Wentylacja na stanowiskach spawalniczych

© KEMPER

Udostępnij:

 

W trakcie spawania do powietrza dostają się gazy i dymy zawierające szkodliwe substancje. Aby chronić zdrowie pracowników na stanowiskach spawalniczych, stosuje się różne rodzaje wentylacji mające za zadanie usunąć toksyny zanieczyszczające powietrze.

Szeroko stosowane w przemyśle procesy spawalnicze mogą stwarzać poważne zagrożenie zarówno dla zdrowia pracowników i osób przebywających w pobliżu stanowisk spawalniczych, jak i środowiska naturalnego. Łączenie metali w procesie spawania zachodzi w bardzo wysokich temperaturach, co powoduje emisję substancji chemicznych w postaci gazów i dymów. Cząstki pyłu powstającego w tracie spalania mają wielkość od 0,01 do 1 mm (im drobniejsze cząstki, tym większe zagrożenie). Tak drobny pył może z łatwością przenikać do dróg oddechowych.



Nie można również zapominać o szkodliwym wpływie tzw. pyłu drobnoziarnistego, którego cząstki przekraczają wielkość 1 mm. Powstający podczas spawania pył przyjmuje postać opadającego dymu, który przez pewien czas pozostaje zawieszony w powietrzu, skąd dostaje się do dróg oddechowych. Cząstki pyłu o większej powierzchni mogą silniej absorbować substancje gazowe i toksyny powstające w trakcie spawania, a po wniknięciu do organizmu, uwolnieniu i wchłonięciu wywoływać zwłóknienie tkanek, działać alergizujaco i rakotwórczo.

Szczególnie niebezpieczne dla zdrowia są dymy pochodzące ze spawania manganu, ponieważ powodują uszkodzenia układu nerwowego. Kolejne niebezpieczeństwo to opary ołowiu, który działa szkodliwie na układ krwionośny, a jego wysokie stężenie w powietrzu może prowadzić do ołowicy. Poza tym zawarte w dymie spawalniczym związki niklu, chromu, berylu i kadmu mają działanie rakotwórcze.

Rodzaj zanieczyszczeń, stężenie i wielkość cząstek dymu spawalniczego powstających przy spawaniu zależy od wielu czynników, w tym przede wszystkim od metody spawania i rodzaju zastosowanych materiałów dodatkowych (typu elektrody i składu jej otuliny, rodzaju drutu, gazu osłonowego itp.), natężenia prądu spawania, średnicy elektrody lub drutu. Ważny jest również stan powierzchni spawanego przedmiotu – jeżeli jest zaolejony i zanieczyszczony, to parowanie i spalanie będzie dodatkowo zanieczyszczać powietrze. Niezwykle ważne jest więc efektywne usuwanie takich substancji ze środowiska pracy za pomocą stosownych urządzeń.

Odciągi spawalnicze
W procesie spawalniczym źródłem wydzielania się substancji szkodliwych jest łuk spawalniczy. Konwekcyjny strumień gazów nad wykonywanym szwem i nagrzanym wyrobem przechwytuje te substancje i niesie ze sobą w górę. Temu procesowi towarzyszy intensywne mieszanie się z otaczającym powietrzem. Powstający podczas spawania aerozol charakteryzuje się bardzo wysokim stopniem dyspersji (rozproszenia) – ponad 90% cząstek ma prędkość wznoszenia mniejszą niż 0,1 m/s. Dlatego też cząstki aerozolu nie osiadają, a łatwo unoszone są przez strumienie powietrza, prawie tak samo jak gazy. Przy takim charakterze rozprzestrzeniania się szkodliwych substancji nie można zmniejszyć ich stężenia na roboczym stanowisku spawacza do dopuszczalnych wartości, stosując wyłącznie metody wentylacji nawiewno-wywiewnej. Osiągnąć to można tylko za pomocą wyciągu miejscowego, przechwytując szkodliwe substancje bezpośrednio przy źródle ich powstawania. Im bliżej źródła będzie usytuowany wyciąg, tym mniejsza objętość odsysanego powietrza zapewni niezawodne przechwytywanie toksycznych substancji. Konieczność maksymalnego zbliżenia zasysającego lejka do źródła szkodliwych substancji uzasadniona jest aerodynamiką: już na odległości jednej średnicy otworu (lejka) efekt zasysania staje się znikomy.

Aby wentylacja była skuteczna, urządzenie filtrowentylacyjne musi mieć parametry prawidłowo dobrane do danego zastosowania oraz powinno być ergonomiczne w zastosowaniu, czyli maksymalnie bezobsługowe, łatwe do dopasowania i nieprzeszkadzające w procesie spawania.



Ramiona odciągowe
Stosowanie ruchomych ramion odciągowych zakończonych ssawką i zawieszonych nad stanowiskiem spawalniczym to najczęściej spotykane rozwiązanie. Ramiona mają mechanizm (najczęściej cierno-sprężynowy) umożliwiający łatwe manewrowanie położeniem ssawki w obrębie całego stanowiska, aby umieścić ją blisko łuku spawalniczego. Ramiona ssące mają zwykle zasięg od 2 do 8 m i należy je dobrać w zależności od wielkości stanowiska spawalniczego. Rozwiązania takie stosuje się do stałych stanowisk spawalniczych.

Ramiona odciągowe muszą być wyposażone w odpowiedni wentylator. Powietrze odciągane za pomocą ramion może być wyrzucane na zewnątrz spawalni lub być filtrowane i pozostawać nadal w pomieszczeniu. Stosowanie filtra i recyrkulacja powietrza jest rozwiązaniem zalecanym – nie dochodzi do zanieczyszczania środowiska i ograniczone zostają straty ciepła, dzięki czemu można oszczędzić na ogrzewaniu pomieszczenia.

Dobór ramion odciągowych
W zależności od ilości generowanych zanieczyszczeń należy dobrać odpowiednią wydajność i średnicę rękawa. Przyjmuje się, że dla spawania lekkiego i średniego należy stosować wyciągi o wydajności około 1000 m3/h i średnicy O 160 mm. Dla ciężkich prac spawalniczych – spawania elektrodą, drutem o średnicy powyżej 2 mm, napawania – należy stosować wydajności około 2000 m3/h i ramiona o średnicy O 200 mm. Generalnie przy wyciągu powietrza ze stanowisk spawalniczych nie stosuje się ramion o mniejszych średnicach – ich wydajność byłaby zbyt mała. Co jednak jest niezwykle istotne – wydajność wyciągu nie może być też zbyt duża, gdyż skutkowałoby to zabieraniem gazu osłonowego.

Długość ramion odciągowych należy dopasować do wielkości powierzchni, na której będzie odbywało się spawanie i odległości od miejsca montażu. Należy mieć na uwadze, że podawana długość rękawa uwzględnia jego całkowite wyprostowanie.

Filtry mobilne
Urządzenia filtrowentylacyjne mobilne (przejezdne) to bardzo dobre rozwiązanie wentylacji miejscowej ruchomych stanowisk spawalniczych. Urządzenie takie składa się z filtra powietrza i wentylatora oraz ruchomego ramienia odciągowego zakończonego ssawką identycznego konstrukcyjnie jak opisane ramiona w wersji stacjonarnej. Filtry mobilne wyposażone są zwykle w ramiona ssące o zasięgu 2, 3 lub 4 m. Większe urządzenia mogą mieć zamontowane więcej niż jedno ramię ssące.

Wentylowane stoły spawalnicze
Takie rozwiązania to zintegrowane stanowiska spawalnicze. Ujęcie pyłów następuje w bezpośrednim sąsiedztwie źródła ich emisji od góry – przez ssawkę samonośnego ramienia odciągowego lub od dołu – przez komorę ssącą z rusztem, ewentualnie w inny sposób w zależności od konstrukcji stołu. Stoły spawalnicze wymagają podłączenia instalacji wentylacyjnej wyprowadzającej odciągane powietrze na zewnątrz.

 

MM INFO

Przy samym źródle spawania

Oprócz powszechnie stosowanych istnieją także inne metody przechwytywania szkodliwych substancji w czasie spawania. Jedną z nich są uchwyty spawalnicze z odciągiem, który stosuje się do uchwytów MIG/MAG. Na ich końcu znajdują się otwory, przez które zasysane są dymy spawalnicze i transportowane elastycznym przewodem do wysokociśnieniowego urządzenia filtracyjnego. Zaletą tego rozwiązania jest nieprzerwane działanie odciągu, lecz okupione jest to jego większą masą i zmniejszeniem wygody użytkowania, przez co nie jest to system popularny.

 

Kolejną możliwą formą ochrony spawacza są przyłbice spawalnicze z aparatem nadmuchowym. Ich zastosowanie ma sens, gdy inne metody odciągu dymów spawalniczych nie są skuteczne, np. przy spawaniu dużych konstrukcji przestrzennych lub w ciasnych przestrzeniach. Aparat nadmuchowy składający się z filtra powietrza, wentylatora i baterii jest mocowany przy pasie i za pomocą elestycznego przewodu podaje czyste powietrze pod przyłbicę spawalniczą.

 

LITERATURA

[1] A. Charkowska, Filtrowentylacja i odciągi stanowiskowe, www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl

[2] A. Grimitlin, Wentylacja i oczyszczanie powietrza w spawalnictwie, rocznik Ochrona Środowiska, tom 11, 2009 r.

Udostępnij:

Drukuj



Joanna Szymańska




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również