Реферат. Введение Виды и назначения сварки
 Скачать 0.72 Mb.
|
 Содержание Введение…………………………………………………………………………... 3 Виды и назначения сварки………………………………………………... 4 Виды сварочного оборудования………………………………………... 4-5 Основные параметры сварочного оборудования……………………… 6-8 Требования к сварочным работам…………………………………….. 9-11 Методика расчета зажигательной способности электрических искр при сварочных работах……………………………………………………….. 12 Вероятность появления искры от электросварки………………..12-13 Вероятность появления искры от горящей изоляции электрокабеля(провода)……………………………………………… 14 Заключение……………………………………………………………………... 15 Список использованной литературы……………………………………………16 Введение Сварка — процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Обычно применяется для соединения металлов, их сплавов или термопластов, а также в медицине. Для производства сварки используются различные источники энергии: электрическая дуга, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Развитие технологий позволяет в настоящее время осуществлять сварку не только на промышленных предприятиях, но и на открытом воздухе, под водой и даже в космосе. Производство сварочных работ сопряжено с опасностью возгораний, поражений электрическим током, отравлений вредными газами, облучением ультрафиолетовыми лучами и поражением глаз. Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Сварка широко применяется в основных отраслях производства, потребляющих металлопрокат, т.к. резко сокращается расход металла, сроки выполнения работ и трудоёмкость производственных процессов. Выпуск сварных конструкций и уровень механизации сварных процессов постоянно повышается. Успехи в области автоматизации сварочных процессов позволили коренным образом изменить технологию изготовления важных хозяйственных объектов, таких как доменные печи, турбины, химическое оборудование. Разработка дает возможность разработать новые технологии и применение автоматизированных систем для производства разнообразных изделий машиностроения. Виды и назначение сварки Сварка является одним из самых распространенных технологических процессов обработки металлов и служит для неразъемного соединения металлов путем нагревания сварных швов до жидкого или пластического состояния. Сущность сварки в сближении частиц металлов на расстояние, близкое к расстоянию между молекулами, что обеспечивает большую прочность сварочного соединения. В современном обществе трудно назвать такую область обработки металла, где не применялась бы сварка. Это и кино- и радиоаппаратура, точное приборостроение, строительство каркасов зданий, морских судов, газопроводов, машиностроение, особенно актуальная в последнее время сварка металлоконструкций: металлические заборы и ворота, решетки на окна и другие элементы архитектурных форм в городе, отвечающие за благоустройство. Сварка даёт возможность замены тяжелых и трудоемких работ на более простые и легкие. За счет чего экономится металл, сокращаются сроки работ, снижается себестоимость изготовления конструкций. Сварные соединения прочны и надежны, что имеет большое значение в производстве различных сосудов, где хранятся и перевозятся жидкости и сжиженные газы, для котлов отопления и т.п. Огромное значение сварки обуславливается тем, что такие способы как электродуговая, контактная, электрошлаковая и другие, автоматизированы и механизированы, что позволяет получать сложные сварные конструкции при высоких техническо-экономических показателях. Достижения в технологии, удобная аппаратура плюс высокая производительность сварочных процессов обеспечивают сварке всё более широкое применение в различных областях производства, строительства и ремонта. При выборе вида сварки необходимо учитывать способность металла к образованию прочного соединения. Хорошо свариваются металлы с высокой теплопроводностью, взаимной растворимостью, низким коэффициентом линейного расширения и небольшой усадкой. [1] Виды сварочного оборудования Сварку начали активно использовать при производстве металлических изделий около века назад. В наше время без нее не обходятся ни компании, занимающиеся выпуском электроники, ни представители строительной сферы. Нужно понимать, что работа ведется с самыми разными металлами, поэтому чтобы надежность сварочных швов не зависела от материала изделия, были созданы различные типы оборудования. Как показала практика, самыми популярными среди них стали сварочные аппараты. Далее рассмотрим виды сварочного оборудования, а также их достоинства и недостатки. Что такое сварочный аппарат? Начнем с того, что все используемые для сварки аппараты включают в себя определенный единый набор составляющих. Роль основы играет источник питания, то есть трансформатор, выпрямитель или инвертор. Он преобразовывает сетевой ток в сварочный, придавая ему необходимые вольтамперные характеристики. Источник питания находится в металлическом заземленном корпусе, на котором иногда предусмотрены ручки для переноски либо крепежи плечевых ремней. Наиболее массивные установки имеют колеса. На задней части корпуса находятся штекерные разъемы или провода, позволяющие подключить сварочное оборудование к источнику электричества. На передней панели обычно предусмотрены тумблер выключения, регулятор силы тока, штекерные разъемы положительной и отрицательной полярности. К источнику тока от данного вида сварочного оборудования идут два кабеля. На конце одного из них расположена клемма заземления (обычно типа «крокодил»), которая зацепляется на обрабатываемое изделие и имеет положительный заряд. Второй кабель может быть с электрододержателем или горелкой – все зависит от вида используемого сварочного оборудования. Иногда аппарат оснащают встроенным устройством, подающим проволоку, а также механизмами водяного или воздушного охлаждения. Либо подающее устройство может выводиться на наружную поверхность корпуса, а также быть автономным. В комплект различных видов сварочного оборудования входит: Данный комплект состоит из: Трансформаторного или инверторного оборудования для сварочных работ. Оно позволяет подстроить характеристики питающей цепи под требования сварочной. Принципы работы этого элемента могут быть разными и зависеть от конкретной модели. Генератора, то есть агрегата постоянного тока либо тока повышенной частотности. Сварочного выпрямителя, необходимого для получения постоянного тока из переменного. Автомата дуговой сварки, то есть оборудования, которым выполняются сварочные работы. Прочих автоматов сварки, ведь нужно понимать, что в подобных приспособлениях механизирована только подача проволоки. Перемещать горелку должен сам сварщик. [2] Основные параметры сварочного оборудования Ключевым показателем для любого вида сварочного оборудования считается продолжительность включения (ПВ) при различных значениях тока. Разные компании-производители используют свои подходы для замера этого значения. Согласно европейскому стандарту EN 60974-1, его расчет основан на длительности работы при +40 °C до остановки, связанной с перегревом аппарата. Для вычисления ПВ оценивают отношение этого времени к рабочему циклу в 10 минут. Методика итальянской компании «Telwin» отталкивается от более реалистичных условий (t = +20 °C, работа с перерывами). Для получения ПВ важно представлять количество электродов, с которым можно успеть поработать за данный отрезок времени. Безусловно, при подобном расчете получается более высокий показатель, а значит, перед покупкой аппарата необходимо уточнить, как именно проводилось вычисление. Однако на практике мастера редко на полной мощности жгут сразу несколько электродов, не делая при этом перерыва. То есть аппарат с «европейским» ПВ в 10–20 % будет работать до отключения столько же времени, что и при установленных итальянским производителем 60–80 %. Однако первым, что оценивают в оборудовании профессионалы, является диапазон изменения сварочного тока. Данное значение косвенным образом указывает на мощность оборудования выбранного вида. Чем она выше, тем больший диаметр можно выбрать для электрода, и тем выше будет ПВ при работе тонкими электродами, но при равной силе тока. Чтобы использовать трансформатор в быту, обычно берут электрод на 3 мм, настраивая мощность в 150 А. Если говорить об инверторах, то им требуется еще меньший показатель, но даже при нем они отлично справляются с «четверкой». На коробке с электродами можно найти необходимую мощность тока для работы с трансформаторами, выпрямителями. Нужно понимать, что инвертор при таких значениях начинает резать металл. Помимо всего перечисленного, к основным параметрам относится ток холостого хода. Данный показатель обычно колеблется от 60 до 85 В для разных видов сварочного оборудования, помните: чем он выше, тем проще зажечь дугу. [2] Требования к сварочным работам Работники, выполняющие сварочные работы, должны быть одеты в специальную одежду (робу) и ботинки, а также должны иметь любые другие дополнительные средства защиты. Также у них должен быть доступ к гардеробным, душевым, уборным и курительным помещениям, и в их арсенале должны быть средства, позволяющие смыть с одежды опасные или нежелательные вещества. Рабочее место сварщика должно быть укомплектовано в соответствии с выполняемым типом сварочных работ. Оно должно быть технически оснащено, исправно и комфортно для длительной работы. Также на рабочем месте должны быть огнетушители или любые другие средства пожаротушения. Если сварщик работает на стационарном рабочем месте, то оно должно быть оснащено отдельной вытяжкой с работающей системой принудительной вентиляции. Перед выполнением сварочных работ руководство обязано ознакомить сварщиков с правилами внутреннего распорядка, рассказать о возможных вредных или опасных для здоровья факторах (если таковые имеются), провести инструктаж, как вести себя в различных экстренных ситуациях. Для инструктажей есть отдельные журналы, в которых фиксируются подписи работников. Подписи подтверждают, что инструктаж был произведен и прослушан. Если на производстве есть зоны негативного действия опасных факторов, но при этом эти факторы никак не связаны именно со сваркой, то на такие работы выдается специальный допуск. Допуск выдает и утверждает уполномоченное лицо, которое назначает руководитель. И в целом, все правила, регулирующие допуски, устанавливаются не государственными правилами, а руководителем. В допуске подробно прописываются все меры, которые нужно соблюсти для обеспечения техники безопасности. Также там прописаны этапы подготовительных мероприятий, снижающих риск для здоровья. Помимо того, для всех сварщиков проводится инструктаж и их подписи фиксируются в наряд-допуске. Сварочные работы должны выполняться в соответствии с ПТД (производственно-технологической документацией). В состав ПТД входят все инструкции по сварке, чертежи и технологические карты. Пакет ПТД должен быть заранее утвержден уполномоченным лицом. Например, техническим руководителем. В производственно-технологических документах должны подробно описываться все требования, предъявляемые к сварочным работам, тип сварочной технологии, применяемой при выполнении данного вида работ, необходимое сварочное оборудование и комплектующие. Также там прописан порядок контроля качества. Дополнительно прописывается рекомендуемый режим сварки, последовательность сварочных операций и все дополнительные особенности, напрямую влияющие на качество сварочного соединения. Перед тем, как сварщики приступят к работе, руководитель (или любой другой уполномоченный) обязан убедиться, что все подготовительные этапы прошли успешно. Также он должен ознакомить сварщиков с требованиями, предъявляемыми к сварке, предоставить им технологические карты и собрать подписи о том, что инструктаж был прослушан. Все подготовительные операции подбираются и выполняются исходя из типа работ, которые предстоит сделать. Во время проверки руководитель или любое другое уполномоченное лицо проверяет наличие сотрудников на рабочих местах, наличие всей необходимой технической базы и исправность оборудования. Все эти требования устанавливаются индивидуально на каждом производстве. Начинающий сварщик или мастер, только что принятый на новое место работы, должен пройти проверку перед тем, как его допустят до выполнения основной работы. Проверка осуществляется путем тестового выполнения какого-либо задания. Например, необходимо сварить угловой шов на детали из алюминия. После проверки деталь подвергается контролю качества и если все хорошо, то сварщик допускается до основных работ. Чем должны быть обеспечены сварщики? Конечно, сварочным оборудованиям, соответствующим роду их работ, сварочными материалами, всеми необходимыми комплектующими. Также они должны иметь в распоряжении дополнительные технические устройства, ускоряющие или упрощающие сварочные работы. Вне зависимости от типа работ все оборудование должно обеспечивать достойное качество сварных соединений. После выполнения работ швы должны быть очищены от грязи, шлака, брызг металла. Если деталь была приварена к большой конструкции, то запрещено удалять шлак и натёки с помощью ударных методов. При этом в ходе работ основная конструкция должна быть защищена от шлака и грязи, попадающей с детали. При выполнении любого сварного соединения сварщик может поставить на детали индивидуальное клеймо и выделить его расположение несмывающейся краской. При этом наличие и место маркировки должно указываться в паспорте детали. Если с одной деталью работает несколько сварщиков, то каждый из них обязан поставить свое клеймо. Если свариваются детали толщиной более 6 миллиметров, то на них клеймо ставится обязательно. Для деталей толщиной менее 6 миллиметров нет строгих правил, и они устанавливаются руководителем производства. Само клеймо не должно нарушать свойства металла, не должно деформировать его и мешать дальнейшей эксплуатации изделия. Также оно должно хорошо читаться на протяжении всего срока изготовления и использования. [3] Методика расчета зажигательной способности электрических искр при сварочных работах Согласно статистике, наиболее распространенными источниками зажигания на производстве являются: искрообразование, открытое пламя, высоко нагретые продукты сгорания и нагретые поверхности. Как показывает практика, производственные операции, связанные с применением открытого огня; искрообразованием и нагреванием веществ и материалов до высоких температур, способны вызвать воспламенение материалов и конструкций. Такие операции, как правило, находятся под контролем технологов, и пожары происходят, в основном, в результате нарушения правил пожарной безопасности, строгое соблюдение которых практически исключает вероятность возникновения пожара. На наш взгляд, наиболее пожароопасны технологические операции, не связанные с постоянным контролем специалистов, в результате которых, возможно появление источников зажигания. Например, накопление и разряды статического электричества. Как отмечают эксперты, разряд статического электричества может привести к возникновению пожара. [4] 5.1 Вероятность появления искры от электросваркиИскра короткого замыкания появляется в помещении каждый раз, когда в нем производится электросварка. Поэтому вероятность появления искры от электросварки рассчитать довольно легко и это есть отношение средней продолжительности электросварочных работ в цехе на фонд рабочего времени. Rэ/св=  где Тэ/св - средней продолжительности электросварочных работ в цехе, которая равна 450 ч/год; Тф.р.вр. - фонд рабочего времени, который равен 4000 ч/год. Подставив эти значения в формулу получаем Rэ/св=  =1,13*10-1.Необходимо также учесть, что 70 % от средней продолжительности электросварочных работ в цехе происходит на высоте 1 м и 30 % - на высоте 3 м. Расстояние до края лужи возможного пролива ЛВЖ составляет 6 м. В первом случае вероятность того, что искра от электросварки появится и долетит до лужи ЛВЖ будет находится по форме Rэ/св70=Rэ/св*R70%*Rразлета где R70% - вероятность проведения электросварки на высоте 1 м, которая равна 0,7; Rразлета - вероятность разлета частиц (искры) с высоты 1 м на расстояние 6 м, которая равна 6 % или 0,06. Подставив эти значения в формулу получаем Rэ/св70=0,113*0,7*0,06=4,7*10-3. Для второго случая Rэ/св30=Rэ/св*R30%*Rразлета где R70% - вероятность проведения электросварки на высоте 3 м, которая равна 0,3; Rразлета - вероятность разлета частиц (искры) с высоты 3 м на расстояние 6 м, которая равна 29 % или 0,29. Подставив эти значения в формулу получаем Rэ/св30=0,113*0,3*0,29=9,787*10-3. 5.2 Вероятность появления искры от горящей изоляции электрокабеля (провода) Воспламеняемость кабеля и проводника с изоляцией зависит от значения кратности тока короткого замыкания, т. е. от величины отношения Iк.з к длительно допустимому току данного кабеля или провода. Если эта кратность больше 2,5, но меньше 18 для кабеля и 21 - для провода, то происходит воспламенение поливинилхлоридной изоляции.  =131,07 А.Длительно допустимый ток-15А. Iк.з / I0=131,07/15=8,73. 2,5<8,73<18, значит происходит воспламенение поливинилхлоридной изоляции. Заключение В процессе трудовой деятельности электросварщик подвергается воздействию целого комплекса опасных и вредных производственных факторов физической и химической природы: тепловое излучение, сварочный аэрозоль, искры и брызги расплавленного металла и шлака. Именно эти факторы вызывают профессиональные заболевания и травматические повреждения. Другие вредности: газы, шум, электромагнитные поля, имеют меньшее значение и обычно не служат причиной профессиональных заболеваний. Поэтому необходимо уделить должное внимание основным поражающим факторам. До и после принятия мер по снижению воздействия опасных факторов мы видим, что категорию тяжести труда удалось снизить с пятой на четвертую. Однако эта категория все равно остается высокой из-за возможного неудобного положения рабочего в процессе сварки (лежа на животе, сидя на корточках и т.д.). Данный фактор можно снизить путем автоматизации процесса, однако в настоящее время эти решения находятся в стадии разработки. И пока основным действующим лицом процесса будет человек, процесс сварки будет характеризоваться как тяжелый труд. Список использованной литературы СТО НОСТРОЙ 2.10.64-2012 СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ РД 03-614-03 "Порядок применения сварочного оборудования при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов" ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества РД 34 15.132-96 СВАРКА И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ ПРИ СООРУЖЕНИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ |