Вентиляция · Обновлено: 23.08.2026 · 9 мин чтения

Аспирация сварочного производства: подбор циклона и вентилятора

Материал носит информационно-справочный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ст. 437 ГК РФ.

Формулы, цифры и примеры расчёта приведены как иллюстрация метода. Они могут содержать неточности и не учитывают условия конкретного объекта, поэтому не годятся для самостоятельного подбора оборудования.

Посчитаем под ваш объект и пришлём цену

«Один сварочный пост требует 1000–1500 м³/ч; местный отсос улавливает 80–90% аэрозоля, остальное — общеобменная вентиляция.»

Аспирация сварочного цеха — система местной вытяжной вентиляции, которая улавливает сварочный аэрозоль непосредственно у источника образования и транспортирует его через пылеочистительное оборудование (циклон, фильтр) перед выбросом в атмосферу или рециркуляцией. Нормативная основа: ГОСТ 12.3.003-86 «Работы сварочные. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.1.005-88 (ПДК в воздухе рабочей зоны), СП 60.13330.2020. Контролирующий орган: ГИТ (Государственная инспекция труда).

Кратко о главном

ПДК аэрозоля: суммарный — 4 мг/м³, марганец — 0,2 мг/м³, диоксид марганца — 0,1 мг/м³ (ГОСТ 12.1.005-88).
Расход на пост: ручная дуговая — 1 000–1 500 м³/ч; МИГ/МАГ полуавтомат — 1 500–2 000 м³/ч.
Скорость в воздуховоде: 16–20 м/с — минимальная транспортирующая для частиц сварочного аэрозоля.
Циклон ЦН-15: первая ступень очистки, КПД 80–90%, снижает нагрузку на фильтр в 3–5 раз.
Вентилятор ВЦП 7-40: пылевой, рассчитан на запылённость до 100 г/м³, усиленные лопатки — в отличие от обычных ВР 80-75.
Общеобменная вентиляция 10 1/ч — обязательна одновременно с местными отсосами, не заменяет их.

0,2 мг/м³

ПДК марганца
(ключевой компонент)

16–20 м/с

Скорость в воздуховоде
аспирации

80–90%

КПД циклона ЦН-15
для частиц >5 мкм

Что такое сварочный аэрозоль и почему он опасен

Сварочный аэрозоль — смесь твёрдых частиц и газов, образующихся при плавлении металла, электрода и покрытия. Состав зависит от вида сварки и типа электродов:

Компоненты сварочного аэрозоля: ПДК по ГОСТ 12.1.005-88 и классы опасности
Компонент аэрозоля	ПДК по ГОСТ 12.1.005-88	Класс опасности
Суммарный аэрозоль	4 мг/м³	3 (умеренно опасный)
Марганец и его соединения	0,2 мг/м³	2 (высоко опасный)
Диоксид марганца	0,1 мг/м³	2
Хром (VI) — при сварке нержавейки	0,01 мг/м³	1 (чрезвычайно опасный)
Оксид железа	6 мг/м³	4 (малоопасный)
Оксиды азота (NO₂)	2 мг/м³	2
Озон (О₃)	0,1 мг/м³	1

Наиболее опасна именно марганцевая составляющая: при хроническом воздействии вызывает марганцевый паркинсонизм — необратимое поражение нервной системы. Именно по марганцу нормируют расход воздуха при выборе типа электродов с повышенным содержанием MnO (типа УОНИ, МР-3). Общий подход к нормированию и контролю предельно допустимой концентрации пыли в рабочей зоне — в отдельной статье.

Нормы воздухообмена: два метода расчёта

Метод 1: по количеству сварочных постов

Вид сварки	Расход на 1 пост, м³/ч	Тип местного отсоса
Ручная дуговая (покрытые электроды)	1 000–1 500	Вытяжной зонт, панель Чернобережского
МИГ/МАГ полуавтомат (CO₂)	1 500–2 000	Зонт + боковой отсос
ТИГ аргонодуговая	500–1 000	Отсос-горелка, встроенный
Плазменная резка	2 000–3 000	Стол с нижним отсосом
Автоматическая под флюсом	2 000–4 000	Зонт + боковые панели

Итоговый расход: Q₁ = количество одновременно работающих постов × расход на пост. Сам расход на местный отсос зависит от типа укрытия и расстояния до зоны сварки — общий порядок расчёта разобран в статье про местные отсосы.

Метод 2: по кратности воздухообмена

Q₂ = V_цеха × n, где n ≥ 10 1/ч (ГОСТ 12.3.003-86)

Принимают большее из двух значений: Q = max(Q₁; Q₂). Например, цех 500 м² × 6 м высотой = V = 3 000 м³. Q₂ = 3 000 × 10 = 30 000 м³/ч. Q₁ = 5 постов × 1 200 м³/ч = 6 000 м³/ч. В данном случае принимают Q = 30 000 м³/ч — кратностный метод даёт б́ольшее значение.

Схема аспирационной системы

Типовая схема аспирации сварочного цеха включает несколько последовательных элементов:

Местные отсосы — вытяжные зонты, панели Чернобережского, встроенные отсосы-горелки. Расположены на расстоянии 150–300 мм от зоны сварки.
Магистральный воздуховод — круглый, оцинкованная или углеродистая сталь δ=1,5–2 мм. Скорость воздуха 16–20 м/с для исключения осадка пыли.
Циклон ЦН-15 — первая ступень очистки. Улавливает частицы >5 мкм с КПД 80–90%. Оснащён бункером для сбора пыли.
Пылевой вентилятор ВЦП 7-40 — устанавливается после циклона (на «чистой» стороне), чтобы работать с предварительно очищенным воздухом. Создаёт тягу во всей системе.
Тканевый (рукавный) фильтр — вторая ступень очистки до ≥99,5%, при рециркуляции обязателен.
Выброс в атмосферу или рециркуляция — выброс через шахту с рассеиванием, рециркуляция — только после двухступенчатой очистки.

Циклон в этой схеме — не бесплатное звено: он даёт основную долю сопротивления сети, и вентилятор подбирают именно под неё. Формулу и коэффициенты для точного расчёта этого перепада давления смотрите в статье про гидравлическое сопротивление циклона.

Как выбрать циклон ЦН-15

Циклон ЦН-15 — наиболее универсальный тип циклона НИИОГАЗ для промышленной аспирации: выпускается в 14 типоразмерах диаметром 200–2000 мм. Производительность одиночного циклона считают по формуле L = 3600 × Fц × Vц, где Fц = 0,785 × D² — площадь сечения корпуса, а Vц — условная скорость (по справочнику Лазарева В.А., 2006).

Производительность циклона ЦН-15 по диаметру корпуса при условной скорости 3,5 м/с (по справочнику Лазарева В.А., 2006)
Диаметр, мм	Производительность, м³/ч
300	≈ 890
400	≈ 1 580
500	≈ 2 470
600	≈ 3 560
800	≈ 6 330

Скорость воздуха во входном патрубке циклона ЦН-15 в обычном исполнении — около 16 м/с (условная скорость в корпусе Vц = 3,5 м/с). При работе с абразивной пылью скорость снижают до 11,4 м/с (Vц = 2,5 м/с), что уменьшает истирание корпуса ценой большего диаметра циклона. Общая эффективность улавливания по справочнику Лазарева — 78–91% в зависимости от дисперсности пыли: для частиц крупнее 12 мкм — свыше 90%, для более тонкой фракции 7–8 мкм — около 80%.

Гидравлическое сопротивление циклона в этом режиме — около 900–1150 Па (КГС ζ₅₀₀ ≈ 155 при работе в сети без раскручивателя; при D 600 мм и Vц 3,5 м/с — Δp ≈ 1140 Па) и почти не зависит от диаметра корпуса: оно определяется скоростью потока, а не размером аппарата. Занижать диаметр ради компактности и держать скорость выше 3,5 м/с не имеет смысла: сопротивление растёт пропорционально квадрату скорости, а прирост эффективности минимален.

Для производительности системы >10 000 м³/ч применяют батарею циклонов — несколько параллельно включённых ЦН-15 с общим коллектором. Батарея экономичнее одного большого циклона и проще в обслуживании.

Почему нужен пылевой вентилятор ВЦП 7-40

Ключевое отличие ВЦП 7-40 от стандартного ВР 80-75 — конструкция рабочего колеса:

Параметр	ВЦП 7-40 (пылевой)	ВР 80-75 (стандартный)
Допустимая запылённость	до 100 г/м³	до 100 мг/м³
Число лопаток	8–10 (широкие, загнутые назад)	16–24 (узкие, загнутые вперёд)
Зазор колесо–корпус	Увеличенный — не засоряется	Минимальный — быстро забивается
Ресурс на сварочной пыли	>10 000 часов	200–400 часов
Абразивостойкость	Утолщённый металл корпуса и рабочего колеса, возможна футеровка лопаток	Тонколистовая штамповка — под чистый воздух

Установка обычного ВР 80-75 в аспирационную систему сварочного цеха — типичная ошибка, которая обходится заменой колеса каждые 2–3 месяца. ВЦП 7-40 дороже в закупке на 30–50%, но окупается за первый год эксплуатации за счёт отсутствия внеплановых ремонтов.

Подбор циклона и вентилятора за 5 шагов

1

Определить суммарный расход воздуха
Q₁ = N постов × расход/пост. Q₂ = V цеха × 10. Принять Q = max(Q₁; Q₂). Добавить 10% запас на неучтённые подсосы воздуха.

Q = max(N × q_пост; V × 10) × 1,10 [м³/ч]
2

Рассчитать потери давления в сети
Местные отсосы: 15–30 Па. Воздуховоды при скорости 16–20 м/с: 8–12 Па/пог.м трассы. Циклон ЦН-15 при условной скорости 3,5 м/с: около 900–1150 Па (расчёт по КГС ζ) — основная доля сопротивления сети. Итого с запасом 20%: суммарные потери обычно 1300–1800 Па для небольшого цеха.
3

Выбрать циклон ЦН-15
Типоразмер выбирают по производительности при условной скорости 3,5 м/с: L = 3600 × 0,785 × D² × Vц. Скорость во входном патрубке циклона в обычном исполнении — около 16 м/с (для абразивной пыли снижают до 11,4 м/с). Для производительности >10 000 м³/ч — батарея из нескольких циклонов.
4

Выбрать вентилятор ВЦП 7-40
По двум параметрам: производительность Q (м³/ч) = суммарный расход + 10% запас; давление ΔP = потери в сети + запас 20%. Для 3 000–8 000 м³/ч и давления 1 300–2 000 Па — типоразмеры ВЦП 7-40 № 5–8 (по каталогу Аквент, зависит от исполнения и частоты вращения).
5

Определить схему выброса или рециркуляции
Выброс в атмосферу — простое решение, требует расчёта рассеивания (СН 369-74). Рециркуляция — при двухступенчатой очистке (циклон + фильтр ≥99,5%), снижает теплопотери зимой. Рециркуляция запрещена при использовании электродов с марганцем >1%.

Типичные ошибки монтажа и проектирования

Ошибка 1

Обычный вентилятор ВР 80-75 вместо пылевого ВЦП 7-40. Последствие: лопатки истираются насквозь за 200–400 часов — разрушение колеса в конце концов приводит к аварийному останову всей системы. Правильно: только пылевой вентилятор с допустимой запылённостью ≥100 г/м³ и усиленными лопатками.

Ошибка 2

Скорость в воздуховоде ниже 14 м/с. Последствие: крупные частицы оседают в горизонтальных участках воздуховода, тяга системы падает, через 2–4 недели воздуховод полностью забит. Правильно: 16–20 м/с по всей длине горизонтальных участков; вертикальные подъёмные участки — 12–14 м/с.

Ошибка 3

Вентилятор перед циклоном (на «грязной» стороне). Последствие: вентилятор работает с максимальной запылённостью — ресурс сокращается в 5–10 раз даже у пылевых моделей. Правильно: схема всегда: отсосы → циклон → вентилятор → фильтр → выброс. Вентилятор после циклона работает с очищенным воздухом.

Ошибка 4

Рециркуляция без второй ступени очистки. Последствие: концентрация аэрозоля в цехе нарастает по мере работы — нарушение ПДК, предписание ГИТ, риск профзаболеваний. Правильно: рециркуляция только при наличии тканевого фильтра с эффективностью ≥99,5% после циклона.

Ошибка 5

Отсутствие общеобменной вентиляции при наличии местных отсосов. Последствие: нарушение ГОСТ 12.3.003-86 (кратность 10 1/ч обязательна), выявляется при проверке ГИТ, штраф по ст. 5.27.1 КоАП до 150 000 ₽. Правильно: две системы одновременно — местная аспирация плюс общеобменная приточно-вытяжная с кратностью ≥10 1/ч.

Нужен расчёт аспирации для сварочного цеха?

Аквент подбирает ВЦП 7-40 и ЦН-15 под конкретный цех: количество постов, тип сварки, схема выброса или рециркуляции. КП за 1 рабочий день. В каталоге — радиальные вентиляторы и канальные вентиляторы.

Оборудование Аквент для аспирации сварки

Пылевой вентилятор

ВЦП 7-40 — для аспирации и пылевых сред

Допустимая запылённость до 100 г/м³, усиленное рабочее колесо и увеличенный зазор колесо–корпус. По каталогу Аквент: типоразмеры 2,5–12,5, производительность 750–64 800 м³/ч, давление 780–4 500 Па.

Смотреть ВЦП 7-40

Радиальный вентилятор

ВЦП 7-40 в варианте после фильтра

Если система с двухступенчатой очисткой (циклон + фильтр), вентилятор после фильтра работает с очищенным воздухом. В этом случае возможно применение ВР 80-75 — более экономичного и бесшумного агрегата для «чистой» стороны. Подробное сравнение допустимой запылённости и ресурса разных серий — в статье пылевые вентиляторы ВЦП 7-40.

Все радиальные

ВЦП 7-40: все типоразмеры и характеристики в каталоге

Часто задаваемые вопросы

Какой расход воздуха нужен на один сварочный пост?

По ГОСТ 12.3.003-86 и ведомственным нормам проектирования: 1 000–1 500 м³/ч при ручной дуговой сварке покрытыми электродами; 1 500–2 000 м³/ч при полуавтоматической (МИГ/МАГ) сварке. Это значение для местного отсоса типа «вытяжной зонт» или «всасывающая панель» при расстоянии от отсоса до зоны сварки 150–300 мм. При большем расстоянии расход увеличивают в 1,5–2 раза.

Можно ли использовать обычный вентилятор для аспирации сварки?

Нет. Сварочный аэрозоль содержит абразивные частицы Fe₂O₃, MnO и другие оксиды с твёрдостью 5–7 по шкале Мооса. Обычный радиальный вентилятор (ВР 80-75, ВЦ 4-75) изнашивается на сварочной пыли за 200–400 часов — лопатки протираются насквозь. Для аспирации применяют пылевые вентиляторы ВЦП 7-40 с усиленными лопатками и увеличенным зазором колесо–корпус, рассчитанные на транспортировку запылённого воздуха до 100 г/м³.

Почему скорость в воздуховодах аспирации должна быть 16–20 м/с?

Скорость 16–20 м/с — минимальная транспортирующая скорость для частиц сварочного аэрозоля диаметром 0,1–10 мкм в вертикальных и горизонтальных участках воздуховода. При скорости ниже 14 м/с более крупные частицы выпадают в осадок на горизонтальных участках, забивают воздуховод и снижают тягу. Для вертикальных участков допустима скорость 12–14 м/с.

Зачем нужен циклон, если есть вентилятор с фильтром?

Циклон ЦН-15 — первая ступень очистки (КПД 80–90% для частиц >5 мкм): он отделяет крупную фракцию до фильтра и резко увеличивает межсервисный интервал тканевого фильтра в 3–5 раз. Без циклона фильтры (рукавные, кассетные) забиваются за 2–4 недели вместо 6–12 месяцев. Схема: местные отсосы → воздуховод → циклон → вентилятор ВЦП 7-40 → фильтр → выброс или рециркуляция.

Какой ПДК у сварочного аэрозоля?

По ГОСТ 12.1.005-88: суммарный аэрозоль — 4 мг/м³; марганец и соединения — 0,2 мг/м³ (2-й класс опасности); диоксид марганца — 0,1 мг/м³. При сварке нержавейки: хром (VI) — 0,01 мг/м³ (1-й класс, чрезвычайно опасный). Именно марганцевая составляющая — ключевой нормирующий компонент для ручной дуговой сварки электродами УОНИ, МР и аналогами.

Нужна ли общеобменная вентиляция, если есть местные отсосы?

Да. Местные отсосы улавливают 70–90% аэрозоля непосредственно у источника, но неулавливаемый остаток распространяется по помещению. ГОСТ 12.3.003-86 требует общеобменной вентиляции с кратностью не менее 10 1/ч в сварочных цехах — дополнительно к местным отсосам. Обе системы работают одновременно. Отсутствие общеобменной вентиляции при наличии местных отсосов — нарушение, выявляемое при проверке ГИТ.

Можно ли вернуть очищенный воздух в цех (рециркуляция)?

Да, при условии двухступенчатой очистки: циклон ЦН-15 + тканевый (рукавный) фильтр с эффективностью ≥99,5% для частиц >1 мкм. После двухступенчатой очистки остаточная концентрация аэрозоля — менее 0,5 мг/м³, что ниже ПДК. Рециркуляция снижает теплопотери здания зимой и уменьшает нагрузку на систему отопления. Запрещена в цехах, где используются электроды с марганцем или флюсы с фтором.

Подберём ВЦП 7-40 и циклон ЦН-15 для вашего цеха — бесплатно

Укажите количество постов, тип сварки и объём цеха — инженер рассчитает расход, подберёт оборудование и составит коммерческое предложение за 1 рабочий день.