Περιβαλλοντικές επιπτώσεις της συγκόλλησης ραβδιών

Η θωράκιση της συγκόλλησης μετάλλων τόξου (SMAW), κοινώς γνωστή ως συγκόλληση ραβδί, είναι μια βασική διαδικασία στην κατασκευή, κατασκευή, και επισκευή. Ενώ η ευελιξία και το χαμηλό κόστος εξοπλισμού καθιστούν απαραίτητη, η διαδικασία παράγει πολλαπλές ροές αποβλήτων που απαιτούν προσεκτική διαχείριση.

Συγκολλώντας τα χωνιά και την ποιότητα του αέρα

Τα αέρια συγκόλλησης με ραβδιά είναι ένα σύνθετο μείγμα οξειδίων μετάλλων, φθοριδίων και αερίων που σχηματίζονται όταν το επίστρωμα ηλεκτροδίων και το βασικό μέταλλο εξατμίζονται. Τα κοινά συστατικά περιλαμβάνουν το μαγγάνιο, το οξείδιο του σιδήρου, το χρώμιο, το νικέλιο και στην περίπτωση των ηλεκτροδίων από ανοξείδωτο χάλυβα, το εξασθενές χρώμιο — ένα γνωστό καρκινογόνο. Η εισπνοή αυτών των σωματιδίων[ μπορεί να προκαλέσει πυρετό του φουμαριού μετάλλων, βλάβες στους πνεύμονες και μακροχρόνιες νευρολογικές επιδράσεις. Για την προστασία της ποιότητας του αέρα, οι περιοχές συγκόλλησης πρέπει να είναι εξοπλισμένες με τοπικά συστήματα εξαερισμού καυσαερίων (LEV) που αιχμαλωτίζουν τις αναθυμιάσεις στην πηγή του τόξου. Τα φορητά φίλτρα από φούτο με φίλτρα HEPA είναι αποτελεσματικά για την εργασία πεδίου.

Διάθεση σκωρίας και μόλυνση του εδάφους

Η σκωρία είναι το υπόλειμμα στερεοποιημένης ροής που προστατεύει τη δεξαμενή συγκόλλησης. Αν και συχνά ταξινομείται ως μη επικίνδυνη, η σκωρία μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία βαρέων μετάλλων όπως μόλυβδος, κάδμιο ή βηρύλλιο, εάν το βασικό μέταλλο ή ηλεκτρόδιο περιέχει αυτά τα στοιχεία. Όταν απορρίπτεται σε χωματερές, η βροχή μπορεί να εκχυλίσει μέταλλα στα υπόγεια ύδατα. Ο χειρισμός της Proper σκωρίας αρχίζει με διαχωρισμό[[[LFT:1]: συλλέγει σκωρία χωριστά από άλλα απόβλητα και δοκιμάζει επικίνδυνα χαρακτηριστικά (π.χ. ανάλυση TCLP). Η μη επικίνδυνη σκωρία μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί ευεργετικά ως βάση οδοποιίας, λειαντικά μέσα ανατίναξης ή συγκεντρωτικό υλικό σε σκυρό — αλλά μόνο μετά την επαλήθευση της καταλληλότητας του περιβάλλοντος. Για επικίνδυνες σκωρία, εκδηλώνοντας και διάθεση σε επιτρεπόμενη επεξεργασία, αποθήκευση και διάθεση (TSDF) είναι υποχρεωτική.

Ηλεκτρόδια και αναλώσιμα απόβλητα

Κάθε ηλεκτρόδιο ραβδί αφήνει πίσω του ένα στόμιο από μη επιχρισμένο μέταλλο — συνήθως μήκος 2-4 ίντσες. Πάνω από εκατοντάδες συγκολλήσεις, αποκόμματα συσσωρεύονται γρήγορα. Αν και είναι ανακυκλώσιμα απορρίμματα μετάλλων (άνθρακας χάλυβας, ανοξείδωτος, ή αλουμίνιο), πρέπει να καθαρίζονται από υπολείμματα ροής πριν από την ανακύκλωση. Πολλά καταστήματα συγκόλλησης τοποθετούν αποκόμματα ειδικά κάδους συλλογής δίπλα σε σταθμούς συγκόλλησης. Επιπλέον, [[LFT:0]] απόβλητα συσκευασίας[[LFT:1] από χαρτοκιβώτια ηλεκτροδίων, σωλήνες που δεν μπορούν να απορροφηθούν υγρασία, και παλέτες πρέπει να χωριστούν σε ανακυκλώσιμα (κάρτα, πλαστικό) και γενικά σκουπίδια.

Σύνθεση και τοξικότητα των υποπροϊόντων συγκόλλησης με ραβδιά

Κατώτατα όρια χημείας και υγείας

Τα ηλεκτρόδια E6010 παράγουν προϊόντα υψηλής αποσύνθεσης σιδήρου και κυτταρίνης, E7018 ηλεκτρόδια παράγουν φθορίδια και μαγγάνιο. Η παρακολούθηση του φθορίου σε πραγματικό χρόνο με τη χρήση μέσων απευθείας ανάγνωσης (π.χ. φορητοί μετρητές σωματιδίων) βοηθά τους συγκολλητές και τους διαχειριστές ασφαλείας να μετρήσουν την έκθεση. Η αντικατάσταση των ηλεκτροδίων χαμηλού χρωμίου ή χαμηλής περιεκτικότητας σε τοξικά μέταλλα μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα σε ηλεκτρόδια. Πάντα να επανεξεταστεί το φύλλο δεδομένων ασφαλείας (SDS) του ηλεκτροδίου για τα δεδομένα σύνθεσης φουμέ πριν από την επιλογή.

Διδακτικό σκωρία και Περιβαλλοντικές Δοκιμές

Για να προσδιοριστεί αν η σκωρία είναι επικίνδυνη βάσει του νόμου για τη διατήρηση και την ανάκτηση των πόρων (RCRA) στις Ηνωμένες Πολιτείες, χρησιμοποιείται η διαδικασία τοξικότητας (TCLP). Οι συγκεντρώσεις μετάλλων στην έκπλυση συγκρίνονται με τα ρυθμιστικά όρια. Για παράδειγμα, εάν η έκπλυση υπερβαίνει τα 5,0 mg/L για μόλυβδο ή 1,0 mg/L για κάδμιο, η σκωρία πρέπει να διαχειριστεί ως επικίνδυνα απόβλητα. Περιοδική δοκιμή παρτίδων σκωρίας — ιδιαίτερα όταν αλλάζει σήματα ηλεκτροδίων ή βασικά υλικά ⁇ εξασφαλίζει ότι οι αποφάσεις διάθεσης είναι καθοδηγούμενες από δεδομένα. Πολλές εργασίες συγκόλλησης αποστέλλουν τριμηνιαία δείγματα σε ανεξάρτητο εργαστήριο και διατηρούν αρχεία για κανονιστική επιθεώρηση.

Βέλτιστες Πρακτικές για τη Διαχείριση Αποβλήτων

Συστήματα εξαγωγής και εξαερισμού από τις μύξες

Για περιορισμένους χώρους, συνιστάται αερισμός με αερισμό τουλάχιστον 10 κλιματικές αλλαγές ανά ώρα. Η τακτική επιθεώρηση φίλτρων και αγωγών εξαγωγής εμποδίζει την αναποτελεσματικότητα του συστήματος. Αντικαταστήστε τα φίλτρα HEPA ανά προδιαγραφές κατασκευαστή και απορρίψτε τα χρησιμοποιημένα φίλτρα ως δυνητικά επικίνδυνα απόβλητα εάν περιέχουν εξασθενές χρώμιο ή άλλα τοξικά.

Προσωπικός Προστατευτικός Εξοπλισμός (PPE)

Πέρα από κράνος συγκόλλησης με κατάλληλο φακό σκιάς, οι συγκολλητές πρέπει να χρησιμοποιούν ημιπρόσωπα ή πλήρη αναπνευστικά με φυσίγγια που έχουν ταξινομηθεί για αναθυμιάσεις μετάλλων (N95 ή P100). Ένα πρόγραμμα αναπνευστικής προστασίας — συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών καταλληλότητας και της ιατρικής κάθαρσης ⁇ απαιτείται από το OSHA για υποχρεωτική χρήση αναπνευστήρα. Οι αναπνευστήρες που μπορούν να αναρροφηθούν πρέπει να απορρίπτονται μετά από κάθε βάρδια ή όταν λερώνονται και [ οι χρησιμοποιημένοι αναπνευστήρες πρέπει να συσκευάζονται και να απορρίπτονται ως βιομηχανικά απόβλητα[, χωρίς να αναμιγνύονται με σκουπίδια οικιακού τύπου.

Συλλογή σκωρίας και Ωφέλιμη Χρήση

Αν βρεθεί ότι η σκωρία δεν είναι επικίνδυνη σε κάθε σταθμό εργασίας, συνεργάζεται με έναν τοπικό κατασκευαστή ή έναν λιπαντικό προμηθευτή για να την ανακυκλώσει. Μερικές εταιρείες δέχονται καθαρή σκωρία για χρήση ως υλικό πλήρωσης ή εκτίναξης. Αν η ανακύκλωση δεν είναι εφικτή, πετάμε σκωρία σε μια βιομηχανική χωματερή που δέχεται μη επικίνδυνα ειδικά απόβλητα. Πάντα τεκμηριώνουν τη διαδρομή διάθεσης και διατηρούν τις φορτωτικές.

Απόρριψη ηλεκτροδίων και αναλώσιμων

Πριν την ανακύκλωση, αφαιρέστε οποιαδήποτε επικάλυψη ροής πατώντας τα στόμια σε μια σχάρα ή χρησιμοποιώντας έναν περιστρεφόμενο κύλινδρο. Μερικοί έμποροι απορριμμάτων απαιτούν τα αποκόμματα να είναι στεγνά και χωρίς χαλαρή ροή. [[LFT:0]]Η συσκευασία του χαρτονιού πρέπει να είναι ισοπεδωμένη και δεμένη[· οι πλαστικές χιτώνες από δοχεία που δεν έχουν προστασία από την υγρασία είναι συνήθως σκουπίδια, εκτός αν ένας τοπικός ανακυκλωτής δέχεται πλαστικά φιλμ.

Ρυθμιστική και Περιβαλλοντική Συμμόρφωση

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα απόβλητα συγκόλλησης υπόκεινται στον νόμο περί καθαρής ατμόσφαιρας (εκπομπές καυσίμου), OSHA 29 CFR 1910 (έκθεση εργαζομένου) και RCRA (απόθεση αποβλήτων). Για την εξασθενής σκόνη χρωμίου, Το πρότυπο του OSHA (29 CFR 1910.1026) απαιτεί παρακολούθηση έκθεσης, ρυθμιζόμενες περιοχές και ιατρική επιτήρηση[. Η σκωρία αποβλήτων που δοκιμάζει επικίνδυνα απόβλητα πρέπει να αποστέλλεται σε ένα επιτρεπόμενο δηλωτικό αποβλήτων σε ένα επιτρεπόμενο TSDF. Η πολιτεία και οι τοπικοί κανονισμοί μπορούν να επιβάλλουν πρόσθετους περιορισμούς — για παράδειγμα, άδειες αέρα μπορεί να απαιτούνται για εργασίες συγκόλλησης μεγάλης κλίμακας. Η Η ιστοσελίδα της EPA για τη γεννήτρια επικίνδυνων αποβλήτων [ παρέχει καθοδήγηση για την ταξινόμηση, τη συσσώρευση και τη διατήρηση αρχείων.

Βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις σε συγκόλληση ραβδί

Πολλοί κατασκευαστές παράγουν τώρα ηλεκτρόδια χαμηλής θερμοκρασίας και βελτιστοποιημένα στο περιβάλλον. Για παράδειγμα, οι παραλλαγές χαμηλής θερμοκρασίας του E7018 μειώνουν τα επίπεδα του αερομεταφερόμενου μαγγανίου κατά 40%. Τα ηλεκτρόδια με βάση τη κυτταρίνη (E6010) παράγουν εγγενώς λιγότερη σκωρία, απλοποιώντας την απόρριψη. Οι διαδικασίες συγκόλλησης μπορούν επίσης να συντονιστούν για τη μείωση των αποβλήτων[: χρησιμοποιώντας το συντομότερο δυνατό μήκος προσκόλλησης, επιλέγοντας το σωστό εύρος και αποφεύγοντας την υπερβολική ύφανση όλης της ελάχιστης κατανάλωσης ηλεκτροδίων και της παραγωγής φουμ. Οι αυτοματοποιημένες ή ημιαυτόματες διαδικασίες (π.χ., παλμική MIG) μπορούν να αντικαταστήσουν τη συγκόλληση με ράβδους για ορισμένες εφαρμογές, αν και αν η SMAW παραμένει απαραίτητη για την υπαίθρια και επιτόπια εργασία. Μια εκτίμηση του κύκλου ζωής των αναλώσιμων συγκολλήσεων — λαμβάνοντας υπόψη την εξόρυξη πρώτων υλών, την ενέργεια και το τέλος της ζωής — βοηθά τους διαχειριστές καταστημάτων να επιλέγουν προϊόντα με χαμηλότερο περιβαλλοντικό βάρος.

Συμπέρασμα

Η συγκόλληση με ραβδιά δεν είναι εγγενώς καθαρή, αλλά με τις εσκεμμένες πρακτικές διαχείρισης αποβλήτων μπορεί να μειωθεί σημαντικά.Ο έλεγχος των αναθυμιάσεων στην πηγή, οι δοκιμές και η εκτροπή σκωρίας από χωματερές, τα αποκόμματα ηλεκτροδίων ανακύκλωσης και η συμμόρφωση με τις κανονιστικές απαιτήσεις προστατεύουν τόσο τους εργαζόμενους όσο και το οικοσύστημα. Με την υιοθέτηση αναλώσιμων με χαμηλή κατανάλωση καυσίμου και τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων συγκόλλησης, η βιομηχανία μπορεί να μειώσει το οικολογικό αποτύπωμα του SMAW χωρίς να θυσιάσει την παραγωγικότητα. [ Συνεχής βελτίωση της διαχείρισης αποβλήτων[ — από την καθημερινή οικιακή συντήρηση έως τους ετήσιους ελέγχους ⁇ εξασφαλίζει ότι η συγκόλληση με ράβδο παραμένει βιώσιμη και υπεύθυνη επιλογή για την ένωση μετάλλων. Για περαιτέρω πληροφορίες, συμβουλευτείτε Η συγκόλληση της NiosH’s he health danger page και οι κατευθυντήριες γραμμές της τοπικής περιβαλλοντικής υπηρεσίας σας για τα απόβλητα.