Структура сварочного производства на предприятии

Обновлено: 18.05.2024

Предварительный и операционный контроль.

Обеспечение качества сварных конструкций предопределяется предварительным контролем качества исходных материалов, параметров машин и агрегатов, квалификации сварщика, текущим пооперационным контролем сварки, проверкой готовых изделий.

Техническое руководство непосредственно сварочным производством на предприятиях и в организациях осуществляет главный сварщик. Руководят сварочными работами инженерно-технические работники, имеющие специальное образование. Одним из ответственных подразделений строительно-монтажных и специализированных предприятий является сварочная лаборатория, в обязанности штата которой входят: контроль качества сварки, аттестация сварщиков, а также участие в решении вопросов разработки технологии. Сварочная лаборатория находится в оперативном подчинении у главного сварщика. На промышленных предприятиях соответствующие подразделения или инженеры-специалисты в области сварки входят в штат заводских конструкторских бюро или отдела главного технолога.

Предварительным и операционным контролем проверяется:

2.5.1. Качество основного материала (металла и пластика): наличие сертификатов (документов на каждую партию металла с технической характеристикой химсостава, механических свойств, объема партии, даты производства, номера плавки) и заводской маркировки; соответствие механических свойств и химсостава требованиям стандартов и технических условий (ТУ); при серийном производстве изделий – в лаборатории проверяются механические свойства металла и пластика. Внешним осмотром выявляются расслоения, трещины и другие дефекты материала, предназначенного для сварки.

2.5.2. Качество сварочных материалов – электродов, флюсов, сварочной проволоки; наличие сертификатов, бирок, этикеток на упаковочных коробках и ящиках; сопоставляются сведения на этикетках с данными сертификатов. Проверяются качество покрытия электродов, их сварочные свойства, устойчивость горения, отсутствие пор и свищей.

2.5.3. Заготовки и их сборка под сварку: размеры заготовок, разделка кромок, очистка кромок от грязи, ржавчины, окалины, масел; при сборке заготовок – зазор между кромками, притупление их и угол раскрытия, ширина нахлестки, угол скоса кромок.

2.5.4. Техническая исправность сварочного оборудования: исправность контрольно-измерительных приборов, надежность контактов и изоляции, правильность подключения сварочной цепи, защитных устройств, электрододержателей, сварочных горелок, газогенераторов, редукторов, проводов, а также надежность обеспечения заданных режимов сварки.

2.5.5. Квалификация сварщика проверяется при установлении разряда и при допуске его к выполнению ответственных сварочных работ. Кроме теоретических знаний сварщик должен продемонстрировать свои практические навыки сваркой контрольных образцов, которые подвергают испытаниям.

2.5.6. Технология сварки – текущий контроль на всех этапах производства работ, точность сборки свариваемых элементов, применяемые приспособления и кондуктора, режим сварки, последовательность операций, скорость и время выполнения операций, число слоев в многослойном шве и порядок их наложения, тщательность зачистки слоев от шлака, отбор образцов и проведение опытных сварок с последующим их испытанием, корректировка режимов сварки и, применяемых материалов.

2.5.7. Готовые сварные конструкции подвергаются наружному осмотру, измерениям швов, плотности сварных швов и отсутствию (или наличию) внутренних дефектов, механическим испытаниям прочности соединений (при массовом выпуске изделий из каждой партии в количестве 80…100 штук отбирается 5% образцов, но не менее 5 и не более 16 штук для внешнего осмотра и обмера, а 3 образца – для разрушающих испытаний на прочность). Контролю подвергается каждая партия сварных изделий и конструкций. Для этого партии группируются по однотипным изделиям: каркасам, закладным деталям, металлоконструкциям, выполненным из одинаковых материалов, одним сварщиком, на одних и тех же машинах и при идентичных режимах сварки.

При сварке ответственных конструкций, например, резервуаров, трубопроводов, корпусов судов, контролю качества подвергаются все сварные швы с использованием рентгеновского просвечивания, позволяющего получить достоверные сведения о прочности, плотности и других характеристиках сварных соединений.

Организация сварочных работ: место, оборудование, кадры

Организация сварочных работ – это не только сам процесс сварки, но и комплекс мероприятий, связанных с подготовкой рабочего места, контролем качества, обеспечением безопасности и решением кадровых вопросов, в том числе с повышением квалификации сотрудников. Также следует помнить о закупке расходных материалов, оборудования, соответствующей одежды.

Помимо текущих организационных моментов, грамотное руководство стремится к модернизации производства и повышению эффективности. Расходы окупаются за счет расширения видов производимых работ, увеличения их объемов и роста качества. Подробнее об организации сварочных работ на современном производстве читайте в нашем материале.

Основные принципы организации сварочных работ

Организация сварочных работ включает такие составляющие, как проверка технологического уровня предприятия; подготовка квалифицированных руководящих кадров; обучение и аттестация сварщиков; обеспечение материально-технической базы; грамотное распределение рабочей силы; проверка оборудования для сварки.

Все работы по сварке необходимо осуществлять строго по проектам производства работ (ППР), картам трудовых процессов или технологическим картам. Раздел сварки ППР включает:

вычисление объемов работ в трудовом (нормативы) и натуральном исчислении;
схемы энергоснабжения;
ведомости ресурсов — как материальных, так и трудовых;
принятие решения о форме организации трудовой деятельности;
нормативные документы на сварочные работы, процесс термообработки и правила контроля качества сварных швов;
правила соблюдения техники безопасности и нормативов по охране труда.

Если требуется, при организации выполнения сварочных работ можно составить производственный график. При этом важно предусмотреть максимальные возможности по изготовлению и укрупнению конструкций на заводе или ином предприятии, проводящем механизацию работ по сборке и сварке.

Исходя из объемов сварки, предусмотренных ППР, проводят тактическое и оперативное планирование работ по сварке, а также рассчитывают размеры заработной платы мастеров.

Кадровое обеспечение

Всей техникой сварочных работ на предприятии руководят главный сварщик (в крупных организациях, где в штате имеется 200 сварщиков и более или производится не менее 20 тыс. т сварных конструкций), инженер, мастер по сварке, прораб.

В организации-подрядчике каждый специалист по сварочным работам отвечает за свой комплекс операций, и под его началом работают от 10 до 20 сварщиков. Должность инженерно-технического работника (ИТР) занимает специалист из линейного персонала, при этом он должен:

следить за тем, чтобы работы производились согласно ППР и иным нормативным документам и инструкциям;
проверять выполнение работниками требований к организации сварочных и сборочных работ с целью соблюдения необходимого их качества, а также рекомендуемых режимов сварки и термической обработки;
грамотно распределять имеющиеся ресурсы сварочной техники и внедрять новые, а также правильно хранить сварочные материалы и оптимально их расходовать;
выписывать сварщикам наряды на работу, вести учетные записи сделанных работ;
в соответствии с госстандартами и техническими условиями проводить контроль сварных швов на всех стадиях работы (начало, процесс работы и приемка готового изделия);
участвовать в создании исполнительных документов на сварные швы, а также в процедуре сдачи сооружений или их комплексов заказчику либо контролирующим органам;
время от времени принимать участие в аттестации сварщиков и мастеров по резке газом;
принимать участие при написании заявок на оборудование и материалы для сварки, отчетов по сварочным работам.

Старший специалист по сварочным работам находится в непосредственном подчинении у главного инженера управления, а в техническом смысле — еще и у главного сварщика производственного объединения.

Количество сварщиков на предприятии зависит от принятых на нем форм организации труда:

Сварщики высокой квалификации, работающие в одиночку, числятся на определенном монтажном участке и начинают трудиться, как только монтажная бригада провела подготовительные работы. Сотрудник, отвечающий за организацию проведения сварочных работ (прораб, начальник участка), распределяет рабочие места, выписывает наряды и принимает готовую работу.

Наряды на работу у каждого сварщика индивидуальные. Такая форма организации трудовой деятельности наиболее эффективна там, где предполагаются малые объемы выпускаемой продукции либо небольшой фронт сварочных работ.

Если на предприятии планируется выпуск большого количества продукции и разворачивается широкий фронт работ (крупногабаритные изделия, тяжелые по массе установки, сложные сборные конструкции), то сварщиков высокой квалификации объединяют в бригады, которые подчиняются прорабу (начальнику участка), отвечающему за организацию работ на сварочном участке.

Он распределяет рабочие места и принимает готовую работу. Выплаты производятся по бригадному наряду.

Еще один вариант — формирование из высококвалифицированных сварщиков комплексных монтажных бригад, трудящихся по бригадным нарядам. Он актуален в основном при монтажных работах на трубопроводах и других подобных сооружениях. Здесь, рассчитывая состав бригад, ориентируются на время, за которое свариваются стыки.

Таким образом, сварщикам не приходится выполнять тяжелую физическую работу и гарантируется высокое качество сварных соединений.

Формируют бригады из сварщиков невысокой квалификации (четвертый разряд или ниже), которые выполняют относительно несложные работы по сварке и прихватке. Здесь также могут работать слесари-монтажники, получившие специальность сварщика.

Сварка осуществляется по бригадному наряду. Чаще всего такой вариант используется при монтаже и сварке неответственных конструкций.

Сварщиков, имеющих высокую квалификацию и работающих в монтажном управлении, собирают в группы, трудящиеся на каждом объекте данного управления (формируются специализированные участки сварочных работ).

Процессом руководят ИТР с соответствующим уровнем образования. Сварочные работы ведутся путем внутреннего субподряда у монтажных участков. Такой способ организации работ применяется при больших объемах сварки ответственных конструкций в монтажных управлениях и на отдельных участках.

Тогда рекомендуется такая форма организации труда при выполнении сварочных работ: ответственный исполнитель — это целый специализированный сварочный участок, в состав которого включены и монтажные бригады (либо монтажный участок как субподрядчик находится в подчинении у сварочного участка).

Оборудование и технология сварочного производства

Сварочные работы невозможны без специального оборудования. Минимальный комплект необходимых устройств включает инвертор, выпрямитель и трансформатор. Их необходимо иметь на каждом производстве, даже совсем небольшом.

Дело в том, что такой набор универсален, благодаря ему можно настроить любой необходимый режим сварки. Инвертор — простой в использовании прибор, доступный даже начинающим сварщикам и позволяющий проделывать нужные объемы работ. Роль трансформатора заключается в подаче на электрод электрического тока, причем диапазон его значений довольно широк. Наконец, выпрямитель помогает сваривать наиболее качественные швы.

Крупные производственные предприятия оснащаются соответствующим высококлассным оборудованием, сложным по устройству, но зато очень функциональным. Такие аппараты обладают большими производственными возможностями и могут настраиваться в зависимости от специфики работы. В том числе имеются модели-роботы, работающие самостоятельно и не требующие присутствия рядом оператора. Рассмотрим более подробно процесс автоматизации производственных линий.

Автоматизация производства требуется на тех предприятиях, которые работают масштабно и выпускают много продукции. Прогресс не стоит на месте, и сейчас созданы аппараты, работающие самостоятельно или, по крайней мере, делающие труд сварщика гораздо более легким. Самый элементарный пример такого устройства — полуавтоматы, в которых сварочная проволока подается не вручную, а с помощью механизмов.

Как правило, современнейшее оборудование для различных видов сварки изобретается для тех предприятий, которые идут в ногу со временем и разрабатывают новые технологии. Все работает в совокупности: спрос рождает предложение.

Благодаря техническим инновациям процесс электродуговой сварки осуществляется гораздо легче и быстрее. Стоит отметить, что в настоящее время сварочные участки в основном очень хорошо механизированы. На крупных заводах создаются роботизированные линии, которые могут работать по вложенной в них программе. Здесь не нужно задействовать дополнительных работников для организации контроля качества сварочных работ.

Организация рабочего места сварщика

Рабочее пространство сварщика необходимо содержать в полном порядке. Каждый прибор, каждый элемент оборудования должны находиться на своем месте. Нужно следить, чтобы инструмент для сварки и прочий инвентарь были исправны. Сварочные работы и сборку конструкций следует осуществлять в специальных козелках, имеющих ровную рабочую поверхность и высоту 60—65 см.

Трансформаторы для сварки размещают на площадках, изготовленных из металла, имеющих высоту 10 см и ширину 80 см. Впрочем, ширина площадки зависит от того, сколько агрегатов на ней установлено. Трансформаторы ставят, не ограждая их, чтобы к ним имелся открытый доступ в любое время для регулирования тока, проверки и починки. Рубильники для них располагают на трубчатых стойках. Сварочные преобразователи тока размещают у колонн цеха на полу, а их включающие устройства монтируют на колонне.

Рабочее место сварщика должно быть оснащено инвентарными алюминиевыми лестницами для работы с конструкциями, имеющими большую высоту. Все провода, электрододержатели обязательно нужно изолировать. Инструменты и рабочие приспособления следует хранить в специальных шкафах, устанавливаемых возле колонн.

Безопасная организация сварочных работ предполагает оборудование в цехе стабильной приточно-вытяжной вентиляции, чтобы уменьшить содержание вредных примесей в воздухе и обеспечить сварщикам нормальные условия труда.

Для небезопасных для здоровья веществ в воздухе рабочей зоны стандартами прописаны предельно допустимые концентрации (ПДК): для диоксида азота — 5 мг/м3, оксида углерода — 20 мг/м3, марганца — 0,3 мг/м3, кремниевой пыли (аэрозоль) — 1—4 мг/м3.

Граница рабочей зоны по высоте составляет 2 м (над уровнем пола). Очень важно каждый день мыть пол в цехе, поскольку влажная уборка снижает концентрацию вредных веществ в воздухе. Нельзя забывать и про шумовые загрязнения: например, чтобы уменьшить уровень шума, рекомендуется вместо рубки пневматическими молотками использовать воздушно-дуговую резку.

Если производится сварка металлических листов и таким образом создается замкнутое пространство, то сварщику необходимо обеспечить постоянный приток свежего воздуха. Для освещения рабочего участка пользуются переносными светильниками напряжением 12 В (не больше).

Проводить работы следует на резиновом коврике, мастер при этом должен быть обут в диэлектрические галоши. Очень важно обеспечить надежное заземление свариваемых изделий, инструмента и оборудования, а также стеллажей.

Контроль сварочных работ

В таблице приведена схема входного контроля организации сварочных работ, который осуществляет прораб или мастер по сварке.

Материалы для сварочных работ

Оборудование и приспособления для сварки и монтажных работ

Проверяют проект производства работ (раздел сварки), технологический проект, сертификаты на расходные материалы, технологичность узлов сварки. Рассчитывают количество необходимых оборудования и материалов, определяется, сколько нужно сварщиков и насколько трудоемки работы.

Проверяют, допущены ли рабочие к сварке ответственных конструкций по «Правилам аттестации сварщиков». Если требуется, дополнительно готовят кадры для выполнения этой работы. Организуют сварку, испытывают пробные образцы.

Проверяют наличие сертификатов, соответствие материалов техническим условиям, документы об испытаниях технологических свойств. Контролируют соблюдение сроков и условий хранения, а также наличие бракованных материалов.

Проводят проверку наличия контрольно-измерительной аппаратуры, а также того, исправно ли оборудование и все ли комплектующие на месте.

Проверяют удостоверения сварщиков, проводят дополнительные проверки квалификации.

Проводят осмотр и механические испытания.

Проверяют документацию, контролирует заполнение формуляров, журнала учета и состояния оборудования.

Перед пуском сборочно-сварочных работ.

Сотрудники, привлекаемые к контролю

Отдел главного механика (энергетика).

В следующей таблице дана схема операционного и приемочного контроля качества сварочно-сборочных работ, который также осуществляет прораб или мастер по сварке.

Подготовка конструкций под сварку

Сборка конструкций под сварку

Подготовка исполнительных документов

Проверяют, нет ли на поверхности грязи и сора, соответствуют ли размеры, форма и свойства подготовленных кромок нормативным требованиям. Контролируют, насколько хорошо зачищены кромки.

Проверяют: в каком состоянии находятся кромки и прилегающие к ней части поверхности; соблюдаются ли проектные требования по соответствию размеров и марки сварных материалов; как используются приспособления для сварки; соблюдается ли последовательность технологических операций.

Проверяют: режим сварочных работ; последовательность нанесения слоев (швов); соответствуют ли нормативным требованиям атмосферные и прочие условия в цехе; соблюдены ли требуемые характеристики материалов и хорошо ли они подготовлены к сварке. Организуют сварочные работы и испытывают контрольные образцы.

Уточняют количество сварных соединений и корректируют схему их расположения. Проверяют: насколько качественно оформлены швы; нет ли внутренних или наружных дефектов на изделии; не имеется ли трещин, шлака, металлических брызг в материале соединения и околошовной области; нет ли таких изъянов, как поры, непровары, кратеры, прожоги, подрезы и т. д.

Подвергают проверке все документы, касающиеся сварки: журнал сварочных работ, копии удостоверений сотрудников, сертификаты на сварочные материалы, протоколы испытаний готовых изделий, заключения по ультразвуковому и другим видам контроля, акты проверки сваривания контрольных стыков, документы, подтверждающие проведение металлографических исследований.

Проводят внешний осмотр и измеряют параметры.

Проводят внешний осмотр, измеряют параметры, а также осуществляют механические испытания.

Проводят внешний осмотр, контроль — физический и химический.

Проверяют техническую документацию.

В процессе сварочных работ.

До и после сварки.

Кто привлекается к контролю

Мастер или прораб монтажного участка.

Мастер или прораб сварочного участка.

Какую выбрать форму организации сварочных работ на предприятии? Это зависит от нескольких факторов: производственных условий, объема и характера сварочных работ. Так или иначе, нужно максимально загружать сварщиков в соответствии с их специализацией и создавать межоперационные заделы.

Если посмотреть на работу ведущих монтажных предприятий, то становится ясно: заметно повысить производительность труда сварщиков можно при разделении операций по сварке и сборке конструкций, наличии межоперационных заделов, а также организации работы сварщиков в особых мобильных подразделениях и расширении таким образом зоны обслуживания работ по монтажу.

Все это позволяет наладить стабильную, полную занятость сварщиков работой именно по их специальности. Вынужденные технологические перерывы становятся меньше, сокращаются потери ценного рабочего времени, которое можно будет потратить на осуществление сложных проектов.

Кроме того, слесари и сварщики становятся требовательнее друг к другу и к качеству подготовки изделий под сварку и сварных соединений. Повышается общее качество, изучаются новые технологии, внедряется передовое оборудование и, конечно, возрастает заработная плата.

Многолетний опыт и проведенные расчеты говорят о том, что при работе со сложными монтажными конструкциями занятыми по своей специальности оказываются в среднем 60—70 % квалифицированных сварщиков четвертого – шестого разрядов.

Конечно, начальству необходимо контролировать использование квалифицированного персонала в соответствии с их специальностью и разрядом. В этом залог успешного повышения производительности труда.

Контроль можно осуществлять по формулам, используя при расчетах коэффициент качества рабочего времени к3, представляющий собой отношение нормы времени, затраченного на соответствующую уровню квалификации сварщика работу, либо фактической выработки tu к рассчитанным нормированным затратам времени на эту работу (t).

Производство сварных конструкций — весьма сложный процесс, состоящий из множества уровней. Он выполняется поэтапно, и на каждой стадии задействованы квалифицированные работники. Для четкой, налаженной работы необходимо установить строгий порядок организации сварочных работ и проработать каждый ее этап.

Организация сварочного производства на предприятии

Сварочные работы востребованы везде, где подразумевается использование металлических конструкций. Без них не обходится ни одна отрасль экономики. И с каждым годом потребность в таких услугах только возрастает. Поэтому наряду со старыми сварочными предприятиями, которые существуют уже несколько десятилетий отрываются новые. В силу небольшой популярности профессии сварщика ощущается дефицит специалистов, а особенно высокой квалификации. Вместе с тем возрастают требования к специалистам, занятым на производстве.

Что такое сварочное производство

Сварочное производство – это организованный процесс, состоящий из набора сотрудников, помещений, оборудования, материалов, технологий, методик и правил, которые объединены родом деятельности, а именно – выполнением сварочных работ. Результатом такой деятельности являются готовые конструкции из металла. Работы носят разную направленность и могут выполняться при монтаже, строительстве, производстве, ремонте металлоконструкций разной степени сложности. Качество контролируется уполномоченными представителями Ростехнадзора.

Организация сварочного производства

Организация производственных процессов является фундаментом всего. Даже если найти высококвалифицированных специалистов, качественное оборудования, электроды и другие расходные материалы, получить отличный подряд, можно загубить все дело, если безответственно организовать работу.

Сварочные работы могут выполняться на производственном участке предприятия или на двух типах объектов вне пределов сварочного цеха: на строительно-монтажной площадке или платформе для ремонта. Оптимальным вариантом является специализированный завод. Считается, что именно такие условия наиболее благоприятны для выполнения сварочных работ. Помещения, в которых находятся сварщики, подключены к электрической сети снабжения, отапливаются и оборудованы системами приточно-вытяжной вентиляции. Они оснащены достаточными источниками света и современным высокотехнологичным оборудованием.

Хорошие условия дают возможность сварщикам уделять максимум внимания качеству и соблюдению всех требований технологической цепочки. Специалисты, работающие под открытым небом, такого комфорта лишены. Нередко работать им мешает сильный ветер, низкая технологичность переносного оборудования и прочие факторы. Вне зависимости от места работы, сварщик должен обладать достаточным уровнем знаний и навыков.

Есть и еще одно существенное отличие. Работающие на выезде работники, как правило, имеют индивидуальные задания. Они сами контролируют процесс выполнения работы и отвечают за качество персонально. Реже функции контроля и организации ложатся на прораба, бригадира или мастера участка. Совсем иная картина на заводе.

Прежде всего, нужно обратить внимание на то, что сварочный процесс в заводских условиях носит максимально универсальный характер. Здесь можно сваривать разные материалы и решать задачи самого сложного уровня. Все, что требуется для выполнения особо сложных работ – соответствующие материалы, оборудование, навыки специалиста и организация процесса со стороны руководителей среднего звена. В процессе производства принимают участие сварщики, ведущие специалисты предприятия, инженеры и технологи. Их работы организована по принципу конвейера. Другими словами, каждый из сотрудников выполняет возложенную на него задачу, которая является составляющей общего производственного процесса.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Чем больше сотрудником, тем более ярко выражен так называемый человеческий фактор. Не все и далеко не всегда могут делать свою работу одинаково качественно. К сожалению, избежать ошибок не удается. Брак, допущенный одним сотрудником, отражается на всей производственной цепочке. Могут иметь место какие угодно проблемы: как самая простая (например, неверно выбранный режим сварочного аппарата или непостоянная дуга), так и более сложные, связанные с упущениями в контроле качества. Если соединение деталей получилось некачественное, то изделие будет выбраковано.

Кроме того, на производстве требуется выполнять и другие работы. К примеру, требуется подготовить технологическую карту для конкретного вида работ или же подготовить проектную документацию под определенную задачу. Для выполнения такого рода заданий требуется наличие большого опыта и знаний. Наиболее подготовленными в этом плане являются инженеры. Они разрабатывают технологические карты, составляют чертежи, подбирают наиболее подходящие режимы сварки, материалы и комплектующие. Разработанная ими документация проверяется другими специалистами и только после этого попадает к главному сварщику или ведущему специалисту. Он раздает задания своим подчиненным – сварщикам первого звена.

Другой важной составляющей сварочного производства является технической оснащение. Базовый комплект сварного оборудования включает инвертор, выпрямитель и трансформатор. Даже самое маленькое производство должно быть оснащено таким минимальным набором, не говоря уже о серьезных линиях.

Такой набор необходим в силу своей универсальности и позволяет специалисту выбирать оптимальный способ сварки. Инвертор прост в эксплуатации и дает возможность даже новичкам выполнить определенный объем работы. Трансформатор необходим для того, чтобы обеспечить подачу тока на электрод в широком диапазоне значений. А выпрямитель необходим мастерам для того, чтобы добиться наиболее качественного соединительного шва.

Серьезные производственные линии комплектуются и соответствующим по классу оборудованием. Это технологичные аппараты с большими возможностями и функционалом. При необходимости они оснащаются специфическими функциями, «заточенными» под потребности конкретного производства. Есть роботизированные модели, которые все операции выполняют самостоятельно и присутствие оператора зачастую не требуется. Процесс автоматизации производства стоит рассмотреть более детально.

Внедрение автоматических линий необходимо там, где планируется выпуск большого количества продукции. благодаря современным разработкам, на рынке появились модели, которые значительно упрощают труд сварщиков или же работают без вмешательства специалистов. Самый простой образец такого решения – полуавтоматические аппараты, в которых проволока к сварке подается механизмами, а не вручную, как на простых устройствах.

Новые виды оборудования для дуговой или газовой сварки разрабатывается одновременно с поиском более совершенных технологических решений. Поэтому в сварочные цеха поставляются агрегаты, которые соответствуют тем или иным технологическим приемам. Благодаря изобретениям электродуговая сварка металла становится проще и доступнее. В наши дни механизация сварочных участков находится на очень высоком уровне. На предприятиях нередко монтируются роботизированные линии, которые функционируют по заданной программе и не требуют вмешательства человека в производственный процесс.

Требования к специалистам

В любом случае конечный результат зависит от человека – либо сварщика, либо оператора автоматических линий.

Первичное звено производства – сварщики. В зависимости от объема производимой продукции, предприятия нанимает от двух и больше специалистов. Каждый из них имеет профессиональное удостоверение, подтверждающее квалификацию и разряд. Тут же указано, какой тип работы может исполнять владелец такого документа. Сварщики, имеющие низкий профессиональный разряд, допускаются к выполнению самых простых операций, не требующих специальных навыков и большого опыта.

Главные сварщики не настолько заняты в производстве, сколько в контроле работы специалистов первичного звена. помимо этого, они инструктируют рабочих по определенным технологическим операциям, дают наряды на выполнения конкретного объема работ и т.д. Это второй уровень специалистов, занятых в производстве сварных металлоконструкций.

На третьем уровне находятся технологи. Они контролируют работу специалистов первого и второго уровня. Контроль качества производимой продукции также входит в сферу их прямых обязанностей.

Последнюю четвертую ступень производственной иерархии занимают инженеры. Они отвечают за все технологические операции на производстве. Если по каким-либо причинам инженер допустит ошибку, то она непременно проявит себя, а изготовленный продукт будет иметь брак. Инженер разрабатывает документацию и принимают решению в каком режиме и с помощью какого оборудования выполняются сварочные работы. Как правило, все специалисты четвертого уровня имеют высшее профильное образование.

Вне зависимости от занимаемой должности и степени квалификации все сотрудники компании обязаны раз в несколько лет подтверждать свою профпригодность перед специальной комиссией. Чтобы соответствовать все возрастающим требованиям и быть в курсе последних разработок, сварщики постоянно проходят курсы повышения квалификации. По их окончании сдаются экзамены.

Сварочное производство представляют собой сложный многоуровневый процесс. Он состоит из большого количества этапов, на каждом из которых заняты специалисты соответствующего уровня. Чтобы такой сложный механизм работал без сбоев, нужно внимательно отнестись к организации каждого этапа работ.

Организация работы сварочного цеха

Любой сварочный цех – объект непростой. Чтобы его организовать, придется провести согласования с пожарной охраной и санэпидстанцией, потому что в первую очередь здесь будет присутствовать энергия в чистом открытом виде, а это электричество или огонь от газовой горелки.

Во вторую очередь, все по тем же причинам, здесь будут сложные условия работы. Поэтому очень важно изучить правила организации цеха, строго соблюдать их в процессе всего срока эксплуатации сварочного участка.

С чего начать

Главенствующее значение имеет проектирование сварочных цехов. В чем оно заключается? Здесь несколько позиций, которые будут определять технологический процесс, касающийся сварочных работ, а также сборки узлов и деталей.

В первую очередь надо разобраться с комплектацией. Понятно, что основное оборудование для сварочного цеха – сварочные аппараты (газовые, электрические). Их стоимость определяется объемами проводимых работ.

Если объемы большие, то лучше приобретать профессиональные приборы. Если сварочный цех небольшой, то можно обойтись бытовыми аналогами. Цех для сварки должен быть разноплановым, чтобы собрать как можно больше работы, поэтому стоит подумать о приобретении контактной сварки.

Нельзя забывать о простых на первый взгляд приспособлениях, которые в сварочном цеху будут занимать определенное место. К примеру, верстак или стол для сварки.

Он должен быть правильно организован не только в плане удобства проведения сварочных операций, но и в плане быстрого доступа к дополнительным инструментам, расходным материалам. Тем более, рабочее место сварщика – единый комплекс приспособлений, которыми ежедневно пользуются.

Расположение оборудования и приспособлений

Схема расположения оборудования строго регламентирована нормами и правилами техники безопасности в сварных цехах. Планировка определяет безопасность, удобство передвижения персонала, перемещения деталей, узлов и готовой продукции. Есть несколько рекомендация по обустройству:

если в цеху используется для электросварки трансформатор, то его надо устанавливать в 5-7 м от верстака и в полуметре от стены (минимум). Бытовой инвертор может быть установлен на поверхности стола;
если сварка производится газом, тогда баллоны с кислородом и ацетиленом расставляются вдали друг от друга на расстояние не менее 5 м. То же самое касается и пропанового оборудования. Это же расстояние выдерживают между местом сварки и баллонами;
газовые шланги, электрические кабели укладывают в стороне от проходов, чтобы по ним не ходили. Это в первую очередь требование техники безопасности, во вторую способ сохранения имущества;
между оборудованием, столами, шкафами и другими громоздкими предметами оставляется расстояние 1 м для удобства перемещения людей, перевозки деталей на тележках.

Оборудование для автоматической сварки требует большего пространства. Необходимо учитывать его передвижение по сварочному цеху и доступ к нему исполнителей.

Система вентиляции

Вентиляция сварочного цеха – наиважнейшая составляющая и одно из главных требований организации сварочных цехов. С ее помощью из пространства рабочего места сварщика удаляются тяжелые газы от расплавления металлов и сгорания покрытий электродных стержней.

Многие делают ошибку, устанавливая над верстаком больших размеров зонд, который трубами или гофрами подсоединяется к общей системе вентиляции. Оптимальный и эффективный вариант – установить боковой отвод газов, чтобы они не поднимались выше уровня свариваемых заготовок.

Очень важно сделать точный расчет вентиляционной системы, чтобы обеспечить максимальный отсос воздуха из каждого рабочего места. Вентилятор лучше установить за пределами цеха. Особенно это будет актуально, если сварной цех организуется в гараже.

Небольшое помещение без вентиляции станет местом, где невозможно будет находиться без респиратора или противогаза. Да и СЭС разрешение на эксплуатацию такого плохо оборудованного цеха не даст. Поэтому очень важно не только установить систему вентиляции, но и грамотно рассчитать характеристики вентилятора, особенно мощность прибора.

Плюс правильно распределить воздуховоды, чтобы они не мешали при перемещении крупногабаритных деталей. А значит, придется сделать чертеж с условием грамотного расположения всех элементов системы.

Требования к помещению

Кроме всех вышеописанных требований, которые в основном касаются техники безопасности, есть дополнительные правила и нормы. Одно из основных – прочность и твердость пола в сварочном цеху. Он должен быть отделан нескользящим огнестойким материалом.

У каждого сварщика должно быть свое рабочее место площадью не менее 2 м 2 . Работать в нем двух сварщикам запрещается.

Хотя если сварочный цех небольшой, то можно верстак поделить и на двоих с одним условием – между сварщиками надо установить перегородку из негорючего материала. Обычно ее делают из листового металла.

Очень важна цветовая отделка сварочного цеха, особенно когда процессы проводят электросваркой. Блики и отсветы могут помешать рабочим. Основной цвет окраски – желтый, белый или серый. Что касается краски, то лучше использовать белила из цинка или титана.

Структурные элементы

Очень важно правильно подходить к структуре сборочно-сварочного цеха. Это производственное помещение, в котором проводятся различные операции с использованием широкого ряда разноплановых материалов.

Кроме основного цеха в структуру производства должны входить складские помещения: для металла, для расходных материалов.

В заготовительном отделе металл подготавливают к работе: проводят резку под заданные размеры, зачистку, шлифовку и прочее. Далее продукция поступает на промежуточный склад, где собираются заготовки по позициям.

Затем идет основной цех, где производится сборка, сварка деталей и узлов в единую конструкцию. Последний отдел в структуре – склад готовой продукции.

По понятным причинам в небольших сварочных цехах такое не организовать, но этого и не надо. К примеру, промежуточный склад здесь ни к чему, то же самое касается заготовительного цеха.

Как показывает практика, все операции проводятся обычно в одном помещении. А готовую продукцию хранят или на улице под навесом, или выдают тут же на руки заказчику.

Описание структуры со складами – достаточно большой комплекс, который может располагаться под одной крышей или в разных зданиях. В таких условиях не обойтись без продуманной организации логистики, позволяющей сэкономить на транспортных средствах.

В новых производствах стараются сварочные цеха расположить по блочному или модульному принципу. Вся структурная цепочка располагается на одной линии с необходимой последовательностью перемещения, начиная от исходных материалов, заканчивая готовой продукцией.

Отношение потребителей к сварочным цехам практически однозначное – это пыльное помещение, в котором работают люди в запачканных спецовках. Но не стоит думать так обо всех цехах.

Новые требования и правила представляют собой новый подход к грамотной организации труда, где в первую очередь ставка делается на человека, на его профессионализм, на то, в каких условиях он работает. От этого во многом зависит результат.

СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Сварочное производство включает большую группу технологических процессов соединения, разъединения (резки), наплавки, пайки, напыления, спекания, локальной обработки материалов и т. д. Эти процессы идут с применением на месте обработки термической, термомеханической или электрической энергии. Наиболее широко применяются термические процессы с использованием энергии химических реакций (сгорания горючих газов в кислороде), электрической энергии (электродуговые, электрошлаковые, плазменные, электронно-лучевые процессы и др.), а также энергия звука и света (процессы ультразвуковой, лазерной сварки, резки, прошивки отверстий, термообработки и пр.). При термомеханической сварке используется теплота и работа механического сжатия (газопрессовая, индукционная, контактная, диффузионная сварка и др.).

Санитарно-гигиенические условия труда при сварке определяются главным образом особенностью технологических процессов, выполняемых с использованием различных источников энергии, поэтому кратко рассмотрим наиболее распространенные из них.

Термический класс сварочных процессов. Электродуговая сварка. Самым универсальным и распространенным источником теплоты, используемым для сварки плавлением, является электрическая дуга. Сварка ведется плавящимися или неплавящимися электродами. Для изоляции дуги и расплавленного металла от воздуха применяют газовую, газошлаковую или шлаковую защиту. В качестве газовой защиты используют инертные газы (аргон, гелий) или углекислый газ.

Широко применяется сварка металлическим электродом с нанесенным на него покрытием. Покрытие содержит вещества, необходимые для устойчивого горения дуги, создания газовой и шлаковой защиты металла от воздуха и для физико-металлургической обработки жидкого металла с целью улучшения его качества (ферросплавы). В состав покрытлй входят ферросплавы (ферромарганец, ферросицилий, ферротитан) и некоторые другие компоненты.

Сварку под флюсом ведут с помощью автоматов и полуавтоматов. Эта разновидность дуговой сварки характерна тем, что дуга горит в газовом пузыре, надежно защищаемом от воздуха слоем расплавленного флюса-шлака и твердого флюса. Слой флюса также защищает окружающее пространство от вредного излучения дуги.

Электронно-лучевая сварка. Сущность электроннолучевой сварки заключается в использовании для нагрева и плавления металла кинетической энергии электронов, ускоренных электрическим полем с высокой разностью потенциалов. Устройство, с помощью которого получают узкий сфокусированный электронный луч с большой плотностью энергии, называют электронной пушкой. Электронно-лучевая сварка обычно ведется в вакууме 10 -2 – 10 -3 Па.

Сварка световым лучом. В последнее время в промышленности все более широко применяется энергия светового луча, получаемого с помощью оптических квантовых генераторов (ОКГ) или лазеров. Излучение ОКГ характеризуется рядом уникальных свойств: высокой монохроматичностью, значительной степенью когерентности, большой мощностью и высокой направленностью. В сварочном производстве наиболее перспективны газовые лазеры, имеющие достаточно высокие мощности и КПД. Они успешно применяются для сварки и резки металлов. Высокая плотность тепловой мощности (выше 108 – 109 Вт/м 2 ) при современной лазерной технике позволяет не только плавить, но и испарять все известные материалы.

Плазменная обработка материалов. При плазменной сварке, резке или напылении материалов источником теплоты служит плазменная струя, которая представляет собой поток ионизированных частиц, обладающих большой энергией. Для получения плазменной струи применяют специальные устройства, называемые плазменными горелками или плазмотронами. В плазмотронах используют дуговой разряд значительной протяженности, горящий в сравнительно узком водоохлаждаемом канале. В зависимости от состава среды температура плазмы газового разряда в дуге, стабилизированной водяным вихрем, составляет 20000 – 30000 °С.

2. Термомеханический класс сварочных процессов. Соединение металлов с помощью высокотемпературного нагрева и пластической деформации металла было первым видом сварки, который создал человек. Таким видом была кузнечная или горновая сварка. В дальнейшем развитие сварки давлением шло по пути совершенствования источников нагрева, методов пластической деформации, способов очистки и защиты соединяемых поверхностей.

Электрическая контактная сварка. Ее разновидностью является точечная сварка. При точечной сварке соединяемые детали зажимают между электродами машины и через них пропускают ток большой силы, обеспечивая разогрев и плавление металла. После затвердевания металла под давлением образуется сварная точка, прочно связывающая обе детали.

Сварка токами высокой частоты. Способ сварки основан на высокочастотном нагреве до сварочных температур поверхностей, подлежащих соединению, и сжатии этих поверхностей. Для сварки токами высокой частоты применяют 2 способа передачи энергии: контактный и индукционный. При контактном способе к нагреваемым элементам подводится ток высокой частоты (обычно радиочастоты более 60 кГц). Индукционный нагрев осуществляют с помощью специального устройства, называемого индуктором.

Диффузионная сварка в вакууме. Этот способ сварки осуществляется за счет взаимной диффузии атомов контактирующих частей при относительно длительном действии повышенной температуры и незначительной пластической деформации. Для защиты металла, как правило, сварку ведут в вакууме. Для нагрева соединяемых деталей используют различные источники энергии, но наиболее широко применяют индукционный нагрев токами высокой частоты.

3. Механический класс сварочный процессов. Сварочные процессы, относящиеся к этому классу, выполняют без предварительного подогрева соединяемых деталей. Наиболее распространенным видом этого класса является холодная сварка. Она ведется при значительной пластической деформации за счет высокого давления соединяемых металлов, в результате чего между ними устанавливается межатомная связь.

Без предварительного подогрева ведется также ультразвуковая сварка. Соединение при ультразвуковой сварке происходит в результате совместного воздействия на детали сдвигающих высокочастотных механических колебаний, сопровождающихся нагревом металла, и сжимающего давления.

Санитарно-гигиеническая характеристика условий труда. Рассмотренные способы сварки резко отличаются по своим санитарно-гигиеническим характеристикам. Наиболее неблагоприятные санитарно-гигиенические условия характерны для термического класса технологических процессов, выполняемых на воздухе непосредственно в зоне дыхания рабочего, т. е. прежде всего для ручной электродуговой сварки.

Основными вредностями процесса электродуговой сварки являются сварочный аэрозоль, содержащий пыль, пары и газы, например, фтористые соединения, оксид углерода, оксиды азота, озон и т.д. УФ излучение, брызги расплавленного металла и шлака. Состав пыли и газов, образующихся при сварке, зависит главным образом от состава электродных покрытий. Основу пыли составляют оксиды железа, а примесями являются соединения марганца, хрома, никеля, ванадия, молибдена и других металлов, входящих в сварочную проволоку, покрытие или в расплавленный металл.

Наиболее вредное влияние оказывают оксиды марганца и фтористые соедиенния. Содержание их по сравнению с оксидами железа обычно невелико, однако вследствие своей токсичности они имеют решающее значение при выборе типа электродов и покрытий. Необходимо применять электроды с наименьшим содержанием марганцевых и фтористых соединений.

При всех видах сварки образуются озон и оксиды азота (главным образом оксид азота, а в отдельных случаях и диоксид азота). При неполном сгорании углерода, содержащегося в металле, образуется оксид углерода. В зоне дуги оксид углерода образуется за счет диссоциации углекислого газа, использующегося в качестве защитного газа. Озон, оксид азота и оксид углерода обладают высокой токсичностью.

Образующаяся при сварке пыль является высокодисперсной, количество частиц диаметром менее 1 мкм составляет 98 – 99 %. Длительное воздействие сварочного аэрозоля может стать причиной заболевания электросварщиков пневмокониозом.

Электрическая дуга относится к высокотемпературным источникам энергии с температурой порядка 6000 ºC, поэтому она является источником лучистой энергии широкого диапазона (инфракрасного, видимого, ультрафиолетового).

Большая яркость сварочной дуги (до 15000 стильб) может вызывать эффект ослепления и повреждения сетчатки глаза; интенсивное УФ-излучение приводит к острому профессиональному поражению глаз – фото- или электроофтальмии, а также может вызвать ультрафиолетовые ожоги незащищенной кожи.

Длительное воздействие лучистой энергии сварочных дуг при недостаточной защите глаз может приводить к развитию хронического заболевания органа зрения – катаракте.

Значительно улучшают условия труда сварщика автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. При этом дуга горит под слоем флюса и устраняется ее вредное влияние на органы зрения. Кроме того, ликвидируется опасность ожогов брызгами металла. Однако воздушная среда загрязняется газами и частицами пыли, состав и количество которых зависят в основном от состава применяемых флюсов. Валовое выделение пыли при этом способе сварки во много раз меньше, чем при ручной.

Концентрация аэрозоля в зоне дыхания сварщика составляет 5,1 – 12,2 мг/м 3 . Концентрация оксидов марганца в зоне дыхания рабочих, обслуживающих автоматы, колеблется от 0,11 до 0,7 мг/м 3 .

При сварке неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона основной вредностью является озон, а также тепловое воздействие открытой дуги. Выделение при этом электросварочного аэрозоля и оксидов марганца невелико.

Наиболее неблагоприятные санитарно-гигиенические условия имеют место при напылении и резке металлов электродуговым способом и с использованием плазменной струи. Эти процессы сопровождаются сильной загазованностью и запылением воздушной среды, во много раз превышающих предельно допустимые величины. Токсичность вредностей зависит от обрабатываемых материалов. При плазменном напылении и резке металлов вредными факторами являются шум, пыль, газы, тепловое и ультрафиолетовое излучение. Шум при плазменной обработке возникает вследствие прохождения плазмы со сверхзвуковой скоростью через узкое отверстие сопла горелки и превышает допустимые нормы. Суммарный уровень звукового и ультразвукового давления в рабочей зоне доходит до 120 – 130 дБ. Повышенное ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, высокочастотный шум и ультразвук, загрязнение воздуха аэрозолями требуют проведения при плазменной обработке комплекса защитных мероприятий, включающих укрытие установок в вытяжные шкафы, применение шумозаглушающих насадок на плазменные горелки, использование средств индивидуальной защиты органов зрения, слуха и лица сварщика.

При работе с лазерами наибольшей опасности подвергаются глаза и кожные покровы. Лазерный луч оказывает на биологические объекты тепловое, фотохимическое и механическое воздействие. Опасность представляет не только прямой, но и отраженный луч лазера. Опасность повышается в связи с тем, что излучение лазера может находиться в невидимой области. Во всех случаях траектория лазерного луча должна быть недоступна для работающих. Гигиеническим достоинством лазерной сварки является то, что благодаря высокой концентрации энергии и локальности нагрева количество выделяющихся вредностей при лазерной сварке мало. Еще более благоприятные санитарно-гигиенические условия характерны для электронно-лучевой сварки. Сварка ведется в вакууме в специальных камерах. Откачка воздуха из рабочей камеры ведется вакуумными насосами с выбросом его вне рабочего помещения, поэтому никакие загрязнения в помещение не поступают. Опасность для работающих представляет, как и при лазерной сварке, интенсивное излучение расплавленного металла, а также возникающее в результате электронной бомбардировки рентгеновское излучение. Последнее обстоятельство требует создания в электронно-лучевых установках защиты от рентгеновского излучения.

Термомеханический и механический классы технологических процессов по санитарно-гигиеническим условиям обычно значительно лучше термического. При контактной сварке величина сварочного тока достигает десятков тысяч ампер, что создает мощные электромагнитные поля. Высокочастотные электрические поля большой интенсивности являются неблагоприятным фактором при сварке токами высокой частоты. Эффективное снижение напряженности высокочастотного поля достигается экранированием высокочастотных установок.

Наиболее благоприятные санитарно-гигиенические условия в этом классе имеет диффузионная сварка в вакууме, не оставляющая в рабочих помещениях никаких загрязнений воздуха.

Ультразвуковая сварка характеризуется воздействием ультразвуковых колебаний на организм человека.

Из профессиональных заболеваний у сварщиков возможен пневмокониоз по типу сидероза. Он протекает в относительно благоприятной форме диффузно-склеротических изменений. Вдыхание сварочного аэрозоля и раздражающих газов служит причиной хронических профессиональных бронхитов. Соединения хрома могут быть причиной астмоидных бронхитов поражения слизистой оболочки носа и дыхательных путей.

Явления марганцевых интоксикаций среди сварщиков регистрируются редко и обычно в виде легких форм.

У операторов, обслуживающих плазменные установки (генерирующие чрезвычайно интенсивный шум), возможно развитие профессиональных кохлеарных невритов.

Профилактические мероприятия. Радикальным способом оптимизации условий труда сварщиков является интенсивно внедряемая в настоящее время автоматизация сварочных операций и применение робототехники. Создание и поддержание нормальных санитарно-гигиенических условий труда в сварочном производстве достигается применением системы профилактических мероприятий.

Удаление сварочной пыли и газов из рабочего помещения производят прежде всего с помощью местной вентиляции для стационарных и нестационарных сварочных постов. В связи с тем, что эффективность действия местной вентиляции менее 100 %, сборочно-сварочные цехи необходимо оборудовать также общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Механическая вытяжная вентиляция из верхней зоны обеспечивается осевыми вытяжными вентиляторами. Для компенсации воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией, должен быть обеспечен его организованный приток.

Борьба с шумом ведется как при создании оборудования, так и при его размещении в производственных помещениях. Там, где невозможно снизить уровень звуковой мощности, например при плазменных процессах, применяют индивидуальные средства защиты – противошумные наушники или вкладыши. Необходимо добиваться полной автоматизации таких процессов с выведением операторов из зоны действия шума.

Индивидуальные средства применяются также для защиты органов дыхания. При небольшой концентрации газов в воздухе можно пользоваться респираторами. При высоких концентрациях вредностей (при сварке в колодцах, цистернах, отсеках сосудов и др. замкнутых объемах) необходимо применять шланговые противогазы с принудительной подачей воздуха.

В последние годы разработаны и получили высокую гигиеническую оценку способы подачи приточного воздуха в зону дыхания сварщика – непосредственно под щиток.

Для защиты окружающих от лучистой энергии сварочных дуг оборудуются постоянные сварочные посты – кабины или устанавливаются ширмы.

Для защиты глаз и лица сварщиков используют специальные щитки и маски с защитными светофильтрами от ослепляющей видимой части спектра излучения, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.

К индивидуальным средствам защиты относятся спецодежда и спецобувь сварщиков.

Особое внимание уделяется средствам защиты от радиации, вредное воздействие которой зависит от мощности, дозы, вида излучения, расстояния от источников и т. д., поэтому важным является также строгий контроль излучения.

Важное место в обеспечении здоровья трудящихся в сварочном производстве занимают также медико-профилактические мероприятия. К ним относятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры, сроки и объем которых регламентированы приказом МЗ РФ № 90. Целесообразно периодическое пребывание сварщиков в санаториях-профилакториях с прохождением курсов специальных физиотерапевтических процедур.

Читайте также: