در سال 1994, کیفیت هوای داخلی مسئله ای شده که تمام شرکت ها باید به آن توجه کنند.کارخانه ها و کارخانه های تولیدی سربسته ای که جوشکاری در آنجا انجام می شود, می توانند منبع عمده آلودگی و در نتیجه در خطر مهم بهداشتی باشند.

 

 


در گذشته اکثر شرکت ها ترجیح می دادند که فیوم های متراکم را از نزدیک کارگر گرفته و به سهولت آنها را به اتمسفر تخلیه کنند. امروزه بیشتر قوانین کنترل آلودگی, صریحاً این نوع عملکرد را غیر قابل قبول می دانند. جمع آوری و فیلتراسیون صحیح فیوم ها و گرد وغبار جوشکاری مسئله مهمی است که جهت تامین حفاظت کارگران در هر کشوری مورد توجه قرار می گیرد. با انتخاب سیستم فیلتراسیون دارای راندمان بالا که خوب طراحی شده باشد, فواید دیگری حاصل می شود. هوای حرارت دیده یا خنک شده مورد فیلتراسیون ممکن است علاوه بر تخلیه به خارج از محیط کار, مجدداً سیر کوله شده و به محل کار بازگردانده شود, که منجر به هزاران دلار در سال صرفه جویی در انرژی می شود. همچنین سازمان جهانی محیط زیست  EPA)

), صنایع را ملزم به گزارش نوع و میزان آلاینده های رها شده در هوای محیط زیست می کند. گردش مجدد تصفیه شده نیاز به گزارش کردن میزان انتشار آلاینده های حاصل از جوشکاری را به هوای محیط مرتفع می کند. فیوم یا ذرات حاصل از جوشکاری, برش کاری و لحیم کاری می توانند خیلی سبک باشند, لذا گرفتن و کنترل آنها مشکل است. بنابراین در اکثر موارد استفاده از یک سیستم کنترل آلودگی در منبع آن یا به کار بردن بعضی از انواع هودها که جهت مکش آلاینده ها, نزدیک به سطح کار قرار می گیرند, مطلوب است. هود باید به اندازه کافی نزدیک به سطح کار قرار گیرد تا مکش کافی ایجاد کند, اما باید به اندازه و فاصله ای نگه داری شود تا گاز محافظ جوشکاری را مورد مکش قرار ندهد. طرح هود نیز باید مطابق با عملیات مخصوص جوشکاری باشد.

 

روش ثابت و دائمی برای یک یا دو عملیات جوشکاری, می تواند جهت تامین بهترین مکش و جمع آوری هوا طراحی شود. در حالی که در یک عملیات جوشکاری که چند موضع جوشکاری دارد, مشعل جوشکاری می تواند منجر به اشکال در وضعیت گیری و قرار گرفتن هود شود. در این موارد, استفاده از هود های متحرک یا حتی کلکتورهای (وسایل جمع آوری کننده) فیوم یا گرد وغبار پرتابل که کارگر می تواند به طور دستی به آن وضعیت دهد, مطلوب است. بعضی اوقات گرفتن آلاینده ها در منبع تولید آن, غیر عملی است. در چنین مواردی یک سیستم کنترل مرکزی باید مورد استفاده قرار گیرد, تا هوای آلوده محیط را گرفته و آلاینده های حاصل از عملیات جوشکاری و منابع دیگر آلودگی را فیلتره کند.

 

 

انواع فیلتراسیون

 

 

پس از مکش و گرفتن, فیوم یا ذرات جوشکاری, توسط کانالهایی وارد سیستم فیلتراسیون می شوند. معمولاً سه نوع اصلی فیلتراسیون برای عملیات جوشکاری به کار می رود:

 

 

1- رسوب دهنده های الکترونیک

 

 

که هوا را به صورت الکتریکی مورد فیلتراسیون قرار می دهند. وقتی فیوم یا ذرات جوشکاری وارد این سیستم می شوند, به طور الکترواستاتیکی باردار شده و جذب صفحه ای با بار مخالف می شوند. رسوب دهنده های الکترواستاتیک می توانند ذرات خیلی ریز و کوچک را به دام اندازند. وقتی صفحات جمع آوری کننده سیستم با ذرات یا فیوم های باردار گرفته و مسدود می شوند, ذرات, متراکم و انباشته می شوند و ممکن است تصادفاً از صفحات کنده و جدا شده و وارد جریان هوای عبوری گردند و مجدداً وارد محیط کار شوند. این روش باعث تولید گاز ازن نیز می شود, با این همه, باید مرتباً اندازه گیری شود تا مطابق با حدود مجاز استاندارد تعیین شده توسط سازمانOSHA

باشد.

 

2- بک فیلترها (فیلترهای کیسه ای):

 

 

این فیلترها چندین دهد مورد استفاده قرار گرفته اند.اکثر این سیستم ها از مکانیسم لرزشی یا ارتعاشی پالس جت هوای فشرده جهت تمیز کردن سطح کیسه ها از فیوم ها و گردوغبارهای جمع آوری شده روی آنها استفاده می کنند. به خاطر توانایی آنها در جابجایی و انتقال انواع وسیعی از آلاینده ها, بک فیلترها روش عمده جمع آوری فیوم و ذرات آلوده کننده شده اند. در سیستم یک فیلتر, قسمت ورودی هوا به سیستم که مجهز به یک صفحه مانع یاBaffle

است, که باعث جداسازی ذرات بزرگ قبل از رسیدن به سطح کیسه فیلترها می شود. پالس جت ها, هوای فشرده را از قسمت بالای کیسه ها به داخل کیسه ها می دمند که باعث جداسازی و کنده شدن فیوم و ذرات جمع آوری شده از سطح کیسه ها می شود. کیسه ها با نفوذ پذیری یا نسبت هوا به سطح فیلتر بالاتری از فیلتر کار تریج ها عمل می کنند که خود موجب افت فشار و مصرف انرژی بیشتری می شود.

 

3- فیلترهای کارتریج :

 

 

جدید ترین تکنولوژی در جمع آوری فیوم و ذرات آلاینده است. این سیستم ها از کارتریج های سفت و چین داری به جای کیسه فیلتر استفاده می کنند که در نتیجه ایجاد سطح فیلتراسیون زیادی را در یک پکیج کوچک امکان پذیر می سازد.

 

 

گردو غبار و فیوم ها روی جدار خارجی کار تریج ها جمع آوری شده و هنگامی که سیستم در حال کار است, توسط مکانیسم پالس معکوس جت هوای فشرده تمیز می شوند. کلکتورها یا فیلترهای کارتریج کاربرد عمومی کسب می کنند, زیرا ماکزیمم کارایی را با حداقل فضای لازم فراهم می کنند. مزایای دیگر آن راندمان فوق العاده بالا, افت فشار پایین و مصرف انرژی کم است.

 

 

انتخاب پارچه یا سطوح فیلتراسیون

 

 

قلب هر سیستم تصفیه کننده هوا از نوع بک فیلتر یا کارتریجی, پارچه یا مدیای فیلتراسیون است. بک فیلترها با انواع پارچه ها وجود دارند, از جمله پارچه هایی از جنس الیاف فایبرگلاس و مصنوعی(سنتیتیک). چون کیسه های فیلتر با نسبت هوا به سطح فیلتراسیون بالا تر یا نفوذ پذیری بیشتری از کارتریج ها کار می کنند, در نتیجه افت فشار بیشتر و مصرف انرژی بالاتری را دارند. کیسه های فیلتری که برای عملیاتی با سرعت زیاد جریان هوا به کار می روند, ممکن است دچار نشتی یا جریان نفوذی گرد وغبار ریز از پارچه فیلتر و در نتیجه کاهش راندمان شوند. مدیا یا سطح فیلتراسیون در کلکتورهای کار تریجی معملاً یک پارچه نبافته از جنس سلولز یا دیگر الیاف مصنوعی یا پارچه های روکش شده یا تفلون یا آغشته به کربن هستند. چون سطح فیلتراسیون زیادی در فیلترهای کارتریج موجود است, سرعت تماسی هوا خیلی پائین است. تراکم مدیا و سطح فیلتراسیون در این نوع فیلترها باعث گرفتن فیوم یا ذرات زیادی می شود. چون آلاینده ها روی سطح پارچه یا مدیا جمع آوری می شوند, یک اثر فیلتراسیون ثانویه نیز به وجود می آید. بهترین سرعت سطحی اغلب با استفاده از بهترین پکیج های سخت افزار, نرم افزار و حصول نتایج مطلوب به کار می رود. در صنعت جمع آوری فیوم و ذرات, این سرعت سطحی به صورت نسبت هوا به سطح فیلتراسیون مشخص شده, و بر حسب فوت مکعب در دقیقه سرعت هوا بر فوت مربع سطح فیلتر(Cfm/ft2) بیان می شود. برای مثال در صورتی که Cfm

5760 هوا توسط یک کلکتور کار تریجی دارای 16 کارتریج تصفیه شود, به طوری که هر کارتریج دارای 240 فوت مربع سطح فیلتراسیون باشد, نسبت هوا به سطح فیلتراسیون عبارتند از:

 

                                                  240  فوت مربع   :   16عدد کار تریج : 5760 

 

 

                                                           هر کار تریج

 

 

نسبت هوا به سطح فیلتراسیونft   5/1= به طور کلی نسبت هوا به سطح فیلتراسیون پایین تر, باعث عملیات ایمن تر min

و تمیز و تجهیزات و فرایندهای صنعتی آلوده کننده می شود. وقتی که نسبت هوا به سطح فیلتراسیون بالاتری انتخاب شود, آلاینده با سرعت های بیشتری روی سطح فیلتراسیون برخورد خواهد کرد. این مسئله ممکن است باعث فرورفتن فیوم و ذرات در پارچه یا مدیا شود, که منجر به عدم تاثیر مکانیسم تمیز کننده کارتریج ها می شود. در صورتی که از نظر فضا و مکان یا سرمایه پولی محدودیت وجود داشته باشد, نسبت بالاتر هوا به سطح فیلتراسیون ممکن است ضروری باشد.

 

همان طور که قبلاً ذکر شد, این مسئله منجر به کوتاه تر شدن دوام فیلتر و افت فشار بیشتر خواهد شد. از طرف دیگر, اگر سیستمی با دفعات سرویس دهی طولانی تری به دلایل دیگری مورد نظر باشد, نسبت پائین تر هوا به سطح فیلتراسیون باید در نظر گرفته شود. هنگام طراحی سیستم, باید نکات ذکر شده فوق کاملاً در نظر گرفته شود.

 

 

آنالیز آلاینده ها

 

 

نوع فیوم و ذراتی که جابجا و جمع آوری می شوند چیست؟

 

 

برای مثال حرارت دادن فلز گالوانیزه باعث انتشار فیوم های خطرناک روی و ذرات فلزی در محیط کار خواهد شد. جهت تعیین اینکه واقعاً چه آلاینده هایی وجود دارد, لازم است شما روش و نوع عملیات جوشکاری را مورد توجه قرار دهید (مثل جوشکاریGMAW,GLAW,SMAW

, لحیم کاری برنج و روی, و...).

 

  چگونه فیوم و ذرات قبل از رسیدن به تجهیزات فیلتراسیون به دام افتاده و منتقل می شوند؟ آیا در منبع آلودگی گرفته می شوند یا از هوای محیط گرفته شده و به دام می افتند؟

 

 

یک آنالیز به شما کمک خواهد کرد که به طور دقیق درصد ذرات ریزی را که باید جمع آوری شوند, تعیین کنید. در نتیجه, این امر به شما کمک خواهد کرد که میزان راندمان لازم سیستم را تعیین و محاسبه کنید. 

 

 

اندازه وشکل ذرات چگونه است؟

 

 

فیوم و ذرات جوشکاری, معمولاً از 1/0 تا1 میکرون قطر دارند. این اندازه از ذرات نیازمند فیلتراسیونی با راندمان بالا است. کلکتورهای کارتریج و رسوب دهنده های الکترواستاتیک توانایی گرفتن و به دام انداختن ذرات خیلی کوچک در این دامنه ( یعنی 1/0 تا1 میکرون ) را دارند. شکل ذرات نیز می تواند مهم باشد. ذرات کروی که تمایل ندارند به یکدیگر بچسبند, می توانندبه طور موثری توسط کلکتورها یا فیلترهای کار تریجی گرفته شوند. ذرات لیفی شکل(الیاف) یا چسبناک, نیاز به استفاده از فیلترها و مدیاهای خصوصی دارند. در رسوب دهنده های الکترواستاتیک, ذرات به طرف صفحات جمع آوری کننده مکش می شوند.چون ذرات روی صفحات جمع می شوند, عدم چسبندگی کامل باعث جداشدن بعضی از ذرات از صفحات جمع آوری کننده می شود, که این امر به نوبه خود باعث کاهش راندمان فیلتراسیون و طول زمان خواهد شد.

 

 

خصوصیات فیزیکی دیگر گردو غبار چیست؟

 

 

آیا گردوغبار جاذبالرطوبه هستند ( تمایل دارند رطوبت هوا را جذب کنن؟)

 

 

آیا گردوغبار به صورت الکترواستاتیکی باردار می شوند؟ آیا خصوصیات فیزیکی دیگری وجود داردکه باعث چسبیدن ذرات به یکدیگر شود؟ حدود وزن یا دانسیته زیاد مثل اکسید سرب نیاز به نسبت بیشتر هوا به سطح فیلتراسیون از گردوغبار سبک دارند.

 

 

غلظت فیوم ها وذراتی که ایجاد می شوند, چه میزان است؟

 

 

برای مثال فرایندهای جوشکاری قوس الکتریکی غلظت زیادی از فیوم ها و گردوغبار را ایجاد خواهد کرد. در مقابل, سمباده زنی دستی متناوب فلز غلظت کمی از آلاینده ها را به وجود می آورد. غلظت فیوم و ذرات فاکتور کلیدی در تعیین نوع سرویس دهد سیستم فیلتراسیون و تعویض فیلترها یا مدت دوام کارتریج است. برای ایجاد ماکزیمم دقت, همیشه تراکم آلاینده ها را در محل تعیین شده در ورودی سیستم فیلتر نمونه برداری و اندازه گیری کنید.

 

 

آیا حذف بو و گاز لازم خواهد بود؟

 

 

در صورتی که بو یا آلاینده های گازی ایجاد شوند(مثلاً هنگام جوشکاری فلز گالوانیزه), بعضی از سیستم های جذب سطحی مورد نیاز خواهد بود.کربن فعال از جنس پوست نارگیل در گرفتن و جداسازی این مواد بسیار موثر است.

 

 

شرایط محیطی

 

 

آیا تجهیزات فیلتراسیون داخل کارخانه قرار می گیرند یا خارج از آن؟

 

 

در صورتی که سیستم فیلتراسیون خارج از کارخانه قرار گیرد, باد و شرایط جوی دیگر باید در نظر گرفته شوند. در صورتی که سیستم فیلتراسیونروی سقف کارگاه نصب می شود, اندازه و وزن تجهیزات فاکتورهای مهمی هستند. برای یک سیستم فیلتراسیون که در داخل کارگاه نصب شده است, طبقات بالای ساختمان و محدودیت های دیگر فضایی باید در نظر گرفته شود. برای ایمنی زلزله سیستم فیلتراسیون نیاز به تقویت اضافی و تکیه گاه دیگری دارد.

 

 

آیا منبع تامین کافی هوای فشرده موجود است؟

 

 

سیستم کارتریجی مجهز به پالس جت معکوس هوای فشرده کم و ناکافی باشد, ممکن است فشار کافی جهت تمیز کردن سیستم به طور صحیح وجود نداشته باشد. منبع تامین هوای فشرده باید تمیز, خشک و عاری از روغن باشد. از طرف دیگر, باید با شرایط یکنواخت مدیا و فیلتر که باعث کاهش راندمان فیلتراسیون و افزایش افت فشار سیستم می شود, سازش کرد.

 

 

قوانین اجرایی

 

 

میزان راندمان فیلتراسیون مورد نیاز چقدر است؟

 

 

همان طور که ذکر شد, راندمان فیلتراسیون توسط اندازه, شکل و خصوصیات دیگر آلاینده ها تعیین می شود. اما عوامل دیگر نیز نقش زیادی دارند. برای مثال در صورتی که هوای جریان پایین دست کلکتور مجدداً به داخل کارخانه برگردانده و سیر کوله شود, نیاز به راندمان فیلتراسیون بالاتری خواهید داشت تا سیستمی که هوا را به محیط خارج از کارخانه منتقل می کند.

 

 

هنگام گردش مجدد هوا, اکثر مواضع آلودگی نیاز به فیلتر ارزیابی ایمنی جهت حفاظت کارگران دارند. اگر سیستم فیلتراسیون دچار وقفه گردد و قطع شود, فیلتر ارزیابی ایمنی, حفاظت لازم را تامین کرده و نقص عملکرد سیستم را با اعلان افزایش سریع افت فشار فیلتر, نشان می دهد. این فیلتر ممکن است یک فیلتر HEPA یا فیلترASHRAE

با راندمان بالا باشد.

 

روش های مختلف پیشگیری از خطرات و بیماریهای ناشی از فرایندهای جوشکاری

 

 

جوش کاری, اتصال دائمی دو ماده (معمولاً فلزات), از طریق آمیزش موضعی در اثر ترکیب مناسب دما, فشار و شرایط متالوژیکی است. از آنجا که محدوده ترکیب فشار و دما می تواند از دمای بالا بدون فشار تا فشار زیاد بدون دما گسترده باشد, تنوع روشهای جوشکاری به انواعی چون جوشکاری آهنگری, جوشکار با شعله, جوشکاری مافوق صوت, جوشکاری واکنشی, جوشکاری برقی, جوشکاری پرتوالکترونی, جوشکاری, جوشکاری اصطکاکی و لحیم کاری سخت تقسیم بندی می شوند. هر یک از این انواع نیز با متدهای مختلفی انجام می گیرند. در این جا به طور خلاصه با چند نوع از فرایندهای جوشکاری آشنا می شویم.

 

 

جوشکاری آهنگری

 

 

این روش از قدیمی ترین فرایندهای جوشکاری است که امروزه مورد استفاده چندانی ندارد. در این روش, منبع حرارت, کوره ذغال سنگی بوده است. قطعات وصل کردنی را در کوره می گذاشتند تا به دمای فرجینگ برسد, سپس با چکش انتهای آنها را پخ می کردند, تا در محل اتصال ضخامت نامناسب نداشته باشد. انتهای قطعات را دوباره تا دمای مناسب گرم کرده و سپس آنها را در ماده ای به نام براکس که به جای گدازآور عمل می کرد فرو می بردند.بعد از این کار, دوباره عمل گرم کردن را ادامه می دادند تا با تشخیص از روی رنگها, به دمای مناسب می رسیدند. سپس قطعات را از کوره خارج می کردند و با کوبیدن شدید ناخالصی ها و زنگار روی آنها را زودوده و سپس انتهای آنها را روی سندان می گذاشتند و با ضربات چکش آنها را به هم می فشردند تا نزدیکی لازم برای کامل شدن عمل جوشکاری ایجاد شود.

 

 

جوشکاری سرد نیز نوعی از جوشکاری آهنگری است که در آن از گرما استفاده نمی شود و فقط فشار یا ضربه عامل جوشکاری است.

 

 

2. جوشکاری با شعله گاز

 

 

در این جوشکاری, اکسیژن یا یک گاز سوختنی ( که معمولاً استیلن است ) در مشعل جوشکاری با یکدیگر ترکیب شده و طی یک واکنش دو مرحله ای دمایی در حدود6300 درجه فارنهایت ( 3480 درجه سانتی گراد) تولید می کنند. این حرارت سطح فلزی قطعاتی را که باید جوشکاری شوند, ذوب کرده و سبب جاری شدن آنها در هم می شود. در این زمان, مکرراً از یک فلز بعنوان پر کننده بین دو قطعه نیز استفاده می شود.

 

 

همچنین برای جلوگیری از اکسیداسیون و سهولت جوش کاری از یک ماده گدازآور (flux

) نیز استفاده می شود.

 

3- جوشکاری برقی (قوس الکتریکی) :

 

 

تقریباً تمام کارهای جوشکاری برقی باالکترودهای فلزی انجام می شود. در این روش الکترود مصرف می شود, و در نتیجه فلز پرکننده مورد نیاز برای پر کردن, فضاهای خالی محل اتصال را تامین کرده و فرایند جوشکاری را سرعت می بخشد. در این حالت, دمای ذوب الکترود زیردمای تولید شده توسط قوس الکتریکی است. قطره های کوچک فلز مذاب از انتهای الکترود می چکند و به فلز قطعه جوش دادنی می پیوندند. اندازه های این قطرات بسیار متفاوت است, ومکانیسم انتقال شدیداً تابع نوع فرایند و جنس الکترود است. به علت تغییر طول قوس و حضور یا عدم حضور دانه های فلز در مسیر قوس هنگام ذوب شدن الکترود, طول قوس و مقاومت مسیر آن تغییر می کند. در نتیجه برای برقرار نگه داشتن قوس و شرایط جوشکاری مطلوب, باید الکترود را به کار نزدیک کرد, یا از آن دور ساخت. امروزه کارهای جوشکاری دستی معمولی با الکترود لخت انجام نمی شود. در این موارد از الکترودهای پوشش دار استفاده می شود. البته بخش عمده ای از جوشکاری های خودکار و نیمه خودکار برقی با الکترودهایی انجام می شود که به شکل سیم لخت پیوسته هستند, ولی این کار همیشه با واسطه ای جداگانه برای حفاظت وپایدار نگاه داشتن قوس و کنترل تغذیه خودکار که طول قوس را به اندازه لازم تنظیم می کنند, همراه است.

 

 

3-1. جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ

 

 

در این فرایند با استفاده از یک گاز خنثی, از اکسیداسیون و ترکیب سایر مواد درعمل جوشکاری جلوگیری می شود. گاز خنثی مورد استفاده, معمولاً با توجه به طبیعت موادی که باید جوشکاری شوند, از بین یکی از گازهای آرگون, هلیم, نیتروژن, دی اکسید کربن انتخاب می شود. این فرایند به دو روش انجام می گیرد:

 

 

الف) جوشکاری برقی با الکترود تنگستن با گاز محافظ

 

 

این نوع جوشکاری ابتدا برای جوش دادن منیزیم ابداع شد. در این روش, از یک الکترود تنگستنی استفاده می شود که در الکترودگیر مخصوصی بسته شده است. از درون این الکترود, جریان گاز خنثی با فشار کم و به مقدار زیاد خارج شده و اطراف قوس و حوضچه فلز مذاب را از اتمسفر محافظت می کند. واسطه محافظ معمولاً گاز آرگون یا هیلیوم یا مخلوطی از آنهاست. از آنجا که در این محیط خنثی و در دمای قوس, تنگستن عملاً مصرف نمی شود. طول قوس ثابت می ماند و لذا پایدار بوده و حفظ آن آسان است. برای تسهیل در شروع ایجاد قوس و نگاه داشتن آن, یک جریان پرتواتر با اختلاف پتانسیل زیاد بر روی جریان معمولی AC یا DC

جوشکاری سوار می کنند.

 

در این فرایند که غالباً جوشکاری TIG

خوانده می شود, مانند جوشکاری با شعله, فلز پرکننده مورد نیاز از یک میله جداگانه تامین می شود. جوش های حاصل از جوشکاری با الکترود تنگستن با گاز محافظ بسیار پاکیزه است, و از آنجا که این فرایند از گدازآور استفاده نمی شود, تمیز کردن بعد از جوشکاری و از بین بردن دوباره مورد نیاز نیست. کارگران ماهر می توانند طوری جوشکاری کنند, که محل جوش به دشواری دیده شود. البته چون گاز خنثی, اثر تمیز کردنی و گدازآوری ندارد, سطح جوش دادنی باید تمیز, بدون روغن, چربی, رنگ یا عاری از زنگ زدگی باشند.

 

ب) جوش برقی با الکترود فلزی با گاز محافظ

 

 

این روش, معمولاً جوشکاری MIG

خوانده می شود. در این روش, قوس الکتریکی بین الکترود مصرف شدنی پیوسته و قطعه کار است که به طور خودکار به محل جوش تغذیه می شود. فرایند جوشکاری برقی انواع دیگری نیز دارد که شرح آنها از حوصله این مقاله خارج است, و تنها به ذکر نام آنها کفایت می شود. انواع مذکور عبارتند از: جوشکاری برقی زیر پودری, جوشکاری برقی با الکترود فلزی با هسته گدازآور و...  

 

4- جوشکاری مقاومتی:

 

 

در این نوع جوشکاری برای ایجاد پیوند از فشار و گرما استفاده می شود. این روش فرآیندی بسیار سریع و اقتصادی است و در انواعی بنام های جوش نقطه ای و درز جوشکاری به انجام می رسد. در جوشکاری مقاومتی شدت جریان بالا در ولتاژی پایین از بین دو قطعه الکترود عبور می کنند. حرارت ایجاد شده در نقطه مواجهه (برخورد) دو قسمت الکترود, دمای جوشکاری را تامین می کند. در این زمان, قشار الکترودها به طرف هم, جوشکاری را کامل می کند.

 

 

5- جوش واکنشی:

 

 

این روش برای جوش دادن قطعات ضخیم فولادی, خصوصاٌ در محل تغییر شکل مقطع آنها, نظیر ریلهای راه آهن و قطعات ریختگری بسیار موثر است.

 

 

6- جوشکاری پرتو الکترونی:

 

 

این نوع جوشکاری, نوعی جوشکاری ذوبی است که حرارت آن از برخورد ستونی از الکترونهای سریع به فلز جوش دادنی تامین می گردد.

 

 

7- جوشکاری مافوق صوت:

 

 

این نوع جوشکاری, نوعی فرآیند حالت جامد است که در آن پیوند با استفاده از انرژی موضعی نوسانات با فرکانس بسیار زیاد در قطعات جوش دادنی که توسط فشار کنار هم نگه داشته شده اند, صورت می گیرد.

 

 

8- جوشکاری اصطحکاکی:

 

 

در جوشکاری اصطحکاکی که گاهی اوقات جوشکاری اینرسی نیز خوانده می شود, گرمای لازم از اصطحکاک بین قطعات جوش دادنی که یکی از آنها ثابت و دیگری با فشار روی آن می چرخد, تامین می شود. دو قطعه جوش دادنی در دو نظام افقی هم محور بسته می شوند. اعمال فشار زیاد باعث می شود که اصطکاک سریع, دمای سطوح تماس را به حد لازم برای جوشکاری, عمل چرخش متوقف می شود, ولی فشار تا تکمیل جوشکاری در همان سطح نگاه داشته می شود یا افزایش می یابد.

 

 

9- جوشکاری لیزری

 

 

در این روش, انرژی بسیار فشرده ( بیش از 10000 وات در سانتی متر مربع) با گرمای ورود کم(1/0 تا10 ژول) با هم ترکیب شده اند. علاوه بر این چون گرما به وسیله پرتو نور تامین می شود, نیازی به تماس فیزیکی بین قطعات کار و وسایل جوشکاری وجود ندارد.

 

 

علاوه بر این روش ها, روش های دیگری نیز وجود دارند که تنها به ذکر نام آنها می پردازیم. روش های مذکور عبارتند از: جوشکاری برقی با سرباره, اتصال انفجاری, پوشاندن سطحی, فلز جوشی و جوش پلاسما.

 

 

خطرات و روش های پیشگیری

 

 

1- جوشکاری با شعله گاز: در این نوع جوشکاری به دلیل استفاده از گاز سوختی تحت فشار و اکسیژن, وسایل مورد استفاده باید برای جلوگیری از وقوع خطرات حریق و انفجار, به طور خاصی مورد توجه قرار گیرند. در این راستا به بررسی نکات ایمنی وسایل مورد استفاده در جوشکاری با شعله گاز می پردازیم. 

 

 

الف) رگرلاتورها : برای گاز درون هر سیلندر باید رگولاتور مخصوص به آن گاز مورد استفاده قرار گیرد. یعنی مثلاً نباید از رگولاتور گاز استیلن بر روی سیلندر حاوی هیدروژن استفاده شود.

 

 

ب) لوله و شلنگ ها: این وسایل باید به طریقی منظم نگاهداری شوند, و در فواصل زمانی معین نیز مرتب و تمیز گردند. این شلنگ ها باید با استفاده از اتصالات مناسب و به طریقی صحیح به سیلندرها یا مشعل جوشکاری متصل شوند, و باید به گونه ای در محیط کار قرار داده شوند که آسیب نبینند.

 

 

ب) سیلندرها: سیلندهای اکسیژن و استیلن باید به طور مجزا و تنها در مناطق مقاوم در برابر حریق و به صورتی که از مواد مشتعل دور باشند, نگاهداری شوند. قرار گیری این سیلندرها باید به گونه ای باشد که بتوان در حریق های ناگهانی آنها را از محل دور کرد. همچنین باید توجه داشت که رنگ سیلندرها بیانگر نوع گاز درون آنهاست.

 

 

برای جلوگیری از انفجار در محل جوشکاری, تهویه مناسب باید در نظر گرفته شود, به گونه ای که امکان تراکم استیلن به میزان بین 2 تا 80 درصد در محیط ممکن نباشد. با استفاده از محلول آب و صابون نیز می توان محل نشت گاز را یافت. همچنین برای جلوگیری از حریق احتمالی نیز جنس دیوارها, کف زمین, اشیای موجود در اطراف باید مورد توجه قرار گیرند, و تمامی مواد قابل اشتعال یا احتراق باید از محیط دور شوند یا به طریقی مناسب با استفاده از صفحات فلزی یا آزبست پوشانیده و محافظت گردند. اگر جوشکاری بر روی کف چوبی انجام می شود, کف چوبی باید به طور کامل پوشانیده یا خیس شود. در صورت وجود پنجره, شکاسف, ترک یا سوراخ بین محل جوشکاری و اتاق های مجاور یا طبقه های بالا و پایین, باید به عدم وجود مواد قابل اشتعال در این مناطق نیز توجه شود. وسایل اطفای حریق مناسب, باید همیشه در دسترس باشند.

 

 

برای محوطه جوشکاری باید سیستم روشنایی مناسب و مطلوبی تدارک دیده شود. همچنین برای جلوگیری از اشعه یا نورزدگی چشم ها نیز باید از عینک با شیشه مناسب استفاده شود.

 

 

برای جلوگیری از ذرات مذاب پرتابی نیز باید از دستکش, پیش بند, و روکفشی چرمی استفاده شود. استفاده از کفش ایمنی نیز ضروری است. برای جلوگیری از سوختن دست سایر کارگران, اشیاء و قطعاتی که جوشکاری شده اند و داغ هستند, باید با نوشتن کلمه داغ با گچ بر روی آنها, مشخص شوند.

 

 

2- جوش برق : اگرچه ولتاژبرق در جوشکاری قوس الکتریکی دستی پایین است, ولی به دلیل بالا بودن شدت جریان مورد استفاده, خطر برق گرفتگی وجود دارد, و این خطر نباید نادیده گرفته شود. بنابرانی قبل از شروع جوشکاری, باید نحوه اتصال زمین (earthing

) بررسی شود. کابل ها و اتصالات نیز باید ظرفیت لازم را داشته باشند. اگر چند دستگاه جوشکاری یا چند دستگاه الکتریکی دیگر نیز در مجاورت جوشکاری به زمین اتصال شده اند, سیستم اتصال زمین باید توسط فردی صلاحیت دار نظارت شود.

 

محل کار باید خشک, ایمن و عاری از اشیاء و مواد خطرناک باشد. تامین روشنایی مناسب, تهویه صحیح ونظم در محیط کار بسیار مهم است. در هنگام کار در محیط های سربسته و محدود, یا وضعیت های خطرناک, باید از تسهیلات حفاظتی اضافی در برابر خطر الکتریسیته استفاده شود. گیره الکترود نیز در هنگام کار باید سالم بوده و برای جلوگیری از انتقال گرما به دست, دست گیره آن به خوبی عایق کاری شده باشد. در مواقع عدم استفاده, گیره الکترود باید به طریقی صحیح و در جایی مناسب قرار گیرد. اتصالات باید به گونه ای طراحی شده باشند که انعطاف کابل ها را مختل نکنند. کابل ها و لوله های پلاستیکی نباید در مجاورت اجسام داغ یا منابع گرما قرار گیرند. سیم الکترود نباید با قطعه کار یا سایر سیم های اتصال زمین تماس یابد.

 

 

چون تخلیه الکتریکی در فرکانس های بالا سبب خراب شدن لاستیک می شود, باید از به کار گیری لاستیک در چنین مناطقی اجتناب شود. لذا کابل هایی که پوشش لاستیکی دارند, نباید در مجاورت این مناطق قرار گیرند. بهترین عایق برای تمامی وسایل, پوشش PVC

است.

 

محیط کار و تمام وسایل باید پاکیزه و تمیز نگاهداشته شوند, و نکات ایمنی پیشگیری از حریق نیز باید مورد توجه قرار گیرند.

 

 

استفاده از البسه و وسایل حفاظت فردی نیز برای جلوگیری از سوختگی ها, نورزدگی چشم, و اشعه الزامی است. دود و دمه های جوشکاری نیز باید برای حفظ سلامتی سیستم تنفسی کارگران به طریقی مناسب و با استفاده از تهویه مطلوب از محیط خارج شوند.

 

 

3- جوشکاری پرتوالکترونی

 

 

در این نوع جوشکاری, خطر برق گرفتگی و شوک الکتریکی وجود دارد. مسئولیت مقابله با این خطر در اولویت اول به عهده شرکت سازنده دستگاه است. برای جلوگیری از شوک الکتریکی در این روش, باید از سیستم قطع ناگهانی جریان برق استفاده شود. همچنین استفاده از یک سیستم مطمئن اتصال زمین نیز الزامی است. چون در این روش, برای جلوگیری از سرد شدن قطعات از سیستم خلاء استفاده می شود, سیستم باید به گونه ای طراحی شده باشد که در هنگام حضور فرد یا افرادی در درون آن, روشن شدن دستگاه خلاء ناممکن باشد. یکی دیگر از خطرات غیر قابل مشاهده این روش که به دلیل استفاده از ولتاژ بالا پدید می آید, خطر تابش اشعهX است. بدین جهت باید حفاظت کامل در برابرنفوذ اشعهX از درون دستگاه به خارج آن تدارک دیده شود. حفاظ گذاری دستگاه باید به طریقی باشد که در هنگام برداشته شدن حفاظ ها, دستگاه از کار بایستد. ماشین ها از نظر نشت اشعهX

نیز باید بررسی شوند.

 

4- جوشکاری پلاسما: به دلیل استفاده از ولتاژ 400ولتی و تکنیک استفاده از فرکانس بالا, اپراتور در معرض شوک الکتریکی و سوختگی قرار دارد. در این روش, صدایی به میزان بالاتر از 90دسی بل نیز تولید می شود که برای مقابله با آن باید از پلاگ یا ترجیحاً از گوشی محافظ استفاده کرد. همچنین امکان تشکیل اشعهX

, ماورای بنفش, نور مرئی و اشعه مادون قرمز نیز وجود دارد, که نکات ایمنی هر یک باید مورد توجه قرار گیرند.

 

5- جوشکاری مقاومتی : در این نوع جوشکاری, خطر سوختگی وجود دارد. لذا به دلیل احتمال وقوع خطر سوختگی و سایر خطرات, فرد جوشکار باید از البسه حفاظتی و سایر وسایل استفاده کند. همچنین در هنگام روشن بودن و کار کردن دستگاه, شخص جوشکار باید مراقب باشد که دست یا انگشتان وی در بین الکترودها نرود, زیرا منجر به آسیب دیدگی شدید خواهد شد. برای جلوگیری از این امر, در صورت امکان, بهتر است از یک حفاظت مناسب نیز استفاده شود. بعضی از ماشین های جوشکاری مقاومتی, سروصدای زیادی ایجاد می کنند. در چنین مواردی باید از گوشی محافظت نیز استفاده شود.

 

 

یکی از روش های جدید حفاظت در برابر جوشکاری:

 

 

امروزه با پیشرفت تکنولوژی, روش های کاملاً پیشرفته ای در فرایندهای تولید پدیدآمده است, که یکی از آنها اتوماسیون و استفاده از کامپیوتر در این فرایند است. بدین طریق می توان اپراتور را به طور کامل از محل انجام جوشکاری دور نگاه داشت, و عملیات را از راه دور کنترل کرد.

 

 

جدول ضمیمه

 

 

آلومینویم

 

5

 

بریلیوم

 

002/0

 

کادمیوم

 

002/0

 

کروم

 

5/0

 

مس

 

2/0

 

آهن

 

5

 

سرب

 

05/0

 

منگنز

 

2/0

 

مولیبدن

 

5

 

نیکل

 

1

 

 

 

 

در این قسمت, مقادیر مجاز حدود تماس شغلی تعدادی از فلزات که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند, ارائه شده است. قابل ذکر است که این اعداد TLV TWA بوده و بر حسب mg/m3

بیان شده اند.

 

 

 

پی نویس ها:                                                                                             1-TIG: Tungsten Inert Gas

 

                                                                                            2- Metal Inert Gas                                       

 

 

ماخذ :

 

 

1- مواد و فرایندهای تولید, جلد چهارم, تالیف ای.پال دگارمو, ترجمه دکتر علی حائریان, انتشارات اترک, مشهد, 1364.

 

 

2- Occupational  Safety & Health Encyclopedia, International Labour office(ILO)                    

 

 

3-Threohold Limit Values (TLVs), 1995,1996,ACGIH.                                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

۱۳۸٩/۱٢/٧ساعت ۱:٢۸ ‎ب.ظ توسط حمیدرضا نظرات ()
تگ ها: