Вентиляция сварочного цеха

Сварочный цех считается, пожалуй, одним из самых неблагоприятным мест для рабочей деятельности человека ввиду того, что во время технологического процесса выбрасывается огромное количество вредностей. Сварочные работы провоцируют насыщение окружающего воздуха фтористыми соединениями, окисями озона, азота и оксидами углерода, провоцирующими развитие опасных (т. н. «профессиональных») заболеваний и несущих вред окружающей среде. Именно поэтому грамотно спроектированная и сбалансированная система вентиляции сварочного цеха является приоритетной задачей.

Ключевыми задачами вентиляционной системы становятся следующие пункты:

• Минимизация концентрации вредных веществ, которые выделяются во время сварочных работ, посредством применения эффективных местных отсосов;
• Обеспечение рекомендуемых микроклиматических показателей, в соответствии с «Санитарными правилами при сварке, наплавке и резке металлов» №1009-73.
• Устранение химических выделений и выбросов, которые уже успели распространиться дальше помещения, посредством общеобменной вентиляции;
• Обеспечение достаточного притока свежих воздушных масс в сварочный цех, с целью снижения предельно допустимой концентрации вредных примесей и опасных веществ.

Вентиляция сварочного поста

Воздухообмен при выполнении сварочных работ в цеху

Эффективная система вентиляции сварочного цеха являет собой сбалансированную приточно-вытяжную систему, которая должна демонстрировать высокие результаты очищения воздуха при сравнительно низких энергетических затратах.

Согласно со СНиПам II-33—75:

• скорость движения воздушного потока при установке вентиляции местного назначения должна составлять 0,8-2,1 м/с;
• при расходе сварочных материалов более 0,21 г/час необходима установка общеобменной вентиляции. При меньших показателях потребления электродов можно обойтись лишь местной системой воздухообмена;
• скорость движения воздушных масс непосредственно в области сварочных работ должна составлять 0,4-1,0 м/с;
• поток свежих воздушных масс должен быть направлен на сварку;
• при использовании сварочного аппарата в закрытых емкостях или при повышенной интенсивности должен приток чистого воздуха температурой более 19 градусов подаваться непосредственно к маске рабочего.

Система вентиляции цеха должна:

• устранять вредные вещества по средствам местной вентиляции;
• обеспечивать микроклимат в помещении согласно санитарным нормам N 1009-73;
• устранять химические компоненты с помощью общеобменной вентиляции.

В сварочном цехе используют общеобменную и местную приточно-вытяжную вентиляционную систему.

Требования, предъявляемые к вентиляции сварочного цеха (СНИП II-33-75)

Согласно стандартам, разработанным и изложенным в СНИП II-33-75, к вентиляции сварочного поста/цеха, предъявляются следующие требования, которые должны неукоснительно соблюдаться, во избежание травм и отравлений.

Скорость потока, с которой движется воздух, при установке локальной вентиляции должна находиться в пределах 0,8-2,1 метр/сек;

Если расход сварочных материалов составляет более 0,21 г/ч, требуется обязательный монтаж общеобменной вентиляции. Если этот показатель ниже — можно обойтись системой локального воздухообмена;

Допустимый показатель скорости движения воздуха в области проведения сварочных работ варьируется от 0,4 до 1 метр/сек;

Направление потока свежего воздуха — строго на сварку;

Если сварочный аппарат используют в закрытых резервуарах, либо повышена интенсивность соединительных работ — приток подается на маску работника, при этом температура подаваемых воздушных масс должна быть не выше +19С;

Обязательна установка общеобменной вентиляции в шкафу для хранения газового баллона.

Вентиляция рабочей зоны

В соответствии с ГОСТ 12.3.003-86 сварочный цех должен быть обустроен местной вентиляцией со скоростью отсоса отработанного воздуха более 1,5 м/с. Местная вентиляция может быть смонтирована с использованием подвижной всасывающей насадки, соединенной с гибким вентиляционным шлангом.

При использовании автоматического типа сварки скопление газов и химических веществ происходит по средствам щелевидных отсосов длиной не более 350 мм, расположенных на высоте 50 мм от непосредственного места сварки. Если сварочный аппарат не позволяет установить щелевой отсос необходимой длины, тогда рационально применять нескольких местных отсосов.

Количество воздуха, удаляемого с помощью местных отсосов необходимо определять по формуле:

L = K (кубический корень) * a,

где К=12 для одинарных щелевых отсосов и К=16 для нескольких щелевых отсосов, a – сила тока, поставляемого сварочным аппаратом.

Важно! Для местных отсосов используются вентиляторы высокого давления.

Местные отсосы присоединяются к общеобменному каналу с помощью гибкого шланга в том случае, когда сварочный аппарат передвигается не более чем на 2 м. При ходе аппарата свыше 2 м используются подвижные вентиляционные устройства.

Аргонные и углекислотные сварочные аппараты оборудуются местной вентиляционной системой с нижним отсосом 2000 м3/час. Также следует установить регулирующий клапан.

Местная вентиляционная система должна устранять более 75% вредных компонентов с воздушных масс. Остальные 25% вытягиваются общеобменной вентиляционной системой.

Виды систем вентиляции сварочного цеха. Вытяжная вентиляция

Один из наиболее важных моментов, которому уделяется повышенное внимание при организации вентиляции в цеху — сооружение качественных приборов для местного отведения всех вредных веществ, выделяемых в процессе сварки. Качественная вытяжка для сварочного поста — это не просто забота о здоровье сотрудника, но и уменьшение вреда для окружающей среды.

Чем лучше организована вентиляция сварочного стола и хорошо отгорожено место сварки — тем меньше вредных веществ попадут в атмосферу цеха. Кроме того, снижается требуемая мощность сварочной вытяжки.

На практике, местные отсосы способны уловить и поглотить до 2/3 объема всех выбрасываемых ядовитых веществ, для удаления оставшейся трети используют общеобменную систему вентиляции цеха.

*ВАЖНО! Вентиляция сварочного поста (СНИП II-33-75) в обязательном порядке должна быть оборудована мощными вытяжными системами, из расчета распределения мощности по следующей схеме: 25% направлены на верхний ярус производственного цеха, 75% — на нижний.

Местный отсос

Подъемно-поворотные местные вытяжные устройства

Этот вид устройств включает воздухоприемник, фиксирующийся в любом пространственном положении посредством шарниров и тяг, и гибкий шланг диаметром 160 и 200 мм, присоединяющий воздухоприемник к магистральному воздуховоду централизованной вытяжной системы низкого или среднего давления либо к индивидуальному вентиляционному или фильтро-вентиляционному агрегату (рис.1, 2). Конструкция вытяжных устройств позволяет максимально приблизить воздухоприемник к источнику выделения вредностей и тем самым добиться высокой эффективности их улавливания (80–85 %).

Рисунок 1. «Лиана»

Рисунок 2. «Лиана с консолью»

Подъемно-поворотные вытяжные устройства являются наиболее универсальными и могут быть использованы при любых видах сварки как в нестационарных, так и в стационарных условиях.

Использование консолей, телескопических устройств и шарниров позволяет легко перемещать и устанавливать воздухоприемник в нужном положении. Один воздухоприемник может обслуживать зону сварки радиусом до 8 м от места крепления устройства.

Важным параметром, определяющим эксплуатационную пригодность передвижного вытяжного устройства, является зона эффективного улавливания, то есть область изделия, на которой будет осуществляться улавливание не менее 80 % сварочного аэрозоля без дополнительного перемещения воздухоприемника.

Исходя из условий выполнения технологического процесса, минимальный диаметр зоны эффективного улавливания принят равным 400 мм, что примерно соответствует длине шва, провариваемого одним электродом. Практика показывает, что такая зона эффективного улавливания приемлема и при механизированной сварке, поскольку через аналогичные интервалы времени сварщик прерывает сварку для проверки качества шва. Минимальная высота подвески воздухоприемника над изделием определяется удобством выполнения операций и может быть принята равной 400 мм.

Основные конструкции подъемно-поворотных устройств приведены на рисунках 1–3 . При ручной сварке в труднодоступных местах и закрытых емкостях, а также на крупногабаритных конструкциях используются переносные воздухоприемники с магнитными держателями.

Рисунок 3. «Грум»

При проведении сварочных работ в труднодоступных местах (цистерны, баки, емкости с горловинами малой площади и т. п.) используются воздухоприемники с магнитными держателями. Указанными воздухоприемниками (рис. 4) снабжены устройства «Спрут» и «Лань».

Рисунок 4. Принципиальная схема горелки для механизированной газосварки в углекислом газе со встроенным отсосом

Устройство «Спрут» состоит из одинарной или двойной консольной балки, на которой крепится гибкий шланг диаметром 160 мм с воздухоприемником.

Устройство «Лань» состоит из вентилятора, гибкого шланга и воздухоприемника, который можно закреплять на металлической поверхности в непосредственной близости от источника выделения вредностей.

Одним из направлений в создании местной вытяжной вентиляции в сварочном производстве является оснащение сварочного оборудования местными отсосами . Широко распространены и горелки для механизированной сварки в углекислом газе. Имеются решения, в которых отсос выполнен в виде отдельного элемента — воздухопри-емной насадки, пристроенной к существующей горелке. Другим вариантом являются специальные конструкции горелок со встроенным воздухоприемным устройством и совмещенными или раздельными вентиляционными и технологическими коммуникациями. Устройство (рис. 4) состоит из воздухоприемника с кольцевым или щелевым всасывающим отверстием, расположенным над срезом сопла для подачи защитного газа, и гибкого шланга, соединяющего воздухоприемник с индивидуальным побудителем тяги повышенного вакуума (высоконапорный вентилятор, воздухоструйный эжектор или фильтровентиляционный агрегат) или с коллектором централизованной высоковакуумной системы. Необходимое разрежение в системе должно составлять 18…20 кПа.

Разработано большое количество конструкций полуавтоматических горелок, оснащенных местными отсосами. По принципиальной схеме они, как правило, мало отличаются друг от друга, но имеют некоторые конструктивные особенности, учитывающие специфику того или иного вида сварочного производства.

Достоинством горелок, оснащенных местными отсосами, является то, что они обеспечивают улавливание СА, при этом не требуется специально перемещать отсосы в процессе сварки. Наиболее они эффективны при сварке горизонтальных швов, в случае вертикальных швов эффективность улавливания значительно снижается. К недостаткам горелок относится то, что из-за расположения воздухоприемника в непосредственной близости от зоны сварки возникает необходимость увеличения расхода защитного газа.

В ряде конструкций возрастает масса горелки, а следовательно, и нагрузка на руку сварщика, что ограничивает сферу их применения.

Использование полуавтоматических горелок со встроенными местными отсосами целесообразно при сварке в труднодоступных местах и крупногабаритных конструкций, а также при сварке швов значительной протяженности, когда другие виды местных вытяжных устройств использованы быть не могут.

Известен ряд опытных конструкций сварочных автоматов, оснащенных местными отсосами.

Малогабаритные воздухоприемники, встроенные в сварочное оборудование, оснащенные гибкими шлангами, имеют значительное гидродинамическое сопротивление и должны подключаться к высоковакуумным системам.

При изготовлении сварочных изделий раскрой металла осуществляется машинами газовой или плазменной резки. При сборке изделий используется также ручная резка. Процессы тепловой резки сопровождаются выделением мелкодисперсной пыли и газов. Частицы пыли менее 5 мкм составляют 98 %. Количество выделяющихся вредных веществ и их состав зависят от вида разрезаемого металла и режима резки (табл. 3).

Общеобменная вентиляция

Оборудование рабочих сварочных постов локальной системой отведения эффективно лишь в том случае, когда речь идет о стационарных столах. Если постоянные посты отсутствуют и рабочим цеха приходится постоянно перемещаться/выполнять работу на передвижных сварочных столах, система местной вытяжки становится попросту неэффективной. В таких ситуациях актуальной становится монтаж общеобменной системы вентиляции с кратностью воздухообмена до 10 единиц.

При выборе оптимальной общеобменной схемы, учитывают все важные моменты, в том числе выход конвективных потоков вверх производственного помещения. Конвективные потоки могут при необходимости усиливаться посредством направленных приточных струй или направляться этими струями к воздухозаборным панелям.

Беря во внимание тот факт, что эти потоки не особо стабильны и могут быть нарушены движением масс аэрационного воздуха или охлажденным притоком, могут возникнуть сложности в борьбе за чистый воздух. А если к этому прибавить то, что процесс сварки металлов сопровождается большим выделением пыли, единственный выход кроется в установке механической общеобменной системы вентиляции приточно-вытяжного типа с опцией обязательного подогрева приточного воздуха в холодные сезоны.

Общеобменная вентиляция

Назначение и цели

Работы, в ходе которых происходит соединение металлических элементов (деталей) путем сварки, сопровождаются выделением в воздух вредных веществ — продуктов горения покрытий электродов, специальных присадок. Опытным путем доказано, что рабочие в помещении, не оборудованном системой воздухообмена, вдыхают

• большое количество озона,
• фтористые соединения,
• оксиды углерода, азота, марганца,
• концентрированную окись азота,
• двуокись кремния.

Это далеко не весь перечень веществ, выделяемых в воздух при сварке. Вентиляция цеха должна выводить пары этих соединений, так как при повторном смешивании и реакции, следующей за ним, они способны вызвать серьезные заболевания в кратчайшие сроки.

В список основных задач системы воздухообмена таких цехов входят такие факторы, как удаление вредных выделений в виде паров и аэрозолей с каждого рабочего места при помощи местных отсосов, создание, поддержание оптимального микроклимата в помещении. Индивидуальные каналы, обслуживающие сварочный пост, соединяются в общую установку, которая выводит грязный поток воздуха, при необходимости очищая его, подает поток свежего воздуха в цех.

Функционал воздухообменной установки регламентируется законодательными актами, правилами, нормативами. Специалисты расчетного, проектировочного, монтажного отделов Инмик руководствуются документами СП 1009-73 и СНиП II-33-75 (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха). Расчет допустимой концентрации вредных составляющих в воздухе мы производим по ГОСТ 12.1.005-88 (санитарно-гигиенические требования к воздуху в рабочих зонах). По этим документам определяются основные задачи установки для каждого цеха индивидуально, функционал, численность, мощность механизированных постов для ее обслуживания, расположение и количество каналов для движения потока воздуха.

Важно понимать — местные отсосы выводят только 2/3 от общего количества выделяемых вредных веществ. С остальной массой химических элементов и их смеси работает общеобменная вентиляция. Мощность всей установки должна обеспечивать движение потока внутри трубоводов со скоростью не менее 0,9 м/сек.

Для каждого сварочного цеха инженеры-проектировщики компании Инмик будут рассчитывать индивидуальную систему воздухообмена. Объект будет осмотрен, в ходе осмотра специалисты оценят его функционал, мощность. Уже при первом посещении сварочного цеха будут выполнены замеры. Это обязательный этап перед заключением договора на оказание услуг. Определить точные параметры необходимо даже в том случае, если заказчик предоставляет проектную документацию строения.

Прежде чем приступить к проектированию, мы определим, какой мощности должен быть поток в верхней части цеха, под потолком, где концентрация вредных веществ выше, как должна быть организована подача очищенного воздуха к сварочным постам. Специалисты компании Инмик дадут оценку необходимости обеспечения душированной приточной «обработки» строения, определят местоположение интенсивных местных вытяжек, вытяжных шкафов.

Приточная вентиляция: особенности подачи воздушных потоков

При обустройстве вентсистемы в сварочном цеху, подача воздуха может осуществляться как вертикально, так и горизонтально. Рассмотрим каждую из них подробнее.

При горизонтальном воздухообмене, систему вентиляции монтируют так, чтобы она охватывала всю площадь производственного помещения. Абсолютно не допускается образование застоя воздушных масс, при этом скорость воздушного обмена должна превышать хотя бы 0,1 м/сек. Это оптимальное решение для небольших сварочных помещений, или для цехов, где расстояние между вытяжкой и притоком не превышает 100 метров.

При вертикальном воздухообмене, система вентиляции организовывается посредством установки мощных вентиляторов в подвальных помещениях с тем, чтобы они обеспечивали мощный приток воздуха по вентиляционным шахтам. Выходные отверстия монтируются в полу и прикрываются спецрешетками, диаметр ячеек которых не превышает 5 сантиметров. Скорость движения воздуха при выходе от вентиляторов должна находится в пределах 4,5 м/сек и около 0,1 м/сек на входе в помещение. Вытяжные вентиляторы в этой схеме, устанавливаются, как правило, на крыше. Подобная система очень эффективно работает в производственных помещениях сварочных цехов с большой площадью, благодаря возможности очень быстро и эффективно снижать концентрацию вредных веществ до требуемых ГОСТами и СНиПами параметров.

Перейти в каталог вентиляционного оборудования

Перейти

Что такое сварочный цех — особенности и правила эксплуатации

Сварочные работы — это часть технологического процесса многих производств, от сборки автомобилей, бытовых приборов до монтажа коммуникаций. Высокие требования выдвигаются не только к квалификации сотрудников, работающих в таких цехах, но и к организации процесса, обустройству помещения. Законодательство регламентирует техническое оснащение отдельных рабочих мест и помещения. Как будет расположено оборудование, какого размера строение, как организована вентиляция сварочного цеха — все эти нюансы контролируются органами пожарного и санитарного надзора.

Процессы соединения деталей, элементов таким способом классифицируются по нескольким параметрам. Основной принцип классификации – по форме и виду применяемой энергии:

• термическая — на основе тепловой энергии,
• термомеханическая, где используется тепло и давление,
• механическая, в том числе холодная.

Любой из способов требует правильной организации вентиляции.

Контролирующие органы требуют, что сотрудник такого производства занимался только непосредственно своей работой. Его не должны отвлекать некомфортные условия, недостаток оборудования или расходников. К организации труда владелец бизнеса должен подходить максимально ответственно.

В сварочном цехе вентиляция отвечает за поставку свежего воздуха, вывод загрязненного, за уровень влажности, температуру. Эти показатели должны быть в пределах допустимого, так как оборудование используется в большинстве случаев электрическое. Оно не должно перегреваться, намокать. Рабочая одежда и обувь сотрудников всегда должны быть абсолютно сухими.

Качественный воздухообмен важен так же, как наличие защитных средств, одежды у сотрудников. Загрязненный воздух может стать провокатором профессиональных заболеваний у сварщиков, обслуживающего персонала. Поэтому первое, что проверяют представители Ростехнадзора перед запуском цеха — это вентиляция.

На втором месте по значимости стоит правильная организация рабочего места — изоляция проводов электросетей, отсутствие систем подачи воды рядом со сварочным оборудованием, наличие средств для тушения возгораний.

Рабочие места должны быть изолированы друг от друга мобильными или постоянными перегородками. Подача свежего и вывод загрязненного организуются для каждой из точек индивидуально, затем потоки сводятся каналами в один. У отработанного воздуха не должно быть возможность для повторного выброса в помещение.

Вложения в сварочный цех, даже с учетом формирования качественной вентиляции, окупаются достаточно быстро. Согласно аналитическим данным, рентабельность такого производства достигает показателя в 80%. Но и внимание контролирующих органов к цеху будет повышенным. Это нужно учитывать уже на стадии подготовки бизнес-плана. Вносить в него изначально организационные расходы, обслуживание сопутствующих основным процессам систем. Мы готовы помочь вам — выполнить проектирование вентиляции сварочного цеха, произвести основные расчеты, составить смету и смонтировать системы воздухообмена.

Монтаж вентиляции в сварочном цехе пошагово

Установка систем вентилирования на производственных объектах своими руками недопустима. Эти работы могут выполнять только организации-подрядчики, у которых есть допуск к выполнению таких задач и специалисты с опытом. Если вы обратитесь в нашу компанию, мы возьмем на себя все этапы формирования, установки вентиляции в цехе любого назначения. У компании Инмик есть разрешение на расчет, проектирование и монтаж таких систем. Мы внесены в соответствующий список организаций государственного реестра СРОС.

Прежде чем приступить к монтажным работам, мы составим график, предоставим его вам на утверждение. Только после вашего одобрения последовательности, скорости выполнения заказа, мы начнем установку системы воздухообмена на вашем объекте. Даже в случае возникновения внештатных ситуаций срок монтажа не будет продлен. В график будут заложены все возможные сложности и пуско-наладочные работы.

Работы будут выполняться нашей бригадой в такой последовательности:

• подготовка помещения — демонтаж, вынос оборудования или обеспечение его защиты,
• разметка помещения — нанесение проектной схемы на стены, потолки, полы,
• определение местоположения блока управления вентиляцией, его обустройство,
• создание постаментов под моторы, отверстий для вывода трубопроводов, размещения вентиляторов,
• сборка отдельных секций установки, подъемно-поворотных блоков,
• монтаж секций, их укрепление, формирование каналов для защиты вводных и выводных труб,
• соединение секций, их подключение к оборудованию, проверка функциональности в сборе,
• выполнение пуско-наладочных задач, обучение персонала, который будет обслуживать установку.

При работе специалисты-монтажники придерживаются основных правил формирования систем воздухообмена. Все крепежные болты затягиваются максимально плотно. Сначала монтируются крепежные элементы, затем на них ставятся вентиляционные посты и блоки. Все типы крепежей оснащены виброизоляцией. Вентиляторы монтируются на жесткие опоры, закрепленные анкерными болтами. Обязательно отслеживается точность подгонки вентиляторов к элетромоторам, если они ими укомплектованы, свободный ход их «крыльев». Фильтры в воздуховодах натягивают до допустимого предела, что во время эксплуатации системы не началось их провисание. Размер ячейки в решетках, закрывающих входные отверстия воздуховодов, не превышает 7 см. Правила соблюдаются независимо от того, какой тип вентиляции выбран для конкретного цеха — принудительная, естественная или смешанная.

Приоритет в работе мы отдаем качеству. Конечный результат должен соответствовать ожиданиям заказчика, нормативным актам российского и международного уровня. Если после проведения пуско-наладочных задач будут выявлены отклонения, мы выполним корректировку установки. Этот этап не займет много времени и не скажется на соблюдении графика.