Управление дымом: знайте свою иерархию контроля

Управление сварочными дымами стало темой, обсуждаемой все чаще после того, как Американская конференция правительственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH®) обновила в 2013 году свое руководство по пороговым предельным значениям (TLVs®) и индексам биологического воздействия (BEIs®). Тогда же были созданы новый ПДК 0,02 мг/м3 для вдыхаемого марганца – десятикратное снижение по сравнению с прежним ПДК 0,2 мг/м3. Это последовало за столь же резкими изменениями показателей воздействия шестивалентного хрома.

Многие канадские провинции следуют рекомендациям ACGIH, которые требуют от производственных цехов пересмотреть свои процессы сварки и управления воздухом.

Управление дымом может быть особенно сложной задачей, если в цехе есть сварные конструкции, требующие работы в ограниченном пространстве. В беседе с рядом экспертов по этому вопросу компания Canadian Fabricating & Welding спросила, чем управление дымом в ограниченном пространстве отличается или похоже на обычное управление сваркой. В конечном счете, критическим моментом, к которому все вернулись, было соблюдение иерархии контроля OSHA, чтобы обеспечить удаление как можно большего количества дыма из зоны сварщика. Почти всегда для этого требуется комбинация от трёх до пяти подходов.

Модификация и замена процесса

«В любом сварочном цехе первое, что мы хотим учитывать, — это то, с каким материалом работает клиент», — сказала Крисси Клокер, менеджер по прикладным технологиям подразделения Дональдсона по производству продукции Torit. «Материал опасен или нет? Если вы работаете с углеродистой сталью, обычно это не вызывает опасений по поводу опасных частиц. Но если вы работаете с нержавеющей сталью, она содержит шестивалентный хром и может быть более опасной. Понимание частиц, с которыми вы работаете, повлечет за собой дискуссию о том, как вы собираетесь управлять этим дымом».

Брайан Беллил из Miller Electric Mfg. LLC рекомендует привлечь промышленного гигиениста для определения уровня твердых частиц на вашем предприятии, чтобы точно понять, каков уровень опасности.

«Оттуда мы обычно проходим через иерархию контроля OSHA, чтобы определить лучший способ управления потребностями цеха», — сказал Беллиле, менеджер по продукции в категории сварочных сред Miller.

Первая проблема, которую необходимо решить в иерархии средств контроля, — это модификация или замена процесса. Одним из вариантов является переход на расходные материалы с низким содержанием марганца, поскольку это снижает риск прямо у источника.

Проблема снижения содержания марганца в сварочной проволоке заключается в том, что во многих случаях марганец используется по очень конкретной причине: для повышения прочности сварного шва. Это может подойти не для каждого приложения.

Аппараты для импульсной газовой дуговой сварки (GMAW) становятся все более популярным решением проблемы удаления дыма. Основные достижения в области импульсных машин связаны с технологией, которая позволяет значительно уменьшить длину дуги, сохраняя при этом стабильность дуги. Это осуществляется посредством высокоскоростного манипулирования электрической мощностью источника питания. Это сравнительно неразбрызгивающий процесс, который обычно протекает при более низких напряжениях и тепловложениях, что может привести к снижению уровня дыма.

«Если сравнивать робота с человеком с точки зрения сварки, то единственное, что человек делает лучше, чем робот, — это сварка», — сказал Роб Ритчот из Lincoln Electric. «Робот может быстро и правильно позиционировать деталь, а при заблаговременном задании правильных параметров источник сварочного тока может обеспечить необходимые настройки». Здесь мы видим сочетание Lincoln Electric технологии Weld Sequencer® и позиционера детали для создания сварочной системы Smart Positioner™. По сути, этот упрощенный подход к оптимизации размещения сварных швов для каждого оператора и его должности сочетает в себе модификацию/замену процесса и контроль практики работы.

Импульсный процесс GMAW работает путем формирования одной капли расплавленного металла на конце электрода за один импульс. Затем добавляется ток, достаточный для того, чтобы протолкнуть эту каплю через дугу в ванну. Машина снижает ток в те моменты, когда дополнительная мощность не требуется, тем самым охлаждая процесс. Это позволяет ему лучше сваривать тонкие материалы, контролировать деформацию и работать на более низких скоростях подачи проволоки, сохраняя стабильность дуги.