Расчет вредных веществ, выделяющихся при сварке

В процессе проведения сварочных работ выделяются различные примеси, основными из которых являются твердые частицы и газы. Особенно сильное загрязнение воздуха вызывает сварка электродами с качественными покрытиями. Состав пыли и газов определяется содержанием покрытия и составом свариваемого и электродного металла. Сварочная пыль представ­ляет собой смесь мельчайших частиц окислов металлов и минералов. Основными составляющими являются окислы железа (до 70%), марганца, кремния, хрома, фтористые и другие соединения. Наиболее вредными веществами, входящими в состав покрытия и металла электрода, являются хром, марганец и фтористые соединения. Воздух в рабочей зоне сварщика также загрязняется различными вредными газами: окислами азота, углерода, фтористым водородом и др.

При газовой резке металлов выделяется сварочный аэрозоль, окислы марганца, оксиды хрома, азота и углерода.

Удаление вредных газов и пыли из зоны сварки и резки, а также подача чистого воз­духа обычно осуществляется местной и общей вентиляцией. Объем подаваемого свежего воздуха должен быть не менее 30 м3/ч. Без вентиляции сварка внутри замкнутых пространств не разрешается. Поэтому, если часовой расход электродов менее 0,2 кг на 1 м3 объема помещения и если концентрация сварочной пыли менее предельно допустимой, разрешается естественное проветривание помещений. Значения предельно-допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны приведены в табл. 3.16.

Если сварка и газовая резка металлов производятся в одном цехе, то при определении валового выброса той или иной примеси необходимо суммировать все выделения в том и другом процессах.

Расчет вредных веществ, выделяющихся при сварке металлов, определяется из расчета расхода массы электродов.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ, выделяющихся в воздух при сварке и резке металлов

Количество выделяющихся вредных примесей i компонента при ручной электродуговой сварке на 1 кг израсходованных электродов можно определить по формул

где- удельное выделение i компонента на 1 кг израсходованных электродов

B - масса расходуемых электродов за рассматриваемый промежуток времени (час, смену, год и т.п.), кг.

Расчет вредных веществ, выделяющихся при газовой сварке металлов, определяется из расчета времени проведения работ. При газовой сварке в ацетилено-кислородном пламени выделяются оксиды азота в количестве 22 г на 1 кг ацетилена. При сварке в пламени пропан-бутановой смеси выделяется 15 г оксидов азота на 1 кг смеси.

Максимальный разовый выброс выделяющихся вредных примесей i компонента при проведении газовой сварки можно определить по формуле, г/c

где B - максимальное количество электродов, израсходованных в течение смены, кг; - время непосредственного проведения сварки в течение смены, ч.

Расчет вредных веществ, выделяющихся при резке металлов, определяется также из расчета времени проведения работ. Количество выделяющихся вредных примесей i компонента при резке можно определить по формуле, кг

,

Таблица 6.3.

Удельные выделения вредных примесей при ручной электросварке на 1 кг израсходованных электродов

где - удельное выделение i компонента при резке металла за 1 час работы, которое приведено в табл. 6.4;

- время непосредственного проведения резки, ч.

Максимальный разовый выброс выделяющихся вредных примесей i компонента при газовой резке металлов можно определить по форму

Удельные выделения вредных примесей при газовой резке металлов в течение часа

Вид разрезаемых металлов	Толщина листа, мм	Выделение вредных примесей, г/ч
сварочный аэрозоль	оксиды марганца	оксиды углерода	оксиды азота	оксиды хрома
Сталь углеродистая низколегированная		74,0	2,31	49,5	39,0	-
	131,0	3,79	63,4	64,1	-
Сталь качественная, легированная		82,5	-	42,9	33,6	3,96
	145,5	-	55,2	43,4	6,68

Пример. Рассчитать количество выделяющихся вредных веществ и максимальный разовый их выброс при ручной электродуговой сварке металлов за смену (8 часов). При сварке используются электроды марки МР-3, расход электродов за смену 5 кг, время «чистой» работы сварщика 6 часов. Сравнить полученные результаты с ПДК вредных веществ на рабочем месте сварщика и сделать выводы.

Решение. Количество выделяющихся вредных веществ при ручной электродуговой сварке можно определить по формуле (3.29), кг/смена:

твердых частиц (пыли)

оксиды марганца

фтористый водоро

Максимальный разовый выброс выделяющихся вредных примесей i компонента при проведении электродуговой сварки можно определить по формуле (3.30), г/c

твердых частиц (пыли)

оксиды марганца

фтористый водород

Согласно нормативному документу [20], ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны сварщика не должны превышать: по оксидам марганца ПДК= 0,3 мг/м³; по фтористому водороду ПДК= 0,5 мг/м³.

При сравнении полученных в расчете величин выделяющихся вредных веществ с нормативными видно, что по оксидам марганца имеется в рабочей зоне сварщика небольшое превышение (должно быть не более 0,3 мг/м³, а имеем 0,36 мг/м³).

Дата добавления: 2014-10-23