Меню

Примеры расчета вентиляции для сварочного



Ventkam.ru

Вентиляция и кондиционирование

Вентиляция для сварочного поста: нормы и схема устройства

Работы на сварочном аппарате относятся к вредным видам работ. Именно поэтому для их выполнения в цеху должны быть предусмотрены специальные условия, которые бы способствовали нормальному микроклимату на рабочем месте. Во время выполнения сварочных работ воздушные массы в помещении насыщаются вредными для здоровья работника окислами углерода и иных химических соединений. Именно поэтому сварочный цех должен быть оснащен правильной вентиляционной системой, которая будет обеспечивать приток свежего воздуха и вывод отработанных масс.

Функции вентиляционной системы сварочного цеха

Главными задачами системы вентиляции сварочного цеха являются:

  • устранения ядовитых примесей, которые попадают в воздух при выполнении сварочных работ;
  • общее очищение воздуха во всем помещение;
  • поддержание оптимального уровня температуры и влажности в помещении.

Важно! В соответствии с ГОСТ 12.3.003-86 рабочее место сварщика должно быть оборудовано местной вентиляционной системой. Также в цеху должна использоваться общеобменная вентиляция.

Местная вентиляция сварочного поста

Суть местной вентиляционной системы заключается в очищении воздуха непосредственно на рабочем месте сварщика, так как на расстоянии уже 4 м воздушные массы в цеху могут соответствовать требуемым санитарным нормам. А вот непосредственно у сварочного аппарата в воздушных массах скапливаются вредные для здоровья человека химические комбинации, превышающие норму более чем в 10 раз.

Виды местной вентиляции

Для обеспечения правильного воздухообмена сварочный цех оборудуется приточно-вытяжной вентиляцией принудительного типа. Система должна обеспечивать приток свежих воздушных масс более 40м3/час.

Регулирующий механизм обустройства местной вентиляции

Согласно санитарным нормам N 1009-73 к устройству местной вентиляции выдвигается ряд требований:

  • на стационарных и нестационарных сварочных постах обязательно должны быть установлены местные отсосы;
  • при ручной сварке рабочее место должно быть дополнено поворотно-подъемными панелями, низ которых должен находиться не выше 350 мм от сварочного аппарата;
  • при сварке средних изделий необходимо установить вытяжной шкаф, являющийся разновидностью местных отсосов;
  • скорость воздуха при использовании ручной сварки и аппарата, работающем от углекислого газа, должна составлять более 0,5 м/с и 0,3 м/с при сварке в инертных газах;
  • вытяжные шкафы должны локализировать до 90% вредных веществ с воздушных масс, иные виды местной вентиляции – до 75%;
  • 10-25% вредных компонентов, находящихся в воздухе должны устраняться с помощью общеобменной вентиляционной системой.

Когда нужна общеобменная вентиляция для сварочного поста

В соответствии с СНиП2-33-75 вентиляционная система сварочного цеха должна быть механического типа, те есть обустроена специальными вентиляторами. Подача свежего воздуха должна осуществляться воздухораспределителями, установленными на расстоянии 6 м от пола при подаче потока вниз по вертикали или на расстоянии 4 м при подаче потока в горизонтальном положении. Также следует учесть и скорость потока воздушных масс, которая не может быть менее 0,1м/с.

При оборудовании вентиляции с параллельными потоками условия для выполнения работ и очищения воздуха создаются самые оптимальные, так как отработанные воздушные массы, содержащие вредные газы и аэрозоли движутся в одном направлении с подаваемым воздухом. Масса подаваемых потоков должна быть меньше количеству удаляемого загрязненного воздуха. Этот принцип позволяет существенно повысить эффективность системы.

Схема общеобменной вентиляции сварочного цеха

Вентиляционная решетка, размер которой составляет 23,5х43,5 мм с диаметром отверстий 50 мм, обеспечивает подачу свежего воздуха со скоростью 4,5м/с. Воздушные массы, рассекаясь при прохождении решетки, подымаются вверх по вертикали и захватывают все помещение. Скорость движения воздуха в цеху соответствует 0,1 м/с, что позволяет устранить все вредные компоненты, находящиеся в воздухе. Воздухообмен в помещении обеспечивается по средствам установленных под полом вентиляторов, общей производительностью 3400м3/час. Устраняется отработанный воздух по средствам установленных на крыше вентиляторов, общей производительностью 6600м3/час. При 20 минутной работе системы устраняется все загрязненные воздушные массы, а концентрация вредных веществ в воздухе снижается до 2мг/м3.

Регулирующий механизм общеобменной вентиляции

  • Если на 1м3 помещения расходуется менее 0,2г/ч сварочных материалов обустройство общеобменной вентиляции может не выполняться.
  • Скорость подачи свежего потока не может превышать 0,9 м/с.
  • При отсутствии местной вентиляционной системы механическая вентиляция должна обеспечивать устранение 2/3 воздушных масс снизу и 1/3 сверху.
  • Если сварочные работы выполняются внутри изделия (емкости, бочки) скорость воздуха должна составлять более 0,7м/с при температурных показателях не ниже 20 градусов.

Расчет вентиляционной системы для сварочного цеха

Расчет производительность вентиляционной системы для сварочного цеха должен выполняться в зависимости от количества применяемых за 1 рабочий час электродов:

  • ручной метод сварки – на 1 кг электродов необходимо обеспечить производительность до 4500 м3/час;
  • полуавтоматический метод сварки – на 1 кг электродов необходимо обеспечить производительность до 2 м3/час.

Важно! При работе полуавтоматическим методом один рабочий может использовать более 5 кг электродов, соответственно производительность увеличивается кратно используемого материала.

Для эффективности вентиляционной системы требуется установка мощных вентиляторов, которые фиксируются за границами цеха. Вентиляционные каналы устанавливаются с помощью металлических труб. Вентиляционные решетки должны находиться поблизости рабочего места сварщика.

При обустройстве вытяжной системы разрешается устанавливать специальные фильтры, которые позволяют использовать рециркуляцию воздуха в цехе. Там самым устраняется выброс вредных сварочных газов в атмосферу.

Вентиляционная система сварочного цеха должна обеспечивать свежим воздухом цех и устранять отработанный воздух. Она проектируется на начальном этапе строительства.

Источник

Вентиляция в сварочных помещениях

Сварочные работы сопровождаются выбросом большого количества вредных веществ. Для их удаления требуется обустройство системы воздухообмена. Вентиляция сварочного цеха – сложная система, регламентированная многочисленными правилами, которые изложены в специальных стандартах и нормативах.

Читайте также:  Опель антара не работает вентилятор охлаждения

Сварочный цех — помещение, в котором наличие вентиляционной системы критически важно

Несмотря на сложность, наличие общей информации по работе и обустройству воздухообмена позволяет обустроить такую систему своими руками.

Требования к вентиляции в помещениях для сварки

Сварочные работы относятся к вредным процессам, т. к. происходит выделение большого количества веществ: аэрозоли окислов железа, оксиды хрома, марганца, фтористые соединения, двуокись кремния.

Они несут существенную опасность для здоровья человека, наносят вред окружающей среде, поэтому все помещения, предназначенные для проведения постоянных работ по сварке (цехи, посты, участки), оборудуются вентиляцией.

Задачи, которые решает вентиляция сварочного поста:

  1. Выведение вредных веществ.
  2. Поддержание микроклимата в помещении по температуре, влажности, концентрации веществ в полном соответствии с установленными требованиями ГОСТ и СНиП.
  3. Постоянная подача свежего кислорода.

Воздухообмен сварочного помещения должен быть автономным. Если цех находится в здании с другими помещениями, вентиляция не должна быть совместной. Запрещено проектирование систем с повторным и циклическим использованием воздушных масс. Перед подачей в рабочее пространство воздух доводится до нужной температуры в зависимости от показателей на улице и в помещении.

Во время проведения работ не происходит существенного выделения тепла, поэтому естественная система не применяется. Низкие тепловые выделения не позволяют обеспечить необходимую разницу температур для естественной циркуляции воздушных потоков с нужной интенсивностью и скоростью.

Устройство и виды вентиляции в цехах для сварки

В сварочном цеху обустраивается два вида воздухообмена:

В сварочном цеху устанавливаются два вида воздухообмена: общеобменный или локальный

В цехе не должно образовываться «мёртвых» участков, особенно это касается углов, где застаивается отработанный воздух с большой концентрацией вредных элементов. Схема с горизонтальной подачей воздуха отлично подходит для сварочных помещений небольшой площади.

Приточные каналы с вентиляторами устанавливаются на высоте до 4 метров. Вытяжные каналы оснащаются вентиляторами аналогичной мощности и обустраиваются на противоположной стене. Высота расположения каналов должна быть одинаковой.

Расстояние между стеной с притоком и стеной с вытяжкой не должно превышать 100 метров. Если расстояние больше, отработанный воздух будет скапливаться в центральной зоне помещения. Мощность вытяжного вентилятора не должна быть меньше мощности прибора на входе, в противном случае загрязнённый воздух будет застаиваться.

Вертикальная система предусматривает использование подвального помещения. Там монтируются приточные каналы. Под полом цеха монтируются вентиляторы. Отверстия в полу закрываются специальными металлическими решётками.

Диаметр ячеек не должен превышать 50 мм. Скорость потоков при выходе из вентиляторов – 4,5 м/с, скорость при проходе через решётку – 0,1–0,2 м/с. Вытяжные вентиляторы монтируются на крыше с выведением каналов в потолке.

Вытяжной вентилятор необходимо монтировать на крыше с выведением каналов в потолке

Преимущества применения местной вентиляции, состоящей из отсосов:

  • удаление опасных веществ непосредственно в зоне их выделения;
  • предотвращение распространения опасных элементов по всему помещению;
  • близкое расположение позволяет производить удаление с использованием меньших объёмов воздуха и расходования меньших мощностей.

В помещениях, где невозможно оборудовать стационарные сварочные посты, и сварщики постоянно перемещаются во время проведения работ, местная вентиляция в виде отсосов будет неэффективна. В таких случаях используется общеобменная система высокой мощности с кратностью воздухообмена более 10.

В ряде ситуаций использование местной вентиляции с отсосами невозможно по следующим причинам:

  1. Изменение наименований свариваемых изделий (различные размерные характеристики и т. д.).
  2. Работа с объектами больших размеров.
  3. Невозможность использования фиксированных постов.
  4. Необходимость выполнения процедур по погрузке и выгрузке.

Если локальную систему использовать нельзя, то существенно увеличивается мощность общеобменного воздухообмена.

Оптимальная схема горизонтальной вентиляции в помещении длиной 30 м и шириной 20 м должна включать по 7 вентиляторов для притока и вытяжки с мощностью 7000 куб. м/ч. Необходима мощность оборудования для вертикальной системы в помещении с аналогичными размерами: на входе не менее 3400 куб. м/ч и на выходе 6800 куб. м/ч.

При выборе вентиляционной схемы нужно учитывать особенности производственных процессов. При сварке образуются конвективные потоки, когда подогретый воздух, насыщенный опасными веществами, от мест сварки поднимается наверх. В таких условиях поток к потолку можно усилить системой приточной вентиляции, а вверху установить вытяжное оборудование, но потоки отличаются крайней неустойчивостью.

При реальной эксплуатации такого воздухообмена возникает опасность нарушения движения потоков вверх горизонтальными струями холодного воздуха. Вместе с ними опасные вещества возвращаются вниз и распространяются по помещению.

Для повышения эффективности вентиляции рабочие места в помещении отгораживаются друг от друга. Эта мера при наличии локальной вытяжки позволяет локализовать опасные выделения и выводить их с помощью отсосов. При наличии перегородок подойдёт только вертикальная система общей вентиляции.

Вентиляция в сварочном цеху своими руками

Для крупных сварочных производственных помещений с несколькими сварочными постами вентиляция должна оборудоваться с участием квалифицированных специалистов, которые произведут точные расчёты и подберут оптимальное оборудование. В небольших сварочных цехах воздухообмен можно сделать своими руками, но и здесь важно произвести расчет по всем правилам.

В небольшом сварочном цехе обустроить вентиляцию можно самостоятельно

Работы можно условно разделить на два этапа. Сначала производится установка общеобменной приточно-вытяжной вентиляции принудительного типа. Будет использоваться смешанный тип подачи и вывода воздуха. Приточное оборудование будет подавать воздух горизонтально и вертикально.

Вытяжка производится вертикально:

  1. Рядом со стеной на улицу оборудуется вентиляционная камера. В ней устанавливается вентилятор с возможностью фильтрации, подогрева и охлаждения воздуха.
  2. Через отверстие в стене вентилятор забирает свежий воздух.
  3. От вентиляционной камеры в цехе к потолку прокладывается вентиляционный канал, который подаёт свежий воздух.
  4. На чердаке устанавливается ещё один вентилятор с фильтрами для очистки воздуха. От вентилятора на крышу выводится труба, с помощью которой выводится из здания отработанный воздух.
  5. В потолке проделываются 2–3 отверстия, которые с помощью вентиляционных каналов подводятся к чердачному вентилятору.
Читайте также:  Вытяжка в предбанник своими руками

После оборудования общей системы воздухообмена производится установка местной линии. Вентиляция для сварочного поста местного типа представляет собой специальную отсосную систему.

Такое оборудование выпускается специально для производственных предприятий, и его можно подобрать в соответствующей комплектации для конкретного цеха. От отсоса прокладывается вентиляционный канал на кровлю.

Местная вытяжка позволит выводить большую часть вредных загрязнений автономно, не допуская их распространения по всему помещению. В случае необходимости монтируется мобильный отсос, позволяющий перемещать местную вытяжку вместе со сварочным аппаратом.

Источник

Как оборудовать вытяжку над сварочным столом

При создании неразъемных соединений электрической дугой в воздух выбрасываются пары металла и дым от сгоревшего флюса. Эти вещества негативно влияют на органы дыхания сварщика. Принудительная вытяжка для сварочного поста обеспечивает отвод посторонних примесей из рабочей зоны. Для обеспечения корректной вентиляции необходим предварительный расчет производительности. Мастер может собрать конструкцию своими руками с использованием подручных материалов.

С помощью вытяжки в воздух выбрасываются вредные вещества.

Необходимость вентиляции на сварочном посту

При выполнении работ с использованием дуговой или плазменной сварки происходит испарение металла или выгорание части защитного покрытия электродов. Попадающие в атмосферу соединения вредны для здоровья персонала. Проблему усугубляет аппаратура с подачей защитных газов, дополнительно ухудшающих качество воздуха в помещении. В связи с этим важно обеспечить:

  • удаление посторонних примесей из зоны выполнения сварки при помощи локальных отсосов;
  • поддержание микроклимата на рабочем месте;
  • отвод газов и мелкодисперсных частиц из цеха через вентиляционную систему;
  • подачу свежего воздуха, обеспечивающего снижение концентрации вредных примесей.

Требования к оборудованию вытяжки

Вентиляция в сварочном цехе обустраивается в соответствии с требованиями санитарных правил 1009-73 и СНиП II-33-75. В документации указаны допустимые концентрации вредных веществ, габариты и производительность оборудования (зависят от количества работников, площади помещения, типа аппаратуры для сварки и объемов производства). Отдельные разделы правил регламентируют сечение и положение каналов отвода газов (расстояние от зоны воздействия дуги на поверхности до вентиляционного патрубка не должно превышать 50 мм).

  1. Установка локальных отсосов на каждом посту (вне зависимости от категории). В случае соединения малогабаритных деталей необходима организация рабочего стола в вытяжном шкафу.
  2. В случае использования ручной технологии необходимо предусмотреть поворотные или подъемные вентиляционные панели. Расстояние от рабочей зоны до воздушного канала не должно быть меньше 350 мм.
  3. Скорость циркуляции воздушного потока при выполнении работ электродами с защитным покрытием не ниже 0,5 м/сек. При подаче среды защитных газов параметр снижается до 0,3 м/сек (для предотвращения разрыва атмосферы вокруг дуги и ванны с расплавом).
  4. При выполнении работ в вытяжном шкафу из воздуха должно отделяться не менее 90% примесей. Прочие локальные вентиляционные установки убирают до 75% посторонних частиц. Оставшиеся газы и пары выводятся из помещения общей системой вентиляции.
  5. Оборудование должно поддерживать концентрацию вредных примесей в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88. Содержание посторонних элементов в атмосфере на расстоянии 4 м от места проведения работ не должно превышать предельные допустимые концентрации.

Разновидности вентиляции

Конструкция и производительность вытяжного устройства зависят от габаритов соединяемых деталей и интенсивности выполнения работ. При сварке широких и протяженных швов возрастает количество газов, попадающих в атмосферу.

Местная вытяжка

Для отвода газов из рабочей зоны необходимо установить колосниковую решетку с расположенным снизу каналом. В системе вентиляции предусматривают фильтр с сеткой для гашения искр и улавливания капель расплавленного металла и флюса. Производительность вентилятора с электрическим приводом достигает 5,5 тыс. м³/час (зависит от объема цеха и количества газов). Если на столе невозможно установить решетку, то применяют передвижные фильтровентиляционные установки с гибкими рукавами, подводимыми к рабочей зоне.

Местная вытяжка на сварочном столе.

При соединении деталей сложной геометрической конфигурации используют установки с поворотными или подъемными воздухозаборниками. На потолке крепят консоль с барабаном, на который намотан гибкий рукав диаметром до 200 мм.

Сварщик вручную подводит вентиляционный раструб к рабочей зоне и фиксирует в заданном положении. Свежий воздух подается в нижнюю часть цеха. Допускается организация его притока вверх с принудительным отводом к рабочему месту сварщика.

Общеобменная вентиляция

В состав системы входят раздельные вентиляционные установки, обеспечивающие обмен воздушных масс в помещении. Предусмотрено фильтрационное оборудование для отделения посторонних частиц. Такое оснащение должно обеспечивать цех свежим воздухом с учетом максимальной производительности установленной аппаратуры. Нормативами предусмотрена организация общеобменной системы при использовании от 200 г материала электродов за 1 час рабочего времени на 1 м³ объема помещения. Если эти параметры ниже, воздухообмен обеспечивается естественным путем.

Схема общеобменной вентиляции.

Стандарты предусматривают поддержание 10-кратного воздухообмена в помещениях с обеспечением скорости циркуляции потоков в вертикальном направлении от 0,1 м/сек (для отвода пыли и газов из зон, расположенных вне сварочных постов).

Если оборудование используется зимой, то вентиляционная система должна поддерживать температуру воздуха в цехах не ниже +18°С. Для подогрева используют тепловые пушки или радиаторы, установленные в каналах вентиляции.

Варианты для замкнутых пространств

Для организации воздухообмена в таких помещениях применяют:

  1. Систему принудительной подачи очищенной атмосферы с одновременным удалением загрязнений во всем объеме.
  2. Отвод вредных веществ из рабочей зоны с обеспечением воздухообмена естественным путем через вентиляционные прорези.
  3. Вентилирование зоны около органов дыхания сварщика (например, путем принудительной подачи очищенной атмосферы под маску или щиток).
Читайте также:  Вентилятор охлаждения для vacon

При проведении работ в закрытых помещениях необходимо использовать вентиляторы высокого давления с увеличенной производительностью и эластичные шланги. Рукава подсоединяют герметичными муфтами, выдерживающими заданный напор потока. В зимнее время предусматривают подогрев. Скорость движения потока для ручной сварки должна находиться в пределах 0,7-2,0 м/сек. Направление циркуляции обеспечивает отвод вредных газов от органов дыхания. Если предполагается работа 2 сварщиков, то необходимо обеспечить рассеивание примесей до значений ПДК.

Помимо стационарных установок допускается использование передвижных агрегатов (например, при сварке цистерн или иных резервуаров на открытом пространстве).

Оборудование подачи воздуха

Для вентиляции цехов используют системы с различным направлением движения потоков:

  1. Горизонтального типа с одинаковой производительностью оборудования на подачу и откачку, имеющая ограничения по расстоянию между стенами;
  2. Вертикального образца, позволяющая улучшить циркуляцию и снизить в 2 раза мощность приточных вентиляторов. Оборудование для откачки воздуха располагают на высоте до 6000 мм от уровня пола. С увеличением высоты циркуляция масс ухудшается.

Горизонтальная система

При горизонтальном направлении потоков необходимо использовать оборудование, не допускающее зон застоя и равномерно распределяющее свежий воздух по объему помещения. Скорость движения потоков не менее 0,1 м/сек обеспечивается электрическим вентилятором и системой дефлекторов. Концепция подходит для помещений с небольшой площадью или объемом.

Например, для типового цеха размером 30х20 м достаточно вентиляторов, обеспечивающих суммарную производительность не ниже 7 тыс. м³/час. Нагнетатели монтируют на поверхности стен на высоте до 4000 мм, что обеспечивает равномерное распределение потоков.

На противоположных перегородках устанавливают вентиляторы с аналогичной производительностью, обеспечивающие отвод загрязненного воздуха. Подобная схема эффективна при расстоянии между стенами до 100 м. В противном случае необходимо предусмотреть дополнительные вентиляционные установки.

Вертикальный воздухообмен

Такая система предусматривает установку вентиляторов в подвале, которые нагнетают поток через шахты. Каналы располагают на поверхности пола и закрывают защитными металлическими решетками с ячейками размером не более 50х50 мм. Скорость потоков на входе в помещение не должна падать ниже 0,1 м/сек (на выходе из раструба вентилятора воздух разгоняется до 4,5 м/сек). Производительность откачивающих вентиляторов на крыше здания в 2 раза превышает возможности приточных, что обеспечивает ускоренную очистку атмосферы в цеху от посторонних веществ.

Вертикальная система вентиляции.

Примеры самостоятельного расчета

Важно учитывать следующее:

  1. Для обеспечения защиты органов дыхания необходимо откачивание загрязненной атмосферы из рабочей зоны со скоростью потока не менее 1,5 м/сек. Требование описано в стандарте ГОСТ 12.3.003-86, который допускает применение подвижных насадок, соединенных с насосной станцией эластичным рукавом.
  2. Если предполагается сварка полуавтоматом, то необходимо предусмотреть щелевую насадку с длиной прорези 350 мм, расположенную на расстоянии 50 мм от рабочей зоны. Если конструкция оснастки или оборудование не рассчитано на установку щелевого раструба, то необходимо предусмотреть несколько стандартных отводов.

Для определения необходимого объема воздуха используют уравнение вида L=K*a, где:

  • K – коэффициент, равный кубическому корню 12 или 16 (для одиночного щелевого элемента и нескольких патрубков соответственно);
  • a – сила тока в цепи (в А).

При уточненном расчете необходимо ориентироваться на технологию ведения работ.

Например, при использовании электродов с защитным покрытием необходимо обеспечить подачу 4500 м³/час на каждый килограмм сгоревших стержней. Коэффициенты и методики подсчета производительности вентиляционной системы приведены в нормативной документации ГОСТ и СНиП. Следует помнить, что использовать для очистки воздуха в помещениях методику свободной рециркуляции потоков категорически запрещено.

Вентиляционные устройства

В промышленных условиях используется несколько типов устройств:

  1. Для местной вентиляции применяют оборудование бренда “Совплим”, оснащенное эластичным рукавом и электростатическим фильтрующим блоком. Дальность действия составляет 6 м, что позволяет удалять загрязнения из зоны сварки.
  2. Распределители воздуха типа БВВ, предназначенные для настенного монтажа на высоте до 2000 мм от пола.
  3. Компоненты FilterBox, рассчитанные на местное удаление дыма и паров металла. В магистрали предусмотрен фильтр, снижающий количество вредных выбросов в атмосферу.
  4. Электрические вентиляторы марки ВРП, оборудованные защитными манжетами для предотвращения попадания пыли в подшипниковые опоры.

Обустройство вытяжки для сварочного поста своими руками

Самодельное оборудование для вентиляции применяют для сварочных постов, организованных в гаражах. Из-за уменьшенного объема выбросов газов конструкция вытяжки отличается от промышленной системы. Над верстаком предусматривают перфорированную панель вентиляционного колпака. Электрический насос выбрасывает продукты сгорания в атмосферу через отверстие на крыше или в боковой стене. Канал отвода газов выполняют из гофрированной трубы, соединенной винтовыми хомутами.

Поскольку при закрытии ворот нарушается приток свежего воздуха, то необходимо предусмотреть дополнительный канал. Для привода вентилятора применяют электрический двигатель от старого станка, рассчитанный на подключение к сети переменного тока напряжением 220 В. Фильтр не предусматривают, но некоторые мастера устанавливают в зонт металлический наполнитель для гашения искр. После сборки конструкции проводят испытания и корректируют найденные недоработки (например, повышают мощность привода вентилятора или увеличивают диаметр труб).

Источник