ISO 15012-1:2013
(Main)Health and safety in welding and allied processes — Equipment for capture and separation of welding fume — Part 1: Requirements for testing and marking of separation efficiency
Health and safety in welding and allied processes — Equipment for capture and separation of welding fume — Part 1: Requirements for testing and marking of separation efficiency
ISO 15012-1:2013 specifies a method for testing equipment for the separation of welding fume in order to determine whether its separation efficiency meets specified requirements. The method specified does not apply to testing of filter cartridges independent of the equipment in which they are intended to be used. ISO 15012-1:2013 applies to equipment that is manufactured after its publication.
Hygiène et sécurité en soudage et techniques connexes — Équipements de captage et de filtration des fumées de soudage — Partie 1: Exigences pour les essais et marquage relatifs à l'efficacité de la séparation
L'ISO 15012-1:2013 spécifie une méthode d'essai de l'équipement de filtration de fumées de soudage dans le but de déterminer si son efficacité de séparation satisfait aux exigences spécifiées. La méthode spécifiée j'est pas applicable aux essais des cartouches filtrantes indépendantes de l'équipement dans lequel elles sont destinées à être utilisées. L'ISO 15012:2013 est applicable aux équipements fabriqués après sa date de publication.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15012-1
Second edition
2013-04-01
Health and safety in welding and allied
processes — Equipment for capture
and separation of welding fume —
Part 1:
Requirements for testing and marking
of separation efficiency
Hygiène et sécurité en soudage et techniques connexes —
Équipements de captage et de filtration des fumées de soudage —
Partie 1: Exigences pour les essais et marquage relatifs à l’efficacité
de la séparation
Reference number
ISO 15012-1:2013(E)
©
ISO 2013
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ISO 15012-1:2013(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 15012-1:2013(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Requirement . 2
5 Principle . 2
6 Equipment . 2
7 Test method . 5
7.1 Selection of test arrangement . 5
7.2 Test conditions . 5
7.3 Procedure . 5
7.4 Calculation of the separation efficiency . 9
8 Accuracy of measurement . 9
9 Marking . 9
Annex A (normative) Label for welding fume separation equipment .10
Annex B (informative) Welding fume source .11
Annex C (informative) Test cabin .13
Bibliography .14
© ISO 2013 – All rights reserved iii
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ISO 15012-1:2013(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15012-1 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN), in collaboration with
ISO Technical Committee TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee SC 9, , in accordance with
the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15012-1:2004), which has been
technically revised.
ISO 15012 consists of the following parts, under the general title Health and safety in welding and allied
processes — Equipment for capture and separation of welding fume:
— Part 1: Requirements for and testing and marking of separation efficiency
— Part 2: Determination of the minimum air volume flow rate of captor hoods and nozzles
The following part is under preparation:
— Part 4: Design requirements
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ISO 15012-1:2013(E)
Introduction
It is common practice in the fabrication industry to control exposure to welding fume using local exhaust
ventilation equipment that, following capture and separation of the fume, returns the extracted air to
the workplace or exhausts it to the atmosphere. It is important that such equipment has high separation
efficiency so that as little fume as possible is recirculated or exhausted. This part of ISO 15012 has
therefore been promulgated to specify requirements and a test method for determining the efficiency of
welding fume separation equipment.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15012-1:2013(E)
Health and safety in welding and allied processes —
Equipment for capture and separation of welding fume —
Part 1:
Requirements for testing and marking of separation
efficiency
1 Scope
This part of ISO 15012 specifies a method for testing equipment for the separation of welding fume in
order to determine whether its separation efficiency meets specified requirements.
The method specified does not apply to testing of filter cartridges independent of the equipment in
which they are intended to be used.
This part of ISO 15012 applies to equipment that is manufactured after its publication.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 2602, Statistical interpretation of test results — Estimation of the mean — Confidence interval
ISO 15011-1, Health and safety in welding and allied processes — Laboratory method for sampling fume and
gases — Part 1: Determination of fume emission rate during arc welding and collection of fume for analysis
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
local exhaust ventilation
LEV
use of extraction to remove contaminated air at or near to its source
3.2
welding fume separation equipment
air filtration equipment, the purpose of which is to separate particles generated by welding and allied
processes from workplace air
3.3
filter cleaning system
system designed to clean the filter of welding fume separation equipment in order to restore the air flow
rate through the filter when it is reduced by an accumulation of welding fume particles
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 15012-1:2013(E)
3.4
separation efficiency by mass
ratio of the mass of particles retained by welding fume separation equipment to the mass of particles
entering the equipment during a given period
[10] [11]
Note 1 to entry: See also EN 1093-6 and EN 1093-7.
3.5
emission rate
mass of the particles emitted by the welding fume source per time
Note 1 to entry: Emission rate is expressed in milligrams per second.
Note 2 to entry: See Annex B.
3.6
free-standing unit
separation equipment with an integrated fan
3.7
modular system
separation equipment consisting of a filter box, or multiple filter boxes, connected to a single fan
4 Requirement
When tested in accordance with the procedure described in Clause 7, welding fume separation equipment
shall have a lower confidence limit value of separation efficiency ≥99 %.
5 Principle
[10] [11]
The method is based on the methods specified in EN 1093-6 and EN 1093-7. The welding fume
separation equipment under test is operated under defined conditions, according to its intended use.
The emission rate of a welding fume source is measured and used subsequently to calculate the
concentration of fume generated during a test period when separation efficiency is measured.
Before separation efficiency measurements are made, welding fume is generated using the welding
fume source and separated for a period of 30 min.
For equipment with filters that are not intended to be cleaned, the concentration of fume passing
through the separation equipment during a 30 min period is measured and used together with the fume
concentration calculated from the fume emission rate to determine the separation efficiency.
For equipment with cleanable filters, an additional separation efficiency measurement is performed after
a further welding period without measurement and filter cleaning. The average of the two separation
efficiencies is calculated.
Two tests are performed and the average, the 95 % one-sided confidence interval and the lower
confidence limit value of the separation efficiency are calculated according to ISO 2602. If the resulting
lower confidence limit value is less than the required separation efficiency, consideration shall be given
to performing further tests.
6 Equipment
6.1 Welding fume source, capable of maintaining an emission rate of 10 mg/s ± 2 mg/s throughout the
test period. The welding fume source shall be fitted with an extracted fume hood that retains all the fume
emitted and shall be designed in such a way that it can be connected to the inlet duct of the test cabin, as
described in Figure 1, or directly to welding fume separation equipment with a ducted outlet, as described
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ISO 15012-1:2013(E)
in Figure 2. It shall be possible to determine the welding fume emission rate in situ without disturbing the
welding set-up in any way. An example of a suitable welding source and parameters required to achieve
the required welding fume emission rate are described in Annex B.
6.2 Test cabin, consisting of an enclosure for the welding fume separation equipment under test,
connected to the welding fume source via an upstream measurement duct. The cabin is connected to a
downstream measurement duct and an air mover (see Figure 1). The air flow rate through the air mover
is adjusted to between 95 % and 100 % of the air flow rate in the upstream duct, thus ensuring a small
positive air pressure in the cabin.
Key
1 welding fume source (see Figure B.1)
2 welding fume separation equipment
3 test cabin with funnel shaped outlet
4 air mover
5 position for measuring the air flow rate in the upstream duct, q
V, 1
6 positions for measuring the air flow rate in the downstream duct, q and isokinetic sampling of welding
V, 2
fume in the downstream duct
7 damper (to control the air flow rate passing through the welding fume source in order to avoid shielding gas
disturbance)
8 damper (to ensure that all welding fume is captured, even when filter units with a low air flow rate are under
test)
9 damper (to regulate the total air flow rate passing through the separation equipment)
10 damper (to control the air flow rate in the downstream duct in order to achieve a slight overpressure in the
cabin)
11 gap with a flap (to prevent damage on the cabin in case of high overpressure)
d upstream duct diameter
1
d downstream duct diameter
2
Figure 1 — Example of test cabin (schematic layout)
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ISO 15012-1:2013(E)
The positions for measuring the air flow rate and isokinetic sampling of welding fume in the downstream
duct are not the same, but are shown thus in Figure 1 for convenience. The requirement is that they
comply with the dimensions marked in Figure 1.
6.3 Test arrangement for welding fume separation equipment with a ducted outlet, consisting of
a welding fume source connected to the equipment via an upstream measurement duct. The outlet of the
welding fume separation equipment is directly linked to the downstream measurement duct (see Figure 2).
Key
1 welding fume source
2 welding fume separation equipment
3 damper (to control the air flow passing through the welding fume source in order to avoid shielding gas
disturbance)
4 position of equipment for measuring the air flow rate in the upstream duct
5 position of equipment for measuring the air flow rate and the welding fume concentration in the downstream
duct
6 damper (to ensure that all welding fume is captured, even when filter units with low air flow rates are under
test)
7 damper (to regulate the total air flow passing through the separation equipment)
d upstream duct diameter
1
d downstream duct diameter
2
Figure 2 — Test arrangement for welding fume separation equipment with a ducted outlet
(schematic layout)
3
6.4 Air volume flow rate measurement equipment, capable of measuring rates up to 2 000 m /h
3
continuously, to within ±200 m /h or better. The following combination of equipment is suitable.
A flow meter with a calibrated relationship between pressure difference and air flow rate, e.g. an orifice
plate, together with a digital manometer with a reading accuracy of at least 0,1 Pa to measure the
pressure difference across it. The digital manometer shall have a logging capability or be connected to a
logging system with a logging frequency of 1 min or less.
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ISO 15012-1:2013(E)
A
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15012-1
Deuxième édition
2013-04-01
Hygiène et sécurité en soudage et
techniques connexes — Équipements
de captage et de filtration des
fumées de soudage —
Partie 1:
Exigences pour les essais et marquage
relatifs à l’efficacité de la séparation
Health and safety in welding and allied processes — Equipment for
capture and separation of welding fume —
Part 1: Requirements for testing and marking of separation efficiency
Numéro de référence
ISO 15012-1:2013(F)
©
ISO 2013
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ISO 15012-1:2013(F)
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Publié en Suisse
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ISO 15012-1:2013(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigence . 2
5 Principe . 2
6 Équipement . 3
7 Méthode d’essai . 6
7.1 Choix du dispositif d’essai . 6
7.2 Conditions d’essai . 6
7.3 Mode opératoire . 6
7.4 Calcul de l’efficacité de la séparation .11
8 Exactitude de mesure .11
9 Marquage .11
Annexe A (normative) Étiquette pour équipement de filtration de fumées de soudage .12
Annexe B (informative) Source de fumées de soudage .13
Annexe C (informative) Cabine d’essai .15
Bibliographie .16
© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO 15012-1:2013(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 15012-1 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 121, Soudage, du Comité européen de
normalisation (CEN) en collaboration avec le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques
connexes, sous-comité SC 9, Santé et sécurité, conformément à l’Accord de coopération technique entre
l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15012-2:2004), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
L’ISO 15012 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Hygiène et sécurité en
soudage et techniques connexes — Équipements de captage et de filtration de fumées de soudage:
— Partie 1: Exigences pour les essais et marquage relatifs à l’efficacité de la séparation
— Partie 2: Détermination du débit volumique minimal d’air des bouches de captage
La partie suivante est en préparation:
— Partie 4: Exigences de conception
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ISO 15012-1:2013(F)
Introduction
Il est de pratique courante dans le secteur industriel de la fabrication de contrôler l’exposition aux fumées
de soudage au moyen d’un équipement de ventilation par aspiration localisée qui, après avoir capté et
filtré les fumées, ramène l’air aspiré au poste de travail ou le rejette dans l’atmosphère. Il est important
que l’efficacité de séparation d’un tel équipement soit élevée de façon à remettre en circulation ou à
évacuer le moins de fumées possible. La présente partie de l’ISO 15012 a donc été promulguée dans le but
de spécifier des exigences et une méthode d’essai pour la détermination de l’efficacité de l’équipement de
filtration de fumées de soudage.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15012-1:2013(F)
Hygiène et sécurité en soudage et techniques
connexes — Équipements de captage et de filtration des
fumées de soudage —
Partie 1:
Exigences pour les essais et marquage relatifs à l’efficacité
de la séparation
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 15012 spécifie une méthode d’essai de l’équipement de filtration de fumées
de soudage dans le but de déterminer si son efficacité de séparation satisfait aux exigences spécifiées.
La méthode spécifiée n’est pas applicable aux essais des cartouches filtrantes indépendantes de
l’équipement dans lequel elles sont destinées à être utilisées.
La présente partie de l’ISO 15012 est applicable aux équipements fabriqués après sa date de publication.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour
les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 2602, Interprétation statistique de résultats d’essais — Estimation de la moyenne — Intervalle de confiance
ISO 15011-1, Hygiène et sécurité en soudage et techniques connexes — Méthode de laboratoire
d’échantillonnage des fumées et des gaz — Partie 1: Détermination du débit d’émission de fumée lors du
soudage à l’arc et collecte des fumées pour analyse
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
ventilation par aspiration localisée
LEV
recours à l’extraction pour supprimer l’air contaminé à la source ou près de la source
3.2
équipement de filtration de fumées de soudage
équipement de filtration d’air dont le but est de séparer de l’air du poste de travail les particules générées
par le soudage et les techniques connexes
3.3
système de nettoyage de filtre
système conçu pour le nettoyage du filtre de l’équipement de filtration de fumées de soudage afin de rétablir
le débit d’air à travers le filtre lorsqu’il est réduit par une accumulation de particules de fumées de soudage
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ISO 15012-1:2013(F)
3.4
efficacité massique de séparation
rapport de la masse de particules retenues par l’équipement de filtration de fumées de soudage à la
masse de particules entrant dans l’équipement au cours d’une période donnée
[10] [11]
Note 1 à l’article: Voir également l’EN 1093-6 et l’EN 1093-7.
3.5
taux d’émission
masse de particules émises par la source de fumées de soudage par unité de temps
Note 1 à l’article: Le taux d’émission est exprimé en milligrammes par seconde.
Note 2 à l’article: Voir Annexe B.
3.6
unité autonome
équipement de filtration à ventilateur intégré
3.7
système modulaire
équipement de filtration constitué d’un caisson filtrant ou de plusieurs caissons filtrants relié(s) à un
ventilateur unique
4 Exigence
L’équipement de filtration de fumées de soudage, soumis à essai conformément au mode opératoire
décrit dans l’Article 7, doit avoir une valeur inférieure limite de confiance de l’efficacité de la séparation,
supérieure ou égale à 99 %.
5 Principe
[10] [11]
La méthode se fonde sur les méthodes spécifiées dans l’EN 1093-6 et l’EN 1093-7. L’équipement de
filtration de fumées de soudage soumis à essai fonctionne dans des conditions définies correspondant à
son utilisation prévue.
Le taux d’émission d’une source de fumées de soudage est mesuré et est utilisé ensuite pour
calculer la concentration des fumées générées pendant une période d’essai, lorsque l’efficacité de la
séparation est mesurée.
Avant que les mesurages de l’efficacité de la séparation soient effectués, les fumées de soudage sont
générées en utilisant une source de fumées de soudage et séparées pendant une période de 30 min.
Pour les équipements munis de filtres qui ne sont pas prévus pour être nettoyés, la concentration des
fumées passant à travers l’équipement de filtration pendant une période de 30 min est mesurée et est
utilisée avec la concentration de fumées calculée à partir du taux d’émission de fumées pour déterminer
l’efficacité de la séparation.
Pour les équipements munis de filtres nettoyables, un mesurage supplémentaire de l’efficacité de la
séparation doit être effectué sans mesurage ni nettoyage du filtre après une autre période de soudage.
Deux essais sont réalisés et la moyenne, l’intervalle de confiance unilatéral avec un niveau de confiance de
95 % et valeur inférieure limite de confiance de l’efficacité de la séparation sont calculés conformément
à l’ISO 2602. Si la valeur inférieure limite de confiance qui en résulte est inférieure à l’efficacité de la
séparation requise, la réalisation d’autres essais doit être étudiée.
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ISO 15012-1:2013(F)
6 Équipement
6.1 Source de fumées de soudage, capable de maintenir un taux d’émission de 10 mg/s ± 2 mg/s
pendant toute la durée de l’essai. Une source de fumées de soudage doit être équipée d’une hotte
d’extraction de fumées qui retient toutes les fumées émises et doit être conçue de façon à pouvoir être
raccordée au conduit d’admission de la cabine d’essai, comme décrit à la Figure 1, ou directement à
l’équipement de filtration de fumées de soudage avec sortie raccordée comme décrit à la Figure 2. Il doit
être possible de déterminer sur site le taux d’émission des fumées de soudage, sans perturber de quelque
façon que ce soit l’installation de soudage. Un exemple de source de fumées de soudage appropriée et des
paramètres requis pour obtenir le taux requis d’émission de fumées de soudage sont décrits à l’Annexe B.
6.2 Cabine d’essai, constituée d’une enceinte fermée pour l’équipement de filtration de fumées de
soudage soumis à essai, raccordée à la source de fumées de soudage par l’intermédiaire d’un conduit de
mesurage amont. La cabine est raccordée à un conduit de mesurage aval et à un dispositif d’entraînement
de l’air (voir Figure 1). Le débit d’air à travers le dispositif d’entraînement de l’air est réglé entre 95 % et
100 % du débit d’air dans le conduit amont, ce qui permet de maintenir une légère pression positive d’air
dans la cabine.
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ISO 15012-1:2013(F)
Légende
1 source de fumées de soudage (voir Figure B.1)
2 équipement de filtration de fumées de soudage
3 cabine d’essai à sortie en forme d’entonnoir
4 dispositif d’entraînement de l’air
5 position de mesurage du débit d’air dans le conduit amont, q
V,1
6 position de mesurage du débit d’air dans le conduit amont q et de l’échantillonnage isocinétique des
V,2
fumées de soudage dans le conduit aval
7 grille (pour contrôler le débit d’air à travers la source de fumées de soudage de manière à éviter que le gaz de
protection soit perturbé)
8 grille (pour s’assurer que la totalité des fumées de soudage est captée, même lorsque l’essai est réalisé avec
des unités de filtration à faible débit d’air)
9 grille (pour réguler le débit total à travers l’équipement de filtration)
10 grille (pour réguler le débit d’air dans le conduit aval de manière à obtenir une légère surpression dans la
cabine)
11 espace avec un volet (pour empêcher l’endommagement de la cabine en cas de surpression importante)
d diamètre conduit amont
1
d diamètre conduit aval
2
Figure 1 — Exemple de cabine d’essai (représentation schématique)
Les positions pour le mesurage du débit d’air et de l’échantillonnage isocinétique des fumées de soudage
dans le conduit aval ne sont pas identiques mais elles sont indiquées ainsi à la Figure 1 pour des raisons
de commodité. L’exigence est qu’elles satisfassent aux dimensions indiquées à la Figure 1.
6.3 Dispositif d’essai pour équipement de filtration de fumées de soudage avec sortie raccordée,
composé d’une source de fumées de soudage reliée à cet équipement par un conduit de mesurage
amont. La sortie de l’équipement de filtration de fumées de soudage est reliée directement au conduit de
mesurage aval (voir Figure 2).
4 © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 15012-1:2013(F)
Légende
1 source de fumées de soudage
2 équipement de filtration de fumées de soudage
3 grille (pour contrôler l’écoulement d’air à travers la source de fumées de soudage de manière à éviter que le
gaz de protection soit perturbé)
4 position des appareils de mesurage du débit d’air dans le conduit amont
5 position des appareils de mesurage du débit d’air et de la concentration de fumées de soudage dans le conduit
aval
6 grille (pour s’assurer que la totalité des fumées de soudage est captée, même lorsque l’essai est réalisé avec
des unités de filtration à faible débit d’air)
7 grille (pour réguler le débit total à travers l’équipement de filtration)
d diamètre conduit amont
1
d diamètre conduit aval
2
Figure 2 — Dispositif d’essai pour équipement de filtration de fumées de soudage avec sortie
raccordée (représentation schématique)
6.4 Équipement de mesurage du débit volumique d’air, capable de mesurer des débits jusqu’à
3 3
2 000 m /h, avec une exactitude d’au moins ±200 m /h. La combinaison des appareils suivants convient.
Un débitmètre dont la relation entre la différence de pression et le débit d’air a été étalonnée,
par exemple une plaque à orifice, avec un manomètre numérique d’une précision de lecture d’au
moins 0,1 Pa pour mesurer la différence de pression. Le manomètre numérique doit disposer d’une
fonction d’enregistrement propre ou être connecté à un système d’enregistrement dont la fréquence
d’enregistrement est inférieure ou égale à 1 min.
Un dispositif de mesurage du débit d’air de performance équivalente peut également être utilisé.
L’étalonnage de tout le matériel doit être raccordé à des étalons nationaux.
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ISO 15012-1:2013(F)
7 Méthode d’essai
7.1 Choix du dispositif d’essai
Utiliser la cabine d’essai illustrée à la Figure 1 ou le dispositif d’essai montré à la Figure 2. N’importe
quel équipement de filtration de fumées de soudage (y
...
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