دانلود تحقیق گازهای مورد استفاده در جوشکاری

مکانیسم ایجاد گرما در جوشکاری گازی در نتیجه عمل احتراق گازهای قابل اشتعال است.

صرفاً‌ زمانی می‌توان از عوارض سوء انفجار و حودث مربوطه به گازهای مورد استفاده در عملیات حرارتی، جوشکاری و برش فلزات رهائی جست که ویژگی و مشخصات آنها را بخوبی دانست و نکات ایمنی کار را رعایت نمود.

استیلن(C2H2) : استیلن کوچکترین عضو خانواده آلکینها است.

گاز استیلن نسبت به هوا مقداری سبکتر می‌باشد.

این گاز بی‌رنگ بوده و بوی ویژه آنرا می‌توان با وجود مقدار کم در محیط تشخیص داد.

از آ‌نجائیکه دمای شعله سوختن استیلن زیاد است.

از این گاز برای بریدن قعطه‌های فلزی و جوشکاری استفاده می‌شود.

این گاز براحتی با وجود یک دود غلیظ و یا در مقابل جرقه آتش قابل اشتعال می‌باشد.

در هوا حجمی حدود 21 درصد از گاز استیلن شامل می‌شود که این میزان برای استعال آن کافی نیست.

گاز استیلن بخوبی با هوا و اکسیژن مخلوط می‌شود و در این صورت در درجه حرارت بالا قابل اشتعال و انفجار می‌شود.

قدرت اشتعال‌زائی مخلوط این گاز با اکسیژن خیلی بیشتر نسبت به مخلوط با هوا می‌باشد.

این ویژگیهای استیلن در بروز حوادث انفجاری و آتش‌سوزیهای محیط کار نقش مهمی دارد.

برای تهیه استیلن آب را بر کربیدکلسیم تأثیر می‌دهند این روش هنوز در بعضی از کارگاههای جوشکاری قدیمی در محل کار انجام می‌شود.

گاز مایع: برای اموری چون برش و گرم‌کردن فلزات از گازهای پروپان (C3H8) ، بوتان (C4H10) و یا مخلوطی از آنها استفاده می‌شود.

این گازها از هوا سنگین‌تر بوده و لازم است که در زیرزمینها و سطوح پائین‌تر از سطح زمین تهویه مصنوعی قرار داده شود تا از تجمع آنها وخطر احتراق و کاهش حجم اکسیژن هوا پیشگیری شود.

مخلوط بیش از نسبت 2 درصد این گازها با هوا احتمال آتش‌سوزی و احتراق را دارد.

این گازها تقریباً بدون بو هستند و بدین لحاظ ممکن اسن مقدار زیاد آنها در محیط بدون توجه و علامتی باشند.

گاز طبیعی: گاز طبیعی نیز میزان فراوان در مراکز صنعتی کاربرد دارد.

این گاز مخلوطی است از متان(CH4) ازت، بوتان، دی‌اکسید‌کربن، سولفید‌ هیدروژن.

گاز طبیعی از طریق لوله‌های هدایتی انتقال داده می‌شود و تجمع آن در محیط می‌تواند منجر به انفجار و حریق گردد.

گاز طبیعی خالص بدون بو بوده و لیکن موادی که غالباً به آن اضافه می‌شود برای کسانی که به این محیط‌ها وارد می‌شوند وجود آنرا در محیط حس می‌کنند.

اکسیژن: گاز اکسیژن مقداری از هوا سنگین‌تر می‌باشد.

اکسیژن به تنهایی قابل اشتعال نمی‌باشد.

اما وجود آن برای انجام عمل آتش ضروری است.

میزان اکسیژن موجود در هوا حدوداً 21 درصد می‌باشد.

از آنجا که خیلی از گازها با میزان غلظت بیشتر اکسیژن موجود در هوا قابل اشتعال می‌گردند.

مجاز به استفاده از این گاز برای تهویه و بهبود هوای محیط نمی‌باشد.

اکسیژن خالص می‌تواند باعث سوختگی روغنها و چربیها گردد و در محیط‌های کاری که این مواد وجود دارد استفاده از گاز اکسیژن خالص مجاز نمی‌باشد و یا لازم است که فاصله کاربرد دور از همدیگر بوده و تهویه مناسبت درمحل نصب باشد.

کپسول‌های گاز: گازهای مختلف مورد استفاده جوشکاری و برش در کپسولهائ تحت فشار ذخیره می‌گردند.

بدین طریق می‌توان گازها را بطور مطمئن و اقتصادی حمل و نقل و در مراکز مورد نظر استفاده نمود.

کلیه کپسولهای اکسیژن گازهای تحت فشار و گازهای قابل اشتعال بایستی بر مبنای معیارها و مقررات مربوطه پر، نگهداری و مورد استفاده قرار گیرند.

برروی درب پوش این کپسولها لازم است که نوع گاز، میزان تحت فشار گاز، و زمان کنترل آنها بطور واضح ذکر شده‌باشد.

به جهت تشخیص نوع گاز موجود در کپسولها لازم است رنگ آنها متمایز از یکدیگر بوده و بر مبنای معیارهای زیر باشند: کپسولهای حاوی اکسیژن به رنگ آبی کپسولهای حاوی استیلن برنگ زرد کپسولهای حاوی دیگر گازهای قابل اشتعال برنگ قرمز کپسولهای حاوی هوای فشرده و گازهای غیرقابل اشتعال برنگ خاکستری چگونگی قرارگرفتن و بستن رگراتورهای کپسولهای گازی نیز برحسب نوع گاز موجود در آنها اصولاً بایستی متفاوت از یکدیگر باشد.

بطوریکه: رگلاتورهای کپسولهای حاوی استیلن بصورت افقی و فشاری درمحل قرار می‌گیرد.( بعضی از انواع قدیمی آنها چپ‌گرد می‌باشد.) رگلاتورهای کپسولهای حاوی بقیه گازهای قابل اشتعال بصورت چرخش به چپ در محل بسته می‌شوند.

رگلاتورهای کپسولهای حاوی اکسیژن هوای فشرده و گازهای غیرقابل اشتعال بصورت چرخش به راست در محل بسته می‌شوند.

محتوای گاز کپسول ها میزان حجم فشار گاز های مختلف در کپسولهای اختصاصی برحسب اندازه‌ کپسولها و میزان فشاری که تحت آن پرشد‌ه‌است، مشخص می‌شود، بر این اساس: =Q میزان حجم فشارگاز موجود در کپسول برحسب لیتر (lit) =P میزان ظرفیت کپسول برحسب لیتر(Lit ) =P میزان ظرفیت کپسول برحسب لیتر(Lit ) =V میزان فشاری که برای پرکردن گاز درکپسول استفاده شده‌است برحسب بار (bar) می‌باشد ( هر بار مساوی 22/14) پوند بر اینچ مربع).

بطور مثال: قطر داخلی کپسولهای اکسیژن برای کاربردهای جوشکاری حدود 204 میلیمتر ضخامت جداره آن 75/8 میلیمتر و ارتفاعش 180 میلیمتر می‌رسد که گنجایش داخلی این کپسولها در شرایط عادی حدود 50 لیتر خواهدبود ولیکن چنانچه با فشاری حدود 200 بار در دمای 20 درجه سانتی‌گراد پر شون میزان اکسیژن موجود در آنها 10000 لیتر( 10 مترمکعب) خواهد بود.

گاز موجود در کپسول اکسیژن =50 * 200-10000 لیتر – 10متر مکعب ضخامت دیواره کپسولهای استیلن حدود 4 تا 5 میلیمتر و ارتفاع 1029 میلیمتر است.

این کپسولها برای امور جوشکاری حدوداً 40 لیتری می‌باشند.

قسمت داخلی کپسولهای استیلن متخلخل بوده تا بدین طریق امکان ذخیره و شارژکردن گاز بهتر و انجام کار ایمن باشد و علاوه بر آن لازم است حلالی(معمولاً استیلن CH3COCH3 ) به آن اضافه گردد.

بطور معمول هر کپسول استیلن حدود 10 لیتر استن دارد و فشار گاز کپسولهای استیلن حدود 18 بار دردمای 15 درجه سانتی‌گراد است و در هر کپسول 40 لیتری حدود 7210 لیتر استیلن در دمای 15 درجه سانتی‌گراد دارد.

از هر کپسول استیلن مجاز به تخلیه و استفاده از گاز آن در کوتاه مدت 1000 متر در ساعت و حداکثرمجاز به استفاده تا 600 تا 700 لیتر در ساعت از آن می‌باشد.

چنانچه نیاز به مقادیر فراوانتری از این گاز می‌باشد لازم است که از طریق سیستم پست مرکزی تأمین گردد.

نگهداری و جابجایی کپسول‌های گاز در نگهداری و جابجائی کپسولهای گاز لازم است به جهت حفظ ایمنی افراد و پیشگیری از بروز خطرات احتمالی با توجه به ویژگیهای آنها نکات زیر مراعات گردد: درحمل کپسولهای گاز نبایستی آنها را به زمین انداخت و یا برروی زمین غلطانید ( خصوصاً در یخبندان) اجسام نوک‌تیز می‌تواند در ایجاد آسیب به بدنه کپسولها و کاهش مقاومت آنها بنماید.

بنابراین دقت شود که هیچگاه از آنها برای ابزار حمل و نقل و غلتک استفاده نشود.

جابجائی کپسولها بوسیله انتقال‌دهنده‌های مغناطیسی ممنوع است و در استفاده از ارابه و چرخها مناسب لازم است که بدرستی و محکم در محل قرار گرفته شده‌باشند.

بهترین وسیله حمل کپسولهای گاز وانت‌های اختصاصی سرپوشیده است.

در جابجایئ کپسولها لازم است که درب‌پوش آنها گذاشته شده‌باشد( به جهت پیشگیری از ایجاد آسیب به مانومتر) کپسولها را نباید در محلهای باز و مکانهائی که گرم می‌باشد قرار داد.

در این شرایط احتمال افزایش فشار داخل آنها وجود دارد.

کپسولهای حاوی استیلن و گازهای قابل اشتعال دیگر لازم است که در محلی مناسب نگهداری شوند.

محل نگهداری کپسولها نبایستی در مکانها و قسمتهای زیر باشد: مسیرهای تردد افراد و ماشینها راههای خروجی نجات و پله‌های فرار پارکینگ خودروها و در مسیر پله‌ها در نزدیکی موادی که بفوریت قابل اشتعال می‌باشند.

داخل فضای کاری و یا زیستی افراد حداکثر هر 3 سال یکبار و بصورت موردی کپسولها را از نظر فنی مورد بازرسی و کارشناسی قرار داده شود و از سالم و کارابودن آنها اطمینان حاصل شود.

قراردادن کپسولها برروی زمین از قسمت پایه و بصورت کاملاً‌ عمودی باشد.

شلنگها و مشعلهای گاز حداقل 40 سانتی‌متر از پایه کپسول بالاتر قرارداده شود.

کپسولهای مورد استفاده در محل کاری بایستی بطور مناسب با زنجیر به دیوار ثابت شود تا از افتادن اتفاقی آنها جلوگیری شود.

لازم است چیدن کپسولها بطور مرتب بوده و در صورتیکه دارای انواع مختلف می‌‌باشد آنها را بطور مجزا از یکدیگر انبار نمود.

بهتر است محل نگهداری کپسولهای خالی و پر از یکدیگر مجزا باشد.

انبارهای نگهداری کپسولهای گاز دارای تهویه مناسب باشد.

استعمال دخانیات و ایجاد آتش و قراردادن شعله‌های آتش باز در این محلها اکیداً ممنوع است.

حداکثر استفاده از روشنائی طبیعی در انبار کپسولهای جوشکاری و برش بشود و تأمین روشنائی آن با یک سیستم بودن خطر( بدون جرقه الکتریکی) صورت پذیرد.

نبایستی در شعاع حداقل 3 متری کپسولهای حاوی استیلن و 1 متری دیگر سیلندرهای گازهای مورد استفاده در جوشکاری و برش.

شعله آتش باز و یا موادیکه براحتی قابل اشتعال می‌باشند وجود داشته باشد.

انبار نگهداری کپسولهای گاز طوری باشد که براحتی امکان‌بارگیری و تخلیه سریع و ایمن آنها میسر بوده و احتمال آسیب مکانیکی و جراحت در محل برای افراد باشد.

خطرات سلامتی و حوادث در جوشکاری برش عملیات حرارتی با گاز علاوه بر خطرات سلامتی و حوادث کاری رایج در محیط کار جوشکاری برش و عملیات حرارتی با گاز خطرات ویژه‌ای بر ارگانهای داخلی، چشم، و گوش نیز می‌تواند در پی داشته باشد.

چنانچه نتوان بطور کامل این خطرات را از نظر تکنیکی مرتفع نمود.

لازم است که از سیستمهای محافظتی استفاده نمود و کاربر مجهز به محافظتها و پوششهای ایمنی فردی مناسب باشد.

اثرات مخرب گازها و دودناشی از سوخت آنها نیتروژن و گاز خفه‌کننده اکسید ازت از مهمترین گازهائی است که در امور جوشکاری برش و عملیات حرارتی با گاز برروی سیستم تنفسی تأثیر منفی می‌گذارند و استنشاق آنها می‌تواند حتی بمیزان کم منجر به بیماریهای تنفسی گردد.

این گازها از سطوح داغ، مواد مذاب، و محل جوشکاری متصاعد می‌شوند.

از آنجا که بروز علائم و نشانه‌های بیماری ناشی از استنشاق این گازها دیررس می‌باشد لازم است که از کاربران بطور دوره‌ای( برحسب مورد و حداکث هر 2 سال یکبار) تست کار ریوی و معاینات طبی انجام پذیرد.

علائمی چون: سرفه‌های تحریک‌کننده، تنگی نفس، سرگیجه، حال تهوع و درد سینه می‌تواند نشاندهنده ابتلا به چنین بیماریهای سیستم تنفسی ناشی از کار جوشکاری و برش در مسمومیت با گاز باشد.

چنانچه این علائم در حین کاز برای کاربر اتفاق افتاد لازم است ضمن قطع کار و استراحت در محیطی با هوای تازه، او را به مرکز درمانی مجهز اعزام نمود.

و اگر مسمومیت با گاز شدید بوده و منجر به قطع تنفسثی کاربر گردیده است انجام عملیات احیاء و دادن تنفس مصنوعی توسط افراد آموزش دیده و مجرب ضروری است.

بروز علائم و نشانه‌های اختلالات تنفسی در افرادی که کار جوشکاری و برش گازی را در محیط‌های کاری تنگ و فضاهای بسته انجام می‌دهند، ظهور بیشتری دارد.

مگر اینکه تهویه مناسب درمحل نصب شده‌باشد و گازهای مخرب را بخوبی از محل کاری آنها خارج نمود.

بیماری سلیکوزیس یک اختلال شدید در جریان هوای ریه‌ها و تبادل اکسیژن بین کیسه‌های هوائی با مویرگهای خونی است.

این بیماری در کسانی که در معادن و محیط‌های پرگردو غبار کار می‌کنند بیشتر دیده می‌شود.

تحقیقات نشان می‌دهد که همچنین در کسانی که عملیات جوشکاری و برش انجام می‌دهند و استعمال دخانیات دارند احتمال بروز سایکوزیس و دیگر اختلالان تنفسی به مراتب بیشتر می‌باشد.

تهویه مطبوع درمحیط‌های کاری که عملیات جوشکاری گرمائی و برش فلزات انجام می‌شود لازم است به جهت پیشگیری از بروز اختلالات ریوی برحسب شرایط و محیط کاری اقدامات تکنیکی مناسب در جهت خارج‌کردن آلوده‌کننده‌های هوا و مطلوب نگهداشتن هوای محیط کار بعمل آید این اقدامات می‌تواند شامل موارد زیر باشد: بازنگهداشتن دربهای محل کار و انجام تهویه طبیعی قراردادن فن‌های مکنده مناسب در نزدیکی محل کار نصب سیستم‌های تهویه در محل کاری( این سیستم‌ها هوای محیط را گرفته گردو غبار آنرا تصفیه و با تنظیم درجه حرارت و رطوبت مناسب آنرا به محل کار باز می‌گرداند) ادغامی از موارد فوق درزمانی که جوشکار یا برشکار با مقدار سطح مواد داغ و مذاب فراوانی سروکار دارد علاوه بر اقدامات تکنیکی و استفاده از وسایل و تجهیزات محافظت فردی کاهش زمان کاری و تغییر محل کاری یکی از اقدامات احتیاطی است.

همیشه زمانیکه اقدامات تکنیکی در جهت تهویه خوب و مطلوب نگهداشتن محیط کار کفایت ننماید لازم است که کلیه افراد درگیر خطر مبتلا به بیماریهای ریوی( در کارهای جوشکاری، گرمائی و برش) از ماسک محافظتی مناسب و یا کپسول حاوی.

حاوی فشرده استفاده نمایند.

توجه به این مهم در فضاهائی که تنگ می‌باشد( کمتر از 10 مترمربع) و داخل چاهها و معادن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

ماسکهای محافظتی دارای انواع مختلف بوده بعضی صرفاً مقداری از ورود گرد و غبار را می‌گیرند و بعضی عمل فیلتره‌نمودن و تصفیه هوا را انجام می‌دهند.

کاربرد آنها بستگی به میزان حجم آلودگی و نوع گاز مخرب موجود در محل دارد.

این ماسکها برحسب ویژگی آنها دارای رنگهای متمایز از یکدیگر هستند بطور مثال ماسکی که در محیط با آلودگی گاز نیتروز و اکسید روی استفاده می‌شود برنگ آبی و سفید همراه بافیلتر است.

علاوه بر اینکه ماسکها بایستی قادر باشند میزانی از آلودگی را وارد سیستم