DÉFI
Améliorer les capacités d’extraction des fumées de soudure dans la zone de soudage de châssis à grand volume de la société Elgin Sweeper pour répondre à la norme OSHA Hexavalent Chrome à compter du 31 mai 2010

SOLUTION
Système de ventilation et de filtration Push / Pull conçu sur mesure de Lincoln Electric.

RÉSULTATS
Après 60 jours de fonctionnement, environ 15 gallons de particules ont été éliminés de l'air. On estime que 140 gallons seront retirés sur une base annuelle.

Les pratiques de contrôle des fumées sont de plus en plus devenues une préoccupation importante dans les ateliers de soudage du pays à l'approche de la date de mise en application des contrôles techniques pour répondre aux réglementations de l'Administration de la santé et de la sécurité au travail (OSHA) concernant l'exposition au chrome hexavalent [Cr (VI)].

Depuis le 31 mai 2010, les ateliers qui soudent de l'acier inoxydable, de l'acier allié ou des alliages de rechargement dur contenant du chrome ou qui utilisent des revêtements de surface, des placages ou des consommables contenant du chrome doivent utiliser des contrôles techniques pour réduire l'exposition admissible du chrome hexavalent à moins de 5 microgrammes. par mètre cube, mesuré comme une moyenne pondérée sur huit heures. Ce changement incite les ateliers de soudage du pays à réexaminer leurs pratiques de contrôle des fumées et leur qualité globale de l'air intérieur.

Cette concentration accrue sur la responsabilité environnementale n’est pas nouvelle chez Elgin Sweeper Co. Même avant que la date d’application des contrôles techniques ne soit proche, la société avait commencé à planifier la modernisation de son extraction des fumées comme une étape prévue sur sa voie environnementale.

En tant que principal fabricant de technologie de balayage des routes, la filiale de Federal Signal Corp. basée à Elgin, dans l'Illinois, est fière de fournir des produits durables et respectueux de l'environnement en incorporant des caractéristiques durables telles que l'air régénérateur, le carburant alternatif et le contrôle de la poussière sans eau dans sa technologie de balayeuse de rue. . Cette philosophie «verte» se retrouve dans ses processus de fabrication, y compris son atelier de soudage très fréquenté.

«Nous prenons la parole et sommes conscients de l’environnement sur notre site», a déclaré David Strebel, responsable de la sécurité d’Elgin. «Nous opérons dans un environnement de soudage intensif - tous nos produits impliquent des pièces soudées, il est donc évident que la qualité de l'air intérieur est une grande considération. Nous avons toujours respecté les normes de l'OSHA et continuerons de le faire bien avant que les nouvelles réglementations n'entrent en vigueur. "

Soucieux de garder une longueur d'avance sur la courbe environnementale, Elgin s'est tourné vers Lincoln Electric pour explorer de nouvelles options personnalisées pour l'extraction des fumées dans la zone de soudage de châssis à grand volume de l'usine. À la suite du processus de soudage, les particules chauffées de la couche de fumée s'accumulent dans l'air entourant la zone de travail et peuvent également se déposer sur le sol et les surfaces de travail en refroidissant.

Les responsables d'Elgin savaient que Lincoln proposait les toutes dernières solutions d'extraction, y compris un système poussé / tiré innovant qui pourrait être conçu pour répondre aux besoins spécifiques de l'usine en matière de qualité de l'air. Le système de ventilation Push / Pull empêche la formation d'une couche de fumée de soudage près du plafond et des chevrons. Installé de la même manière qu'un système HVAC avec une unité de ventilation principale et des conduits adaptés aux besoins d'un espace de travail particulier, le système aide au nettoyage général de l'air des frais généraux sans aucune intervention de la part des soudeurs travaillant dans la zone.

Les systèmes Push / Pull créent un environnement de travail plus propre lorsqu'ils sont utilisés en conjonction avec des systèmes de ventilation localisée ou de protection des zones respiratoires, en particulier dans les zones où la capture des particules à la source est difficile. Ils fonctionnent également bien dans les environnements de soudage et de travail des métaux pour la fabrication de métaux hors position et de grandes pièces.

«La conception technique du système en fait un choix efficace pour l'extraction des fumées de soudage à grand volume, car il élimine les particules en suspension dans l'air ambiant», a déclaré Tim Rosiek, ingénieur d'application chez Lincoln Electric. «Bien que la théorie opérationnelle d’un tel système ne soit pas nouvelle, la façon dont le système Push / Pull est conçu et les conduits sont acheminés est innovante dans l’industrie du soudage.»

Maintenir la qualité de l'air intérieur
Les soudeurs Elgin fabriquent de nombreux produits de balayage de la société, du cadre à la finale
touche, dit Strebel. Les zones de soudage comprennent une zone de fabrication de châssis à grand volume dans le nord-est de l'usine
secteur et une zone robotique animée dans le coin sud-est. La zone robotique comprend les sources d'alimentation Lincoln Power Wave® 455M, les dévidoirs Lincoln Power Feed ™ 10M, le fil de soudage Lincoln SuperArc® L-56 MIG (GMAW), les bras robotiques FANUC® ARC Mate® M120iB / 10L et les contrôleurs R30iA. La hotte standard utilisée dans cette zone est équipée d'un filtre Lincoln Electric Statiflex® 6000-MS.

Le soudage MIG sur l'acier laminé à chaud représente environ 98% du travail effectué dans l'atelier de soudage sur des pièces telles que le châssis de la balayeuse, les trémies et l'assemblage général. Les soudeurs effectuent une petite quantité de soudage TIG pour des applications spécialisées.

En raison de son engagement environnemental fort, associé à son environnement de soudage intensif, Elgin souhaitait s'assurer que les niveaux restaient bien dans les normes de qualité de l'air et a chargé son comité de sécurité de choisir une solution d'extraction de fumée efficace pour sa zone de fabrication de châssis à fort trafic.

Le comité a rapidement appris que la sélection du meilleur système d'extraction des fumées n'est pas toujours une tâche simple. De nombreux facteurs entrent en jeu, car il n'y a pas deux ateliers, ni même des zones de soudage et des matériaux au sein d'un même atelier.

Les représentants de Lincoln ont guidé l'équipe de sécurité tout au long d'un processus de sélection de produits pour les aider à choisir le meilleur
équipement pour réduire la quantité de particules dans l’environnement de soudage intensif de l’usine.

De nombreuses solutions peuvent être utilisées pour contrôler les fumées de soudage afin de protéger les travailleurs contre une surexposition. Il s'agit notamment de la substitution, de l'isolement, de la ventilation, des pratiques de travail et, si l'exposition ne peut être correctement contrôlée, de l'équipement de protection individuelle. Cependant, même avec la mise en œuvre réussie d’une méthode de contrôle, il est parfois nécessaire d’utiliser une deuxième méthode pour réduire davantage les particules dans l’environnement général de l’usine. De tels cas peuvent inclure des travaux sur de grandes constructions soudées, comme le châssis de la balayeuse.

Avec les conseils de Lincoln, le comité a essayé une variété de solutions et a déterminé qu’ils avaient besoin d’un système à la fois automatique et efficace. Les représentants de Lincoln ont suggéré d'installer le nouveau système Push / Pull, car sa conception et sa fonction semblaient correspondre le plus aux besoins d'Elgin.

«La conception du système Push / Pull est extrêmement efficace et efficace pour éliminer les particules de fumée de soudage ambiantes en suspension dans la zone de travail où le système est installé. Le système empêche également les particules errantes de dériver vers les zones de travail adjacentes. Il est situé bien au-dessus de l'espace de travail et n'interfère avec aucun processus de soudage ni aucune autre activité de l'atelier », a déclaré Rosiek.

Le fait que le système soit resté hors de l’espace de travail, tout en nettoyant efficacement l’air de l’atelier, était le principal argument de vente des responsables d’Elgin, a déclaré Andy Divin, le représentant technique d’Elgin à Lincoln.

Comment ça fonctionne
Lincoln Electric a travaillé avec Elgin pour concevoir un système personnalisé en évaluant un inventaire approfondi de la disposition et du fonctionnement de l'installation. Cet inventaire a examiné des facteurs tels que les processus d'application et de fabrication, les procédures de l'opérateur, la ventilation et les mouvements d'air existants, le volume global, les obstructions et la construction générale de l'atelier.

«Bien que les composants du système ne soient pas inhabituels, ce sont la conception et l’ingénierie du système qui sont uniques à chaque installation», a déclaré Rosiek. «Il n’existe pas de« plug and play »en matière de conception Push / Pull.»

Un système Push / Pull typique comprend quatre éléments clés adaptés aux besoins de chaque client en matière de purification de l’air:

Extraction - Les conduits dotés de grilles de circulation d'air sont conçus en fonction des besoins de chaque opération spécifique afin de déplacer et d'extraire la couche de particules dans une direction efficace et contrôlée.

Filtration - Lorsque les particules se déplacent dans le conduit d'extraction, elles s'accumulent sur le filtre autonettoyant. Lorsque la pression du filtre atteint un point de consigne, le mécanisme interne, pneumatique et autonettoyant commence à nettoyer le filtre, laissant tomber les particules collectées dans un récipient de collecte facile à vider.

Ventilateur - Un ventilateur positionné en aval, spécialement dimensionné pour le système et alimenté par des commandes personnalisables et programmables, assure une extraction, une filtration et une recirculation continues. Pour réduire considérablement les niveaux de bruit, le ventilateur est monté dans un caisson insonorisant.

Recirculation - Une fois que les particules ont été filtrées de l'air, l'air peut être recirculé pour pousser la couche de particules vers le conduit d'extraction. Pour contrôler efficacement la direction de l'air recirculé, un conduit de recirculation avec des grilles de circulation d'air à volume régulé est conçu en fonction des besoins d'exploitation spécifiques et de la disposition des installations.

Le système Push / Pull à faible entretien ne nécessite aucune intervention de l'opérateur et seulement une attention minimale de la part des techniciens de maintenance. L'entretien typique comprend le nettoyage du réservoir de collecte des particules et le remplacement périodique de la cartouche filtrante. Un manomètre mesure l'état du filtre et le niveau de saturation en ce qui concerne les particules collectées, indiquant le moment où le filtre doit être changé.

Résultats immédiats
Le système d’Elgin a commencé à fonctionner à la fin de janvier et a immédiatement commencé à purifier l’air dans la zone de travail du châssis. Après 60 jours, l'équipe de sécurité a vérifié le conteneur de collecte du filtre et a retiré environ 15 gallons de particules.

«Nous estimons que notre système, basé sur notre première vidange du conteneur de collecte, éliminera 140 gallons de particules de l'air chaque année», a déclaré Strebel. Cet environnement plus propre a rehaussé le moral et la productivité des employés, a déclaré Strebel, qui attribue une partie des recommandations aux soudeurs du comité de sécurité.

«Nous croyons vraiment à l’implication des employés dans la sécurité, car ce sont eux qui sont sur le terrain. Leur opinion compte », a-t-il déclaré. «Les gens se sentent mieux dans l'environnement de travail et fonctionnent mieux maintenant que la zone est plus propre.»

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