Система вентиляции сварочного цеха поста производства участка

Актуальность вопроса

Электросварочные работы сопровождаются выбросом в атмосферу помещения сварочного аэрозоля, состоящего из газов и мелкодисперсной твердой фазы (пыли). Кроме того, в процессе сварки выделяется избыточное тепло (для крупных сварочных цехов тепловыделение составляет примерно 20-25 Вт на 1 м.кв. площади помещения). Интенсивность выделений в значительной степени зависит от технологии процесса, марки свариваемого материала и самих электродов или проволоки. Состав аэрозоля в большей степени зависит от марки сварочных материалов и содержит окислы железа, марганца, меди, никеля, хрома меди и прочих металлов, а также газы (озон, фтористый водород, оксиды азота, углерода и т.д.).

При проектировании приточно-вытяжной вентиляции сварочного производства для определения интенсивности и степени загрязнения атмосферы помещения можно руководствоваться следующими значениями средних часовых расходов сварочных материалов:- до 1,5 кг - при ручной сварке штучными электродами;- до 2,0 кг – при механизированных работах;- 4,0…6,0 кг – при работе с полуавтоматами и роботизированной сварке.

Предельно допустимые концентрации различных веществ, выбрасываемых в рабочую зону при работе со сваркой, приведены в таблице.

На практике при неправильно организованной вентиляции производственных помещений, в рабочей зоне концентрации вредных и опасных веществ многократно превышают предельно допустимые. Профессиональные заболевания сварщиков: пневмокониоз, отравление парами металлов (в частности марганцем) и сварочными газами.

Источником выделения опасных и вредных веществ в процессе электросварочных работ является сварочная дуга. Вблизи дуги концентрация загрязнителей очень высока. Сварочный аэрозоль на 90% состоит из мелкодисперсной пыли со скоростью витания до 0,1 м/с, благодаря чему легко следует за потоками воздуха, в том числе и конвективными. Сварочный аэрозоль, подхваченный конвективным потоком воздуха, выносится из зоны сварки в атмосферу помещения. По мере удаления потока от сварочной зоны концентрация вредных веществ стремительно уменьшается и на расстоянии всего лишь 2-4 метра приближается к общему фону атмосферы помещения.

Зачастую вентиляция цеха рассчитывается, исходя из общего фона воздуха, при этом упускается из виду, что в зоне сварки и в непосредственной от нее близости концентрация вредных компонентов может превышать ПДК до 10 раз!

Обеспечение требуемой чистоты атмосферы в рабочей зоне достигается за счет грамотной организации и рационального сочетания различных видов и способов вентиляции. Обычно на сварочных участках общеобменную приточно вытяжную вентиляцию дополняют мобильными или стационарными встраиваемыми вытяжками или, как их еще называют, отсосами.

Задачи вентиляции сварочного цеха

• 

  Сварочный цех

  Используя локальные средства (купола, отсосы, укрытия) вытянуть максимальное количество ядовитых примесей, не давая им распространиться по всему помещению;

• С помощью общей системы вентиляции сварочного цеха очистить воздух от тех примесей, которые успели распространиться далее;
• Обеспечить приток свежего воздуха для уменьшения концентрации ядовитых примесей.

Виды и правила обустройства

Существует два способа обустройства системы вентилирования в сварочном цеху: общеобменный и локальный. Они используются вместе, в дополнение друг к другу.

Местная схема способна устранять до 75% всех выделяемых во время работ вредных веществ. Для устранения оставшихся 25% вредных веществ используется общеобменная система.

Несколько общих правил и требований к обустройству системы:

1. Нельзя допускать образования в цеху мертвых участков (из которых воздух никак не удаляется), особенно в углах. В них застаиваться воздух, имеющий в своем составе большое количество вредных веществ.
2. Приточные каналы с вентиляторами следует монтировать на высоте до уровня 4 метров. Вытяжные каналы следует монтировать на противоположной стене, при этом высота обоих каналов должна быть одинаковой.
3. Расстояние от стены с притоком до стены с вытяжкой не может быть более 100 метров – это запрещено. При большем расстоянии будет происходить аккумуляция отработанного воздуха в центральной зоне помещения.
4. При необходимости к местной системе вытяжки можно поставить мобильный отсос, который позволит в случае необходимости двигать вытяжной зонт вместе со сварочным оборудованием.
5. Вентиляционная цеховая система должна обустраиваться начиная с установки общеобменной приточно-вытяжной системы. Когда ее монтаж завершен, переходят к обустройству местной системы вентилирования.

Теперь рассмотрим подробнее особенности обустройства этих схем.

Местная схема

Основное предназначение местной схемы – очистка воздуха локально, то есть прямо на рабочем участке. Именно на месте проведения сварочных работ и скапливается больше всего вредных веществ. А вот уже в 3-4 метрах от рабочего места воздух может быть абсолютно чистым, и соответствовать санитарным нормам.

Существует два способа установки местной вентиляции: через местные отсосы либо через вытяжные приборы подъемно-поворотного вида.

В первом случае отсосы монтируются на высоте полутора метров от сварочного поста. Иногда их монтируют непосредственно в сварочные столы, что тоже неплохой вариант. В конечном счете местные отсосы соединяют с общеобменной вентиляцией цеха, используя специальные герметичные шланги.

Второй вариант представляет собой воздухоприемник, который крепится за счет шарниров и шланга (его диаметр может достигать 200 мм) в любом положении. Шланг соединяет воздухоприемник и централизованную систему вытяжки воздуха.

Обычно за счет такой конструкции удается выносить из помещения до 85% различных вредных компонентов. Ее преимущество – возможность монтажа рядом со сварочным оборудованием. В целом же подъемно-поворотная вытяжка позволяет эффективно очищать воздух на расстоянии до 8 метров от сварочного поста.

Данные устройства являются ярким примером системы местной вытяжной вентиляции. Состоят из раструба-воздухоприемника, установленного на гибкий шланг или гофрированные трубы. Второй конец устройства подсоединяется к централизованной вытяжной системе или к индивидуальному фильтровентиляционному аппарату. Тяги и шарниры позволяют придать вытяжному устройству любое пространственное положение, максимально приблизив его к зоне выброса сварочного аэрозоля. Подобное устройство несложно в конструктивном отношении и позволяет улавливать около 80-85% выделяемых в зоне сварки вредных веществ и избыточного тепла, не давая им распространиться в атмосферу помещения. Подобные устройства вентиляции являются универсальными и могут быть использованы как в стационарных условиях, так и быть переносными.

Существуют модели поворотно-вытяжных устройств, оснащенных телескопической консолью. Такая конструкция позволяет значительно увеличить радиус обслуживания (до 8 метров).

Зона эффективной вентиляции определяется скоростью воздушного потока и геометрическими параметрами раструба, в среднем составляет 400 мм.

Если сварочные работы нужно проводить в труднодоступных зонах (например, внутри бака или цистерны) местная вытяжка может оснащаться магнитными держателями.

Местная вентиляция подобного типа может применяться не только при сварочных работах, но и при ручной газовой или плазменной резке металлов, когда в воздух помещения выделяется аэрозоль, на 95% состоящий из пыли с размерами фракции менее 5 мкм.

Система вентиляции сварочного цеха

Один из наиважнейших пунктов в организации вентиляции сварочного цеха – это сооружение локального отведения. Чем лучше место сварки отгорожено, тем меньше в атмосферу цеха будет попадать вредных веществ.

То есть уменьшается требуемая мощность вытяжки. На габариты и мощность вытяжного механизма влияет характер сварочных работ. Если в основном варят небольшие детали и делают это в одном и том же месте, организация вентиляции сварочного поста обойдется дешевле. Около двух третей ядовитых примесей улавливается с помощью куполов, остальное общецеховой вытяжкой. Но в том случае, если во время сварки необходимо передвигаться вокруг крупного объекта, локальные вытяжки не эффективны.

Главной задачей организованного в помещении воздухообмена является обеспечение оптимальных параметров микроклимата. Основные документы, согласно которым проектируется вентиляция, - СНИП 41-01-2003 и ГОСТ 12.1.005-76. Вентиляция предприятий , помимо поддержания температурного режима, должна обеспечивать значения концентрации пыли, влаги вредных аэрозолей или газов на рабочем месте в пределах допустимых.

Расчет вентиляции сварочного цеха

Расчет вентиляции сварочного производства осуществляется на основании количества используемых в час электродов. Так, при сварке ручным методом на один килограмм электродов приходится от 1,5 до 4,5 тысяч кубометров воздуха в час. Если сварка проводится полуавтоматическим методом в углекислой среде, на килограмм электродов закладывают от 1,7 до 2 кубометров воздуха в час. В среднем один рабочий использует около пяти килограммов электродов в час.

Для вентиляции сварочного производства необходимо брать мощные вентиляторы, устанавливаются они снаружи здания на специальных подпорках. Вентканалы монтируются из металлических труб в местах, доступных для монтажа и наиболее близких к местам работы.

В некоторых случаях на вытяжной части вентиляции сварочного участка оборудуется фильтр. Это позволяет создавать рециркуляцию воздуха в цехе, не выбрасывая вредные примеси в атмосферу города.