Сварочный шлем — это тип средств индивидуальной защиты, используемых при выполнении определенных видов сварки для защиты глаз, лица и шеи от ожогов, искр , инфракрасного и ультрафиолетового света и сильного тепла. Современный сварочный шлем, используемый сегодня, был впервые представлен в 1937 году компанией Willson Products. [1]
Сварочные маски чаще всего используются в процессах дуговой сварки , таких как сварка защитным металлом , газовая вольфрамовая дуговая сварка и газовая металлическая дуговая сварка . Они необходимы для предотвращения дугового глаза , болезненного состояния, при котором воспаляется роговица . 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 от сварочной дуги также может повредить открытую кожу, вызывая состояние, подобное солнечному ожогу, за относительно короткий период сварки. В дополнение к излучению, газы или брызги также могут представлять опасность для кожи и глаз. [3]
Большинство сварочных шлемов включают в себя окно ( забрало ), закрытое фильтром, называемым затеняющей линзой, через которую сварщик может видеть работу. Окно может быть изготовлено из тонированного стекла, тонированного пластика или фильтра переменной плотности, изготовленного из пары поляризованных линз. Для разных процессов сварки требуются разные затеняющие линзы. Например, сварка металлическим электродом в среде инертного газа (MIG) и сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) являются процессами низкой интенсивности, поэтому предпочтительнее будет более светлая затеняющая линза.
Требования OSHA США 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 к промышленной защите головы ) [5] .
Оттенок подходящей линзы зависит от текущего рейтинга сварного шва. В Соединенных Штатах OSHA рекомендует номера оттенков DIN , как показано в следующей таблице:
В издании ANSI Z49.1.7.2.2.10 1967 года указано, что «все линзы и пластины фильтров должны соответствовать испытанию на пропускание лучистой энергии, предписанному в пункте 6.3.4.6 Кодекса безопасности для защиты головы, глаз и органов дыхания , стандарта США Z2.1-1959». [4]
По состоянию на 2023 год на веб-сайте OSHA приводятся стандарты минимальной защитной защиты в соответствии со стандартом 1910.133 ( Защита глаз и лица ), раздел (a)(5), и говорится: «Как правило, начинайте с оттенка, который слишком темный, чтобы видеть зону сварки. Затем переходите к более светлому оттенку, который обеспечивает достаточный обзор зоны сварки, не опускаясь ниже минимума. При газовой сварке или резке кислородным топливом, когда горелка излучает яркий желтый свет, желательно использовать фильтрующую линзу, которая поглощает желтую или натриевую линию в видимом свете (спектра) операции». [6]
Все сварочные шлемы подвержены повреждениям, таким 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 дуге, и от повреждения ультрафиолетом. При потолочной сварке используются кожаная шапочка и наплечник для предотвращения ожогов головы и плеч. [7]
Сварочные очки — это защитные очки с темным затемнением, предназначенные для защиты глаз от яркого света, создаваемого 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 ультрафиолетового излучения, требуя защиты всего лица; большинство сварочных очков не имеют достаточно темного затемнения для дуговой сварки.
В 1981 году шведский производитель Hornell International (теперь принадлежащий 3M [9] ) представил электронный затвор ЖК-дисплея, который автоматически затемняется, когда датчики обнаруживают яркую сварочную дугу [10] , — автоматически затемняющийся фильтр Speedglas.
С такими электронными самозатемняющимися масками сварщику больше не нужно готовиться к сварке, а затем кивать головой, чтобы опустить маску на лицо. Преимущество в том, что сварщику не нужно вручную регулировать положение сварочной маски, что не только экономит время, но и снижает риск воздействия вредного света, создаваемого в процессе сварки.
В Соединенных Штатах отраслевым стандартом для сварочных масок является ANSI Z87.1+, который определяет производительность широкого спектра устройств защиты глаз. Стандарт требует, чтобы самозатемняющиеся маски обеспечивали полную защиту как от УФ, так и от ИК-излучения, даже если они не находятся в затемненном состоянии. [10] Стандарт является добровольным, поэтому покупатели должны подтвердить, что маска соответствует ANSI Z87.1 (что указывается соответствующей маркировкой).
Согласно ANSI Z87.1-2003, [11] : 42 «номера оттенков» выводятся следующим образом:
Коэффициент затемнения, , связан со светопропусканием (выраженным в виде дроби, а не в процентах) следующим уравнением:
[11]
определяется относительно источника света CIE A (т.е. опорной точки для типичного бытового освещения лампами накаливания ) и стандартного колориметрического наблюдателя CIE 1931 года . [11]
Фактические оттенки, указанные ANSI, не являются конкретными числами, а диапазонами; каждый из них имеет обозначенное максимальное, минимальное и номинальное значение пропускания. Более того, приемлемые значения пропускания для дальнего ультрафиолета намного ниже, чем для источника света A («должны быть менее одной десятой минимально допустимого светового пропускания»). [11]
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 (в терминах количества фильтров нейтральной плотности и значений диафрагмы ).
