раздел 2.1). Существенным недостатком такой методики является ее трудоемкость, поскольку для выполнения определенного количества параллельных (повторных) измерений показателей уровней выделений требуется длительное время выполнения сварки, а, соответственно, и большое количество расходуемых сварочных материалов. Кроме того, требуется время на подготовку (взвешивание) фильтров до и после сварки. Также следует учесть высокую стоимость фильтров из ткани ФПП (фильтр И. В. Петрянова). Все эти недостатки делают труднодоступным проведение исследований зависимостей уровней выделений СА от режимов сварки и других технологических параметров.
Специалистами Киевского института медицины труда АМН Украины совместно с ИЭС им. Е. О. Патона, киевскими НПП "ЭЛЕКОМ" и "ФАРМА-РОБОТ" разработана новая ускоренная методика и установка для определения уровней образования ТССА, которая позволяет избегать всех вышеперечисленных недостатков [159, 160].
Для этого применяется компьютеризованная установка - анализатор выделения аэрозолей АВА-1, предназначенная для измерения уровней выделений СА в процессе сварки, наплавки, резки и применении других родственных технологий, связанных с образованием аэрозолей. Принцип действия установки АВА-1 основан на измерении суммарного электрического заряда потока частиц аэрозоля [159]. При этом регистрируется заряд частиц аэрозоля не одного определенного размера, а суммарный заряд частиц всех фракций. Величина электрического заряда потока выделяющегося аэрозоля имеет пропорциональную связь с интенсивностью его образования. Практически это реализовано в программном обеспечении АВА-1 путем введения в систему первичной обработки и отображения информации поправочных коэффициентов специально для ТССА. Градуировка шкалы интенсивности образования ТССА выполнена путем сопоставления данных по интенсивности выделения ТССА и электрического заряда его потока.
Для подтверждения достоверности результатов замеров приводим зависимость интенсивности образования ТССА от режима сварки, полученных общепринятой [154] и новой [160] методиками. На рис. 2.5 приведены указанные зависимости, полученные при механизированной сварке в углекислом газе [161]. Они свидетельствуют о том, что вид установленных зависимостей обеими методиками практически идентичен.
Рис. 2.5. Зависимость интенсивности образования ТССА от силы тока при
сварке в СО2 проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6 мм: 1 - общепринятая
методика (данные работы [161]); 2 - с использованием АВА-1
Программное обеспечение АВА-1 разработано в ИЭС им. Е. О. Патона с участием диссертанта совместно с НПП "ЭЛЕКОМ" таким образом, что позволяет регистрировать и записывать информацию в память ЭВМ в виде таблиц и графических зависимостей. Представляются графические зависимости от режима сварки следующих показателей: интенсивности, удельных выделений ТССА, а также дополнительно введенных предложенных нами новых показателей [162] - коэффициентов интенсивности и удельных выделений (г/кВт·ч и г/кВт·кг), соответственно. Кроме того, графически отображается вольт-амперная характеристика процесса сварки. Программа обеспечивает съем информации, ее первичную обработку, отображение в табличной форме и графическую распечатку результатов измерений. Программное обеспечение работает в диалоговом режиме.
Устройство и принцип действия АВА-1
Используемый по данной методике анализатор АВА-1 выполнен в виде двух раздельных блоков настольного типа (рис. 2.6):
устройства, обеспечивающего локализацию аэрозолей; аэродинамической трубы; приборов отбора проб воздуха и счета твердых частиц, основанного на измерении его суммарного электрического заряда;
системы первичной обработки и отображения информации об основных технологических параметрах исследуемых процессов (сварочного тока, напряжения на дуге и др.) и скорости выделения аэрозолей, базирующейся на использовании ЭВМ.
Рис. 2.6. Анализатор выделений аэрозолей АВА-1
На рис. 2.7 представлена блок-схема устройства для гигиенической оценки сварочных материалов. Устройство содержит заборное сопло 3, в проеме которого установлен сварочный инструмент с испытуемым электродом 2, связанный с блоком управления режимом сварки 1. Заборное сопло 3 с помощью воздуховода 4 соединено с воздуховодом 5, в котором установлена пробозаборная трубка 6.
9
8
7
10 11 12 13
6
5
4
3
1 2 14 15
Рис. 2.7. Блок-схема анализатора выделений аэрозолей АВА-1
(обозначения см. в тексте)
Воздуховод 5 через воздуховод 7 соединен с побудителем 8, на выходе которого установлен датчик 9 скорости потока воздуха.
К пробозаборной трубке 6 подсоединены последовательно ионизацион-ная камера 10, ротаметр 11, фильтр 12, аспиратор 13. Выход ионизационной камеры 10 соединен, кроме того, с первым входом блока контроля и управления 14, выход которого связан с ЭВМ 15.
Работает описанное устройство следующим образом.
Одновременно с началом сварочного процесса, выполняемого испытуемым электродом 2, включают побудитель тяги 8 и аспиратор 13.
С помощью блока 1 управления режимом сварки изменяют плавно-ступенчато либо плавно режим сварки (силу сварочного тока).
Образующийся в процессе сварки под укрытием 3 СА, благодаря разрежению, создаваемому побудителем 8, транспортируется через воздуховоды 5, 7 и трубку 6, в