Műszaki intézkedések
1. Elszívás a kibocsátás helyén elszívós pisztolyok, szívófejek, elszívókarok segítségével
Műszaki intézkedések különböző befogó elemek használatával a hegesztési füst elszívására a kibocsátási hely közelében.
1.1. Elszívós hegesztő pisztoly
Kétféle elszívós hegesztőpisztoly létezik: beépített szívófejjel rendelkező és utólagosan felszerelt szívófejjel rendelkező standard pisztoly.
Az elszívós pisztolyok csatlakoztathatók egyedi elszívóberendezésekhez vagy egy központi elszívórendszerhez.
Jellemzők:
- A szívófej a pisztolyba van integrálva, így automatikusan mindig a keletkezés helye közelében található, megfelelően van elhelyezve, ezért nem kell külön pozícionálni.
- A pisztolyos elszívás a leghatékonyabb módszer, az elszívás közvetlenül a füst kibocsátásának helyén történik, így a legkisebb térfogatáramot igényli.
- Az elszívós pisztolyok mára a robothegesztésben is alkalmazásra kerülnek.
- Az elszívós pisztolyok hatékonysága a hegesztési paraméterektől is függ.
- Az elszívós pisztolyokkal elérhető elszívási hatékonyság a pisztoly geometriájától, a megfelelő elszívási térfogatáramtól, a hegesztési pozíciótól, a beállítási szögtől, a pisztoly vezetésétől, a védőgáz áramlásától és a munkadarab kialakításától is függ.
- A jó elszívási eredmény érdekében elengedhetetlen az elszívós pisztoly és a megfelelő elszívó- és szűrőberendezés gondos kombinációja, valamint a helyes beállítás.
- A szükséges légáramra és az ahhoz szükséges nyomásra vonatkozó adatokat a hegesztőpisztoly gyártójának a MSZ EN 21904-1 Egészségvédelem és biztonság a hegesztés és rokon eljárások területén. Hegesztési füstöt elszívó és leválasztó berendezések. 1. rész: Általános követelmények (ISO 21904-1:2020) szabványnak megfelelően a hegesztőpisztoly típustábláján kell feltüntetnie.
1.2. Szívófejek
A szívófejek általában mágneses talppal vagy rögzítőkapoccsal vannak ellátva, és a hegesztési hely közelében helyezkednek el. Csatlakoztathatók egy központi elszívó berendezéshez vagy egy különálló, mozgatható készülékhez beépített elszívó- és szűrőegységgel.
Fontos, hogy a felhasználót figyelmeztessék, ha a légáram a minimális érték alá csökken.
A szokásos légáramlás 100–150 m3/h, a szokásos vákuum 6–10 kPa. A szívófejet általában 150 mm-re helyezik el a munkaterülettől.
Tulajdonságok:
- A szívófejek különösen hatékonyak, mivel közvetlenül a kibocsátás helye közelében találhatók.
- A hegesztőpisztoly és a szívófej közötti távolság elegendő ahhoz, hogy a hegesztési folyamat során a védőgázáramlás /gázvédelem ne legyen megzavarva. A szívófej a munka során sem akadályozza a munkavégzést.
- Az elszívott terület mérete korlátozott, ezért hosszabb varratok hegesztése során az ilyen szívófejeket gyakrabban kell újra pozícionálni, hogy hatékonyak legyenek és megfelelő füstbefogást biztosítsanak.
1.3. Szívókarok
Az állítható szívókarok csövekből és tömlőkből, valamint a hegesztési füst elszívására szolgáló szívóernyőkből állnak. A csövek és tömlők átmérője általában 100–200 mm.
A mozgatható szívókarok lehetnek helyhez kötöttek (pl. falra vagy oszlopra szereltek) egy helyhez kötött elszívórendszer részeként, vagy mobil szívóberendezéshez csatlakoztatottak a hegesztési füst elszívására (beépített szűrővel és ventilátorral rendelkező berendezések esetében)
A szokásos légáramlás 700–1500 m3/h, 800–2000 kPa vákuum mellett. Az ernyőket általában 300–400 mm távolságra kell elhelyezni a munkaterülettől.
Tulajdonságok:
- A nagyobb átmérőnek köszönhetően a hegesztési füst befogási területe lényegesen nagyobb, mint a szívófejeknél. A füst a befogási területen belül nagyon jól befogható.
- Nagyobb munkadarabok megmunkálásakor a szívókarokat a hegesztés előrehaladásával összhangban gyakrabban kell újra beállítani. Ezért az ernyőknek könnyen mozgathatóknak kell lenniük, és a beállítás után stabilaknak kell maradniuk.
- Használatuk szűk helyeken, nagyméretű munkadarabok esetén nehézkes lehet.
2. Szívóasztalok, nagyméretű ernyők, cellák
Ha a hegesztési füst közvetlenül a kibocsátás helyén nem fogható be, akkor a hegesztés szívóasztalon is végezhető. Az elszívás a hátfalon vagy az asztal munkafelületén keresztül történik.
Nagyméretű szívóernyők esetében a hegesztő az áramló szennyezett levegőáramban tartózkodik, a füst és a káros gázok pedig a légtérből eltávolításra kerülnek (rajta keresztül).
A magas hőmérséklet miatt a füst felemelkedik, ezért az ernyőnek lehetőleg a hegesztési pont felett kell elhelyezkednie.
Ha a hegesztési folyamat automatikusan történik, pl. hegesztőrobot segítségével, akkor lehetséges a robot teljes cellában való elhelyezése. Ebben az esetben a cella burkolatát úgy kell kialakítani, hogy az összes maradék nyíláson keresztül csak levegő áramoljon be a térbe, és így semmilyen füst vagy gáz ne szivároghasson ki.
Az ilyen teljes burkolatok mellett gyakran találhatók szívóernyők a hegesztőrobotok felett. Ezáltal a robot korlátlanul mozgatható, a füst és a gázok felemelkednek és eljutnak a szívóernyő szívóterületéhez. Annak érdekében, hogy a keresztáramlatok vagy más zavaró légáramlatok ne befolyásolják a szívórendszer hatékonyságát, az ilyen ernyőkre átlátszó vagy színes hegesztőfüggönyöket szerelnek.
3. A csarnok általános szellőztetése
A csarnok szellőzése természetes vagy gépi szellőzéssel történhet. A természetes szellőzés hajtóereje a gravitáció vagy a szélnyomás.
A nagy csarnokokban gépi rendszerek biztosítják a szellőzést:
- Push-Pull rendszerek
- Kiszorításos szellőzés
- Levegő hígító rendszerek
Ezeknek a berendezéseknek a célja a levegőben terjedő szennyező anyagok célzott mozgatása és eltávolítása, hogy optimális levegőminőséget biztosítsanak az egész csarnokban.
3.1. Push-Pull rendszerek
A Push-Pull egy csarnokszellőztető eljárás, amelynek célja a hegesztési és vágási folyamatok során keletkező füst felhalmozódásának megakadályozása a munkaterületen, valamint a finom por lerakódásának csökkentése a padlón.
A hegesztési füst elpárolgott és újra kondenzált fémoxidokból és egyéb részecskékből áll, amelyek a környezeti levegővel való reakció során keletkeznek. A hő hatására a hegesztési füst felemelkedik, majd felfelé haladva lassan lehűl. Általában 4–6 m magasságban találkozik egy azonos hőmérsékletű légréteggel. A füst tovább hűl, de a részecskék finomságuk miatt sokáig lebegő állapotban maradnak, majd a csarnok padlóján és a gépeken rakódnak le.
A Push-Pull berendezések általában csőrendszerekből állnak, szellőzőrácsokkal, egy vagy több ventilátorral és egy vagy több szűrőegységgel. A csőrendszert a koncentrált hegesztési füstréteg magasságában szerelik fel. Tartalmaz egy kifúvó csővezetéket a push oldalon és egy szívó csővezetéket a pull oldalon. A két csővezeték egymással szemben helyezkedik el, így lezárva a csarnok azon részét, ahol a hegesztés folyik.
A ventilátor segítségével a push oldalon szűrt levegő kifúvásra kerül, amely a magasabb hegesztési füstkoncentrációjú levegőt a pull oldalra tolja. A szívócsővezeték által felszívott levegő a szűrőrendszerbe jut, ahol a hegesztési füst elválasztásra kerül, majd a tiszta levegő visszakerül a tolócsővezetékbe, így folyamatos légáramlás jön létre.
A Push-Pull berendezések lehetnek U alakúak, egyetlen szűrőrendszerrel, vagy két egymással szemben elhelyezkedő rendszerből állhatnak, mindegyik saját szűrőrendszerrel, amelyek egymásnak tolják a légáramokat. Az, hogy melyik megoldás a megfelelő, a hegesztési munkaterület alakjától és méretétől függ.
3.2. Kiszorításos rendszerek
A kiszorításos rendszerek a hőmérséklet-különbségen alapulnak. A tiszta levegő, amely általában valamivel alacsonyabb hőmérsékletű, mint a helyiség hőmérséklete, a padlóról felemelkedik és a meleg hegesztőfüsttel keveredik. A kevert levegő a gravitáció hatására emelkedik és felfelé áramlik.
A kiszorításos rendszer a hőmérséklet-különbségeken alapul. A tiszta levegő, amely általában valamivel alacsonyabb hőmérsékletű, a csarnok padlóterületén kerül be a csarnokba és kiszorítja a melegebb, szennyezett levegőt. Ez a gravitáció hatására emelkedik és a csarnok felső részén kerül elszívásra.
A levegőellátás általában impulzusmentes elárasztókon keresztül történik a hegesztési hely közelében, a padlószinten. A kiszorításos rendszerek különösen hatékonyak, ha a kibocsátott szennyezett levegő melegebb és könnyebb, mint a környező levegő.
3.3. Hígító vagy kevert légáramlású rendszerek
Az ilyen rendszerek feladata a zárt terekben keletkező füstkoncentráció csökkentése, ezáltal a munkakörnyezet levegőminőségének javítása. A korszerű szűrőrendszerek a szennyezett levegőt megtisztítják, és belégzésre alkalmas minőségben visszajuttatják a csarnokba. A visszaforgatott levegő különösen a téli időszakban jelentős energiamegtakarítást biztosít a fűtési igény csökkentésével.
3.4. Szabályozás
Az összes fent említett eljárásnál a szűrők ellenállása idővel növekszik, ami ronthatja a rendszer hatékonyságát. Egyes szellőzőrendszerek nyomásfigyelő eszközökkel vannak felszerelve, amelyek a szellőzőrendszer vezérlésére és energiafogyasztásának optimalizálására szolgálnak.
