خوذة اللحام

خوذة اللحام هي إحدى معدات الحماية الشخصية التي يستخدمها اللحامون لحماية أنفسهم من الضوء المركز والجسيمات المتطايرة. تتطلب بعض عمليات اللحام عدسات ذات درجات تعتيم أقوى مزودة بمرشحات تعتيم تلقائي، بينما تكفي النظارات الواقية في عمليات أخرى. وتتولى إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) تنظيم هذه التقنية، حيث تحددان درجات التعتيم بناءً على نفاذية الضوء.

تُستخدم خوذات اللحام بشكل شائع في عمليات اللحام بالقوس الكهربائي ، مثل لحام القوس المعدني المحمي ، ولحام القوس التنغستني الغازي ، ولحام القوس المعدني الغازي . وهي ضرورية للوقاية من التهاب القرنية الناتج عن القوس الكهربائي ، وهي حالة مؤلمة تُسبب التهاب القرنية . كما تُساعد خوذات اللحام على الوقاية من حروق الشبكية ، التي قد تُؤدي إلى فقدان البصر. وتنتج كلتا الحالتين عن التعرض غير المحمي للأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية عالية التركيز المنبعثة من قوس اللحام. ^{[ 1 ]} كما يُمكن أن تُلحق الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من قوس اللحام الضرر بالجلد غير المُغطى (مثل جلد الوجه والرقبة)، مُسببةً حالة تُشبه حروق الشمس خلال فترة قصيرة نسبيًا من اللحام. بالإضافة إلى الإشعاع، تُشكل الغازات أو الرذاذ المُتناثر خطرًا على الجلد والعينين. ^{[ 2 ]}

جميع خوذات اللحام عرضة للتلف، كالتشققات، التي قد تُضعف الحماية من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. إضافةً إلى حماية العينين، تحمي الخوذة الوجه من شرارات المعدن الساخن المتولدة عن القوس الكهربائي ومن أضرار الأشعة فوق البنفسجية. عند اللحام العلوي، يُستخدم غطاء جلدي للرأس والكتفين للوقاية من حروق الرأس والكتفين. ^{[ 3 ]}

تتضمن معظم خوذات اللحام نافذة ( واقية للعين ) مغطاة بمرشح يُسمى غطاء العدسة، يسمح للحام بالرؤية أثناء العمل. قد تكون النافذة مصنوعة من زجاج ملون، أو بلاستيك ملون، أو مرشح متغير الكثافة مصنوع من عدستين مستقطبتين . وتختلف أغطية العدسات المطلوبة باختلاف عمليات اللحام. فعلى سبيل المثال، يُعدّ لحام الغاز الخامل المعدني (MIG) ولحام الغاز الخامل التنغستن (TIG) من العمليات منخفضة الشدة، لذا يُفضّل استخدام غطاء عدسة أخف وزنًا.

نظارات اللحام هي نظارات واقية ذات تظليل داكن، مصممة لحماية العينين من الضوء الساطع الناتج عن لحام الأكسجين والوقود والعمليات المشابهة، وكذلك من الشرر والحطام. ^{[ 4 ]} تولد الأقواس الكهربائية المفتوحة (كما هو الحال في لحام القوس الكهربائي والعمليات الأخرى) كميات أكبر بكثير من الضوء والأشعة فوق البنفسجية ، مما يستدعي حماية الوجه بالكامل؛ ومعظم نظارات اللحام لا تتمتع بدرجة تظليل كافية للحام القوس الكهربائي.

تم طرح خوذة اللحام الحديثة المستخدمة اليوم لأول مرة عام 1937 من قِبل شركة ويلسون برودكتس. ^{[ 5 ]} وفي عام 1981، قدمت شركة هورنيل إنترناشونال السويدية (التي تملكها الآن شركة 3M ^{[ 6 ]} ) غطاءً إلكترونيًا لشاشة LCD يُعتم تلقائيًا عند استشعار المستشعرات لقوس اللحام الساطع، ^{[ 7 ]} وهو فلتر التعتيم التلقائي Speedglas. مع هذه الخوذات الإلكترونية ذاتية التعتيم، لم يعد على اللحام الاستعداد للحام ثم إيماء رأسه لخفض الخوذة على وجهه. وتكمن الميزة في أن اللحام لا يحتاج إلى تعديل وضع خوذة اللحام يدويًا، مما يوفر الوقت ويقلل أيضًا من خطر التعرض للضوء الضار الناتج عن عملية اللحام.

في الولايات المتحدة، يُعدّ معيار ANSI Z87.1+ المعيار الصناعي المعتمد لخوذات اللحام، والذي يُحدد أداء مجموعة واسعة من أجهزة حماية العين. يشترط هذا المعيار أن توفر الخوذات ذاتية التعتيم حماية كاملة من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء حتى في حال عدم تعتيمها. ^{[ 7 ]} يُعدّ هذا المعيار اختياريًا، لذا ينبغي على المشترين التأكد من توافق الخوذة مع معيار ANSI Z87.1 (كما هو موضح في الملصق المناسب).

تستمد متطلبات إدارة السلامة والصحة المهنية الأمريكية (OSHA) لخوذات اللحام من معايير مثل ANSI Z49.1، السلامة في اللحام والقطع ، القسم 7 ( حماية الأفراد ) ^{[ 8 ]} وANSI Z89.1 ( متطلبات السلامة لحماية الرأس في الصناعة ). ^{[ 9 ]} كما توصي OSHA بأرقام تظليل معينة بناءً على نوع اللحام وتصنيف التيار. ^{[ 10 ]}

تنص طبعة عام 1967 من معيار ANSI Z49.1.7.2.2.10 على أن "جميع العدسات والصفائح المرشحة يجب أن تستوفي اختبار نقل الطاقة الإشعاعية المنصوص عليه في الفقرة 6.3.4.6 من قانون السلامة لحماية الرأس والعينين والجهاز التنفسي ، المعيار الأمريكي Z2.1-1959". ^{[ 8 ]}

اعتبارًا من عام 2023، يوفر موقع OSHA الإلكتروني معايير الحد الأدنى من الظلال الواقية بموجب المعيار 1910.133 ( حماية العين والوجه )، القسم (أ) (5): ^{[ 11 ]}

كقاعدة عامة، ابدأ بدرجة تظليل داكنة جدًا بحيث لا يمكنك رؤية منطقة اللحام. ثم انتقل إلى درجة تظليل أفتح توفر رؤية كافية لمنطقة اللحام دون أن تقل عن الحد الأدنى. في لحام أو قطع الغاز بالأكسجين والوقود، حيث ينتج الموقد ضوءًا أصفرًا قويًا، يُفضل استخدام عدسة مرشحة تمتص الخط الأصفر أو خط الصوديوم في الضوء المرئي (الطيفي) المستخدم في العملية.

وفقًا لمعيار ANSI Z87.1-2003، ^{[ 12 ] :} يتم اشتقاق ^{42 "رقم الظل" على النحو التالي:}

رقم الظل،${\displaystyle S}$، يرتبط بنفاذية الضوء${\displaystyle T_{L}}$(معبراً عنها ككسر، وليس كنسبة مئوية) من خلال المعادلة:

${\displaystyle S={\dfrac {7}{3}}log_{10}{\dfrac {1}{T_{L}}}+1}$^{[ 12 ]}

${\displaystyle T_{L}}$يتم تعريفها بالنسبة إلى CIE Illuminant A (أي نقطة مرجعية للإضاءة المنزلية المتوهجة النموذجية ) و CIE 1931 Standard Colorimetric Observer . ^{[ 12 ]}

إنّ درجات الألوان المحددة من قِبل المعهد الوطني الأمريكي للمواصفات القياسية (ANSI) ليست أرقامًا محددة، بل نطاقات؛ ولكل منها قيمة نفاذية قصوى ودنيا واسمية. علاوة على ذلك، فإنّ قيم النفاذية المقبولة للأشعة فوق البنفسجية البعيدة أقل بكثير من قيم النفاذية لضوء الإضاءة A ("يجب أن تكون أقل من عُشر الحد الأدنى المسموح به للنفاذية الضوئية"). ^{[ 12 ]}

• جيفوس، لاري (1999). اللحام: المبادئ والتطبيقات . ألباني: تومسون ديل مار. ISBN 0-8273-8240-5.