Сварочный шлем

Сварочный шлем — это вид средств индивидуальной защиты, используемый при выполнении некоторых видов сварки для защиты глаз, лица и шеи от ожогов, искр , инфракрасного и ультрафиолетового света , а также сильного тепла. Современная сварочная маска, используемая сегодня, была впервые представлена в 1937 году компанией Willson Products. ^{[ 1 ]}

Сварочные маски чаще всего используются в процессах дуговой сварки, таких как дуговая сварка в защитной среде , газовая вольфрамовая дуговая сварка и газовая дуговая сварка . Они необходимы для предотвращения глазной дуги — болезненного состояния, при котором роговица воспаляется . Сварочные маски также могут предотвратить ожоги сетчатки , которые могут привести к потере зрения. Оба состояния вызваны незащищенным воздействием высококонцентрированных инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, испускаемых сварочной дугой. ^{[ 2 ]} Ультрафиолетовое излучение сварочной дуги также может повредить непокрытую кожу, вызывая состояние, подобное солнечному ожогу, за относительно короткий период сварки. Помимо радиации, опасность для кожи и глаз могут представлять газы и брызги. ^{[ 3 ]}

Большинство сварочных касок имеют окно ( козырек ), закрытое фильтром, называемым жалюзи, через которое сварщик может видеть, как ведется работа. Окно может быть изготовлено из тонированного стекла, тонированного пластика или фильтра переменной плотности, состоящего из пары поляризованных линз. Для разных процессов сварки необходимы разные оттенки линз. Например, сварка металла в инертном газе (MIG) и вольфрама в инертном газе (TIG) — это процессы низкой интенсивности, поэтому предпочтительным будет более светлый оттенок линзы.

США Требования OSHA к сварочным маскам основаны на таких стандартах, как ANSI Z49.1, Безопасность при сварке и резке , раздел 7 ( Защита персонала ). ^{[ 4 ]} и ANSI Z89.1 ( Требования безопасности для промышленной защиты головы ). ^{[ 5 ]}

Подходящий оттенок линзы зависит от тока сварного шва. В США OSHA рекомендует номера оттенков по стандарту DIN , как показано в следующей таблице:

Сварочный ток (Ампер)	Номер оттенка
50–60	10
60–160	11
160–200	12
200–240	13
> 240	14

В издании ANSI Z49.1.7.2.2.10 1967 года указано, что «все фильтрующие линзы и пластины должны выдерживать испытание на передачу лучистой энергии, предписанное в параграфе 6.3.4.6 Кодекса безопасности для защиты головы, глаз и органов дыхания , стандарт США Z2». .1-1959". ^{[ 4 ]}

По состоянию на 2023 год на веб-сайте OSHA представлены стандарты минимального количества защитных оттенков в соответствии со стандартом 1910.133 ( Защита глаз и лица ), раздел (a) (5), и говорится: «Как правило, начинайте со слишком темного оттенка. чтобы увидеть зону сварки. Затем перейдите к более светлому оттенку, который обеспечивает достаточный обзор зоны сварки, не выходя за пределы минимального значения. При газокислородной сварке или резке, когда горелка излучает яркий желтый свет, желательно использовать линзу с фильтром. поглощает желтую или натриевую линию в видимом свете операции (спектра). ^{[ 6 ]}

Безопасность

Все сварочные маски подвержены таким повреждениям, как трещины, которые могут поставить под угрозу защиту от ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Помимо защиты глаз, шлем защищает лицо от искр горячего металла, образующихся в результате дуги, и от ультрафиолетового излучения. При сварке сверху используются кожаная тюбетейка и наплечник, чтобы предотвратить ожоги головы и плеч. ^{[ 7 ]}

Очки

Сварочные очки — это защитные очки с темным затемнением, предназначенные для защиты глаз от яркого света, образующегося при кислородной сварке и родственных процессах, а также от искр и мусора. ^{[ 8 ]} Открытые электрические дуги (создаваемые при дуговой сварке и других процессах) генерируют гораздо большее количество света и УФ- излучения, что требует защиты всего лица; большинство сварочных очков не имеют достаточно темного оттенка для дуговой сварки.

Автоматически затемняющие фильтры

В 1981 году шведский производитель Hornell International (сейчас принадлежит 3M ^{[ 9 ]}) представила электронный затвор с ЖК-дисплеем, который автоматически затемняется, когда датчики обнаруживают яркую сварочную дугу, ^{[ 10 ]} фильтр автоматического затемнения Speedglas.

Благодаря таким шлемам с электронным автоматическим затемнением сварщику больше не нужно готовиться к сварке, а затем кивать головой, чтобы опустить шлем на лицо. Преимущество состоит в том, что сварщику не нужно вручную регулировать положение сварочной маски, что не только экономит время, но и снижает риск воздействия вредного света, образующегося в процессе сварки.

стандарт ANSI

В США отраслевым стандартом для сварочных шлемов является ANSI Z87.1+, который определяет эффективность широкого спектра устройств защиты глаз. Стандарт требует, чтобы шлемы с автоматическим затемнением обеспечивали полную защиту как от ультрафиолетового, так и от инфракрасного излучения, даже если они не находятся в затемненном состоянии. ^{[ 10 ]} Стандарт является добровольным, поэтому покупатели должны подтвердить, что шлем соответствует стандарту ANSI Z87.1 (на что указывает соответствующая маркировка).

Оттенки

Для ANSI Z87.1-2003, ^{[ 11 ]}^: 42 «числа оттенков» получаются следующим образом:

Номер оттенка, $S$ , связано со светопропусканием $T_{L}$ (выраженный в виде дроби, а не в процентах) уравнением:

$S={\dfrac {7}{3}}log_{10}{\dfrac {1}{T_{L}}}+1$ ^{[ 11 ]}

$T_{L}$ определяется относительно источника света CIE A (т.е. эталонной точки для типичного бытового освещения лампами накаливания ) и CIE 1931 года стандартного колориметрического наблюдателя . ^{[ 11 ]}

Фактические оттенки, указанные в ANSI, представляют собой не конкретные числа, а диапазоны; каждый имеет назначенное максимальное, минимальное и номинальное значение коэффициента пропускания. Более того, приемлемые значения коэффициента пропускания для дальнего ультрафиолета намного ниже, чем для источника света А («должны быть менее одной десятой минимально допустимого коэффициента пропускания света»). ^{[ 11 ]}

Значения пропускания

Хотя оттенки ANSI представляют собой диапазоны, основанные на конкретном источнике света, и не преобразуются напрямую в другие измерения коэффициента пропускания, следующая таблица дает грубое приближение (с точки зрения фильтров нейтральной плотности количества и диафрагмы ).

Обозначения				Площадь отверстия линзы, как часть всей линзы	f -стоп уменьшение (прибл.)	Цвет ANSI (прибл.) ^{[ 11 ]}	Дробный коэффициент пропускания
Оптическая плотность	номер ND1	НД.номер	NDномер	Площадь отверстия линзы, как часть всей линзы	f -стоп уменьшение (прибл.)	Цвет ANSI (прибл.) ^{[ 11 ]}	Дробный коэффициент пропускания
0.0				1	0	—	100%	1
0.3	НД 101	НД 0,3	НД2	1/2	1	1.7	50%	0.5
0.6	НД 102	НД 0,6	НД4	1/4	2	2.4	25%	0.25
0.9	НД 103	НД 0,9	НД8	1/8	3	3.11	12.5%	0.125
1.0		НД 1.0	НД10	1/10	≈ 3 + 1 ⁄ 3	3.33	10 %	0.10
1.2	НД 104	НД 1.2	НД16	1/16	4	3.81	6.25%	0.0625
1.5	НД 105	НД 1,5	НД32	1/32	5	4.51	3.125%	0.03125
1.8	НД 106	НД 1,8	НД64	1/64	6	5.21	1.563%	0.015625
2.0		НД 2.0	НД100	1/100	≈ 6 + 2 ⁄ 3	5.67	1%	0.01
2.1	НД 107	НД 2.1	НД128	1/128	7	5.92	0.781%	0.0078125
2.4	НД 108	НД 2.4	НД256	1/256	8	6.62	0.391%	0.00390625
2.6			НД400	1/400	≈ 8 + 2 ⁄ 3	7.07	0.25%	0.0025
2.7	НД 109	НД 2.7	НД512	1/512	9	7.32	0.195%	0.001953125
3.0	НД 110	НД 3.0	ND1024 (также называемый ND1000)	1/1024	10	8.00	0.1%	0.001
3.3	НД 111	НД 3.3	НД2048	1/2048	11	8.72	0.049%	0.00048828125
3.6	НД 112	НД 3.6	ND4096	1/4096	12	9.45	0.024%	0.000244140625
3.8		НД 3.8	ND6310	1/6310	≈ 12 + 2 ⁄ 3	9.86	0.016%	0.000158489319246
3.9	НД 113	НД 3.9	ND8192	1/8192	13	10.15	0.012%	0.0001220703125
4.0		НД 4.0	НД10000	1/10000	≈ 13 + 1 ⁄ 3	10.33	0.01%	0.0001
5.0		НД 5.0	НД100000	1/100000	≈ 16 + 2 ⁄ 3	12.67	0.001%	0.00001

Примечание: Hoya, B+W, Cokin используют код ND2 или ND2x и т. д.; Ли, Тиффен используют код 0.3ND и т. д.; Leica использует код 1×, 4×, 8× и т. д. ^{[ 12 ]}
Примечание. ND 3,8 — это правильное значение для воздействия солнечной ПЗС-матрицы без риска повреждения электроники. ^{[ нужна ссылка ]}
Примечание. ND 5,0 — это минимум для наблюдения Солнца прямым глазом без повреждения сетчатки. Дальнейшую проверку необходимо выполнить для конкретного используемого фильтра, проверяя на спектрограмме, что УФ- и ИК-излучение подавляются с одинаковым значением. ^{[ нужна ссылка ]}

Примечания

^ «Цельный шлем, вырезанный для защиты сварщика. Популярная механика» , август 1937 г. - левый нижний угол страницы 217.
^ Продукты безопасности Elvex Как свет влияет на глаза
^ «Отчет об испытаниях автоматической сварочной маски Speedglas 100 от 3M» . Протоколы испытаний для победителей испытаний (на немецком языке). 12 января 2017 г. Проверено 29 января 2017 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Перейти обратно: ^а ^б «ANSI Z49.1 Безопасность при сварке и резке» (3-е изд.). Американский национальный институт стандартов. 1967.
^ «Требования безопасности ANSI Z89.1 для промышленной защиты головы» (3-е изд.). Американский национальный институт стандартов. 1969. с. 14.
^ «1910.133 — Защита глаз и лица» . Министерство труда США, Управление по безопасности и гигиене труда.
^ Миллер, Марк Р. (2007), Учебное пособие по экзамену на получение лицензии на сварку , McGraw-Hill Professional, стр. 5 , ISBN 978-0-07-149376-5 .
^ Финч, Ричард (2007). Справочник сварщика: Руководство по плазменной резке, кислородно-ацетиленовой резке, дуговой сварке, MIG и TIG (пересмотренное издание). HP Трейд. стр. 31–33. ISBN 978-1-55788-513-5 . Проверено 26 мая 2010 г.
^ «3M приобретает Hornell International: расширяет линейку продуктов безопасности» . 3M News - США .
^ Перейти обратно: ^а ^б «Техническая разработка фильтров защиты автоматов сварки» . Протоколы испытаний для победителей испытаний (на немецком языке). 19 января 2017 года. Архивировано из оригинала 2 февраля 2017 года . Проверено 29 января 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Американский национальный институт стандартов; Американское общество инженеров по безопасности (2003). «ANSI Z87.1-2003: Практика профессиональной и образовательной защиты глаз и лица, 29» .
^ «ФИЛЬТРЫ ДЛЯ КАМЕРНЫХ ОБЪЕКТИВОВ» . Проверено 12 июня 2014 г.

Дальнейшее чтение

Джеффус, Ларри (1999). Сварка: принципы и применение . Олбани: Томсон Дельмар. ISBN 0-8273-8240-5 .

[1] «Цельный шлем, вырезанный для защиты сварщика. Популярная механика» , август 1937 г. - левый нижний угол страницы 217.

[2] Продукты безопасности Elvex Как свет влияет на глаза

[3] «Отчет об испытаниях автоматической сварочной маски Speedglas 100 от 3M» . Протоколы испытаний для победителей испытаний (на немецком языке). 12 января 2017 г. Проверено 29 января 2017 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[z49-4] Перейти обратно: ^а ^б «ANSI Z49.1 Безопасность при сварке и резке» (3-е изд.). Американский национальный институт стандартов. 1967.

[ansiz89-5] «Требования безопасности ANSI Z89.1 для промышленной защиты головы» (3-е изд.). Американский национальный институт стандартов. 1969. с. 14.

[osha1910-6] «1910.133 — Защита глаз и лица» . Министерство труда США, Управление по безопасности и гигиене труда.

[7] Миллер, Марк Р. (2007), Учебное пособие по экзамену на получение лицензии на сварку , McGraw-Hill Professional, стр. 5 , ISBN 978-0-07-149376-5 .

[8] Финч, Ричард (2007). Справочник сварщика: Руководство по плазменной резке, кислородно-ацетиленовой резке, дуговой сварке, MIG и TIG (пересмотренное издание). HP Трейд. стр. 31–33. ISBN 978-1-55788-513-5 . Проверено 26 мая 2010 г.

[9] «3M приобретает Hornell International: расширяет линейку продуктов безопасности» . 3M News - США .

[:0-10] Перейти обратно: ^а ^б «Техническая разработка фильтров защиты автоматов сварки» . Протоколы испытаний для победителей испытаний (на немецком языке). 19 января 2017 года. Архивировано из оригинала 2 февраля 2017 года . Проверено 29 января 2017 г.

[ANSIZ87.1-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Американский национальный институт стандартов; Американское общество инженеров по безопасности (2003). «ANSI Z87.1-2003: Практика профессиональной и образовательной защиты глаз и лица, 29» .

[12] «ФИЛЬТРЫ ДЛЯ КАМЕРНЫХ ОБЪЕКТИВОВ» . Проверено 12 июня 2014 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]