בקרה יעילה של נדפי ריתוך בתהליך ריתוך עם גז מגן מאת: ד"ר אשר פרדו*
מפקחי מינהל הבריאות והבטיחות בבריטניה (HSE) ציינו שעל אף שאיוורור מקומי (LEV) זמין לבקרת חשיפה לגבי חשיפה לגז מגן בתהליך ריתוך, לא נעשה בו שימוש עקב תלונות רתכים שהאיוורור המקומי גורם לסילוק גז המגן מהאוויר בנקודת הריתוך ומשפיע על איכות הריתוך. קיומם של נתונים מעטים לתמיכה בטענות הרתכים הביאה את מינהל הבריאות והבטיחות בבריטניה לבצע פרוייקט מחקר כדי לקבוע אם ניתן להשיג איוורור מקומי בתהליך הריתוך מבלי לפגוע באיכות הריתוך. לצורך כך היה צורך להשיג שלושה יעדים בשלוש פאזות: פאזה 1: לספק מידע חיוני לפיתוח המערך הניסויי במחקר. פאזה 2: לקבוע את קצב היניקה המקסימלי של האוויר באזור הריתוך החשמלי מוגן הגז שניתן לסבילות בטרם תפגע איכות הריתוך. מדד הפגימה באיכות היה דרגת הנקבוביות של המתכת שנבדקה בטכניקה רדיוגרפית. פאזה 3: לקבוע מהירות לכידה יעילה לסוגים שונים של מנדפי יניקה במרחקים שונים מהקשת החשמלית של הריתוך ובזוויות שונות כלפיה תוך שמירה על איכות הריתוך. בנוסף הוערכה פעולתה של מערכת יניקה המהווה חלק מאקדח הריתוך. בפאזה הראשונה של הפרוייקט אושש קיומם של נתוני מדידה מעטים לגבי השפעת יניקה מקומית על איכות הריתוך בגז מגן. סקר הראה שצירופי הסגסוגות המרותכות וגזי המיסוך השכיחים ביותר הם פלדת פחמן-מנגן וגזי פחמן דו-חמצני וארגון, בהתאמה. גז מגן מוזרם דרך חוט שקוטרו 1-2 מ"מ בקצב של 15 ליטר/דקה. הוכן מערך ניסויי לבדיקת השפעה של מהירויות שונות של יניקת איוורור מקומי על איכות הריתוך והגורמים התפעוליים השכיחים. כמו כן תוכננה בדיקה של יעילות היניקה המקומית תחת תצורות שונות של מערכות יניקה גנריות. בפאזה השניה של הפרוייקט נמצא שכאשר הופעלו התנאים התפעוליים המיטביים של טכניקת הריתוך הגיע היונק המקומי למהירות יניקת אוויר מקסימלית של 6 מטר/שניה בטרם נפגמה איכות הריתוך. תחת תנאים תפעוליים גרועים ניתן היה להגיע למהירות יניקת אוויר עד 1 מטר/שניה. הפרמטרים שהקטינו את עמידות סביבת הריתוך להשפעת היניקה המקומית כללו שימוש בגזי מיסוך כבדים, מהירויות זרימה גבוהות של גז המגן, קיצור המרחק בין קצה אקדח הריתוך לחלק המרותך, הקטנת קוטר מעטפת גז המגן באקדח הריתוך, שימוש בחומרי שטף בריתוך. מנדפי הקצה של מערכת האיוורור המקומית נבחנו בפרוייקט היו מנדפים של ספיקה גבוהה (HV) ומנדפים של ספיקה נמוכה (LV). בפאזה השלישית של הפרוייקט נמצא שיעילות הקליטה של נדפי הריתוך ע"י מנדפי ספיקה גבוהה ירדה עם העליה במרחק בין היונק לבין הקשת החשמלית והיתה תלויה גם בזווית היונק כלפי מישור הריתוך. יעילויות הקליטה הגבוהות ביותר הושגו כל עוד מרחק מנדף הקצה של היונק מהקשת החשמלית לא עלה על קוטרו של המנדף (30 ס"מ) ובמצב בו היניקה היתה במורד הקשת החשמלית בין אם משטח הריתוך היה נייח או נייד. הצבת המנדף בזווית 45 מעלות מעל קשת הריתוך היתה הכי פחות יעילה. מנדף בקצהו של צינור יניקה גמיש השיג את היעילות הגבוהה ביותר כאשר הוא הוצב מעל הקשת החשמלית או באופן אופקי צמוד למישור הריתוך. מנדפי ספיקה נמוכה השיגו יעילות קליטה טובה של נדפים רק כאשר היו סמוכים מאד לנקודת הריתוך. מבחינה זו מנדפי ספיקה גבוהה עדיפים כיוון שאפשר להרחיקם מנקודת הריתוך ועדיין להשיג יעילות איוורור טובה מאד בתנאי והמרחק אינו עולה על קוטר פתח המנדף. היניקה הקבועה באקדח הריתוך הראתה יעילות טובה מבלי לפגום באיכות הריתוך. בתהליכי ריתוך נפוצה מסיכת מגן המגינה מקרינה אלקטרומגנטית בלבד מבלי להגן על דרכי הנשימה. התבססות על הגנה אישית באמצעות ברדס מחובר לקו אוויר נשימתי חיצוני היא פתרון הגנה טוב לעובד, אך מסורבל. הפרוייקט הנוכחי מצביע על האפשרות להגן על רתכים באמצעות הגנה הנדסית יעילה מבלי לפגום באיכות הריתוך.
|
