Расчет вентиляции сварочного поста

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.

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

Локальная система удаляет 75% всех вредных элементов, выбрасываемых в воздух во время работ. Остальные 25% удаляет общеобменная вентиляция. Если потоки подаются горизонтально, они обязательно охватывают всё помещение.

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.

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

При автоматической системе сварки оборудуется система отсосов, располагающаяся на расстоянии не более 50 см от места линии сварки. Если таких отсосов у оборудования нет, монтируются дополнительные элементы местного вентилирования. Щели отсосов должны быть не более 35 см.

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

Рассмотрим вариант оборудования небольшого цеха с единственным сварочным участком.

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.

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.

Требования к вентиляции сварочного поста, варианты обустройства

При проведении сварочных работ в атмосферу помещения выбрасывается большое количество аэрозолей и газов, образующихся при горении электрода.

Находясь в непосредственной близости со свариваемыми деталями, рабочие вдыхают не только загазованный воздух, но и постоянно подвергаются термическому воздействию раскалённого металла.

Для создания нормального микроклимата на рабочем месте оборудуется эффективная вентиляция сварочного цеха, главной задачей которой является снижение концентрации вредных примесей до допустимых норм и поддержание температурного режима.

Требования, предъявляемые к вентиляции в помещениях для сварки

Вредные вещества, образующиеся при сварке, имеют температуру выше окружающего воздуха и поднимаются, постепенно загазовывая помещение. Нахождение в такой среде пагубно сказывается на здоровье человека. Для уменьшения влияния вредных факторов обустраивают систему вентиляции с механическим побуждением. На сварочном производстве она должна соответствовать требованиям:

1. Создание и поддержание микроклимата в помещении согласно требованиям СП 1009-73 «Санитарных правил при сварке, наплавке и резке металлов».
2. Устранение химических компонентов и выбросов, вышедших за границу рабочей зоны.
3. Организация постоянного воздухообмена в сварочном цехе путём подачи свежего воздуха для снижения предельно допустимого содержания сварочных аэрозолей и газов.

Вентиляция сварочного помещения должна быть автономной и работать по разомкнутому циклу. Свежий воздух обязан подаваться в зону сварки, при этом скорость его может быть не более 0,9 м/сек.

При ручной дуговой сварке крупногабаритных деталей сварочный пост должен оборудоваться поворотно-подъемными вытяжными устройствами, располагающимися не выше 35 см от места сварки. Скорость движения воздуха в этом случае должна находиться в пределах 0,5 м/сек.

Цеховая система вентиляции должна работать таким образом, чтобы в помещении не оставалось застойных зон.

Расчёт ПДК (предельно допустимая концентрация) вредных примесей и замер параметров микроклимата проводятся в соответствии с ГОСТ 12.1.005–88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Виды систем вентиляции

Правильно обустроенная вентиляция в сварочном цехе уменьшает концентрацию вредных веществ в атмосфере помещения и минимизирует нанесение вреда окружающей среде.

В зависимости от количества рабочих мест и их расположения, выбирается тип и мощность вентиляторов и трассировка воздуховодов. Вытяжные вентагрегаты могут располагаться как на крыше цеха, так и возле него.

Забор воздуха приточными агрегатами не должен находиться в зоне выброса загазованной среды.

Местная вытяжка

Вентиляция сварочных постов выбирается в зависимости от величины свариваемых деталей и интенсивности работ. От этого будет зависеть количество и состав образующихся газов.

Устанавливать вытяжные зонты над местом сварщика не рекомендуется, т. к. вредные вещества будут проходить через зону его дыхания.

В этом случае лучше применять рабочие столы с отсосом воздуха через колосниковую решётку, обустроенную на его поверхности. При таком виде местной вентиляции вытяжное устройство должно быть снабжено искрогасящим фильтром.

Производительность вытяжной системы рабочего места может достигать 5,5 тыс. м³/час. При сварке или наплавке больших изделий на столах, не оборудованных вытяжными устройствами, удаление сварочных аэрозолей проводится с помощью местных отсосов мобильных фильтровентиляционных агрегатов.

При выполнении некоторых работ применяют подъемно-поворотные вытяжки. Гибкий приёмный шланг диаметром 200 мм шарнирно закреплён на консоли и направляется в необходимую зону. Приёмный патрубок этого устройства может располагаться на расстоянии 7–8 м от места сварщика.

При использовании местных вытяжных устройств приточный воздух должен подаваться в нижнюю часть помещения, а при невозможности — в верхнюю, с последующей доводкой к сварочному посту.

Общеобменная система

Такая система состоит из нагнетающего и вытяжного вентилятора и системы воздуховодов с фильтрами и регулируемыми приточными устройствами. Общеобменная вентиляция должна обеспечивать свежим воздухом цех для уменьшения содержания вредных примесей.

Обустройство её обязательно если во время работ используется более 200 г/час электродов на 1 м³ объёма помещения. В противном случае приток свежих воздушных масс обеспечивается естественным путём.

В зимнее время наружный воздух должен подаваться в цех с температурой не менее +18 °C.

Количество удаляемого воздуха должно быть несколько большим, чем приточного, для недопущения загазованности смежных помещений.

Вертикальная скорость передвижения воздушных масс должна составлять более 0,1 м/с. Это является достаточным для перемешивания среды и удаления сварочных аэрозолей из зон вне сварочных постов.

Обустройство вытяжки своими руками

В быту чаще всего сварочные работы проводят в гараже. Поэтому гаражная система немного отличается от вентиляции в сварочном цехе. В её состав входит зонт с вытяжным вентилятором, который устанавливается над сварочным столом. Вытяжное отверстие оборудуют в противоположной от ворот стене, а при невозможности — выводят на крышу. Воздуховод изготавливают из гофротрубы.

При обустройстве самодельной вытяжки следует предусматривать приточный канал, для того чтобы проводить сварку при закрытых гаражных воротах. Эффективность работы системы проверяется опытным путём.

В качестве побудителя используют маломощные двигатели на 220 Вольт.

Как показала практика, вытяжка, изготовленная своими руками, позволяет вентилировать помещение до уровня, приемлемого для ведения работ.

Вентиляция (вытяжка) для сварочного поста, цеха: расчет, как сделать?

Даже непродолжительная работа в сварочном цеху опасна для здоровья. Если же работа ведется ежедневно и подолгу (как это бывает на промышленных предприятиях), обустраивать вентиляционную систему обязательно необходимо.

Система вентиляции на рабочем месте сварщика – это обязательная мера: она должна быть обустроена согласно правилам. задача вентиляции в данном случае – отвод из рабочего пространства вредных газов и паров, которые опасны для бронхолегочной и сердечно-сосудистой системы рабочих.

Обязательно ли нужно вентилирование для сварочного поста, и почему?

При проведении сварочных работ выделяется большое количество вредных для здоровья веществ и избыточного тепла. Например, выделяются оксиды хрома и марганца, различные фтористые соединения, опасная для легких двуокись кремния.

Пострадать от таких веществ может и сам сварщик, и окружающие (газы распространяются от места проведения работ по помещению, не ограничиваясь одним участком). Длительное воздействие таких веществ опасно для сердца и легких, а кратковременное воздействие может уменьшать производительность работников, вызывая головные боли и тошноту.

Если подытожить, вентиляция выполняет следующие задачи:

1. Отвод вредных веществ (газов, паров).
2. Отвод избыточного тепла (воздух вокруг места работы нагревается).
3. Постоянный приток свежего воздуха и отвод застоявшегося (затхлого, спертого).

Причем система обязательно должна регулироваться, поскольку в разное время года, при разной погоде и при разных видах и объемах работ воздухообмен нужно изменять.

Вентиляционная система в сварочном цеху

Система должна работать автономно, но с возможностью изменения ее параметров вручную. Это нужно для того, чтобы корректировать характеристики микроклимата в разные поры года. Нельзя осуществлять вентилирование с повторным или циклическим применением воздушных масс – это опасно для здоровья работников.

Расчеты

Расчет производительности должен проводиться относительно количества используемых за один рабочий час электродов. Схема расчета такова:

• ручной метод сварочных работ – на 1 килограмм электродов нужно обеспечить итоговую производительность до параметра 4500 м³/час;
• полуавтоматический метод сварочных работ – на 1 килограмм электродов нужно обеспечить итоговую производительность до параметра 2 м³/час.

Еще один нюанс: при полуавтоматической работе сварщик может применять больше 5 килограмм электродов. Схема расчета в этом случае такая: производительность системы необходимо увеличивать кратно применяемому количеству электродов.

Виды и правила обустройства

Существует два способа обустройства системы вентилирования в сварочном цеху: общеобменный и локальный. Они используются вместе, в дополнение друг к другу.

Местная схема способна устранять до 75% всех выделяемых во время работ вредных веществ. Для устранения оставшихся 25% вредных веществ используется общеобменная система.

Несколько общих правил и требований к обустройству системы:

1. Нельзя допускать образования в цеху мертвых участков (из которых воздух никак не удаляется), особенно в углах. В них застаиваться воздух, имеющий в своем составе большое количество вредных веществ.
2. Приточные каналы с вентиляторами следует монтировать на высоте до уровня 4 метров. Вытяжные каналы следует монтировать на противоположной стене, при этом высота обоих каналов должна быть одинаковой.
3. Расстояние от стены с притоком до стены с вытяжкой не может быть более 100 метров – это запрещено. При большем расстоянии будет происходить аккумуляция отработанного воздуха в центральной зоне помещения.
4. При необходимости к местной системе вытяжки можно поставить мобильный отсос, который позволит в случае необходимости двигать вытяжной зонт вместе со сварочным оборудованием.
5. Вентиляционная цеховая система должна обустраиваться начиная с установки общеобменной приточно-вытяжной системы. Когда ее монтаж завершен, переходят к обустройству местной системы вентилирования.

Теперь рассмотрим подробнее особенности обустройства этих схем.

Местная схема

Основное предназначение местной схемы – очистка воздуха локально, то есть прямо на рабочем участке. Именно на месте проведения сварочных работ и скапливается больше всего вредных веществ. А вот уже в 3-4 метрах от рабочего места воздух может быть абсолютно чистым, и соответствовать санитарным нормам.

Вентиляция для сварочного поста

Существует два способа установки местной вентиляции: через местные отсосы либо через вытяжные приборы подъемно-поворотного вида.

В первом случае отсосы монтируются на высоте полутора метров от сварочного поста. Иногда их монтируют непосредственно в сварочные столы, что тоже неплохой вариант. В конечном счете местные отсосы соединяют с общеобменной вентиляцией цеха, используя специальные герметичные шланги.

Второй вариант представляет собой воздухоприемник, который крепится за счет шарниров и шланга (его диаметр может достигать 200 мм) в любом положении. Шланг соединяет воздухоприемник и централизованную систему вытяжки воздуха.

Обычно за счет такой конструкции удается выносить из помещения до 85% различных вредных компонентов. Ее преимущество – возможность монтажа рядом со сварочным оборудованием. В целом же подъемно-поворотная вытяжка позволяет эффективно очищать воздух на расстоянии до 8 метров от сварочного поста.

Общеобменная схема

Общеобменная схема состоит из системы воздуховодов, к которым подключены вытяжные вентиляторы.

Механизм работы метода таков: воздушный поток, проходя через решетку, рассекается, после чего поднимается вертикально вверх и распределяется по всему цеху. Скорость прохождения воздушных масс в цеху составляет 0,1 м/с, чего в большинстве случаев достаточно.

Воздухообмен обеспечивается за счет монтажа под полом вентиляторов. Устранение отработанного воздуха обеспечивается за счет монтажа на крыше вентиляторов с производительностью больше, чем у приточных.

Достаточно 20 минут непрерывной работы такой системы для выведения большинства вредных веществ.

Несколько правил обустройства общеобменной схемы:

• в случае, когда на 1 м³ цеха расходуется меньше 0,2 г/час электродов, монтаж общеобменной системы вентилирования можно не производить;
• скорость подачи свежих воздушных масс не должна превышать 0,9 м/с;
• если дополнительно не смонтирована местная схема, то механическое вентилирование должно обеспечивать выведение 2/3 воздуха снизу и 1/3 сверху.

Если сварочные работы производятся внутри какой-то емкости, то скорость потока воздушных масс должна превышать 0,7 метров/секунду, при температуре не менее 20 градусов внутри.

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.

Особенности и задачи системы вентиляции сварочного цеха

Особенностью при проектировании системы вентиляции сварочного цеха является необходимость достижения высоких результатов очищения воздушных масс, при относительно низких затратах энергии.

Кроме того, процесс вентиляции производственного помещения должен быть бесперебойным — поэтому, помимо основной вентсистемы, предусматривается монтаж дополнительной (аварийной вентиляции), которая должна функционировать настолько же эффективно и продуктивно, как и основная.

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

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;

Обязательна установка общеобменной вентиляции в шкафу для хранения газового баллона.

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

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

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.

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

Расчеты для организации вентиляции рабочей зоны

Если следовать нормативам ГОСТ 12.3.003-86, сварочный цех нуждается в обустройстве локальной вентиляции со скоростью удаления грязного воздуха не меньше 1,5 м/с. 

Чтобы рассчитать количество удаляемого местными отсосами отработанного воздуха, используют следующую формулу:

L=K(корень кубический)*а, где

K равен 12 (стандарт для однощелевых отсосов), либо

К равен 16 (стандарт для нескольких щелевых отсосов)

а — сила тока, которую поставляет аппарат для сварки.  

Помимо этого, при расчете системы сварочной вентиляции, учитывают следующие общепринятые показатели требуемого объема воздуха:

• при ручной сварке — 4500 м3 в час;
• при автоматической сварке — 2000 м3 в час;
• при сварке, с использованием порошковой проволоки — 5400 м3 в час;

Щелевой отсос

Следует отдельно отметить, что всеми расчетами и установкой оборудования для сварочного цеха должны заниматься исключительно профессионалы. Несоблюдение требуемых норм и пренебрежение техникой безопасности может привести к опасным ситуациям, вплоть до летального исхода. Не экономьте на специалистах, ведь качественная вентиляция — залог успешной работы вашего предприятия.         

Получить бесплатную консультацию инженера по вентиляции сварочного цеха

Получить!

Вентиляция сварочного цеха – требования и нормы, примеры расчета

Сварочный цех является одним из наиболее вредных помещений по объемам выделяющихся газообразных веществ. Процесс сварки связан с активным сгоранием присадок и специального покрытия электродов. Если процесс происходит под воздействием специальных газообразных веществ, требования к вентиляции соответственно возрастают.

Во время выполнения работ атмосфера цеха насыщается вредными веществами, такими как:

• фтористые соединения
• окиси азота
• оксиды углерода
• озон
• оксиды азота и марганца
• двуокись кремния и т. д.

Большинство этих соединений выделяется в виде газов, но некоторые присутствуют в форме аэрозолей. Частый контакт с подобными компонентами воздуха приводит к возникновению заболеваний, которые принято относить к разряду «профессиональных».

Основными задачами вентиляционной системы сварочного цеха являются:

• удаление вредных веществ, выделенных в процессе выполнения работ, посредством местных отсосов
• создание нормативного микроклимата, соответствующего медицинским требованиям
• вывод вредностей, сумевших попасть в атмосферу цеха, с помощью общеобменной вентиляционной системы
• подача в цех необходимого количества свежего воздуха для разбавления накапливающейся концентрации выделенных вредностей

Для решения этих вопросов используется сложный комплекс оборудования, выполняющий разные функции в составе общей системы. Важным дополнением к ней является наличие полноценной аварийной системы, способной продублировать вентиляцию в случае каких-либо непредвиденных обстоятельств.

Важно! Принцип непрерывности воздухообмена в сварочном цеху должен выполняться неукоснительно, иначе последует остановка работы.

Основные требования и нормы

Основными документами, регулирующими режим воздухообмена в сварочных цехах, являются:

• 1009-73 Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов
• СНиП II-33-75 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

В них полностью определены необходимые показатели состава воздуха, размеры приточной и вытяжной линий в зависимости от количества работающих людей, размеров помещений и прочих факторов воздействия. Особо регламентируются типы местных отсосов, возможные конструкции и расстояние от места сварки до приемного отверстия (не более 35 см).

Основные требования:

• наличие местного отсоса на каждом сварочном посту, вне зависимости, стационарный он или нет
• установка поворотно-подъемных панелей на рабочем месте при ручной сварке с высотой от точки контакта не более 350 мм
• для сварки небольших и средних деталей используется вытяжной шкаф
• при ручной сварке необходимо обеспечить скорость воздушного потока не менее 0,5 м/сек при работе в атмосфере углекислого газа и 0,3 м/сек при сварке под инертным газом
• вытяжные шкафы должны удалять не менее 90% вредностей, а остальные отсосы — 75%. Остальные компоненты выводит общеобменная система

Особенностью всех требований является акцент на удалении вредностей непосредственно от рабочего места. Это важно, так как уже на расстоянии 4 м от него состав воздуха может быть соответствовать существующим требованиям. При этом, наличие общеобменной вентиляции становится необязательным, если расход сварочных материалов не превышает 0,2 г/ч на каждый м3 объема цеха.

Однако, большинство сварочных цехов расходуют гораздо большее количество материалов и выделяют значительное количество вредностей. На практике принято считать, что местные отсосы способны справиться только с 2/3 выделенных компонентов, а с оставшейся третью работает общеобменная вентиляционная система.

В целом, организация вентиляционной системы производится исходя из схемы размещения рабочих мест и наличия зон с наименьшим загрязнением воздуха.

В «Санитарных правилах…» определены нормы подачи свежего воздуха для растворения вредностей, выделяющихся при использовании разных видов сварочных материалов (приложение 2, таблица 1).

Там же определяются дополнительные условия работы — обязательное использование респиратора или подача под маску чистого воздуха.

Типы вентиляции и особенности

Основным типом вентиляции сварочного цеха являются местные отсосы. Общеобменная вентиляция проектируется в качестве независимой системы, поскольку полностью удалить выделяющиеся вредности никакие отсосы не в состоянии.

Местная вытяжка организуется для каждого рабочего места и является обязательным элементом его организации. Конструкция вытяжки зависит от специфики работ:

• тип сварочного материала
• объемы выполняемых работ
• размер соединяемых деталей и способ их перемещения
• принцип организации рабочего места

Оптимальным вариантом считается отдельный отсек со стенками, в котором можно эффективно организовать вытяжку и подачу свежего воздушного потока.

Пример расчета

Задача по определению параметров воздухообмена сварочного цеха решается только по определенным показателям. Поскольку все цеха различаются применяемой технологией и составом оборудования, общих подходов практически не существует.

Согласно ГОСТ 12.3.003-86, скорость выводимого отработанного воздуха должна быть не менее 1,5 м/сек.

Основная формула, определяющая объемы выделяющихся вредностей, определяет их как корень кубический из силы тока на сварочных аппаратах, умноженный на коэффициент эффективности отсосов (для однощелевых он равен 12, для многощелевых Ч 16).

Однако, такой способ позволяет рассчитать лишь приблизительное количество вредностей, не делая разницы между используемой технологией и материалами.

Специалисты используют более точную методику, определяя количество приточного воздуха по таблицам «Санитарных правил…».

Производительность местных отсосов определяют по используемой технологии и типу электродов, а при машинной сварке — по параметрам оборудования.

Общий результат поверяют по результатам испытаний — объемы вытяжки должны обеспечивать минимум 2/3 выведенных вредностей согласно замерам, сделанным непосредственно на рабочем месте и на расстоянии 4 м от него.

Вывод

Вентиляция сварочного цеха производится преимущественно путем использования местных отсосов. Это позволяет получить требуемую эффективность и обеспечить медицинские требования к составу воздуха в помещении.

Как правило, общеобменную систему рассчитывают по общей схеме (по количеству работающих людей), а все вредности отводят непосредственно от рабочих мест.

Чем правильнее они будут организованы, тем эффективнее будет происходить процесс улавливания и удаления продуктов горения сварочных материалов.

Гораздо сложнее, если детали разного размера, тип металла меняется, используются разные виды и процессы сварки.

В таких условиях обеспечить качественное отведение вредностей можно только с использованием местных вытяжных зонтов и нижних отсосов с подрешеточными заборными отверстиями прямо в рабочем столе.

Организация таких мест достаточно дорого обходится, поэтому часто используют местные приточно-вытяжные комплекты. Объем общеобменной приточно-вытяжной вентиляции принимается не менее 40 м3/час.

  Подбор радиального вентилятора ВР — правила и примеры

Какой должна быть вентиляция сварочного поста

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

Сварочный цех с системой точечной вентиляции

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

1. Вытяжные устройства подъемно-поворотного типа. Такая вентиляционная система состоит из воздухоприемника, который фиксируется в любом положении с помощью шарниров, шланг, диаметр которого составляет 200 мм, соединяющий воздухоприемник и централизованную вытяжную систему.

   Даная конструкция позволяет устранить до 85% вредных для здоровья веществ, так как ее можно разместить в непосредственной близости со сварочным аппаратом. Подъемно-поворотные вытяжки способствуют полноценному очищению воздуха на расстоянии до 8м от места установки. Самыми популярными вытяжными системами подъемно-поворотного типа являются модели «Лань», «Спрут».

2. Местные отсосы, которые устанавливаются на высоте 1,5 м от рабочего места. Еще одним вариантом монтажа отсосов является их установка непосредственно в сварочные столы. Соединяются они с общеобменной вентиляцией цеха специальными шлангами.

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

Периодически необходимо вентиляторы и фильтры очищать от скопившейся грязи

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

Общеместная вентиляция включает вытяжные вентиляторы

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.

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

Отсосы на сварочном посту

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.