Типы сварки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Создание электродуговой сварки

У истоков создания электродуговой сварки стояли выдающиеся русские ученые: В.В. Петров, Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов, прославившие Россию крупнейшими изобретениями второй половины XIX в., которые до наших дней не утратили своего значения.

Рис. 3. Схема опытов В.В. Петрова

Василию Владимировичу Петрову принадлежит честь открытия электродугового разряда. В 1802 г., через три года после создания итальянским физиком А. Вольта нового источника, способного давать электрическую энергию в результате химических реакций, профессор петербургской Медико-хирургической академии В.В. Петров построил самый крупный для того времени источник тока - батарею из 4200 пар медных и цинковых кружков, проложенных бумагой, смоченной водным раствором нашатыря. К ее медному полюсу он присоединил первоначально медную, а затем стальную проволоку с конусной шляпкой, к цинковому полюсу - стальную осургученную проволоку, на острие которой иногда надевал древесный уголек (рис.3). Именно ей и было суждено стать исторической: на ней впервые в мире была получена электрическая дуга, которая сейчас лежит в основе многих технологических процессов, в том числе и дуговой сварки. При замыкании проволоки со шляпкой на уголек или металл по замкнутой цепи протекал электрический ток, а при размыкании образовывалась электрическая дуга.

Однако открытие В.В. Петрова значительно опередило свое время. До практического применения электрической дуги для сварки и резки металлов потребовалось около 80 лет. Это объясняется тем, что к моменту открытия дугового разряда электротехника только начинала создаваться, а электротехнической промышленности вообще не было. Прежде всего, не было приемлемых источников тока для питания дуги, достаточно мощных и не сложных в эксплуатации. Также отсутствовала необходимая электрическая аппаратура: выключатели, регуляторы, измерительные приборы, электрические провода, кабели.

Надо было появиться на свет другому русскому умельцу-самородку, Николаю Николаевичу Бенардосу, который на основании электрической дуги и достижений мировой электротехники создал принципиально новый способ сварки и резки металлов - электродуговой.

Н.Н. Бенардос сделал большое количество оригинальных изобретений, многие из которых не потеряли значения и сейчас.

Диапазон его изобретений поразителен: железные бороны и углубители, скороварки и молотильные машины, паровые ножницы и пневматическая поливалка, пароходные колеса с поворотными лопастями и охотничьи лодки, замки и краны, турбины для гидроэлектростанций и пушка для метания канатов на терпящий бедствие пароход, летательные аппараты и станки для обработки металла и дерева, пневматические и вагонные тормоза и ветряной двигатель.

Большое количество изобретений сделал он и в области электротехники. И самым важным из них, принесшим ему мировую славу, явился разработанный им в 1882 г. способ электродуговой сварки (рис. 4).

После детальной проработки способа Н.Н. Бенардос получил на него патенты в Англии, Бельгии, Германии, Италии, России, США, Франции, Швеции и других странах.

· Для практического использования изобретения Н.Н. Бенардос детально разработал различные приспособления и отдельные технологические приемы.

Отметим лишь некоторые из них:

· разработаны типы сварных соединений (встык, внахлестку, заклепками и т.д.), применяемые и в настоящее время;

· применен скос кромок при сварке металлов значительных толщин;

· предложена отбортовка кромок при сварке тонких листов;

· определена необходимость создания зазора между свариваемыми частями, величина которого зависит от толщины соединяемых изделий;

· применены флюсы при сварке сталей и меди;

· предложены трубчатые электроды;

· создана гамма электрододержателей для дуговой сварки;

· предложено приспособление для сварки листов вертикальным швом с его принудительным формированием;

· разработан способ изготовления спиральношовных труб;

· предложено устройство для сварки косвенной дугой;

· отработана система питания, включающая генератор постоянного тока и параллельно присоединенную батарею электрических аккумуляторов;

· разработана установка для дуговой сварки с автоматическим регулированием дуги.

Вклад Н.Н. Бенардоса в создание сварочной техники и технологии трудно переоценить. Своеобразным отчетом об изобретательской деятельности в области сварки явилась его экспозиция на IV Всероссийской электротехнической выставке в 1892 г. Изобретатель демонстрировал на выставке в чертежах и моделях несколько десятков различных приборов, а также более сотни образцов различных видов сварных соединений из разных металлов.

В 90-х гг. XIX в. дуговая сварка успешно применяется в России и за рубежом. За рубежом также пытались использовать тепло дуги для различных технологических процессов. В 1885 г. был выдан патент на способ получения алюминия из его окислов. Пространство между двумя угольными электродами засыпается определенной смесью, имеющей плохую электрическую проводимость. За счет высокого омического сопротивления смесь нагревается до плавления. В 1886г. Э. Томсоном изобретен способ, заключающийся в сварке двух металлических стержней, являющихся электродами. При их соприкосновении происходит локальный нагрев кромок до их плавления, после чего к стержням прикладывают давление.

Попытку создать индустриальный метод дуговой сварки практически одновременно предприняли немецкий электротехник Г. Ценерер и будущий основатель фирмы «Дженерал электрик» Ч.А. Коффин. В разработанном ими процессе, названном «электрической паяльной трубкой», дуга возбуждалась между угольными электродами, а затем с помощью магнита отклонялась в сторону свариваемого металла. В этом случае применялась дуга косвенного действия. Техника этого процесса была очень сложна.

Почти одновременно с Н.Н. Бенардосом работал другой крупнейший изобретатель - Н.Г. Славянов, много сделавший для развития дуговой сварки. Сварка сталей, содержащих легирующие элементы и примеси, с использованием угольных электродов не всегда получалась удачной из-за попадания в шов оксидных включений, увеличения концентрации серы и фосфора, выгорания легирующих элементов. Это приводило к тому, что металл шва становился хрупким.

Обладая глубокими знаниями по металлургии и электротехнике, Н.Г. Славянов разработал способ дуговой сварки металлическим плавящимся электродом с защитой сварочной ванны флюсом и первый в мире механизм для полуавтоматической подачи электродного прутка в зону сварки - «электроплавильник» (рис. 5).

Ввиду значительных размеров ванны сварка выполнялась только в нижнем положении. При сварке по методу Славянова дуга плавит одновременно металл изделия, металл электрода и сварочный флюс, образуя общую сварочную ванну из жидкого металла, покрытого жидким шлаком, который надежно защищал металл от воздействия окружающей среды.

При этом способе сварки коэффициент полезного использования дуги значительно возрастает. Замена угольного электрода металлическим позволила исключить науглероживание металла, что также повысило качество сварных соединений. Н.Г. Славянов отказывается от громоздкой аккумуляторной батареи Бенардоса, применяет разработанную им динамо-машину на 1000 А и, таким образом, создает первый в мире сварочный генератор. Впервые он применяет подогрев металла перед сваркой для уменьшения скорости охлаждения.

Первая публичная демонстрация нового способа состоялась в ноябре 1888 г. на Пермских казенных пушечных заводах, а в 1891 г. Н.Г. Славянову был выдан Российский патент (привилегия) на изобретенный метод электрической отливки металлов. Известность Н.Г. Славянова и изобретенного им способа быстро возрастала. Помимо патента в России, он получил патенты во Франции, Германии, Италии, Австро-Венгрии, Бельгии, США, Швеции. Разработки Н.Г. Славянова позволили выполнять сварочные работы на новом качественном уровне, что было по достоинству оценено современниками. Практически одновременно с дуговой сваркой родился еще один вид электросварки - контактная сварка.



Рис. 5. Схема поста для наплавки зубьев шестерен по проекту Н.Г. Славянова: 1 - сварочный генератор; 2 - свариваемый предмет; 3 - электрод; 4 - полуавтомат

В процессе исследований, которые привели к установлению в 1856 г. известного закона, английский физик Дж.П. Джоуль заметил, что скрученные концы проволочек, через которые протекает электрический ток, раскаляются и сплавляются между собой. Но новые способы получения соединений его не интересовали. Только через девять лет джоулева теплота была специально применена англичанином Ф. Уальдом для сварки брусков небольшого сечения.

Он получил патент на способ соединения с помощью электричества и сдавливания. Английский физик Уильям Томсон (граф Кельвин) - основоположник термодинамики, автор понятия абсолютной температуры и шкалы Кельвина, инициатор и руководитель грандиозной эпопеи по прокладке телеграфного кабеля между Англией и США по дну Атлантики - предложил в 1856 г. стыковую контактную сварку.

Однако слава изобретателя стыковой контактной сварки закрепилась за выдающимся американским изобретателем Эльхью Томсоном. К 1884 г. им были созданы необходимые для контактной сварки элементы оборудования: коммутирующая аппаратура, динамо-машина для генерирования переменного тока, мощный трансформатор, специальные клещи-тиски для зажима свариваемых заготовок. В 1885 г. он отрабатывает технику сварки, доводит до безотказной работы сварочную аппаратуру. В течение короткого времени Томсон и его сотрудники Коффин, Девейн, Лемп, Расмуссен и другие получили около 150 патентов, относящихся к контактной сварке (гибкий токопровод, износостойкие токоподводящие зажимы, минимальные переходные электрические сопротивления и др.).

Поскольку кроме нагрева применялось и механическое сдавливание, первоначально способ называли «электрической ковкой» или «безогненным методом сварки». Одной из проблем в конце XIX в. было соединение телеграфных проводов. Она была решена с помощью стыковой контактной сварки. Именно для этих целей было разработано первое устройство, выполняющее нагрев и сжатие двух проводов. Оно состояло из двух рычагов, на одном конце соединенных шарниром из изоляционного материала, а с другого конца связанных пружиной через изоляционные втулки. В этих рычагах посередине зажимаются свариваемые детали - провода, стержни и т.п. Э. Томсон сконструировал установку, в которой ток прерывался синхронно с прикладываемым усилием сжатия. Для развития больших усилий сжатия изобретатель разработал аппарат с гидравлической системой.

Следующим шагом в развитии стыковой контактной сварки было применение импульсов тока и давления. По мере расширения сферы применения стыковой сварки совершенствовалась ее технология и разрабатывались новые схемы нагрева. Ч.А. Коффин разработал технологию сварки с промежуточной угольной пластиной-электродом, подключаемой ко вторичной обмотке трансформатора и вставляемой на время разогрева между стыкуемыми деталями.

В других устройствах между свариваемыми деталями помещали металлическую пластину с большим удельным электросопротивлением. При пропускании тока через детали такая схема ускоряла нагрев. Перед сжатием вставку удаляли.

лазерная сварка дуговая соединение

Передовые методы производства. Типы сварки

По мере развития общества создаются и новые методы промышленного производства, появляются принципиально новые приборы и виды типы оборудования. Все эти научные открытия дают возможность человеку совершенствоваться и стремиться к новым высотам технического прогресса.

В наше время человечество может получать прочные неразъёмные соединения двух деталей с использованием различных видов сварки. Сама сварка была разработана в конце XIX века, но в течение небольшого периода времени сумела прочно утвердиться в нашей жизни и нашла широкое применение.

Что такое сварка? Сварка - это сложный технологический процесс создания неразборных соединений засчёт установления атомно-молекулярных связей между несколькими деталями, которые Вам надо соединить посредством локального разогрева, либо пластической деформации.

Сварку подразделяют три класса:

1. Термический класс. Также разделяется на:

а. Дуговая электросварка: ручная дуговая, сварка неплавящимся электродом, сварка плавящимися электродами, электродуговая сварка с использованием флюса;

б. Газопламенная сварка;

в. Электрошлаковая сварка;

г. Плазменная;

д. Электро-лучевая;

е. Лучевая.

2. Термомеханический класс. В свою очередь подразделяется на:

а. Контактная сварка: точечная, рельефная, стыковая;

б. Диффузионная сварка;

в. Кузнечная сварка;

г. Сварка с использованием высокочастотного тока;

д. Сварка трением.

3. Механический. Механический класс также делится на:

а. Сварка взрывом.

Для каждого метода дуговой электрической сварки требуются специальные электроды. Ещё существуют такие технологии, когда работник должен выполнять свою работу в различных положениях, поэтому надо правильно подбирать сварочные электроды мр отечественные. Свойства сварочных электродов обычно зависят от их покрытия.

Обмазки бывают 4-х разновидностей:

1. Кислые;

2. Основные;

3. Целлюлозные;

4. Рутиловые.

Теперь разберём каждый тип покрытия отдельно.

1. Электроды с кислым покрытием. Основу обмазки составляют кремний, марганец и окислы железа. Металл шва, созданный сварочными электродами с кислым покрытием, подвержен образованию усадочных трещин.

2. Сварочные электроды с основным типом обмазки. В состав такой обмазки входят карбоновые соединения и соединения фтора. Сварочный шов обладает такими положительными свойствами как пластичность, ударная вязкость при пониженной температуре. Данный тип обмазки имеет и отрицательные качества, он крайне подвержен образованию пор при наличии окалины и масла на кромках стыкуемых элементов.

3. Электроды с целлюлозным покрытием. Данный тип покрытия содержит в своём составе большое количество органических составляющих, в основном целлюлозу, а также огромное количество водорода. Электроды с целлюлозной обмазкой обычно применяют при сварке деталей из малоуглеродистых сталей и сплавов.

4. Электроды с рутиловым видом обмазки. Этот вид обмазки содержит в своём составе 50 процентов рутилового концентрата. При использовании таких электродов устойчивость металла шва к образованию усадочных трещин выше. Газовые выделения при электродуговой сварке электродами с таким типом покрытия не особо вредны для сварщика. Сварочные электроды с рутиловым покрытием обеспечивают мощное и устойчивое горение электрической дуги при ручной электросварке в переменном токе, небольшие потери металла при разбрызгивании, лёгкое отделение шлака и хорошее формирование сварочного шва.

Особую роль для дуговой электросварки и производства сварочных электродов имеет серый графит.

Что такое графит? Промышленный графит - вещество, которое представляет из себя аллотропную форму углерода, характеризующуюся особенной кристаллической структурой. В свою очередь эта структура как раз и обуславливает свойства графитового вещества.

Графит выделяется огромным разнообразием физических свойств различных видов углеродистых материалов, благодаря размерам определённых группировок кристаллов и кристаллической структуре.

Прочность промышленного графита напрямую зависит от дисперсной структуры.

Во всех своих месторождениях графит обладает своими отличными физическими свойствами. И это расхождение показателей как раз и обуславливает расхождение в дисперсной структуре, то есть к разным формам, величине и расположению кристаллов углерода, которые слагают тело материала.

Графит применяют во всех отраслях промышленности. Промышленный графит состоит из углерода и всегда содержит примеси золы, летучие вещества и влагу.

Главные свойства при производстве электродов, которыми обладает графит - это пластичность.

Лазерная сварка с использованием порошкового присадочного металла

Данный вид сварки был разработан в ходе исследований лазерной сварки в Немецком аэрокосмическом центре в Штутгарте.

Лазерная сварка имеет множество преимуществ перед обычной: и возможность высокой автоматизации процесса, и высокая концентрация тепла, и возможность минимизации деформации, поэтому ее часто используют для легких конструкций, применяемых в автомобильной или аэрокосмической промышленности.

До сегодняшнего дня в качестве присадочного материала использовалась проволока. Стоит отметить, что использование проволоки имеет ряд существенных недостатков таких, как неравномерность ее подачи, отсутствие доступа к некоторым швам, возможность сбоя подачи, что подразумевает нанесение убытков предприятию или, как минимум, увеличение материальных затрат на весь процесс сварки.

Поэтому появление порошкового присадочного металла вызвало фурор в этих двух отраслях промышленности. Суть новой технологии в том, что порошок подается через сопло с газоотводными каналами, которые имеют особую форму. Газ обтекает струю порошка, одновременно фокусируя ее, поэтому порошок на выходе становится остронаправленным, как проволока. Причем если подавать большее количество порошка, то можно устранять даже большие зазоры.

Полуавтомат ПДГО-527

Полуавтомат ПДГО-527 пришел на смену более устаревшим моделям таким, как ПДГ-508 или ПДГО-501. Данный полуавтомат разработан отечественными производителями в НПФ «Шторм-ИТС» и выгодно выделяется на рынке многими своими параметрами.

Во-первых, он используется для сварки проволокой толщиной до 3,8 мм, снабжен кассетодержателем с толщиной кассеты 300мм, что делает процесс менее сложным и повышает производительность работы. Во-вторых, сварщик может использовать горелки как со стандартным штыревым разъемом, так и с разъемом, предусмотренным евростандартом. Прибор оборудован приводом для подачи проволоки иностранного производства и мотор-редуктором мощностью около 100 Вт, что позволяет проволоке беспрепятственно проходить по каналу вне зависимости от качества намотки и перепадов напряжения.

Управление осуществляется через блок управления БУСК-2К. Он защищает данную плату от различных внешних воздействий и меняющихся условий среды. Так же, благодаря БУСК-2, возможно подключение к источнику для полуавтоматической сварки.

Более того, в данном механизме предусмотрено регулирование длительности продувки газа до и после процесса сварки, установка значений для скорости подачи проволоки и другие необходимые сварщику функции.

Точечная сварка вольфрамовым электродом в газе

В различных областях промышленности таких, как машиностроение, самолетостроение, изготовление бытовой техники зачастую требуется сварка соединений тонких поверхностей, доступ к которым почти всегда затруднен, то есть электроды нужно располагать на одной стороне, и невозможно произвести послойное меднение.

Сегодня разработаны новые технологии точечной сварки, например, в защитном газе вольфрамовым электродом, позволяющие упростить и усовершенствовать весь сварочный процесс. Такие разработки, в основном, связаны с элементами управления, источниками питания и компонентами горелок.

К плюсам точечной сварки вольфрамовым электродом в газе можно отнести то, что в отличие от сварки МИГ/МАГ не нужно высокое давление, то есть данный тип сварки имеет лучшую поверхность точки, что позволяет уменьшить деформацию. Термическое воздействие при применении этого типа так же невелико.

Обычно для данного типа сварки применяют инверторные источники тока, которые снабжены специальными горелками, устройством дистанционного управления точечным и импульсным режимами. Стоит заметить, что импульсный режим предпочтительнее, так как при его использовании образуется глубокий провар и тепловое воздействие на материал достаточно небольшое.

Безопасные приёмы работы и организации труда на рабочем месте

1.1. К выполнению электросварочных работ допускаются лица, которые достигли 18-летнего возраста, признаны пригодными для данной работы медицинской комиссией, прошли специальное обучение безопасным методам и приемам ведения работ и имеют квалификационную группу по электробезопасности не ниже ІІ.

1.2. Электросварщик ручной сварки, которого принимают на работу, должен пройти вводный инструктаж по охране труда, производственной санитарии, пожарной безопасности, приемам и способам оказания доврачебной помощи пострадавшим, должен быть ознакомлен под роспись с условиями работы, правами и льготами за работу во вредных и опасных условиях труда, о правилах поведения при возникновении аварий.

1.3. До начала работы непосредственно на рабочем месте электросварщик ручной сварки должен пройти первичный инструктаж по безопасным приемам выполнения работ.

О проведении вводного инструктажа и инструктажа на рабочем месте делаются соответствующие записи в Журнале регистрации вводного инструктажа по вопросам охраны труда и Журнале регистрации инструктажей по вопросам охраны труда.

При этом обязательны подписи как того, кого инструктировали, так и того, кто инструктировал.

1.4. Электросварщик, который принимается на работу, после первичного инструктажа должен на протяжении 2-15 смен (в зависимости от стажа, опыта и характера работы) пройти стажировку под руководством опытного квалифицированного электросварщика ручной сварки, который назначается приказом (распоряжением) по предприятию.

1.5. Повторный инструктаж по правилам и приемам безопасного ведения работы электросварщик должен проходить:

- периодически, не реже одного раза в квартал;

- при неудовлетворительных знаниях по охране труда не позднее месячного срока;

- в связи с допущенным случаем травматизма или нарушением требований охраны труда, которые не привели к травме.

1.6. Электросварщик ручной сварки должен работать в спецодежде и спецобуви, предусмотренных Типовыми отраслевыми нормами: костюме брезентовом или костюме для сварщика, рукавицах брезентовых, ботинках кожаных.

На внешних роботах зимой: куртке и брюках хлопчатобумажных на утепленной прокладке, валенках.

1.7. Рабочие места должны быть обеспечены инвентарными заграждениями, защитными и предохранительными устройствами, иметь достаточное освещение. В случае необходимости, пользоваться исправным переносным светильником напряжением не выше 42 В, а при работе в котлах, цистернах, колодцах - не выше 12 В.

Освещенность рабочего места должна быть не менее 50 лк.

1.8. Электросварщик должен на протяжении всего рабочего дня содержать в порядке и чистоте рабочее место, не загромождать проходы к нему материалами и конструкциями.

1.9. Запрещается проводить внешние электросварочные работы на подмостках во время грозы, гололеда, тумана, при ветре силой 15 м/сек и больше.

1.10. Электросварочную установку размещать так, чтобы были обеспечены свободный доступ к ней, удобство и безопасность при ведении работ.

При одновременном использовании нескольких сварочных установок их надо устанавливать не ближе 350 мм одну от другой, а ширина проходов между ними должна быть не меньше 800 мм.

1.11. Электросварочную установку включать в электросеть только с помощью пускового устройства.

Запрещается питать сварочную дугу непосредственно от силовой и осветительной электросетей.

Длина проводов между питательной сетью и передвижной установкой не должна превышать 10 м.

Кабель (электропроводку) следует размещать на расстоянии не менее 1 м от трубопроводов кислорода и ацетилена.

1.12. Расстояние от места проведения электросварочных работ до места установки газогенератора, баллонов с газом и легковоспламеняющихся материалов должно быть не меньше 10 м.

1.13. Запрещается хранить легковоспламеняющиеся материалы и взрывоопасные вещества в помещениях для сварки.

1.14. В закрытых помещениях и внутри емкостей электросварщик должен работать при наличии приточно-вытяжной вентиляции.

Запрещается одновременная работа электросварщика и газосварщика (газорезчика) внутри закрытой емкости или резервуара.

1.15. Рабочие места при работе нескольких электросварщиков в одном помещении следует ограждать светонепроницаемыми щитами (экранами) из огнеупорного материала высотой не менее 1,8 м.

1.16. Выполнять электросварочные работы на высоте с лесов и других средств подъема разрешается только после проверки мастером их прочности и устойчивости, а также после принятия мер, предупреждающих загорание настилов, падение расплавленного металла и огарков электродов на работающих или людей, которые проходят вблизи.

Запрещается использовать случайные опоры.

1.17. Электросварщик, при необходимости, должен спускаться в траншеи (котлованы) по приставным стремянкам, переходить через канавы и траншеи по переходным мостикам.

1.18. Электрододержатель должен быть заводского изготовления, легкий, обеспечивать надежное зажатие и быструю смену электродов без прикосновенья к токопроводящим частям и быть исправным.

Рукоятка должна быть выполнена из теплоизоляционного диэлектрического материала. Запрещается применять электрододержатели с подводящим проводом к рукоятке при силе тока 600 А и больше, а также ручной инструмент, который имеет:

- выбоины, отколы рабочих концов;

- заусеницы и острые ребра в местах зажима рукой;

- трещины и отколы на затылочной части.

1.19. Запрещается протирать детали перед сваркой бензином или керосином.

1.20. Необходимо следить, чтобы руки, обувь и одежда были всегда сухие.

2. Требования безопасности перед началом работы

2.1. Перед началом работы электросварщик должен:

2.1.1. Надеть спецодежду, спецобувь, застегнуть манжеты рукавов. При этом куртка не должна быть заправлена в брюки, а брюки должны быть выпущены поверх ботинок.

2.1.2. Получить индивидуальные средства защиты, которые необходимо использовать по назначению:

- щиток электросварщика - для защиты от брызг расплавленного металла, от действия лучей электрической дуги;

- предупредительный пояс - при работе на высоте, внутри емкости;

- шланговый противогаз - для работы внутри закрытых резервуаров при наличии аэрозоля, газа, пыли;

- каску с двух- и трехслойными подшлемниками - для защиты головы от падения предметов;

- асбестовые и брезентовые нарукавники - для защиты от брызг расплавленного металла при потолочной сварке;

- очки защитные со светофильтром марки “В”, “Г”.

2.1.3. Осмотреть и упорядочить рабочее место и проходы возле него, пол на рабочем месте должен быть сухой.

2.1.4. Проверить изоляцию сварочных проводов, убедиться в наличии заземления электросварочной установки и надежности соединения всех контактов.

2.1.5. Убедиться, что возле места сварки нет легковоспламеняющихся и горючих материалов.

2.2. Запрещается выполнять сварочные работы в сосудах, находящихся под давлением.

2.3. До начала сварки детали (конструкции) должны быть надежно закреплены.

2.4. Запрещается оставлять без присмотра электрододержатель под напряжением, а также работать при неисправности сварочного аппарата, сварочных проводов, электрододержателя или шлема-маски (щитка).

3. Требования безопасности во время выполнения работы

3.1. Работы в закрытых емкостях должны выполняться не менее, чем двумя рабочими, один из которых должен находиться вне сварочной емкости для осуществления контроля за безопасным проведением работ сварщиком. У этого рабочего квалификационная группа должна быть не ниже III для данного вида работ.

Электросварщик, который работает в середине емкости, должен иметь предупредительный пояс с закрепленной на нем веревкой, второй конец которой длиной не меньше 2 м должен находиться в руках другого рабочего, находящегося вне емкости.

Переносное освещение в середине емкости должно быть с напряжением не более 12 В.

При сварке в середине котлов, резервуаров электросварщик, кроме спецодежды, обязан пользоваться диэлектрическими перчатками, калошами, коврами, каской для защиты головы.

3.2. Во время проведения электросварочных работ на высоте электросварщик должен применять сумку для электродов и ящик для огарков.

Запрещается разбрасывать огарки.

3.3. Сварочный аппарат необходимо подключить к питающей сети через индивидуальный рубильник проводом соответствующего сечения в соответствии с инструкцией по эксплуатации сварочных аппаратов. При этом расстояние между сварочным аппаратом и стеной должно быть не менее 0,5 м.

Подключать к электросети и отключать от нее электросварочные установки, а также ремонтировать их должны только электромонтеры. Запрещается выполнять эти операции электросварщикам.

3.4. Работы в особо опасных помещениях необходимо выполнять только после получения наряда-допуска, если аппарат имеет электроблокировку, обеспечивающую автоматическое отключение сварочной цепи при замене электрода, при холостом ходе.

3.5. При потолочной сварке необходимо пользоваться асбестовыми или брезентовыми нарукавниками, при сварке цветных металлов и сплавов, которые содержат цинк, медь, свинец, - респираторами с химическим фильтром и проводить работы только при работающем местном отсасывании.

3.6. Запрещается:

- резать и сваривать металл на весу;

- вести сварочные работы с приставных стремянок.

3.7. Во время выполнения сварочных работ необходимо закрывать лицо щитком со светофильтрами для защиты глаз и лица от действия лучей электрической дуги, а также брызг расплавленного металла.

3.8. Во время проведения электросварочных работ непосредственно на автомобиле электросварщик должен сначала заземлить раму или кузов автомобиля. Если сварка ведется непосредственно возле топливного бака, закрыть его листом железа или асбеста от попадания искр.

3.9. Перед проведением сварочных работ на газобалонном автомобиле (газодизельном) газ необходимо выпустить, а баллоны продуть инертным газом и сообщить об этом мастеру.

3.10. Сварку при ремонте емкостей из-под горюче-смазочных материалов надо проводить после обработки их 15-20%-ним раствором каустической соды или продувки сухим паром с последующей проверкой содержимого опасных веществ в емкостях с помощью газоанализатора.

Сварку проводить при открытых крышках.

3.11. Электросварщику запрещается:

- смотреть самому и разрешать смотреть другим на электросварочную дугу без защитных очков, щитов;

- работать со щитом, очками, которые имеют щели и трещины;

- работать на электрооборудовании с оголенными проводами и открытыми токопроводящими частями;

- последовательно включать в заземляющий проводник несколько электросварочных установок.

3.12. Сварочную установку следует заземлять до включения ее в электросеть.

Металлические части сварочных установок, которые не находятся под напряжением во время работы, должны быть заземлены.

Над клеммами сварочных трансформаторов должны быть козырьки и надписи: “Высокая сторона”, “Низкая сторона”.

3.13. Запрещается загромождать доступы и проходы к противопожарному инвентарю, огнетушителям и гидрантам.

3.14. Сварочные установки на время их передвижения должны быть отключены от сети.

3.15. Запрещается применение электросварочных проводов с поврежденной оплеткой или изоляцией.

Жилы сварочных проводов следует соединять опрессовкой, сваркой, пайкой или специальными зажимами (при обязательном отключении электроэнергии).

3.16. Запрещается использовать как обратный провод контур заземления трубы санитарно-технических сетей (водопровод, газопровод и др.), металлические конструкции строений и технологического оборудования.

3.17. Напряжение холостого хода источников сварочного тока не должно превышать максимальные значения, указанные в паспорте сварочного оборудования.

3.18. Обо всех случаях обрыва проводов, неисправности заземляющих устройств и прочих повреждениях электрооборудования электросварщик должен немедленно сообщить мастеру.

4. Требования безопасности после окончания работы

4.1. По окончании работы электросварщик должен:

- отключить электросварочную установку от источников электроэнергии;

- выключить вентиляцию.

4.2. Привести в порядок рабочее место, оборудование, инструменты и устройства.

Убрать провода и инструмент в отведенное для них место или сдать в кладовую.

4.3. Снять спецодежду и спецобувь, очистить их от пыли и другой грязи и положить в отведенное для хранения место и переодеться. Потом вымыть лицо и руки теплой водой с мылом или принять душ.

4.4. Сообщить мастеру об окончании работ и обо всех неполадках во время проведения работ.

5. Требования безопасности в аварийных ситуациях

5.1. При возникновении аварийной ситуации электросварщик ручной сварки должен выключить ток в случае:

- пожара в зоне работы;

- травмы, которую получил кто-либо из рабочих;

- поражения электрическим током.

5.2. Электросварщик, заметив загорание, должен немедленно приступить к гашению пожара имеющимися средствами и сообщить администрации.

5.3. Для гашения пожара в электросварочной установке электросварщик должен применять углекислотный огнетушитель, сухой песок или грубошерстную ткань.

5.4. Если погасить пожар своими силами невозможно, электросварщик должен немедленно вызвать ближайшую пожарную команду по телефону или любыми средствами связи.

5.5. При несчастных случаях электросварщик должен уметь оказать потерпевшему первую доврачебную медицинскую помощь, при необходимости, вызвать скорую медицинскую помощь и сообщить администрации.

5.6. При поражении электрическим током электросварщик должен немедленно освободить потерпевшего от действия электрического тока, отключив электросварочный аппарат от источника питания, а при невозможности отключения - оттянуть его от токопроводящих частей за одежду или применить подручный изоляционный материал.

5.7. При отсутствии у потерпевшего дыхания и пульса электросварщик должен сделать нему искусственное дыхание и непрямой (внешний) массаж сердца, обратив внимание на зрачки. Расширенные зрачки свидетельствуют о резком ухудшении кровообращения мозга. При таком состоянии оживление начинают немедленно, после чего вызывают скорую медицинскую помощь и сообщают администрации о несчастном случае.

5.8. Электросварщик должен уметь оказать первую помощь при ожогах. Не следует снимать с обожженного места одежду и удалять белье, которое прилипло к ране.

5.9. При ожоге глаз электрической дугой необходимо сделать холодные примочки борной кислотой.

6. Дополнительные требования

6.1. Рабочие места, как постоянные, так и временные должны быть обеспечены местной вытяжной вентиляцией, а помещение - приточно-вытяжной вентиляцией.

6.2. Рабочие места на открытом воздухе должны быть оборудованы навесами из огнеупорных материалов.

Охрана окружающей среды города Павлодара

Павлодарская область является одним из наиболее развитых в экономическом и промышленном отношении регионов Республики Казахстан, имеющим стратегическое значение для всей страны. Вместе с тем, на территории области находится ряд особо ценных природных объектов, являющихся национальным достоянием республики, от экологической стабилизации которых (и в целом всей экосистемы) зависит не только благополучие жителей области и качество окружающей природной среды, унаследованной от предыдущих поколений, но и способность области к реализации высокого промышленно-экономического потенциала.

Для улучшения экологической ситуации на территории Павлодарской области проводится определенная работа. В течение последних лет были разработаны, утверждены и реализованы различные природоохранные программы, среди которых можно выделить такие как: областная программа Питьевая вода на 2004 год, программа развития сельских территорий области на 2004-2006 годы. В то же время, экологическая обстановка в регионе остается напряженной, это означает, что еще не все резервы экологического оздоровления использованы в полной мере.

На территории области функционируют крупнейшие в республике предприятия теплоэнергетики и металлургической промышленности. За последние 2 года наметился рост промышленного производства, в связи с чем объем валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу вырос по сравнению с 2002 годом (461,9 тыс. тонн) на 59,2 тыс. тонн и в 2003 году составил 521,1 тыс. тонн.

В то же время, в течение последних четырех лет в регионе наблюдается поступательное снижение удельных выбросов загрязняющих веществ в расчете на один млн. долларов США валового регионального продукта, то есть на одинаковый объем выпускаемой продукции происходит уменьшение удельных выбросов загрязняющих веществ за счет проведения соответствующих природоохранных мероприятий.

Основная масса загрязняющих веществ в атмосферный воздух области поступает от предприятий теплоэнергетики и металлургической промышленности. Структура выбросов следующая: зола Экибастузских углей, угольная и породная пыль (46 %), диоксид серы (35 %), оксиды азота (12 %) и оксид углерода (5 %).

Сложность экологической обстановки связана с загрязнением природных сред больших городов постоянным возрастанием автотранспортной нагрузки, подтоплением городских территорий, агроэкологическими проблемами сельских районов.

Во всем современном мире в связи с активной урбанизацией, проблема загрязнения атмосферы автотранспортом занимает приоритетные места. В Павлодарской области на 1 января 2004 года зарегистрировано более 95 тыс. единиц автотранспортных средств.

Несмотря на то, что официальные данные по выбросам передвижных источников по Павлодарской области составляют менее 10% от общих выбросов автотранспортом загрязняющих веществ в атмосферу (по данным отчетности предприятий области в Павлодарское областное территориальное управление охраны окружающей среды), следует отметить, что в действительности объем выбросов автотранспорта гораздо выше за счет возрастающего количества не подотчетного индивидуального автотранспорта. По состоянию на 1 января 2004 года количество автотранспорта физических лиц более чем в 6 раз превышало численность транспорта юридических лиц. Можно предположить, что на эту величину возрастают соответственно и суммарные выбросы от автотранспорта.

Рост таких выбросов происходит за счет низкого технического состояния автомобилей, применения некачественного моторного топлива (этилированный бензин), слабой оснащенности средствами для очистки отходящих газов (каталитические нейтрализаторы), недостаточной системы контроля за выбросами и других причин.

Большое значение для Павлодарской области имеет состояние и потребление водных ресурсов. В настоящее время единственным источником питьевого водоснабжения областного центра является река Иртыш - международная трансграничная водная артерия. Индекс загрязнения воды реки Иртыш в пределах города Павлодара и Павлодарского района в 2003 году равен 1,4, что позволяет характеризовать данную реку как водоем 3 класса по качеству воды, умеренно загрязненную.

Контроль состояния реки Иртыш в пределах области в 2003 году показал превышение среднего содержания в воде практически всех контролируемых параметров: медь - 1,3 ПДК, цинк - 1,7 ПДК, нефтепродукты - 3,2 ПДК, марганец - 5,6 ПДК, железо - 2,4 ПДК.

Серьезную тревогу вызывает также состояние накопителей промышленных сточных вод (озера Туз, Атыгай, Сарыпан, Былкылдак), золошламоотвалов (озеро Карасор), а также техническое состояние канала Иртыш-Караганда.

Из-за постоянного наращивания дамб золоотвалов, значительно увеличился дренаж воды, произошло заболачивание местности вокруг золоотвалов, грунтовые воды стали выходить на поверхность. Кроме того, продолжается значительное пыление зольных территорий. Отмечается необратимая трансформация рельефа и ландшафтов около разрезов, отвалов, коммуникаций, дренажных каналов. Получают развитие вторичные экзогенные процессы (затопление, засоление, запыление и другие). Установлено загрязнение грунтовых вод всевозможными элементами и соединениями на различной площади.

Одной из региональных проблем загрязнения подземных вод является загрязнение фтором. В северной промышленной зоне города Павлодара площадь загрязнения подземных вод указанным элементом составляет около 33 км2. Концентрация фтора в сточных водах составляет от 2,4 до 14,4 мг/л, в подземных водах - до 1,5-3,0 мг/л (1-2 ПДК). Площадь загрязнения подземных вод в южной промышленной зоне за 2003 год составляет около 30 км2 с содержанием фтора в подземных водах от 1,5 до 26,1 мг/л (1-17,4 ПДК).

В настоящее время на территории, прилегающей к городу Аксу, вокруг золоотвалов Аксуской тепловой электростанции, площадь загрязнения подземных вод составляет 1,2 км2 с концентрацией фтора в пределах 1,8-2 ПДК.

Площадь загрязнения подземных вод на территории, прилегающей к Экибастузской тепловой электроцентрали, составляет 6,5 км2, содержание фтора в подземных водах изменяется до 3,28 мг/л (2,2 ПДК). В районе ТОО “АЕS Экибастуз”, вокруг озера Карасор, также отмечено загрязнение подземных вод до 1,2-2,9 ПДК.

Интенсивная производственно-хозяйственная деятельность за последние 25-30 лет привела к тому, что на территории городов Павлодара, Экибастуза и Аксу наблюдается постоянное повышение уровня грунтовых вод. Последствия подтопления селитебной территории носят острый, социально-экономический характер, а условия жизни населения в зоне подтопления характеризуются такими негативными явлениями, как высокая влажность в подвалах домов, ускоренное разрушение фундаментов и стен жилых помещений, интенсивное размножение кровососущих насекомых. Кроме того, подтопленные земли подвержены интенсивному засолению, что приводит к резкой деградации древесно-кустарниковой растительности.

За последние годы в городе Павлодаре происходит подъем уровня грунтовых вод со средней многолетней интенсивностью 0,07-0,12 м в год.

Основными причинами подтопления являются:

аварийное состояние инженерных коммуникаций;

отсутствие развитой и эффективно работающей системы ливневой канализации;

недостаточная герметичность отстойников и накопителей промышленных предприятий (золоотвалов ТЭЦ-2, ТЭЦ-З, шламоотвала и золоотвала АО “Алюминий Казахстана”);

бетонирование естественных стоков грунтовых вод (строительство набережной).

Подтоплено около 30 % селитебной зоны города Экибастуза. Уровень воды на территории жилой зоны продолжает подниматься и за 2003 год повысился на 0,1-0,4 м. На территории города Аксу подтопление наблюдается только вблизи поймы реки Иртыш на пониженных участках, в результате подпора грунтовых вод паводковыми водами.

В условиях прогрессирующего подтопления эффективным методом понижения уровня грунтовых вод может быть только создание системы вертикального и горизонтального дренажа.

Выполнение проектов водопонижения на селитебной территории городов, проведение русловых регулировочных, противопаводковых и берегоукрепительных работ отнесено к приоритетным природоохран- ным задачам области.

Одним из наиболее острых вопросов остается обеспечение населения ряда сельских районов качественной питьевой водой, а также необходимость использования альтернативных источников водоснабже-ния основных населенных пунктов области.

Так, от 20 до 70% сел, 8 из 12 районов Павлодарской области (сельские округа городов Экибастуза и Аксу, Актогайский, Баянаульский, Иртышский, Качирский, Майский и Павлодарский районы) потребляют воду, не отвечающую государственным стандартам качества.

Альтернативой дорогостоящему водопроводу должно послужить строительство более чем в 60 сельских населенных пунктах комбинированных блок-модулей, предусматривающих обеззараживание воды и снижение в ней содержания солей и различных примесей.

Остается острой проблема хранения и утилизации промышленных и бытовых отходов. Так, на территории Павлодарской области накоплено более 5 млрд. тонн отходов.

Поскольку большие площади в Павлодарской области заняты под породные отвалы угледобывающих предприятий и золоотвалы теплоэлектростанций, одной из приоритетных проблем является их рекультивация. Захоронению на полигонах-свалках промышленных отходов должна предшествовать их переработка с целью обеспечения экологической безопасности.

Необходим переход предприятий области на безотходные и малоотходные технологии, так как ежегодно используется и передается потребителям лишь порядка 2 % переработанных промышленных отходов.

Поскольку в последние годы объем твердых бытовых отходов (далее - ТБО) увеличивается и включает в себя все большее количество экологически опасных компонентов (батарейки, лампы, краски, медикаменты и т.д.), традиционный метод их захоронения на свалках становится неприемлемым как по экологическим, так и по экономико-ресурсным причинам.

В этой связи необходимо строительство предприятия по переработке твердых бытовых отходов, в результате чего область получит новое производство с использованием имеющегося ресурсного и кадрового потенциала, возможность создания новых рабочих мест, внедрения современных технологий сбора и утилизации ТБО. Будут также получены новые источники ценного, дешевого сырья и новые виды продукции.

Причинами экологического неблагополучия городов являются также нарушение градостроительных нормативов, сокращение площадей зеленых насаждений, большое количество автотранспорта на автомобильных дорогах жилых районов.

Большую тревогу вызывает состояние зеленного фонда в городах области в связи с массовым старением деревьев, проблемами содержания зеленного фонда, слабой приживаемостью высаженных насаждений, несанкционированными вырубкам.

Общая площадь территории области по состоянию на 1 января 2004 года составляет 12 млн. 470,5 тысячи га. Одной из проблем Павлодарской области остается защита почвенного покрова и ландшафтов от истощения и загрязнения. Средний процент рекультивированных земель (от площади нарушенных земель) за последние 5 лет составляет в Павлодарской области 5,9-7,1%. Наиболее высок данный показатель за этот период в Щербактинском, Лебяжинском и Майском районах, низкие показатели наблюдаются в городах Экибастузе (1,4-1,9%), Павлодаре (3,9-10,3%) и Успенском районе (3,4-7,2%).

Согласно проведенному (на основании натурных исследований) анализу территории загрязнения почвенного покрова Павлодарской области около 40-45 % ее площади - с допустимой степенью загрязнения, более 50 % - со слабой. Средняя степень загрязнения почвенного покрова отмечается в поселке Майкаин и связана с природными факторами (близким расположением месторождения “Майкаин”). Незначительные площади со средней степенью загрязнения почв отмечаются также в районе месторождения “Бощакуль” и города Аксу.

В области имеется 8 действующих типовых и 19 приспособленных складов для хранения удобрений и пестицидов общей емкостью 1034 тонны. В связи с этим существует угроза загрязнения почв стойкими органическими загрязнителями.

Общая площадь государственного лесного фонда области, закрепленная за пятью государственными учреждениями по охране лесов и животного мира, составляет 3,6% от площади области. За последние годы вследствие самовольной вырубки, лесных пожаров, недостаточного объема лесовосстановительных работ, болезней и вредителей ухудшилось состояние лесов, значительно снизились их площади, в том числе и в заказниках.

Всего 3,9% от всей площади земель области занимают особо охраняемые территории, а поскольку общение с природой является для населения (особенно горожан), жизненно важной потребностью, усиливается рекреационная нагрузка на территории заповедных зон. Особое значение приобретают комплексное развитие и управление природоохранными зонами (Баянаульский Государственный Национальный природный парк, Государственный природный заказник “Пойма реки Иртыш”). При этом следует отметить, что река Иртыш и пойма являются единым природно-хозяйственным комплексом.

В результате браконьерства, пожаров наблюдается сокращение численности животных и птиц. За последние пять лет вдвое сократилась численность лосей.

В связи с передачей около 720 тыс. га площадей Семипалатинс-кого испытательного полигона в государственный земельный запас Майского района необходимо изучение и обследование радиационной обстановки в районе полигона, а также постоянный мониторинг радиационной ситуации в данном регионе.

С целью получения оперативной и достоверной информации, принятия управленческих и хозяйственных решений в вопросах охраны окружающей среды и использования природных ресурсов необходима единая система мониторинга окружающей среды.

Следует отметить, что в области недостаточно развита сеть наблюдения (метеостанции, гидрологические посты, стационарные посты наблюдения) для проведения фонового мониторинга. Кроме того, отсутствует аналитическая база для контроля загрязнения реки Иртыш.

Необходимо обеспечение надлежащего мониторинга со стороны контролирующих органов за ртутным загрязнением в районе ОАО Павлодарский химический завод”, а также проведение мониторинга загрязнения поверхностных, подземных вод и повышения уровня грунтовых вод на территории области.

В целях снижения экологических рисков для здоровья населения области требуется проведение комплекса мероприятий, направленных на улучшение состояния природных сред, внедрение принципов здорового образа жизни, профилактику и лечение экологически зависимых заболеваний.

Все эти проблемы обуславливают необходимость реализации областной программы по охране окружающей среды, которая не только будет способствовать решению существующих проблем, но и позволит создать надежный механизм, обеспечивающий эффективное природопользование в будущем.

В соответствии с Орхусской Конвенцией, предполагающей доступность информации, участие общественности в процессе принятия решений по вопросам, касающимся окружающей среды, необходимо более широкое привлечение общественности, общественных объедине-ний для совместного решения экологических проблем.

Мнение общественности будет браться во внимание при решении экологических проблем с целью минимизации возможных экологических рисков и уменьшения негативного влияния промышленной и хозяйственной деятельности на окружающую среду.

Слабые стороны состояния окружающей среды:

большой объем выбросов и стоков загрязняющих веществ предприятиями теплоэнергетики, металлургической промышленности и автотранспорта в атмосферный воздух, почву и воду;

наличие земель, отнесенных к территории Семипалатинского испытательного ядерного полигона;

высокое залегание грунтовых вод, угроза подтопления;

снижение балла бонитета почвы за счет засоления, ветровой эрозии;

недостаточное озеленение, несанкционированная вырубка, массовое старение зеленых насаждений;

загрязненность реки Иртыш;

наличие в области накопителей сточных вод промышленных предприятий, золошламоотвалов;

отсутствие полигонов твердых бытовых отходов, отвечающих необходимым требованиям.

Аспекты, позволяющие улучшать состояние окружающей среды:

возможность модернизации и внедрения промышленными предприятиями оборудования, отвечающего современным требованиям, для снижения объема загрязняющих выбросов и стоков;

высокий научно-исследовательский потенциал;

плоскоравнинный рельеф;

благоприятные условия для рассеивания вредных примесей в атмосфере за счет ветров;

наличие в регионе необходимой техники, оборудования для проведения рекультивационных работ.

Контроль качества. Контроль качества сварных соединений

Применяемые в сварочной технике методы контроля качества сварных соединений металла толщиной до 100--150 мм (рентгено- и гамма-дефектоскопия и др.) оказались мало эффективными и небезопасными при контроле сварных соединений значительной толщины (200--800 мм), выполненных электрошлаковым способом. Наиболее эффективным методом контроля сварных соединений большой толщины оказался ультразвуковой метод, разработанный НИИХИММАШ с использованием дефектоскопа УЗД-7Н конструкции ЦНИИТМАШ и НКМЗ. Ультразвуковой контроль сварных швов, производимый с помощью импульсного ультрозвукового дефектоскопа, позволяет выявить непровары, трещины, шлаковые включения, поры.