Сварочные процессы неизбежно сопровождаются выбросом в воздух множества опасных для здоровья веществ. Чтобы нейтрализовать эту угрозу, на рабочих местах сварщиков в обязательном порядке устанавливают специальные вытяжные системы. Хотя конструкция такой вентиляции может быть достаточно сложной, при наличии четкой инструкции ее можно собрать и самостоятельно. Для успешного монтажа важно предварительно разобраться в существующих типах систем и ключевых принципах их установки.
Зачем нужна вентиляция в сварочной зоне?
Рабочее место для сварщика всегда оснащается дополнительными вытяжными устройствами.
Сварка классифицируется как вредный производственный процесс из-за интенсивного образования опасных аэрозолей и газов. В их состав входят оксиды металлов (железа, хрома, марганца), соединения фтора, диоксид кремния и другие компоненты, представляющие серьезную опасность как для человека, так и для окружающей среды. Поэтому любое помещение, где сварка ведется на постоянной основе, должно быть оснащено эффективной системой вентиляции.
Основные задачи, которые решает вентиляция сварочного цеха или участка:
- Своевременное удаление химически опасных компонентов из рабочей зоны;
- Создание и поддержание комфортного и безопасного микроклимата в помещении с учетом температуры, влажности и в строгом соответствии с нормативами ГОСТ и СНиП;
- Обеспечение постоянного притока свежего, богатого кислородом воздуха.
Воздухообмен в цехах и на сварочных постах должен быть автономным. Если сварочный участок расположен в общем здании с другими производствами, объединять системы вентиляции категорически не рекомендуется. Также недопустимо проектировать системы с рециркуляцией (повторным использованием) загрязненного воздуха. Поскольку при сварке не происходит значительного выделения тепла, естественная вентиляция неэффективна — требуется принудительная система. Важный нюанс: перед подачей в помещение наружный воздух необходимо доводить до комфортной температуры, особенно в холодное время года.
Помимо вентиляции, для защиты сварщиков от теплового и светового излучения применяют дополнительные средства: теплоизоляцию нагревающихся поверхностей и экранирование. Теплоизоляция (с использованием кирпича, бетона, асбеста, войлока) считается одним из самых действенных способов снизить интенсивность излучения и предотвратить ожоги. Эти материалы могут использоваться как для создания отдельных экранов, так и для обшивки самих рабочих мест.
Классификация систем вентиляции и принципы их обустройства
Правильно смонтированная вытяжка на сварочном посту способна радикально снизить концентрацию вредных веществ в воздухе и минимизировать экологический ущерб. Выбор типа системы, мощности вентиляторов и схемы прокладки воздуховодов зависит от количества рабочих мест, их расположения и интенсивности работ. Вытяжные установки можно размещать на крыше или рядом со зданием, при этом точка забора свежего воздуха должна быть удалена от места выброса загрязненного.
Местная (локализующая) вентиляция
В типичном сварочном цехе или мастерской обычно комбинируются местная и общеобменная системы.
При проектировании местной вытяжки ключевыми параметрами являются размер свариваемых деталей и интенсивность работ, которые напрямую влияют на объем и состав выделяемых газов. Несмотря на относительно простую схему, производительность таких систем может достигать 5500 м³/час. При сварке крупногабаритных изделий на обычных столах, не оборудованных встроенными отсосами, для удаления аэрозолей используют мобильные агрегаты с фильтрами. Для многих операций оптимальным решением становятся подъемно-поворотные вытяжки. Их конструкция включает гибкий шланг (диаметром до 200 мм), закрепленный на консоли, который можно направить в нужную точку. Приемный патрубок при этом располагают на расстоянии около 7-8 метров от рабочего.
Важно: вытяжной зонт не следует размещать прямо над головой сварщика. Более эффективны специальные столы с нижним отсосом воздуха через колосниковую решетку.
Общеобменная (общецеховая) вентиляция
Система общеобменного типа состоит из приточного и вытяжного вентиляторов, сети воздуховодов, а также фильтров и регулируемых приточных устройств (решеток, диффузоров). Ее задача — обеспечить свежим воздухом все пространство цеха и снизить общую концентрацию вредных примесей. Такая система необходима, если в процессе работ расходуется более 200 граммов электродов в час на каждый кубический метр объема помещения. При меньшей интенсивности работ приток может обеспечиваться естественным путем.
Зимой наружный воздух перед подачей в цех должен подогреваться как минимум до +18°C. Общеобменная вентиляция в обязательном порядке комплектуется фильтрами для очистки воздуха перед выбросом наружу. Производительность системы подбирается из расчета обеспечения 10-кратного воздухообмена в помещении. Вертикальная скорость движения воздушных потоков должна составлять не менее 0,1 м/с — этого достаточно для эффективного смешивания и удаления сварочных аэрозолей даже из зон, удаленных от постов.
Вентиляция в замкнутых и полузамкнутых пространствах
Организация воздухообмена внутри резервуаров, цистерн и других ограниченных объемов — особая задача. Существует несколько схем для таких условий. Первая предполагает организованный воздухообмен во всем объеме емкости за счет притока чистого воздуха снаружи и механического удаления загрязненного. Вторая схема фокусируется на удалении вредных веществ непосредственно в зоне горения дуги. Третий вариант — наиболее локализованный — предусматривает подачу очищенного воздуха только в зону дыхания сварщика под защитный щиток.
Наиболее распространена схема вентилирования емкости с помощью приточной струи, для которой используют гибкие шланги и высоконапорные вентиляторы. Главное преимущество этого метода — возможность подачи чистого, а в холодное время года и подогретого, воздуха с улицы. Резервуары при этом устанавливают на специально подготовленных площадках. Расчет объема подаваемого воздуха ведется из условия, что его скорость в рабочей зоне при ручной сварке не должна превышать 0,7–2,0 м/с. Чтобы предотвратить попадание загрязненного воздуха обратно в цех, приточную струю направляют с противоположной от рабочего места стороны.
Критически важно, чтобы поток чистого воздуха был направлен от сварщика к дуге. Это предотвращает попадание вредных веществ в зону дыхания. Объем подаваемого воздуха должен быть достаточным для эффективного разбавления и удаления всех газов и твердых частиц, образующихся в процессе работы.
Типы вытяжных устройств для сварочных работ
Промышленные вытяжные устройства для сварки делятся на несколько категорий. Наибольшей популярностью пользуются модели с подъемно-поворотной конструкцией. Они состоят из воздухоприемника, который с помощью шарниров фиксируется в любом положении, и гибкого шланга, соединяющего его с центральной вытяжной системой. Такая конструкция позволяет уловить до 85% вредных веществ, так как приемник можно разместить в непосредственной близости от источника дыма. Эти вытяжки эффективно очищают воздух в радиусе до 8 метров от места установки. Среди пользователей хорошо зарекомендовали себя модели, такие как «Лань» и «Спрут».
Вторыми по распространенности являются местные отсосы стационарного типа, которые монтируют на высоте не более 1,5 метров от рабочей зоны сварщика.
Вытяжка над сварочным столом может быть автономной (наружной) или подключенной к общеобменной системе через шланги. Для обеспечения правильной и эффективной циркуляции воздуха специалисты рекомендуют выбирать приточно-вытяжную вентиляцию, которая обеспечивает приток со скоростью не менее 40 м³/час на одного работника.
Самостоятельный монтаж вытяжной системы
Согласно правилам безопасности, в крупных цехах с множеством постов проектирование и монтаж вентиляции должны выполнять квалифицированные специалисты, которые проведут все необходимые расчеты. Однако для небольшой мастерской или гаража систему воздухообмена можно создать своими руками, следуя готовым чертежам и инструкциям. Работу удобно разделить на два основных этапа. Сначала монтируется общеобменная приточно-вытяжная система. Предпочтительнее вертикальная схема подачи и удаления воздуха, хотя возможен и горизонтальный вариант:
- Рядом со стеной, выходящей на улицу, обустраивают вентиляционную камеру. В ней устанавливают приточный агрегат, оснащенный вентилятором, фильтром, а также калорифером для подогрева воздуха зимой.
- В стене проделывают отверстие для забора свежего воздуха с улицы.
- От вентиляционной камеры к потолку прокладывают воздуховод для распределения приточного воздуха по помещению.
- На чердаке монтируют вытяжной вентилятор с фильтрами. От него на крышу выводят трубу для удаления отработанного воздуха.
- В потолке цеха делают несколько отверстий, которые через вентиляционные каналы соединяют с вытяжным вентилятором на чердаке.
После монтажа общеобменной системы приступают к установке местной вытяжки на сварочном посту. Это, как правило, отсосная конструкция (зонт, панель, поворотный воздухоприемник), от которой также прокладывают воздуховод к вытяжному устройству на крыше. Конкретный тип местной вытяжки подбирается исходя из специфики работ в цехе.
Местная вытяжка эффективно удаляет основную массу загрязнений непосредственно в месте их образования, не позволяя им распространиться по всему помещению. Если работы ведутся в разных точках, оптимальным решением может стать мобильный отсос, который можно перемещать вместе со сварочным аппаратом.