10790

70

Основные положения, используемые при конструировании систем вентиляции окрасочных цехов

В состав окрасочных цехов могут входить помещения категорий А, Б, В.

При конструировании систем вентиляции следует учитывать требования

действующих норм по обеспечению взрывопожаробезопасности.

Вытяжные системы:

1.Согласно требованиям АЗ-202 устройство аварийной вентиляции не требуется. Аварийная вентиляция проектируется в соответствии с техническим заданием.

2.Для контроля концентрации взрывоопасных веществ необходимо устанавливать сигнализаторы с настройкой на концентрацию 20 % от нижнего предела взрываемости. Сигнализаторы блокируются с вентиляционным оборудованием.

3.При кратности воздухообмена помещений окраски менее 5 ч-1

необходимо дополнительно предусматривать общеообменную вытяжку из

подкровельного пространства с кратностью n = 1 ч-1 (0,4м от плоскости

потолка).

Для помещений высотой более 6 м количество воздуха, удаляемого из верхней зоны определяют из расчета 6 м3/ч на 1 м2 площади пола.

4. Кратность воздухообмена в помещениях приготовления красок и

лабораториях должна быть не менее 10 ч-1 .

Недостающий (дополнительный) воздухообмен обеспечивают за счет

вытяжки из нижней зоны помещения.

5.Вытяжные вентиляторы должны конструироваться во взрывозащищенном исполнении. Для бесперебойной работы рекомендуется установка резервного вентилятора.

6.Удаление воздуха общеобменными местными системами должно осуществляться из верхней и нижней зон в соотношении 50/50.

7.Перед удалением воздуха из окрасочных цехов необходимо производить его очистку.

71

Приточные системы:

1.Приточный воздух следует подавать выше рабочей зоны так, чтобы скорость подаваемого воздуха вблизи открытых проемов местных отсосов не превышала 75 % от скорости всасывания в проеме.

2.Если в помещения категорий А и Б имеются выходы помещений других категорий, то они оборудуются тамбур-шлюзами. В тамбур-шлюзы подается воздух в размере не менее 250 м3/ч от самостоятельной приточной системы вентиляции с резервным вентилятором.

3.Приточные общеобменные системы должны обеспечивать воздухораспределение, исключающее пересечение траектории приточных

струй с факелом вредных выделений.

Применение рециркуляции воздуха в окрасочных цехах не допускается.

7. СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ СВАРОЧНЫХ ЦЕХОВ 7.1. Общие сведения о технологии сварки

При использовании сварки в производственных процессах осуществляют следующие основные операции:

1. Разметка деталей и узлов; 2. Резка; 3. Сборка деталей и узлов; 4. Предварительная (прихватка) и окончательная сварка

Сварочные процессы, включающие в себя сварку, резку и наплавку металлов, широко используются во многих отраслях промышленности при сборке различных изделий и конструкций.

Сборочно-сварочные цеха, как правило, характеризуются

незначительными тепловыделениями — до 23 Вт/м3. Выполняемые в них работы соответствуют категории работ средней тяжести.

Сварочные процессы могут выполняться вручную или в автоматическом (полуавтоматическом) режиме.

Наиболее распространены следующие сварочные технологии:

1.электродуговая сварка и наплавка электродами;

2.автоматическая электродуговая сварка под флюсом и в

72

среде защитных газов;

Флюс – органическая присадка, предотвращающая разбрызгивание расплавленного металла, исключающая контакт сварного шва с кислородом воздуха и снижающая ультрафиолетовую радиацию на рабочем месте.

В качестве защитной газовой среды применяют углекислый газ и инертные газы (аргон). При таком способе сварочная дуга защищена газовой оболочкой, не вступающей в контакт с расплавленным металлом и вытесняющей воздух из зоны сварки.

3. Электросварка и наплавка порошковой проволокой;

Порошковая проволока представляет собой непрерывный электрод трубчатой конструкции с порошкообразным наполнителем — сердечником.

Назначение наполнителей подобно назначению электродных покрытий — защита расплавленного металла от вредного воздействия воздуха.

Порошковые проволоки используются для сварки без дополнительной защиты зоны сварки, а также для сварки в защитных газах, под флюсом.

4. Электрошлаковая сварка;

Особенность способа – расплавленный металл в зоне сварки защищен “шлаковой ванной”.

Способ предназначен для соединения металлов и сплавов большой толщины. Технология данного способа возможна при толщине металла не менее 16 мм.

5. Электронно-лучевая сварка;

Сущность процесса состоит в использовании кинетической энергии потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме. Осуществляют с помощью электронной пушки.

6. Электрическая контактная сварка (точечная и стыковая);

Сварка осуществляется за счет кратковременного плотного (под давлением) соединения свариваемых деталей.

7. Плазменная обработка (сварка, резка, наплавление);

73

Способ высокотемпературной (по сравнению с температурой обычной дуги) обработки в среде ионизированного газа (плазмы) с помощью неплавящегося вольфрамового электрода.

8. Газовая обработка (сварка и резка).

Место проведения сварочных работ называется сварочным постом или постом сварщика.

Сварка мелких изделий производится на стационарных постах – на сварочных столах. Изготовление крупногабаритных изделий выполняется на специальных стендах.

Сварочные процессы сопровождаются выделением сварочного аэрозоля, содержащего мелкодисперсную твердую фазу и газы.

Сварочный аэрозоль может содержать:

1.Окислы металлов (железа, марганца, никеля, хрома, алюминия, меди и других веществ);

2.Оксид и диоксид углерода, оксиды азота, оксид и диоксид углерода, озон;

3.Газообразные фтористые соединения.

Интенсивность выделений зависит от:

1.технологии процесса;

2.марки и состава сварочных материалов (определяющее значение);

3.свариваемого металла.

При отсутствии правильно организованной вентиляции концентрация вредных веществ в зоне дыхания работающих может значительно превышать допустимую. Следствием этого является достаточно высокий по сравнению с другими профессиями уровень профессиональных заболеваний сварщиков: болезнь органов дыхания (пневмокониоз), отравление марганцем, парами других металлов и сварочными газами. Образующийся при электросварке аэрозоль обладает мелкой дисперсностью, низкой скоростью витания (<0,1 м/с) и, как следствие, высокой летучестью. Поэтому частицы аэрозоля легко следуют за воздушными потоками аналогично газам.

74

В сборочно-сварочных цехах применяют приточно-вытяжную

общеообменную и местную, естественную и механическую вентиляцию. Количество вредностей, удаляемых местной вытяжной вентиляцией

определяют в зависимости от расхода сварочного материала (проволоки, электродов и т.д.) и принимают в размере 90 % - для вытяжных шкафов и 75 % - от иных отсосов.

Оставшееся количество вредностей (соответственно 10 % и 25 %) необходимо ассимилировать за счет общеобменной вентиляции.

7.2. Местная вытяжная вентиляция сварочных цехов

Типы местных отсосов для различных технологических операций и рекомендуемые расходы удаляемого воздуха приведены в справочной литературе (АЗ-499 Рекомендации по проектированию отопления и вентиляции

заготовительных и сборочно-сварочных цехов).

Многообразие способов сварки, типов и размеров изготавливаемых

изделий является причиной большого количества конструкций местных

вытяжных устройств.

По принципу действия их делят на группы:

1.всасывающие панели;

2.подъемно-поворотные самофиксирующиеся вытяжные устройства;

3.переносные воздухоприемники с держателями;

4.местные отсосы, встроенные в сварочное оборудование;

5.местные отсосы, встроенные в оснастку рабочих мест

автоматизированных и механизированных линий.

Всасывающие панели

1. Вертикальные панели

В качестве примера рассмотрим одностороннюю всасывающую панель –

боковой местный отсос открытого типа. Подобные панели применяют на стационарных постах, где более полное укрытие невозможно.

Расчетные словия размещения панели:

75

1. b = от 0 до B; 2. А = 1,2 а;

3. Нижняя кромка всасывающего отверстия должна находится на

уровне

верх источника выделения вредностей.

Рис. 7.1 Вертикальная всасывающая панель:

1 - всасывающая панель;

2 – источник вредных выделений.

.

Расход воздуха, удаляемый вертикальными панелями всасывания,

зависит:

1. от конструкции панели и ее расположения;

2.геометрических размеров сварочного поста;

3.тепловой мощности конвективного потока от электрической дуги.

kсв = 0,1 – при сварке под слоем флюса;

kсв = 0,25 – при обычной электродуговой сварке; kсв=0,3 – при сварке в среде углекислого газа.

В сборочно-сварочных цехах выполняются различные виды сварочных

работ, поэтому разработана универсальная зависимость для расчета количества воздуха, удаляемого от сварочного поста:

где Lо – нормативный расход, приведенный в справочной литературе для конкретных видов сварочных работ;

kυ св – коэффициент запаса по скорости, учитывающий особенности проведения сварочного процесса (принимается из справочной литературы).

2. Наклонные панели (панели Чернобережского)

Среди наиболее распространенных видов местных отсосов - наклонные всасывающие панели. Они предназначены для постоянных рабочих мест для сварки небольших деталей.

Рис. 7.3 К расчету панели Чернобережского

В/2 – полуширина сварочного Рис. 7.2 Панель Чернобережского поста;

h – высота свариваемого изделия;

77

Расход удаляемого панелями воздуха определяется пропорционально

пересчетом.

Например, при необходимости обеспечения нормального качества и условий сварки у точки сварки скорость должна быть 0,6 м/с (υо=0,6 м/с) при

высоте свариваемого изделия h = 0,3 м и полуширине сварочного поста В/2 =

0,5 м (рис. 7.3). Требуется определить расход Lух.

Если определенное значение скорости по полям υп по вышеприведенным данным при нормируемом расходе (значение в точке А) υА = 0,3 м/с, то за расчетный расход удаляемого воздуха принимают значение Lух, определенное

при υо = 0,6 м/с.

Также необходимый расход удаляемого воздуха может быть определен по

формуле

где Fпан – габаритная площадь всасывающей панели, м2; vж.с – скорость воздуха в живом сечении, м/с;

Для вредных паров и газов без пыли принимают vж.с = 2,0…3,5; то же с примесями горячей дисперсной пыли

Экспериментально установлено, что наиболее эффективно подобные панели работают при обеспечении удельных расходов:

-при установке вблизи стены Lуд = 3300 м3/ч на 1 м2 габаритной площади панели;

-при установке на удалении Lуд = 5000…7000 м3/(ч· м2).

У постов резки металла удаление воздуха осуществляется через нижнюю зону стола сварщика с нижним подрешеточным пространством. Расход удаляемого воздуха определяется через удельный расход и площадь горизонтальной поверхности стола резки, выполненной в виде решетки:

где Lуд – удельный расход, м3/(м2·ч), значения которого

приведены в литературе в зависимости от особенностей условий

79

самофиксирующиеся вытяжные устройства). Они были разработаны шведской

фирмой Plimyth и выпускаются совместным российско-шведским

предприятием SovPlym (“Совплим”).

Отечественной промышленностью выпускаются аналогичные системы типа «Лиана» (рис. 7.4):

1 – диффузор (Ø 200÷315 мм); 2 – гибкий воздуховод с металлическими вставками на растяжках 3 (Ø 160÷180 мм); 4 –

электростатический фильтр;

5 – вентилятор высокого давления. Производительность вентилятора зависит от вида сварочных работ:

- при пайке L = 75÷400 м3/ч; - для сварочных работ L=400÷800

м3/ч.

Оптимальным считается расход L = 600÷800 м3/ч.

Рис. 7.4. Местные отсосы от сварочного оборудования

а– “Лиана”; б - “SovPlym”

1 – диффузор (Ø 200÷315 мм); 2 – гибкий воздуховод (Ø 160÷180 мм) с металлическимивставками на растяжках 3;

4 – электростатический фильтр; 5 – вентилятор высокого давления.

Преимущества отсосов на гибких воздуховодах:

1.Являются наиболее универсальными и могут быть использованы при любых видах сварки как в нестационарных, так и в стационарных условиях;

2.Использование телескопических устройств и шарниров позволяет легко перемещать и устанавливать воздухоприемник в нужном положении;

3.Большой радиус обслуживания (до 8 м от места крепления устройства);