К вопросу использования лазерного оборудования в цехах гибких автоматизированных производств

Научная библиотека Комментариев к записи К вопросу использования лазерного оборудования в цехах гибких автоматизированных производств нет

Яшина М.А., Трунова И.Г., Пачурин Г.В., Шевченко С.М. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 12-7. – С. 1301-1306; УДК 621.79

Лазерная резка экономически эффективна в условиях мелко — и среднесерийного быстропереналаживаемого производства при обширной номенклатуре выпускаемых изделий, к которым предъявляются повышенные требования в отношении качества кромки и точности размеров. Работа оператора лазерного оборудования сопровождается воздействием комплекса опасных и вредных производственных факторов. Количественные и качественные характеристики производственных факторов зависят от физико-химических свойств обрабатываемого материала и пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения. При работе с лазерным оборудованием человек может подвергаться воздействию прямого, рассеянного и отраженного лазерного излучения. Вместе с тем при работе с лазерами возможно выделение вредных аэрозолей, газов и паров. Разработка мероприятий по устранению воздействия неблагоприятных факторов производства позволит улучшить условия труда, снизить травматизм, профессиональный риск и профессиональные заболевания сотрудников. В работе представлены результаты расчета системы газоочистки, позволяющей улучшить условия труда оператора на участке гибкого автоматизированного производства и предотвратить загрязнение окружающей среды высокотоксичными выбросами.

Намечающиеся тенденции развития промышленности в Российской Федерации способствуют появлению новых производств, внедрению более совершенныхи ресурсо- и энергосберегающих технологий [10-17].Вместе с тем современное производство продолжает оставаться источником опасных и вредных производственных факторов, исключить которые представляется затруднительным, но уменьшить или ограничить их действие вполне возможно.Высокий уровень профессиональных заболеваний, отмечающийся в нашей стране, требует наряду с внедрением высокотехнологичного оборудования [1-3] пристального внимания к обеспечению безопасных и здоровых условий труда[6,7].

Лазерные технологические комплексы являются одними из составляющих современного производства. Лазерная резка металла отличается от других видов резки тем, что лазерный луч разрезает различные материалы, вне зависимости от их теплофизических свойств,задействует небольшую зону поверхности, тем самым экономится используемый материал. Это обусловлено высокой мощностью и концентрированной энергией лазерного луча. В течение и по окончанию процесса обработки металлических листов, дефектов практически не наблюдается, резка выполняется с высокой точностью.

Наиболее неблагоприятными первичными производственными факторами для лазерного технологического оборудования являются отраженное лазерное излучение, импульсный шум и загрязнение воздуха вредными веществами, образующимися при воздействии лазерного излучения на обрабатываемый материал. При работе с лазерами возможно выделение вредных аэрозолей, газов и паров. Основное количество вредных веществ поступает в воздух рабочей зоны в виде аэрозольных частиц преимущественно фиброгенного действия с аэродинамическим диаметром меньше 10 мкм, представляющих наибольшую опасность для органов дыхания. В зону дыхания резчиков (Единая отраслевая политика Госкорпорации «Росатом» и её организаций в области охраны труда (утверждена приказом Госкорпорации «Росатом» от 29.11.2013 № 1/1309-П)могут поступать сварочные аэрозоли, содержащие в составе твердой фазы различные металлы (железо, марганец, кремний, хром, никель, медь, титан, алюминий, вольфрам и др.), их окисные и другие соединения, а также газообразные токсические вещества (фтористый водород, тетрафторид кремния, озон, окись углерода, окислы азота и др.).

Воздействие на организм твердых и газообразных токсических веществ в составе сварочных аэрозолей может стать причиной хронических и профессиональных заболеваний. Это вызывает необходимость усовершенствования существующих и разработки новых методов обеспечения безопасных и здоровых условий труда [4,8].

К помещениям, в которых эксплуатируется лазерное оборудование, предъявляется ряд требований, основными из которых, согласно ГОСТ 31581-2012 «Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий», являются:

— воздух рабочей зоны в рабочих помещениях должен соответствовать оптимальным параметрам, в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенически требования к воздуху рабочей зоны (с Изменением N 1).

— помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией для удаления загрязненного воздуха с последующей его очисткой, обеспечивающей санитарные требования, к чистоте воздуха, согласно ГОСТ 12.1.005-88.

— рабочие места должны быть оборудованы местными вытяжными устройствами для отвода сварочных аэрозолей и газов, встроенные в оборудование с целью исключения попадания в рабочее помещение продуктов взаимодействия лазерного излучения с обрабатываемыми материалами.В случае использования веществ I и II классов опасности и вредности должна быть предусмотрена аварийная вентиляция и блокировка системы вентиляции с производственным оборудованием. Общая вытяжная вентиляция помещения должна иметь производительность, зависящую от мощности используемого лазера и размеров помещения, но не менее 1000 м3/час.

Удаление продуктов горения из рабочей зоны координатного стола должно обеспечиваться отдельным вентилятором с производительностью, зависящей от мощности используемого лазера и размеров стола, но не менее 700 м3/час.При выполнении лазерной резки к материалам, поступающим на операции, также предъявляется ряд требований. Металл, поступающий на резку, должен быть очищен от краски (особенно на свинцовой основе), масла, окалины, грязи для предотвращения разбрызгивания металла и загрязнения воздуха испарением и газами. При резке окрашенного, загрунтованного металла его необходимо очистить по линии реза или шва. Ширина очищаемой от краски полосы должна быть не менее 100 мм. процессы лазерной резки металлов сопровождаются значительными выделениями мелкодисперсных аэрозолей с размером частиц от десятых долей микрон до 3-5 мкм и концентрации таких загрязнений являются достаточно высокими, в помещениях должны быть обязательно предусмотрены системы вентиляции и газоочистки. В качестве таких систем могут быть предложены высокоэффективные устройства фильтрации. Их применение позволит удалить выделяющиеся газы и уменьшить количество дыма, который может осаждаться на оптику внутри системы фокусировки луча.

Токсичность возгонов черных и цветных металлов, выделяющихся при лазерной резке и удаляемые системой вентиляции при выделении в окружающую среду (атмосферу) наносят вред окружающей природной среде, включая атмосферу, гидросферу и литосферу. Нормируемое содержание пылевидных частиц в воздухе не должно превышать 2 мг/м3, а при лазерной резке стали толщиной 1 мм выделяется 0,45 грамм аэрозоля на 1 м длины реза.

Полное содержание статьи: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=11033

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.rf.mail@yandex.ru

Back to Top