1

CAPITOLUL I

MODELUL GENERAL AL UNEI ORGANIZAŢII INDUSTRIALE DE FABRICARECONSTRUCŢII SUDATE

1.1.Prezentarea generală a unei organizatii industriale de fabricare construcţii sudate

Produsele realizate în construcţie sudată sunt din ce în ce mai des întalnite în toate ramurile unei economii iar procesele tehnologice de realizare a acestora sunt perfecţionate continuu. Folosirea de structuri sudate a devenit din ce în ce mai pregnantă în ultimele două decenii datorită avantajelor pe care acestea le au, în comparaţie cu alte structuri obţinute prin alte procedee tehnologice, cele mai importante avantaje fiind:

- realizează însemnate economii de material (20...60%) precum şi o rezistenţă mai mare decât în cazul nituirii sau turnării;

- condiţiile de muncă mai bune în care se realizează acestea şi calitatea superioară a îmbinărilor sudate, au determinat înlocuirea în ultimii ani a nituirii în proporţie de peste 90% şi a turnării în proporţie de peste 60%;

- construcţiile sunt mai uşoare şi de formă constructivă mai simplă, adaosurile tehnologice şi de prelucrare fiind mai mici cu 70...90% faţă de turnare şi forjare;

- operaţiile tehnologice pot fi mecanizate şi automatizate complet astfel încât productivitatea este mult mai mare ca la alte procedee;

- pot fi construcţii mixte sau combinate, formate din mai multe părţi executate separat, din materiale total diferite, prin procedee de prelucrare diferite şi asamblate prin sudare;

- realizează însemnate economii de manoperă (30…75% faţă de turnare sau forjare) şi îmbunătăţirea condiţiilor de lucru;

- se folosesc utilaje mai simple, mai ieftine, mai uşor de intreţinut şi cu un impact mai mic asupra mediului.

Prin specificul său, procesul tehnologic de relizare a unor produse în construcţie sudată prezintă şi o serie de dezavantaje ce decurg, în principal, din lucrul cu materiale în stare lichidă, acestea fiind:

- un impact mare asupra mediului, în special în etapele de: sudare propriu-zisă, tratamente termice, vopsire şi protecţie anticorozivă;

- necesită un consum mare de energie;- se foloseşte o gamă foarte largă de materiale, necesare mai ales la formarea cusăturii

sudate, care prin topire dau naştere la o mare diversitate de gaze, fumuri, microparticule şi particule şi alte substanţe dăunatoare pentru mediul în care se desfăşoara procesul;

- necesită o calificare şi specializare continuă a personalului de execuţie şi control;- dată fiind diversitatea constructiv-tehnologică foarte mare a construcţiilor sudate şi

problemele de mecanizare şi automatizare sunt mai complicate, iar productivitatea realizării nu este întotdeauna cea dorită.

2

1.2.Etapele fluxului tehnologic

Producţia se realizează în două spaţii închise de 60x40 ml, împărţite fiecare pe câte două trasee de 20 m lăţime, cu câte un pod rulant de 5 tf şi o repartizare corespunzătoare (fig. 5.2.) fluxului tehnologic ce cuprinde activităţile necesare producerii a 1000 t/lună construcţii metalice.

În general, fluxul tehnologic cuprinde următoarele operaţii principale, care au un impact diferit asupra mediului:

- sablare profile şi tablă, la postul nr.4;- debitare/găurire, care poate fi:

-mecanică, pentru:-tablă subţire, la postul nr.9;-profile în comandă numerică, la postul nr.6;

- termică- găurirea tablei prin ştanţare în comandă numerică, la postul nr.3;- asamblare profile sudate din tablă, la posturile 13,14 şi 15;- sudare mecanizată profile din tablă, la postul nr.35;- asamblare şi sudare europrofile, la posturile 17,18,36,37 şi 38;- sudare conectori Nelson, la postul nr.16;- debitare ţevi/bare sau profile uşoare, cu fierăstrăul cu bandă, la postul nr.10;- prelucrare prin aşchiere la posturile 23 şi 24;- vopsire în cabină, la postul nr.8;- control şi remediere;- pregătire pentru expediere.Construcţiile sudate realizate conform acestui flux tehnologic sunt confecţionate din tablă

de dimensiuni 12x2 ml şi grosimea s = 1…300 mm. Din punct de vedere al grosimii, singura limitare este la echipamentul de sablare, unde nu

se pot sabla table cu grosimi mai mici de 4mm, sau cu dimensiuni mai mici de 150x150mm.Deoarece podurile rulante sunt de capacitate 5 tf, la manevrarea foilor de tablă, trebuie să

se ţină cont de greutatea acestora, astfel:- pentru tablă cu dimensiunile 12x12 ml şi grosimea s=25 mm, masa este de 4,8 t;- profile mari, tip l, U sau H, cu lungimea L=12 ml şi secţiunea profilului h x b de 1000x300 mm, masa este de 4,8t;- profile uşoare, tip L, T sau U, cu lungimea L=6 ml şi secţiunea profilului de maxim 150x150 mm, masa este de 4,5t;- ţevi/ bare rectangular sau rotunde, cu lungimea L=6 ml şi secţiunea rectangulară de maxim 100x100 mm sau circulară de ф=100 mm, masa este de 4,3t;- elemente de fixare (buloane, tiranţi etc.), cu secţiuni arculare de ф12...ф40 mm şi lungimi de 1000...1500 mm, masa poate ajunge la 0,3t.

3

Pentru o înţelegere mai bună a momentelor apariţiei impactului asupra mediului, a surselor de poluare şi a naturii substanţelor poluante se face o descriere succintă a fluxului tehnologic specific fiecărui tip de construcţie sudată, astfel:

4

ETAPELE FLUXULUI TEHNOLOGIC-fig.1.1.

TABLĂPROFILE

Sablare* Debitare şi găurire* DeşeuriV

Recuperabile Depozit

Recuperabile

Container deşeuri

Sablare*

Debitare la dimensiuni*

Produs debitat

Linie sudare profile cu geometrie variabilă*

Sudare europrofile*

Vopsire*

Control final*

Depozit piese finite

Recuperabile

Deşeuri*

Recuperabile

Depozit

Container deşeuri

Depozit piese * finite nevopsite

5

CAPITOLUL II

NOXELE APĂRUTE ÎN URMA PROCESULUI DE SUDARE

2.1.Principalii poluanţi ce pot apărea în procesul tehnologic de sudare

Cercetările cuprinse în această lucrare au urmărit în primul rând impactul asupra mediului a procedeelor de sudare, deoarece sudarea este principalul procedeu poluant în cadrul unei întreprinderi de realizare produse în construcţie sudată.

Majoritatea procedeelor de sudare, prin modul de operare şi prin echipamentele tehnologice folosite, au un impact major asupra mediului, iar poluarea nu este deloc neglijabilă. Poluarea mediului în care se desfăşoară unul sau mai multe procedee de sudare, sau se realizează o construcţie sudată este rezultatul următoarelor caracteristici ale procesului tehnologic de sudare:

- necesită un agent energetic ce dezvoltă căldura necesară aducerii în stare topită, sau de curgere plastică a suprafeţelor materialelor de sudat, aflate în contact, căldură ce se degajă în mediul înconjurător într-un procentaj ridicat şi diferit în funcţie de procedeul de sudare;

- necesită o serie de materiale, care prin topire dau naştere la o multitudine de reacţii chimice, al căror rezultat este o mare cantitate de gaze, majoritatea nocive pentru mediu, dacă depăşesc concentraţia maximă admisibilă;

- necesită echipamente tehnologice, care, prin construcţia şi funcţionarea lor utilizează energie şi substanţe minerale sau organice şi care, în urma exploatării devin nocive pentru mediul înconjurător (gaze protectoare, apă de răcire, uleiuri, substanţe de ungere şi de protecţie etc.);

- necesită multe materiale auxiliare, fie pentru desfăşurarea procesului, fie pentru realizarea îmbinării sudate, fie pentru modificările structurale dorite în îmbinarea sudată, materiale care prin topire dau naştere la diferite reacţii chimice sau accelerează anumite procese;

- procesul tehnologic de sudare are în componenţa sa o serie de operaţii auxiliare puternic poluante (debitări, pregătirea restului îmbinării, curăţarea, tratamentele termice, încercările şi testările, protecţia anticorozivă etc.);

- unele îmbinări sudate pretenţioase necesită tratamente termince post-sudare sau control cu radiaţii penetrante, care reprezintă o altă sursă importantă de poluare;

- în urma procesului tehnologic de sudare rezultă o serie de deşeuri, unele având un impact diferit şi nedorit asupra mediului de lucru sau natural.

Principalii poluanţi ce apar în urma acestor procese tehnologice de sudare sunt:- particulele/ microparticulele de diferite substanţe, cu dimensiuni de 1...7 µm sau cu

dimensiuni mai mici de 2 µm; - particulele de metale grele: Cu, Sn, Mn, Si, Ni, Sb, V, Zn etc.;- oxizii de carbon: CO, CO2, COx;- oxizii de azot: NO, NO2, NOx;- oxizii de sulf: SO2, SO3, SOx;- hidrogenul sulfurat H2S,

6

- aerosolii acizi: Cl, F, SO4, NO3;- ozonul troposferic: O3;- compuşii organici volatili;- hidrocarburile saturate, cloranţii, acetonele etc.;- poluanţii organici persistenţi: tricloretan, tetracloretilen, triclorbenzen, xilen,

hidrocarburi aromatice etc.;- prafurile;- fumurile şi ceaţa;- deşeurile solide (capete de electrozi, de sârme, bare, ţevi, profile)- zgura.În urma operaţiilor de sablare, curăţire, decapare, degresare şi vopsire apar următoarele

tipuri de poluanţi:- particule şi microparticule;- oxizii: CO, CO2, COx, SO2, SO3, SOx, NO, NO2, NOx etc.;- prafurile;- aerosolii;- ozonul troposferic;- compuşii organici volatili;- fumurile;- poluanţi organici persistenţi;- ceaţa etc.În concluzie, se poate spune că:- organizaţia industrială reprezintă un colectiv de oameni care lucrează împreună

pentru realizarea unor obiective comune, în scopul obţinerii unor produse, destinate unor clienţi;

- orice organizaţie interacţionează permanent cu mediul înconjurător prin componentele sale: mediul pieţelor de desfacere şi al clienţilor; mediul tehnologic şi tehnic; mediul furnizorilor; mediul concurenţial; mediul juridic; mediul economic; mediul educaţional şi al resurselor umane; mediul socio-politico-cultural etc.;

- conceptul de producţie ecotehnologică presupune: mai puţine substanţe poluante evacuate în mediu (aer, apă, sol); tehnologie fără deşeuri sau cu cât mai puţine deşeuri; cerere mai scăzută de resurse naturale (materii prime, energie, apă);

- protejarea biosferei presupune realizarea a două strategii de bază: păstrarea emisiilor şi evacuărilor anuale de deşeuri generate de activităţile organizaţiilor în limitele standardelor de mediu; stabilizarea şi reducerea încărcăturii totale a poluanţilor de importanţă regională şi locală;

- indicatorii cu care se operează pentru evaluarea intensităţii poluării sunt: calitatea şi cantitatea de deşeuri poluante; cantitatea echivalentă de poluanţi; durata medie de viaţă a poluanţilor;

- folosirea de structuri sudate a devenit din ce în ce mai pregnantă în ultimile două decenii datorită avantajelor pe care acestea le au în comparaţie cu structurile obţinute prin alte procedee tehnologice (turnare, deformare plastică etc.)

- în urma operaţiilor de pregătire a rostului de sudare (curăţire, decapare, degresare, sablare, aşchiere etc.) şi de vopsire pentru protecţia anticorozivă apar următoarele categorii de poluanţi: particule şi microparticule; oxizi de tipul COx, NOx, SOx etc.;

7

prafuri; aerosoli acizi; ozon troposferic; fumuri; poluanţi organici persistenţi; aşchii metalice şi nemetalice, ceaţă, ape reziduale etc.

2.2.Echipamentul de detectare a gazelor rezultate în urma procesului de sudare

Echipamentul utilizat pentru detectarea gazelor ce rezultă în urma operaţiilor de sudare este un echipament de analiză diferenţială ( fig. 2.1).

Fig. 2.1. Echipamentul de determinare a gazelorAcest echipament este un analizor de gaze multifuncţional ce se bazează pe o serie de

senzori electrochimici şi permite determinarea şi măsurarea concentraţiei de gaze. Acest echipament poate fi dotat cu 2…6 senzori ce pot determina diverse concentraţii de

gaze, dar ca şi elemente de bază, toate analizoarele vin echipate cu senzori de O2 si CODe exemplu, un analizor de acest tip, ce prezintă 3 senzori, unul de NO poate să

determine următoarele tipuri de gaze: O2, CO, NO, CO2, NOx, H2S, cu observaţia că primele trei sunt determinate în mod direct, iar celelalte trei sunt calculate în mod direct de către analizator.

Aparatul este controlat de un microprocesor, prezintă un lcd şi o tastatură ce uşurează utilizarea lui şi o memorie ce permine stocarea unui volum mare de informaţii.

Aparatul permite conectarea la un calculator şi preluarea informaţiilor în timp real. Tipurile de gaze şi valorile maxime ce se pot determina cu acest aparat sunt indicate în

tabelul 2.1.

8

Tabelul 2.1. Tipurile de gaze şi valorile maxime ce pot fi determinate cu analizorul folositTip gaz Tip Celula Domeniu [ppm]

O2 2FO 0-20,9%CO A3E/D 0-4000CO 3F/D 0-20.000CO 3M/F 0-10%NO 3NF/F 0-5.000NO2 3ND 0-1.000SO2 3SF 0-5.000H2S 3H 0-1.000CL2 3CLH 0-250H2 3HYT 0-2.000

HXCY Polistor 0-100%LELCO2 IR 0-20%

Configuraţia standard a aparatului permite următoarele: măsurarea concentraţiilor de gaze, în modul:

- măasurate cu senzori NDIR: CO2, CH4 ;- măsurate cu senzori electrochimici: O2 ;- gazele toxice măsurate cu senzori electrochimici: CO, NO, NO2, SO2, H2S, H2.

măsurarea altor parametri, cum ar fi:- temperatura gazelor şi temperatura mediului ambiant;- presiunea, cu o precizie de 1 Pa;- teste în conformitate cu Bacharach cu o pompă cu debitul de 1,62 l/min;- viteza curgerii (opţional);- 8 „imputuri” analogice (2 curent, 2 tensiune, 2 termocuple, 2 thermistoare);

Calculul impactului, prin determinarea:- concentraţiei de CO2; - masei absolute şi relative a emisiilor de diferite tipuri;- parametrilor relevanţi ai procesului;

Procesarea şi modalitatea de prezentare a datelor, astfel: - toate rezultatele afişsate pe display;- valori medii ale măasurăatorilor. (timpul: 10 sec ... 60min );- prezentări grafice a tuturor valorilor măsurate;- capacitate de stocare de 1024, organizate în 10 „data banks” ;- memorarea a peste 9 item-uri separate;- definirea de către utilizator a 9 „items-uri” ;- capacitatea de stocare a 30 „reports” ;- valorile măsurate pot fi stocate, indicate pe display sau printate direct de pe

aparat;- soft specializat pentru preluarea datelor pe PCPowerful PC.

Software, care permite:- compatibilitatea internaţională (limba, format de date);

9

- protecţia setărilor prin „parola”;- stabilirea valorii de „0” în mod automat la pornirea automată;- calibrarea O2/CO2 în timpul utilizării;- toţi parametri pot fi setaţi;- 22 de parametri;- 10 tipuri de parametri ce pot fi introduşi de către utilizatori;- verificarea continuă a aparatului însoţită, în caz de nereguli, de semnale

acustice. Capacităţi Hardware:

- reglarea electronică;- ceas/calendar încorporate;- imprimanta internă de 57 mm;- baterii reîncărcabile;- displey Big (70 x 60 mm);- interfaţa RS-232C.

În tabelul 2.2. sunt date posibilităţile de măsurare ale aparatului de detectare a gazelor, cu care s-au făcut toate determinările şi în mediul de lucru şi în mediul natural.

Tabelul 2.2. Posibilităţile de măsurare ale aparatului de detectare a gazelor

Parametru Metoda IntervaleRezoluţia display-

uluiAcurateţe Limita de

detectare

Timpul de

raspuns (t90)

Gazele măsurate în configuraţia standardO2 - concetraţia volumetrică

Sensor electrochimic

0..25 % 0.01 % 0.20 % 0.20 % 45 s

CO2 - concetraţia volumetrică

Calculat în funcţie de concentraţia volumetrică de O2

0..25 % 0.01% 0.20 % 0.20 % 45 s

CO - concentraţia volumetrică

Sensor electrochimic

0..20000 ppm

1 ppm ± 5 ppm sau5 % rel.

5 ppm 45 s

COmg - concentraţia masică

Calculată în funcţie de concentraţia volumetrică de CO

0... 1 mg/Nm3 ± 10 mg/Nm3 sau

5 % rel.

10 mg/Nm3

45 s

COrel -concentraţia masică relativă la O2

Calculată plecând de la concentraţia volumetrică CO and O2

0... 1 mg/Nm3 ± 10 mg/Nm3 sau

5 % rel.

10 mg/Nm3

45 s

Gaze măsurate cu sensori opţionali IRCO2 - NDIR sensor 0..25 % 0.01 % +/-3 % rel., 0.20 % 45 s

10

concentraţia volumetrică

0...100 % sau 0,5 % abs.

CH4 -concentraţia volumetrică

NDIR sensor 0...5 %0...100 %

0.01 %0.1 %

+/-3 % rel., sau 0,5 %

abs.

0.20 % 45 s

Gaze măsurate cu senzori electrochimiciNO / NOx – concentraţia volumetrică

Sensor electrochimic

0..1000 ppm

1 ppm ±5 ppm sau 5 % rel.

5 ppm 45 s

NOmg/NOxmg - concentraţia masică

Calculată în funcţie de concentraţia volumetrică a NO

0... 1 mg/Nm3 ±15 mg/Nm3

sau 5 % rel.15

mg/Nm345 s

NOrel / NOxrel - concentraţia masică relativă la O2

Calculata în functie de concentraţia volumica de NO si O2

0... 1 mg/Nm3 ±15 mg/Nm3

sau 5 % rel.15

mg/Nm345 s

NO2 - concentraţia volumetrică

Senzor electrochimic

0..1000 ppm

1 ppm ±5 ppm sau 5 % rel.

5 ppm 45 s

NO2rel - concentraţia masica relativă O2

Calculată în funcţie de concentraţtia volumetrică a NO2 siO2

0... 1 mg/Nm3 ±15 mg/Nm3

sau 5 % rel.15

mg/Nm345 s

SO2 - concentraţia volumetrică

Senzor electrochimic

0..5000 ppm

1 ppm ±5 ppm sau5 % rel.

5 ppm 45 s

SO2mg - concentraţia masică

Calculată în funcţie de contentraţia volumetrică a SO2

0... 1 mg/Nm3 ±15 mg/Nm3

sau 5 % rel.15mg/Nm3

45 s

SO2rel -concentraţia masică relativă la O2

Calculată în funcţie de concentraţia volumetrică a SO2 si O2

0... 1 mg/Nm3 ±15 mg/Nm3

sau 5 % rel.15

mg/Nm345 s

Alte valori măsurateTgas - temepratura gazului

Termocupla -10..1000°

C

1°C ± 2 °C sau 1.5 % rel.

1 °C 30 s

Tamb - temperatura

Termistor -10..100°C 1°C ± 1 °C 1 °C 30 s

11

ambiantăU1,U2 - 2 intrări externe

ADC -20...+20 V

0.01 V ±0.02 V 0.01 V 10 s

I1,I2 - 2 intrăari externe

ADC -20...+20 mA

0.01 mA ±0.02 mA 0.01 mA 10 s

T1,T3 - 2 intrări externe

Termocuple 0...1600°C 1°C ±2 °C sau 1. 5 % rel.

1 °C 10 s

T2,T4 - 2 intrări externe

Termistor -20...100°C

1°C ±2 °C sau 1. 5 % rel.

1 °C 10 s

Presiune punte DMS -25hPa ... +25hPa

0.1Pa ±2 Pa sau 5 % rel.

1 Pa 10 s

Viteza de curgere (Opţional)

Pitot tub 1...50 m/s 0.1 m/s 0.3 m/s sau 5 % rel.

0.1 m/s 10 s

Test fum Metoda Bacharach

0..9 0.5 0.5 0.5

TI (CO/CO2-index Toxic)

calculat 0...0.01 0.0001 5 % rel. 0 10 s

Lambda - numărul aerului în exces

calculat 1..10 0.01 2 % rel. 0 10 s

Eta - eficienţa calculat 0..120 % 0.1 % 2 % rel. 0 % 10 s

Elementele componente ale circuitului de gaz sunt prezentate în figura 5.4.

Fig. 2.2. Elemente componente ale circuitului de gaz;1 - termocupla; 2- mâner; 3 – element reţinere impurităţi; 4- filtru; 5,6 conexiuni aparat

12

Schema bloc a aparatului plus este prezenta în figura 2.3..

Fig.2.4. Schema bloc a aparatului de detectare gaze rezultate la sudare

13

CAPITOLUL III

CALCULU PRIVIND IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI A PROCEDEULUI DE SUDARE CU ARC ELECTRIC

3.1. Contribuţii privind metodica de stabilire a impactului asupra mediului de lucru a procedeului de sudare.relaţii de calcul utilizate

Aprecierea impactului asupra mediului de lucru a procedeului de sudare se face în urma determinării cantitaţii de substanţe eliminate în atmosferă sau pe sol şi care afectează în mod diferit mediul înconjurător şi operatorii sudori sau auxiliari existenţi în acest spaţiu.

3.1.1 Cantităţile de gaze obţinute prin măsurare directă (O2, CO, NO, SO2).Aparatul utilizat, permite ca, în cadrul măasurătorilor, să se determine în mod direct

următorii parametri: - temperatura gazelor, exprimată în o C;- concentraţia CO, în ppm;- concentraţia NO, în ppm;- concentraţia SO 2, în ppm;- concentraţia O 2, în %.

3.1.2. Calculul concentraţiei de CO2 Concentraţia de CO2, exprimatăa în % vol, nu se poate obţine în mod direct dar poate fi

calculată cu o relaţie determinată. Analizatorul, având concentraţia de O2 şi valoarea maximă a CO2, permite să se determine caracteristica pentru fiecare tip de gaz detectat (de exemplu, CO2) folosind relaţia:

(3.1)

în care: CO2 max şi O2 max reprezintă concentraţiile maxime corespunzătoare determinate de aparat.

3.1.3. Calculul concentraţiei de NOxAparatul permite determinarea directă a concentraţiei de NO, în ppm.Concomitent cu NO, gazele ce rezultă prin arderea diversilor combustibili, conţin şi

valori destul de ridicate de NOx (în special NO2). Determinarea concentraţiei de NOx se efectuează folosind o relaţie de forma:

(3.2)

În situaţia în care, analizorul este prevăzut cu sensor pentru determinarea conţinutului de

NO2

, cantitatea de NOx

se determină cu relaţia următoare. (3.3)

14

3.1.4. Determinarea concentraţiei de CO nediluat Aparatul permite determinarea directă a concentraţiei de CO, în ppm.Pentru efectuarea calculului valorii de CO în gazele rezultate în mod independent de

excesul de aer notat cu COind, se utilizează relaţia de mai jos. (3.4)

unde: CO este concentraţia de CO; - excesul de aer

3.1.5.Determinarea masei componentelor gazelorAparatul utilizat poate, de asemenea, să efectueze calculul de mase, exprimate în [mg/m3]

pe baza concentraţiilor gazelor exprimate în [ppm], masa depinzând în aceeaşi masură de presiune şi de temperatură.

Analizatorul folosit indică diferite valori, exprimate în mg/m3, denumite “absolute mass concentration” şi “mass concentration relative to oxigen” şi permite:

- determinarea masei de CO, care se face cu relaţia de forma: (3.5)

unde: CO [mg/m3] este masa absolută de CO (condiţii standard); CO [ppm] - concentraţia aboslută (din măsurătoare); A CO - factor de corecţie, ale cărui valori sunt date în tabelul 3.1.

Tabelul 3.1. Valorile factorului de corecţie ACO, în condiţii standard 1000Pa, 0 0CGaz

CO 1,250NO 1,340SO2 2,860

NO2, NOx 2,056H2S 1,520H2 0,089

- determinarea masei de NOx (masa de NOx este calculată în mod direct de către analizor luându-se în calcul factorul NO2 );- determinarea masei de COrel (concentraţia relativă stabilită pe baza conectraţiei de O2 în gaze) şi se face folosind o relaţie de forma:

(3.6)

în care : COrel este masa de CO în raport cu O2, exprimată în mg/m 3; O2ref - valoarea de referinţă a O2, în % vol; O2 - valoarea măsurată a O2, în % vol; 20,95% - valoarea O2 în aerul pur; CO - valoarea măsurată a CO, în gazele de ardere, în mg/m3.

3.1.6. Definirea şi stabilirea coeficientului de poluare Coeficientul de poluare Cp se poate stabili pe baza unei relaţii de calcul de forma:

(3.7)

unde : Mtef este masa totală a materialelor de adaos şi auxiliare, în g; Mue – masa utilă, ce formează efectiv cusătura sudată calculată cu relaţia:

(3.8)unde: Mp este masa substanţelor poluante, care ajung în atmosfera sau pe sol calculată cu

relaţia .

15

(3.9)unde: Mpaer este masa substanţelor care poluează aerul; Mps - masa substanţelor care

poluează solul.Masa substanţelor care poluează aerul se calculeaza cu relaţia :

(3.10)în care: Mm este greutatea microparticolelor cu dimensiuni mai mici de 5μm, care rămân

în aer sau care se depun după un timp îndelungat într-o anumită proporţie; - masa CO,

emisă în atmosferă; MNO - masa NO, emisă în atmosferă; MNO2 - masa NO2 emisă în atmosferă;

MH2S - masa H2S emisă în atmosferă; MH2 - masa H2, emisă în atmosferă; Man - masa altor substanţe nedetectate emise în atmosferă.

Masa substanţelor care poluează solul Mps se calculează cu relaţia:Mps=Mpp+Mmp (3.11)

în care: Mpp este masa particulelor ce ating solul; Mmp – masa microparticulelor ce rămân în atmosferă şi se depun treptat;

În cazul sudării în mediu protector de gaz pentru determinarea coeficientului de poluare Cp se va utiliza relaţia de mai jos, toate celelalte elemente fiind general valabile.

(3.12)

unde: MG este masa de gaz protector consumată, exprimată în grame.Se determină apoi indicatorul de calitate a mediului, în raport cu un poluant i, notat cu

Icmi, folosind relaţia:

[%] (3.13)

în care: Icmi este indicatorul de calitate a mediului datorat poluantului i; CMAi - concentraţia maximă admisibilă în poluantul i; Cefi - concentraţia efectivă, la momentul determinării sau combinării, în poluantul i; Cmax i - concentraţia maximă în poluantul i, ce conduce la degradarea inevitabilă şi ireversibilă a mediului.

Se determină apoi indicatorul total de calitate a mediului, notat cu Icmt, folosind relaţia:

[%] (3.14)

în care: p este numărul de substanţe poluante luate în considerare.

16

3.2.Contribuţii privind evaluarea impactului asupra mediului de lucru a procedeului de sudare manuală cu arc electric si electrod învelit(SMEI)

Pentru evaluarea impactului produs de acest procedeu s-a întocmit un program experimental care să fie aplicat şi la celelalte procedee de sudare analizate şi care să prezinte o uşoară analiză separată a acestora.

Programul experimental cuprinde parcurgerea următoarelor etape:- alegerea materialului de bază supus experimentelor. Materialul de bază pe care se vor efectua depunerile cu parametrii tehnologici prestabiliţi a fost un oţel din clasa oţelurilor nealiate de tipul S235JR.;- stabilirea metodelor de curăţare, degresare şi decapare astfel încât suprafaţa pe care se vor depune cordoanele de sudură să nu prezinte nici un fel de impurităţi;- alegerea materialelor de adaos. Materialele de adaos au fost alese astfel încât să permită o comparaţie cantitativă dar şi calitativă a rezultatelor obţinute;- stabilirea temperaturii de calcinare a electrozilor şi a timpului de menţinere la această temperatură. Această etapă prezintă importanţă din punctul de vedere al cantităţii de hidrogen ce va fi introdus în îmbinarea sudată;- stabilirea parametrilor principali ai tehnologiei de depunere prin sudare;- analiza comparativă a rezultatelor obţinute. În concordanţă cu cele propuse, s-au efectuat, luând în considerare recomandările firmei

producătoare a mărcii de electrod, următoarele;- proiectarea şi realizare unui stand experimental cu ajutorul căruia procedura experimentală să poată fi aplicată;- execuţia depunerilor şi înregistrarea datelor cu ajutorul unui aparat specializat dublat de utilizarea unui soft specializat cu respectarea condiţiilor prestabilite.Programul experimental a fost conceput astfel încât eventualele soluţii sau rezultatele

obţinute să poată fi extinse în industrie fără ca această activitate să necesite retehnologizări sau cheltuieli suplimentare din partea potenţialilor beneficiari.

Materialul de bază. Materialul de bază pe care s-au depus cordoanele de sudură a fost oţelul de tipul S235JR, ce poate fi livrat în intervalul de grosimi 4...100 mm şi este destinat realizării cazanelor şi recipienţilor sub presiune pentru temperatură ambiantă şi ridicată. Se livrează conform NF EN 10028-2, în clasa de calitate 2b. Dimensiunile, abaterile limită şi condiţiile de formă sunt conform standardului de produs şi sunt prezentate în tabelele 5.10 şi 3.2.

Tabelul 3.2. Compoziţia chimică a oţelului S235JR (pe proba de oţel lichid)

Denumirematerial

Simbolizare standardizată

Nr.standard

Compoziţia chimicăC

[%]Mn[%]

Şi[%]

S[%]

P[%]

Alte elemente[%]

Oţel pentru cazane şi recipienţi sub presiune S235JR NF EN

10028-2

Max.0,17

1,40 max.0,30

max.0,045

max.0,045

N=0,09

17

Observaţii - pentru oţelurile destinate cazanelor şi recipienţilor sub presiune se iau în considerare urmatoarele:

- conţinutul elementelor reziduale: Cr, Ni, Cu, la această marcă S235JR, nu trebuie să depăşească 0,30%, pentru fiecare element în parte, iar suma lor nu trebuie să depăşească 0,70%; conţinutul maxim de Nb nu trebuie să depăşească 0,01%, iar conţinutul maxim de V, nu trebuie sa depăşească 0,03%;- conţinutul de As, nu trebuie să depăşească 0,080%.Abaterile limită faţă de compoziţia chimică, atunci când se efectuează verificarea

compoziţiei chimice pe produs, trebuie să se înscrie în valorile indicate în tabelul 3.3.

Tabelul 3.3. Abaterile limită faţă de compoziţia chimicăElementul Conţinutul % Abateri limită

C 0.17 0.02Si 0,30 0.05

Mn 1,40 0.05P 0,045 +0.005S 0,045 +0.005N 0.09 0.005

Caracteristicile mecanice şi proprietăţile tehnologice ale materialului de bază sunt indicate în tabelul 3.4. unde notaţiile sunt : - S= satisfăcătoare; - B= bună; - FB= foarte bună; -RP

0,2 - limita de curgere; - Rm - limita de rupere; - KCU - rezilienţa; - KV - tenacitatea.

Tabelul 3.4. Caracteristicile mecanice şi proprietăţile tehnologice ale oţelului S235JR

MaterialCaracteristici mecanice Proprietăţi tehnologice

RP 0,2

[N/mm2]

Rm

[N/m

m2 ]

A5

[%]

KC

U[d

aJ/c

m2 ]

KV

gara

ntat

ă(J

)

suda

bilit

ate

defo

rmab

ilita

te

uzin

abili

tate

turn

abili

tate

s 16

S235JR 235 225 340-510 20 7 27 FB B B SEnergia de rupere KV se determina pe epruvete transversale, astfel:

- în cazul tablelor la care se fac încercări pe epruvete extrase din probe luate de la ambele capete, KV trebuie să nu difere cu mai mult de 70N/mm2;-pentru tablele cu grosimea mai mică de 12 mm se determină energia de rupere KV300/7.5 sau KV300/5 pe epruvete cu lăţimea de 7.5 respectiv 5 mm. Valorile minime ale energiei de rupere sunt indicate tabelul 3.5.Tabelul 3.5. Valorile minime ale energiei de rupere KV

Energia de rupere Valoarea prescrisă Valoarea medie pe 3 epruvete

Valoarea minimă pe o epruveta

KV 300/7.5 27 23 2031 26 23

KV300/5 27 19 2031 22 23

18

Temperaturile pentru deformarea plastică la cald ale acestei mărci de oţel sunt indicate în tabelul 3.6.Tabelul 3.6. Temperaturile pentru deformarea plastică la cald ale oţelului S235JRMarcaoţelului

Deformare plastică la cald

Normalizare Călire Revenire Detensionare

S235JR 110-850 880-920 - - 530-580Materialul de adaos. Materialul de adaos, aflat sub forma electrozilor înveliţi, a fost ales

astfel încât rezultatele obţinute să poată fi extrapolate şi la alte tipuri de electrozi.În vederea efectuării experimentelor pentru determinarea tipurilor de substanţe şi gaze ce

rezultă prin arderea diferitelor tipuri de materiale de adaos a fost ales un număr de 14 tipuri de electrozi. Compoziţiile chimice corespunzătoare acestora sunt indicate în tabelele 3.7…3.16.

Tabelul 3.7. Compoziţia chimică a electrodului E7018

Material Elemente chimiceAWS 5.1 C max.

[%]Mn [%]

Şi [%]

E7018 0,06 1,2 0,5

Tabelul 3.8. Compoziţia chimică a electrodului E 8018 G

Mat rialElemente chimice

AWS 5.5 C max.[% Mn

[%]

Şi[%]

Ni[%]

E 8018 G 0,06 1,4 0,4 0,9

Tabelul 3.9. Compoziţia chimică a electrodului E 7018 G

Material Elemente chimice

AWS 5.5 C max.[%]

Mn %]Şi

[%]Ni

E 7018 G 0,06 1,2 0,4 0,8

Tabelul 3.10. Compoziţia chimică a electrodului E 8018 B2

Material Elemente chimiceAWS 5.5 C max.

[%]Mn[%]

Şi[%]

Mo[%]

Cr[%]

E 8018 B2 0,070,6

0,40,6

1,4

Tabelul 3.11. Compoziţia chimică a electrodului E 7018

Material Elemente chimiceAWS 5.1 C

[%]Mn[%]

Şi[%]

E 7018 0,06 1,2 0,5

Tabelul 3.12. Compoziţia chimică a electrodului E309-16

Material Elemente chimiceAWS 5.4 C

[% Mn[%]

Ni[%]

Cu[%]

Şi[%]

Mo[%]

Cr[%]

E309-16 <0,03 0,1 13,0 <0,2 0,5 <0,5 23,0

Tabelul 3.13. Compoziţia chimică a electrodului E 51 54 B9 120Material Elemente

chimiceDIN 1913 C max.

[%]Mn[%]

Şi[%]

E 51 54 B9 120

0,09 1,1 0,7

Tabelul 3.14. Compoziţia chimică a electrodului E-Fe-B2

Material Elemente chimiceDIN 8573 C max.

[%]Mn[%]

Şi[%]

E-Fe-B2 0,07 1,0 0,5

19

Tabelul 3.15. Compoziţia chimică a electrodului E-Fe-B2Material Elemente chimiceAWS 5.4 C max.

[%]Mn[%]

Cr[%]

Ni[%]

Şi[%]

Mo[%]

Cu[%]

E-Fe-B2 0,11 6,0 18,5 8,5 0,5 <0,5 <0,5

Tabelul 3.16. Compoziţia chimică a electrodului E10-UM-65-GRMaterial Elemente chimiceDIN 8555 C

[%]Mn[%]

Mo[%]

Cr[%]

Şi[%]

V[%]

W[%]

E10-UM-65-GR 5,8 1,50 6,0 21 1,90 1,2 2,5

Modul de operare şi parametri utilizaţi. În vederea realizării obiectivelor stabilite şi anume, determinarea naturii şi cantităţilor de gaze ce rezultă la sudarea prin aceste procedee, partea experimentală s-a canalizat în două direcţii de cercetare:

- depunerea cordoanelor şi înregistrarea datelor;- cuantificarea rezultatelor şi elaborarea unor modele.Experimentele au fost concepute având la bază tehnologiile şi tehnicile din industrie iar

rezultatele obţinute să poată fi un punct de plecare la elaborarea noilor tehnologii în cadrul cărora principiul reducerii nivelului de poluare să aibă o importanţă ridicată.

În acest sens, este absolut necesară stabilirea unor scheme logice şi a unor tabele centralizatoare care să cuprindă totalitatea activităţilor necesare bunei desfăşurări a experimentelor.

În tabelul 3.17. sunt indicate etapele parcurse în cazul realizării experimentelor.Pentru a stabili dependenţele dintre tipurile şi cantităţile de gaze şi parametrii regimurilor

de sudare au fost măsuraţi, în timpul experimentelor, parametrii: curentul de sudare, tensiunea arcului şi timpul de sudare, iar după terminarea experimentelor - lungimea cordonului şi greutatea metalului depus. Valoarea energiei liniare pentru fiecare din cele 42 de experimente pentru sudarea manuală cu electrod învelit s-a determinat cu relaţia:

( 3.15)

unde: η este randamentul procedeului de sudare, în %; Ua - tensiunea arcului, în V; Is -intensitatea curentului de sudare, în A; vs - viteza de sudare, în cm/s.

Valorile obţinute sunt indicate în tabelul 3.18. în care s-au utilizat următoarele notaţii simplificate: DEXT - diametrul peste învelişul electrodului; DVM - diametrul vergelei metalice; CNVM - cantitatea de vergea metalică netopită; CNINV - cantitatea de înveliş netopită; GINV - masa învelişului; GVM - masa vergelei metalice; CDVM - cantitatea de vergea metalică depusă; CDINV - cantitatea de înveliş depusă; B - Gros; B - Mediu - tipul de înveliş definit ca raportul între DEXT şi DVM.

20

Fig. 3.1. Standul experimental utilizat la determinarea substanţelor rezultate în urma procesului de sudare

Standul experimental utilizat pentru determinarea substanţelor rezultate în procesul de sudare şi pentru determinarea cantităţii din fiecare substanţă se prezintă în figura3.1.

Cordoanele de sudură obţinut după sudare se prezintă în figura 3.2.Valorile parametrilor regimurilor de sudare în cazul cordoanelor depuse se prezintă în

tabelul 3.17.

Tabelul 3.17. Etapizarea experimenţelorNr. Crt.

Etapa Denumire Parametrii regimului

Echipament necesar

Rezultate/ Documente

Obs.

1 Pregătirea experimentului

Curăţare componente de rugină, grăsimi, etc.

- Flex, polizor cu bandă, substanţe de curăţare

Suprafaţă fără rugină, grăsimi etc.

-

21

2 Calcinarea electrozilor

Tc=2550C Etuvă, cameră termografiere, termometru, creion termograf

Eliminarea umidităţii din electrozi

Menţinerea o perioadă îndelungată la aceasta temperatură poate conduce la deteriorarea învelişului

3 Desfăşurarea experimentului

Depunere strat 1

Is

Ua

Øe

Sursă de sudare, electrozi,

Cordon continuu

Menţinerea electrozilor la temperatura de calcinare. Arc electric neîntrerupt

4 Înregistrarea datelor

GA 40 plus, soft

Rezultate obţinute. În condiţiile stabilite au fost făcute o serie de determinări prezentate în tabelul 3.19.

Fig.3.2. Probele obţinute după depunere prin procedeul SMEI.

Tabelul 3.18. Valorile parametrilor regimurilor de depunere în cazul sudării manuale cu arc electric cu electrod învelit

22

Nr. crt. Denumire.

Tip înveliş

DEXT DVM DEXT/DVM GVM GINV Parametrii[mm] [mm] [-] [g] [g] Is Ua lc t Vs El

[A] [V] [cm] [s] [cm/s] [kJ/cm]1

AWS 5.1 E7018 B- GROS 3,6 2 1,8

8 4 60 17 11 25 0,44 1,854552 8 4 70 18 13 21 0,61905 1,628313 8 4 80 19 11,5 19 0,60526 2,009044

AWS 5.1 E7018 B-GROS 4,2 2,5 1,68

12 10 80 17 16 52 0,30769 3,5365 12 10 90 18 15 54 0,27778 4,66566 12 10 100 19 14 49 0,28571 5,327

AWS 5.5 E 8018G B-GROS 5,4 3,2 1,6875

28 16 100 17 23,0 88 0,26136 5,203488 28 16 120 19 15,0 71 0,21127 8,63369 28 16 145 20 15,0 67 0,22388 10,362710

AWS 5.5 E7018 G B-GROS 4,7 2,5 1,88

18 6 75 17 18,0 65 0,27692 3,6833311 18 6 93,0 19 15,0 57 0,26316 5,3716812 18 6 110 20 15,0 50 0,3 5,8666713

AWS 5.5 E 8018 B-GROS 4,6 2,5 1,84

12 8 70 17 17,5 54 0,32407 2,937614 12 8 85 19 14,0 49 0,28571 4,52215 12 8 100 20 10,5 41 0,2561 6,2476216

AWS 5.5 E8018 B2 B-GROS 4,5 2,5 1,8

12 10 85 17 11,0 31 0,35484 3,2578217 12 10 88 17 14,0 45 0,31111 3,8468618 12 10 90 18 10,0 33 0,30303 4,276819

AWS 5.1 E7018 B-GROS 7 4 1,75

44 26 140 19 30,0 65 0,46154 4,6106720 44 26 170 20 27,0 74 0,36486 7,4548121 44 26 200 21 30,2 55 0,54909 6,1192122

AWS 5.1 E 7048

B-MEDIU 4,9 3,25 1,50769

22 10 140 19 15,1 45 0,33556 6,3417223 22 10 145 20 17,0 45 0,37778 6,1411824 22 10 150 21 16,0 44 0,36364 6,93

23

Tabelul 3.18. ( continuare)

Nr. crt. Denumire

Tip înveliş

DEXT DVM DEXT/DVM GVM GINV Parametrii[mm] [mm] [-] [g] [g] Is Ua lc t Vs El

[A] [V] [cm] [s] [cm/s] [kJ/cm]25

AWS 5.4 E309-16B-MEDIU 5,1 3,25 1,56923

22 10 80 17 14,5 60 0,24167 4,5020726 22 10 90 18 17,3 53 0,32642 3,970427 22 10 100 19 13,0 50 0,26 5,8461528

DIN 8573 E-Fe-B2 B-GROS 4,6 2 2,3

14 10 65 17 13,5 55 0,24545 3,6014829 14 10 88,0 18 13,0 43 0,30233 4,1915130 14 10 110 20 14,5 46 0,31522 5,5834531

AWS 5.4 E307-15 B-GROS 5,3 3,25 1,63077

24 10 70 17 14,5 35 0,41429 2,2979332 24 10 85 18 17,0 42 0,40476 3,02433 24 10 100 20 18,0 40 0,45 3,5555634

AWS 5.5 E8018-B2 B- GROS 5,8 3,25 1,78462

37 18 110 23 3,1 10 0,31 6,6735 37 18 120 23 2,7 10 0,27 8,3636 37 18 135 23 3,3 10 0,33 7,6937

AWS 5.5 E8018-B2 B-GROS 6,5 4,00 1,625

40 22 140 23 9,4 10 0,94 2,8038 40 22 165 23 2,5 10 0,25 12,4139 40 22 190 23 3,8 10 0,38 9,4040

E10-UM-65-GR B-GROS 9 4,00 2,25

34 64 160 23 1,7 10 0,17 17,6941 34 64 175 23 2,1 10 0,21 15,6742 34 64 190 23 2 10 0,2 17,86

24

Tabelul 3.19. Valorile masei efective Mtef, rezultată în cazul SMEI

Nr. crt. Denumire

GVM GINV CNVM CNINV CDVM CDINV

Mt ef

[g]

[g] [g] [g] [g] [g] [g]           

1

AWS 5.1 E7018

8 4 2 1 6 3 122 8 4 1,23 0,51 6,77 3,49 123 8 4 1,34 0,54 6,66 3,46 124

AWS 5.1 E7018

12 10 1,9 0,64 10,1 9,36 225 12 10 2,5 1,3 9,5 8,7 226 12 10 2,3 1,3 9,7 8,7 227

AWS 5.5 E 8018G

28 16 5,3 2,2 22,7 13,8 448 28 16 7,6 3,7 20,4 12,3 449 28 16 8,6 3,4 19,4 12,6 4410

AWS 5.5 E7018 G

18 6 3,2 1,3 14,8 4,7 2411 18 6 2,5 1,5 15,5 4,5 2412 18 6 3,4 2 14,6 4 2413

AWS 5.5

12 8 3 1,7 9 6,3 2014 12 8 3,4 1,9 8,6 6,1 2015 12 8 2,7 1,5 9,3 6,5 2016

E8018 B2

12 10 4,5 2,7 7,5 7,3 2217 12 10 2,8 0,7 9,2 9,3 2218 12 10 3,6 0,6 8,4 9,4 2219

AWS 5.1 E7018

44 26 19,8 11,8 24,2 14,2 7020 44 26 13,8 6 30,2 20 7021 44 26 20,5 11,3 23,5 14,7 7022

AWS 5.1 E 7048

22 10 7,9 3,6 14,1 6,4 3223 22 10 5,8 2,5 16,2 7,5 3224 22 10 7,1 2,7 14,9 7,3 3225

AWS 5.4 E309-16

22 10 7,8 2,6 14,2 7,4 3226 22 10 5,5 2,3 16,5 7,7 3227 22 10 6 2,2 16 7,8 3228

DIN 8573 E-Fe-B2

14 10 5,8 4,4 8,2 5,6 2429 14 10 3,8 2,4 10,2 7,6 2430 14 10 3,6 2,3 10,4 7,7 2431

AWS 5.4 E307-15

24 10 12,8 4,5 11,2 5,5 3432 24 10 9,8 3,7 14,2 6,3 3433 24 10 9,4 3,9 14,6 6,1 3434

AWS 5.5 E8018-B2

37 18 18 9 19 9 2835 37 18 16 9 21 9 3036 37 18 14 7 23 11 3437

AWS 5.5 E8018-B240 22 20 14 20 8 28

38 40 22 12 12 28 10 38

25

Tabelul 3.19. (continuare)39 40 22 14 6 26 16 4240

E10-UM-65-GR

34 64 26 32 8 32 4041 34 64 22 38 12 26 3842 34 64 20 36 14 28 42

Valorile şi natura gazelor rezultate prin depunerea cordoanelor de sudură şi preluate „online” în timpul depunerilor prin sudare utilizând procedeul de sudare manual cu arc electric cu electrod învelit, sunt prezentate în tabelul 3.20.

Tabelul 3.20. Valorile concentraţiei şi natura gazelor rezultate, în cazul SMEI

Nr. crt. Denumire

CO

[p

pm]

NO

[p

pm]

NO

2[pp

m]

NO

x[pp

m]

SO2

[ppm

]

H2S

[p

pm]

H2 [p

pm]

1

AWS 5.1 E7018

40 35 0 35 1 0 112 43 73 0 73 2 1 253 73 28 0 28 0 0 144

AWS 5.1 E7018

84 29 1 29 0 1 145 69 39 0 39 0 0 296 42 90 0 90 0 0 377

AWS 5.5 E 8018G

61 28 0 28 1 0 148 51 18 0 18 2 0 69 82 73 0 73 0 0 3710

AWS 5.5 E7018 G

79 26 0 26 0 0 1311 96 20 0 20 0 0 1312 103 30 0 30 0 0 2313

AWS 5.5

66 23 0 23 0 0 1414 78 26 0 26 1 0 1115 89 32 0 32 0 0 1716

E8018 B2

103 37 0 37 0 0 1617 116 42 0 42 1 0 1618 123 49 0 49 0 0 1919

AWS 5.1 E7018

43 37 0 37 0 0 2320 58 42 0 42 0 0 2921 58 48 0 48 0 0 3122

AWS 5.1 E 7048

88 27 0 27 0 1 2523 103 31 0 31 0 0 2824 108 37 0 37 0 0 3425

AWS 5.4 E309-16

55 22 0 22 0 0 1826 64 28 0 28 0 0 2127 78 35 0 35 0 0 2928

DIN 8573 E-Fe-B2

53 61 0 61 0 0 4629 60 65 0 65 0 0 5730 89 76 0 76 0 0 58

26

Tabelul 3.20. (continuare)31

AWS 5.4 E307-15

131 28 0 28 0 0 2332 149 39 0 39 0 1 2833 160 46 0 46 0 0 3334

AWS 5.5 E8018-B2

80 9 1 9 1 4 135 90 10 1 10 1 5 336 103 20 0 20 9 3 937

AWS 5.5 E8018-B2

52 32 0 32 2 2 538 44 18 0 18 1 1 739 57 7 1 7 1 1 1140

E10-UM-65-GR

110 38 2 38 3 6 641 141 20 1 20 1 6 742 156 26 1 26 4 8 18

Valorile obţinute ale coeficientului de poluare Cp, calculat cu relaţiile prezentate mai sus sunt indicate în tabelul 3.21.

Tabelul 3.21. Valorile coeficientului de poluare Cp, rezultate în cazul depunerilor prin SMEI

Nrcrt Denum. Mtef

[g]Mpaer

[g]Mpp

[g]Mmp

[g]Mps [g]

Mp [g]

Mue [g] Cp

1

AWS 5.1 E7018

12 1,29 5,00 1,00 6,00 7,29 4,71 2,552 12 2,29 3,74 2,26 6,00 8,29 3,71 3,233 12 1,51 3,88 0,12 4,00 5,51 6,49 1,854

AWS 5.1 E7018

22 1,66 6,54 1,46 8,00 9,66 12,34 1,785 22 1,85 7,80 2,20 10,00 11,85 10,15 2,176 22 2,73 8,60 0,40 9,00 11,73 10,27 2,147

AWS 5.5 E 8018G

44 1,39 13,50 4,50 18,00 19,39 24,61 1,798 44 1,00 19,30 0,70 20,00 21,00 23,00 1,919 44 2,79 18,00 6,00 24,00 26,79 17,21 2,5610

AWS 5.5 E7018 G

24 1,52 8,50 1,50 10,00 11,52 12,48 1,9211 24 1,57 7,00 0,00 7,00 8,57 15,43 1,5612 24 1,96 10,40 2,60 13,00 14,96 9,04 2,6513

AWS 5.5

20 1,33 8,70 4,30 13,00 14,33 5,67 3,5314 20 1,50 10,30 0,70 11,00 12,50 7,50 2,6715 20 1,79 10,20 1,80 12,00 13,79 6,21 3,2216

E8018 B2

22 2,03 11,20 0,80 12,00 14,03 7,97 2,7617 22 2,29 7,50 2,50 10,00 12,29 9,71 2,2618 22 2,53 8,20 3,80 12,00 14,53 7,47 2,9419

AWS 5.1 E7018

70 1,48 37,60 2,40 40,00 41,48 28,52 2,4520 70 1,80 27,80 6,20 34,00 35,80 34,20 2,0521 70 1,95 37,80 4,20 42,00 43,95 26,05 2,69

27

22

AWS 5.1 E 7048

32 1,77 13,50 0,50 14,00 15,77 16,23 1,9723 32 2,03 12,30 1,70 14,00 16,03 15,97 2,0024 32 2,28 11,80 2,20 14,00 16,28 15,72 2,0425

AWS 5.4 E309-16

32 1,23 15,40 0,60 16,00 17,23 14,77 2,1726 32 1,49 13,80 0,20 14,00 15,49 16,51 1,9427 32 1,86 18,20 1,80 20,00 21,86 10,14 3,1628

DIN 8573 E-Fe-B2

24 2,33 15,20 0,80 16,00 18,33 5,67 4,2329 24 2,60 12,20 1,80 14,00 16,60 7,40 3,2430 24 3,15 9,90 0,10 10,00 13,15 10,85 2,2131

AWS 5.4 E307-15

34 2,21 19,30 2,70 22,00 24,21 9,79 3,4732 34 2,70 19,50 2,50 22,00 24,70 9,30 3,6533 34 2,91 19,30 0,70 20,00 22,91 11,09 3,0734

AWS 5.5 E8018-B2

28 1,11 10,00 0,89 10,89 12,00 16,00 1,7535 30 1,26 11,00 0,74 11,74 13,00 17,00 1,7636 34 1,73 14,00 4,27 18,27 20,00 14,00 2,4337

AWS 5.5 E8018-B2

28 1,32 10,00 2,74 12,74 14,05 13,95 2,0138 38 0,94 11,00 3,11 14,11 15,05 22,95 1,6639 42 0,90 12,00 3,05 15,05 15,95 26,05 1,6140

E10-UM-65-GR

40 2,14 10,00 5,86 15,86 18,00 22,00 1,8241 38 2,12 8,00 3,88 11,88 14,00 24,00 1,5842 42 2,52 8,00 3,48 11,48 14,00 28,00 1,50

Pe baza valorilor obţinute au fost trasate o serie de dependenţe dintre parametri procesului de sudare, natura gazelor rezultate şi cantitatea de gaze rezultate care ramân în mediul de lucru, dependenţe de forma prezentată în figurile 3.9...3.12.

Variatia gazelor - E 8018G; 3,25 mm

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Gaze [ppm]

Is [A

]

CO NO NOx SO2 H2

a

28

Variatia gazelor - E 8018G; 3,25 mm

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Gaze [ppm]

El [k

J/cm

]

CO NO NOx SO2 H2

b

Fig. 3.3. Variaţia gazelor - E8018G; 3,25 mm: a - gaze funcţie de Is; b - gaze funcţie de ElVariatia gazelor E7018G;2,5 mm

79

96

103

26

20

30

13

13

23

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100 120

Gaze [ppm]

Is [A

]

CO NO H2

a

Variatia gazelor E7018G;2,5 mm

79

96103

26

2030

13

1323

0

1

2

3

4

5

6

7

0 20 40 60 80 100 120

Gaze [ppm]

El [k

J/cm

]

CO NO H2

b

Fig. 3.4. Variaţia gazelor - E7018G; 3,25 mm: a - gaze funcţie de Is; b - gaze funcţie de El

29

Variatia gazelor - E8018-B2; 4 mm

52

44

57

32

18

7

5

7

11

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 10 20 30 40 50 60

Gaze [ppm]

Is [A

]

CO NO H2

aVariatia gazelor - E8018-B2; 4 mm

52

44

57

32

18

7

5

7

11

0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40 50 60

Gaze [ppm]

El [k

J/cm

]

CO NO H2

b

Fig. 3.5. Variaţia gazelor - E 8018-B2; 4 mm: a - gaze funcţie de Is; b - gaze funcţie de El

Variatia gazelor- E10-UM-65-Gr

110

146

156

38

20

26

3

1

4

6

7

18

155

160

165

170

175

180

185

190

195

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Gaze [ppm]

Is [A

]

CO NO SO2 H2

30

aVariatia gazelor- E10-UM-65-Gr

110

146

15638

20

263

1

46

7

18

15,5

16

16,5

17

17,5

18

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Gaze [ppm]

El [K

J/cm

]]

CO NO SO2 H2

b Fig. 3.6. Variaţia gazelor - E10-UM-GR; 4 mm: a - gaze funcţie de Is; b - gaze funcţie de El

Dependenţele între valorile măsurate ale gazelor rezultate în urma topirii materialului de adaos în funcţie de valoarea curentului şi energia lineară pentru toate cazurile experimentale sunt indicate în figurile de mai jos (fig. 3.7 ... fig.3.9.) iar dependenţa coeficientului Mp, de parametri regimului de sudare, în figurile 3.10.şi 3.11.

31

. Fig.3.7. Dependenţa Mue=f(Is) în cazul SMEI

32

Fig. 3.8. Dependenţa Mpaer=f(Is), în cazul SMEI

33

Fig. 3.9. Dependenţa Mpaer=f(El,) în cazul SMEI

34

Fig.3.10. Dependenta Mp=f(Is), în cazul SMEI

35

Fig. 3.11. Dependenţa Mp=f(El), în cazul SMEI

36

Comparaţiile între valorile medii de gaze şi natura materialului de adaos se prezintă în figurile 3.12...3.17.

Fig. 3.12. Comparaţie între valorile medii de CO, rezultate în cazul procedeului SMEI

Din analiza figurii 3.12. se poate observa că valoarea maximă a cantităţii de COmedie s-a obţinut în cazul electrodului E307-15, şi este de 143,7 ppm, iar valoarea minimă de 51 ppm, în cazul E8018-B2, valori ce sunt de aproximativ 3 ori mai mici decât valorile maxime. Se face observaţia că electrodul E307-15 este un electrod cu destinaţia sudării otelurilor înalt aliate iar electrodul E8018-B2 este un electrod cu înveliş basic, utilizat pe scară largă la realizarea îmbinărilor puternic solicitate.

37

De reţinut este faptul că la utilizarea electrodului E10-UM-65-GR, destinat încărcărilor dure, valoarea medie a CO a fost mai mică cu 6,3 ppm decât în cazul electrodului E307.

Fig. 3.13. Comparaţie între valorile medii de NO, rezultate în cazul procedeului SMEI

Din analiza figurii 3.13. se poate observa că valoarea maximă a cantităţii de NOmedie s-a obţinut în cazul electrodului E-Fe-B2, şi este de 67,3 ppm, iar valoarea minimă, de 13 ppm, în cazul E8018-B2, valori ce sunt de aproximativ 5 ori mai mici decât valorile maxime.

38

Fig. 3.14. Comparaţie între valorile medii de NO2, rezultate în cazul procedeului SMEI

În privinţa emanaţiei de NO2 (fig. 3.14.) s-a observat că, numai în cazul a 4 din cele 14 situaţii analizate au apărut indicaţii privind existenţta acestui gaz: E7018; E8018-B2 diametrul 3,25 mm, E8018-B2 diametrul 4 mm şi E10-UM-65-GR diametrul 4 mm.

Valoarea cea mai ridicată de 1,3 ppm s-a obţinut în cazul utilizării electrodului E10-UM-65-GR, cu diametrul 4 mm.

39

Fig. 3.15. Comparaţie între valorile medii de SO2, rezultate în cazul procedeului SMEI

În privinţa emanaţiei medii de SO2 (fig. 3.15.) s-a observat că doar în cazul a 7 electrozi din cei 14 analizaţi au apărut informaţii prind existenţa acestui gaz: E7018; E8018-G , E8018, E8018-B2 şi E10-UM-65-GR .

Valoarea cea mai ridicată, de 3,7 ppm s-a obţinut în cazul utilizării electrodului E307-15, diametrul 5,20 mm.

40

Fig. 3.16. Comparaţie între valorile medii de H2S rezultate, în cazul procedeului SMEI

Analizând variaţia medie a H2S, (fig.3.16.) valori medii, s-a putut observa că doar în cazul a 7 electrozi au rezultat indicaţii privind existenţa acestui gaz după cum urmează:- valori medii maxime: electrodul E10-UM-65-GR, cu valoarea de 6,7 ppm;- valori medii minime: electrozii E7018; E7048; E307-15, cu valoarea de 0,33 ppm.

41

Fig. 3.17. Comparaţie între valorile medii de H2, rezultate în cazul SMEI

Din figura 3.17, se poate observa că la toate depunerile, indiferent de natura învelişului, diametrul sau lungimea electrodului, analizorul a indicat prezenţa H2, după cum urmează:

- valori medii maxime: electrodul E-Fe-B2, valoarea de 53,7 ppm;- valori medii minime: electrodul E8018-B2, valoarea de 4,3 ppm.

Natura gazelor emanate în atmosferă şi determinate cu analizorul, în cazul procedeului de sudare SMEI se prezintă în tabelul 3.22.

42

Tabelul 3.22. Prezenţa gazelor emanate în urma procesului de sudare SMEI

Nr. crt. Denumire C

O

NO

NO

2

Nox SO

2

H2S

H2

1AWS 5.1 E7018

DA DA NU DA DA NU DA2 DA DA NU DA DA DA DA3 DA DA NU DA NU NU DA4

AWS 5.1 E7018DA DA DA DA NU DA DA

5 DA DA NU DA NU NU DA6 DA DA NU DA NU NU DA7

AWS 5.5 E 8018GDA DA NU DA DA NU DA

8 DA DA NU DA DA NU DA9 DA DA NU DA NU NU DA10

AWS 5.5 E7018 GDA DA NU DA NU NU DA

11 DA DA NU DA NU NU DA12 DA DA NU DA NU NU DA13

AWS 5.5DA DA NU DA NU NU DA

14 DA DA NU DA DA NU DA15 DA DA NU DA NU NU DA16

E8018 B2DA DA NU DA NU NU DA

17 DA DA NU DA DA NU DA18 DA DA NU DA NU NU DA19

AWS 5.1 E7018DA DA NU DA NU NU DA

20 DA DA NU DA NU NU DA21 DA DA NU DA NU NU DA22

AWS 5.1 E 7048DA DA NU DA NU DA DA

23 DA DA NU DA NU NU DA24 DA DA NU DA NU NU DA25

AWS 5.4 E309-16DA DA NU DA NU NU DA

26 DA DA NU DA NU NU DA27 DA DA NU DA NU NU DA28 DIN 8573 E-Fe-

B2DA DA NU DA NU NU DA

29 DA DA NU DA NU NU DA30 DA DA NU DA NU NU DA31

AWS 5.4 E307-15DA DA NU DA NU NU DA

32 DA DA NU DA NU DA DA33 DA DA NU DA NU NU DA

Tabelul 3.22. (continuare)

43

34 AWS 5.5 E8018-B2

DA DA DA DA DA DA DA35 DA DA DA DA DA DA DA36 DA DA NU DA DA DA DA37 AWS 5.5 E8018-

B2DA DA NU DA DA DA DA

38 DA DA NU DA DA DA DA39 DA DA DA DA DA DA DA40

E10-UM-65-GRDA DA DA DA DA DA DA

41 DA DA DA DA DA DA DA42 DA DA DA DA DA DA DA

Prelucrarea datelor experimentale obţinute. Datele preluate cu ajutorul echipamentului de măsurare şi centralizate în tabelele anterioare au fost prelucrate cu ajutorul unui soft specializat denumit „STATISTICA”.

Acest soft permite stabilirea unor nomograme pe baza cărora se poate prestabili plecând de la două date cunoscute, o a treia dată necunoscută.

Importanţa stabilirii unor astfel de nomograme derivă din necesitatea de a se cunoaşte cantităţile de gaze ce rezultă în urma operaţiei de sudare şi coeficientul de poluare total, având la bază valoarea energiei lineare, cantitatea de material depus, cantitatea de înveliş consumat şi bilanţul material.

În figurile următoare (fig.3.18...fig.3.28) sunt indicate astfel de nomograme ce reprezintă dependenţa dintre:

- energia lineară El, cantitatea de material de adaos depus CDVM, şi gazele ce rezultă la sudare, CO, NO, H2, NO2, NOx, SO2, H2S;

- energia lineară El, cantitatea de material de înveliş depus CDINV, şi gazele ce rezultă la sudare, CO, NO, H2, NO2, NOx, SO2, H2S;;

- energia lineară El, cantitatea de material de adaos depus CDVM, şi coeficientul de poluare total Cp;

- energia lineară El, cantitatea de material de înveliş depus CDINV, şi coeficientul de poluare total Cp;

- energia lineară El, cantitatea de material de adaos depus CDVM, şi cantitatea totală de gaze ce poluează aerul Mpaer;

- energia lineară El, cantitatea de material de adaos depus CDVM, şi masa totală de particule ce poluează mediul ambiant Mp;

44

Fig. 3.18. Nomograma pentru determinarea cantităţii de CO, funcţie de El şi CDVMelectrod E7018

23.757 27.515 31.272 35.029 38.786 42.544 46.301 50.058 53.815 57.573 61.330 65.087 68.845 72.602 76.359 80.116

Nomograma NO=f(El, CDVM) - cazul electrodului E7018

EL [kJ/cm]

CDVM

[g]

4

8

12

16

20

24

1 2 3 4 5 6 7 8

Fig. 3.19. Nomograma pentru determinarea cantităţii de NO, funcţie de El şi CDVMelectrod E7018

Fig. 3.20. Nomograma pentru determinarea cantităţii de H2, funcţie de El şi CDINVelectrod E7018

45

9.882 11.765 13.647 15.529 17.412 19.294 21.176 23.059 24.941 26.824 28.706 30.588 32.471 34.353 36.235 38.118

Nomograma H2=f(El, CDVM) - cazul electrodului E7018

EL [kJ/cm]

CDVM

[g]

4

8

12

16

20

24

1 2 3 4 5 6 7 8

Fig. 3.21. Nomograma pentru determinarea cantităţii de H2, funcţie de El şi CDVMelectrod E7018

1.692 1.784 1.876 1.968 2.060 2.152 2.244 2.336 2.428 2.520 2.613 2.705 2.797 2.889 2.981 3.073

Nomograma Cp=f(El, CDVM) - cazul electrodului E7018

EL [kJ/cm]

CDVM

[g]

4

8

12

16

20

24

1 2 3 4 5 6 7 8

Fig. 3.22. Nomograma pentru determinarea Cp, funcţie de El şi CDVMelectrod E7018

1.118 1.235 1.353 1.471 1.588 1.706 1.824 1.941 2.059 2.176 2.294 2.412 2.529 2.647 2.765 2.882

Nomograma Gpaer=f(El, CDVM) - cazul electrodului E7018

EL [kJ/cm]

CDVM

[g]

4

8

12

16

20

24

1 2 3 4 5 6 7 8

Fig. 3.23. Nomograma pentru determinarea Mpaer, funcţie de El şi CDVMelectrod E7018

46

Fig. 3.24. Nomograma pentru determinarea Mp, funcţie de El şi CDVMelectrod E7018

Fig. 3.25. Nomograma pentru determinarea cantităţii de CO, funcţie de El şi CDINVelectrod E7018

Fig. 3.26. Nomograma pentru determinarea cantităţii de NO, funcţie de El şi CDINV

2.870 5.739 8.609 11.478 14.348 17.217 20.087 22.956 25.826 28.695 31.565 34.434 37.304 40.174 43.043 45.913

Nomograma Mp=f(Ml, CDVM) - cazul electrodului E7018

EL [kJ/cm]

CD

VM

[g]

4

8

12

16

20

24

1 2 3 4 5 6 7 8

47

electrod E7018

9.882 11.765 13.647 15.529 17.412 19.294 21.176 23.059 24.941 26.824 28.706 30.588 32.471 34.353 36.235 38.118

Nomograma H2=f(El, CDIVN) - cazul electrodului E7018

EL [kJ/cm]

CDIN

V [g

]

0

4

8

12

16

20

24

1 2 3 4 5 6 7 8

Fig. 3.27. Nomograma pentru determinarea cantităţii de H2, funcţie de El şi CDINVelectrod E7018

1.697 1.782 1.868 1.954 2.040 2.125 2.211 2.297 2.382 2.468 2.554 2.640 2.725 2.811 2.897 2.983

Nomograma Cp=f(El, CDIVN) - cazul electrodului E7018

EL [kJ/cm]

CDIN

V [g

]

0

4

8

12

16

20

24

1 2 3 4 5 6 7 8

Fig. 3.28. Nomograma pentru determinarea Cp, funcţie de El şi CDINVelectrod E7018

Aprecierea impactului asupra mediului a procesului de sudare manuală cu electrod învelit (SMEI), după ecuaţia bilanţului de materiale. Ecuaţia bilanţului de materiale în cazul procedeului de sudare manuală cu electrod învelit, are foma:

pndpspamdel MMMMM ( 3.16)în care: Mel este masa electrodului învelit, folosit la sudare; Mmd - masa metalului sau aliajului depus în cordonul de sudură şi se determină prin cântărire, folosind procedee speciale; Mpa- masa pierderilor în atmosferă şi include toate substanţele eliberate în procesul de sudare, şi care rămân în atmosferă, determinandu-se cu relaţia:

agnHSHSOxSONOxNONOCOCOpa MMMMMMMMMMM 22222 ( 3.17)

48

în care: MCO este masa de CO, degajată în atmosferă; 2COM - masa de CO2, degajată în atmosferă; MNO – masa de NO, degajată în atmosferă; 2NOM - masa de NO2, degajată în atmosteră; xNOM - masa altor oxizi de azot, degajaţi în atmosferă; 2SOM - masa de SO2, degajată în atmosferă; MSox - masa de oxid de sulf degajată în atmosferă; SHM

2 - masa de H2S, degajată în atmosferă; 2HM - masa de H2, degajată în atmosferă; Magn - masa altor gaze nedetectabile, degajate în atmosferă şi care se poate calcula funcţie de natura procedeului, natura electrodului şi materialelor de bază, cu relaţia:

COagn MM 05,0...01,0 ( 3.18)iar, Mps este masa pierderilor pe sol şi include toate substanţele depuse pe sol în urma pocesului de sudare, şi care se calculează după relaţia: pgssmpcpps MMMMM ( 3.19)unde: Mcp este masa capetelor de prindere a electrozilor, ce rămân în urma topirii electrodului; Mmp - masa microparticulelor şi particulelor ce apar în urma pocesului de sudare şi se depun pe sol; Mss - masa stropilor de metal ce sar din baia de sudură şi se depun pe sol; M pg - masa pierderilor în zgură, care se determină prin cântărire.

În relaţia (5.16) mai apare şi Mpnd, care este masa altor substanţe nedetectabile, care închid ecuaţia de bilanţ şi care se poate calcula cu relaţia: pspapnd MMM 2,0...1,0 ( 3.20)în funcţie de natura materialelor de adaos folosite, materialele de bază şi tipul procedeului de sudare.

Folosind relaţiile de mai sus şi rezultate experimentale obţinute s-au constatat următoarele: - cel mai mare coeficient de poluare Cpmax=3,65, s-a obţinut în cazul utilizării următorilor parametri: Is=85 A, Ua=18 V; lc=17 cm; t=42 s; vs=0,40476 cm/s; El=3,024 kJ/cm, electrod AWS 5,4 E307-15, cu înveliş bazic B-gros, diametrul exterior DEXT=5,3 mm şi diametrul vergelei metalice DVM=3,25 mm;- cel mai mic coeficient de poluare Cpmin=1,50, s-a obţinut în cazul utilizării următorilor parametri: Is=190 A; Ua=23 V; lc=2,9 cm; t=10 s; vs=0,2 cm/s; El=17,86 kJ/cm; electrod E10-UM-65-GR, cu înveliş bazic B-gros, diametrul exterior DEXT=4,00 mm şi diametrul vergelei metalice DVM=2,25 mm;- cea mai mare concentraţie de oxid de carbon COmax=160ppm, s-a obţinut în cazul utilizării următorului regim de sudare: Is=100A; Ua=20V; lc=18,0 cm; t=40s; vs=0,45 cm/s; El=3,555 kJ/cm; electrod AWS 5,4 E307-15, cu înveliş bazic B-gros, diametrul exterior DEXT=5,8 mm şi diametrul vergelei metalice DVM=3,25 mm;- cea mai mică concentraţie de oxid de carbon COmin =43 ppm, s-a obţinut în cazul utilizării următorilor parametrii: Is=140 A; Ua=19 V; lc=30,0 cm; t=65s; vs=0,46154 cm/s; El=4,61 kJ/cm; electrod AWS 5,1 E7018, cu înveliş bazic B-gros, diametrul exterior DEXT=7,0 mm şi diametrul vergelei metalice DVM=4,0 mm;- cea mai mare concentraţie de oxid de azot NOmax=90 ppm, s-a obţinut în cazul utilizării următorilor parametrii: Is=100 A; Ua=19 V; le=14,0 cm; t=49 s; vs=0,287 cm/s; El=5,32 kJ/cm, electrod AWS 5,1 E7018, cu înveliş bazic B-gros, diametrul exterior DEXT=4,2 mm şi diametrul vergelei metalice DVM=2,5 mm;- cea mai mică concentraţie de oxid de azot NOmin= 7 ppm, s-a obţinut în cazul utilizării următorilor parametrii: Is=190A; Ua=23V; lc=3,8 cm; t=10s; vs=3,8 cm/s; El=940 kJ/cm,

49

electrod AWS 5,5 E8018-B2, cu înveliş bazic B-gros, diametrul exterior DEXT=6,5 mm şi diametrul vergelei metalice DVM=4,00 mm;- cea mai mare cantitate de oxizi de azot NOxmax=90 ppm, s-a obţinut în cazul utilizării următorilor parametri: Is=100 A; Ua=19 V; lc=14,0 cm; t=49s; vs=0,2857 cm/s; El=5,32 kJ/cm, electrod AWS 5,1 E7018, cu înveliş bazic B-gros, diametrul exterior Dext= 4,2 mm şi diametrul vergelei metalice DVM=2,5 mm; - au fost cazuri când nu s-au depistat gazele NO2, SO2 şi H2S, parametrii regimului de sudare fiind destul de diferiţi.

50

CAPITOLUL IVCONCLUZII

-determinarea şi analiza impactului asupra mediului a unui procedeu de sudare, prin care se realizează o construcţie sudată este foarte greau de realizat cu mare precizie, necesitând aparatură adecvată şi o serie de standuri experimentale, corespunzătoare cinematicii fiecărui procedeu de sudare analizat;-impactul asupra mediului a proceselor de sudare este diferit, funcţie de locul unde se face determinarea impactului, fiind vorba de mediul de lucru - locul unde îşi desfăşoară activitatea operatorii sudori şi/sau muncitorii auxiliari, şi mediul natural - locul din zona de influenţă a OIFCS, aflat la o anumită distanţă de locul unde se desfăşoară relizarea construcţiei sudate;-echipamentul utilizat la experimentări este un analizor de gaze multifuncţional, dotat cu o serie de senzori electrochimici, ce permite determinarea diverselor tipuri de gaze rezultate în procesul de sudare şi concentraţiile lor;-în vederea determinării cantitaţilor de gaze şi fumuri ce rezultă în procesul de sudare s-a proiectat şi realizat un stand experimental model SE-GF 001, care este prevăzut cu o serie de elemente ce permit monitorizarea completă a procesului de sudare precum şi prelucrarea completă a elementelor rezultate în procesul de sudare;-standul experimental folosit permite determinarea: concentraţiilor volumetrice, pentru O2, CO2, CO, CH4, NO, NO2, SO2; concentraţiilor masice, pentru CO, NO, NO2, SO2, concentraţiei masice relative la O2, pentru CO, NO, NO2 şi SO2; determinarea presiunii relative şi a vitezei de curgere a gazelor;-pentru determinarea concentraţiei de NOx, COx si SOx s-au stabilit o serie de relaţii de calcul, care au fost verificate experimental pe baza ecuaţiei de bilanţ de materiale;-calculul coeficientului de poluare atmosferică ia în considerare greutatea de: microparticule cu dimensiuni mai mici de 5µm; H2, CO, NO, NO2, H2S emise în atmosferă dar şi a altor substanţe nedetectate;-coeficientul de poluare al solului ia în considerare masa microparticulelor depuse pe sol, al celor care rămân în atmosferă şi se depun treptat, dar şi resturile de electrozi, prafurile şi particulele rezultate în urma procesului de pregatire a rostului de sudare şi de curăţare, în vederea sudării;-în vederea stabilirii impactului asupra mediului a unui anumit poluant i, se determină indicatorul de calitate a mediului Icmi, datorat poluantului i şi indicatorul total de calitate a mediului Icmt, datorat tuturor sustanţelor poluante ce se degajă în atmosferă sau pe sol în urma procesului de sudare.

51