DIN EN ISO 21904-4 E:2019-03
Охрана труда и техника безопасности при сварке и родственных процессах. Оборудование для улавливания и отделения сварочного дыма. Часть 4. Определение минимального объемного расхода воздуха для улавливающего оборудования (проект)
- Стандартный №
- DIN EN ISO 21904-4 E:2019-03
- Дата публикации
- 2019
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- 2020-06
- быть заменен
- DIN EN ISO 21904-4:2020
- Последняя версия
- DIN EN ISO 21904-4:2020-06
- сфера применения
-
Предпосылки пересмотра стандарта и технологическое развитие
DIN EN ISO 21904-4:2019, заменяющий DIN EN ISO 15012-4:2016, знаменует собой существенное обновление технического стандарта по контролю сварочного дыма. Этот стандарт был совместно разработан ISO/TC 44, Сварка и родственные процессы, и CEN/TC 121, Сварка и родственные процессы, при этом Немецким институтом стандартизации (DIN) выступал в качестве секретариата. Эта редакция не только изменяет систему нумерации стандартов, но и, что более важно, всесторонне оптимизирует и расширяет методы испытаний.
Область применения стандарта и основные требования
Настоящий стандарт устанавливает два метода определения минимального расхода воздуха: первый применяется к вытяжным колпакам, соплам и щелевым соплам (соотношение длины щели к диаметру шланга ≤ 8:1); второй специально предназначен для вытяжных устройств, интегрированных в сварочный пистолет. Стандарт явно не распространяется на сварочные столы с нисходящей тягой.
Основные технические требования включают в себя: Точность измерения скорости ветра должна достигать 0,02 м / с, средняя скорость мешающего воздушного потока в испытательной среде должна быть менее 0,1 м / с, время измерения должно быть не менее 5 минут, а интервал записи не должен превышать 5 секунд. Эти строгие технические требования гарантируют точность и сопоставимость результатов испытаний.
Подробное объяснение метода испытания вытяжного колпака и насадки
Конфигурация испытательного устройства
Испытательное устройство должно гарантировать, что вытяжной колпак или насадка находятся в свободном состоянии, вдали от любых препятствий. Измерительная плоскость должна быть параллельна плоскости впуска, а расстояние составляет 1,5D (D - внутренний диаметр всасывающей трубы). Для испытания необходимо использовать оборудование, отвечающее следующим требованиям:
Тип оборудования Технические требования Требования к точности Анемометр Ненаправленный, диапазон измерения 0,2–0,5 м/с ±0,02 м/с Прибор для измерения расстояния - ±1 мм Прибор для измерения расхода Сопло Вентури или диафрагма ±5% Регулируемый генератор расхода Вентилятор или трубный клапан с частотой преобразователь - Реализация процедуры испытания
Во время испытания сначала переместите анемометр по оси x измерительной плоскости, чтобы найти тот, который может достичь ISO 21904-1 определяет самую дальнюю точку, в которой требуется скорость. После записи этого положения определите аналогичное положение напротив оси x и запишите его. Рассчитайте расстояние между двумя точками, а затем повторите процесс для оси y.
Ключевые критерии оценки: Расстояние между точками измерения по оси x или оси y составляет не менее 1,5D, а расстояние по другой оси составляет не менее 1D. Если требования не выполнены, испытание необходимо повторить с увеличенным расходом воздуха; если расстояние намного больше требуемого значения, испытание необходимо повторить с уменьшенным расходом воздуха.
Особые требования к встроенным всасывающим устройствам сварочных пистолетов
Технические принципы и расчеты
Испытание встроенных всасывающих устройств сварочных пистолетов основано на предположении о сферическом распределении постоянной скорости, а способность создавать минимальную скорость в точке выброса дыма определяется путем измерения минимального расхода воздуха (Qv,c) и связанного с ним давления (pc) на соединителе. Формула расчета:
Qv,n = 4πL²vinduced
Где L — расстояние от точки выброса дыма до самой дальней точки входа всасывающего отверстия, а vinduced — целевая индуцированная скорость.
Поправка на высоту
Стандарт специально рассматривает влияние высоты на результаты испытаний и предоставляет подробную таблицу поправочных коэффициентов высоты:
Высота (м) Поправочный коэффициент Высота (м) Поправка Фактор 0 1,00 1500 0,83 250 0,97 1750 0,81 500 0,94 2000 0,78 750 0,91 2250 0,76 1000 0,89 2500 0,74 1250 0,86 - - Требования к спецификации отчета об испытаниях
Стандарт устанавливает подробные требования к содержанию отчета об испытаниях, который должен включать: ссылку на стандарт, описание испытуемого устройства захвата (производитель, модель, конструктивные размеры и т. д.), сведения об испытании (расстояние, используемое оборудование), результаты испытаний (определенный минимальный расход воздуха, расстояние между точками измерения в каждом направлении), информацию об организации, проводящей испытания, дату и персонал испытания, любые непредвиденные отклонения и т. д.
Для интегрированных в сварочный пистолет отсосных устройств отчет также должен включать ключевые параметры, такие как максимальный номинальный ток, целевая индуцированная скорость, расстояние L, давление на разъеме pc, фактический объемный расход на сопле Qv,n и фактический объемный расход на разъеме Qv,c.
Рекомендации и меры предосторожности для внедрения стандарта
Выбор и калибровка оборудования
Рекомендуется отдавать приоритет устройствам измерения перепада давления, таким как сопла Вентури или диафрагмы для измерения расхода в трубопроводе, обеспечивая точность измерения ±5% или лучше. Все измерительное оборудование должно иметь сертификат калибровки, прослеживаемый к национальным стандартам.
Контроль среды испытаний
Среда испытаний должна строго контролироваться, чтобы гарантировать, что средняя скорость мешающего воздушного потока за 5 минут составляет менее 0,1 м/с. Рекомендуется проводить испытания в лабораторных условиях или специальной испытательной камере, чтобы избежать помех от внешнего воздушного потока.
Контроль риска чрезмерного всасывания
Стандарт предупреждает, что чрезмерный поток всасывания может привести к извлечению защитного газа, что приведет к дефектам сварки. Расход, обычно связанный с индуцированной скоростью 0,5 м/с, может использоваться в качестве предела для отсутствия риска дефекта, и производители должны указывать максимально допустимое значение.
Альтернатива численному моделированию
В дополнение к фактическому методу измерения стандарт позволяет определять минимальный расход воздуха с помощью методов численного моделирования вычислительной гидродинамики (CFD), что обеспечивает более гибкое решение для современного инженерного проектирования.
Перспективы технического развития
С развитием сварочных технологий и улучшением требований охраны труда стандарты контроля сварочного дыма будут продолжать развиваться. Возможные направления развития включают: адаптивное управление интеллектуальными системами аспирации, повышение эффективности улавливания наночастиц дыма и стандартизацию энергосберегающих аспирационных устройств. Этот стандарт закладывает прочную основу для методов испытаний, необходимых для разработки этих технологий.
При внедрении настоящего стандарта компаниям рекомендуется создать комплексную систему управления сварочным дымом и регулярно проводить эксплуатационные испытания аспирационных устройств, чтобы гарантировать постоянное достижение минимального расхода воздуха, требуемого стандартом, что эффективно защищает здоровье и безопасность сварщиков.
DIN EN ISO 21904-4 E:2019-03 Ссылочный документ
- ISO 12100 Безопасность машин. Общие принципы проектирования. Оценка рисков и снижение рисков.
DIN EN ISO 21904-4 E:2019-03 История
- 2020 DIN EN ISO 21904-4:2020-06 Охрана труда и безопасность при сварке и родственных процессах. Оборудование для улавливания и отделения сварочного дыма. Часть 4. Определение минимального объемного расхода воздуха улавливающих устройств (ISO 21904-4:2020); Немецкая версия EN ISO 21904-4:2020
- 2020 DIN EN ISO 21904-4:2020 Здоровье и безопасность при сварке и родственных процессах. Оборудование для улавливания и отделения сварочного дыма. Часть 4. Определение минимального объемного расхода воздуха улавливающих устройств (ISO 21904-4:2020).
- 2019 DIN EN ISO 21904-4:2019-03 Проект документа - Охрана труда и техника безопасности при сварке и родственных процессах - Оборудование для улавливания и разделения сварочного дыма - Часть 4: Определение минимального расхода воздуха в устройствах для улавливания (ISO/DIS 21904-4:2019); Немецкая и английская версии ...
- 2019 DIN EN ISO 21904-4 E:2019 Проект документа. Охрана труда и безопасность при сварке и родственных процессах. Оборудование для улавливания и отделения сварочного дыма. Часть 4. Определение минимального объемного расхода воздуха улавливающих устройств (ISO/DIS 21904-4:2019); Немецкая и английская версия...
- 1970 DIN EN ISO 21904-4:1970
