Вентилационни решения при заваряване

ОВКСп. Инженеринг ревю - брой 9/2017 • 09.01.2018

Вентилационни решения при заваряване
Вентилационни решения при заваряване

При някои производствени процеси като заваряване се образуват вредни изпарения и дим, съдържащи опасни частици – в частност манган и хексавалентен хром. Тези частици могат да окажат много сериозно влияние върху здравето на работниците в краткосрочен и дългосрочен план, както и да намалят тяхната продуктивност.
За да се избегнат тези неблагоприятни последици, в много предприятия се инсталират обикновени смукателни вентилатори и въздушни камери, които изтеглят въздуха от помещението и вкарват свеж отвън.

Този подход обаче може да има различна успеваемост – включително и съоръженията изобщо да не работят ефективно, или да са прекалено сложни за поддръжка. Вместо това системите за цялостна вентилация на въздуха в помещението, съчетани с оборудване за локална вентилация директно от източника на дим, създават благоприятни работни условия с чист въздух за производствените съоръжения. Оборудването за вентилация на въздуха създава подходящ въздушен поток, като ефективно улавя и филтрира опасните частици. Извлеченият въздух може да бъде охладен и обработен чрез филтрация, след което да бъде повторно въведен в заводската среда, за да се постигне максимална ефективност.

Избор на подходяща индустриална вентилационна система за заваряване
Улавянето на дима в процесите на заваряване още при източника, т. е. преди да се е разпространил в помещението, е най-ефективният начин за ограничаване на вредните частици във въздуха, който диша заварчикът.

Това е изключително важна задача, имайки предвид опасната природа на изпаренията от заваряване. Локалната вентилация също е предпочитано решение за поддържане на конкретно качество на въздуха в затворени помещения (IAQ). В някои производствени съоръжения се инсталират само такива вентилационни системи, докато в други се прилага и допълнителен асортимент от решения за цялостен контрол на качеството на въздуха.
Правилното разбиране на самия въздушен поток, който се измерва в кубични метра за час, е от ключово значение при проектирането и избора на решения за цялостна вентилация.

Разбиране на въздушния поток
Необходимата стойност кубични метра за час не означава просто колко въздушен поток е нужен, за да циркулира въздухът в помещението. Важно е да се предвиди и влиянието на външните фактори, които оказват влияние на въздушния поток. Например едно умерено течение движи въздуха със скорост около 200 метра в минута, което може лесно да попречи на работата на система за улавяне на заваръчен дим, предназначена за въздушен поток от 24 до 25 метра в минута в затворена среда.

Освен това, технологии като автоматизираните заваръчни апарати създават много по-голямо количество дим от ръчните такива, което се дължи отчасти на по-голямата им производителност. В предприятията, където се използват автоматизирани заваръчни апарати, външните фактори трябва да се вземат под специално внимание, за да се гарантира, че всяка инсталирана вентилационна система ще бъде достатъчно ефективна.

За да се предскаже правилно ефективността на дадена величина кубични метра за час, е добре да се използва професионален калкулатор на въздушния поток. С помощта на такъв способ се гарантира, че системите ще работят на пълен капацитет възможно най-скоро след инсталирането.

Особености при избора на филтър
Важен фактор е и съотношението между филтърната площ и въздуха, като идеалната величина тук е различна за всяка среда. Стандартното правило за количеството филтърен материал е, че колкото по-малко е съотношението филтърна площ-въздух, толкова по-дълъг е експлоатационния живот на филтъра. Следователно увеличаването на филтърната площ може да удължи експлоатационният живот до два пъти в някои случаи.

След като се изчисли необходимото количество филтърен материал съществуват и други предизвикателства, които трябва да се превъзмогнат, например образуването на искри и мъгла. С натрупването на филтрирани замърсители като прах се увеличава и рискът от пожар – въпреки че самите филтри са огнезащитени, замърсителите са запалими. За да се предотврати появата на повече опасни искри, вентилационната система трябва да притежава механизъм, който блокира искрите при навлизането им във въздуховода преди те да стигнат до филтъра.

Ако във въздуха на дадено производствено съоръжение е налична маслена мъгла, това също трябва да се вземе предвид при избора на подходящи филтри. Хартиените филтри могат бързо да се пренатоварят от маслена мъгла, което ще доведе до по-кратък експлоатационен живот от предвидения. Налични са специални филтърни процеси, които могат да се използват за борба с наличието на мъгла, както и за поддържане на приемлив живот на филтъра.

Разположение на системите и заварчиците
Във фабрики, където се извършва ръчно заваряване, е важно да се има предвид позицията на заварчиците при планирането на локацията на вентилационните системи. Причината за това е, че здравето и безопасността на служителите са основен фактор, който се разглежда при инвестирането в промишлени вентилационни системи.

Неправилното разположение на устройствата, които изкарват или вкарват въздух в помещенията, може да изведе дима през респираторната зона на заварчика, като това води до намаляване на цялостната ефективност на системата и по-скоро усложняване на процеса, отколкото неговата оптимизация. Най-сигурният начин за уверяване, че новите посоки на движение на въздушния поток не застрашават здравето на заварчиците, е да се работи в тясно сътрудничество с експерт по индустриална вентилация, който да състави симулационна картина на работата на системата с подробни модели на движение на въздуха.

За да се избегнат постоянните разходи за поддръжка, повечето предприятия инвестират в предварително добре изградена система. Трайните високопроизводителни системи имат плътно затворени шкафове, изработени от издръжливи материали, които предпазват вътрешните компоненти от потенциални опасности. Най-добрите партньори в областта на индустриалната вентилация инсталират тези решения, готови са и могат да се справят с всяка наложила се поддръжка, както и осигуряват доживотна гаранция за срока на договора за всички доставени части.

Вентилация при лазерно заваряване
При лазерното заваряване серия от интензивни, концентрирани светлинни импулси бързо загряват и разтапят заваряваните материали. Предвид факта, че лазерният лъч е силно фокусиран, топлопредаването е минимално – единствено при самото място на заваряване, т. е. частите могат да преминат към последваща обработка почти веднага.

Тъй като системите за лазерно заваряване са автоматизирани, те могат да постигнат по-висока производителност, докато консумират по-малко ресурси, отколкото изцяло ръчното заваряване. Единственият недостатък е, че поради тази повишена ефективност се генерира повече заваръчен дим и следователно се създава по-голяма нужда от специализирано оборудване за неговата екстракция. Освен това за оптимална работа на лазерите се изисква много чиста среда, тъй като димът може да причини пречупване на лъча.

За екстракцията на дим от лазерно заваряване се изисква малко по-различен подход. Целта е да се избегне пречупване, което може да изкриви фокуса на светлинния лъч върху заваръчния шев и да намали качеството на изработката. Вентилационната система за лазерно заваряване трябва да осигурява по-интензивен въздухообмен при точката на заваряване, за да се осигури достатъчно чиста околна среда.

Праховите частици, образувани при лазерно заваряване, имат различни характеристики. В сравнение с другите видове заваряване получените частици са много по-фини. Затова системата за вентилация трябва да има филтри, проектирани специално за улавяне на тези ултрафини частици и отстраняването им от въздуха, преди да се върнат във въздуха на завода.

Вентилация при роботизирано заваряване
Предимствата на роботизираното заваряване включват по-голяма равномерност на заваръчните шевове, подобрено време за изпълнение и по-ниски експлоатационни разходи. Това е възможно поради по-малката загуба на пълнеж и защитен газ и по-краткото време за производство, което е присъщо на тези системи.
Благодарение на модерните интуитивни технологии, работата на роботизираните системи може да се следи и без програмист, а най-добрите заварчици могат да прекарват времето си в оптимизиране на процесите на много машини, вместо да работят с една-единствена заваръчна горелка.

Въпреки че така пряко в автоматизираните заваръчни процеси участват по-малко хора, остава от жизненоважно значение да се следи качеството на въздуха в полза на операторите.
Вентилацията за роботизирано и автоматизирано заваряване трябва да може да функционира ефективно колкото робота и без да пречи на процеса. Затова стандартните методи за локална екстракция, които обикновено се нуждаят от ръчно преместване, не са приложими. Вместо това се изграждат т. нар. “клетки”, които задържат всичкия дим, пушек и искри, създадени от работата на робота. Най-често се инсталират аспирационни системи, които изтеглят дим и пушек от клетките и го пренасочват извън тях за филтриране.

Новият Специален брой: Машини, технологии, оборудване за Industry 4.0/2018

Специален брой: Машини, технологии, оборудване за Industry 4.0-2018

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

ЕКСКЛУЗИВНО

Top