Средства производства сварочного производства
Парк сварочной техники предприятия, включает в себя оборудование мировых лидеров в области резки и сварки, таких как LINCOLN, CRC-EVANS, MILLER, ESAB, FRONIUS, HYPERTHERM, VANAD.
Применяемое сварочное оборудование (источники сварочного тока, механизмы подачи сварочной проволоки, сварочные головки, автоматы) аттестованы в соответствии с РД 03-614-03 «Порядок применения сварочного оборудования при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов» и имеют свидетельства НАКС с требуемой областью распространения.
Аттестацию сварочного оборудования проводят в целях проверки его возможности обеспечивать заданные технологические характеристики для различных способов сварки, определяющие требуемое качество сварных соединений при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах.
Для обеспечения безаварийной, производительной и безопасной работы сварочного оборудования, выполняется техническое обслуживание в соответствии с утверждёнными на предприятии регламентами.
Характеристика цехов и отделов, где проходила практик
Назначение подразделения предприятия
Сварочный участок предназначен для выполнения следующих видов работ: газовой сварки и резки металла, стыковой сварки заготовок, сварки трением.
На участке происходит сварка труб стальных, стальных оцинкованных, полипропиленовых, ПВХ.
Сборочно-сварочное оборудование, используемое в цехе (описание, характеристика)
На предприятии ООО «Таннер» используется современное оборудование на участке сварки.
Сварочное оборудование включает в себя:
- Lincoln invertec STT II;
- Lincoln invertec V350 Pro;
- сварочная колонна Belgium Welding CZ C&B 4х4;
- источник сварочного тока Lincoln Power Wave AC/DC 1000 SD;
- Двухосевой сварочный позиционер Belgium Welding HB-250;
- Fronius Transsteel 5000;
- Lincoln Speedtec 505 SP;
- Роликовые вращатели PES Roller Bed KT-30;
- Fronius Transtig 1750.
Оборудование предварительного подогрева:
- Miller Pro Heat 35.
Сварочные материалы, используемые в цехе, организация снабжения ими рабочих мест
Сварочными материалами называют расходные материалы, используемые при сварке. Они могут выполнять следующие функции:
- обеспечение необходимых геометрических размеров сварного шва;
- получение металла сварного шва с требуемым химическим составом и свойствами;
- обеспечение защиты расплавленного металла от воздействия воздуха - газовой, шлаковой или газошлаковой;
- обеспечение стабильности процесса сварки;
- удаление вредных примесей из металла шва.
Виды сварочных материалов:
- сварочные электроды и прикладные прутки — плавящиеся электроды с покрытием (кислым, основным, рутиловым, целлюлозным, смешанным) и неплавящиеся электроды;
- сварочная проволока — сплошная, порошковая, активированная;
- флюсы — защитные и электроприводные;
- газы — защитные (инертные и активные), горючие и поддерживающие горение;
- керамические подкладки — для сварки стыковых швов.
Мероприятия по охране труда, применяемые в цехе, и мероприятия по противопожарной безопасности
Все используемые на предприятии сварочные технологии проходят производственную аттестацию технологии сварки и наплавки в соответствии с нормативным документом «Порядок применения сварочных технологий при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов» -РД 03-615-03.
Производственную аттестацию технологии сварки и наплавки осуществляют с целью подтверждения того, что организация, обладает техническими, организационными возможностями и квалифицированными кадрами для производства сварки (наплавки) по аттестованным технологиям а также проверки того, что сварные соединения (наплавки), выполненные в условиях конкретного производства по аттестуемой технологии, обеспечивают соответствие требованиям к опасным производственным объектам общих и специальных технических регламентов, а до их вступления в силу - нормативных документов, конструкторской и технической документации.
Характеристика сварного узла и технологии его производства
Характеристика сварного узла
Рассмотрим сварку труб, выполняемую ООО «Таннер». Трубы стальные бесшовные горячедеформированные выпускаются по ГОСТ 8732-78. Это трубы общего назначения, изготовляемые по наружному диаметру, толщине стенки и длине. Трубы по данному ГОСТу выпускаются шести классов. В данном случае, трубы первого класса. Стандартный и газовый трубопрокат из углеродистого сырья используется в конструкциях и коммуникациях, к которым не предъявляются спецтребования. Трубы 1 класса находят применение при сооружении стройлесов, оград, кабельных опор, ирригационных конструкций.
Сварочное оборудование
машины, аппараты и приспособления, необходимые для изготовления из заготовок сварных изделий. Комплекс технологически связанного между собой С. о. для выполнения сварочных работ при том или ином участии сварщика называется сварочным постом, установкой, а при объединении нескольких постов или установок — линией.
Существуют посты и установки для дуговой, контактной, газовой, электроннолучевой и других способов сварки (См. Сварка). К С. о. относят: сварочные аппараты и машины с источниками питания и устройствами для выполнения собственно процесса сварки; технологические приспособления для осуществления быстрой сборки деталей под сварку, удерживания их во время работы и предотвращения или уменьшения коробления свариваемого изделия; вспомогательное оборудование для перемещения изделий в процессе выполнения сварки, крепления и перемещения сварочных аппаратов; инструмент сварщика. Кроме того, при сварке используют различные транспортные средства, приборы для контроля качества сварного соединения и т. п. Техническая характеристика С. о. определяется выбранным способом сварки, характером производства и степенью механизации процесса (ручная, полуавтоматическая или автоматическая сварка).
Сварочный пост — участок производственной площади, на котором размещены источник тока, токопровод, необходимые технологические приспособления и инструменты сварщика. Для защиты окружающих от излучения участок огорожен шторами или щитами. В условиях современного производства широко распространены автоматизированные установки (рис.1). Такие стационарные посты размещают в цехе. В полевых условиях, для сварки крупногабаритных изделий, на строительстве, при выполнении ремонтных работ и т. п. организуют передвижные посты.
Сварочные аппараты и машины. В сварочные посты и установки входят источники питания и аппараты для регулирования горения сварочной дуги (См. Сварочная дуга) в процессе сварки. Для выполнения сварки применяют источники питания, которые имеют удобную, плавную или ступенчатую регулировку и удовлетворяют общим требованиям для электрических машин и аппаратов. При электросварке используют сварочные трансформаторы, генераторы и выпрямители; при газопламенной обработке (См. Газопламенная обработка) — газовые генераторы. Различают источники питания одно- и многопостовые, стационарные (длительная непрерывная работа) и малогабаритные переносные (непродолжительная работа).
Сварочный трансформатор служит для согласования параметров сварочной и питающей цепей, а также выполняет функции регулятора. При дуговой сварке применяют механические и электрические способы регулирования напряжения. При механическом регулировании (рис. 2, а) изменяют, например, расстояние между первичными и вторичными обмотками. Электрическое регулирование (рис. 2, б) осуществляют изменением токов управления в дополнительных обмотках, расположенных на верхнем и среднем ярме трансформатора. При этом вторичная обмотка разделена на две части (α и β), одна из которых (β) расположена в верхнем окне трансформатора. При одном и том же коэффициенте трансформации такой трансформатор может иметь различные значения напряжения холостого хода, что необходимо при настройке режима сварки. Для контактной электросварки (См. Контактная электросварка) применяют сварочные трансформаторы с минимальным сопротивлением короткого замыкания. Их вторичная обмотка имеет обычно 1 или 2 витка. Изменение вторичного напряжения достигается переключением части витков первичной обмотки.
Сварочный генератор — специальная электрическая машина постоянного тока или тока повышенной частоты. Применяют однопостовые генераторы — универсальные или с падающей внешней характеристикой, которая обеспечивает устойчивое горение сварочной дуги. В сварочной технике используют генераторы: поперечного поля, с расщепленными полюсами, с размагничивающей последовательной обмоткой. У сварочного генератора поперечного поля (рис. 3, а) короткозамкнутая обмотка cd якоря создаёт поперечный магнитный поток Фп. Падающая характеристика образуется в результате действия продольного размагничивающего потока якоря Фпр. У генератора с размагничивающей последовательной обмоткой (рис. 3, б) внешняя характеристика формируется взаимодействием магнитных потоков Фр (размагничивающей последовательной обмотки) и Фв (намагничивающей параллельной обмотки). Напряжение на намагничивающую обмотку подаётся от третьей щётки или от самостоятельного источника питания (при т. н. независимом возбуждении).
Сварочный выпрямитель — преобразователь переменного напряжения питающей сети в постоянное, имеющий падающую, жёсткую или регулируемую внешнюю характеристику. Выпрямитель состоит из трансформатора, блока, полупроводниковых вентилей, системы автоматического управления, дросселя электрического (См. Дроссель электрический), коммутационной аппаратуры. Регулирование преобразователей осуществляется трансформаторами или управляемыми вентилями.
Газовый генератор — аппарат для получения горючих газов. Чаще в газовых генераторах производят ацетилен из карбида кальция путём взаимодействия его с водой (см. Генератор ацетиленовый).
Сварочный автомат для дуговой сварки — комплекс механизмов и приборов (рис. 4), с помощью которых осуществляется механизация процесса выполнения сварного соединения: подача электродной проволоки, зажигание сварочной дуги, поддержание заданного режима сварки и прекращение процесса. В таких установках используют головки с независимой скоростью подачи проволоки, в которых поддержание дугового процесса основано на саморегулировании дуги, и с автоматическим регулированием скорости подачи проволоки в зависимости от напряжения дуги. Взамен сложных установок для автоматической сварки часто применяют сварочные тракторы (См. Сварочный трактор) — переносные самоходные автоматы. Существуют сварочные автоматы и самостоятельные подвесные головки, осуществляющие электросварку одним или несколькими электродами. Электроды могут быть подключены к общему источнику питания или к самостоятельным источникам. Применяются также аппараты для сварки неплавящимся угольным или вольфрамовым электродами (рис. 5).
Сварочный полуавтомат, или шланговый полуавтомат, — аппарат для дуговой сварки, в котором механизирована подача электродной проволоки, а перемещение горелки вдоль свариваемых кромок осуществляется вручную. Имеются полуавтоматы для сварки неплавящимся электродом с механизированной подачей присадочной проволоки, которая проталкивается через гибкий направляющий шланг или подаётся с катушки механизмом, встроенным в горелку. Сварочными полуавтоматами осуществляют сварку в защитных газах (См. Сварка в защитных газах), сварку открытой дугой и сварку под флюсом (См. Сварка под флюсом). Механизм подачи проволоки и горелка, находящаяся в руке сварщика, соединены между собой гибким шлангом (направляющим каналом), по котором у в зону горения дуги подаётся электродная проволока и подводятся сварочный ток, флюс и защитный газ. Часть сварочного аппарата (автомата, полуавтомата), обеспечивающая подвод электрического тока к электроду и газа в зону дуги, или устройство, применяемое при газовой сварке (См. Газовая сварка) для регулирования сварочного пламени, называется сварочной горелкой (См. Сварочная горелка).
Автомат для электрошлаковой сварки (рис. 6) конструктивно отличается от автоматов для дуговой сварки, т. к. при этом виде сварки свариваемые кромки занимают вертикальное положение. Существуют автоматы, перемещающиеся по рельсу или непосредственно по кромкам свариваемой детали. Кроме самоходного механизма для вертикального движения, автомат снабжен двумя ползунами, предназначенными для удержания сварочной ванны и формирования шва, и механизмом колебания электродов вдоль зеркала ванны.
Технологические приспособления, используемые сварщиком, служат для сборки деталей под сварку и фиксации их; для сварки заранее собранных деталей; для совмещения операции сборки и сварки. В зависимости от характера производства приспособления изготовляют универсальными или специализированными (для определённых изделий). Одну деталь к другой прижимают винтовыми, рычажными, эксцентриковыми, магнитными и др. зажимами. Их используют для соединения отдельных деталей (переносные зажимы) и для оснащения сварочных стендов. Для фиксации свариваемых деталей иногда используют прихваты, присоединяемые к свариваемым деталям временными короткими швами. Для сближения или разведения свариваемых кромок или фиксации их положения служат стяжки, распорки и домкраты. Сборку и сварку изделий осуществляют на универсальных и специализированных стендах. Фиксаторы (упоры, пальцы, штыри, шаблоны) служат для определения положения свариваемых деталей относительно всего приспособления. К технологической оснастке стендов относятся также флюсоудерживающие устройства, флюсовые и газовые подушки, устройства для принудительного формирования шва и др.
Вспомогательное оборудование сварочных установок. Сварочные установки компонуются из элементов, предназначенных для расположения изделия в наиболее удобном для сварки положении, для поворота его во время работы и обслуживания зоны сварки, а также для крепления и перемещения сварочных аппаратов. С целью установки изделий в удобном для работы положении применяют роликовые, цевочные, цепные, цапфовые, рычажные кантователи (рис. 7). Поворот свариваемого изделия вокруг оси осуществляют вращателями с вертикальной, наклонной или горизонтальной осями вращения. Изделия закрепляются и поворачиваются с помощью планшайбы или поводка (центровые вращатели) или роликами (роликовые). При сварке цилиндрических изделий часто применяют роликовые стенды-вращатели (см. рис. 1) обычно с обрезиненными приводными роликами. Для вращения изделия в процессе сварки вокруг оси, занимающей различные положения в пространстве, служат установочные и сварочные манипуляторы. Для крепления и перемещения сварочных автоматов и полуавтоматов, подвески аппарата над подвижным свариваемым изделием или перемещения аппарата вдоль шва или от шва к шву применяют различные устройства, например балку с платформой, рельсовые пути, специальные грузозахватные приспособления.
Инструмент сварщика: электродержатели для сварки штучными электродами, горелки, зачистной инструмент (молотки-шлакоотделители, пневмомолотки, проволочные щётки, шлифовальные машины и др.), пригоночный инструмент для подгонки соединяемых деталей; инструмент для перемещения и кантовки горячих деталей; инструмент для наладки сварочного и технологического оборудования; измерительный инструмент (штангенин-струмент, микрометрический и др.). Сведения об оборудовании для специальных способов сварки (контактной, ультразвуковой, диффузионной и др.) см. в статьях об этих способах сварки.
Лит.: Сварочное оборудование. Каталог-справочник, ч. 1—3, К., 1968—72; Гитлевич А. Д., Этингоф Л. А., Механизация и автоматизация сварочного производства, М., 1972; Бельфор М. Г., Патон В. Е., Оборудование для дуговой и шлаковой сварки и наплавки, М., 1974; Севбо П. И., Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства, К., 1974; Чвертко А. И., Тимченко В. А., Установки и станки для электродуговой сварки и наплавки, К., 1974.
Рис.1. Установка для дуговой автоматической сварки: 1 — сварочный аппарат; 2 — свариваемое изделие; 3 — шкаф с аппаратурой управления; 4 — источник тока; 5 — провода управления; 6 — токопровод; 7 — рельсовый путь; 8 — тележка с колонной; 9 — роликовый стенд; 10 — площадка обслуживания.
Рис. 2. Схема сварочного трансформатора для дуговой сварки: а — с механическим регулированием индуктивного сопротивления и напряжения; б — с электрическим регулированием; 1 и 2 — первичная и вторичная обмотки; 3 — обмотка управления; 4 и 5 — среднее и верхнее ярмо.
Рис. 3. Схема сварочного генератора: а — поперечного поля; б — с размагничивающей последовательной обмоткой.
Рис. 4. Сварочный автомат для дуговой сварки: 1 — флюсоотсос; 2 — сварочная головка; 3 — механизм подачи с редуктором; 4 — механизм подъема; 5 — ходовой механизм; 6 — флюсоаппарат; 7 — рельсовый путь; 8 — подающий ролик; 9 — мундштук; 10 — воронка для флюса.
Рис. 5. Сварочный автомат для электросварки неплавящимся вольфрамовым электродом с подачей присадочной проволоки: 1 — горелка; 2 — катушка; 3 — механизм подачи; 4 — направляющий шланг; 5 — наконечник; 6 — прижимной ролик.
Рис. 6. Автомат рельсового типа для электрошлаковой сварки проволочными электродами: 1 — направляющий рельс-колонна, закрепляемый на изделии; 2 — передний и задний ползуны; 3 — токопроводящие мундштуки с электродами; 4 — пластина для крепления заднего ползуна; 5 — изделие; 6 — пульт управления; 7 — механизм горизонтальной подачи.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Полезное
Смотреть что такое "Сварочное оборудование" в других словарях:
Сварочное оборудование — Термины рубрики: Сварочное оборудование Автомат для дуговой сварки Автомат сварочный Агрегат сварочный Аппарат сварочный … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
сварочное оборудование для соединения полиэтиленовых труб и деталей с высокой степенью автоматизации — Сварочный аппарат (машина), имеющий компьютерную программу основных параметров сварки, компьютерный контроль за их соблюдением в ходе технологического процесса, компьютерное управление процессом сварки и последовательностью этапов… … Справочник технического переводчика
сварочное оборудование для соединения полиэтиленовых труб и деталей со средней степенью автоматизации — Сварочная машина, имеющая частично компьютеризированную программу основных параметров сварки, полный компьютеризованный контроль за соблюдением режима сварки по всему циклу, а также осуществляющая регистрацию результатов сварки и их последующую… … Справочник технического переводчика
СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ОСНАСТКА — комплекс основного и вспомогательного оборудования и оснастки, применяемых при сварке. Основное оборудование включает источники питания сварочной дуги постоянным или переменным током и сварочную аппаратуру для электро и газовой сварки. Основные… … Морской энциклопедический справочник
аттестованное сварочное оборудование — 3.1.3 аттестованное сварочное оборудование: Сварочное оборудование, прошедшее аттестацию и имеющее свидетельство об аттестации в соответствии с требованиями title= Порядок применения сварочного оборудования при изготовлении, монтаже, ремонте и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
подводное сварочное оборудование — Технические средства и приспособления, предназначенные для сварки и резки металлов, осуществляемых при полном погружении зоны дуги в воду. [ГОСТ Р 52119 2003] Тематики техника водолазная Обобщающие термины средства обеспечения водолазных работ … Справочник технического переводчика
подводное сварочное оборудование — 132 подводное сварочное оборудование: Технические средства и приспособления, предназначенные для сварки и резки металлов, осуществляемых при полном погружении зоны дуги в воду. Источник: ГОСТ Р 52119 2003: Техника водолазная. Термины и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Оборудование механическое для сварки — Оборудование механическое для сварки – оборудование, предназначенное для установки свариваемых частей в удобное для сварки пространственное положение, перемещения их при сварке, а также для размещения и перемещения сварочного оборудования… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Сварочное производство
2. Сварочное производство - совокупность участников, материалов, оборудования, норм, правил, методик, условий, критериев и процедур, в рамках которых осуществляется деятельность с применением сварочных и родственных процессов по изготовлению, реконструкции, монтажу, строительству и ремонту технических устройств и изделий для объектов, надзор за которыми осуществляет Ростехнадзор.
Смотреть что такое "Сварочное производство" в других словарях:
Сварочное производство — («Сварочное производство», ) ежемесячный межотраслевой научно технический и производственный журнал, издаваемый Государственным комитетом Совета Министров СССР по науке и технике, министерством станкостроительной и инструментальной… … Большая советская энциклопедия
Производство единичное — – производство, характеризуемое малым объемом выпуска изделий за определенный период, сопоставимым с объемом выборки, предназначенной для проведения разрушающих испытаний за этот период при контроле качества изделий. [ГОСТ Р 53711 2009]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Производство вспомогательное — – подсобные производственные объекты, продукция которых предназначена для обеспечения основного производства. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Производство вспомогательное – производство … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Производство групповое — – производство, характеризуемое совместные изготовлением или ремонтом групп изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. [ГОСТ 14.004 83] Рубрика термина: Производства Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Производство инструментальное — – производство технологической оснастки. [ГОСТ 14.004 83] Рубрика термина: Производства Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Производство безотходное — – одно из современных направлений развития производства, предусматривающее комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов без ущерба для окружающей среды. Оси. принципы организации Б. п.: разработка и внедрение новых… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах — – преимущество полигонов состоит в том, что их можно возводить в короткие сроки при сравнительно небольших затратах. На полигоне целесообразно изготовлять крупноразмерные и тяжелые элементы, выполнение которых на заводе затруднительно;… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Производство бетонных работ — – комплексный механизированный технологический процесс возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций, который должен отвечать следующим основным требованиям – выполняться в темпе и последовательности, обеспечивающими… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Производство изделий — – для производства железобетонных и керамзитобетонных крупноразмерных изделий крупнопанельных систем в зависимости от местных условий, масштабов производства, видов изделий и т. д. применяют в различных модификациях следующие методы:… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Производство лакокрасочного материала — – совокупность взаимосвязанных технологических процессов получения лакокрасочного материала. [ГОСТ Р 52362 2005] Рубрика термина: Общие, краски Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Сварочное производство включает большую группу технологических процессов соединения, разъединения (резки), наплавки, пайки, напыления, спекания, локальной обработки материалов и т. д. Эти процессы идут с применением на месте обработки термической, термомеханической или электрической энергии. Наиболее широко применяются термические процессы с использованием энергии химических реакций (сгорания горючих газов в кислороде), электрической энергии (электродуговые, электрошлаковые, плазменные, электронно-лучевые процессы и др.), а также энергия звука и света (процессы ультразвуковой, лазерной сварки, резки, прошивки отверстий, термообработки и пр.). При термомеханической сварке используется теплота и работа механического сжатия (газопрессовая, индукционная, контактная, диффузионная сварка и др.).
Санитарно-гигиенические условия труда при сварке определяются главным образом особенностью технологических процессов, выполняемых с использованием различных источников энергии, поэтому кратко рассмотрим наиболее распространенные из них.
Термический класс сварочных процессов. Электродуговая сварка. Самым универсальным и распространенным источником теплоты, используемым для сварки плавлением, является электрическая дуга. Сварка ведется плавящимися или неплавящимися электродами. Для изоляции дуги и расплавленного металла от воздуха применяют газовую, газошлаковую или шлаковую защиту. В качестве газовой защиты используют инертные газы (аргон, гелий) или углекислый газ.
Широко применяется сварка металлическим электродом с нанесенным на него покрытием. Покрытие содержит вещества, необходимые для устойчивого горения дуги, создания газовой и шлаковой защиты металла от воздуха и для физико-металлургической обработки жидкого металла с целью улучшения его качества (ферросплавы). В состав покрытлй входят ферросплавы (ферромарганец, ферросицилий, ферротитан) и некоторые другие компоненты.
Сварку под флюсом ведут с помощью автоматов и полуавтоматов. Эта разновидность дуговой сварки характерна тем, что дуга горит в газовом пузыре, надежно защищаемом от воздуха слоем расплавленного флюса-шлака и твердого флюса. Слой флюса также защищает окружающее пространство от вредного излучения дуги.
Электронно-лучевая сварка. Сущность электроннолучевой сварки заключается в использовании для нагрева и плавления металла кинетической энергии электронов, ускоренных электрическим полем с высокой разностью потенциалов. Устройство, с помощью которого получают узкий сфокусированный электронный луч с большой плотностью энергии, называют электронной пушкой. Электронно-лучевая сварка обычно ведется в вакууме 10 -2 – 10 -3 Па.
Сварка световым лучом. В последнее время в промышленности все более широко применяется энергия светового луча, получаемого с помощью оптических квантовых генераторов (ОКГ) или лазеров. Излучение ОКГ характеризуется рядом уникальных свойств: высокой монохроматичностью, значительной степенью когерентности, большой мощностью и высокой направленностью. В сварочном производстве наиболее перспективны газовые лазеры, имеющие достаточно высокие мощности и КПД. Они успешно применяются для сварки и резки металлов. Высокая плотность тепловой мощности (выше 108 – 109 Вт/м 2 ) при современной лазерной технике позволяет не только плавить, но и испарять все известные материалы.
Плазменная обработка материалов. При плазменной сварке, резке или напылении материалов источником теплоты служит плазменная струя, которая представляет собой поток ионизированных частиц, обладающих большой энергией. Для получения плазменной струи применяют специальные устройства, называемые плазменными горелками или плазмотронами. В плазмотронах используют дуговой разряд значительной протяженности, горящий в сравнительно узком водоохлаждаемом канале. В зависимости от состава среды температура плазмы газового разряда в дуге, стабилизированной водяным вихрем, составляет 20000 – 30000 °С.
2. Термомеханический класс сварочных процессов. Соединение металлов с помощью высокотемпературного нагрева и пластической деформации металла было первым видом сварки, который создал человек. Таким видом была кузнечная или горновая сварка. В дальнейшем развитие сварки давлением шло по пути совершенствования источников нагрева, методов пластической деформации, способов очистки и защиты соединяемых поверхностей.
Электрическая контактная сварка. Ее разновидностью является точечная сварка. При точечной сварке соединяемые детали зажимают между электродами машины и через них пропускают ток большой силы, обеспечивая разогрев и плавление металла. После затвердевания металла под давлением образуется сварная точка, прочно связывающая обе детали.
Сварка токами высокой частоты. Способ сварки основан на высокочастотном нагреве до сварочных температур поверхностей, подлежащих соединению, и сжатии этих поверхностей. Для сварки токами высокой частоты применяют 2 способа передачи энергии: контактный и индукционный. При контактном способе к нагреваемым элементам подводится ток высокой частоты (обычно радиочастоты более 60 кГц). Индукционный нагрев осуществляют с помощью специального устройства, называемого индуктором.
Диффузионная сварка в вакууме. Этот способ сварки осуществляется за счет взаимной диффузии атомов контактирующих частей при относительно длительном действии повышенной температуры и незначительной пластической деформации. Для защиты металла, как правило, сварку ведут в вакууме. Для нагрева соединяемых деталей используют различные источники энергии, но наиболее широко применяют индукционный нагрев токами высокой частоты.
3. Механический класс сварочный процессов. Сварочные процессы, относящиеся к этому классу, выполняют без предварительного подогрева соединяемых деталей. Наиболее распространенным видом этого класса является холодная сварка. Она ведется при значительной пластической деформации за счет высокого давления соединяемых металлов, в результате чего между ними устанавливается межатомная связь.
Без предварительного подогрева ведется также ультразвуковая сварка. Соединение при ультразвуковой сварке происходит в результате совместного воздействия на детали сдвигающих высокочастотных механических колебаний, сопровождающихся нагревом металла, и сжимающего давления.
Санитарно-гигиеническая характеристика условий труда. Рассмотренные способы сварки резко отличаются по своим санитарно-гигиеническим характеристикам. Наиболее неблагоприятные санитарно-гигиенические условия характерны для термического класса технологических процессов, выполняемых на воздухе непосредственно в зоне дыхания рабочего, т. е. прежде всего для ручной электродуговой сварки.
Основными вредностями процесса электродуговой сварки являются сварочный аэрозоль, содержащий пыль, пары и газы, например, фтористые соединения, оксид углерода, оксиды азота, озон и т.д. УФ излучение, брызги расплавленного металла и шлака. Состав пыли и газов, образующихся при сварке, зависит главным образом от состава электродных покрытий. Основу пыли составляют оксиды железа, а примесями являются соединения марганца, хрома, никеля, ванадия, молибдена и других металлов, входящих в сварочную проволоку, покрытие или в расплавленный металл.
Наиболее вредное влияние оказывают оксиды марганца и фтористые соедиенния. Содержание их по сравнению с оксидами железа обычно невелико, однако вследствие своей токсичности они имеют решающее значение при выборе типа электродов и покрытий. Необходимо применять электроды с наименьшим содержанием марганцевых и фтористых соединений.
При всех видах сварки образуются озон и оксиды азота (главным образом оксид азота, а в отдельных случаях и диоксид азота). При неполном сгорании углерода, содержащегося в металле, образуется оксид углерода. В зоне дуги оксид углерода образуется за счет диссоциации углекислого газа, использующегося в качестве защитного газа. Озон, оксид азота и оксид углерода обладают высокой токсичностью.
Образующаяся при сварке пыль является высокодисперсной, количество частиц диаметром менее 1 мкм составляет 98 – 99 %. Длительное воздействие сварочного аэрозоля может стать причиной заболевания электросварщиков пневмокониозом.
Электрическая дуга относится к высокотемпературным источникам энергии с температурой порядка 6000 ºC, поэтому она является источником лучистой энергии широкого диапазона (инфракрасного, видимого, ультрафиолетового).
Большая яркость сварочной дуги (до 15000 стильб) может вызывать эффект ослепления и повреждения сетчатки глаза; интенсивное УФ-излучение приводит к острому профессиональному поражению глаз – фото- или электроофтальмии, а также может вызвать ультрафиолетовые ожоги незащищенной кожи.
Длительное воздействие лучистой энергии сварочных дуг при недостаточной защите глаз может приводить к развитию хронического заболевания органа зрения – катаракте.
Значительно улучшают условия труда сварщика автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. При этом дуга горит под слоем флюса и устраняется ее вредное влияние на органы зрения. Кроме того, ликвидируется опасность ожогов брызгами металла. Однако воздушная среда загрязняется газами и частицами пыли, состав и количество которых зависят в основном от состава применяемых флюсов. Валовое выделение пыли при этом способе сварки во много раз меньше, чем при ручной.
Концентрация аэрозоля в зоне дыхания сварщика составляет 5,1 – 12,2 мг/м 3 . Концентрация оксидов марганца в зоне дыхания рабочих, обслуживающих автоматы, колеблется от 0,11 до 0,7 мг/м 3 .
При сварке неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона основной вредностью является озон, а также тепловое воздействие открытой дуги. Выделение при этом электросварочного аэрозоля и оксидов марганца невелико.
Наиболее неблагоприятные санитарно-гигиенические условия имеют место при напылении и резке металлов электродуговым способом и с использованием плазменной струи. Эти процессы сопровождаются сильной загазованностью и запылением воздушной среды, во много раз превышающих предельно допустимые величины. Токсичность вредностей зависит от обрабатываемых материалов. При плазменном напылении и резке металлов вредными факторами являются шум, пыль, газы, тепловое и ультрафиолетовое излучение. Шум при плазменной обработке возникает вследствие прохождения плазмы со сверхзвуковой скоростью через узкое отверстие сопла горелки и превышает допустимые нормы. Суммарный уровень звукового и ультразвукового давления в рабочей зоне доходит до 120 – 130 дБ. Повышенное ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, высокочастотный шум и ультразвук, загрязнение воздуха аэрозолями требуют проведения при плазменной обработке комплекса защитных мероприятий, включающих укрытие установок в вытяжные шкафы, применение шумозаглушающих насадок на плазменные горелки, использование средств индивидуальной защиты органов зрения, слуха и лица сварщика.
При работе с лазерами наибольшей опасности подвергаются глаза и кожные покровы. Лазерный луч оказывает на биологические объекты тепловое, фотохимическое и механическое воздействие. Опасность представляет не только прямой, но и отраженный луч лазера. Опасность повышается в связи с тем, что излучение лазера может находиться в невидимой области. Во всех случаях траектория лазерного луча должна быть недоступна для работающих. Гигиеническим достоинством лазерной сварки является то, что благодаря высокой концентрации энергии и локальности нагрева количество выделяющихся вредностей при лазерной сварке мало. Еще более благоприятные санитарно-гигиенические условия характерны для электронно-лучевой сварки. Сварка ведется в вакууме в специальных камерах. Откачка воздуха из рабочей камеры ведется вакуумными насосами с выбросом его вне рабочего помещения, поэтому никакие загрязнения в помещение не поступают. Опасность для работающих представляет, как и при лазерной сварке, интенсивное излучение расплавленного металла, а также возникающее в результате электронной бомбардировки рентгеновское излучение. Последнее обстоятельство требует создания в электронно-лучевых установках защиты от рентгеновского излучения.
Термомеханический и механический классы технологических процессов по санитарно-гигиеническим условиям обычно значительно лучше термического. При контактной сварке величина сварочного тока достигает десятков тысяч ампер, что создает мощные электромагнитные поля. Высокочастотные электрические поля большой интенсивности являются неблагоприятным фактором при сварке токами высокой частоты. Эффективное снижение напряженности высокочастотного поля достигается экранированием высокочастотных установок.
Наиболее благоприятные санитарно-гигиенические условия в этом классе имеет диффузионная сварка в вакууме, не оставляющая в рабочих помещениях никаких загрязнений воздуха.
Ультразвуковая сварка характеризуется воздействием ультразвуковых колебаний на организм человека.
Из профессиональных заболеваний у сварщиков возможен пневмокониоз по типу сидероза. Он протекает в относительно благоприятной форме диффузно-склеротических изменений. Вдыхание сварочного аэрозоля и раздражающих газов служит причиной хронических профессиональных бронхитов. Соединения хрома могут быть причиной астмоидных бронхитов поражения слизистой оболочки носа и дыхательных путей.
Явления марганцевых интоксикаций среди сварщиков регистрируются редко и обычно в виде легких форм.
У операторов, обслуживающих плазменные установки (генерирующие чрезвычайно интенсивный шум), возможно развитие профессиональных кохлеарных невритов.
Профилактические мероприятия. Радикальным способом оптимизации условий труда сварщиков является интенсивно внедряемая в настоящее время автоматизация сварочных операций и применение робототехники. Создание и поддержание нормальных санитарно-гигиенических условий труда в сварочном производстве достигается применением системы профилактических мероприятий.
Удаление сварочной пыли и газов из рабочего помещения производят прежде всего с помощью местной вентиляции для стационарных и нестационарных сварочных постов. В связи с тем, что эффективность действия местной вентиляции менее 100 %, сборочно-сварочные цехи необходимо оборудовать также общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Механическая вытяжная вентиляция из верхней зоны обеспечивается осевыми вытяжными вентиляторами. Для компенсации воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией, должен быть обеспечен его организованный приток.
Борьба с шумом ведется как при создании оборудования, так и при его размещении в производственных помещениях. Там, где невозможно снизить уровень звуковой мощности, например при плазменных процессах, применяют индивидуальные средства защиты – противошумные наушники или вкладыши. Необходимо добиваться полной автоматизации таких процессов с выведением операторов из зоны действия шума.
Индивидуальные средства применяются также для защиты органов дыхания. При небольшой концентрации газов в воздухе можно пользоваться респираторами. При высоких концентрациях вредностей (при сварке в колодцах, цистернах, отсеках сосудов и др. замкнутых объемах) необходимо применять шланговые противогазы с принудительной подачей воздуха.
В последние годы разработаны и получили высокую гигиеническую оценку способы подачи приточного воздуха в зону дыхания сварщика – непосредственно под щиток.
Для защиты окружающих от лучистой энергии сварочных дуг оборудуются постоянные сварочные посты – кабины или устанавливаются ширмы.
Для защиты глаз и лица сварщиков используют специальные щитки и маски с защитными светофильтрами от ослепляющей видимой части спектра излучения, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.
К индивидуальным средствам защиты относятся спецодежда и спецобувь сварщиков.
Особое внимание уделяется средствам защиты от радиации, вредное воздействие которой зависит от мощности, дозы, вида излучения, расстояния от источников и т. д., поэтому важным является также строгий контроль излучения.
Важное место в обеспечении здоровья трудящихся в сварочном производстве занимают также медико-профилактические мероприятия. К ним относятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры, сроки и объем которых регламентированы приказом МЗ РФ № 90. Целесообразно периодическое пребывание сварщиков в санаториях-профилакториях с прохождением курсов специальных физиотерапевтических процедур.
Читайте также: