Практическая работа №4

(4 часа)

Расчет воздухообмена в помещении сварочного цеха

Задание

Выполните расчет воздухообмена в помещении сварочного цеха по следующим исходным данным:

1. В цехе используются:

• ручная электродуговая сварка электродами УОНИ 13/45; проволока электродов 08 Г2С, которая содержит 1,8 % Мn, 0,20 % Сr; относительный вес покрытия ; содержание втористых соединений в покрытии – 15 %;

• полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа с использованием проволоки 08 Г2С, которая содержит 2,0 % Мn, 0,15 % Сr.

• автоматическая сварка под слоев флюса с использованием проволоки 12 ГС, которая содержит 1,0 % Мn, 0,10 % Сr.

2. Каждым видом сварки материалы расходуются равномерно в течении всей смены в количествах, представленных в таблице 7.

Таблица 7.

Расход сварочных материалов

Вид сварки	Материал	Расход материала, кг/час
		Шифр студента
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ручная	Электроды	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Полу-автома-тичес-кая	Проволока	80	82	84	86	88	90	92	94	96	98
Авто-мати-ческая	Керами-ческий флюс	230	240	250	260	270	280	290	300	310	320
	Плавлен-ный флюс	200	210	220	230	240	250	280	290	300	310
	Проволока	130	140	150	160	170	180	190	200	210	220

Методика выполнения задания

1. Определяем выделение каждого газа и аэрозоля от ручной, автоматической и полуавтоматической сварки ( m ) по формуле:

, г/час

где G – часовой расход сварочного материала, кг/час.

n – норма выделений, г/кг. Ее определяют по данным приведенным в таблице 8. Примечание. Необходимо учитывать, что, если выделения вредных веществ в таблице 8 приведены в процентах от содержания элемента в свариваемом материале, то первоначально по химическому составу материала определяется содержание в граммах элемента в 1 кг материала, а за тем рассчитывается выделение вредных веществ в граммах на 1 кг сварочного материала (см.пример).

Пример.

Ручная сварка. Выделение аэрозолей окислов марганца в пересчете на MnO₂ (m^p_MnO )

, г/час

где G_Э – часовой расход электродов, кг/час;

ή_MnO – норма выделения MnO_2.

, г/кг

где [%Mn] – содержание Mn в электродах, %

η – процент выделения MnO₂ от содержания марганца в электродах (приведено в таблице 8).

Таблица 8.

Выделение вредных веществ при сварке

Вид сварки	Вредные вещества	Выделение при сварке
Ручная электро-дуговая сварка и наплавка	Аэрозоли окислов марганца (в пересчете на MnO2) при применении металлических электродов 2. Аэрозоли окислов железа (Fe2O3) Фтористые соединения (HF) Аэрозоли окислов хрома (Gr2O3)	3% от содержания марганца в расходуемых электродах. 14 г. на кг. Расходуемых электродов 3,4 % от содержания фтористых соединений в электродах 1 % от содержания хрома в электродах
Полуавтома-тическая сварка в среде углекислого газа	1. Аэрозоли окислов железа (Fe2O3) 2. Окись углерода (СО) 3.Аэрозоли окислов марганца (MnO2) 4.Аэрозоли окислов хрома (Gr2O3)	8 г. на кг. расходуемой проволоки 14 г на кг. расходуемой проволоки 3 % от содержания марганца в расходуемой проволоке 1 % от содержания хрома в проволоке
Автоматическая сварка или наплавка под слоем флюса.	При использовании керамического флюса Кремнезем (SiO2) Аэрозоли окисло марганца (MnO2) Аэрозоли окислов хрома(Gr2O3) При использовании плавленного флюса То же, что и для керамического флюса, плюс фтористые соединения	6 г на кг. расходуемого флюса 3 % от содержания марганца в расходуемой проволоке 1 % от содержания хрома в расходуемой проволоке То же, что и для керамического флюса; фтористых соединений- 3г на кг. расходуемого флюса

2. Определяем суммарное выделение в течении часа каждого вида аэрозоля или газа от всех видов сварки (∑m). Например, ∑m MnO₂ определяется сложением выделений MnO₂ при ручной (m^p_MnO ), полуавтоматической

(m^η/а_MnO ) и автоматической (m^η/а_MnO ), т.е.

, г/час

3. В сварочном цехе используется механическая местная вентиляция, которая улавливает 90 % выделяющихся при сварке веществ. Определяем выделение каждого в отдельности вредного вещества в помещении цеха от всех видов сварки (m^/) .

,

где К – коэффициент учитывающий улавливания 90 % аэрозоля окислов марганца местной вытяжной вентиляции;

1000 – перевод граммов в миллиграммы.

Например, выделение в помещение цеха аэрозолей окислов марганца (m^/_MnO2) равно

, мг/час

4. Рассчитываем расход воздуха необходимый для разбавления каждого в отдельности вещества, выделяющегося в помещение цеха, до концентрацииего в воздухе помещения не более ПДК (Li)

L_i= , м³/час

выделение в помещение

i– го вещества, мг/час

ПДК_i- его предельно допустимая концентрация в воздухе помещения,мг/м³

Предельно допустимые концентрации определяют по санитарным нормам.

ПДК_CO = 20 мг/м³, ПДК_HF = 0,5 мг/м³;

ПДК = 1 мг/м³, ПДК = 0,01 мг/м³;

ПДК = 6 мг/м³, ПДК = 0,3 мг/м³;

5. Ввиду того, что выделяющиеся в помещение цеха вещества разнонаправленного действия, для воздухообмена из п.4 принимаем наибольшее значение расхода воздуха,… м³/час