ایمنی و تهویه صنعتی برای جوشکاری

در این مطلب به انواع روش های جوشکاری ، مزایا و معایب هر یک ، نوع آلودگی ، گاز و فیوم تولید شده در جوشکاری و راهکار های ایمنی و روش های تهویه و جذب آلاینده های شیمیایی جهت حفاظت جوشکاران پرداخته شده است.

انواع جوشکاری

• جوشکاری قوس الکتریکی گاز (MIG)

جوشکاری قوس الکتریکی گازی (MIG) تحت حفاظت گاز بی اثر مثل آرگون یا دی اکسید کربن انجام می شود . وظیفه گاز بی اثر حفاظت از کیفیت جوش و بالا رفتن استحکام جوش و اکسید نشدن فلز در دمای بالا است.

تجهیزات جوش قوس الکتریکی گازی (MIG)

1- منبع جوش
2- گیره اتصال به زمین (کاتد )
3- مخزن گاز (دی اکسید کربن یا آرگون )
4- تفنگ جوشکاری

کاربرد جوشکاری MIG

شما می توانید از جوش MIG جهت جوشکاری فولاد پر کربن ، استیل ضد زنگ ، آلومینیوم ، مس ، منیزیم ، برنج ، نیکل و سایر آلیاژ ها استفاده نمائید.

• جوشکاری الکترود (Stick)

جوشکاری الکترودی شبیه بودن الکترود به تکه های چوب به Stick معروف می باشد . جزو متداول ترین روش های جوشکاری در دنیا به حساب می آید. ولتاژ در این روش ثابت و آمپراژ بر حسب طول قوس ایجاد شده متغیر است. حداکثر میزان آمپر جهت جوشکاری با الکترود 140 آمپر است . این عقیده اشتباه است که اکثر مردم فکر میکنند دستگاه های اینورتر بر اساس حداکثر ضخامت ساخته می شود ، اما اینگونه نیست شما با آمپر 130 نیز می توانید فلزات با ضخامت متفاوت را به هم جوش دهید.

تجهیزات جوش الکترود

1- منبع تغذیه ولتاژ ثابت
2- نگهدارنده الکترود
3- اتصال به زمین (کاتد)
4- الکترودها

کاربرد جوشکاری الکترود

شما می توانید از جوش الکترود جهت جوشکاری و ساخت قطعات سنگین ، ورق ها ، تجهیزات و ماشین الات با متریال فولاد ، استیل زد زنگ ، آهن سیاه ، آلیاز های نیکل و کروم ، آلومینیوم استفاده نمائید.

• جوشکاری تنگستن (TIG)

در جوشکاری تنگستن مانند روش MIG دو قطعه بر اثر قوس الکتریکی در محیط گاز بی اثر مثل آرگون یا هلیوم به یکدیگر متصل می شوند با این تفاوت قوس الکتریکی توسط فلز تنگستن نوک تیز ایجاد می شود و در صورت نیاز به فلز پر کننده باید بصورت جداگانه به جوشکاری اضافه شود.

تجهیزات جوش تنگستن

1- منبع تغذیه ولتاژ ثابت و متناوب
2- تفنگ الکترود تنگستن
3- اتصال به زمین (کاتد)
4- سیم پر کننده
5- مخزن گاز بی اثر

کاربرد جوشکاری تنگستن (TIG)

از جوش تنگستن برای جوشکاری طیف وسیعی از تجهیزات ، لوله های فشار قوی گازی، دیگ های بخار و آلیاژ های گوناگون از جمله فولاد ، استیل ضد زنگ ، آلومینیوم و تیتانیوم استفاده می شود.

• جوشکاری پلاسما (PAW)

جوشکاری پلاسما دقیقا مانند جوشکاری به روش TIG می باشد که به جای گاز بی اثر از گاز یونیزه شده استفاده میگردد.

تجهیزات جوشکاری پلاسما

1- تفنگ جوشکاری
2- منبع تغذیه نیرو
3- ژنراتور
4- تجهیزات کنترل
5- مخرن گاز

کاربرد جوشکاری پلاسما

از جوش پلاسما جهت جوشکاری انواع آلیاژ های فولادی ، استیل ضد زنگ ، آلومینیوم ، تیتانیوم ، طلا ، نقره و … استفاده می شود.

• جوشکاری لیزر

جوشکاری لیزر به دو صورت کاربرد دارد . روش اول (EBW) جریان پرتو پر سرعت و متمرکز الکترون دو قطعه مورد نظر را بمباران میکند و با بالا رفتن انرژی جنبشی آن نقطه بمباران شده و رسیدن به نقطه ذوب ، دو قطعه با یکدیگر جوش می خورند. این پرتو های الکترون امکان نفوذ عمیق در عین حال کمترین شعاع ممکن را فراهم می نماید.
روش دوم (LBW) مانند روش اول می باشد با این تفاوت که جریان پر سرعت و متمرکز از فوتون ها به سطح قطعات بمباران می شود.

• جوشکاری گاز

جوشکاری گاز در واقع توسط گرم شدن انتهای مواد تا نقطه ذوب آن توسط مشعل ایجاد می شود. معمولاً اکسیژن با گاز هایی مثل استیلن ، هیدروژن ، بنزین ، بوتان و … مخلوط و مشتعل می شود.
جوشکاری گاز در واقع گرم کردن انتهای مواد تا حدی است که ذوب شده و ذوب می شوند. برای رسیدن به این موفقیت ، جوشکار باید قطعه ای از تجهیزات را داشته باشد که بتواند شعله های آتش را در دمای بالا ایجاد کند.

تجهیزات جوشکاری گاز

1- مخزن سوخت
2- مخزن اکسیژن
3- شیرهای کنترل
4- محفظه اختلاط
5- مشعل جوشکاری

کاربرد های جوشکاری گاز

جوشکاری گاز در جوش ورق های نازک ، ساخت هواپیما ، اتوموبیل ، فولاد های پر کربن کاربرد دارد.

گاز ها و آلاینده های جوشکاری

– گازهای محافظ مانند دی اکسید کربن ، آرگون ، هلیوم و غیره
– گازهای سوختی مانند استیلن ، پروپان ، بوتان و غیره
– دی اکسید کربن از تجزیه شارها
– مونوکسید کربن از خرابی گاز محافظ دی اکسید کربن در جوشکاری MIP
– ازن از تعامل قوس الکتریکی با اکسیژن جوی
– اکسیدهای نیتروژن از گرم شدن اکسیژن و نیتروژن جوی
– کلرید هیدروژن و فسژن تولید شده توسط واکنش بین نور ماوراء بنفش و بخارات حاصل از حلال های دفع شونده
– پوشش های پلی اورتان می توانند سیانید هیدروژن ، فرمالدئید ، دی اکسید کربن ، مونوکسید کربن ، اکسیدهای ازت و بخارات ایزوسیانات تولید کنند.
– سوختن پوشش ها و رنگ های وینیل و ضد زنگ ها می توانند کلرید هیدروژن و فسفین تولید می کند.

بیماری های شغلی جوشکاری

فیوم های زیان آور

نکات ایمنی در جوشکاری

1- اولین وسیله حفاظتی جوشکاری ماسک جوشکاری است. اشعه قوس الکتریکی جوش بسیار پر نو و برای چشمان و پوست مضر می باشد. عدم استفاده از ماست موجب برق زدگی چشم ، بیماری آبمروارید و آفتاب سوختگی پوست و در دراز مدت ایجاد سرطان پوست میکند .
2- استفاده از از دستکش چرم جوشکاری از دستان شما در برابر پاشش گدازه های فلزی حفاظت می کند. مزیت دستکش های چرمی جوشکاری این است که نه تنها پوست شمارا از سوختگی توسط مذاب محافظت میکند بلکه مانع رسید اشعه ماوابنفش به پوست می شود. دستکش های نازک اشعه ماورابنفش را از خود عبور می دهند.
3- از لباس چرمی یا نخی استفاده کنید .البسه پلاستیک مثل پلی استر یا ریون هنگام تماس با فلز مذاب ذوب میشود و بیشتر باعث سوختگی افراد میگردد .
4- چکمه ایمنی چرمی و مقاوم بپوشید. مذاب جوشکاری همیشه به سمت پایین می پاشد. اگر شخصی کفش های رو باز یا پلاستیکی استفاده کند حتما مذاب ریخته شده پای شخص را می سوزاند .
5- آهن گالوانیزه را جوش ندهید. آهن گالوانیزه حاوی پوشش روی است که هنگام سوختن گاز سرطان زا و سمی تولید می کند. مواجهه در برابر این گاز ها و بخارات سمی موجب بیماری های ذکر شده در جدول بالا می شود.
6- فلز مذاب تا چندین متر هم به اطراف می پاشد هر نو کیسه پلاستیکی ، خاک اره ، کاغذ ممکن است آتش بگیرد . بنابرین وجود کپسول آتش خاموش کن از نوع دی اکسید کربن در محل جوشکاری بسیار ضروری است . همچنین در صورت امکان مکان جوشکاری را از هرگونه مواد اشتعال زا خالی نمائید .
7- محیط جوشکاری پر از فیوم ، گاز و بخارات سمی است حتما از تهویه موضعی در محل جوشکاری استفاده نمائید.

تهویه و جذب آلاینده های جوشکاری

>غلظت آلاینده تولید شده حین فرآیند جوشکاری انقدر نیست که به محیط زیست و اتمسفر خارج از محل جوش آسیب وارد کند . اما کارگر جوشکار در معرض مستقیم آلودگی قرار میگیرد . برای تهویه و جذب آلاینده های جوشکاری باید ابتدا به این مورد توجه کرد که جوشکاری به صورت ایستگاه ثابت است یا جهت جوشکاری در مناطق مختلف از دستگاه جوش متحرک استفاده می شود. اگر در محیط کار جوشکاری ، میز ثابت و قطعات با ابعاد مشخص وجود دارد بهترین راهکار جهت مکش و جذب فیوم و گاز های جوشکاری ، استفاده از سیستم تهویه صنعتی موضعی ثابت شامل هود ، کانال ، غبارگیر بگفیلتر و هواکش میباشد.