DESAFÍO
Actualice las capacidades de extracción de humos de soldadura en el área de soldadura de chasis de alto volumen de Elgin Sweeper Company para cumplir con la Norma de Cromo Hexavalente de OSHA a partir del 31 de mayo de 2010.

SOLUCIÓN
Sistema de ventilación y filtración Push / Pull diseñado a medida de Lincoln Electric.

RESULTADOS
Después de 60 días de funcionamiento, se eliminaron del aire aproximadamente 15 galones de partículas. Se estima que se eliminarán 140 galones por año.

Las prácticas de control de humos se han convertido cada vez más en un enfoque significativo en los talleres de soldadura en todo el país a medida que se acerca la fecha de cumplimiento para implementar controles de ingeniería para cumplir con las regulaciones de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) que abordan la exposición al cromo hexavalente [Cr (VI)].

A partir del 31 de mayo de 2010, los talleres que suelden acero inoxidable, acero aleado o aleaciones de revestimiento duro que contengan cromo o que utilicen revestimientos de superficie, enchapados o consumibles que contengan cromo, deben usar controles de ingeniería para reducir la exposición permisible del cromo hexavalente a menos de 5 microgramos. por metro cúbico medido como un promedio ponderado en el tiempo de ocho horas. Este cambio está impulsando a los talleres de soldadura de todo el país a reexaminar sus prácticas de control de humos y la calidad general del aire interior.

Este mayor enfoque en la responsabilidad ambiental no es nuevo en Elgin Sweeper Co. Incluso antes de que se acercara la fecha de cumplimiento de los controles de ingeniería, la compañía había comenzado a hacer planes para mejorar su extracción de humos como un paso previsto en su camino ambiental.

Como fabricante líder de tecnología de barrido de carreteras, la subsidiaria de Federal Signal Corp. con sede en Elgin, Illinois, se enorgullece de ofrecer productos sostenibles y ecológicamente preferenciales al incorporar características sostenibles como aire regenerativo, combustible alternativo y control de polvo sin agua en su tecnología de barredora de calles. . Esta filosofía "verde" se traslada a sus procesos de fabricación, incluido su ajetreado taller de soldadura.

“Hablamos con el ejemplo y somos conscientes del medio ambiente en nuestra propia ubicación”, dijo David Strebel, gerente de seguridad de Elgin. “Operamos en un entorno de soldadura pesado; todos nuestros productos incluyen piezas soldadas, por lo que obviamente la calidad del aire interior es una gran consideración. Siempre hemos cumplido con los estándares de OSHA y seguiremos haciéndolo mucho antes de que entren en vigor las nuevas regulaciones ".

Con el ánimo de mantenerse por delante de la curva medioambiental, Elgin recurrió a Lincoln Electric para explorar nuevas opciones personalizadas para la extracción de humos en el área de soldadura de chasis de gran volumen de la planta. Como resultado del proceso de soldadura, el material particulado calentado de la capa de humo se acumula en el aire que rodea el área de trabajo y también puede depositarse en el piso y las superficies de trabajo a medida que se enfría.

Los funcionarios de Elgin sabían que Lincoln ofrecía las soluciones de extracción más nuevas, incluido un innovador sistema Push / Pull que podría diseñarse para satisfacer las necesidades específicas de calidad del aire de la planta. El sistema de ventilación Push / Pull evita la formación de una capa de humo de soldadura cerca del techo y las vigas. Instalado de manera similar a un sistema HVAC con una unidad de ventilación principal y conductos adaptados a las necesidades de un espacio de trabajo en particular, el sistema ayuda en la limpieza general del aire desde arriba sin ninguna intervención por parte de los soldadores que trabajan en el área.

Los sistemas Push / Pull crean un ambiente de trabajo más limpio cuando se usan junto con ventilación localizada o sistemas de protección de zonas de respiración, especialmente en áreas donde es difícil capturar partículas en la fuente. También funcionan bien en entornos de soldadura y trabajo de metales para la fabricación de piezas de metal fuera de posición y de gran tamaño.

"El diseño de ingeniería del sistema lo convierte en una opción eficaz para la extracción de humos de soldadura de alto volumen porque elimina las partículas en el aire ambiental", dijo Tim Rosiek, ingeniero de aplicaciones de Lincoln Electric. "Si bien la teoría operativa de dicho sistema no es nueva, la forma en que se diseña el sistema Push / Pull y se enrutan los conductos es innovadora en la industria de la soldadura".

Mantener la calidad del aire interior
Los soldadores de Elgin fabrican muchos de los productos de barrido de la empresa desde el marco hasta el final
toques, dice Strebel. Las áreas de soldadura incluyen un área de fabricación de chasis de gran volumen en el noreste de la planta.
sector y un área robótica ocupada en la esquina sureste. El área robótica cuenta con fuentes de energía Lincoln Power Wave® 455M, alimentadores de alambre Lincoln Power Feed ™ 10M, alambre de soldadura SuperArc® L-56 MIG (GMAW) de Lincoln, brazos robóticos FANUC® ARC Mate® M120iB / 10L y controladores R30iA. La campana de extracción estándar utilizada en esa área cuenta con una unidad de filtro Lincoln Electric Statiflex® 6000-MS.

La soldadura MIG en acero laminado en caliente representa aproximadamente el 98 por ciento del trabajo realizado en el taller de soldadura en piezas tales como chasis de barredora, tolvas y ensamblaje general. Los soldadores realizan una pequeña cantidad de soldadura TIG para aplicaciones especializadas.

Debido a su fuerte compromiso con el medio ambiente, junto con su entorno de soldadura pesado, Elgin quería asegurarse de que los niveles se mantuvieran dentro de las regulaciones de calidad del aire y encargó a su comité de seguridad que eligiera una solución de extracción de humos efectiva para su área de fabricación de chasis de tráfico pesado.

El comité aprendió rápidamente que seleccionar el mejor sistema de extracción de humos no siempre es una tarea sencilla. Numerosos factores entran en juego, ya que no hay dos pisos de taller, ni siquiera áreas de soldadura y materiales dentro del mismo taller, que sean iguales.

Los representantes de Lincoln guiaron al equipo de seguridad a través de un proceso de selección de productos para ayudarlos a elegir el mejor
equipo para reducir la cantidad de partículas en el entorno de soldadura intensiva de la planta.

Se pueden utilizar muchas soluciones para proporcionar control de humos de soldadura para proteger a los trabajadores de la sobreexposición. Estos incluyen sustitución, aislamiento, ventilación, prácticas laborales y, si la exposición no puede controlarse adecuadamente, equipo de protección personal. Sin embargo, incluso con la implementación exitosa de un método de control, hay ocasiones en las que es necesario utilizar un segundo método para reducir aún más las partículas en el entorno general de la planta. Tales casos pueden incluir el trabajo en grandes piezas soldadas, como el chasis de una barredora.

Con la guía de Lincoln, el comité probó una variedad de soluciones y determinó que necesitaban un sistema que fuera automático y efectivo. Los representantes de Lincoln sugirieron instalar el nuevo sistema Push / Pull, ya que su diseño y función parecían satisfacer mejor las necesidades de Elgin.

“El diseño del sistema Push / Pull es extremadamente efectivo y eficiente para eliminar las partículas de humo de soldadura ambiental suspendidas en el área de trabajo donde está instalado el sistema. El sistema también evita que las partículas errantes se desplace a las áreas de trabajo adyacentes. Está ubicado muy por encima del espacio de trabajo y no interfiere con ningún proceso de soldadura ni con otras actividades del taller ”, dijo Rosiek.

El hecho de que el sistema permaneciera fuera del espacio de trabajo, pero aún así limpiara eficazmente el aire del taller, fue el punto de venta clave para los funcionarios de Elgin, dijo Andy Divin, representante técnico de Lincoln de Elgin.

Cómo funciona
Lincoln Electric trabajó con Elgin para diseñar un sistema personalizado mediante la evaluación de un inventario en profundidad del diseño y la operación de la instalación. Este inventario analizó factores tales como los procesos de aplicación y fabricación, los procedimientos del operador, la ventilación existente y los movimientos de aire, el volumen general, las obstrucciones y la construcción general del taller.

"Aunque los componentes del sistema no son inusuales, es el diseño y la ingeniería del sistema los que son únicos para cada instalación", dijo Rosiek. "No existe el 'plug and play' cuando se trata de diseño Push / Pull".

Un sistema típico de empujar / tirar presenta cuatro elementos clave que se adaptan a las necesidades de limpieza de aire de cada cliente:

Extracción: los conductos con rejillas de flujo de aire se diseñan de acuerdo con las necesidades de cada operación específica para mover y extraer la capa de partículas en una dirección eficiente y controlada.

Filtración: a medida que las partículas se mueven a través del conducto de extracción, se acumulan en el filtro autolimpiante. Cuando la presión del filtro alcanza un punto de ajuste, el mecanismo de autolimpieza neumático interno comienza a limpiar el filtro, dejando caer las partículas recolectadas en un recipiente de recolección fácil de vaciar.

Ventilador: una unidad de ventilador ubicada aguas abajo, de tamaño específico para el sistema y alimentada por controles programables y personalizables, proporciona extracción, filtración y recirculación continuas. Para reducir significativamente los niveles de ruido, el ventilador está montado en una caja que absorbe el sonido.

Recirculación: una vez que las partículas se han filtrado del aire, el aire se puede recircular para empujar la capa de partículas hacia el conducto de extracción. Para controlar eficazmente la dirección del aire recirculado, se diseña un conducto de recirculación con rejillas de flujo de aire reguladas por volumen de acuerdo con las necesidades operativas específicas y el diseño de las instalaciones.

El sistema Push / Pull de bajo mantenimiento no requiere la intervención del operador y solo requiere una atención mínima por parte de los técnicos de mantenimiento. El mantenimiento típico incluye limpiar el contenedor de recolección de partículas y reemplazar periódicamente el cartucho del filtro. Un medidor de presión mide la condición del filtro y el nivel de saturación con respecto a la materia particulada recolectada, indicando cuándo es necesario cambiar el filtro.

Resultados inmediatos
El sistema de Elgin comenzó a funcionar a fines de enero e inmediatamente comenzó a limpiar el aire en el área de trabajo del chasis. Después de 60 días, el equipo de seguridad revisó el contenedor de recolección del filtro y eliminó aproximadamente 15 galones de partículas.

“Estimamos que nuestro sistema, basado en nuestro primer vaciado del contenedor de recolección, eliminará 140 galones de partículas del aire cada año”, dijo Strebel. Este entorno más limpio ha elevado la moral y la productividad de los empleados, dijo Strebel, quien atribuye algunas recomendaciones a los soldadores en el comité de seguridad.

“Realmente creemos en la participación de los empleados en la seguridad porque son ellos los que están en el piso. Su opinión es importante ”, dijo. “La gente se siente mejor con el entorno laboral y se está desempeñando mejor ahora que el área está más limpia”.

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