Охрана труда в отрасли → Охрана труда в отрасли для сварочных специальностейОхрана труда в отрасли → Охрана труда в отрасли для сварочных специальностейОхрана труда в отрасли → Охрана труда в отрасли для сварочных специальностейМногообразие методов сварки и тепловой резки привело к большому разнообразию конструкций существующих местных вытяжных устройств. В зависимости от условий сварки или резки, обслуживаемого сварочного или технологического оборудования и других факторов все конструкции местных вытяжных устройств можно условно разделить на пять основных групп:
Вытяжные устройства первой группы являются наиболее экономичными и перспективными. К ним относятся малогабаритные вытяжные устройства, встраиваемые в держатели сварочных полуавтоматов, автоматические головки или сварочные аппараты. Малый расход воздуха (50¸200 м3/ч на одно рабочее место), компактность и лёгкость пылегазоприёмников позволяют считать, что в будущем они займут доминирующее положение.
Устройства второй группы - это разнообразные столы сварщика со встроенными пылегазоприёмниками, с индивидуальными вентиляционными агрегатами или присоединяемые к общецеховой системе. Они находят широкое применение при сварке небольших деталей на фиксированных рабочих местах, в поточных линиях.
Вытяжные устройства третьей группы - это устройства, встраиваемые в большие сборочно-сварочные кондукторы, установки, стенды или непосредственно в МСО (кантователи, позиционеры, площадки сварщиков и т. д.). Они применяются при сварке крупных узлов наряду с устройствами первой группы и являются перспективными в крупных механизированных сварочных производствах.
К четвёртой группе относятся все переносные вытяжные устройства различных конструкций (например, устройство, перемещаемое рабочим при сварке на стационарных местах крупных изделий, чаще всего с присосом и длинным шлангом, который сварщику приходится всё время перемещать вслед за дугой). Вытяжные устройства этой группы объединяет общий и существенный недостаток: необходимость перемещения их вслед за сварщиком, что является нежелательной дополнительной нагрузкой. Однако в труднодоступных для вытяжки местах сварки они являются пока незаменимыми.
Местные вытяжные устройства пятой группы объединяют специфические конструкции, предназначенные для всех видов механизированной тепловой резки, особенно плазменной. Эти вытяжные устройства конструируются как для стационарных рабочих мест, так и для поточных линий с большим количеством одновременно работающих машин.
Рассмотрим эффективность применения местных вытяжных устройств перечисленных групп в существующих сварочных производствах как в отдельности, так и в совокупности с общеобменной вентиляцией.
В практике сварочных цехов машиностроительных заводов, спроектированных и построенных в прежние годы, наибольшее распространение получили конструкции вытяжных устройств второй и четвертой групп, преимущественно выполненных в виде стационарных боковых вытяжных панелей, обеспечивающих отклонение факела вредных выделений от лица сварщика. Одной из них является широко известная наклонная панель (рис. 1, а).
Вытяжное отверстие выполнено в виде решётки, набранной из отдельных планок, между которыми расположены горизонтальные щели для улавливания загрязнённого воздуха. “Живое” сечение щелей составляет 25 % габаритной площади панели. Для эффективного улавливания вредных выделений скорость воздуха в живом сечении решётки принимают равной 3¸4 м/с (при сварке особо токсичных материалов - до 8 м/с). Расход воздуха подсчитывается по удельному расходу, равному 3300 м3/ч на 1 м2 габаритной площади вытяжки.
Многие сварочные цехи применяют типовые конструкции местных вытяжных устройств (рис 1, б) с воздухоприёмными решетками из полос, образующих вертикальные щели для удаления загрязнённого воздуха. Для уменьшения зоны вытяжки над панелями устанавливаются козырьки.
Рисунок 1 – Наклонные вытяжные панели: а – вытяжная панель А.С.Чернобереж-ского; б – типовая вытяжная панель
Рисунок 2 – Боковые вытяжные устройства для фиксированных мест электросварки: а – конструкции Т.С.Карачарова; б – конструкции П.П.Щедова
При электросварке применяются также вытяжные панели (рис. 2, а), представляющие собой прямоугольный короб с открытым отверстием для улавливания загрязнённого воздуха. Отверстие закрыто предохранительной сеткой. На рис. 2, б показан панельно-щелевой пылегазоприёмник для сварки мелких и средних деталей, представляющий собой наклонную панель с вытяжным отверстием. Эти пылегазоприёмники отличаются простотой изготовления и малой металлоёмкостью, обеспечивают эффективную вытяжку только при расположении точки сварки в небольшой зоне перед вытяжным отверстием.
Для локализации вредных веществ при сварке узлов длиной до 2¸3 м применяют подъёмно-поворотные воздухоприёмники (рис. 3), а для сварки крупногабаритных изделий и в закрытых отсеках - переносные приёмники с пневмоприсосами на резиновых шлангах. Подъёмно-поворотные воздухоприёмники эффективны, но довольно громоздки, требуют частой перестановки от одной точки сварки к другой, что снижает производительность труда.
Одной из главных причин, ограничивающих применение переносных пылегазоприёмников, является отсутствие лёгких, прочных и эластичных шлангов. Зона действия пылегазоприёмников при расходе удаляемого воздуха 150 м3/ч - 200 мм (примерно такая длина шва может быть сварена одним электродом). Общим недостатком этих систем является нежелательная затрата времени сварщиком на их перестановку и загромождение рабочей зоны. Поэтому многие заводы непрерывно занимаются усовершенствованием данных конструкций и разработкой встроенных вытяжных устройств.
Рисунок 3 – Двухсторонний поворотный воздухоприёмник ЛИОТ-1
При конструировании линий сборки и сварки применяется так называемая схема активированного местного вытяжного устройства, которая обеспечивает удаление вредных веществ, однако требует больших расходов воздуха.
Перспективными для сборочно-сварочных линий, где сварка (и даже прихватка) выполняется полуавтоматами, являются малогабаритные местные вытяжные устройства, устанавливаемые непосредственно на полуавтоматах и автоматах. Это уменьшает количество удаляемого воздуха до 50¸200 м3/ч на одну позицию, ибо расход здесь определяется только силой тока (интенсивностью ведения сварочного процесса) и расстоянием от пылегазоприёмника до точки сварки.
В последние годы созданию конструкций эффективных вытяжных устройств, встроенных в держатель полуавтомата, придаётся большое значение. При этом решается задача не только улучшения условий труда, но и резкого снижения энергозатрат на вентиляцию. Разработано много разнообразных конструкций, которые оказались довольно эффективными, надёжными, не мешающими технологическому процессу. Поэтому они имеют перспективу широкого внедрения в сварочных цехах.
Эффективным способом местной вентиляции при ручной и полуавтоматической сварке крупных узлов является удаление вредных веществ с помощью подвижных пылегазоприёмников или переносных вытяжных устройств на гибких шлангах. Передвижные пылегазоприёмники выполняются в виде воронки с косым срезом, они обслуживают зону шириной 3¸4 м.
Вытяжные колпаки, находящиеся над головой сварщика, могут эффективно улавливать выделяющиеся вредные вещества, однако при этом СА проходит через зону дыхания сварщика, попадает под маску и фактически рабочий дышит загрязнённым воздухом. Попытки применить нижний пылегазоприёмник часто приводят к нарушению газовой защиты дуги и плохому качеству сварочных швов. Кроме того, чтобы повернуть вниз и удалить подымающиеся вверх конвективные потоки загрязнённого воздуха, требуются большие затраты энергии. Создаваемая при этом большая скорость воздуха приводит к захвату вместе с вредными веществами и СО2.
Использование современных малогабаритных, гибких систем местной вытяжной вентиляции, например, ФВА, обеспечивает не только удаление вредных выбросов непосредственно из зоны их возникновения, но и очистку удаляемого воздуха перед выбросом его в атмосферу. Для того чтобы обеспечить 75¸80 % эффективного улавливания СА, достаточно удалять всего 1000¸1200 м3/ч воздуха, что существенно меньше, чем при общеобменной вентиляции.
Важными характеристиками таких вентиляционных систем являются гибкость и подвижность, что позволяет использовать их в условиях нестационарного рабочего места (на 80 % рабочих мест сварщик в процессе работы перемещается в пределах 2¸4 м), а также удобство и лёгкость перемещения, что зачастую становится определяющим при внедрении на производстве. Исключительно высокая гибкость вентиляционных систем достигается за счёт подвижной шарнирно сочленённой конструкции элементов. Вытяжное устройство легко поднять, отвести в сторону, опустить. При этом никаких дополнительных усилий для его фиксации в пространстве не требуется.
Широкая номенклатура выпускаемых промышленностью подвижных местных вытяжных устройств позволяет использовать их для удаления пыли и газов как при сварке на открытых местах, так и в неудобных труднодоступных условиях, например, при обработке больших резервуаров, баков, кабин, корпусов на высоте до 2,5 м и на расстоянии до 6 м от фильтрующего устройства.
Улавливаемый воздух не просто удаляется с рабочего места и выбрасывается наружу, а очищается в высокоэффективных фильтрах (степень очистки воздуха достигает 97,5 %). Более того, фильтры легко очищаются, их можно использовать повторно многократно, в течение длительного времени с той же эффективностью очистки.
Средний комплект оборудования в расчёте на одно рабочее место окупается в течение 6¸18 мес. за счёт снижения энергозатрат. При применении вентиляционных систем на 70¸80 % сокращаются эксплуатационные расходы на вентиляцию, обеспечиваются эргономичные условия труда, на 90¸95 % уменьшается объём вредных выбросов в атмосферу, а также снижается себестоимость продукции.
В случаях, когда другими средствами не удаётся оздоровить атмосферу в рабочей зоне, прибегают к СИЗОД сварщиков. Чаще всего применяют различные респираторы и маски (при работе в закрытых отсеках небольшого объёма применение их является обязательным). Создание удобных и рациональных конструкций масок (респираторов, полумасок и др.) весьма актуально. Отечественные респираторы ШБ-1 «Лепесток» и У-2К применяются сварщиками чаще других. К сожалению, эти и другие маски разработаны без достаточного учёта антропологических данных, снижают обзорность и затрудняют дыхание сварщика.
В последнее время появились конструкции масок, снабжённых устройствами для подачи чистого воздуха. При конструировании использована стандартная маска электросварщика, воздух подаётся принудительно в объёме 110¸140 л/мин от вентилятора высокого давления или от цеховой сети; предусмотрен электроподогрев воздуха.
Недопустимо подавать в маску или в закрытый отсек, где происходит сварка, чистый кислород, который не пригоден для постоянного вдыхания и, кроме того, может адсорбироваться на одежде сварщика и от случайных искр привести к её возгоранию.
Следует отметить, что тенденция любыми средствами удалять вредные выделения непосредственно из зоны сварки является доминирующей. Этой цели служит устройство так называемого воздушного душа для отвода сварочного дыма от маски сварщика. В совокупности с общеобменной вентиляцией устройства индивидуальной защиты сварщиков путём подачи свежего воздуха под маску или с помощью воздушного душа весьма эффективны.
Задача значительного улучшения санитарно-гигиенических условий труда может быть решена только путём разработки и создания новых эффективных методов борьбы с выделяющимися вредными веществами, создания соответствующих, преимущественно встроенных в оборудование местных вытяжных устройств в совокупности с рациональными системами общеобменной вентиляции.