جوشکاری و وسایل حفاظت فردی

جوشکاری یکی از رایج ترین مشاغلی است که برای رفع احتیاجات صنایع مختلف به جوش مورد استفاده قرار می گیرد. این شغل ریسک زیادی را با خود به همراه دارد و بنابراین می تواند آسیب های زیادی را متوجه جوشکاران کند. آسیب های این شغل در صورت بروز می توانند متوجه دیگر عوامل اجرایی و حاضرین در محل عملیات جوشکاری شوند. همچنین وسایل و ادوات کارگاهی و عملیاتی نیز می توانند در معرض آسیب های این شغل باشند.

جوشکاری و وسایل حفاظت فردی
جوشکاری و وسایل حفاظت فردی

برای جلوگیری از بروز حادثه و یا آسیب های شغلی جوشکاری استفاده از وسایل حفاظت فردی در این شغل بسیار مهم و حائز اهمیت است. جوشکاری شغلی است که هم می تواند به صورت مستقل فعالیت کند و هم در صنایع و مشاغل دیگر در طبقات مختلف به فعالیت بپردازد. بنابراین لازم است تا در حین کار این ارزیابی انجام شود که جوشکاری تا چه میزان در صنعت یا شغل مورد نظر خطرساز است و تا چه میزان نیاز به برقرارسازی اصول ایمنی دارد. این عملیات تجهیزات زیادی دارد که منبع الودگی هستند.

انواع خطرات فرایندهای درگیر در جوشکاری

در این قسمت به صورت موردی موارد متفاوت خطرناک را در انواع عملیات های جوشکاری برشمرده ایم.

  • جوشکاری و برشکاری با گاز معمولاً خطر چندان و یا صدای خاصی ندارند.
  • دود ناشی از جوشکاری مقاومتی می تواند برای دستگاه تنفسی خطرناک باشد.
  • جوشکاری دستی قوس فلزی، دارای خطرات الکتریکی بوده و سطح صدای نسبتاً کمی دارد.
  • جوشکاری گازی قوس تنگستن، خطرات الکتریکی نسبتاً متوسطی را متوجه جوشکار می کند و در برابر دودهای ناشی از آن باید موانعی را به منظور جلوگیری از خفگی، در نظر گرفت.
  • جوشکاری گازی قوس فلزی و همچنین قوس پودری نیز دارای خطرات الکتریکی پایینی و کمی هستند.
  • جوشکاری قوس مستغرق و الکترواسلاگ نیز ریسک پایینی در مواجه ی تصادفی با تابش قوس دارد، سطح فیوم های آن ها نیز تقریباً کم اند.
  • برش قوس هوا می تواند دارای صدای نسبتاً بالایی باشد.

خطرات و ریسک ها و وسایل حفاظتی مورد نیاز

در این بخش خطرات و ریسک های این شغل را ارزیابی کرده و وسایل مورد نیاز برای هر کدام از آن ها را معرفی می کنیم.

  • پرتوهای جوشکاری می توانند موجب سوختگی تابشی پوست و چشم شوند. فیلتر نوری، عینک ایمنی و شیلد صورت به علاوه ی دستکش های مخصوص و دیگر لباس های مخصوص این کار برای جلوگیری از آسیب پرتوهای جوشکاری لازم و ضروری اند.
  • الکتریسیته ی موجود می تواند فرد را دچار سوختگی و شوک الکتریکی کند. شیلد صورت و دستکش به منظور حفاظت فردی لازم اند.
  • گازهای موجود در دودهای جوشکاری می توانند موجب خفگی فرد و آسیب به چشم شوند. استفاده از عینک ایمنی و همچنین تجهیزات ایمنی تنفسی (RPE) در این منظر ضروری است.
  • ذراتی در این شغل در محیط پراکنده می شوند که می توانند موجب آسیب های فیزیکی شوند. عینک ایمنی و تجهیزات RPE وسایل مورد نیاز برای ممانعت از آسیب این ذرات هستند.
  • صداهای تولید شونده در جوشکاری می توانند فرد را دچار افت شنوایی کنند. استفاده از حفاظ گوش می تواند مانع از افت شنوایی شود.
  • جرقه و پاشش مواد در جوشکاری باعث سوختگی و جراحت فیزیکی می شود. عینک ایمنی، شیلد صورت، حفاظ گوش و دستکش از موارد تأمین کننده ی ایمنی در برابر جرقه و پاشش هستند.

انواع وسایل حفاظت فردی

شیلدهای صورت نمونه ای از وسایل حفاظت فردی تنفسی هستند که به دو نوع پوشش دار بازتابشی و بدون پوشش بازتاشی تقسیم می شوند. شیلدها انعکاس دهنده ی گرمای تابشی هستند و موجب می شوند این گرما موجه فرد جوشکار نشود.

شیلدها به دو نوع دستی و مکانیکی ساخته شده اند. در صورتی که نیاز به استفاده از هر دو دست باشد استفاده از شیلدهای مکانیکی به جای دستی لازم خواهد بود. این شیلد ها محافظی در برابر سر و صورت در برابر تابش ها و پاشش ها هستند.

هودهای ضد اشعه: این هود ها انواع مختلفی دارند و حفاظت کاملی از سر را فراهم می کنند. این حفاظت در برابر پاشش مواد یا غلظت بالای گاز CO2 ایجاد می شود.

عینک ایمنی: این عینک ها هم می تواند حفاظت از چشم را از قسمت جلویی فراهم کنند و هم می تواند حفاظ دار کامل بوده و چشم ها را از طرفین نیز پوشش دهند. بنابراین به دو نوع بدون شیلد جانبی و با سپر جانبی کامل در بازار عرضه می شوند.

گاگل ها از دیگر وسایل حفاظت شخصی در جوشکاری هستند که برای ایمنی در برابر جرقه، پاشش و ضربات مورد استفاده قرار می گیرند و در انواع بدون تهویه، تهویه مستقیم و تهویه غیر مستقیم وجود دارند.

گاگل های فنجانی و گاگل های پوششی جوشکاری نیز از دیگر انواع گاگل های مورد استفاده در جوشکاری هستند.

برای حفاظت از گوش در این عملیات از انواع گوشی های صداگیر استفاده می شود.

فوم ایرماف و ایرپلاگ اجزای کوچکی هستند که درون حفره ی گوش قرار می گیرند و مانع از آزار گوش در برابر صداهای ناشی از این شغل می شوند.

ایرپلاک های پیش ساخته و درپوش های گوش نیز به منظور ممانعت از رسیدن صدا به گوش ممکن است استفاده شوند.

تجهیزات حفاظت تنفسی نیز شامل موارد زیر هستند.

  • فیلتر تنفسی یکبار مصرف روی بخشی از صورت
  • ماسک نیم صورت با فیلتر
  • ماسک تمام صورت با فیلتر
  • رسپیراتور دارا منبع تأمین نیرو همراه با هود یا هلمت
  • رسپیراتور دارای منبع تأمین نیروی کمکی همراه با ماسک تمام صورت

انواع دستکش ها برای محافظت از دست و بازو در جوشکاری عبارت اند از:

  • دستکش های پارچه ای ساده یا روکش دار
  • دستکش پارچه ای کف چرمی
  • دستکش های چرمی مچ کوتاه
  • دستکش سبک وزن تمام چرم
  • دستکش سنگین وزن
  • دستکش سنگین با پوشش آلومینیومی در پشت و جلو
  • دستکش چرم عایق در برابر گرما
  • دستکش بلند

تمامی این تجهیزات جزء ملزوماتی هستند که باید در تمامی محیط های کاری که در آن ها جوشکاری انجام می شود وجود داشته باشند.

اسپلیت تی و شرایط جوشکاری

اسپلیت تی تحت عنوان اتصال سه راهی خط لوله شناخته می شود. این اتصال یکی از مقاوم ترین اتصالات خطوط لوله برای اجرای عملیات هات تپ است. عملیات هات تپ یا کار گرم، به روزترین عملیات برای انشعاب گیری و توسعۀ خطوط لوله است که در پالایشگاه ها، مجتمع های پتروشیمی، نیروگاه ها یا در سطح شهرها برای انتقال آب و گاز شهری، گسترده شده اند. این عملیات بر روی لوله های تحت فشار با سایزهای مختلف انجام می شود. لوله تحت فشار یعنی لوله ای که درون آن جریانی از سیالات مختلف وجود دارد و از آن در مناطق و واحدهای مختلفی، بهره برداری صورت می گیرد. گاهی اوقات نیاز است تا انشعابی از این خطوط لوله گرفته شود و یا این خطوط را در برخی مناطق که دچار آسیب شده اند، تعمیر کرد. در عملیات هات تپ ، برای انشعاب گیری از این خطوط لوله و یا تعمیر آن ها، بهره برداری از این خطوط را قطع نمی کنند و مادامی که این خطوط در حال سرویس دهی و خدمات رسانی هستند و درون آن ها جریان برقرار است، عملیات انشعاب گیری و یا تعمیری بر روی آن ها انجام می شود.

اسپلیت تی و شرایط جوشکاری
اسپلیت تی و شرایط جوشکاری

اما ابتدایی ترین تجهیزی که برای اجرای عملیات هات تپ لازم است، نصب اتصالات بر روی خط لوله است.    

اسپلیت تی اتصالی است سه راهی که بر روی خطوط لوله نصب می شود و پس از نصب، مسیری سه راهی را بر روی خط لوله به وجود می آورد. این اتصال می تواند با استفاده از جوشکاری یا به روش مکانیکی بر روی خط لوله نصب شود. اما پیش از نصب اتصالات بر روی خط لوله باید شرایط خط لوله را به شکلی دقیق مورد بررسی قرار داد تا هم بتوان نوع اتصال را مشخص کرد و اگر نوع اتصال اسپلیت تی بود، از بین اسپلیت تی جوشی و اسپلیت تی مکانیکی متناسب ترین اتصال با خط لوله را برگزید و یا پس از انتخاب اسپلیت تی جوشی به عنوان اتصال خط لوله، شرایط جوشکاری آن را بر روی لوله مورد ارزیابی قرار داد.

برای انتخاب بهترین و متناسب ترین اتصال برای خط لوله، یک تیم مهندسی و ارزیابی، در اولین اقدامات خود برای مهیا کردن بستر عملیات هات تپ، عازم محل عملیات در سطح شهر، محیط پالایشگاه یا واحد پتروشیمی می شوند. در منطقۀ عملیاتی خط لوله مورد بررسی قرار می گیرد. اگر خط لوله در سایز مناسبی برای نصب اتصال اسپلیت تی بود، جنس لوله را مورد بررسی قرار می دهند که آیا اصلا جوشکاری روی خط لوله، امکان پذیر است یا خیر. این مساله فقط با در نظر گرفتن جنس خط لوله مشخص می شود. معمولا بر روی تمامی لوله های فلزی عملیات جوشکاری انجام می شود. اما یکی از پارامترهای بازدارنده برای عملیات جوشکاری، ضخامت خط لوله است. اگر دیوارۀ لوله، ضخامت مناسبی برای جوشکاری نداشته باشد، اجرای عملیات جوشکاری بر روی آن خطرناک و مخالف با دستورالعمل های ایمنی خواهد بود. جوشکاری بر روی لوله های با ضخامت کم که تحت فشار هستند و درون آن جریان برقرار است ممکن است با توجه به ماهیت سیال درون خط لوله، وقوع آتش سوزی و یا انفجار را به دنبال داشته باشد. همان طور که می دانید سیالات گازی و مایعات مختلف به راحتی می توانند با حرارت دچار فعل و انفعالات شیمیایی و به دنبال آن اتشعال و انفجار شوند. بنابراین عملیات جوشکاری تنها بر روی خطوط لولۀ تحت فشاری امکان پذیر است که از ضخامت مناسب دیواره، برخوردار باشند.

ضخامت سنجی خطوط لوله در هات تپ

برای ارزیابی میزان ضخامت خط لوله، دستگاهی به نام ضخامت سنج استفاده می شود. برای ضخامت سنجی خطوط لوله نیازی نیست تا خط لوله را از سرویس خارج کنند و یک قسمت آن را برش دهند تا ضخامت آن را توسط ابزارآلاتی مثل کولیس که در قدیم مورد استفاده قرار می گرفتند، اندازه گیری کنند. در عملیات هات تپ و یا در تمامی عملیات هایی که نیاز به ضخامت سنجی لوله دارند، از ضخامت سنج های اولتراسونیک استفاده می شود. این ضخامت سنج ها زمان رفت و برگشت صوت را به درون دیوارۀ لوله اندازه گیری می کنند و با استفاده از فرمول ها و اجزایی که درون خود دارند، این زمان را مبدل به عددی که نشان دهندۀ ضخامت خط لوله است خواهند کرد.

ضخامت سنجی، تستی غیر مخرب است. یعنی برای ارزیابی یا بررسی خطوط لوله به لحاظ ضخامت هیچ گونه آسیبی از طرف این ابزار به خط لوله وارد نمی شود.

نحوه کار ضخامت سنج اولتراسونیک

همان طور که می دانیم، سرعت صوت در هر ماده، به جنس و خصوصیات فیزیکی آن ماده بستگی دارد. امواج صوت، مانند امواج نوری در برخورد با هر محیطی رفتارهای متفاوتی از خود نشان می دهند. این امواج پس از برخورد با هر ماده ای ممکن است جذب، منتشر و یا منعکس شوند.

در دستگاه اولتراسونیک از یک پراب به منظور ارسال امواج اولتراسونیک به سمت لوله استفاده می شود. پراب ها تجهیزاتی هستند که دستگاه های الکتریکی (در این جا ضخامت سنج) را به قطعه ی پایه (در این جا لوله) متصل می کنند. امواج صوتی، از دستگاه ضخامت سنج و توسط پراب در دیوارۀ لوله نفوذ می کند. امواج صوتی منعکس شده توسط گیرندۀ پراب دریافت می شوند. زمان رفت و برگشت صوت در دیوارۀ لوله در این زمان توسط دستگاه ضخامت سنج اندازه گیری می شود و با استفاده از عدد سرعت صوت درون لوله (منحصر به جنس و خواص فیزیکی لوله)، ضخامت لوله را به دست می آورد.

شرکت اینسایز یکی از بهترین تولیدکنندگان ابزار اندازه گیری و دقیق در جهان است که نمایندگی های مختلفی برای فروش محصولات اورجینال این شرکت در کشورمان وجود دارد. تیم پیشگام صنعت ابزار با بهره گیری از ضخامت سنج های اولتراسونیک این شرکت سازنده، عملیات ارزیابی ضخامت خطوط لوله را به درستی و با دقت هرچه تمام تر انجام خواهد داد.

ساخت اسپلیت تی پس از ضخامت سنجی

در نهایت اگر ضخامت لوله مناسب برای عملیات جوشکاری بود، از اسپلیت تی جوشی، به عنوان اتصال حاضر در عملیات استفاده می شود.

ابتدا ابعاد ساخت اسپلیت تی مشخص می شود و سپس نقشۀ آن توسط طراح، طرح ریزی می شود پس از آن نقشه را در اختیار ناظر قرار می دهند تا با نظارت بر تیم جوشکار، برشکار و غیره ساخت اسپلیت تی را به مرحلۀ اجرا بگذارند.