MASARYKOVA UNIVERZITA Pedagogická fakulta
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Zpracování učebního textu pro výuku v oboru svařování
BRNO 2006
Miloslav VANĚK
MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA Katedra didaktických technologií
Bakalářská práce
Zpracování učebního textu pro výuku v oboru svařování
Vedoucí práce: Mgr. et Mgr. Karel Ouroda
Brno 2006
2
Vypracoval: Miloslav Vaněk
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně a použil jen prameny uvedené v seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena na Masarykově univerzitě v knihovně Pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům.
Miloslav Vaněk V Hluboké nad Vltavou dne 20.4.2006
3
Poděkování Za vlídnost, přívětivost a ochotu mi pomáhat děkuji mému vedoucímu práce panu Mgr. et Mgr. Karlu Ourodovi. Děkuji za jeho cenné připomínky a rady, děkuji za jeho přátelský přístup a za povzbuzení. Děkuji Ing. Jiřímu Bartákovi, CSc. za pročtení mé práce, za podnětné rady a připomínky, děkuji mu za milé přijetí a jeho cenný čas, který mi věnoval. Děkuji panu Bc. Zdeňkovi Palivcovi za trpělivost a cennou pomoc při zpracovávání práce na počítači. Děkuji mé milé manželce Anně za velikou pomoc, úžasné pochopení a skvělé zázemí, které mi poskytla. Děkuji dlouhé řadě lidí okolo mne: dceři Janě, rodině, přátelům, spolužákům i některým spolupracovníkům, kteří mi pomohli činem, radou, oporou a povzbuzením.
4
Věnování Tuto práci s láskou věnuji svému synovi Tomášovi.
5
OBSAH Úvod ………………………………………………………………………………… 9
I. TEORETICKÁ ČÁST …………………………………………….. 10 1. Jaké místo zaujímá učebnice mezi učebními pomůckami? ……………..….. 11 2. Kritika dosavadního učebního textu v oboru výuky svařování …………...... 13 3. Zvláštnosti cílové skupiny …………………………………………………...... 16 4. Volba optimální verze učebnice .…...…………………………………………. 19 5. Cíle učení a jejich aplikace v učebnicích ………...………..………………….. 22
II. PRAKTICKÁ ČÁST …………….………………………………. 25 Úvod praktické části …………………………………………………………….… 27 1. Všeobecné informace ……................................................................................... 28 1.1 Svařování a jeho základní rozdělení ……………………………..…….. 28 1.2 Systém školení a klasifikace svářečů v ČR ……………………………. 30 1.2.1 Stupně školení svářečů ……………………………………..… 30 1.2.2 Označení prováděného kurzu a rozsah oprávnění ………….… 31 1.3 Výběr z ustanovení ČSN 050705 .…….….………………………………. 32 2. Bezpečnost práce při svařování …...................................................................... 34 2.1 Bezpečnostní předpisy při svařování ……..……………………………. 34 2.2 Oprávnění při svařování ………….……………………………………. 34 2.3 Podmínky pro zahájení svařování ………..…………………………….. 35 2.4 Nebezpečí při svařování ……………………………………………….. 36 2.5 Práce se zvýšeným nebezpečím ……….. ………………………………. 36 2.6 Bezpečnostní opatření u vybraných prací se zvýšeným nebezpečím ….. 37 2.6.1 Práce se zvýšeným nebezpečím požáru ...……………………. 37 2.6.2 Práce se zvýšeným nebezpečím – práce v těsných prostorách .. 38 2.6.3 Práce se zvýšeným nebezpečím výbuchu nebo otravy .……… 38 2.7 Osobní ochranné prostředky ….………………………………………… 38 2.8 Pracoviště svářeče ………………………………………………………. 39 2.9 Svářečské plyny ………………………………………………………… 40 2.10 Zacházení s plyny a s láhvemi ….……………………………………... 41 2.11 Doprava lahví ….………………………………………………………. 42
6
2.12 Umístění lahví na pracovišti ….……………………………………….. 42 2.13 Opatření při nebezpečí výbuchu plynů ….…………………………….. 42 2.14 Svářecí zařízení a příslušenství …..……………………………………. 43 2.15 Hadice ...……………………………………………………………….. 43 2.16 Zapojení svářečské soupravy ….………………………………………. 43 2.17 Zkouška nasávacího účinku ………………………………………….. 44 2.18 Uvedení svářečské soupravy do klidu ….. …………………………….. 44 2.19 Zpětné šlehnutí plamene …..…………………………………………... 45 2.20 Požární ochrana ….………………………………………………….… 45 2.20.1 Požární prevence ………………………………………….…. 46 2.20.2 Opatření při vzniku požáru………………………………….... 46 2.20.3 Hasicí přístroje …………………………………………….… 46 3. Základní materiály ............................................................................................... 50 3.1 Oceli – základní otázky ….……………………………………………... 50 3.2 Základy metalografie oceli ….………………………………………….. 51 3.3 Mechanické vlastnosti oceli a jejich zkoušení ….…………………….… 52 3.4 Svařitelnost ocelí …..………………………………………………….… 52 3.5 Rozdělení ocelí ……………………………………………………….…. 54 3.6 Značení ocelí ………………………………………………………… …. 55 3.7 Tepelné zpracování …………………………………………………… .. 57 4. Přídavné materiály ………................................................................................... 60 5. Plyny na svařování ………..................................................................................... 62 5.1 Plyny hořlavé ……………………….…………………………………… 62 5.1 Plyny hoření podporující …………….…………………………………. 64 6. Zařízení pro svařování ……................................................................................. 66 6.1 Ocelové láhve na plyny …………….……………………………………. 66 6.2 Redukční ventily …………….…………………………………………... 68 6.3 Předlohy …………………………………………………………………. 68 6.5 Hadice ………………………………………………………………...…. 69 6.6. Hadicové pojistky a zpětné ventily …………………………………...…. 69 6.7 Svařovací hořáky ………………………………………………………... 70 6.8 Výběr u nás vyráběných svařovacích souprav ………..………………… 70 7. Označování svarů a další předpisy ....................................................................... 72 7.1 Označování svarů na výkresech …………….…………………………… 72 7
7.2 Polohy při svařování …………………………………..……………… 74 7.3 Základní pojmy při svařování ………………………………………… 75 8. Příprava materiálu na svařování ........................................................................77 9. Technologie svařování ......................................................................................... 79 9.1 Proces hoření kyslíko-acetylénového plamene ………………………. 79 9.2 Druhy plamenů ………………………………………………………… 79 9.3 Postupy svařování ……………………………………………………… 81 9.4 Tlaky plynů …………………………………………….……………….. 81 10. Řezání kyslíkem .................................................................................................... 83 10.1 Podstata a použití …………………………………….………………… 83 10.2 Zařízení pro řezání kyslíkem ……………………….………………….. 84 10.3 Výběr hořáků a zařízení pro řezání kyslíkem vyráběných v ČR .………. 85 10.4 Technologie řezání kyslíkem ……………………………………….….. 87 10.5 Vybrané způsoby řezání kyslíkem ……………………………..………. 89 10.6 Jakost a vady řezů ……………………………………………………… 90 10.7 Další způsoby tepelného dělení materiálů ………………….………….. 91 11. Deformace a pnutí ............................................................................................... 94 11.1 Vznik vnitřního pnutí a deformace …………………………….………. 94 11.2 Druhy deformací ……………………………………………………….. 95 11.3 Způsoby snižování vnitřního pnutí a deformací ……………………….. 96 12. Vady svarů ........................................................................................................... 98 12.1 Rozdělení a pojmenování vad ………………………………..………… 98 12.2 Nejčastější vady a jejich příčiny ………………………..……………… 98 12.3 Závažnost vad a jejich přípustnost ve svarech ……………..…………..103 13. Zkoušky svarů ................................................................................................... 106 13.1 Nedestruktivní zkoušky ………………………………………….…….106 13.2 Destruktivní zkoušky …………………………………………………..108 Závěr ……………………………………………………………………….………. 111 Literatura ………………………………………………………………………….. 113 Abstrakt ……………………………………….…………………………………... 117 Seznamy ………………………………………………………………………….… 118 Přílohy ……………………………………………………………………...……… 120
8
„Jaký božský dar věnovaný lidské mysli jsou tedy knihy! Nic většího nad něj nemohlo být dopřáno pro život paměti a úsudku! Nemilovat je znamená nemilovat moudrost. Nemilovat moudrost však znamená stávat se hlupákem“ (Komenský 1956).
Úvod Ve své bakalářské práci jsem se rozhodl věnovat problematice tvorby učebních textů, konkrétně vytvoření učebního textu pro výuku svařování plamenem. Této oblasti se věnuji několik let a získal jsem první zkušenosti. Mimo tvorbu učebních textů mě zajímá problematika co největší účinnosti a efektivnosti využití těchto učebních pomůcek žákem. Za výhody vlastních učebních textů považuji, že si text mohu upravit přesně pro své výukové cíle a potřeby. Text většinou téměř přesně kopíruje výklad. Snižuje se tím čas na psaní poznámek v učební hodině a žáci se mohou více soustředit na výklad učitele. Takto získanou úsporu výukového času lze využít na procvičování, opakování a samostatnou práci žáků. Žák dostává tento výklad nejen ústně, ale i v písemné formě. Za důležité považuji získání žáků pro aktivní práci s textem. Na škole kde učím, se jako značný problém jeví fakt, že na knižním trhu není v současnosti učebnice, která by byla vhodná pro výuku ve svářečském kurzu plamenem. Staré učebnice, které má škola k dispozici jsou značně zničené a nová učebnice není vhodná pro naši výuku, zejména z důvodu značné odlišnosti od předepsaných osnov pro daný kurz. Z toho důvodu se považoval jako vhodný cíl pro mou bakalářskou práci vytvoření učebního textu pro výuku účastníků základního kurzu svařování plamenem ZK 311 W 01. Tento kurz je součástí školicího systému České svářečské společnosti ANB. Základní pracovní metodou by měla být metoda historicko-srovnávací. Základní vymezení a cíle pro tvorbu tohoto učebního textu: •
osnova textu by měla být vymezena doporučenými osnovami pro daný kurz
•
text by měl vyhovovat potřebám žáků a být přiměřený jejich schopnostem 9
•
text by měl usnadňovat a zvyšovat efektivnost výuky v kurzu
•
předpokládaný rozsah textu je 60 – 80 stran formátu A4, velikost písma 12. Svojí bakalářskou prací chci nabídnout alternativu k existujícím učebním textům
v dané oblasti, chci nabídnout jedno z možných řešení učebního textu pro výuku teoretické části uvedeného svářečského kurzu.
10
I. TEORETICKÁ ČÁST
11
1. Jaké místo zaujímá učebnice mezi učebními pomůckami? Vznik a rozvoj učebnice Kniha je od samých počátků lidských civilizací symbolem moudrosti, vědění, ceněným zdrojem vědomostí i krásna. Učebnice jako významný druh knih patří nesporně k symbolům vzdělání a patří k nejstarším produktům lidské kultury. Jak uvádí Průcha (2002) první učebnicové texty byly objeveny v památkách po národech starověké Asýrie, Babylonu, Číny již několik let před naším letopočtem. Tyto texty psané do hliněných destiček nebo na pergamenové svitky poskytovaly poučení nejen jak provádět náboženské obřady, ale poskytovaly znalosti vznikajících vědních oborů, jako matematice, astronomii, lékařství a dalších. V starověkém Řecku a Římě se učebnice používaly relativně běžně v tehdejších školách. Víme, že již tehdy existovali specializovaní nakladatelé knih, problémy ale byly zejména s malými náklady a přesností opisovaných textů.
O těchto problémech píše v prvním století našeho
letopočtu například Markus Fabius Quintilianus v dopise vydavateli Tryphonovi, ve kterém zadává zhotovení své rozsáhlé učebnice Základy rétoriky. Své obavy vyjadřuje slovy: „Záleží však hodně i na tvé svědomité péči, aby se mé dílo dostalo do rukou čtenářů pokud možno bez chyb.“ (Quintilianus, 1985) Zlomem těchto problémů přetrvávajících i po celý středověk se stal Gutenbergův vynález knihtisku, který otevřel cestu k masové produkci učebnic. Ve stejném období působil též náš Jan Ámos Komenský. Ten je mimo jiné považován za jednoho z tvůrců teorie i tvorby moderních učebnic. Teoretické požadavky na učebnice formuloval zejména ve Velké didaktice. Prakticky též řadu učebnic i realizoval. Nejznámější, převratné a dodnes poučné jsou Dveře jazyků otevřené (Janua linguarum reserata, 1631) a Svět v obrazech (Orbis sensualium piktus, 1658). Zabýval se nejen sepisováním učebnic, ale i jejich následným využitím. Ve své řeči, pod názvem „Jak dovedně užívat knih, hlavního nástroje vzdělání“, pronesené v potocké škole roku 1650 zdůrazňuje například potřebu aktivního přístupu při práci s knihou. Říká zde například: „Avšak nestačí knihy jen číst, musí být čteny pozorně a nejdůležitější místa musí být podtržena a vypsána. Podtrhuj v knize, která je tvým majetkem. Dělej si poznámky nebo výpisky, ať jde o tvou nebo cizí knihu. Vybírat si věci nejužitečnější je totiž tak nutné, že nemá z čtení knih prospěch ten, kdo si z nich nevypisuje, neboť knihy tě učeným neučiní, nýbrž studium knih“ (Komenský, 1956). 12
Současnost a budoucnost učebnice Současná doba nabízí širokou paletu materiálních didaktických prostředků. Učebnice mohou ve srovnání s nejmodernějšími audiovizuálními pomůckami nebo vyučovacími automaty vypadat jednoduše, či dokonce zastarale. Jaké je tedy místo a úloha učebnice v současném přetechnizovaném světě? Jak uvádí Průcha (2002) učebnice nejen že nemizí ze škol, nýbrž nastává dokonce bouřlivý rozvoj jejich využívání. Např. v USA, technicky nejvyspělejší zemi na světě, mluví pedagogičtí odborníci o „renesanci učebnic“. Proč tomu tak je? Je to dáno specifickými vlastnostmi a funkcemi učebnic, které v jiných učebních pomůckách nenalezneme (Průcha, 2002). Tak jako nezaniklo divadlo s příchodem filmu a televize, tak zřetelně nevymizí ani učebnice z vyučovacích procesů. Naopak se můžeme domnívat, že „žánrové“ obohacení a konkurence dalších učebních pomůcek napomůže dalšímu zdokonalování a obohacování učebnic. Vždyť právě moderní počítačová a tiskařská technika umožňuje zdokonalování obsahu a rychlé uvádění učebnic do výuky. Vraťme se tedy ještě jednou ke Komenskému a oslavme knihu a věřme, že to tak bude i do dalších časů: „Kdo se chce stát vzdělaným, musí si nad zlato a stříbro vážit knih. A právem. Knihy ho totiž mohou přivést k cíli jeho tužby, nikoli zlato a stříbro.“ (Komenský, 1956). Na jiném místě Komenský říká: „Ó, podivuhodná je moc, vznešenost a přímo jakási božskost knih! Kdyby nebylo knih, byli bychom všichni úplně nevzdělaní, protože bychom neznali minulost, neměli bychom nějaké vědomosti o věcech božských ani lidských. A kdybychom nějaké vědomosti měli, byly by to báje proměněné tisíckrát v něco jiného těkavou nestálostí ústního podání.“
13
2. Kritika dosavadního učebního textu v oboru výuky svařování Položme si otázku proč vlastně daný učební text vytvářet? Kdybychom se ptali, zda učební texty v oboru existují, nutně bychom odpověděli, že ano. Je zde nesporně široká nabídka moderních učebnic ve valné většině od rutinovaných a zkušených autorů. Jaké tedy jsou tyto dostupné texty? Zkusme se dále zamyslet, jaké jsou a jaké mají vlastnosti. Zkusme se zamyslet, zda by se i řadový učitel měl pouštět do tvorby učebních textů.
Kvalita textů Jistě existují rozdíly v kvalitě jednotlivých publikací, v jejich prezentaci, vybavenosti a podobně. Zde jsou jistě ve výhodě vydavatelé oficiálních učebnic. Vydavatelé těchto knih si vybírají jako autory většinou erudované odborníky v dané oblasti, kteří jsou většinou zárukou vysoké kvality uváděných poznatků. Jsou i zárukou kvalitního zpracování učebnic. Zkušená vydavatelství učebnic jsou také zárukou formální a estetické kvality učebnic. Tvorbu učebnic provádí ale omezený okruh autorů. Ptám se, není ale v zájmu kvality učebnic, i v zájmu jejich tvůrců, aby zde byla široká základna tvůrců učebních textů a učebnic? Aby zde byla konkurence mezi autory, konkurence v kvalitě jejich práce. Osobně se domnívám, že široká základna autorů, soutěž mezi nimi, konkurenční prostředí, je pro stálé zvyšování kvality učebnic opravdu důležité. Široká základna autorů je, stejně jako v jiných oborech, důležité podhoubí pro hledání nových vrcholných autorů.
Přiměřenost pro daného žáka Častým problémem špičkových odborníků je jejich odtažitost od žáků, kteří se teprve začínají seznamovat s danou problematikou, tedy s přístupností textu žákům. Pokud je tvůrce učebního textu řadový učitel, může text snáze přizpůsobit a optimalizovat ho pro konkrétní skupinu žáků. Text může přesně navazovat na znalosti žáků již získaných. Tyto znalosti mohou být rozdílné i u dvou stejně zaměřených škol.
14
Aktuálnost textu Toto je důležité zejména v dnešní informační společnosti, kdy zastarávání poznatků je až neuvěřitelně rychlé. Doba tvorby učebnice je mnohdy pomalejší než tvorba nových poznatků a jejich zavádění do praxe. Vždyť jak uvádí Průcha (2002) i při použití nejmodernějších způsobů knižní výroby, trvá výroba jedné knihy nejméně dva roky. Operativnost tvorby a možnost aktualizace a úprav je u učebních textů vytvářených učitelem výrazně vyšší a jednodušší než u klasické učebnice.
Zpracování dle dané konkrétní učební osnovy Tato problematika je důležitá zejména v následné době, kdy školy mají stále více prostoru pro specifikaci učebních plánů podle potřeb a edukační cesty konkrétní školy. Za této situace je obtížné vytvářet univerzální učebnice vhodné pro všechny osnovy a vzdělávací postupy.
Rozvoj osobnosti učitele – autora učebního textu Pokud učitel vyučuje dle univerzálně schválené učebnice, postupuje více či méně podle ní. Je možné konstatovat, že se jedná o určitý prvek potlačující osobnost učitele. Ten má jistě další prostor a možnosti vyjádřit svůj osobní postoj a přínos. Těžko ale lze popřít určitou možnost, že v případě, kdy učitel používá hotovou učebnici, může ho to svádět k pasivitě a stereotypu. Tvůrce učebního textu je nucen podrobně prostudovat danou tématiku. Vybrat optimální poznatky a optimálně je utřídit. Prací na textu učitel proniká do větší hloubky dané problematiky a zlepšuje si své znalosti. Domnívám se, že tvorba textu je výborná příprava na vyučování. Ta je důležitá pro každého učitele. Příprava na vyučování je důležitá pro začínajícího učitele, stejně jako pro déle učící učitele, kde hrozí stereotyp znalostí i vlastní realizace vyučování. Tvorbou textu nutně stoupají nejen vědomosti učitele, ale je to i příspěvek k rozvoji jeho osobnosti. Stoupá také učitelovo sebevědomí.
Co říci na závěr této kapitoly? Pokud bychom vyhodnotili probrané body, nutně bychom došli k poznání, že většinu bodů může učitel zvládnout, stejně dobře jako rutinovaný tvůrce učebnic. Jistě největší problém pro tvorbu učebních textů řadovými učiteli je jejich kvalita. Zde jsou ve velké výhodě, rutinovaný autoři a zkušení vydavatelé. Hodně záleží na poctivosti konkrétního tvůrce – řadového učitele, jak si konkrétní tématiku nastuduje a následně 15
zpracuje. Podrobné a kvalitní literatury je k sehnání většinou víc než dostatečné. Záleží na konkrétním tvůrci učebního textu jak se také vyrovná s formální a estetickou úrovní textu. Dostupnost a kvalita počítačové a tiskařské techniky v dnešní době vytváří podmínky pro úspěšné zvládnutí i této oblasti. Počítačová a tiskařská technika dnes umožňuje učiteli provést velmi rychlou inovaci těchto textů, jejich úpravy a doplňování. A to vyžadují současné rychle vznikající nové poznatky. Vlastní tvorba textu řadovým učitelem přináší, pokud je zhotoven kvalitně, pro učitele opravdu velikou výhodu. Tou se stává fakt, že text může být šit přesně na míru pro daného učitele, pro danou skupinu žáků, pro daný předmět, pro daný způsob vyučování. Jda o přesné směřování daného textu pro přesně daný konkrétní učební proces, pro daného konkrétního učitele i pro dané žáky.
16
3. Zvláštnosti cílové skupiny Je důležité zabývat se tím, pro koho píši učební text? „Píšete-li učebnici nebo jiný didaktický text – ať jde o kterýkoli předmět, ročník či druh školy – mějte vždy na zřeteli své budoucí čtenáře – žáky, studenty.“ Píše ve své příručce pro autory učebnic Průcha (1998). Podobně to říká i Spousta (2003): „Při psaní bychom měli mít neustále na zřeteli budoucího uživatele našeho spisu – čtenáře. Jen tehdy bude mít naše počínání smysl, budeme-li schopni sdělit mu své poznatky srozumitelně a jasně, budeme-li s to zaujmout ho nejen obsahem sdělovaného, ale i způsobem svého vyjadřování.“ O tom bychom se měli poučit studiem psychologické a pedagogické literatury. Je žádoucí poznávat čtenáře i přímým pozorováním při školním vyučování, rozhovory se zkušenými kolegy i rozhovory se samotnými žáky.
Jaká je cílová skupina žáků pro tvorbu zvažovaného textu? Žák 2. ročníku střední odborné školy, pro kterého je tento učební text určen, se vývojově nachází v ontogenetické etapě, kterou nazýváme adolescencí, nebo také druhou fází dospívání. Pro toto období je charakteristické zakončení povinné školní docházky a dosažení plnoletosti po stránce právní. Zakončuje se tělesný růst, završuje se pohlavní zralost, zvyšuje se svalová síla a pohyby jsou již dobře koordinované. Člověk se v tomto období dostává na vrchol fyzických výkonností. Také rozvoj duševních a intelektových schopností se dokončuje. Dospívající jsou již schopni postihnout v zadaném úkolu základní problém, orientovat se v dané situaci a koncipovat hypotézy. Často však ještě díky pohodlnosti a snadné unavitelnosti dávají přednost schematickým a zkratkovitým závěrům a zobecněním. Přerod dítěte v dospělého přináší ale také problémy. Dospívající požadují změnu přístupu a stále větší autonomii. Paulík (2005) uvádí, že adolescent v zásadě odmítá být dítětem, ale jeho vztah k dospělosti není jednoznačný. Stále v nějaké podobě přetrvává rozpor mezi fyzickou a sociální zralostí. Okolí mnohdy jedince nerespektuje jako zcela dospělého a přezírá ho. K tomu se přidává větší či menší ekonomická závislost na rodičích. Mnozí adolescenti také odmítají přijetí role dospělých s jejich odpovědností. Čačka (2002) doslova říká: „Dráždí je žoviální povzbuzování a nadřazené přezírání. Hledají odezvu a porozumění pro svou „jedinečnost“ až 17
„výjimečnost“ – kterou si však nebývají sami docela jisti.“ Důležité je získání důvěry dospívajících. Toho však sotva dosáhne ten, kdo neustále „káže“ a domlouvá. Také přísně autoritativní přístup, nejenže nevede k žádoucímu rozvoji samostatnosti a tvořivosti, ale vždy vyvolává neurotizující atmosféru. Pro toto období je také důležitá volba povolání, příprava na něj, případně i nástup do zaměstnání. Je důležité, zda dospívající vidí svoji budoucnost v povolání, na které se připravuje a jaké vyhlídky má na profesní uplatnění. Zde je také velice důležitá hodnotová orientace daného žáka. Nejméně žádoucí variantou je orientace hédonická, neperspektivní orientace na bezprostřední požitky, dosahované bez velké námahy. Vztah k budoucímu povolání je v tomto období také jeden z důležitých faktorů z hlediska motivace žáka učit se. Dospívající se nechají vést autoritou, musí být ale založena na osobních kvalitách dospělého, což znamená využívat místo nátlaku vlastní příklad a podněcovat aktivitu a samostatnost. Dospívající je již schopen plnohodnotného výkonu i soustředění, včetně vědomí vlastních povinností v případě, že se podaří ho zaujmout a získat. Jinak se mohou „flákat“ a projevovat naprostou nezodpovědnost (Čačka 2002). Postoje dospívajících k vlastnímu učení vykazují značné rozdíly. Kolísají mezi dobrou informovaností a neznalostí, mezi samostatností a potřebou kontroly, odpovědností a neodpovědností atd. Závisí to nejen na jejich schopnostech, vlastnostech a osobní vyspělosti, ale i na rodinném prostředí, na vrstevnících, s kterými se stýkají, na klimatu třídy, do které chodí, na učitelích, kteří je učí.
Jací jsou konkrétní žáci pro, které je text určen? Takoví tedy jsou naši žáci a budoucí čtenáři našeho textu. Pokusme se ale o další specifikaci. Pro naše žáky je charakteristická menší školní úspěšnost, často menší sebevědomí, někdy maskované nevhodným chováním. Výhodou je, že můžeme navázat na učivo, které v obecnější podobě bylo probráno v jiných předmětech. Zejména v technologii a v technologii strojírenské. Díky tomu některé učivo stačí zopakovat a dle potřeby rozvinout. Na druhou stranu některé kapitoly, jako deformace a pnutí nebo vady svarů, jsou témata pro naše žáky úplně nové. U těchto kapitol je zapotřebí vést výklad od úplného základu. Značným problémem se mi jeví nedostatečné studijní návyky našich žáků. Z mého několikaletého pozorování jsem zjistil, že velká část našich žáků neumí pracovat s textem a neumí si zapisovat poznámky. Je proto nutné vedle srozumitelného výkladu vlastního učiva, vést nenásilně ale důsledně žáky k pravidelné a 18
účinné práci s textem. Vhodné jsou sice jednodušší, ale pravidelné domácí úkoly. Ještě horší je, že často chybí motivace pro učení, úcta ke vzdělání a uvědomování si významu získané kvalifikace pro své budoucí povolání. Stejně jako jejich ostatní vrstevníci potřebují citlivý a respektující přístup, potřebují nadhled moudřejšího, spojený s „laskavou přísností“ (Čačka 2002). Je zapotřebí uvážlivě využívat všechny možnosti k povzbuzení, podporovat kladnou motivaci, podněcovat aktivitu a samostatnost. Na závěr kapitoly můžeme tedy konstatovat, že vedle přiměřenosti pro danou skupinu žáků, by učební text měl zejména přispívat k podněcování aktivity žáků a k jejich kladné motivaci k učení.
19
4. Volba optimální verze učebnice Co je vlastně učebnice a co jsou učební texty? Pedagogický slovník (Průcha 2003) nám na tuto otázku odpovídá, že „učebnice je druh knižní publikace, která je uzpůsobena k didaktické komunikaci svým obsahem a strukturou“. Učebnice je ale pouze jedním, přestože nejrozšířenějším druhem učebních textů (Průcha 2003). Učební text pak je synonymum k výrazu didaktický text1a je nadřazen výrazu učebnice. Učební text je konstruován tak, aby obsahoval didaktické informace. Je to souhrnné označení pro různé druhy tištěných materiálů určených učícím se subjektům. Didaktické texty bychom dále zahrnuli mezi materiální didaktické prostředky. Materiální a nemateriální didaktické prostředky (nemateriální didaktické prostředky jsou např. vyučovací metody) pak shrnujeme pod pojem didaktické prostředky, což je vše, co vede ke splnění výchovně-vzdělávacích cílů (Průcha, 2002 s. 276).
Jak dále rozdělujeme učební texty? V literatuře se setkáváme s různými způsoby dělení. Pro naši potřebu můžeme uvést dělení Průchy (1998 s. 16), našeho známého odborníka v tomto oboru. Mezi učební texty zahrnuje učebnice, cvičebnice (pracovní sešity), slabikáře, čítanky, sborníky, didaktické příručky, sbírky, mluvnice, slovníky, zpěvníky, atlasy a mapy, odborné tabulky a testy. Ve výuce jednoho předmětu se dále často vytvářejí didaktické textové komplexy. Například učebnice, cvičebnice a odborné tabulky. Mnohé didaktické texty jsou také různou jejich kombinací, např. učebnice a cvičebnice. Nelešovská (2001 s. 22) tyto možnosti kombinací zahrnuje do svého dělení učebnic. Učebnice dělí na učebnice klasické, učebnice pracovní a učebnice programované. Učebnice klasická předkládá ucelený a soustavný výklad učiva. Tyto učebnice zpravidla nekladou otázky, ale předkládají hotové odpovědi. Součástí učebnice pracovní je kladení otázek, na něž žák musí hledat odpovědi, často i mimo učebnici. Tento typ učebnice často formuluje úkoly i pro praktickou činnost. Učebnice programovaná klade otázky a formuluje úkoly, řídí průběh učebních činností, zabezpečuje kontrolu správnosti odpovědí a realizovaných činností zpětnou vazbou. Skalková (1999 s. 93) k těmto učebnicím dále uvádí. Tyto učebnice jsou v duchu programovaného učení konstruovány tak, že žák řeší 1
Gavora označuje tyto texty jako texty pedagogické (1991, s 12) 20
dílčí úkoly, které mu text postupně předkládá. Komunikace mezi žákem a učebnicí je bezprostřední, takže učitel pouze pomáhá při vzniklých potížích a kontroluje výsledky práce. Specifickým typem jsou učebnice distanční, které jsou určeny pro samostatné učení žáka.
Jakou formu učebnice zvolit? Jako vhodná forma učebního textu, který chci zhotovit, se mi jeví učebnice pracovní. Tyto učebnice zahrnují prvky klasických učebnic s jejich soustavným výkladem učiva. Zároveň dávají žákům možnost samostatné a tvůrčí práce s učebnicí a tím zvyšování jejich aktivity a motivace k učení. Dále je důležité naplnění hlavních funkcí učebnice a vybrání vhodných komponentů k jejich naplnění.
Jaké jsou hlavní funkce a komponenty učebnice? Funkcí učebnic se rozumí předpokládaný účel, který má tento didaktický prostředek plnit v daném vzdělávacím procesu. Průcha (1998) uvádí základní funkce učebnic, tak jak je formuloval Zujev. Tyto funkce následně uvádím. Informační funkce spočívá v tom, že učebnice vymezuje obsah vzdělávání v určitém předmětu, v určitém rozsahu a dávkování, určeném k osvojení žáky. Transformační funkce je dána tím, že učebnice poskytuje přepracování odborných znalostí z určitého oboru tak, aby tyto informace byly přístupné žákům. Systematizační funkce učebnice rozčleňuje učivo podle určitého systému tak, že vymezuje posloupnost jednotlivých částí učiva. Zpevňovací a kontrolní funkce umožňuje žákům osvojovat si určité znalosti a dovednosti, včetně kontroly jejich osvojení. Sebevzdělávací funkce učebnice poskytuje základ chápání a integrování informací získaných z jiných pramenů. Koordinační funkce zajišťuje koordinaci na další didaktické prostředky navazující na danou učebnici. Rozvojově výchovná funkce přispívá k vytváření harmonicky rozvinuté osobnosti žáků (např. k formování estetického vkusu). Průcha (2002) uvádí tři základní funkce učebnice a k tomu využívané komponenty učebnice. Tyto funkce by měla plnit každá učebnice, ač v různých proporcích a zastoupení jednotlivých komponentů. Funkce prezentace učiva je souborem vědomostí, které prezentuje verbálně, obrazově nebo kombinovaně. Je realizována vlastním výkladovým textem základního a doplňujícího učiva, shrnutí učiva u jednotlivých témat, citace z pramenů, slovníčky pojmů, vysvětlivky, obrázky, fotografie atd. 21
Funkce řídící má za úkol řídit proces učení prostřednictvím učebnice. Řídí nejen žákovo učení, ale i učitelovo vyučování. Například tím, že udává proporce učiva, která jsou vhodná pro určitou vyučovací jednotku. Prováděcími komponenty této funkce jsou např. otázky a úkoly za lekcemi, předmluva, odpovědi a řešení, odkazy na jiné zdroje, grafické symboly vyznačující určité části textu, užití zvláštní barvy nebo jiné zdůraznění textu. Funkce orientační pomáhá žákovi v rychlé a snadné orientaci v učebnici. Tohoto cíle dosahuje pomocí vhodného členění učebnice, obsahem, nadpisy, margináliemi, odkazy, grafickými symboly, rejstříky atd.
Jaké jsou základní požadavky na dobrou učebnici? Ouroda ve své knize Oborová didaktika (2000) uvádí následující požadavky na dobrou učebnici.
Učební celky se shodují s tématy učebních osnov.
Učivo je přiměřené možnostem žáků a to jak obsahem, tak i jeho rozsahem. Je také přiměřené z hlediska vývoje slovní zásoby žáků.
Učební celky jsou uspořádané do logických struktur.
Výklad by měl být jednoznačný, stručný a přesvědčivý, měl by být vedený za využití logických metod, zejména analyticko syntetických, srovnávacích, induktivních a deduktivních.
Měla by být naplněna zásada názornosti a to slovní (vysvětlení neznámých výrazů) i obrazová. Základní učivo by mělo být odlišeno od ostatního.
Tématické celky by měly být uzavřeny soubory otázek a úkolů na procvičení a upevnění znalostí.
V neposlední řadě je také důležitý rozsah učebnice, její formát, pevnost vazby, kvalita papíru, velikost písma, řádkování, funkčnost a kvalita ilustrací.
22
5. Cíle učení a jejich aplikace v učebnicích Proč pracovat s výukovými cíli? Výukový cíl chápeme jako představu o kvalitativních i kvantitativních změnách u jednotlivých žáků v oblasti kognitivní, afektivní a psychomotorické, kterých má být dosaženo ve stanoveném čase v procesu výuky. Pokud je to možné, je vhodné, aby spolutvůrci cílů byli sami žáci. Při promýšlení výukových cílů by učitelé měli v daleko větší míře než dosud brát v úvahu, že žák není pouhým pasivním objektem výuky, ale měl by být jejím aktivním subjektem, který má právo do tohoto procesu zasahovat. Skalková (1995) upozorňuje, že výukové cíle nejsou jenom perspektivním programem činnosti učitele, ale mají významnou usměrňující a motivující roli v činnosti žáků, zvláště tehdy, je-li výuka založena na aktivitě a samostatnosti. Za předpokladu, že je žáci vnitřně přijímají a ztotožňují se s nimi, plní výukové cíle významnou roli v jejich učebních činnostech. Cíle dávají výuce řád, pomáhají zvolit přiměřené metody vyučování i hodnocení jeho výsledků. Teprve když si učitel konkrétně uvědomí, čeho má být ve výuce dosaženo, může smysluplně volit cestu k dosažení tohoto stavu – rozhodnout o rozsahu a uspořádání učiva, o učebních činnostech, organizační formě a možnostech jednotlivých žáků. Stanovení jednoznačných a kontrolovatelných cílů je předpokladem účinného zjišťování a hodnocení výsledků výuky. Průběžné srovnávání stanovených cílů a dosaženého stavu je předpokladem účinného řízení vyučovacího procesu. Výukový cíl a jeho vhodná formulace pro žáky významně ovlivňuje učební činnost samotných žáků. Ti se učí tím lépe, čím více si uvědomují cíl své činnosti, čím lépe znají konkrétní cíl, čím více se tímto cílem dokáží ztotožnit.
Dělení výukových cílů Z hlediska praktické použitelnosti ve výuce členíme výukové cíle na cíle:
kognitivní (vzdělávací)
afektivní (postojové)
Požadavky na výukové cíle Komplexnost výukových cílů znamená, že změny v osobnosti žáka je zapotřebí dosáhnout v oblasti kognitivní, afektivní i psychomotorické. Tento požadavek nelze
23
zajistit v jedné hodině, ale jedná se o požadavek, který se realizuje v rámci tematického celku. Soudržnost výukových cílů znamená podřízenost nižších cílů vyšším a závislost vyšších cílů na dosažení cílů nižších. Ve výuce se obecné cíle postupně konkretizují v následnou posloupnost. Kontrolovatelnost výukových cílů nám dává možnost zjistit, zda došlo k zamýšleným změnám ve znalostech, dovednostech a postojích žáka. Stanovené výukové cíle by měly obsahovat nároky na požadované výkony žáků, podmínky, za kterých budou realizovány a normu výkonu. U cílů afektivních tyto požadavky zajistit nelze, protože fixace postojů je dlouhodobý proces a míra zvnitřnění je těžko postižitelná. Například u žáka v základním kurzu svařování je toto vymezeno požadavky, které jsou dané osnovou kurzu Přiměřenost výukových cílů znamená stanovení takových cílů, které jsou náročné, ale současně i splnitelné pro většinu žáků. Je vhodné stanovit pro nadané žáky další nebo náročnější cíle.
Taxonomie výukových cílů Jsou to systémy hodnocení a klasifikace cílů výuky. V pedagogické literatuře je publikována řada klasifikací výukových cílů. Známá je například Bloomova taxonomie2 cílů výuky. Tato taxonomie vytváří šest hierarchicky uspořádaných kategorií cílů (1. úroveň znalosti, 2. úroveň porozumění, 3. schopnost aplikace, 4. schopnost analýzy, 5. schopnost syntézy, 6. schopnost hodnotícího posouzení). Tyto kategorie nám ukazují hloubku osvojení učební látky žákem. Důležité je, že nás tato taxonomie vede k přemýšlení o tom, co to vlastně znamená, že žák má „umět“.
Hlavní úkoly pro učitele a autora učebního textu Kalhous a Obst (2002) uvádějí, že učitel by měl provést analýzu daného učiva, vyčlenit základní a vedlejší učivo, rozložit učivo v učebnici na základní prvky, tj. na zákony, definice, pojmy, vztahy, postupy činnosti žáků, promýšlet jeho návaznost, stanovit na jaké úrovni si mají žáci danou látku osvojit, zda stačí osvojení na úrovni 2
B. S. Bloom vedl skupinu amerických psychologů, která vypracovala hierarchicky uspořádaný systém kognitivních cílů. Výsledky své práce tato skupina publikovala v roce 1956. Na práci Blooma a jeho spolupracovníků u nás navázala D. Tolingerová v práci: K teorii učebních činností, vydané v roce 1986. Vytvořila zde strukturovaný seznam učebních úloh rozdělených podle kritérií kognitivní náročnosti. (Průcha 2003) 24
vědomostí, anebo u kterých je zapotřebí žádat od žáků řešení určitých problémů. V dalším kroku je nutno formulovat specifické cíle tak, aby každý žák přesně věděl, co a jak se má naučit Z popsaných operací učitele v přípravné fázi výuky dále vyplývá volba
funkčních
vyučovacích
metod,
forem
a
prostředků.
Struktura
takto
programovaných vyučovacích jednotek má dokonalejší logickou výstavbu a práce učitele i žáka krok za krokem směřuje k dovršení stanoveného cíle. Žáci jsou vyučujícímu více nápomocni, protože od počátku znají, kam je učitel vede. Velký význam mají vzdělávací cíle i v procesu ověřování znalostí a dovedností. Pro realizaci cílů učení může učitel volit různé metodické postupy a vyžadovat od žáků různě náročné myšlenkové operace. Při formulaci výukových cílů je velmi důležitá volba vhodných aktivních sloves. Příklady těchto sloves v návaznosti na hierarchický vztah uvádí například Kalous a Obst (2002, s. 280 a 282). Jsou to slova jako: definovat, pojmenovat, popsat, vysvětlit, aplikovat, použít, řešit, uspořádat, rozhodnout, kombinovat, vyvodit, napsat sdělení, navrhnout, obhájit, oponovat a další. Mezi nejčastější chyby při formulaci výukových cílů je, že se cíle ztotožňují s tématem hodiny (např. Příprava materiálu před svařováním.) nebo se cíl zaměňuje s popisem činnosti učitele (např. Vysvětlit snížení tlaku plynu v redukčním ventilu.) nebo je cíl vymezen příliš obecně (např. Znát ocele).
Shrnutí kapitoly Formulace požadovaných výukových cílů není lehká. Vyžaduje mimo jiné strukturně promýšlet jednotlivá témata, vystihnout jejich vzájemné návaznosti a provázanosti.
Je důležité analyzovat daná témata nejen z pozice vyučujícího, ale
především z pozice jednotlivých činností žáků.
25
II. PRAKTICKÁ ČÁST
26
ZÁKLADNÍ KURZ SVAŘOVÁNÍ PLAMENEM ČSN 050705 – ZK 311 W 01 Teoretická část
Miloslav Vaněk České Budějovice 2006
27
Úvod praktické části Učební text je určen žákům připravujících se na závěrečnou zkoušku v základním kurzu svařování plamenem (ČSN 050705 - ZK 311 W01). Text je rozčleněn do třinácti kapitol a obsah učiva je volen tak, aby vyhovoval doporučeným osnovám České svářečské společnosti ANB3, která je řídící organizací v oblasti školení svářečů v ČR. Vzhledem k jejímu významu, je velká pozornost věnována kapitole o bezpečnosti práce při svařování. Text obsahuje základní a rozšiřující učivo. Základním učivem je většina textu, rozšiřující učivo je psáno menším písmem a je označeno nadpisemPRO ZVÍDAVÉ a je označen symbolem knihy
.
Účastník kurzu by měl mít aktivní přístup k výuce. To znamená, že pozorně naslouchá výkladu a dle potřeby si zapisuje poznámky. Pokud žák tento text vlastní, doporučuji zatrhávání nebo zvýrazňování v textu. Důležité je také opakování probrané látky. Pro jeho lepší organizaci jsou ke každé kapitole připojeny soubory kontrolních otázek a úkolů. Tyto soubory jsou označeny symbolem otázky
.
Odpovědi na kontrolní otázky najde žák přímo v dané kapitole nebo seznamu odpovědí na kontrolní otázky uvedeném v závěru textu (příloha č. 1). V závěru textu je uveden seznam použité literatury, který je zároveň seznamem doporučené literatury k prohloubení znalostí uvedených v textu. Hodně úspěchů a radosti při práci s textem přeje autor.
Poznámka Z důvodu lepší přehlednosti celé bakalářské práce neuvádím obsah praktické části vzhledem k tomu, že je součástí celkového obsahu. Ze stejného důvodu uvádím pouze kompletní seznam použité literatury. Pro vlastní samostatné použití zpracovaného učebního textu počítám s jejich začleněním včetně přečíslování stránek. Z důvodu velkého rozsahu přílohy č. 1 je tato uvedena ve zkrácené podobě.
3
Národní autorizovaná osoba (Authorised National Body), je to schválená právnická organizace, která metodicky řídí zkušební a certifikační (vystavování osvědčení, průkazů nebo potvrzení a ověřování jejich správnosti) činnost v oblasti svařování a dohlíží na dodržování platných předpisů. 28
1. Všeobecné informace
První nálezy svařování jsou datovány před 4-5 tisíci lety. Po celá tisíciletí se ale používala pouze metoda kovářského svařování. Teprve v 19. století vznikly základy nových metod svařování, zejména plamenového, obloukového a odporového svařování. Ve 20. století došlo k jejich hromadnému využití a vyvinutí řady dalších metod. Dnes je svařování jedním z nejrozsáhlejších a velmi rychle se rozvíjejících strojírenských odvětvích. Svařování má pozitivní vliv na zvyšování produktivity práce a snižování výrobních nákladů. Svarové spoje se provádí relativně rychle a v dostatečné kvalitě. Svařováním můžeme často nahrazovat výrobně a ekonomicky náročnější odlitky a výkovky. V systémech jakosti výroby je svařování uváděno jako zvláštní proces a je mu věnována mimořádná pozornost.
1.1 Svařování a jeho základní rozdělení Svařování je pracovní postup, kterým se za působení tepla nebo tlaku spojují materiály. Při svařování se může nebo nemusí používat přídavný materiál, jehož teplota tání je stejného řádu jako u základního materiálu.
1.1.1 Základní rozdělení svařování: a) tavné svařování Svařování, vyžadující místní tavení kovů, bez použití tlaku. Svařujeme s přídavným materiálem nebo bez něho. b) tlakové svařování Svar je vytvořen použitím dostatečné síly pro plastickou deformaci přiléhajících svarových ploch. V místě svaru se obvykle provádí místní ohřev, jenž nedosahuje teploty tavení. Obvykle se nepoužívá přídavný materiál.
29
1.1.2
Nejběžněji používané ruční metody tavného svařování - svařování plamenem (3114) - svařování obalenou elektrodou (111) - svařování metodami MIG/MAG (131/135) - svařování metodou TIG (141)
Svařování plamenem (311) Při svařování touto metodou se potřebné teplo pro vytvoření svaru získává spalováním hořlavého plynu s kyslíkem. Je to tradiční způsob svařování, dnes používaný v omezeném rozsahu. Pro svoji univerzálnost a možnost využívání svařovacího zařízení pro další technologie (řezání, pájení, ohřevy a další) má ale stále své místo mezi ostatními metodami. Plamenem můžeme svařovat většinu kovů. Hlavní nevýhodou je nízká produktivita a značné tepelné ovlivnění základního materiálu.
PRO ZVÍDAVÉ Další hlavní metody ručního svařování jsou: Svařování obalenou elektrodou (111) Tato metoda patří do početné skupiny svářečských metod, kde zdrojem tepla je elektrický oblouk. Elektrický oblouk je v podstatě vedení elektrického proudu v plynech.To umožňuje tepelná ionizace plynu. Při svařování touto metodou natavuje el. oblouk základní materiál a zároveň odtavuje materiál z obalené elektrody. Obal elektrody plní několik funkcí. Usnadňuje zapalování oblouku, stabilizuje hoření, vytváří ochrannou atmosféru atd. Je to metoda svařování pro kvalitní svary a pro svařování většiny kovů. Výhodou je velká operativnost a široký výběr přídavných materiálů. Další výhodou zejména při svařování na montážích je malá hmotnost svařovacího zařízení. Nevýhodou je menší produktivita práce.
Svařování metodami MIG/MAG (131/135) Je to obloukové svařování v ochranném plynu tavící se elektrodou. Elektrodou je tenký drát navinutý na cívce a podávacím zařízením je posunován do svaru. Ochranný plyn u metody MAG je buď čistý CO2 nebo směs argonu a CO2, případně i s dalšími plyny. Tato metoda se používá na svařování nelegovaných a nízkolegovaných ocelí. U metody MIG se jako ochranný plyn používá argon, případně helium. Metoda MIG se používá na svařování nerez ocelí, hliníku a dalších kovů. Hlavní přednosti této dvojice metod je vysoká produktivita svařování. Zejména z tohoto důvodu je tato metoda velmi často používaná.
4
Číselné označení metody podle ČSN EN 24063 30
Obr. č. 1 Schéma svařování metodou MIG
Svařování metodou TIG (141) Je to obloukové svařování v ochranném plynu netavící se elektrodou. Elektrický oblouk hoří v ochranném plynu mezi netavící se elektrodou a základním materiálem. Podle potřeby se přidává přídavný materiál podobným způsobem jako při svařování plamenem. Jako ochranný plyn se používá argon, helium nebo jejich směs. Metoda se používá zejména pro svařování nerez ocelí, hliníku, hořčíku, titanu a dalších neželezných kovů. Svařováním metodou TIG se vytváří kvalitní svary, je to metoda operativní, ale také pomalá a tím málo produktivní. Obr. č. 2 Schéma svařování metodou TIG
Další způsoby svařování Existuje řada dalších metod svařování. Například pro silnější materiály se používá svařování pod tavidlem a svařování elektrostruskové. Zajímavé je svařování svorníků pracující na principu odporového nebo obloukového svařování. Fyzikálními metodami nazýváme metody svařování elektronovým paprskem, laserem nebo plazmou. Svařovat také můžeme třením, ultrazvukem, výbuchem, kovářsky, tlakově za studena, aluminotermicky, indukčně a dalšími způsoby. Samostatný obor je svařování plastů, kde se také používá řada různých metod.
1.2 Systém školení a klasifikace svářečů v ČR Při svařování je velmi důležité dosahování požadované kvality svarů a dodržování bezpečnosti práce. Z těchto důvodů podléhá svařování zvýšené pozornosti a musí se dodržovat příslušná pravidla. Svařovat smí pouze ten, kdo získal příslušné svářečské oprávnění od, k tomu účelu pověřené (akreditované) organizace a splnil další podmínky opravňující svařovat. Systém školení svářečů je v ČR plně srovnatelný se systémy používanými v EU a v dalších vyspělých státech. Výuka svářečů probíhá ve schválených svářečských
31
školách. Zkoušky provádí nezávislý zkušební komisař, vysílaný zkušební organizací. V ČR je několik organizací zabývajících se výukou svařování. Tento kurz a zkoušky se provádí v rámci systému České svářečské společnosti ANB. Tato organizace je rozhodující organizací v ČR v oblasti svařování a jedinou nositelkou autorizace od Evropské svářečské federace (EWF) a Mezinárodního svářečský institut (IIW). Zároveň je členem výše uvedených organizací.
1.2.1
Stupně a druhy školení a zkoušek svářečů
Podle nejčastěji prováděných školení a zkoušek můžeme školení svářečů rozdělit do dále uvedených stupňů.
Zaškolení se provádí pro konkrétní jednoduchou svářečskou práci nebo pro obsluhu svařovacího zařízení. Rozsah oprávnění je přesně vymezen a je platný pouze v organizaci pro kterou bylo zaškolení provedeno.
Základní kurzy, které opravňují jejich absolventy provádět svářečské práce v rozsahu uvedeném na Osvědčení o základním kurzu svařování. Zkoušky vykonané v rámci základního kurzu neopravňují provádět svary, kde se požaduje vyšší kvalifikace.
Přípravné kurzy a zkoušky dle ČSN EN 287-1 jsou nejnáročnější školení a na svářeče jsou při zkoušce kladeny vysoké nároky. Rozsah oprávnění je užší než u základních kurzů a závisí na konkrétních podmínkách při provádění zkoušky. Například na tloušťce svařovaného materiálu, poloze svařování, na zkouškách svarů, které se nezkušebním kusem provedou a dalšími podmínkami. Podmínky zkoušky by se měli co nejvíce podobat svarům, které se následně budou provádět ve výrobě. Zkouška dle ČSN EN 287-1 se vyžaduje zejména pro jadernou energetiku, tlaková, plynová a zdvihací zařízení a konstrukce skupiny A a B dle ČSN 73 26 01.
Zaškolení a základní kurzy se provádí nejčastěji dle ČSN 05 07 05. Nově se v ČR zavádí školení svářečů podle jednotných evropských osnov – Evropský svářeč (EW). Podle metody se tyto školení dělí do čtyř až osmi modulů.
1.2.2
Označení prováděného kurzu a rozsah oprávnění Označení prováděného kurzu je uvedeno v následujícím rámečku a dále je
uveden konkrétní význam částí označení. 32
ČSN 05 07 05 – ZK 311 W 01 ČSN 05 07 05 – norma, podle které se provádí kurz a zkoušky ZK – základní kurz 311 – označení metody svařování, konkrétně toto označení znamená svařování plamenem W 01 – označení skupiny materiálů, konkrétně znamená skupinu nelegovaných a nízkolegovaných ocelí nevyžadujících předehřev. Rozsah oprávnění Absolvent tohoto kurzu smí provádět plamenové svařování ocelí skupiny W 01 s výjimkou svarů, pro jejichž vykonání se vyžaduje vyšší kvalifikace například podle ČSN EN 287-1.
1.3 Výběr z ustanovení ČSN 05 07 05 Základní informace •
Norma stanovuje požadavky na přípravu a zkoušky svářeče při základních kurzech svařování kovů a pro zaškolení.
•
Norma je platná pouze na území ČR.
•
Popisuje způsob označování metod a kurzů, požadavky na svářečské školy a průběh svářečských kurzů a zkoušek.
Zkoušky •
Zkoušky řídí a vyhodnocuje zkušební orgán vysílaný zkušební organizací.
•
Zkoušky se skládají z teoretické a praktické části.
•
Požadavky na teoretické zkoušky jsou uvedeny v doporučených osnovách, formu zkoušky určí zkušební orgán.
•
Svářeč plamenem svařuje koutové svary na plechu v poloze PB a PF, tupé svary na plechu v poloze PA a PF metodou vpřed. Dále svařuje trubky v poloze PF a PC metodou vzad.
•
Délka zkušebních plechů je 200 mm a předepsány jsou i další rozměry.
•
Svářeč je povinen provést v každé vrstvě min. jedno nastavení.
•
Konečný vzhled svaru se nesmí upravovat (např. pilníkem, bruskou, plamenem a pod.)!!!
•
Účastník kurzu odevzdá svar k vizuální kontrole čistý, bez strusky a rozstřiku!!! 33
•
Pokud zkušební orgán zjistí, že svářeč nemá základní znalosti ze svařování, nebo svévolně porušil podmínky zkoušky, vyloučí ho z pokračování zkoušky!!!
Vyhodnocení zkoušek •
Vyhodnocení vad zkušebních svarů se provádí dle ČSN EN 5817.
•
Svářeč v základním kurzu při zkoušce vyhověl, jestliže vady ve zkušebním vzorku jsou v mezích stanovených pro stupeň C výše citované normy, s výjimkou nadměrného převýšení svaru, nadměrně proteklého kořene a zvětšeného rozměru koutového svaru. Pro tyto vady platí nižší stupeň D.
•
Aby byla zkouška úspěšná, musí svářeč vyhovět u všech zkušebních svarů.
•
U zaškolení se všechny vady posuzují ve stupni D.
Opravné zkoušky •
Pokud svářeč při zkoušce (z teorie nebo z praxe)nevyhoví, má právo zkoušku 2x opakovat, vždy do 3 měsíců od poslední zkoušky.
•
Pokud svářeč nevyhoví z teorie i z praxe, musí opakovat celý kurz.
Doklady o úspěšném ukončení kurzu •
Úspěšný absolvent základního kurzu získá Osvědčení o základním kurzu svařování
(základní doklad). Pokud absolvoval první základní kurz, je mu
vydán ještě Průkaz odborné kvalifikace svářeče („svářečský průkaz“). •
Úspěšný absolvent zaškolení získává Osvědčení o zaškolení a Průkaz zaškoleného pracovníka.
Kontrolní otázky 1 - Vyjmenuj nejčastěji používané metody ručního svařování. 2 - Popiš systém školení svářečů v ČR. 3 - Dle jaké normy se provádí tento kurz? 4 - Uveď a vysvětli označení kurzu, který absolvuješ. 5 - Jaký je rozsah oprávnění výše uvedeného kurzu?
Úkoly - Popiš, jak vypadá Osvědčení o základním kurzu svařování a Průkaz odborné kvalifikace svářeče.
34
2. Bezpečnost práce při svařování plamenem
Svařování jako technologický postup přináší pro svářeče i pro jeho okolí značná rizika. Svařování může ohrozit zdraví i život svářeče, případně i dalších osob v jeho okolí. Svařováním mohou být také způsobeny rozsáhlé materiální škody. Z uvedených důvodů byly podmínky pro svařování upraveny bezpečnostními předpisy. Znalost a dodržování těchto předpisů patří k základním povinnostem svářeče! Dále uváděné poznámky je zapotřebí chápat jako určité minimum, které je zapotřebí doplnit samostatným a pečlivým studiem níže uvedených předpisů!
2.1 Bezpečnostní předpisy pro svařování Dodržování bezpečnosti práce při svařování vychází ze zákonů5 jako je Zákoník práce, Požární zákon a další. Konkretizována je zejména v těchto předpisech: ČSN 05 06 00 - Projektování svářečských pracovišť ČSN 05 06 01 - Provoz svářečského pracoviště ČSN 05 06 10 - Bezpečnost práce při svařování plamenem ČSN 07 83 04 - Tlakové nádoby na plyny-provozní pravidla Vyhláška č. 87/2000 Sb.- Požární bezpečnost při svařování
2.2 Oprávnění ke svařování Požární zákon v § 17 uvádí: „Fyzická osoba nesmí provádět práce, které mohou vést ke vzniku požáru, pokud nemá odbornou způsobilost požadovanou pro výkon takových prací zvláštními předpisy“. Svářečské práce mohou tedy vykonávat pouze ti pracovníci, kteří mají platné oprávnění pro konkrétně vykonávanou práci. V běžné praxi musí být splněny všechny následující podmínky.
5
Názvy zákonů a předpisů jsou v této části zjednodušeny. Přesné znění je uvedeno v přehledu literatury. 35
Absolvování kurzu a úspěšné vykonání zkoušky v dané metodě a v daném rozsahu potřebném pro konkrétně vykonávanou práci. Příslušné doklady musí být vystaveny certifikačním orgánem6, který je schválen (akreditován) v České republice. (Blíže Vyhláška č. 87/2000 § 3, odstavec 10)
Zdravotní způsobilost svářeče potvrzená lékařem po prohlídce provedené nejméně jednou za 5 let u osob do 50 let a nejméně za 3 roky u osob starších 50 let.
Pověření zaměstnavatelem znamená, že zaměstnavatel potvrzuje, že daného pracovníka přijal i k vykonávání svářečských prací. Souhlas se vyjadřuje razítkem ve svářečském průkazu.
Platné oprávnění svařovat znamená, že platnost svářečského průkazu musí svářeč obnovit do 2 let od poslední zkoušky nebo od posledního doškolením a přezkoušením z bezpečnostních předpisů. Jinak nesmí svařovat! Obnovit platnost přezkoušením je možné do 4 let od zkoušky nebo od posledního přezkoušení! Po 4 letech je nutné absolvovat kompletní zkoušky jako v závěru základního kurzu! V případě, že se svářeč nedostaví na přezkoušení či na zkoušku do 6 let pozbývá původní zkouška definitivně platnost a musí být opakován celý kurz. Prodloužení oprávnění svařovat se dokladuje „Osvědčením o doškolení a přezkoušení svářeče“. Tento doklad je přílohou svářečského průkazu a vydává ho svářečský dozor (ČSN EN 719) nebo pověřený pracovník Pracovníci, kteří nedosáhli věku osmnácti let a vyhovují výše uvedeným
podmínkám smí svařovat pouze pod dohledem pověřeného pracovníka. Tito pracovníci dále nesmí provádět práce se zvýšeným nebezpečím!
2.3 Podmínky pro zahájení svařování Před zahájením svařování se vyhodnotí bezpečnostní podmínky v prostorech, ve kterých se bude svařovat, jakož i v přilehlých prostorech (nad, pod a vedle) zda se nejedná o práci se zvýšeným nebezpečím. Hodnotí se i nebezpečí, které představují hořlavé látky obsažené ve stavebních konstrukcích (např. stěny, stropy, přepážky).
6
Organizace nebo úřad mající právo vydávat písemné úřední osvědčení nebo ověření. 36
Změní-li se podmínky bezpečnosti při svařování v jeho průběhu, může se v něm pokračovat až po novém vyhodnocení a zajištění odpovídajících základních požárně bezpečnostních opatření nebo zvláštních požárně bezpečnostních opatření. V návaznosti na výsledky vyhodnocení se stanoví požárně bezpečnostní opatření. Pro svařování vyžadující zvláštní požárně bezpečnostní opatření se jejich zajištění prokazuje písemnou formou.
2.4 Nebezpečí při svařování Jak jsme již uvedli, jsou svářečské práce spojeny s řadou nebezpečí, které mohou vážným způsobem ohrozit zdraví svářeče a jeho spolupracovníků nebo způsobit vážné materiální ztráty. Nebezpečí, která při svařování vznikají, je celá řada. Jsou závislá na prostoru, ve kterém se svařuje, na použité metodě a podobně. Povinností zaměstnavatele je, aby podle povahy vykonávané práce určil odpovídající opatření a zabezpečení pracovníků. Povinností pracovníků je účastnit se školení, používat předepsané
ochranné
prostředky
a
dodržovat
předepsané
postupy.
Výběr
bezpečnostních opatření musí odpovídat druhu a rozsahu nebezpečí. Bezpečnostní opatření nesmí být ve vzájemném rozporu (např. větrání a hluk). Při svařování se jedná zejména o tato nebezpečí.
Nebezpečí požáru a výbuchu
Nebezpečí otravy nebo zadušení
Nebezpečí popálení plamenem, rozstřikem kapiček roztaveného kovu nebo ohřátým svařencem.
Ohrožení svářeče a dalších přítomných pracovníků svářečskými aerosoly a dýmy. Nesmí být překročena povolená koncentrace v dýchací zóně svářeče.
Nebezpečí vzniku horečky z kovových par
Ohrožení hlukem a další
Viditelné záření
37
Obr. č. 3 Nebezpečí při svařování plamenem
2.5 Práce se zvýšeným nebezpečím7 Práce se zvýšeným nebezpečím jsou takové práce, kde hrozí zvýšené nebezpečí: úrazu (popálení, zadušením, otravou atd.) trvalého poškození zdraví (svářečským aerosolem, hlukem atd.) požáru nebo výbuchu. Příklady prací se zvýšeným nebezpečím: - práce v truhlárnách, lakovnách, skladech, půdách a pod. - práce v těsných prostorech jako v kotlech, šachtách, nádržích a pod. - práce na nádobách nebo na potrubí. které obsahovaly hořlavé, výbušné nebo otravné látky. Tyto práce se smí provádět pouze na písemný příkaz, nebo pokud se svařování se zvýšeným nebezpečím provádí opakovaně stejným způsobem, může se písemný příkaz nahradit jednotným technologickým postupem. Písemný příkaz musí obsahovat: co se bude svařovat, kde, kdy, kdo, jak (bezpečnostní opatření) a podpisy odpovědných osob.8 Pokud se podmínky bezpečnosti při svařování změní, musí se vystavit nový příkaz. Písemný příkaz vypisuje pověřený pracovník (obvykle vedoucí pracovník), který také odpovídá za provedení opatření v něm uvedených. Kapitolu bezpečnostních opatření v písemném příkazu vypisuje odborník v dané oblasti (obvykle bezpečnostní nebo požární technik).
7 8
Vyhláška č. 87/2000 Sb. používá termín „práce vyžadující zvláštní požárně bezpečnostní opatření“. Podrobně v příloze č. 1 Vyhlášky č.87/2000 Sb. 38
Svářeč smí začít svařovat až po provedení preventivních opatřeních uvedených v příkazu!
2.6 Bezpečnostní opatření u vybraných prácí se zvýšeným nebezpečím Důležité je zde připomenout, že tyto práce se musí vždy provádět na písemný příkaz. 2.6.1 Práce se zvýšeným nebezpečím požáru Při provádění prací se zvýšeným nebezpečím požáru je zapotřebí provést minimálně tato základní opatření. Vyklizení
hořlavých látek z prostoru, kde se bude svařovat. Vyklizení je
možné nahradit zakrytím hořlavých látek nehořlavými deskami nebo dekami. U tohoto opatření je důležité zdůraznit pečlivé utěsnění všech otvorů a mezer. Dalšími možnostmi jsou ochlazování hořlavých látek, polití podlahy vodou apod. Při svařování je zapotřebí zabránit takovému ohřátí svařovaných i dalších materiálů, které by vedlo ke ztrátě těsnosti zařízení a mohlo by dojít k úniku hořlavých látek. Na pracovišti musí být připraveno dostatečné množství vhodných hasicích prostředků s ohledem na charakter pracoviště a použitou technologii svařování. Na pracovišti musí být přítomna požární asistence. Po skončení se musí zkontrolovat požární bezpečnost svářečského pracoviště a pracoviště se musí hlídat minimálně 8 hodin! (Vyhláška č. 87/2000, § 4)
2.6.2
Práce se zvýšeným nebezpečím - práce v těsných prostorách Před zahájením těchto prací se musí přezkoušet těsnost hadic a spojů. V místě svařování se musí zabezpečit odsávání a přívod čerstvého vzduchu.
Jako náhrada za vzduch se nesmí použít kyslík. Svářeč musí mít suchý a nezamaštěný oděv bez kovových součástí. Dále by měl mít opasek s lanem upevněným mimo těsný prostor. Mimo svářeče musí být přítomen minimálně jeden další pracovník. Hořák zapalujeme mimo těsný prostor. Hořák a hadice při přerušení práce, nebo po jejím ukončení vyjmeme neprodleně z těsného prostoru .
39
2.6.3 Práce se zvýšeným nebezpečím výbuchu nebo otravy Při svařování nádob, potrubí a zařízení se z povrchu a z vnitřku musí odstranit hořlavé a výbušné látky, pokud zvláštní předpis nestanoví jinak Pokud nevíme, co v nádobě bylo, zacházíme s ní, jako by se jednalo o práci se zvýšeným nebezpečím!!! Dále se postupuje dle uvedeného postupu. Nádoba nebo potrubí se vypláchne neutralizačním roztokem např. max. 2 hod. před svařováním. Následně je nutné naplnění nádoby vodou po nejvyšší místo. Vodu můžeme nahradit dusíkem, vodní parou, CO2 a pod.
2.7 Osobní ochranné prostředky Základní ochranné prostředky - pracovní oblek - pracovní obuv - ochranné rukavice s manžetou - ochranné brýle
Obr. č. 4 Základní ochranné prostředky
Speciální ochranné prostředky - respirátor - přilba - čepice 40
- kožená zástěra - kamaše - sluchové chrániče - bezpečnostní pás atd. Ochranné filtry: pro svařování plamenem volíme běžně stupeň 5-7. Svářeč je povinen používat předepsané ochranné prostředky a neznečisťovat je oleji, tuky nebo lehko zápalnými látkami!
2.8 Pracoviště svářeče (ČSN 05 06 00 , vyhláška č. 87/2000) Svářečské pracoviště je pracovní prostor určený pro svařování, případně pro operace
se
svařováním
související,
vykonávané
stále
nebo
jen
přechodně.
Pracoviště svářeče musí umožňovat provádění bezpečného svařování. Rozlišujeme pracoviště trvalá a přechodná. Pracoviště trvalá Vybrané požadavky na trvalé pracoviště
Pořádek a bezprašné prostředí
Na pracovišti nesmí být hořlavé nebo výbušné látky.
Volné cesty a volný přístup k lahvím a svař. zařízením
Účinné odsávání
Obr. č. 5 Odsávání na pracovišti svářeče
Na pracovištích, kde se stále svařují těžké a lehké kovy, musí být nucené odsávání. 41
Dostatečné osvětlení
Přípustná hladina hluku
Podlaha, stěny a strop musí být nehořlavé.
Na plamenovém pracovišti musí být sněhový hasicí přístroj
Pracoviště musí vyhovovat prostorovým nárokům předepsaných normou.
Přechodná pracoviště Vybrané požadavky na přechodné pracoviště
Před zahájením svářečských prací na přechodném pracovišti se musí provést vyhodnocení, zda se nejedná o práci se zvýšeným nebezpečím !!!
Na přechodném pracovišti musí být, mimo běžné vybavení, nejméně 2 hasicí přístroje, z toho 1 přístroj práškový o minimální hmotnosti pět kg. (Vyhláška č. 87/2000)
2.9 Svářečské plyny Následně jsou uvedeny hlavní nebezpečné vlastnosti nejčastěji používaných plynů při svařování plamenem.
Kyslík
Nesmí přijít do styku s mastnotou !!!
Kyslík podporuje hoření. Z toho důvodu se např. nesmí použít místo vzduchu při větrání prostoru, ofukování a jiné technické účely.
Obr. č. 6 Nebezpečná vlastnost kyslíku
42
Acetylén
Nesmí se stlačovat na tlak vyšší než 1,5 Baru.
Acetylén vytváří výbušnou směs s kyslíkem i se vzduchem již od malé koncentrace (cca od 2 %).
Acetylén nesmí přijít do styku s mědí a jejími slitinami nad 70 %, dále s chlórem, rtutí a stříbrem.
Propan-butan
S kyslíkem i se vzduchem vytváří výbušnou směs.
Propan-butan je těžší než vzduch. Při unikání vzniká nebezpečí shromažďování výbušné směsi v nízko položených prostorech.
Poznámka Distributor je povinen při dodání plynů na požádání předat odběrateli bezpečnostní list. V něm jsou uvedeny vlastnosti daného plynu a pravidla bezpečného zacházení s ním.
2.10 Zacházení s plyny a s láhvemi Láhve se musí chránit před nárazy. Je zakázáno vytváření výbušné směsi hořlavých plynů s kyslíkem nebo se vzduchem!!! Při manipulaci se svářečským zařízením nesmí dojít k úniku nezapáleného plynu v množství, které představuje nebezpečnou koncentraci. Přepouštění plynů z jedné láhve do druhé je zakázáno u acetylénu, propanbutanu, oxidu uhličitého a chlóru. Láhve obsahující plyn musí být na přechodném pracovišti chráněny před manipulací cizími osobami. Ventily lahví povolujeme bez pomoci nářadí. Maximální odběr acetylénu z láhve je 1000 l/hod. Na jednoduché zapojení lahví to znamená, že se smí použít maximálně hořák č. 6-9. Acetylénové láhve musí být při odběru v poloze svislé nebo pod min. úhlem 300 od vodorovné roviny. S odběrem acetylénu se smí začít 1 hodinu po dopravě, pokud láhev nebyla dopravována v poloze svislé. V lahvích je nutné ponechat minimální předepsané tlaky. 43
Vadné láhve se nesmí používat. Vrátí se plnírně se zprávou. Acetylénovou láhev občas kontrolujeme, zda nedochází k jejímu zahřívání.
2.11 Doprava lahví Při dopravě lahví musí být dodržena mimo jiné tato pravidla:
Namontované ochranné kloboučky
Ventily v jednom směru
Zajištění proti pohybu a znečištění
Plné láhve chránit proti slunečnímu záření.
V zavazadlové prostoru osobních vozidel se smí přepravovat láhve do max. obsahu 5 l.
V dodávkových vozidlech musí být prostor řidiče oddělen od prostoru nákladního.
Doprava láhví jeřáby, výtahy a v pojízdných dílnách je možná při dodržení příslušných předpisů.
2.12 Umístění lahví na svářečském pracovišti Zakazuje se umísťovat provozní i zásobní láhve v bytech, ve sklepích, v průchodech, na únikových cestách, na schodištích, na půdách, v kancelářích, kotelnách, v garážích, v objektech s hořlavými konstrukcemi, v nevětraných a těžko přístupných prostorech a na veřejně přístupných místech. Láhve se musí na pracovišti umístit tak, aby k nim byl volný přístup. Nesmí se umístit tak, aby mohlo dojít k jejich ohrožení dopravními prostředky, pohybujícími se částmi zařízení apod. Láhve musí být zajištěny proti převržení vhodným způsobem (např. řetěz, objímka, pás), které bude dostatečně pevné a umožní rychlé uvolnění láhví.
44
Obr. č. 7 Umístění a zajištění lahví na svářečském pracovišti
Vzdálenost lahví od otevřeného ohně je min. 3 m. Svářečské soupravy musí být od sebe vzdáleny min. 3 m, nebo musí být od sebe odděleny nehořlavou stěnou. Vzdálenost lahví od ohřívacích těles je min. 1 m. Pokud jsou láhve vystaveny sálavému teplu, je nutné je chránit vhodnými zástěnami vzdálenými od lahví min. 0.25 m. Na pracovišti smí být max. 2 zásobní láhve stejného nebo různých plynů. V jedné budově může být max. 15 lahví (přepočítáno na láhve po 40 litrech) stejného nebo různých plynů. Pro sklady lahví platí zvláštní předpisy.
2.13 Opatření při nebezpečí výbuchu plynů Pokud dojde ke vznícení unikajících plynů, je zapotřebí neprodleně uzavřít lahvový ventil!!! Následuje uhašení plamene. Pokud vznikne na pracovišti požár, musí se láhve dopravit mimo tento prostor!!! Nejdříve se odklízejí láhve s hořlavými plyny. Pokud láhve nelze vyvést, je nutné toto nahlásit hasičům. Pokud dojde k zahřívání acetylénové láhve, je zapotřebí neprodleně ji vyvést na volné prostranství a tam chladit vodou!!! Pokud toto nelze provést, vypne se elektrický proud, prostor se vylidní a láhve se chladí z chráněného místa. Pokud nelze provést ani toto, nahlásí se situace policii a hasičům.
45
2.14 Svařovací zařízení a příslušenství Na svařování se smí použít pouze schválené a bezpečné zařízení!!! Vadné zařízení se nesmí používat. Opravy smí provádět pouze oprávněná opravna. Žádná součást svař. zařízení se nesmí mastit.
2.15 Hadice Hadice se smí používat pouze na plyn, pro který jsou určeny výrobcem. Minimální délka je 5 m , max. není stanovena ale neměla by být delší než je zapotřebí. Hadice se spojují schválenými spojkami a zajišťují se schválenými svorkami.
Obr. č. 8 Hadicové spojky a svorky na zajištění hadicových spojů
Nové hadice se propláchnou teplou vodou a profouknou se stlačeným vzduchem. Kyslíková hadice se profouknou kyslíkem (důvodem je možnost vniknutí mastnot do hadice). Jednou za 3 měsíce jsme povinni hadice přezkoušet na těsnost při nastavených nejvyšších tlacích. Pracovník nesmí mít při svařování hadice omotané okolo těla nebo na držadle přepravního vozíku a pod. Hadice se musí chránit před poškozením. Hadice rozvádějící plyn k svařovacímu zařízení se vedou a ukládají tak, aby se vyloučilo jejich poškození ostrými ohyby, materiálem, mastnotami, chemikáliemi, účinky svařovacího procesu apod. Pokud je nutné vést hadice přes přechody, musí se chránit krytem odolným proti tlaku nebo je zavěsit na vhodné závěsy ve výšce, ve které jim nehrozí poškození. Poškozené hadice se nesmí používat. 46
2.16 Zapojení svařovací soupravy Láhve zajistíme proti pádu vhodným způsobem. Demontujeme ochranné kloboučky lahvových ventilů. U kyslíku provedeme odfouknutí do volného prostoru. Provedeme kontrolu redukčních ventilů a namontujeme je na lahvové ventily. Zkouška vysokotlaké části - Otevřeme a následně uzavřeme lahvový ventil. - Tlak na obsahovém manometru nesmí klesat. Zkouška škrtícího ventilu redukčního ventilu - Tuto zkoušku provádíme v případě zjištění netěsnosti při provádění zkoušky vysokotlaké části. - Uzavřeme přívod do hadic. - Otevřeme lahvový ventil - U redukčních ventilů s vnitřní pojistkou (regulační šroub ve tvaru písmene T) nesmíme zjistit netěsnost na zvonu redukčního ventilu. - U redukčních ventilů s venkovní pojistkou nesmí stoupat tlak na pracovním manometru. U obou výše popsaných zkoušek je stále povolen regulační šroub redukčního ventilu. Netěsnosti zjišťujeme pěnotvorným prostředkem. Lahvové ventily povolujeme o 1-2 otáčky Nastavíme pracovní tlaky. Před prvním zapálením plamene krátce odpustíme hadice.
2.17 Zkouška nasávacího účinku hořáku Zkouška se provádí na novém hořáku a provádí se následujícím způsobem. - Odpojíme acetylénovou hadici od hořáku. - Otevřeme oba ventily na rukojeti hořáku. - Na acetylénové přípojce musíme zjistit podtlak.
47
2.18 Uvedení svářečské soupravy do klidu Uzavřeme lahvové ventily. Otevřeme oba ventily na rukojeti hořáku a soupravu odtlakujeme (tlak na manometrech musí klesnout). Uzavřeme oba ventily na rukojeti hořáku. Povolíme regulační šrouby na redukčních.
2.19 Zpětné šlehnutí plamene Je to přenesení plamene do vnitřku hořáku, případně dále. Je to jev, který je značně nebezpečný, je velmi důležité mu předcházet a v případě jeho vzniku rychle reagovat správným způsobem. Příčiny: •
ucpaná hubice hořáku
•
malá výstupní rychlost plynů
•
přehřátá hubice hořáku (koutové spoje).
Likvidace: •
rychlé uzavření obou ventilů na hořáku
•
ochlazení nástavce ve vodě
•
profouknutí kyslíkem
•
odstranit příčinu.
2.20 Požární ochrana Za požár se považuje každé nežádoucí hoření, při kterém došlo ke škodám na majetku, nebo které mělo za následek zranění nebo usmrcení osob. K hoření je zapotřebí splnit následující předpoklady:
hořlavá látka
iniciátor hoření (např. zápalky nebo svařovací plamen)
kyslík.
Odstranění alespoň jedné z uvedených podmínek je také podmínkou uhašení požáru.
48
Rozeznáváme čtyři třídy požárů podle hořících látek: Třída A – pevné látky (např. dřevo, textil, papír, sláma, plastické hmoty) Třída B – kapalné látky (např. benzin, oleje, barvy), nebo pevné látky, které kapalní za zvýšené teploty (např. vosky, asfalt) Třída C – plynné látky Třída D – lehké kovy (např. hořčík a jeho slitiny s hliníkem)
2.20.1 Prevence V požární ochraně je velmi důležitá prevence. Ta zahrnuje celá soustava preventivních protipožárních opatření a školení, provádění kontrol a dalších opatřeních. Povinnosti právní a fyzických osob v této oblasti jednoduše vysvětluje následující věta uvedená v požárním zákoně: „Každý je povinen počínat si tak, aby nezavdal příčinu ke vzniku požáru“!!!
2.20.2 Opatření při vzniku požáru V případě vzniku požáru je každý povinen dle svých možností a konkrétní situace: •
provést opatření k záchraně lidských životů
•
uhasit požár
•
ohlásit neodkladně požár (tel. 150)
•
provést opatření k zabránění šíření požáru
•
odstranit z ohroženého prostoru tlakové láhve
•
na požádání poskytnout pomoc jednotce požární ochrany. Přesný a konkrétní postup v případě vzniku požáru v daném podniku, škole a
pod. určují požární poplachové směrnice.
2.20.3 Hasicí přístroje Jsou to velmi rozšířené hasicí prostředky určené k likvidaci požáru v jeho počátku. Rozdělujeme je podle druhu náplně, která také určuje možnosti a způsob použití.
49
Vodní Jsou plněny vodou. Hasí zejména ochlazováním, vznikající vodní páry působí na požár dusivě. Jsou vhodné na hašení tuhých látek Nejsou vhodné pro hašení kapalin a plynů. Nesmí se používat na hašení elektrických zařízení a hašení lehkých kovů. Pěnové Náplní je roztok vody s pěnidlem. Hasicí účinek je především dusivý, působí ale také chladicím účinkem. Vhodné je zejména na hašení kapalin s výjimkou kapalin rozpustných ve vodě (např. alkoholy, tyto látky můžeme hasit vodním přístrojem). Nesmí se používat na hašení elektrických zařízení a hašení lehkých kovů. Práškové Je plněn speciálním práškem. Hašení způsobuje dusivý účinek prášku. Je vhodný na hašení tuhých, kapalných i plynných látek, včetně elektrických zařízení. Nesmí se používat na hašení volně ložených látek, jako piliny, prachy, hoblovačky a pod Tyto látky se hašením rozvíří a mohou požár rozšířit nebo způsobit výbuch. Nehodí se pro hašení jemných mechanických zařízení. Sněhové Jsou plněny zkapalněným kysličníkem uhličitým (CO2). Při jeho odpouštění z přístroje vznikají prudkým odpařováním sněhové vločky a mlhovina CO2. Hasí zabraňováním přístupu kyslíku a ochlazováním. Je vhodný na hašení kapalin, plynů a elektrických zařízení. Podobně jako práškové přístroje se nesmí použít na volně ložené látky. Pozor na možnost vzniku omrzlin a možnost vytvoření vysoké koncentrace CO2 v uzavřených místnostech. Hašené předměty nijak nepoškozuje. Pyroccolové Je to nově vyvinutý hasicí prostředek Hasí prudkým ochlazováním hořícího předmětu nebo látky. Je vhodný na hašení pevných i kapalných látek, elektrická zařízení se smí hasit do 1000 V. Preventivní aplikací se snižuje možnost vznícení. Hasicí látka je zdravotně a ekologicky nezávadná. Uvedené hasicí přístroje uvádíme do činnosti dle návodu uvedeném na každém přístroji. Bývá to ventilové kolečko, páčka nebo nárazník. Často jsou tyto ovládací prvky zajištěny pojistkou, která se musí před použitím odstranit. Specifická je obsluha pěnového přístroje. Ten v blízkosti požáru obrátíme dnem vzhůru a uvedeme do činnosti úderem na nárazník. V této poloze se následně celý vyprázdní.
50
Při vlastním použití je zapotřebí zachovat klid a rozvahu. Proud hasicího prostředku směřujeme do ohniska požáru. Při použití více přístrojů tyto nasadit najednou, ne postupně. Hořící plochy hasit od kraje a po směru větru. Hořící stěny hasit zdola nahoru. Důležité je dát pozor na opětovný vznik požáru.
Obr. č 9 Praktické použití hasicích přístrojů
Kontrolní otázky 1 - Uveď základní předpisy pro svařování. 2 - Kdo smí svařovat? 3 - Jak často musí svářeč absolvovat zdravotní prohlídku? 4 - Jaká nebezpečí se zejména vyskytují při svařování plamenem? 5 - Co jsou práce se zvýšeným nebezpečím? 6 - Za jakých podmínek smí svářeč provádět práce se zvýšeným nebezpečím? 7 - Kdy smí svářeč provést práci se zvýšeným nebezpečím? 8 - V čem zejména spočívají opatření při práci se zvýšeným nebezpečím požáru?
51
9 - Jak postupujeme při svařování nádob se zvýšeným nebezpečím výbuchu nebo otravy? 10 - Jak svařujeme nádobu o níž nevíme co v ní bylo? 11 - Vyjmenuj osobní ochranné prostředky. 12 - Čím zejména nesmí svářeč znečišťovat osobní ochranné prostředky? 13 - Co bezpodmínečně musí provést svářeč před zahájením svařování na přechodném pracovišti? 14 - Jaké hasicí přístroje musíme mít při svařování na přechodném pracovišti? 15 - Jaký hasicí přístroj musí být na pracovišti pro plamenové svařování a řezání kyslíkem? 16 - S čím nesmí přijít do styku kyslík? 17 - Jaké nebezpečné vlastnosti má acetylén? 18 - Proč je zakázáno vytváření výbušné směsi plynů? 19 - Jaký je maximální odběr acetylénu z láhve? 20 - Za jak dlouho se smí začít s odběrem acetylénu po jeho dopravě? 21 - Jaká je minimální vzdálenost lahví od místa svařování? 22 - Co je nutné provést při vznícení unikajících plynů na svařovací soupravě? 23 - Co je zapotřebí provést s láhvemi na technické plyny v případě vzniku požáru? 24 - Jaké svařovací zařízení se smí použít na svařování? 25 - Jaká je minimální a maximální délka hadic? 26 - Je možné zaměnit hadice na kyslík a na acetylén? 27 - Co provedeme s novými hadicemi před jejich montáží? 28 - Co je svářeč povinen provést s hadicemi jedenkrát za tři měsíce? 29 - Jak se provádí zkouška vysokotlaké části redukčního ventilu? 30 - Jak provádíme zjišťování netěsností spojů na zařízeních pro svařování plamenem? 31 - Jak provádíme zkoušku nasávacího účinku hořáku? 32 - Jak uvedeme do klidu svařovací soupravu plamenem? 33 - Jaké jsou příčiny zpětného šlehnutí plamene? 34 - Jak provedeme likvidaci zpětného šlehnutí plamene?
Úkoly - Proveď vyhodnocení vybraného pracoviště. Toto pracoviště je nutno zařadit mezi práce vyžadující zvláštně bezpečnostní opatření. Dle svých znalostí urči potřebná opatření a sepiš písemný příkaz. - Zjisti nejméně dalších pět požadavků na svářečské pracoviště. Tyto požadavky nesmí být uvedeny v tomto textu. - Podej informaci o obsahu Požární poplachové směrnice na pracovišti svařovny. - Vyprávěj skutečný případ vzniku požáru, výbuchu nebo úrazu pracovníka při svařování, který tě zaujal.
52
3. Základní materiály
Základní materiály jsou materiály, které budeme svařovat. Pro potřebu tohoto kurzu si budeme povídat zejména o nelegovaných a nízkolegovaných ocelích nevyžadujících při svařování předehřev.
3.1 Oceli – základní otázky Co je ocel? Ocel je slitina železa s uhlíkem do obsahu 2 % a dalšími prvky. Co to jsou doprovodné prvky v oceli? Jsou to prvky, které jsou vedle železa a uhlíku přítomny v každé oceli. Tyto prvky zůstávají v oceli po výrobě a jsou to tyto prvky: mangan a křemík které vlastnosti zlepšují a síra a fosfor které vlastnosti zhoršují (hlavní nečistoty v oceli). Co to jsou legující prvky v oceli? Tyto prvky se do oceli přidávají za účelem získání požadovaných vlastností, nebo jejich zlepšení. Jsou to např. mangan, křemík, molybden, vanad, chrom, nikl a další. Jaký prvek má největší vliv na vlastnosti oceli? Je to uhlík. Čím více je v oceli uhlíku, tím více je ocel pevnější, tvrdší a křehčí. Opačné vlastnosti dostaneme snižováním obsahu uhlíku. Uhlík má také velký vliv na svařitelnost ocelí. Kde a z čeho se vyrábí ocel? Ocel se vyrábí ze surového technického železa, které se vyrábí ve vysoké peci, v těchto zařízeních: - konvertory (převažující způsob) - siemensmartinské pece - elektrické pece (nejkvalitnější oceli).
53
3.2 Základy metalografie oceli Metalografie je nauka zabývající se studiem struktury kovů jejich slitin v souvislosti s jejich vlastnostmi. Železo krystalizuje v krychlové soustavě devítiatomové (železo alfa), nebo v soustavě čtrnáctiatomové (železo gama).
Důležité teploty přeměn železa 723 oC – začátek postupné přeměny železa alfa na železo gama 769 oC – ztráta magnetických vlastností 910 oC – ukončení přeměny železa alfa na železo gama 1539 oC – teplota tavení Tyto teploty jsou u oceli rozdílné v závislosti na obsahu uhlíku.
Základní struktury oceli Ferit – je to tuhý roztok uhlíku v železe alfa. Je to prakticky čisté železo a je měkký a tvárný. Cementit – je to karbid železa Fe3 C, který je tvrdý a křehký. Perlit – je směs feritu a cementitu Austenit – je to tuhý roztok uhlíku v železe gama (struktura ohřáté oceli), je tvárný a houževnatý. Martenzit – je to nestabilní roztok uhlíku v železe alfa. Tato struktura vzniká prudkým ochlazením austenitu – kalením. Martenzit je tvrdý a křehký. Z pohledu svařování je vznik martenzitu nežádoucí.
Rovnovážný diagram železo – uhlík Je to velmi používaný diagram, který vyjadřuje vztah obsahu železa a uhlíku v oceli, v závislosti na teplotě a vliv tohoto vztahu na vlastnosti oceli. To umožňuje stanovit průběh strukturních změn při ohřevu nebo chladnutí oceli daného složení.
54
3.3 Mechanické vlastnosti oceli a jejich zkoušení Pevnost v tahu Rm Je to napětí, kdy dochází k porušení celistvosti materiálu. Zjišťuje se zkouškou v tahu na trhacím stroji. Touto zkouškou dále zjistíme mez kluzu, tažnost a kontrakci. Mez kluzu Re Je to napětí, kdy dochází v materiálu k trvalé deformaci. Bývá přibližně 2/3 meze pevnosti. Vrubová houževnatost KCU nebo KCV Je to odolnost materiálu proti křehkému porušení při dynamickém namáhání. Zjišťuje se zkouškou rázem v ohybu na zařízení nazývaném Charpyho kladivo. Tvrdost H Je to odpor, který klade materiál proti vnikání cizího tělesa. Na zjišťování tvrdosti se ve strojírenství používají tyto vnikací zkoušky: - Brinellova zkouška HB Do materiálu se vtlačuje kulička. Zkouška je vhodná pro měkčí oceli. - Vickersova zkouška HV Do materiálu se vtlačuje jehlan. Zkouška je vhodná pro středně tvrdé oceli. - Rockwellova zkouška HRC Do materiálu se vtlačuje diamantový kužel. Zkouška je vhodná pro tvrdé oceli.
3.4 Svařitelnost ocelí Je to schopnost materiálu vytvořit svarový spoj požadovaných vlastností. Svařitelnost je technologická vlastnost, kterou ovlivňuje řada činitelů. Materiálové: - druh a chemické složení oceli - tepelné zpracování Konstrukční: - druh spoje - rozmístění svarů - tloušťka materiálu Technologické: - metoda a parametry svařování 55
- přídavný materiál - postup svařování - povětrnostní podmínky - znalosti a dovednost svářeče
Hodnocení svařitelnosti Ukazatelé celistvosti charakterizují odolnost svar. spoje proti vzniku trhlin. Ukazatelé vlastností charakterizují změny jednotlivých vlastností spojovaných materiálů v důsledku svařování (např. vznik zákalných struktur).
Vliv chemických prvků na svařitelnost oceli Na svařitelnost ocelí má největší vliv obsah uhlíku v oceli. Dobře svařitelné jsou oceli do obsahu 0,22 % uhlíku. Platí pravidlo: oceli dobře svařitelné nejsou kalitelné a naopak. Vliv ostatních prvků se přepočítává na tzv. ekvivalentní obsah uhlíku. Zjišťování svařitelnosti Zjišťování svařitelnosti se provádí řadou zkoušek (viz. kapitola zkoušky svarů). Svařitelnost nejlépe zjistíme dle materiálového listu dané oceli.
PRO ZVÍDAVÉ Svařování nerez oceli Svařitelnost, volba přídavného materiálu i celý postup svařování je hodně závislý na celkovém chemickém složení. Obvykle se svařují obloukovými metodami. Svařování litina Svařuje se obtížně a svařování se používá prakticky jen při opravách. Na svařování se nejvíce používá metoda svařování obalenou elektrodou (za studena s temováním nebo s ohřevem celé součásti přibližně na 600 0C). Dále se používá svařování plamenem nebo pájení mosaznou pájkou. Svařování hliníku Hlavní problém pro svařitelnost vytváří vrstva těžko tavitelných kysličníků na povrchu hliníku. Svařování hliníku plamenem je možné. Na svařování se ale většinou používají obloukové metody, kvalitní svary se provádí metodou TIG.
56
3.5 Rozdělení ocelí Oceli můžeme dělit dle mnoha hledisek a mnoha způsoby (např. dle způsobu výroby, použití, legování, vlastností atd.). V ČR se dlouhá léta používá systém dělení ocelí do 9 tříd. Toto dělení je uvedeno v následné tabulce.
Tab. č. 1 Rozdělení ocelí dle ČSN 42 00 02 Třída Oceli podle oceli
Oceli podle
účelu
stupně
použití
legování
10
Charakteristika ocelí
Oceli s předepsanými hodnotami mech. vlastností. Chemické složení se zpravidla nepředepisuje. nelegované
11
Chemické složení je zpravidla zaručeno pouze u uhlíku, síry a fosforu.
12 13
Zaručeno je celé chemické složení. Nízkolegované oceli, legované zpravidla manganem a
konstrukční
křemíkem
14
Nízkolegované oceli, legované zpravidla chrómem. Dále manganem, křemíkem a hliníkem legované
15
Nízkolegované oceli, legované zpravidla molybdenem, chrómem,wolframem a vanadem.
16
Nízko a středně legované oceli, legované zejména niklem chrómem, wolframem, vanadem, molybdenem.
17
Středně a vysokolegované oceli, legované zejména vysokým obsahem chrómu a niklu
19
nástrojové
nelegované
Zpravidla vysoký obsah uhlíku a legujících kovů
legované
57
V Evropě se používají další způsoby dělení, na které se bude postupně přecházet. Například dle ČSN EN 287 se oceli dělily do 5 tříd9. Dle tohoto dělení byla určena materiálová skupina vyučovaného kurzu (ZK 311 W01). Skupina W 01 Nelegované nízkouhlíkové (C-Mn) oceli nebo nízkolegované oceli. Tato skupina také zahrnuje jemnozrnné konstrukční oceli Skupina W 02 Cr-Mo oceli nebo žáropevné (odolné proti tečení) CrMoV – oceli. Skupina W 03 Normalizačně žíhané jemnozrnné oceli zušlechtěné a tepelně mechanicky zpracované oceli. Skupina W 04 Nerezavějící feritické nebo martenzitické oceli s 12 až 20 % Cr. Skupina W 05 Nerezavějící feriticko-austenitické nebo čistě austenitické CrNi-oceli
Dle ČSN EN 10020 se oceli dělí: A – NELEGOVANÉ OCELI 1- Nelegované jakostní oceli 2- Nelegované ušlechtilé oceli (Tyto oceli mají vyšší stupeň čistoty.) B – KOROZIVZDORNÉ OCELI, (obsah chrómu je min. 10,5 %) C – OSTATNÍ LEGOVANÉ OCELI 1- Legované jakostní oceli 2- Legované ušlechtilé oceli (Tyto oceli mají vyšší stupeň čistoty)
3.6 Značení ocelí Systém značení dle ČSN 42 00 02 je systém dlouhodobě užívaný u nás a navazuje na dělení ocelí do 9 tříd.
9
V novelizované ČSN EN 287- 1 /2004 se oceli dělí do jedenácti skupin dle ČSN CR ISO 15608.
58
Značení ocelí tř. 10 a 11 např. 11 373.1 11 – ocel konstrukční nelegovaná třídy 11 37 – pevnost v tahu v 10 MPa 3 – pořadová číslice pro jemnější rozlišení 1 – doplňková číslice vyjadřující stav tepelného z pracování (ocel byla normalizačně žíhána) Výjimky z tohoto značení jsou: a - např. 10 004 Pokud je druhé dvojčíslí 00 jedná se o podřadnou ocel, kde není uvedena ani mez pevnosti. b - U betonářských ocelí značí druhé dvojčíslí mez kluzu. např. 10 216, 10 335, 10 425, 10 505 c - např. 11 107 Pokud je třetí číslice 1, jedná se o ocel automatovou, která je vhodná pro obrábění (není vhodná pro svařování). Čtvrtá číslice v tomto případě značí obsah uhlíku v desetinách procenta. Tyto ocele nejsou vhodné k svařování. Značení ocelí tř. 12 – 16 např. 14 322 14 – ocel konstrukční nízkolegovaná třídy 14 3 – obsah legujících prvků v procentech 2 – obsah uhlíku v desetinách procenta 2 – pořadová číslice pro jemnější rozlišení
Systémy značení ocelí v Evropě Postupně se přechází na evropské značení zejména dle následujících norem. ČSN EN 10027 – 1 Systémy zkráceného označování ČSN EN 10027 – 2 Systémy číselného označování
59
Porovnání značení ocelí Následující tabulka uvádí příklady porovnání značení ocelí podle staré ČSN 42 00 02 a nových evropských norem. Detailní chemické složení však nemusí být u porovnávaných ocelí stejné.
Tab. č. 2 Porovnání značení ocelí Dle ČSN 42 00 02
Dle ČSN EN 10 027-1
Dle ČSN EN 10 027-2
11 343
S235JRG1
1.0028
11 373
S 235JRG1
1.0036
11 375
S 235JRG2
1.0038
11 378
S 235J2G3
1.0114
11 448
S 275J2G3
1.0144
11 523
S 355J2G3
1.0570
13 030
P295GH
1.0481
15 313
10CrMo9-10
1.7380
17 240
X5CrNi18-10
1.4301
3.7 Tepelné zpracování Tepelné zpracování je proces, při němž je předmět nebo jeho část v tuhém stavu podroben jednomu nebo více tepelným cyklům za účelem dosažení požadovaných vlastností. Diagram tepelného zpracování Ukazuje tři základní fáze tepelného zpracování, jeho průběh v závislosti teploty a času. Obr. č. 10 Základní fáze tepelného zpracování
60
Ohřev se provádí hořáky, indukčně,v elektrických pecích a pod. Hlavní požadavek na ohřev je rovnoměrnost. Výdrž na teplotě by měla být přiměřeně dlouhá, aby došlo k požadovaným změnám ve struktuře materiálu. Ochlazování bývá různě dlouhé. Od prudkého ochlazení u kalení, až po pomalé několikahodinové ochlazování u žíhání. Pro svařování jsou důležité zejména následující způsoby tepelného zpracování.
Žíhání normalizační Je to ohřev na teplotu přibližně 900 0C, výdrž na teplotě a pomalé ochlazování většinou na vzduchu. Účelem je zjemnění a zrovnoměrnění struktury oceli. Normalizační žíhání je často používané žíhání a je vhodné před i po svařování. Nevýhodou normalizačního žíhání je nutnost ohřevu na vysokou teplotu.
Žíhaní na snížení vnitřního pnutí Účelem je snížení vnitřního pnutí po svařování. Ohřev se provádí v rozmezí 3 šířek svaru na každou stranu od svaru, u nelegovaných ocelí na teplotu 550 – 650 0C, u legovaných ocelí na teplotu 650 – 710 0C. Výdrž na teplotě je min. 20 minut, následuje pomalé ochlazování.
Předehřívání Předehřevem se sníží vnitřní pnutí a zpomalí se chladnutí a tím nebezpečí vzniku zákalných struktur. Ohřev se volí pro nelegované oceli 150 – 250 0C, pro legované oceli 250 – 400 0C. Provádí se u ocelí s vyšším obsahem uhlíku, u ocelí větších tloušťek (nad 25 mm), při svařování za teplot pod 0C a součástí, které jsou členité.
Kalení Je to ohřev na teplotu přibližně 900 0C, po krátké výdrži následuje prudké ochlazení. Kalením získáváme tvrdost a křehkost.
61
Kontrolní otázky 1 - Co je ocel? 2 -Kde se vyrábí ocel? 3 - Jaký je maximální obsah uhlíku v oceli? 4 - Který prvek má největší vliv na vlastnosti oceli, 5 - Jmenuj hlavní nečistoty v oceli. 6 - Co jsou doprovodné prvky v oceli? 7 - Jaký účel mají legující prvky v oceli? 8 - Jaký význam mají následující značky ocelí dle ČSN 420002 : 11 373, 10 002, 12 022, 14 332, 16 735, 11 122? 9 - Do jakého obsahu uhlíku je ocel dobře svařitelná? 10 - Popiš obecný diagram pro tepelné zpracování. 11 - Co je účelem normalizačního žíhání, na jakou teplotu se provádí a kde se provádí ochlazování? 12 - Při jaké teplotě se provádí žíhání na odstranění vnitřního pnutí pro nelegované oceli? 13 - Na jaké teploty a kdy se provádí předehřev při svařování?
Úkoly - Namaluj diagramy tepelného zpracování pro normalizační žíhaní a kalení a vysvětli je.
62
4. Přídavné materiály pro svařování plamenem
Přídavné materiály (svařovací dráty) jsou materiály, které přidáváme do svarové lázně v tekutém stavu a vytváří tam svarový kov. V oblasti závaru se smísí se základním materiálem.
Rozměry svařovacích drátů Svařovací dráty se vyrábí v těchto průměrech: 1,6 / 2 / 2,5 / 3,2 / 4 / 5 (mm) Délka svař. drátů je 1m.
Druhy, označování a použití svařovacích drátů Podrobné informace o přídavných materiálech najdeme v katalozích, které vydávají výrobci přídavných materiálů. Největším výrobcem přídavných materiálů v ČR je ESAB Vamberk. Nejčastěji používané svařovací dráty jsou uvedeny v následující tabulce.
Tab.č. 3 Nejčastěji používané svařovací dráty pro svařování plamenem Označení dle ČSN
Označení dle výrobce
Použití
ESAB Vamberk G - 38
G - 102
Pro nenáročné práce stavební a zámečnické.
G - 42
G - 104
Pro náročnější svary. Svařování energetických zařízení pracující s teplotou stěny do 425 0C.
Význam označení dle ČSN př. G – 38 G – přídavný materiál pro svařování plamenem 38 – minimální pevnost v tahu v desítkách M Pa 63
Význam značení dle ESAB Vamberk př. G – 102 G – přídavný materiál pro svařování plamenem 1 – pro svařování nelegovaných ocelí 02 – pořadové číslo
Volba přídavného materiálu Základním pravidlem pro volbu je, že přídavný materiál má mít stejnou nebo nejblíže vyšší pevnost základního materiálu.
Skladování přídavného materiálu Skladujeme v suchém prostředí. Dále je nutné udržet možnost identifikace, to jest skladovat v originálním balení.
Kontrolní otázky 1 - Co je přídavný materiál? 2 - V jakých průměrech se vyrábí přídavný materiál pro svařování plamenem? 3 - Co je základním kritériem platícím pro volbu přídavného materiálu? 4 -Pod jakým označením dodává svař. dráty G-38 firma ESAB Vamberk? 5 - Pro jaké použití je vhodný svař. drát G-102? 6 - Jaká jsou základní pravidla pro skladování přídavného materiálu?
Úkoly - V katalogu firmy ESAB Vamberk nebo v jiném obdobném katalogu vyhledej nabízené přídavné materiály pro svařování plamenem a podej o nich informaci.
64
5. Plyny pro svařování plamenem K vytvoření plamene potřebujeme vždy dva plyny: hořlavý a hoření podporující.
4.1 Plyny hořlavé Acetylén C2H2 Nejčastěji používaný hořlavý plyn s nejvyšší teplotou plamene, značně nebezpečný při nedodržení pravidel zacházení s ním. Je bezbarvý, má charakteristický zápach po česneku, je lehčí než vzduch. Teplota plamene s kyslíkem je 3200 0C. Teplota plamene se vzduchem je 2100 až 2400 0C. Se vzduchem tvoří výbušnou směs v rozmezí od 1,5 do 81 %, s největší výbušností při obsahu 13 %. S kyslíkem vytváří výbušnou směs v rozsahu od 1,5 do 93 %. Acetylén nesmí být stlačen na tlak vyšší než 1,5 Baru. Nesmí přijít do styku s mědí, jejími slitinami nad 70 %, dále se stříbrem, chlorem a rtutí. S těmito kovy vytváří acetylén nebezpečné třaskaviny, které nazýváme acetylidy. Acetylén odebíráme většinou ze speciálně upravených lahví, odběr je ale možný i z potrubí nebo přímo z vyvíječe. Výroba acetylénu Acetylén se většinou vyrábí rozkladem karbidu vápenatého vodou v zařízeních nazývaných vyvíječe. Z 1 kg karbidu vápenatého se po přidání 0,5 l vody získá přibližně 300 l acetylénu. Vyvíječ se skládá z vyvíjecí komory, zásobníku karbidu, plynojemu, pračky plynu a regulační a bezpečnostní armatury. V pračce plynu se odstraňují sirovodík a fosforovodík, což jsou hlavní nečistoty v acetylénu. Pokud zůstanou v acetylénu, zhoršují vlastnosti svarového kovu. Acetylén dále můžeme vyrábět ze zemního plynu nebo jiných uhlovodíků. 65
Vodík H2 Nejedovatý, bez zápachu, lehčí než vzduch. Teplota plamene s kyslíkem 2100 0C. Se vzduchem vytváří výbušnou směs. Dodává se v ocelových lahvích pod tlakem 150 Barů. Omezeně se používá na svařování tenkých plechů, pájení a řezání. Propan – butan C3H8 – C4H10 Nejedovatý, charakteristického zápachu, těžší než vzduch (při unikání vzniká nebezpečí shromažďování v nízko položených místech). Teplota plamene s kyslíkem je 2800 0C. Se vzduchem vytváří výbušnou směs. Dodává se v tlakových lahvích ve zkapalněném stavu (láhev musí být při odběru ve svislé poloze) Používá se k řezání, ohřevům, pájení a omezeně ke svařování. Vyrábí se jako vedlejší produkt při výrobě benzínu. Protože se obtížně odpařuje, neměl by odběr překročit 0,5 m3/hod. Někdy se používá samostatně propan (snáze se odpařuje za nízkých teplot). Zemní plyn Nejedovatý, charakteristického zápachu, lehčí než vzduch. Teplota plamene s kyslíkem je 2700 0C. Je to směs uhlovodíků, hlavní složkou je metan CH4. Na místo spotřeby se většinou dodává potrubím. Používá se k ohřevům a řezání. MAPP Je to uměle vytvořená směs uhlovodíků. Nejedovatý, charakteristického zápachu, těžší než vzduch. Teplota plamene s kyslíkem je 3050 0C. Dodává se zkapalněný v lahvích. Možnosti použití se dají srovnat s acetylénem. Oproti acetylénu je navíc bezpečnější, je ale dražší. Podobné vlastnosti mají i další směsné plyny jako např. Apachi a Tetren.
66
4.2 Plyny hoření podporující Kyslík O2 Nejedovatý, bez zápachu, těžší než vzduch. Nehořlavý, hoření ale podporuje. Při styku s mastnotou nastává samovznícení explozivního charakteru. Dodává se v lahvích o tlaku 150–300 Barů (nejčastěji 200 Barů), nebo zkapalněný ve speciálních nádobách nazývaných Dewarovy nádoby. Z jednoho litru zkapalněného vzduchu se získá 800 l kyslíku plynného. Přeprava kyslíku v kapalném stavu je ekonomicky výhodná zvláště pro velkoodběratele. Výroba kyslíku Nejčastěji se vyrábí destilací zkapalněného vzduchu. Využívá se přitom rozdílných teplot varu kyslíku (- 183 0C) a dusíku (- 196 0C). Další možností výroby kyslíku je elektrolýzou vody, nebo absorpčním rozkladem vzduchu pomocí molekulárních sít (látky, které jsou v sítech, na sebe vážou dusík).
Vzduch Je to směs plynů, složená ze 78 % dusíku, 21 % kyslíku a 1 % vzácných plynů. Používá se jako náhrada za kyslík pro práce, kde vystačíme s nižší teplotou plamene. Plamen si přisává potřebné množství vzduchu z atmosféry nebo vzduch přivádíme z centrálních rozvodů, případně je vzduch stlačen v lahvích.
Kontrolní otázky 1 - Vyjmenuj hořlavé plyny používané při svařování? 2 - Z čeho a jakým způsobem se vyrábí kyslík? 3 - Z čeho se vyrábí acetylén? 4 - S čím nesmí přijít do styku kyslík? 5 - Jaké teploty dosahuje kyslíko-acetylénový plamen?
Úkoly - Zjisti další informace o acetylénu a kyslíku za použití jejich bezpečnostních listů.
67
6. Zařízení pro svařování plamenem 6.1 Ocelové tlakové láhve Ocelové tlakové láhve jsou nádoby sloužící k přepravě a uskladnění technických plynů. Jsou vyrobené z bezešvých trubek, nebo se vyrábí svařováním. Hlavní části lahví: patka, válcová část (tělo), hrdlo, lahvový ventil, ochranný klobouček. Nově vyráběné láhve mají místo patky konkávní duté dno. Velikost láhve se určuje dle vodního obsahu (nejčastější velikost je 40 nebo 50 l) Na hrdle láhve je vyražena řada údajů: evidenční číslo láhve, výrobce, vnitřní objem, název plynu, plnicí tlak, tlakové zkoušky a další. Láhve se nevyprazdňují až na atmosférický tlak. Důvodem je možnost znečištění láhve vzduchem nebo možnost vytvoření výbušné směsi u hořlavých plynů. Láhve se v pravidelných termínech podrobují tlakovým zkouškám. Při větším odběru plynů je možno provést paralelní spojení dvou lahví stejného plynu. Baterie lahví je spojení třech a více lahví stejného plynu na společné potrubí. Láhve se do baterií uspořádávají při velkých odběrech plynů nebo při provádění centrálních rozvodů plynů.
Acetylénová láhev Vnitřní prostor je vyplněn pórovitou hmotou pod různým označením. Nejstarší u nás vyráběná pórovitá hmota byla HYDRO-hmota. Nověji se vyráběla NL hmota. Do láhve se vešlo více plynu a plyn byl v láhvi bezpečnější (červený proužek na hrdle láhve). Nejnověji se vyrábí UL1 hmota, která je opět vylepšena a je ekologická (zelený proužek). Dále je v láhvi (40 l) přibližně 15 l acetonu, který do sebe pohlcuje acetylén. Při tlaku 1 baru pohltí 1 litr acetonu přibližně 23 l acetylénu. Účelem pórovité hmoty je rovnoměrné rozdělení acetonu v láhvi a zpomalení možného rozkladu acetylénu. 68
Označování lahví dle ČSN EN 1089 (platí pro technické a medicinální plyny):
Značení informační nálepkou
Značení ražení názvu plynu na hrdle láhve.
Barevné značení lahví. Toto značení je předepsáno pro hrdlo láhve. Válcová část láhve je buď šedé, nebo je stejné jako hrdlo dle nového značení. Láhve pro medicinální plyny mají válcovou část označenu vždy bílou barvou.
Láhve nově barevně značené mají na hrdle dvě písmena N. Staré značení by se mělo přestat používat do 30.6.2008.
Tab. č. 4 Barevné označování lahví PLYN
STARÉ
NOVÉ ZNAČENÍ dle ČSN EN
ZNAČENÍ
1098-3 (barva hrdla láhve)
acetylén
bílá
kaštanová
kyslík
modrá
bílá
vodík
červená
červená
CO2
černá
šedá
dusík
zelená
černé
argon
hnědá
tmavě zelené
helium
hnědá
hnědá
stlačený vzduch, inertní
-
světle zelená
směsi
Lahvové ventily Jsou to zařízení umožňující plnění lahví plynem a jeho odběr. Dle plynu jsou různé konstrukce a připojení.
69
6.2 Redukční ventily Jsou to zařízení jejichž úkolem je snížení tlaku plynu v láhvi na tlak pracovní a tento tlak udržovat stálý. Tyto úkoly plní redukční ventil tím, že pracuje na principu škrcení průtoku plynu. Rozlišujeme dvě hlavní části redukčního ventilu: vysokotlaká a nízkotlaká. Na tělese redukčního ventilu můžeme rozlišit tyto hlavní součásti: vstupní přípojka, obsahový (vysokotlaký) a pracovní (nízkotlaký) manometr, kryt regulační pružiny (zvon), seřizovací šroub, uzavírací ventilek s hadicovou přípojkou a u některých redukčních ventilů pojistné zařízení. Nejdůležitější vnitřní součástka je škrticí ventil. Pro každý druh plynu používáme jiný redukční ventil. Při velkém odběru plynu nebo za chladného počasí může dojít k zamrzání redukčních ventilů. Rozmrazování redukčních ventilů plamenem je zakázáno! Doporučuje se rozmrazení horkou vodou, nebo použít dvoustupňové redukční ventily.
Obr. č. 11 Schéma redukčního ventilu
6.3 Předlohy Je to zařízení zabraňující vniknutí zpětného šlehnutí do redukčního ventilu nebo zdroje hořlavého plynu. Dříve se používaly vodní předlohy. Dnes se běžně používají předlohy suché, které jsou daleko menších rozměrů než vodní a nevyžadují prakticky žádnou údržbu. U nás se vyrábí suchá předloha ASP 110. 70
U centrálního
rozvodu se před předlohu musí montovat filtr (např. u nás
vyráběný typ F 120 A). Účelem filtru je zachytávání nečistot a při jeho provozu je nutné se řídit pokyny výrobce.
6.5 Hadice Hadice slouží k přivedení plynů ke svař. hořáku. Pro svařování se smí použít pouze hadice pro tento účel určené a musí splňovat požadavky ČSN EN 559. Hadice se skládají z gumové duše, textilního vyztužení a barevného gumového obalu. Vnitřní průměr hadic je pro kyslík běžně 6 mm, pro hořlavé plyny je obvyklý vnitřní průměr 8 mm. Přípojky, spojky a zajištění spojů hadic musí být pro ten účel schváleny. Za účelem rozpoznání plynu, pro který je hadice určena, musí být materiál obalu barevně zbarven dle normy.
Tab. č. 5 Barevné značení hadic Barva obalu Červená
Plyn Acetylén a další hořlavé plyny s výjimkou propan-butanu a zemního plynu
Modrá
Kyslík
Oranžová
Propan-butan, zemní plyn
Černá
CO2, argon, dusík, vzduch
6.6 Hadicové pojistky a zpětné ventily Jsou to zařízení zabraňující zpětnému proudění plynu v hadici. Tím se zabraňuje vytvoření výbušné směsi v hadicích. V ČR se vyrábí např. hadicová pojistka PH 2 a zpětný ventil BV 12. Pozor: Funkci těchto zařízení nezaměňovat s funkcí předloh!
71
6.7 Svařovací hořáky Svař. hořák se skládá z rukojeti se dvěma ventily, v zadní části je rukojeť zakončená nátrubky k upevnění hadic. V přední části se přesuvnou maticí upevňují hořákové nástavce. Konec nástavce nazýváme svařovací hubicí. Podle konstrukce se svař. hořáky dělí na nízkotlaké (injektorové) a vysokotlaké. Nejčastěji se používají hořáky nízkotlaké. U hořáku s injektorem se využívá toho, že kyslík v injektoru prochází zmenšeným průřezem, což způsobuje, že kyslík při výstupu z injektoru zvyšuje svoji rychlost. Zvýšená rychlost vytváří sací (injekční) účinek. Tímto sacím účinkem je přisáván volně procházející hořlavý plyn o menším tlaku. V mísící komoře, která navazuje na injektor, se plyny mísí.
6.8 Výběr u nás používaných svařovacích souprav Svařovací souprava U7 Univerzální a nejčastěji používaná souprava v ČR. Souprava obsahuje tyto nástavce: 0,5 –1
9 – 14
1–2
14 - 20
2–4
20 – 30
4–6 6–9 Číslo na hořáku značí doporučenou tloušťku plechu pro svařování. Dále nás, po vynásobení stem informuje o spotřebě acetylénu v litrech za hodinu. Pro řezání kyslíkem lze k soupravě připojit řezací nástavce, např. řez. nástavec RN 7.
Svař. souprava L6 Lehká svař. souprava určená k provádění jemnějších svař. prací. Souprava obsahuje tyto nástavce: 0,2 – 0,5
2–4
0,5 – 1
4–6
1–2
6-9 72
Svař. souprava M5 Montážní svař. souprava určená pro svařování v těžko přístupných místech. Souprava obsahuje tyto nástavce s různými úhly sklonu hubice: 2–4
/ 600 , 900 , 1500 /
4–6
/ 600 , 900 , 1500 /
6–9
/ 600 /
Místo této soupravy lze použít tzv. flexibilní hořáky, které lze různě tvarovat.
Svař. souprava T3 Těžká svař. souprava je určena k ohřevům. Souprava obsahuje tyto nástavce : 30 – 45 45 – 64
Kontrolní otázky 1 - Co obsahuje acetylénová láhev? 2 - Proč je v acetylénové láhvi aceton? 3 - Jakou barvou jsou označeny nové láhve na acetylén a kyslík? 4 - Jaké jsou funkce redukčního ventilu? 5 - Jakou barvu mají hadice na acetylén a kyslík? 6 - Co je úkolem suché předlohy? 7 - Můžeme nahradit suchou předlohu hadicovou pojistkou?
Úkoly - Zjisti údaje vyražené na hrdle vybrané láhve.
73
7. Označování svarů na výkresech a další normy
7.1 Označování svarů na výkresech Označování svarů na výkresech se provádí podle ČSN EN 22553 Označení svarového spoje Označení se umisťuje na praporek odkazové čáry (nad, pod nebo z obou stran). Do vidlice praporku odkazové čáry se mohou uvést údaje o zhotovení svaru (metoda svařování, přídavný materiál, požadavky na kvalifikaci svářeče, požadavky na kvalitu svaru a pod). Takto obsáhlé označení svaru není vždy nutné.
Obr. č. 12 Označení svarového spoje
Základní značky svarů Pod pojmem základní značka se rozumí grafická značka svaru, která je zpravidla odvozená z tvaru svarových ploch. Tab. č. 6 Základní značky svarů
74
Doplňující značky Doplňující značky uvádějí tvar povrchu, mohou přikazovat obrobení přechodů svaru, vydrážkování kořene nebo svařovat na podložku, která zůstane trvalou součástí svaru. Tab. č. 7 Doplňující značky svarů
Na zlomu odkazové čáry mohou být umístěny doplňující značky označující obvodový nebo montážní svár. Jak se jejich označování provádí ukazuje obrázek č. 4. Příklady umístění značek svarů ukazuje obrázek č. 5.
Obr. č. 13 Označení obvodového a montážního svaru Obvodový svar
Montážní svar
Obr. č. 14 Příklady umístění značek svarů
75
Velikost svarů Pokud se u tupých svarů vyžaduje provaření celého průřezu (tak je tomu téměř vždy), je charakteristickým rozměrem tloušťka materiálu. Při nestejných tloušťkách je to tloušťka tenčí části. U koutových svarů je velikostí svaru výška z nebo odvěsna a pomyslného trojúhelníka vepsaného do průřezu svaru.
Obr. č. 6 Velikost svarů
7.2 Polohy svařování Polohy svařování se označují podle ČSN EN ISO 6947. Tab. č. 7 Pojmenování a symboly poloh svařování Pojmenování
Symbol polohy
Popis
Poloha vodorovná shora
PA
Poloha vodorovná šikmo shora
PB
Poloha vodorovná
PC
Poloha vodorovná šikmo nad hlavou Poloha vodorovná nad hlavou
PD
Vodorovný směr svařování, svislá osa svaru, krycí vrstva nahoře Vodorovný směr svařování, krycí vrstva směrem šikmo nahoru Vodorovný směr svařování, vodorovná osa svaru Vodorovný směr svařování krycí vrstvy směrem šikmo dolů
Poloha svislá nahoru
PF
Poloha svislá dolů
PG
Svařování nahoru k vrcholu svaru Svařování od vrcholu svaru dolů
PE
H-L045 J-L060
76
Vodorovný směr svařování, nad hlavou svislá osa svaru, krycí vrstva dole Svislý směr svařování zdola nahoru Svařování nahoru k vrcholu svaru Směr svařování nahoru a úhlem sklonu 450 Směr svařování dolů a úhlem sklonu 600
7.3 Základní pojmy ve svařování Svar – část svarového spoje, která byla při svařování roztavena (pro tavné svařování). Svarek – výrobek zhotovený svařováním Tavné svařování – vytvoření svaru vyžaduje místní tavení kovů, tlak se nepoužívá. Svařovat můžeme s přídavným materiálem nebo bez něho. Základní materiál – materiál svařovaných částí Přídavný materiál – materiál, který se přidává do tavné lázně Teplem ovlivněná oblast – oblast nenataveného základního materiálu, která nebyla roztavená, ale jejíž struktura a vlastnosti se v důsledku svařování změnily. Svarová lázeň – část svarového materiálu, která se při tavném svařování nachází v tekutém stavu. Svarový kov spoje – slitina vytvořená roztaveným základním a přídavným materiálem. Hloubka závaru – největší hloubka roztavení základního materiálu. Hranice natavení (ztavení) – hranice základního materiálu a svarového kovu. Svarové plochy – části povrchu základního materiálu, které se zúčastní svařování. Úhel zkosení – úhel mezi úkosem a plochou čela. Úhel otevření – úhel mezi zkosenými částmi svarových ploch. Otupení – nezkosená část svarové plochy. Svarová mezera – nejkratší vzdálenost mezi svarovými plochami. Kořen svaru – část svaru, která je nejvzdálenější od povrchu. Krycí vrstva – poslední svarová vrstva tvořící povrch svaru Housenka – část svaru vytvořená při jednom chodu Svarová vrstva – část svaru, která se skládá z jedné nebo několika housenek umístěných vedle sebe. Podložení svaru – zhotovení svarové vrstvy ze strany kořene.
77
PRO ZVÍDAVÉ Význam normalizace Technická normalizace je vyhledávání nejvhodnějších řešení pro opakující se technické problémy. Technické normy jsou v podstatě pravidla a pokyny, jejichž účelem je zajištění, aby materiály, výrobky a služby vyhovovali svému účelu. Význam technické normalizace stále vzrůstá. Normy jsou obecně nezávazné. Závaznými je ale mohou učinit příslušné organizace (např. bezpečnostní normy), nebo je za závazné přijímá sám výrobce. Označení norem se skládá z písemného označení, které podává informaci o vydavateli normy a číselného označení, které slouží pro přesné určení normy. České národní normy mají v označení ČSN, evropské normy EN a světově vydané normy ISO.
Kontrolní otázky 1 - Z čeho se skládá označení svarového spoje? 2 - Jak se značí I svar, V svar, poloviční V svár, koutový svár a lemový svár? 3 - Jak se značí obvodový a montážní svár? 4 - Jakým způsobem označujeme plochý a vydutý povrch svaru? 5 - Jak se určuje velikost koutových svarů? 6 - Vysvětli význam těchto značek: PF, PG, PC, PB, PA a H-L045. 7 - Co je teplem ovlivněná oblast a jaký je její význam pro svařování? 8 -Co je svarová mezera, otupení a úhel otevření?
Úkoly - Vysvětli význam značek svarů na vybraném výkrese. - Proveďte změření velikosti koutového svaru a převýšení u tupého svaru.
78
8. Příprava materiálu pro plamenové svařování
Aby se mohl vytvořit svarový spoj požadované kvality, musí být materiál v místě svaru náležitě připravený.
Očištění materiálu Svarové plochy s přilehlým okolím (min. 10mm od hrany svarové plochy) musí být zbaveny rzi, okují, barev, mastnot a dalších nečistot včetně vody a vlhkosti. Nečistoty odstraníme kartáčováním, pilováním, broušením, tryskáním nebo chemickou cestou. Pokud je při čištění použit chemický prostředek, je nutné se seznámit s bezpečnostními pravidly pro bezpečné zacházení s ním. Většinou se jedná o nebezpečné hořlaviny nebo látky vytvářející nebezpečné výpary.
Příprava svarových ploch (ČSN EN 29692) Svarovými plochami rozumíme ty části základního materiálu, které se zúčastňují svarového procesu. Při plamenovém svařování se běžně používají tyto úpravy svarových ploch: - koutové svary - rohový svár - lemové svary (do 2mm) - I svary (do 4mm) - V svar (3 – 10 mm) Přípravu a postup svařování těchto svarů bude probrán v praktické části výuky.
Sestava svarku Před svařováním je nutno zajistit vzájemnou polohu svařovaných částí, aby během svařování nedošlo k nežádoucí změně požadované polohy. Zajištění vzájemné polohy provádíme buď stehováním nebo upnutím do přípravku. Stehování je postup, který se používá při zhotovení většiny svařenců. Délka stehů a velikost mezer se volí dle konkrétního případu a postup stehování by měl být 79
pečlivě promyšlen. Orientačně se volí velikost stehu 3-5 krát tloušťka materiálu a velikost mezer 10-30 krát tloušťka materiálu. Kvalita provedení stehu musí být stejná jako provedení vlastního svaru! Upnutí do přípravku by mělo předcházet technické a ekonomické zhodnocení. Tento způsob umožňuje rychlou sestavu svařovaných dílů, opakovanou přesnost a brání deformacím od svařování. Při tomto postupu bývá ale, zejména u ocelí s vyšší pevností, nebezpečí vzniku vnitřních pnutí.
Svařování nestejně tlustých materiálů Pokud bychom svařovali dva nestejně silné materiály bez náležité přípravy, vznikal by v místě svaru pevnostní vrub. Při svařování nestejně tlustých materiálů je proto nutno tlustší materiál upravit na tloušťku tenčího, ať již jednostranným nebo oboustranným zkosením.
Kontrolní otázky 1 - Jakými způsoby provádíme očištění základního materiálu? 2 - Pro jaké tloušťky je určeno provádění lemového svaru a I svaru? 3 - Popiš přípravu V svaru. 4 - Jak provádíme sestavu svarku? 5 -Jak se správně provede svaření dvou nestejně tlustých materiálů?
Úkoly - Vysvětli význam označení svarů na výkresech zadaných učitelem.
80
9. Technologie plamenového svařování
9.1 Proces hoření kyslíko-acetylénového plamene Spalování acetylénu probíhá ve dvou fázích. První fáze (redukční) se odehrává jako nedokonalé spalování na povrchu svařovacího kužele. Dochází k rozkladu acetylénu na vodík a uhlík. Do vzdálenosti asi 10 mm před svařovacím kuželem se vytváří redukční oblast, která má příznivý vliv na tavnou lázeň. V této oblasti má plamen také nejvyšší teplotu. Přibližně 2–4 mm od konce svařovacího kužele dosahujeme teploty 3200 0C. Druhá fáze (oxidační) probíhá dokonalé spalování ve vnější části plamene (chvostu plamene). Potřebný kyslík se odebírá z okolního vzduchu. Vnější část plamene má díky dostatku kyslíku oxidační účinky. Celkové množství kyslíku potřebné pro obě fáze je k acetylénu v poměru 2,5 : 1.
Obr. č. 16 Průběh teploty plamene
9.2 Druhy plamenů Plameny dělíme ze dvou hledisek, podle poměru míšení plynů podle výstupní rychlosti plynů.
A - Podle poměru mísení plynů 1 - Nauhličující V plameni je přebytek acetylénu. Do lázně se dostává uhlík, který má negativní vliv na svařitelnost. Používá se na speciální účely, např. nanášení tvrdokovů, svařování hliníku a jeho slitin. Tento plamen poznáme podle mlhavého závoje.
81
2 - Neutrální Poměr kyslíku a acetylénu je 1:1. Plamen nemá negativní vliv na tavnou lázeň. Běžně používán na svařování. Seřídíme ho tak, že mlhavý závoj se musí ztratit a svařovací. kužel se nesmí zkracovat! Platí naopak, že při seřízeném neutrálním plameni a při přidání acetylénu se svařovací kužel nesmí prodloužit, ale musí začít vznikat mlhavý závoj. 3 - Oxidační V plameni je přebytek kyslíku. Kyslík přechází do tavné lázně, kde má negativní vliv. Používá se na speciální účely jako např. na svařování mosazi a některých druhů bronzů. Plamen má kratší, namodralý svářovací kužel.
B - Podle výstupní rychlosti plynů 1 - Měkký Výstupní rychlost je 70-100 m/s. Plamen je náchylný k zpětnému šlehnutí. Používá se pouze na pájení. 2 - Střední Výstupní rychlost 100-120 m/s. Používá se běžně na svařování. 3 - Ostrý Výstupní rychlost nad 120 m/s. Velká výstupní rychlost má negativní vliv na tavnou lázeň (rozhání ji). Tento plamen se používá na ohřev.
Seřizování plamene můžeme přirovnat k vypouštění vody vodovodní baterií. Seřizování množství vypouštěné vody, lze přirovnat k dělení plamenů dle výstupní rychlosti. Teplotu vody si ale vždy seřizujeme na přesně určenou teplotu (tedy poměr mezi teplou a studenou vodou), což můžeme přirovnat k dělení plamenů podle míšení plynů. Kombinací výše uvedených druhů plamenů si můžeme seřídit 9 možných variant (například plamen ostrý nauhličující).
82
9.3 Postupy svařování Postup vpřed Používá se do tloušťky 3 mm. Klade menší nároky na svářeče. Kresba housenky je jemnější.
Postup vzad Používá se na svařování tloušťky 3 mm a více. Svar je kvalitnější. Chvost plamene lépe chrání hotový svár před okysličováním a přežíhává ho. Je lépe vidět do prováděného kořene. Pohyb drátu napomáhá snižování vnitřních vad. Při tomto postupu vznikají menší deformace a vnitřní pnutí.
Obr. č. 17 Postupy svařování
9.4 Tlaky plynů Tab. č. 7 Vybrané tlaky plynů Plyn
Plnicí tlak v láhvi (bar)
Zůstatkový tlak v láhvi (bar)
Pracovní tlak běžně (bar)
Maximální pracovní tlak (bar)
Kyslík
150 – 200 (300)
0,5
3-5
8
Acetylén
15 -18
1 (při 15-25 0C)
0,5 - 1
1,5
83
Jednotky tlaku Základní jednotkou tlaku je 1Pa. Je to síla 1 N působící kolmo na plochu 1 m2. 1 N je síla, která uděluje tělesu o hmotnosti 1 kilogramu zrychlení 1 metr za 1 sekundu na druhou. Běžně se používají zejména tyto násobky základní jednotky: 1 k Pa = 1 000 Pa 1 M Pa = 1 000 000 Pa Dále se často používá jednotka tlaku 1 bar. Přepočty výše uvedených jednotek: 100 000 Pa = 100 k Pa = 0,1 M Pa = 1 bar
Kontrolní otázky 1 -V jaké oblasti plamene se kyslík a acetylén spaluje nedokonale a v které dokonale? 2 - Jakou teplotu má kyslíko-acetylénový plamen? 3 - Kde se dosahuje nejvyšší teploty u kyslíko-acetylénového plamene? 4 - K jakým účelům se používají jednotlivé druhy plamenů? 5 -Jaký je poměr acetylénu a acetylénu při nastaveném neutrálním plameni? 6 - Vyjmenuj druhy kyslíko-acetylénových plamenů a uveď jejich základní charakteristiky. 7 -Popište postup svařování vpřed a vzad. Jaké mají přednosti a kdy se používají? 8 - Jaké minimální tlaky musíme ponechat v láhvích na acetylén a kyslík? 9 - Jaké jsou maximální pracovní tlaky pro acetylén a kyslík?
84
10. Řezání kyslíkem Řezání kyslíkem je velmi rozšířený způsob tepelného dělení kovů. Je to způsob rychlý, operativní, levný a s kvalitou řezu, která je pro mnoho případů vyhovující. Nevýhodou je tepelné ovlivnění řezaného materiálu.
10.1 Podstata a použití Podstata Řezání kyslíkem je fyzikálně chemický proces, při kterém dochází ke spalování materiálu předehřátého na zápalnou teplotu v proudu kyslíku. Spalování probíhá podle rovnice: 3Fe + 2O2 = Fe3O4 + 6700 J . kg-1 spáleného kovu
Podmínky pro řezání kyslíkem 1 – Teplota tavení materiálu musí být vyšší, než je jeho zápalná teplota v O2. 2 – Při řezání se musí v řezné spáře vyvíjet dostatečné množství tepla. 3 – Teplota tavení vznikajících oxidů musí být nižší, než je teplota tavení řezaného materiálu. 4 – Vznikající oxidy musí být dostatečně tekuté, aby je proud řezacího kyslíku odstranil z řezné spáry. Použití řezání kyslíkem Výše uvedeným podmínkám vyhovují pouze oceli s nízkým obsahem uhlíku. Oceli s vyšším obsahem uhlíku, nerezové oceli a litina můžeme řezat pouze zvláštními způsoby za použití pomocných materiálů. Při řezání ocelí s vyšším obsahem uhlíku vzniká nebezpečí zakalení v místě řezu. Podmínkou řezání těchto ocelí je provádění předehřevu. Běžně řežeme oceli tloušťky od 3 – 300 mm. Při použití speciálních hořáků je možné řezání ocelí o tloušťce 2000 mm a více. Řezání pod 3 mm vyžaduje přesné seřízení parametrů a je většinou neekonomické. Dosahovaná tolerance rozměrů : ručně +- 2 mm, strojně +- 0,5 mm.
85
Způsoby řezání kyslíkem Ruční – operativní, menší kvalita Strojní – kvalitní řez, dražší zařízení
10.2 Zařízení pro řezání kyslíkem Konstrukce řezacích nástavců a řezacích hořáků Hořák musí umožňovat seřídit nahřívací plamen a plamen řezací. Tomuto úkolu musí vyhovovat konstrukce hořáku a hořák musí mít hubici pro nahřívací plamen a plamen řezací. Nejčastější uspořádání nahřívací a řezací hubice je uspořádání soustředné. Další možností je uspořádání za sebou a to společně jako jeden celek nebo odděleně. Nevýhodou tohoto uspořádání je, že hořák musí postupovat jedním směrem.
Obr. č. 18 Uspořádání hubic řezacího nástavce nebo řezacího hořáku
Rozlišujeme řezací nástavce, které se připojují na rukojeť svařovacího hořáku a na řezací hořáky (jsou včetně rukojeti) které připojujeme na hadice.
Konstrukční uspořádání řezacího nástavce Řezací nástavec se připojuje k rukojeti hořáku (např. U6). Výhodou je zejména nízká cena nástavce. Nevýhodou je obtížnější seřízení plamene. Každé otevření nebo zavření ventilu řezacího kyslíku má za následek rozladění nahřívacího plamene. Aby byl nahřívací plamen stále neutrální, je zapotřebí jej seřizovat při otevřeném ventilu řezacího ventilu.
86
Obr. č.19 Uspořádání řezacího nástavce
Konstrukční uspořádání řezacích hořáku Hořák se připojuje na přívodní hadice plynů. Výhodou tohoto uspořádání je je snadné seřízení plamene. Optimální je úplně samostatný přívod řezacího kyslíku. Nevýhodou je vyšší cena a menší operativnost.
Obr. č. 20 Uspořádání řezacího hořáku
10.3 Výběr hořáků a zařízení pro řezání kyslíkem vyráběných v ČR Řezací nástavec RN 6 Pravděpodobně nejpoužívanější řezací nástavec v ČR. Připojuje se k rukojeti hořáku U6. Je určen k řezání ocelí o tloušťce 3–100 mm. Součástí nástavce jsou 4 řezací hubice a 2 nahřívací hubice. Jako příslušenství nástavce se dodává řezací vozík a kružítko.
87
Tab. č. 8 Technické údaje řezacího nástavce RN 7 Pracovní rozsah řezací hubice (mm) Pracovní rozsah nahřívací hubice (mm) Pracovní tlak kyslíku (Bar) Pracovní tlak acetylénu (Bar) Spotřeba acetylénu ( l/hod)
3-10
10-25
25-50
3-25 2-3
25-100
25-100 2,5-4
3,5-5
4,5-6
840-1120
1030-1310
0,2-1 560-750
660-940
Řezací nástavec RNL 4 Připojuje se k svářečským soupravám L6 a M5. Řezací rozsah nástavce je 1–25 mm. Ovládání řezacího kyslíku je rychlouzávěrem. Řezací nástavec RNK 6 Připojuje se k svářečské soupravě U6. Řezací rozsah 3–50 mm Je určen k řezání kruhových otvorů o průměru 20–100 mm. Řezací hořák R 70 Samostatně připojovaný hořák Řezací rozsah 3–300 mm Řezací hořák RT 3 Samostatně připojovaný hořák Řezací rozsah 100–500 mm Drážkovací hořák DH 3 (zahnutý o 900 ) a DH 3P ( přímý) Samostatně připojovaný hořák určený k drážkování. Součástí hořáku jsou 3 nahřívací a 3 řezací hubice, které se volí podle požadované šíře a hloubky drážky Přenosný řezací stroj RSOM-A Lehký a přenosný řezací stroj určený pro kvalitní řezání při krátkodobých prácích na montážích a v menších provozech. Stroj pojíždí přímo po řezaném materiálu a je veden podle úhelníku nebo dle kružítka, případně je veden ručně při řezání tvarových řezů. Řezací rozsah 3–150 mm. Přenosný řezací stroj RS 131 Je vhodný pro trvalý provoz. Vedle provádění operativních řezů je vhodný pro řezání na vlastní pojezdové dráze. Stroj může řezat jedním, případně dvěma hořáky najednou. Řezací rozsah 3–300 mm. Podobné použití má i řezací stroj RS 13.
88
Stabilní řezací stroj RS 515 B Je vhodný pro trvalý provoz při sériové výrobě. Řezání je většinou řízeno počítačem.
10.4 Technologie řezání kyslíkem Parametry řezání Velikost nahřívací a řezací hubice Volí se dle tloušťky řezaného materiálu Volba malé velikosti způsobuje: - proteklý kov na spodní hraně řezaného materiálu Velké hubice způsobují: - natavení horní hrany řezaného materiálu - velká spotřeba plynů Tlak řezacího kyslíku Volí se dle tloušťky řezaného materiálu Malý tlak způsobuje: - malá rychlost řezání - neúplný prořez materiálu Velký tlak způsobuje: - natavení horních hran řezaného materiálu - vydutí pod horní hranou řezu Tab. č. 9 Doporučené tlaky řezacího kyslíku Tloušťka řezaného materiálu (mm) Tlak řezacího kyslíku (bar)
5
10
25
50
100
200
300
400
500
2
3
4
5
6
7
9
13
16
Vzdálenost hořáku od materiálu Volí se dle místa bodu nejvyšší teploty daného plamene. Malá vzdálenost způsobuje vyšší znečištění hubice hořáku. Velká vzdálenost prodlužuje nahřívací časy. 89
Rychlost řezání Volí se dle tloušťky řezaného materiálu. Malá rychlost způsobuje : - natavení horní hrany řezaného materiálu - ulpívání strusky na spodní hraně. Velká rychlost způsobuje : - zaoblení spodní hrany - větší skluz (menší přesnost řezu).
Podmínky pro kvalitní řezání Čistota řezacího kyslíku Měla by být min. 99,2 %. Jinak se zvyšuje spotřeba kyslíku a zhoršuje se kvalita řezu. Čistota řezaného materiálu Materiál musí být očištěn od rzi, barev, mastnot a pod. v místě řezu a jeho okolí na horní i spodní ploše. Čistota hubic hořáku Znečištěné hubice řezacího hořáku způsobují zhoršení kvality řezu a rychlejší opotřebení hubic.
Zapálení a seřízení plamene řezacího hořáku Zapálení předchází příprava hořáku a seřízení tlaku řezacího kyslíku. Zapálíme plamen a seřídíme ho na neutrální. Tímto vytvoříme nahřívací plamen. Dále otevřeme ventil řezacího kyslíku. Vzniká řezací plamen. Obvykle se projeví změna tlakových poměrů v přívodu kyslíku tím, že se vytvoří plamen s přebytkem acetylénu. Dle potřeby doregulujeme na neutrální plamen. Pro kontrolu postup s otevřením ventilu řezacího kyslíku opakujeme. Zahájení řezání a obecný postup řezání Mimo tenčí plechy , které je možno propálit, začínáme řezat vždy na hraně. Pokud hrana v místě řezu není, vytvoříme si ji např. vyvrtáním otvoru, naseknutím, vybroušením, navařením housenky nebo přiložením drátu. V okamžiku dosažení zápalné teploty (žlutočervená barva), otevřeme ventil řezacího kyslíku. Kyslík přivedený jako paprsek způsobí hoření řezaného materiálu. Vzniká řídce tekoucí struska, kterou proud řezacího kyslíku vyfukuje dělicí spárou. Spalováním vzniká vedle strusky značné množství tepla a tím se nahřívá další materiál. Plynulým pohybem, bez 90
kývání do stran vedeme řezací hořák v optimální vzdálenosti od materiálu a optimální rychlostí tak, aby nedošlo k přerušení řezu a řez byl kvalitní.Na začátku a konci řezu je zapotřebí dbát na provedení řezu v plné tloušťce materiálu. To se provádí vhodným sklonem hořáku a krátkou časovou prodlevou. Druhy řezů Podle tvaru horní řezné plochy rozdělujeme řezy na přímé a tvarové. Podle úhlu osy řezu k povrchu řezaného materiálu na řezy kolmé a šikmé. U šikmých řezů je zapotřebí počítat s tím, že prořezávaná tloušťka je větší, než je skutečná tloušťka řezaného materiálu!
10.5 Vybrané způsoby řezání Propalování děr Po dostatečném ohřátí místa děrování se pomalu pouští řezací kyslík při poněkud nadzvednutým hořákem. Hořák směřujeme kolmo k povrchu materiálu. Takto můžeme prořezávat materiál do tloušťce cca 20 mm. Při děrování silnějších materiálů (do cca 40 mm) postupujeme podobně s tím, že hořák nakláníme a posunujeme po nebo proti sklonu hořáku. Řezání plechů Vedle optimálního využití materiálu je nutné věnovat velkou pozornost stanovení začátku řezu a postupu řezání. Deformovat by se měla ta část, která bude odpadem! Aby se zabraňovalo deformacím, je zapotřebí, aby výpalek byl co nejdéle ve spojení se základní deskou. Z toho důvodu vyřezáváme vnitřní výřezy nejdříve. Také při rozřezávání tabule plechu na pásy, hrozí nebezpečí deformace pásů. Řezání provádíme 2 hořáky najednou, nebo ponecháme mezi pásem a tabulí můstky, které se odstraní na závěr řezání. Řezání kruhové oceli Menší průměry řežeme bez problémů, pouze je nutno počítat s delší nahřívací dobou. Větší průměry (nad cca 80 mm) zahajujeme řezat na boku. Zahájení řezu provádíme pomocí záseku, návaru nebo drátu. Řezání profilové oceli Řez začínáme na okraji řezaného materiálu a vedeme jej tak, aby vytékající struska, pokud možno nahřívala místo budoucího řezu.
91
Řezání trubek Pokud můžeme trubkou otáčet řežeme po čtvrtinách obvodu. Pokud trubkou otáčet nemůžeme vedeme řez po jedné polovině a druhou polovinu řežeme protisměrně. Drážkování kyslíkem Tento postup umožňuje zhotovení půlkruhové drážky do povrchu základního materiálu. Drážkování se často používá při odstraňování vadných svarů, vad na odlitcích, výkovkách a pod. Hlavní drážkovací parametry určují hloubku a šířku drážky jsou: - velikost hubice - sklon hubice - tlak kyslíku - rychlost posuvu.
10.6 Jakost a vady řezů Jakost řezů Jakost řezu se obecně hodnotí: - mezní úchylkou rozměru výpalku - vzhledem řezu Vzhled řezu posuzujeme podle drsnosti a tvaru řezné plochy. Horní i dolní hrany řezu mají být ostré a bez ulpívající strusky. Podmínky pro určování jakosti řezů určují normy ČSN 05 34 00, ČSN 05 34 01, ČSN EN ISO 9013.
Vady řezů Natavená horní hrana řezu Příčiny: - velký nahřívací plamen - malá rychlost řezání Perličky na horní hraně řezu Příčiny: - nečistoty a rez na povrchu řezaného materiálu - velký předehřívací plamen - malá rychlost řezání 92
Proteklý kov (ulpělá struska na spodní hraně řezu) Příčiny: - malá řezací hubice pro danou tloušťku řezaného materiálu - malý tlak řezacího kyslíku - malá nebo velká rychlost řezání - nečistota a rez na povrchu řezaného materiálu Nerovnost plochy řezu Příčiny: - nepřesné vedení hubice - znečistěné hubice Vruby na řezné ploše Příčiny: - poškozená nebo znečištěná hubice - nečistota nebo rez na povrchu řezaného materiálu - malá nebo velká řezná rychlost Vydutí plochy řezu Příčiny: - velký tlak řezacího kyslíku - poškozená nebo znečištěná hubice
10.7 Další způsoby tepelného dělení materiálů Mimo běžné řezání kyslíkem se používají další metody založené na stejném principu. Je to např. řezání pomocí prášků, řezání pod vodou nebo řezání kyslíkovým kopím. Na odlišném principu pracují způsoby tepelného dělení jako řezání elektrickým obloukem, plazmou, laserem, elektronovým paprskem a další. Z těchto metod jsou významné zejména metody řezání plazmou a laserem.
93
Řezání plazmou Zdrojem tepla je plazma.10 Výhody: - řeže prakticky všechny kovy tloušťky cca 1–100 mm - je mobilní a operativní Nevýhody: - dražší zařízení než řezání kyslíkem - nutnost náročnějších bezpečnostních opatření.
Řezání laserem Zdrojem tepla je soustředěné světelné záření. Výhody: - řezat můžeme prakticky všechny materiály, kovy o tloušťce cca 0–25 mm - umožňuje velmi přesné řezání i velmi členitých součástí při malém tepelném ovlivnění materiálu Nevýhody: - dražší zařízení než na řezání plazmou - malá mobilita zařízení.
Zajímavý způsob dělení materiálů je řezání vodou. Tato metoda neprodukuje žádné škodliviny, řezaný materiál tepelně neovlivňuje a řezat můžeme prakticky všechny materiály. Nevýhodou je menší rychlost řezání. Tato metoda ale nepatří mezi metody tepelného dělení, přestože se jim v mnohém podobá.
Kontrolní otázky 1 - Co je podstata řezání kyslíkem? 2 - Čím se liší řezací hořák od běžného svařovacího hořáku? 3 - Jaké jsou základní podmínky řezatelnosti kyslíkem? 4 - Teplota tavení materiálu řezaného kyslíkem, musí být vyšší nebo nižší? 5 - Co je hlavní výhodou strojního řezání oproti řezání ručnímu? 10
Plazma je silně ionizovaný plyn. Označujeme ji také jako čtvrté skupenství hmoty. 94
6 - Jaké materiály a jaké tloušťky můžeme řezat kyslíkem? 7 - Co jsou základní parametry řezání kyslíkem a dle čeho se volí? 8 -Jaké jsou podmínky pro kvalitní řezání kyslíkem? 9 - Jak provádíme zahájení řezu při řezání kyslíkem? 10 -Jaký je správný postup při řezání I profilu? 11 -Jaké řezy rozeznáváme dle tvaru horní řezané plochy? 12 - Co způsobuje natavení horní hrany řezaného materiálu při řezání kyslíkem? 13 -Co je příčinou ulpívající strusky na spodní hraně řezu? 14 -Co je drážkování kyslíkem a k čemu se používá? 15 -Jaké jsou hlavní výhody a nevýhody řezání plazmou a řezání laserem?
Úkoly - Urči hlavní parametry pro řezání ocelového plechu silného 40 mm. Na řezání se použije řezací nástavec RN 6.
95
11. Vnitřní pnutí a deformace při svařování
Vnitřní pnutí - je existence vnitřních sil, které vzniknou jako nerovnováha roztažnosti a smrštění během svařování. Pokud velikost vnitřních sil překročí mez kluzu, dochází k deformacím. V případě překročení meze pevnosti vznikají trhliny, případně dochází k úplnému roztržení materiálu. Deformace - je trvalá změna tvaru a rozměru svařence. Vznikají především u svarků, které mají malou tuhost (tenkostěnné materiály), nebo nejsou upnuté v přípravku.
11.1 Vznik vnitřního pnutí a deformace Příčinou vzniku vnitřního pnutí a deformací je: tepelná roztažnost kovů nerovnoměrnost ohřevu a ochlazování základního materiálu a svarového kovu při svařování. Jedna ze základních vlastností kovů je tepelná roztažnost. Při ohřevu nabývá kov na objemu, při ochlazování se smršťuje. Například, když 1 m dlouhou ocelovou tyč z teploty 0 0C, zahřejeme na 100 0C, tyč se prodlouží přibližně o 1,2mm. Po ochlazení zpět na teplotu 0 0C, by se tyč vrátila na původní délku. Tuto situaci nám ukazuje Obr. 12. Obr. č. 21 Jednostranně vetknutá tyč
Toto platí, pokud objemovým změnám nebrání žádná překážka. Pokud objemovým změnám po ohřevu zabráníme (Obr. 2) dochází k spěchování materiálu a po vychladnutí k zkrácení dílu. Toto zkrácení je příčinou vzniku deformace. 96
Obr. č. 22 Jednostranně vetknutá tyč, které je zabráněno v roztahování
Co se stane, pokud zabráníme jak objemovým změnám při ohřevu, tak i zkracování při ochlazování (Obr. 14)? V dílu nám zůstávanou síly, které chtějí díl zkrátit, chtějí se odtrhnout od pevné překážky. Tyto síly nazýváme vnitřní pnutí (viz. definice).
Obr. č. 23 Oboustranně vetknutá tyč
11.2 Druhy deformací Podélná Je způsobena smrštěním svarového spoje ve směru podélné osy svaru. Příčná Je způsobena smrštěním svarového spoje ve směru příčném kolmo na osu svaru. Úhlová Je způsobena nesouměrným ohřevem a ochlazováním u nesymetrických tupých svarů a svarů koutových. V oblasti povrchu svaru tuhne podstatně více kovu než v oblasti kořene. Výsledkem je odchýlení roviny jedné desky svarového spoje od původní roviny druhé desky.
97
Obr. č. 24 Druhy deformací Obrázky a-b ukazují podélnou deformaci. Obrázky c-d ukazují příčnou deformaci. Obrázky e-h ukazují úhlovou deformaci.
11.3 Způsoby snižování vnitřního pnutí a deformací Při svařování vzniká v důsledku výše uvedených jevů problém. Tím je při svařování krajní nerovnoměrnost ohřevu i ochlazování. Svar se nejčastěji podobá oboustranně upnuté tyči. Vznik vnitřního pnutí a deformace jsou při svařování nežádoucí jevy. Snažíme se je proto snižovat prováděním jednoho nebo více z níže uvedených opatřeních.
Vnášení co nejmenšího tepla : - volba metody svařování s co nejvíce koncentrovanou energií - co nejmenší velikost koutových svarů - nižší parametry svařování - vyšší postupová rychlost svařování 98
- co nejmenší počet svařovaných vrstev - vhodná příprava svaru ( velké mezery vedou k potřebě dodat více svarového kovu a více tepla ). Využití protideformace Deformace se nechá volně působit s cílem získání správného tvaru. Upínání svařovaného předmětu Svařování v přípravcích. Vhodné pro oceli s menší pevností, jinak hrozí nebezpečí vzniku trhlin. Vhodný pracovní postup stehování a svařování Například svařování po úsecích jako svařování vratným krokem, střídavě, střídavě vratným krokem, svařování od středu atd. Předehřev Provádí se místně nebo celkově. Žíhání na snížení vnitřního pnutí Účinná metoda, která je ale náročná energeticky. Prokování svaru a vibrační žíhání Obě metody slouží k snížení vnitřního pnutí a jsou většinou rychlejší a levnější než žíhání tepelné. Rovnání po svařování Mechanické nebo tepelné rovnání.
Kontrolní otázky 1 - Co je příčinou deformací a vnitřního pnutí? 2 - Jaké jsou druhy deformací svarů? 3 - Co způsobuje podélnou a příčnou deformaci? 4 - Jaké jsou způsoby snižování deformací a vnitřního pnutí?
Úkoly - Proveďte a popište pokus s ocelovou tyčinkou na téma tepelná roztažnost dle zadání učitele.
99
12. Vady svarů Vady svarů jsou jejich nedostatky, které mohou ohrozit funkčnost, vzhled a často i bezpečnost výrobku nebo zařízení. Z těchto důvodů je nezbytné, aby svářeč znal vady svarů, znal jejich příčiny a usiloval o jejich minimalizaci
12.1 Rozdělení a pojmenování vad svarů
Rozdělení a pojmenování vad určuje ČSN EN 6520. Každá vada je označena trojmístným (hlavní vady) nebo čtyřmístným (podskupiny) číslem. První číslice v označení určuje, do které ze šesti základních skupin vada patří. Příklady označení: podélná trhlina 101, bublina 2011, oxidační vměsky 303, studený spoj 401. Norma rozlišuje téměř 100 vad. Dle této normy jsou vady rozděleny do následujících skupin: 1 – trhliny 2 – dutiny 3 – vměsky 4 – vady odtavení a závaru 5 – vady tvaru 6 – různé vady nezahrnuté do předchozích skupin.
12.2 Nejčastější vady a jejich příčiny Pro tuto potřebu použijeme rozdělení vad dle místa jejich výskytu.
Vady vnější povrchové Nepravidelný povrch svaru Svar má nepravidelnou kresbu, šířku a převýšení. 100
Příčiny: -
nepravidelná postupová rychlost
-
nestejnoměrně udržovaná tavná lázeň
-
nepravidelná práce s hořákem
Nadměrné převýšení svaru Je to nadměrné převýšení krycí vrstvy proti povrchu úrovně základního materiálu. Vyskytuje se u tupých i koutových svarů. Vada má negativní vliv na vytváření pevnostního vrubu. Příčiny: -
malá postupová rychlost
-
velký průměr přídavného materiálu
Hubený (proláklý) svár Povrch svaru je propadlý pod úroveň povrchu, nebo je v úrovni základního materiálu. Zeslabuje průřez svaru a tím snižuje únosnost svaru. Příčiny: -
vysoká postupová rychlost
-
nadměrná svarová mezera
-
přílišné zdržování plamene nad roztavenou lázní
-
malý průměr přídavného materiálu
-
malá intenzita přidávání přídavného materiálu
Zápaly Jsou to natavené prohlubně na hranici svarové housenky a povrchu základního materiálu. Vada zmenšuje průřez svaru a tím snižuje jeho únosnost a vzniká nebezpečí trhlin. Příčiny: -
nadměrná intenzita plamene
-
nesprávné vedení hořáku a přídavného materiálu
-
nedokonalé ovládání tavné lázně
101
Přeteklý povrch svaru Svarový kov přetéká na nenatavený základní materiál. Snižuje únosnost svaru, může vést k vzniku trhlin. Příčiny: -
chybná práce s přídavným materiálem
-
příliš úzké natavení
-
příliš vyplněná kořenová vrstva
-
vysoká teplota tavné lázně
Asymetrie tvaru svaru Zvyšuje spotřebu přídavného materiálu a tepelného příkonu. Příčiny: -
nesprávné vedení hořáku
-
špatná práce s přídavným materiálem
Nedodržení rozměru koutového svaru Malý rozměr snižuje pevnost konstrukce. Velký rozměr nemá vliv na vyšší pevnost svarového spoje, naopak vnáší do spoje více vnitřního napětí a vytváří pevnostní vrub. Navíc zvyšuje spotřebu přídavného materiálu a tepelného příkonu. Příčiny: -
příliš malá nebo vysoká postupová rychlost
-
malý nebo velký průměr přídavného materiálu
Přesazený materiál Je to přesazení obou částí základního materiálu. Příčiny: -
špatně slícované a nedostatečné sestehování základního materiálu.
Špatné napojení Vytváří se příčné vruby, velké místní převýšení nebo studené spoje. Příčiny: -
nesprávné natavení vzhledem k napojovanému svaru
-
pokračování napojeného svaru jinými parametry svařování 102
Vadné ukončení svaru (nevyplněný jícen a póry v jícnu svaru) Bývá příčinou netěsností svaru a vzniku trhlin. Příčiny: -
nevyplnění jícnu svaru
-
rychlé oddálení plamene
Nesprávné očištění svaru Způsobuje špatný vzhled svaru, nebezpečí vzniku koroze a zhoršení možnosti kontroly svaru. Příčiny: -
nekázeň svářeče
Vady vnější kořenové Neprovařený kořen Je to neúplné provaření svarových ploch, respektive nenatavení spodních hran nebo hrany. Je to závažná vada mající zásadní vliv na kvalitu svaru. Snižuje únosnost svaru, vytváří možnost vzniku trhlin a zvyšuje korozní účinky na svár. Příčiny: -
malá svarová mezera
-
velké otupení
-
malá intenzita plamene nebo malý hořákový nástavec
-
velký průměr přídavného materiálu
-
nadměrná postupová rychlost
-
přesazený materiál
-
nesprávné vedení hořáku a přídavného materiálu
-
nedostatečný předehřev základního materiálu
Proláklý svár v kořeni Svar vykazuje prohloubení v kořenu svaru pod úroveň základního materiálu. Vada snižuje únosnost svaru. Příčiny: -
stejné jako u neprovařeného kořene
103
Krápníky Je to nadměrné převýšení svarového kovu v kořeni svaru. Mohou se vyskytovat jednotlivě nebo seřazené vedle sebe. Je to hrubá vada u potrubí, kde snižuje průtok. Příčiny: -
velká svarová mezera
-
malé otupení
-
nadměrná velikost hořákového nástavce nebo příliš intenzivní plamen
-
nesprávné vedení hořáku a přídavného materiálu
-
vysoká teplota tavné lázně.
Vady vnitřní Trhliny Jsou to necelistvosti ve svarovém kovu nebo v jeho okolí. Vlivem zatížení mají trhliny tendenci se šířit až do úplného porušení svaru i celého zařízení. Vážná je i skutečnost, že k porušení dochází často náhle. Rozlišujeme mnoho druhů trhlin (vnitřní a povrchové, podélné, rozvětvené, mikroskopické, mezikrystalické atd.). Trhliny jsou vady velmi nebezpečné a proto jsou ve svaru vadami nepřípustnými. Příčiny: -
velké vnitřní pnutí přesahující pevnost materiálu (nedostatečné opatření proti vzniku vnitřního pnutí)
-
zkřehnutí svarového kovu způsobené špatným seřízením plamene (nauhličení, oxidace)
-
přítomnost vodíku z vlhkosti na povrchu svař. materiálu
-
rychlé oddálení hořáku při ukončení svaru.
Studený spoj Je to nedostatečné natavení svarových ploch. Je to hrubá a nepřípustná vada snižující únosnost a těsnost svarového spoje. Příčiny: -
nadměrná postupová rychlost
-
nadměrná tavná lázeň zalévající nenatavené svarové plochy
-
nesprávné vedení hořáku a přídavného materiálu 104
-
nevhodná velikost hořáku a intenzity plamene
-
předčasné natavování přídavného materiálu
-
nerovné a znečištěné svarové plochy
Póry a bubliny Jsou to dutiny vyplněné plynem kulového (bubliny), nebo protáhlého tvaru (póry). Vytvářejí se jednotlivě, v řádcích nebo v shlucích. Jsou příčinou netěsností a ve větším rozsahu ovlivňují pevnost svarů. Příčiny: -
nečistoty na základním materiálu
-
vlhkost na základním materiálu
-
nesprávné nastavení plamene
-
nadměrně přehřátá tavná lázeň
-
prudké oddálení plamene.
Vměsky Jsou to nepravidelné a cizorodé útvary uzavřené v tavné lázni. Vměsky jsou různého původu (struskové, oxidační, kovové). Snižují únosnost a těsnost svarů. Příčiny: -
plamen s přebytkem kyslíku
-
struska z obalené elektrody
-
část elektrody při svařování metodou TIG
Spálený svarový kov Křehký svár s hrubozrnnou strukturou a s množstvím pórů. Snižuje se tažnost a vrubová houževnatost. Příčina: -
plamen s přebytkem kyslíku
12.3 Závažnost vad a jejich přípustnost ve svarech
Závažnost vad Nejzávažnější vadou svarových spojů jsou trhliny. Při namáhání mají trhliny tendenci se dále šířit až do úplného porušení výrobku. 105
Nebezpečné vady jsou také studené spoje a neprovaření v kořenu svaru. Na koncích těchto vad se koncentruje velké napětí a mohou zde vznikat trhliny. Závažné jsou dále vady, kde se vytváří pevnostní vrub. Jsou to nadměrné převýšení krycí housenky, velký rozměr koutového svaru, vypouklý koutový svár, zápaly a krápníky. Krápníky v kořenu svaru mimo vytváření pevnostního vrubu snižují světlost potrubí a způsobují turbulence proudícího média. Póry a bubliny, které mají oblé tvary, jsou vady relativně příznivější. Tyto vady ale snižují průřez svaru a bývají příčinou netěsností.
Přípustnost vad ve svarech Přípustnost vad svarů je dána jejich druhem, velikostí a četností. Přípustnost vad stanovuje konstruktér, normativní předpis, odběratel nebo výrobce na základě typu výrobku, jeho namáhání a požadované životnosti. Pokud se zjistí ve svaru nepřípustné vady, musí se toto místo kvalifikovaně opravit. Stupně jakosti svarového spoje a přípustnost vad v daném stupni určuje norma ČSN EN 5817. Tato norma uvádí vady pro tři stupně jakosti: nízký – D střední – C vysoký – B
PRO ZVÍDAVÉ Zajišťování kvality při svařování Při výrobě svařovaných výrobků a konstrukcí je nutné zajistit takovou jakost, která zaručí spolehlivost, bezporuchovost a životnost daného výrobku nebo konstrukce. To jest plnění požadovaných funkcí nepřetržitě po stanovenou dobu životnosti za daných provozních podmínek. Zajišťování kvality svařování musí být důsledně sledováno již při návrhu svařovaného výrobku. Na kvalitu svarů by měl dohlížet systém kontrol před zahájením svařování, v průběhu svařování, po skončení svařování, případně po určité době provozu svařovaného výrobku nebo konstrukce. Dodržování kvality vychází z řady zákonů, směrnic a provádí se zejména dle těchto norem: ČSN EN 729 určuje základní požadavky potřebné pro zajištění kvality při svařování (požadavky na zařízení, svářeče, skladovaní základního a přídavného materiálu atd.).
106
ČSN EN 719 stanovuje, že nad svařováním a činnostmi souvisejícími se svařováním musí být vykonáván svářečský dozor pro ten účel kvalifikovanými pracovníky. Dále určuje základní rozsah činnosti tohoto dozoru. ČSN EN 288 předepisuje, aby svary pro standardní a vyšší jakost svařování byly zhotovovány dle předem zpracovaných a schválených technologických postupů (WPS). Norma předepisuje, jak uvedené postupy vypracovávat.
Kontrolní otázky 1. Do kolika základních skupin dělíme vady svarů dle ČSN EN 6520? 2. Jak označujeme vady svarů dle ČSN 6520? 3. Jaké vady jsou nejnebezpečnější? 4. Jak rozdělujeme vady dle místa výskytu? 5. Jmenujte vnitřní vady. 6. Kolik a jaké stupně jakosti svarů uvádí ČSN EN 5817? 7. Co je studený spoj a co ho způsobuje? 8. Jaké jsou příčiny neprovaření kořene? 9. Co je příčinou vzniku pórů ve svaru?
Úkoly - Proveďte vyhodnocení vybraných svarů a vysvětlete příčiny vad.
107
13. Zkoušky svarů Účelem provádění zkoušek svarů je odhalit druh, velikost a množství vad ve svarovém spoji. Každá ze zkušebních metod má svoje přednosti a nevýhody. Proto je důležitá správná volba metody, nebo se volí metod několik. Typ a rozsah zkoušek je určen příslušnou normou výrobku, nebo je stanoven odběratelem, případně o něm rozhodne výrobce.
Základní rozdělení zkoušek: Nedestruktivní Při těchto zkouškách nedochází k porušení svarového spoje. Destruktivní Při těchto zkouškách dochází vždy k porušení svarového spoje. Zkoušky se provádí buď na kontrolních svarech, které se provádí současně s vlastními výrobky, nebo na vzorcích namátkově odebíraných ze svařovaných výrobků. Většina těchto zkoušek je obdobou běžně prováděných mechanických zkoušek.
13.1 Nedestruktivní zkoušky Vizuální zkouška
(ČSN EN 970)
Prohlídka se provádí zrakem, popř. s pomocí lupy, měrek, endoskopu a pod. Nejčastěji používaná zkouška slouží na zjišťování a vyhodnocování povrchových vad.
Kapilární zkouška (ČSN EN 571-1) Podstatou metody je použití detekční kapaliny se schopností pronikat do jemných kapilár. Zjišťují se tak povrchové vady, zejména trhliny.
Magnetická zkouška
(ČSN EN 1290)
Výrobek se zmagnetuje a vzniklé magnetické siločáry se deformují při obtékání případné vady. Deformované siločáry se zviditelní při polití povrchu detekční kapalinou
108
s přísadou železného prášku. Zkouška je vhodná pro zjišťování povrchových a těsně podpovrchových vad, zejména trhlin.
Zkouška prozářením
(ČSN EN 1435, ČSN EN 5579, ČSN EN 12517)
Podstata zkoušky je založena na pohlcování rentgenového nebo gama záření při pronikání tuhými látkami a schopnosti působit na fotografický materiál. Po prozáření a zpracování filmu (radiogramu) získáváme důkaz o velikosti, množství a umístění vad ve svarovém spoji. Zkouškou se zjišťují zejména vnitřní prostorové vady (póry, bubliny, vměsky).
Obr. č. 25 Zkouška prozářením
Zkouška ultrazvukem (ČSN EN 1714, ČSN EN 1712) Podstata zkoušky je založena na možnosti šíření ultrazvukových vln pevným prostředím a schopnosti těchto vln odrážet se od rozhraní prostředí. Zařízení se skládá z vysílací a přijímací sondy a z defektoskopu, na jehož obrazovce se zobrazují zjištěné vady. Zkouškou zjišťujeme zejména vnitřní plošné vady (trhliny, studené spoje). Zkouška se používá zejména na tlusté materiály přístupné z jedné strany.
Zkouška těsnosti svarových spojů Provádí se u nádob nebo potrubí tak, že se nádoba nebo potrubí natlakuje vodou nebo vzduchem a po určitou dobu se tlak sleduje. Běžně se používá 1,5 násobek provozního tlaku.
Snížení tlaku signalizuje netěsnost.
109
13.2 Destruktivní zkoušky Zkouška rozlomením (ČSN EN 1320) Zkušební kus se opatří vrubem tak, aby k rozlomení došlo ve svarovém kovu a následně se rozlomí. Je to často používaná a jednoduchá zkouška na zjišťování vnitřních vad.
Zkouška tahem
(ČSN EN 895, ČSN EN 876)
Podstatou zkoušky je plynulé tahové zatěžování zkušební tyče, odebrané ze svarového spoje až do přetržení. Zkouškou se zjišťují mechanické vlastnosti svarového kovu, především mez pevnosti, mez kluzu a tažnost.
Zkouška rázem v ohybu (ČSN EN 875) Zkouška spočívá v přeražení zkušební tyče jedním rázem pomocí kyvadlového kladiva. Zkušební tyč se odebírá ze svarového kovu a opatřuje se vrubem předepsané velikosti a tvaru. Měří se práce potřebná k přeražení zkušební tyče. Zkouškou se zjišťuje odolnost svarového spoje proti rázovému namáhání.
Zkouška lámavosti
(ČSN EN 910)
Podstatou zkoušky je namáhání zkušebních tělísek na ohyb a měření velikosti případně vzniklých trhlin. Touto zkouškou zjišťujeme plastické vlastnosti svarového kovu při namáhání na ohyb.
Zkouška tvrdosti (ČSN EN 1043-1,2) Provádí se na příčných řezech svarových spojů, nejčastěji zkouškami dle Brinella nebo Vickerse. Zkouška se provádí za účelem zjištění hodnot tvrdosti svarového a základního kovu. Je určena zejména pro svarové spoje zhotovených z ocelí s vyšším obsahem uhlíku, kde hrozí vznik zákalných struktur.
Zkouška makrostruktury a mikrostruktury (ČSN EN 1321) Provádí se na příčných řezech kolmo na svár. Tento řez se zabrousí, vyleští, naleptá a zkoumá se při různém zvětšení. Zkouškou zjistíme kladení svarových housenek, přechod svarového kovu do základního a strukturu materiálu.
110
Kontrolní otázky 1 - Jaké vlastnosti zjišťujeme zkouškou tahem? 2 - Co je mez kluzu? 3 - Jak se provádí zkouška rázem v ohybu? 4 - Co je tvrdost? 5 - Jak se provádí zkoušky tvrdosti? 6 - Co je podstatou zkoušky prozářením? 7 - Kdy se zejména používá zkouška ultrazvukem? 8 - Jak se provádí kapilární zkouška? 9 - Jaké vady zjišťujeme magnetickou zkouškou? 10 - Jak se provádí zkouška tahem? 11 - Jak se provádí zkouška rázem v ohybu? 12 - Jak se provádí zkouška rozlomením? 13 - Jak se provádí zkouška těsnosti? 14 - Jak se provádí zkouška lámavosti? 15 - Jaký je rozdíl mezi destruktivními a nedestruktivními zkouškami?
Úkoly - Proveďte kapilární zkoušku u určeného svaru. - Proveďte zkoušku rozlomením u koutového svaru a zkuste provést jeho vyhodnocení.
111
ZÁVĚR Ve své práci jsem realizoval své dosavadní zkušenosti z pedagogické i odborné činnosti i své znalosti cílové skupiny žáků. V teoretické části jsem popsal základní východiska,
kterými
by
se
měl
autor
učebních
textů
zabývat.
V praktické části jsem zhotovil učební text tak, aby byl žákovi nápomocen připravit ho na úspěšné provedení teoretické části závěrečné zkoušky v základním kurzu plamenem. Osnova kurzu sleduje doporučené osnovy pro uvedený kurz. Zároveň jsem realizoval své osobnostní a profesionální názory a provedl svoji představu učebního textu. Značný důraz jsem kladl na úvodní kapitolu Všeobecné informace, která sice není uvedena přímo v osnově kurzu, nicméně ji považuji za značně důležitou. Značně rozsáhle je také provedena kapitola o bezpečnosti práce, která je podle mne velmi závažná a opravdu prioritní. Za důležité kritérium jsem bral přehlednost a přístupnost textu. K tomu účelu slouží nejen presentační, ale i orientační a řídící aparát. V popředí mé práce bylo získání kladné motivace a aktivity žáků. Použití pracovní podoby tohoto textu jsem si v praxi ověřil v letošním školním roce. Zřejmá přednost tohoto textu je jeho velká operativnost. To jsem si ověřil při praktickém používání textu. Pro ověřování jsem použil levnou a jednoduchou kroužkovou vazbu. Ta sice nemá velkou trvanlivost, ale pro daný účel se ukázala plně vyhovující. Při vhodném používání vydrží po celou dobu kurzu. V tomto školním roce jsem prováděl tři kurzy, ve kterých jsem používal zmiňovaný text. Každý následný kurz jsem uváděl učební text s úpravami, které podle mne zvyšovaly jeho kvalitu a jeho účinnost při výuce. Běžně dostupná počítačová a tiskařská technika dnes umožňuje učiteli velmi rychlou inovaci těchto textů, jejich úpravy a doplňování tak, jak rychle se rozvíjí nebo přicházejí nové poznatky. Pro svoji práci jsem si vytkl za cíl, aby text vyhovoval potřebám žáků a byl přiměřen jejich schopnostem. Neprováděl jsem sice žádné hlubší analýzy učebního textu (to také nebylo předmětem této práce), ale z rozhovorů s žáky, kteří text používali, a z výsledků jejich učení se mohu domnívat, že tohoto cíle bylo dosaženo a žáci byli s textem spokojeni a stal se důležitou pomůckou pro jejich učební. Učební text, který jsem napsal, plní do značné míry vedle svého učebního úkolu i úlohu důležité části přípravy učitele na výuku. Učební text se pro mne stal velmi důležitou a velmi
112
podrobnou přípravou na vyučování. Také požadavek na rozsah práce, tj. šedesát až osmdesát stran textu byl splněn. Jsem si vědom možností dalšího zkvalitňování tohoto textu. Realizace některých z nich se ale nevešla do daného časového období. Práce na textu mne ale opravdu zaujala a chtěl bych v rámci možností a potřeb v této činnosti pokračovat. Budu proto vděčen za připomínky a náměty, které by vedly k dalšímu zkvalitnění tohoto textu i mé další práce. Učitel, který se připravuje na vyučování má podle mne z hlediska používání didaktických textů dvě základní cesty. První, klasickou cestou je využívání širokého výběru z řady hotových a kvalitních didaktických textů a ty si případně dle svých potřeb doplnit nebo upravit. Druhá cesta je, že si učitel hlavní didaktický text vyrobí sám a jako doplnění přibere některé hotové didaktické texty jako např. cvičebnice, tabulky, testy a podobně. Tato cesta je jistě náročnější a může být i zbytečná. Tato cesta ale může také být cennější a účinnější ve svých vzdělávacích výsledcích. To dokazuji zejména v kapitole číslo dvě teoretické části této bakalářské práce. Provádění učebních textů je nejen možné, ale i žádoucí. Domnívám se, že jsem v druhé, praktické části této bakalářské práce prokázal možnost provedení kvalitního učebního textu i po praktické stránce. Co říci závěrem? Podle mne je zmíněná druhá cesta, cesta vlastní tvorby učebního textu, možná, prospěšná a uskutečnitelná. A tak proč po ní nejít.
113
Literatura BARTÁK, J., KOVAŘÍK, R., PILOUS, V. et al. Učební texty pro evropské svářečské specialisty, praktiky a inspektory. Ostrava: ZEROSS, 2002. 418 s. ISBN 80-85771-977. BERNAS, J., a kol. Plamenové svařování. Ostrava: ZEROSS, 1994. 196 s. ISBN 8085771- 22-5. BERNASOVÁ, E. Svařování. Praha: SNTL, 1987. 200 s. 04-212-87. BUREŠ, V., KŘÍSEK, J. Řezání kyslíkem. Ostrava: ZEROSS, 1996. 73 s. ISBN 808577-44-6. BUREŠ, V., MALINA, Z. Základní kurz svařování Z-G1. Ostrava: ZEROSS, 1997. 157 s. ISBN 80-85771-52-7. ČAČKA, O. Nástin psychologie II. Brno:Paido, 2002. 103 s. ISBN 80-7315-016-6. ČÁP, J., MAREŠ, J. Psychologie pro učitele. Praha: Portál, 2001. 656 s. ISBN 80-7178463-X. ČMEJRKOVÁ, S., DANEŠ, F., SVĚTLÁ, J. Jak napsat odborný text. Praha: Leda, 1999. 256 s. ISBN 80-85927-69-1. EGER, L. Jak tvořit distanční text. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2000. 58 s. ISBN 80-7082-651-7. FILKA, J. Metodika tvorby diplomové práce. Brno: Knihař, 2002. 224 s. ISBN 8086292-05-3. GAVORA, P. Žiak a text. Bratislava: Slovenské pedagogické nakladatelstvo, 1992. 127 s. ISBN 80-08-00333-2. HOLOUŠOVÁ, D., KROBOVÁ, M. Diplomové a závěrečné práce. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2004. 117 s. ISBN 80-244-0458-3. HRIVŇÁK, I. Teoria zvažitelnosti kovov a zlatin. Bratislava: Veda, 1989. 343 s. ISBN 80-224-0016-5 KALHOUS, Z., OBST, O. et al. Školní didaktika Praha: Portál, 2002. 447s. ISBN 807178-253-X. KALHOUS, Z., OBST, O. Školní didaktika, sekundární škola. Olomouc: UP v Olomouci, 2001. KLINDOVÁ, L., RYBÁROVÁ,E. Vývojová psychologie. 3 vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1981.157 s.
114
KOMENSKÝ, J.A. Jak dovedně užívat knih, hlavního nástroje vzdělání. Praha: Státní nakladatelství,1956. ISBN 80-900918-0-6. KUDĚLKA, V. Normy a předpisy II, Brno: TDS Brno, 1999. 33 s. KUNCIPÁL, J. Teorie svařování. Praha: SNTL, 1986. 265 s. LOVEČEK, A., ČADÍLEK, A. Didaktika odborných předmětů.Brno: 2001 Materiály a jejich svařitelnost. Ostrava: ZEROSS, 1999. 296 s. ISBN 80-85771-63-2. MICHALÍK, P., ROUB, Z., VRBÍK, V., Zpracování diplomové a bakalářské práce na počítači. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2005. 68 s. ISBN 80-7082-92-4 MINAŘÍK, V. Plamenové svařování. Ostrava: ZEROSS, 2001.130 s. ISBN 80-8577183-7. MINAŘÍK, V. Plamenové svařování. Praha: Scientia, 1997. 158 s. ISBN 80-7183-0801. MINAŘÍK, V. Přehled metod svařování. Ostrava: ZEROSS, 1998. 81 s. ISBN 8085771-578. MUTŇANSKÝ, V. Tepelné rezanie. Bratislava: VÚZ Bratislava,1987. 54 s. NELEŠOVSKÁ, A., SPÁČILOVÁ, H. Didaktika II. 2 vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2001. 43 s. ISBN 80-7067-957-3 OURODA, S. Oborová didaktika. Brno: MZLU v Brně, 2000. ISBN 80-220-2482-2 PAULÍK, K. Základy vývojové psychologie. Ostrava: Ostravská univerzita v Ostravě, 2005. 80 s. ISBN 80-7368-039-4 PETTY, G. Moderní vyučování. Praha: Portál, 1996. 380s. ISBN 80-7178-070-7. POKORNÝ, J. Diplomová práce příležitost k seberealizaci. Brno: Cerm, 1994. 71 s. ISBN 80-85867-59-1. PRŮCHA, J. Učebnice: Teorie a analýzy edukačního média. Brno: Paido, 1998. 148 s. ISBN 80-85931-49-4. PRŮCHA, J. Moderní pedagogika. 2 vyd. Praha: Portál, 2002. 481 s. ISBN 80-7178631-4. PRŮCHA, J., WALTEROVÁ, E., MAREŠ, J. Pedagogický slovník. 4vyd. Praha: Portál, 2003. 322 s. ISBN 80-7178-772-8. QUINTILIANUS, M.F. Základy rétoriky. Praha: Odeon, 1985. SKALKOVÁ, J. Obecná didaktika. Praha: ISV nakladatelství, 1999. 292 s. ISBN 8085866- 33-1.
115
SPOUSTA, V. et al. Vádemékum autora odborné a vědecké práce (se zaměřením na práce pedagogické). Brno: Masarykova univerzita, 2003. 158 s. ISBN 80-210-2387-2. ŠIFNER, F. Jak psát odbornou práci a diplomovou práci zvláště. Praha: Univerzita Karlova v Praze-Pedagogická fakulta, 2004. 20 s. ISBN 80-7290-167-2. Technologie svařování a zařízení. Ostrava: ZEROSS, 2001. 395s. ISBN
80-85771-81-
0.
Výběr citovaných norem a vyhlášek ČSN 05 07 05 Zaškolení pracovníků a základní kurzy svářečů ČSN EN 287-1 Zkoušky svářečů. Tavné svařování. Část 1: Oceli ČSN 73 26 01 Provádění ocelových konstrukcí ČSN 5817 Svarové spoje ocelí zhotovené obloukovým svařováním Směrnice pro určování stupňů jakosti. ČSN 05 06 00 Bezpečnostní ustanovení pro svařování kovů Projektování a příprava pracovišť ČSN 05 06 01 Bezpečnostní ustanovení pro svařování kovů Provoz ČSN 05 06 10 Bezpečnostní ustanovení pro plamenové svařování kovů a řezání kovů ČSN 07 8304 Tlakové nádoby na plyny – provozní pravidla Vyhláška č. 87/2000 Požární bezpečnost při svařování ČSN 42 00 02 Číselné označování a rozdělení ocelí ke tváření ČSN EN 10 027-1 Systémy označování ocelí Část 1: Systém zkráceného označování Základní symboly ČSN EN 10 027-2 Systémy označování ocelí Část 2: Systém číselného označování ČSN EN 1089 Tlakové láhve pro přepravu plynů – Označování láhví ČSN EN 559 Plamenové svařování. Gumové hadice pro svařování, řezání a příbuzné procesy. ČSN EN 22 553 Svarové a pájené spoje – Označování na výkresech ČSN EN ISO 694 Svařování – Pracovní polohy – Definice úhlů a otočení. ČSN EN 29 692 Ruční obloukové svařování, svařování v ochranných plynech a plamenové svařování – Příprava svarových ploch pro svařování ocelí ČSN EN 6520 Klasifikace vad svarových spojů při tavném svařování kovů, s vysvětlením
116
ČSN EN 729 – 1 až 4 Požadavky na jakost při svařování - Tavné svařování kovových materiálů. ČSN EN 719 Svářečský dozor – Úkoly a odpovědnost ČSN EN 288 – 1 až 8 Stanovení a schvalování postupů svařování kovových materiálů. Zákoník práce – zákon č. 65/1965 Sb., ve znění pozdějších předpisů Zákon požární ochraně č. 133/1985 Sb., ve znění pozdějších předpisů
117
Abstrakt Tato práce se zabývá tvorbou učebního textu pro výuku v oboru svařování. Je rozdělena na dvě části. Teoretická část se zabývá tvorbou učebního textu obecně a vytváří základní východiska pro tvorbu vlastního textu. V praktické části byl vytvořen učební text pro výuku ve svářečském kurzu pro svařování plamenem. Daný učební text si klade za cíl být základní pomůckou, s jejíž pomocí žák úspěšně absolvuje teoretickou část závěrečných zkoušek citovaného kurzu.
Summary The focal point of this paper is to create an instructional text for teaching in the field of welding. It is dividet into two sections a theoretical and a practical part. The former is concerned with elaboration of an instructional text in general and provides the basis for creating a conerete text . In the practical part, an actual instructional text for ¨¨flame welding¨¨ course has been created. The main purpose of the text is to serve as a learning aid which will help students successfully komplete the theoretical part of their final examinations in the aforementioned course.
118
Seznamy tabulek, obrázků a příloh Seznam tabulek Tab. č. 1 Rozdělení ocelí dle ČSN 42 00 02 Tab. č. 2 Porovnání značení ocelí Tab. č. 3 Nejčastěji používané svařovací dráty pro svařování plamenem Tab. č. 4 Barevné značení lahví Tab. č. 5 Barevné značení hadic Tab. č. 6 Základní značky svarů Tab. č. 7 Doplňující značky svarů Tab. č. 8 Pojmenování a symboly poloh svařování Tab. č. 9 Vybrané tlaky plynů pro svařování plamenem Tab. č. 10 Technické údaje řezacího nástavce RN 7 Tab. č. 11 Doporučené tlaky řezacího kyslíku Seznam obrázků
Obr. č. 1 Schéma svařování metodou MIG Obr. č. 2 Schéma svařování metodou TIG Obr. č. 3 Nebezpečí při svařování Obr. č. 4 Základní ochranné prostředky Obr. č. 5 Odsávání na pracovišti svářeče Obr. č. 6 Nebezpečné vlastnosti kyslíku Obr. č. 7 Umístění a zajištění lahví na svářečském pracovišti Obr. č. 8 Hadicové spojky zajištění hadicových spojů Obr. č. 9 Použití hasicích přístrojů Obr. č. 10 Základní fáze tepelného zpracování Obr. č. 11 Schéma redukčního ventilu Obr. č. 12 Označení svarového spoje Obr. č. 13 Označení obvodového a montážního svaru Obr. č. 14 Příklady umístění značek svarů Obr. č. 15 Velikosti svarů Obr. č. 16 Průběh teploty plamene Obr. č. 17 Postupy svařování Obr. č. 18 Uspořádání hubic řezacího nástavce nebo hořáku 119
Obr. č. 19 Uspořádání řezacího nástavce Obr. č. 20 Uspořádání řezacího hořáku Obr. č. 21 Jednostranně vetknutá tyč Obr. č. 22 Jednostranně vetknutá tyč, které je zabráněno v roztahování Obr. č. 23 Oboustranně vetknutá tyč Obr. č. 24 Druhy deformací Obr. č. 25 Zkouška prozářením
Seznam příloh Příloha č. 1 Řešené testy pro rychlé opakování Příloha č. 2 Příklad provedení příkazu na provedení práce se zvýšeným nebezpečím Příloha č.3 Příklad zápisu o provedení školení a seznámení s podmínkami požární bezpečnosti Příloha č. 4 Bezpečnostní list pro acetylén
120
Příloha č. 1 Řešené testy pro rychlé opakování
Řešené testy pro rychlé opakování Úvod Jaké je základní rozdělení svařování?
Uveď a vysvětli označení kurzu, který
Tavné a tlakové
absolvuješ.
Vyjmenuj
a
popiš
nejčastěji
ČSN 050705-ZK 311 W01
používané
metody ručního svařování.
Jaký je rozsah oprávnění výše uvedeného
Svařování plamenem, obalenou elektrodou,
kurzu?
Svařování metodami MIG/MAG a TIG.
Plamenové svařování
Popiš systém školení svářečů v ČR.
s výjimkou svarů, pro jejichž vykonání se
Porovnatelné jako ve vyspělém světě. Zaškolení
vyžaduje vyšší kvalifikace, například podle
a základní kurzy dle ČSN 050705 a zkoušky dle
ČSN EN 287-1.
ocelí skupiny W01
ČSN EN 287. Dle jaké normy se provádí tento kurz? ĆSN 050705
Bezpečnost práce při svařování plamenem Vyjmenuj základní předpisy pro bezpečnost
Nebezpečí požáru, výbuchu, otravy, zadušení,
práce při svařování.
popálení a další.
ČSN 050601, ČSN 050610, vyhláška č. 87/2000
Co jsou práce se zvýšeným nebezpečím?
Kdo smí svařovat?
Jsou to práce kde je zvýšené nebezpečí požáru,
Ten kdo má oprávnění potřebné pro konkrétně
výbuchu, úrazu nebo trvalého poškození zdraví.
vykonávanou svářečskou práci. Toto oprávnění
Uveď
smí vydat pouze k tomu pověřená organizace a
nebezpečím.
musí být platné. Dále musí být zdravotně
Jsou to například práce ve skladech, práce
způsobilý
v těsných prostorech, práce na nádobách nebo
a
k příslušné
práci
pověřen
příklady
prací
se
zvýšeným
zaměstnavatelem.
na potrubí, které obsahovaly hořlavé nebo
Do kolika let se musí obnovit platnost
otravné látky.
svářečského
Za jakých podmínek smí svářeč provádět
průkazu
přezkoušením
z bezpečnostních předpisů?
práce se zvýšeným nebezpečím?
Do dvou let.
Tyto práce se smí provádět pouze na písemný
Jak často musí svářeč absolvovat zdravotní
příkaz.
prohlídku?
Co má obsahovat příkaz se zvýšeným
Nejméně jednou za 5 let u osob do 50 let a
nebezpečím?
nejméně jednou za 3 roky u osob starších 50 let.
Údaje jako co se bude svařovat, kde, kdy, kdo,
Jaká nebezpečí se zejména vyskytují při
jak podpisy odpovědných osob a další.
svařování plamenem? 121
Kdo vypisuje příkaz k provádění prací se
Ochranný oděv, obuv, rukavice a ochranné
zvýšeným nebezpečím?
brýle.
Pověřený pracovník.
Čím zejména nesmí svářeč znečišťovat
Kdy smí svářeč provést práci se zvýšeným
osobní ochranné prostředky?
nebezpečím?
Osobní
Po vydání písemného příkazu a po provedení
znečišťovat oleji, tuky nebo lehko zápalnými
opatření v něm uvedených.
látkami.
V čem zejména spočívají opatření při práci se
Jaké stupně ochranných filtrů se používají
zvýšeným nebezpečím požáru?
při svařování plamenem?
V odstranění, hořlavých
zakrytí látek,
nebo
zajištění
ochranné
prostředky
se
nesmí
Jsou to stupně č. 5-7.
ochlazování dostatečných
Které předpisy upravují požadavky na
hasebních prostředků, požární asistence a
svářečské pracoviště?
následného dozoru.
ČSN 050600, Vyhláška č. 87/2000
Jak dlouho se musí pracoviště hlídat po
Jmenuj
provedení práce se zvýšeným nebezpečím
pracoviště svářeče.
požáru?
Odstranění hořlavých látek, pořádek, odsávání,
Minimálně 8 hodin.
osvětlení, nehořlavá podlaha, stěny a strop, musí
Jaká
opatření
provádění
zejména
svářečských
provedeme prací
hlavní
požadavky
na
trvalé
vyhovovat prostorovým nárokům a další.
při
Co bezpodmínečně musí provést svářeč před
v těsných
prostorech?
zahájením
Zabezpečení větrání, zajištění svářeče (opasek
pracovišti?
s lanem), přítomnost dalšího pracovníka a další
Musí se provést vyhodnocení, zda se nejedná o
opatření.
práci se zvýšeným nebezpečím.
Kde zapalujeme hořák při provádění práce
Jaké
se zvýšeným nebezpečím požáru?
svařování na přechodném pracovišti?
Mimo těsný prostor.
Nejméně dva hasicí přístroje, z toho jeden
Jak postupujeme při svařování nádob se
práškový.
zvýšeným nebezpečím výbuchu nebo otravy?
Jaký hasicí přístroj musí být na pracovišti
Nádobu důkladně vymyjeme a naplníme ji
pro plamenové svařování a řezání kyslíkem?
vodou po nejvyšší místo, nebo ji naplníme
Sněhový hasicí přístroj.
plynem vytvářejícím nehořlavé prostředí.
S čím nesmí přijít do styku kyslík?
Jak svařujeme nádobu, o níž nevíme, co v ní
S mastnotou.
bylo?
Na jak vysoký tlak se maximálně smí
Jednáme s ní jako by se jednalo o práci se
stlačovat acetylén?
zvýšeným nebezpečím.
1,5 Baru
Vyjmenuj osobní ochranné prostředky.
Jaké nebezpečné vlastnosti má acetylén?
Jsou základní (oděv, obuv, rukavice) a speciální
Vytváří výbušnou směs se vzduchem, nesmí se
(sluchové chrániče, bezpečnostní pás).
stlačovat na tlak vyšší než 1,5 Baru a nesmí
Jaké základní osobní ochranné prostředky je
přijít do styku s mědí.
svářeč plamenem povinen používat?
Acetylén je těžší nebo lehčí než vzduch?
122
hasicí
svařování
přístroje
na
přechodném
musíme
mít
při
Acetylén je lehčí než vzduch.
Jaké svařovací zařízení se smí použít na
Proč je zakázáno vytváření výbušné směsi
svařování?
plynů?
Na svařování se smí použít pouze schválené a
Protože hrozí nebezpečí výbuchu.
bezpečné zařízení.
Jaké plyny je zakázáno přepouštět z jedné
Kdo
láhve do druhé?
zařízení?
Acetylén, propan- butan, CO2 a chlór.
Opravy smí provádět pouze oprávněná osoba.
Jaký je maximální odběr acetylénu z láhve?
Jaká je minimální a maximální délka hadic?
1000 l/hod., (hořák 6-9).
Minimální délka je 5 m, max. délka není
Za jak dlouho se smí začít s odběrem
stanovena ale neměla by být delší než je
acetylénu po jeho dopravě?
zapotřebí.
Jednu hodinu po dopravě pokud nebyla
Je možné zaměnit hadice na kyslík a na
dopravována ve svislé poloze.
acetylén?
V jaké poloze musí být láhev při odběru
Ne
acetylénu?
Co provedeme s novými hadicemi před jejich
Musí být v poloze svislé nebo pod min. úhlem
montáží?
0
smí
provádět
opravy
svařovacího
30 od vodorovné roviny.
Nové hadice propláchneme teplou vodou a
Jaká jsou hlavní pravidla pro dopravu lahví
profoukneme stlačeným vzduchem. Kyslíkové
na technické plyny?
hadice se profouknou kyslíkem.
Namontované ochranné kloboučky, ventily
Co je svářeč povinen provést s hadicemi
lahví v jednom směru, zajištění proti pohybu a
jedenkrát za tři měsíce?
znečištění a další.
Přezkoušet hadice na těsnost při nastavených
Jaká je minimální vzdálenost lahví od místa
nejvyšších tlacích.
svařování?
Jak
3 metry
přechodech?
Kolik zásobních lahví smí být na pracovišti?
Hadice se chrání krytem odolným tlaku nebo se
Maximálně dvě láhve stejného nebo různého
zavěsí na vhodné závěsy.
plynu.
Čím se zajišťují spoje hadic?
Co je nutné provést při vznícení unikajících
Spoje hadic se zajišťují schválenými svorkami.
plynů na svařovací soupravě?
Jak se provádí zkouška vysokotlaké části
Uzavřít lahvový ventil a následně uhasit
redukčního ventilu?
plamen.
Otevřeme a následně uzavřeme lahvový ventil.
Co je nutné provést při zahřívání acetylénové
Tlak na obsahovém tlakoměru nesmí klesat.
láhve?
Jak provádíme zjišťování netěsností spojů na
Láhev se vyveze na volné prostranství a chladí
zařízeních pro svařování plamenem?
se tam vodou.
Netěsnosti
Co
je
zapotřebí
provést
s láhvemi
mají
být
chráněny
zjišťujeme
hadice
na
pěnotvorným
prostředkem.
na
technické plyny v případě vzniku požáru?
Jak provedeme zhasnutí plamene?
Láhve vyvést mimo ohrožený prostor. Nejdříve
Nejdříve uzavřeme ventil hořlavého plynu a
se vyváží láhve na hořlavé plyny.
následně ventil kyslíku.
123
Jak provádíme zkoušku nasávacího účinku
Ucpaná hubice hořáku, malá výstupní rychlost
hořáku?
plynů nebo přehřátá hubice hořáku.
Odpojíme acetylénovou hadici od hořáku,
Jak provedeme likvidaci zpětného šlehnutí
otevřeme oba ventily na rukojeti hořáku a na
plamene?
acetylénové přípojce musíme zjistit podtlak.
Rychle uzavřeme oba ventily na hořáku,
Jak uvedeme do klidu svařovací soupravu
ochladíme nástavec ve vodě a profoukneme
plamenem?
kyslíkem.
Uzavřeme odtlakujeme.
lahvové
ventily
Následně
a
soupravu
Jakou důležitou povinnost v oblasti prevence
povolíme
regulační
nám mimo jiné ukládá požární zákon?
šrouby na redukčních ventilech.
„Každý je povinen počínat si tak aby nezavdal
Co je zpětné šlehnutí plamene?
příčinu ke vzniku požáru.“
Je to přenesení plamene ze špičky hořáku do jeho vnitřku. Jaké jsou příčiny zpětného šlehnutí plamene?
124
Příloha č.2 Příklad provedení příkazu na provedení práce se zvýšeným nebezpečím
Příkaz na provedení práce vyžadující zvláštní požárně bezpečnostní opatření při svařování dle Vyhlášky č. 87/2000
1
Příkaz číslo:
Vystaven dne:
2
Přesné označení místa, kde se bude svařování provádět:
3
Přesné stanovení pracovního úkolu:
4
Způsob svařování nebo technologie, který se použije:
5
Svářeč určený k provedení uvedené svářečské práce Jméno a příjmení: Číslo svářečského průkazu:
6
Datum a čas zahájení svařování Dne:
7
v
Datum a čas ukončení svařování Dne:
8
v
hod.
Podrobná specifikace potřebných bezpečnostních opatření
Dne: 9
hod.
Zpracoval:
Podpis:
Osoba odpovědná za splnění výše uvedených bezpečnostních opatření Podpis:
Jméno a příjmení:
125
10 Určení druhu a počtu hasebních prostředků
11 Další možnosti hašení v místě svařování
12 Požární dohled po dobu svařování, (provádět nepřetržitě) Jméno a příjmení:
Podpis:
13 Osoba, které se ohlásí ukončení svařování Jméno a příjmení:
Telefon:
14 Místo a podmínky pro uložení svářečské soupravy po dobu přerušení a po ukončení svářečských prací
15 Požární dohled při přerušení nebo po ukončení svařování, (minimální doba je 8 hodin) Požární dohled provádět po dobu: Intervaly požárního dohledu: Jméno a příjmení:
Podpis:
V …………..hod. Převzal:………………………………. Podpis: ………………..
V …………..hod. Převzal:………………………………. Podpis: ………………..
Příkaz vydal Jméno a příjmení: Funkce: Podpis: Počet příloh (uvést jejich názvy):
Poznámka V případě potřeby, např. více osob na některou z uvedených činností, se jednotlivé kolonky rozšíří nebo se přiloží jako samostatná příloha. 126
Příloha č.3 Příklad zápisu o provedení školení a seznámení s podmínkami požární bezpečnosti
ZÁPIS o provedení proškolení a seznámení s podmínkami požární bezpečnosti – příloha Příkazu na provedení práce vyžadující zvláštní požárně bezpečnostní opatření při svařování dle Vyhlášky č. 87/2000
číslo: ……
Program a obsah školení Seznámení požárního dohledu, svářeče, případně dalších osob zúčastněných na pracích dle tohoto příkazu s povinnostmi a právy při provádění prací a následného dohledu.
Seznámení s hlavními bezpečnostními riziky práce, která se má provádět.
Podrobné seznámení s bezpečnostními opatřeními a dalšími údaji uvedenými na přední straně tohoto příkazu.
Bezprostředně před zahájením svařování se provede kontrola zda, jsou splněny všechny podmínky a opatření uvedené v příkazu.
Požární dohled je nutné zajišťovat nepřetržitě po celou dobu svařování. V případě krátkého přerušení svařování, např. z důvodu pracovní přestávky, se požární dohled nesmí přerušit. V případě delšího přerušení než jedna hodina a kratšího osmi hodin, se ohlásí ukončení svařování pověřené osobě a požární dohled je prováděn ve stejném režimu (intervalech) jako po konečném ukončení svařování,viz. přední strana příkazu.
Svářeč je povinen důsledně dodržovat všechny předpisy vztahující se k bezpečnosti práce při svařování.
Seznámení s umístěním hlavních vypínačů a uzávěrů elektrického proudu, plynu, vody, topení apod. K těmto vypínačům a uzávěrům musí být zajištěn volný přístup.
Seznámení s možnostmi telefonického spojení. Na místě svařování bude zajištěn minimálně jeden provozuschopný mobilní telefon
Seznámení se způsobem použití určených hasebních prostředků.
Na pracovišti se musí udržovat pořádek, únikové cesty musí být stále volné.
Všechny hasicí prostředky musí být umístěny na vhodném místě, musí být stále přístupné a jsou připraveny pro rychlé požití.
Po celou dobu požárního dohledu neplní určená osoba žádné úkoly, které nesouvisejí s požárním dohledem. 127
Osoba, které byla uložena nějaká činnost, potvrdí splnění úkonu podpisem a uvede vždy čas a datum. Předávání nebo ohlašování činnosti (např. požární dohled, ohlášení skončení svařování) potvrdí podpisem předávající a přebírající. U záznamů se uvede čas a datum.
V případě vzniku požáru je požární dohled a ostatní osoby, které se účastní uvedené práce povinni provést opatření vedoucí k záchraně ohrožených osob, k rychlému uhašení požáru jestliže je to možné, nebo provést opatření k zamezení jeho šíření.
Dále požární dohled zajistí vyhlášení požárního poplachu voláním „HOŘÍ“ a ohlášení požáru na telefonní linku č. 150.
Činnosti spojené se vznikem likvidací požáru až do příjezdu hasičské záchranné jednotky řídí požární dohled, pokud není stanoveno jinak.
Požární dohled má právo nařídit okamžité přerušení svařování, pokud zjistí, že došlo k porušení nebo nerespektování bezpečnostních opatření. Stejné právo i svářeč, pokud má důvodně za to, že další pokračování svařování může vést k bezprostřednímu a vážnému ohrožení života a zdraví osob nebo ke vzniku požáru či výbuchu. Přerušení svařování následně neprodleně oznámí osobě, které se oznamuje ukončení svařování.
Svářeč má právo a povinnost odmítnout provádět svařování pokud nebyly splněny podmínky uvedené v příkazu nebo má důvodně za to, že provádění svářečských prací může vést k bezprostřednímu a vážnému ohrožení zdraví osob nebo ke vzniku požáru či výbuchu.
Účastníci školení prohlašují a stvrzují svým podpisem, že byli seznámeni s výše uvedenými pravidly, školení porozuměli a jsou si vědomi povinnosti uvedené dodržovat. Dále stvrzují, že jim byly vysvětleny všechny související dotazy.
Příjmení a jméno
Datum narození
Školení provedl dne: Jméno a příjmení: Podpis: 128
Podpis
Příloha č. 4 Bezpečnostní list pro acetylén
129
130