Способы обработки металла при термической резке постоянно совершенствуются. Наряду с использованием новых материалов необходимо постоянно оптимизировать и совершенствовать меры по защите работников от опасных для здоровья факторов на производстве, включая термическое разделение металла.
При газо-кислородной, плазменной и лазерной резке состав основного материала является решающим для химического состава частиц металла и пыли, возникающих во время этих процессов. Что касается автогенной и плазменной резки, несмотря на больший диаметр частиц по сравнению со сваркой, их размер все равно меньше 0,4 мкм, они не задерживаются альвеолами и проходят в кровоток. Таким образом, они являются опасными для здоровья и частично канцерогенными (вызывающими рак). При процессах с высокой плотностью энергии, таких как лазерная резка, возможно также образование очень мелких частиц. В зависимости от состава, концентрации и времени года, в течение которого работник подвергается воздействию вредных веществ, существует опасность для его здоровья от газообразных и твердых частиц.
Автогенная резка пламенем является одним из важнейших производственных процессов в металлургической промышленности. Она используется для нелегированной и низколегированной стали для листов средних и больших толщин и, кроме всего прочего, для обработки железнодорожных рельсов. При этом количество дыма будет зависеть от различных параметров, таких как:
- толщина листа;
- газ резки;
- давление режущего газа;
- скорость резания.
В дополнение к пыли при резке образуются также ядовитые и резко-пахнущие нитрозные газы, такие как диоксид азота. Коэффициент выброса пыли составляет примерно от 10 до 50 миллиграммов в секунду.
Плазменная резка используется для резки листов толщиной до 100 миллиметров. При этом способе термической резки выделяется высокая концентрация твердых частиц. Количество и состав опасных веществ зависят от состава заготовки и выбранных параметров резки, а также типа используемых плазменных газов. При больших токах и высоких скоростях резки в единицу времени производится значительно больше частиц. Во время плазменной резки металла возникают следующие выбросы:
- Нелегированная и низколегированная сталь: металлическая пыль (преимущественно оксиды железа) - при этом в процессе плазменной резки выделяется такое же количество дыма, как и при автогенной резке;
- Хром-никелевая сталь: в дополнение к оксиду железа, также соединения оксида никеля и хрома (VI);
- Никель и никелевые сплавы: высокий уровень оксида никеля;
- Алюминиевые материалы, при работе с высоколегированными базовыми материалами (например, алюминиево-кремниевые сплавы) в дополнение к дыму опасно высокую концентрацию составляет озон.
Если материалы содержат хром или никель, также образуются канцерогенные соединения хрома (VI) и оксид никеля. При использовании сжатого воздуха и/или азота в качестве плазменного газа в большом количестве возникает также оксид азота.
Лазерная резка служит для разрезания практически любого материала. Данный вид резки используется для материалов малых и средних толщин для точной и быстрой обработки сложных двух- или трехмерных форм. Из-за сложности процесса и оборудования состав и концентрация выделяемых опасных веществ определяются многочисленными факторами. При лазерной резке с CO2-лазером на количество выделяемых вредных веществ влияют следующие параметры:
- толщина заготовки;
- фокусное расстояние;
- давление режущего газа;
- мощность лазерного луча;
- скорость резки.
С увеличением интенсивности параметров количество пыли увеличивается. Из-за высокой плотности энергии лазерной резки частицы пыли особенно тонкие. Они также содержат наночастицы, которые способны проникать в клеточные мембраны. Несмотря на то, что количество выделяемой пыли при лазерной резке меньше, чем при плазменной, уровень содержания пыли в рабочей зоне остается по-прежнему высоким.
Наибольшие выбросы загрязняющих веществ происходят при лазерной резке хром-никелевой стали. При резке оцинкованной стали выбросы загрязняющих веществ выше, чем при использовании нелегированной стали. Выбросы загрязняющих веществ снижаются примерно наполовину, когда вместо кислорода (лазерная резка) используется азот (лазерная резка под высоким давлением) в качестве режущего газа.
При использовании так называемых твердотельных лазеров выбросы загрязняющих веществ ниже, чем у CO2-лазеров. Здесь также с увеличением толщины материала уменьшается эмиссионная пыль, основная пыль также значительно уменьшается, когда в качестве рабочего газа используется азот. Кроме того, на количество выделяемых загрязнителей влияют следующие параметры:
- давление режущего газа;
- скорость резания;
- эффективность обработки;
- толщина заготовки.
Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что при всех процессах термической резки металла необходимо использовать эффективную технологию удаления опасных веществ, принимать технические меры защиты, такие как аспирация пыли под столом. Вытяжные столы с эффективными фильтрационными системами являются незаменимыми и гарантируют безопасность сотрудников при работе с большим количеством мелкой опасной пыли.
Вытяжные столы для резки металла от компании TEKA особенно экономичны из-за низкого потребления электроэнергии. Очень стабильная конструкция гарантирует, что стол не деформируется даже при высоких тепловых нагрузках. Решетки имеют секционный принцип всасывания: впускные каналы регулярно открывают планку под опорой в месте нахождения резака. Такая система обеспечивает оптимальное извлечение загрязняющих веществ с небольшим количеством воздуха, не требует лишних затрат для фильтрации всего объема воздуха стола, что напрямую влияет на мощность двигателя фильтровентиляционной установки и, соответственно, на экономию электроэнергии.
С помощью автоматического управления демпфером система демпфера открывает только секцию в зоне резки. Таким образом, удаление дыма происходит только там, где образуется дым. Всасывающие отверстия в столе для резки расположены таким образом, что грубые частицы попадают непосредственно в шлаковый резервуар и не уже не забивают фильтры всасывающего устройства.
Шлак и основная пыль собираются в сегментных емкостях, которые можно легко и безопасно удалять с помощью крана.
Промышленные проблемы, связанные с высокой концентрацией загрязнённого воздуха при резке различных материалов эффективно решают самоочищающиеся фильтровентиляционные системы ZPF немецкой компании ТЕКА. Центральная самоочищающаяся фильтровентиляционная система, оснащенная фильтр-картриджами, проводит очистку загрязнённого воздуха, который охватывается секцией на столе для резки и транспортируется по специально проложенному воздуховоду к агрегату.
Фильтровентиляционная система оборудуется фильтр-картриджами в подвешенном состоянии, класс фильтрации BGIA M и эффективности ≥ 99 %. Таким образом, насыщение фильтров ведется со стороны входного патрубка. Тяжёлые частицы не удерживаются и падают в пылесборник. На заводе фильтр-картриджи обрабатываются специальным защитным порошком precoat, что значительно увеличивает срок их службы.
Преимущество самоочищающейся фильтровентиляционной системы заключаются в оптимальном режиме очистки (долгий срок службы фильтр-картриджей, высокоэффективный отсос), удобной для пользователя конструкции, а также в экономии расходов на техосмотр. Полностью автоматическая очистка фильтров осуществляется системой мощного опрыскивания POWERSPRÜH и контролируется микропроцессорной системой управления PULSE-CONTROL.
Дополнительную очистку обеспечивает стационарный искрогаситель ТЕКА. Это идеальная установка, предохраняющая от возникновения пожара внутри фильтровентиляционных систем. Простота конструкции и безоткатный режим работы являются преимуществом данной системы. Специальное преломление загрязнённого воздушного потока внутри установки приводит к тому, что тяжелые частицы, и, в особенности, расплавленные тела падают в воду. Собравшаяся отработка выпускается через шаровый кран и удаляется через крышку техотсека. Стационарный искрогаситель также является «подушкой безопасности» для фильтровентиляционной установки – он предотвращает попадание раскаленных частиц металла на фильтр, что исключает возможность их воспламенения.
Компания "ДельтаСвар" является официальным дистрибьютором ТЕКА в России. Наши специалисты проконсультируют Вас по всем вопросам относительно фильтро-вентиляционного оборудования, организации рабочего места сварщика и средств индивидуальной защиты. Мы подберем для Вас необходимое оборудование, осуществим доставку и монтаж оборудования, оснастим Ваше сварочное производство «под ключ», поможем разобраться в современных технологиях термической резки, а также подобрать наиболее оптимальный способ раскроя металла!
