探析焊接煙塵的治理措施

一. 焊接過程中產(chǎn)生的焊接煙塵對人體的危害 
　　焊接過程中產(chǎn)生的焊接金屬煙塵的成分很復(fù)雜，焊接方法、焊接金屬和焊接材料的不同，其產(chǎn)生的焊接金屬煙塵的成分也有所差異，其主要成分多是以氧化鐵、氧化錳、氟化物、二氧化硅等組成的混合性粉塵。焊接黑色金屬材料時，煙塵的主要成份有鐵、硅、錳等的化合物。焊接其它材料時，煙塵中會有鋁、鋅、鉻、鎳、銅、鉬等的化合物。在焊接黑色金屬產(chǎn)生煙塵的諸多成份中，主要有害物是錳。用低氫型焊條的手工電弧焊接時，粉塵中含有極毒的可溶性氟。有毒粉塵的吸入還可引起全身性中毒癥狀。 
　　焊工接觸金屬煙塵，如果防護(hù)不良，將引起頭痛、惡心、氣管炎、肺炎，甚至有形成焊工塵肺、金屬熱和錳中毒危險的可能性。金屬煙塵還能引起像肺粉塵沉著癥、支氣管哮喘、過敏性肺炎、非特異慢性阻塞性肺病，有的放射性粉塵還有致癌作用。 
　　二.各廠房原配置的通風(fēng)設(shè)備存在的問題 
　　1.通風(fēng)設(shè)備功率不足，設(shè)備是按各車間原發(fā)動機修理生產(chǎn)能力配備的，如今各車間已成為抽油機、容器制造的主要生產(chǎn)場地，并生產(chǎn)能力逐年大幅提高，通風(fēng)能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，無法及時有效的將工作面上的煙塵、粉塵無法排除。 
　　2.通風(fēng)設(shè)備安裝位置不合理。大部分廠房的通風(fēng)實施安裝在廠房離地8.5米左右的墻體上，而工作面大部分在地面上，主要煙塵、粉塵集中在工作面上方2—3米處，被抽吸向上運行的范圍很小，不能起到及時有效排放的作用。 
　　3.通風(fēng)設(shè)備配備不足。一是缺少可移動的、噪音低的、座地式排風(fēng)設(shè)備；二是缺少有限空間和密閉容器內(nèi)焊接煙塵抽排設(shè)備。每年在壓力容器、各類罐體、房體內(nèi)的焊接工作量非常大，焊接煙塵、粉塵在這些有限空間內(nèi)聚集不易擴散，必須依靠通風(fēng)或抽排設(shè)備才能排除。以往是采取通壓縮空氣進(jìn)入限空間擠壓幫助通風(fēng)，壓縮空氣來源于空氣泵，各車間空氣泵的數(shù)量有限，且使用噪音大、移動不方便、占空間，效果也不太好。 
　　三.焊接煙塵的治理方案主要措施 
　　1 .采用無煙塵和少煙塵焊接工藝 
　　焊接煙塵的高溫蒸汽主要來自于焊條和焊絲端部的液態(tài)金屬和熔渣，因此消除焊接煙塵，首先在工藝上應(yīng)采用不消耗焊接材料的焊接方法。如：電阻焊、摩擦焊、電子束焊接等。采用少煙塵焊接工藝，如：埋弧焊、電渣焊等近年來我國先后研制、開發(fā)和引進(jìn)的一些的焊接設(shè)備、技術(shù)和材料。 
　　諸如電子束焊接、激光焊接、激光釬焊和激光切割、激光與電弧復(fù)合熱源焊接、水射流切割、單絲或雙絲窄間隙埋弧焊、4絲高速埋弧焊、數(shù)控切割系統(tǒng)等，都屬于無煙塵和少煙塵焊接和切割工藝。 
　　2. 開發(fā)和使用低塵和低毒焊接材料 
　　開發(fā)低塵和低毒焊接材料是焊接研究部門的首要工作，一種新型焊接材料的開發(fā)成功并達(dá)到實踐檢驗合格后投放市場，有一定的周期，因此，寄希望于新材料是遠(yuǎn)水解不了近渴，應(yīng)該在現(xiàn)有材料中盡量選用低塵和低毒焊接材料，以降低車間焊接煙塵人的危害。 
　　3. 提高焊接機械化和自動化程度 
　　焊接過程中采用機械化和自動化裝置，可使焊工遠(yuǎn)離污染源，使工人的勞動條件大為改善，同時提高了焊接生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。如：焊接操作機、焊接滾輪架、變位機、自動焊機、焊接機器人等。 
　　4.局部排風(fēng) 
　　4.1.排風(fēng)罩的形式 
　　《暖通空調(diào)設(shè)計選用手冊》里有各種形式的局部排風(fēng)罩可供選擇。對于焊接地點固定或不固定的手工電弧焊和半自動焊可選用升降式回轉(zhuǎn)排風(fēng)罩，增加幾段可彎曲與可伸縮的柔性風(fēng)管，使每個排風(fēng)罩可以上下左右移動，作用半徑可達(dá)8m。柔性風(fēng)管的直徑為160mm左右，風(fēng)速為12m/s，排風(fēng)量可達(dá)860m3/h。當(dāng)排風(fēng)罩距焊接點高度為400～600mm時，排除煙塵的效果較好。在人手較難觸摸到的地方進(jìn)行手工焊接時，可使用小尺寸排風(fēng)罩。排風(fēng)罩形式可為喇叭型或條縫型，用磁性固定件吸牢在工件上，罩口距焊接點50～100mm，采用柔性風(fēng)管，管徑為50mm左右，排除煙塵效果比較好。 
　　4. 2排風(fēng)罩的排風(fēng)量計算方法 
　　側(cè)吸罩排風(fēng)量計算公式為L=0.75×Vx×（5X2+F）×3600 m3/h 
　　公式中X為焊點離側(cè)吸罩口距離（m）； 
　　F為罩口面積（m2）； 
　　Vx為焊接點水平吸入速度（m/s）；Vx為0.5～1.0 m/s，但考慮橫向氣流干擾及操作方法影響等因素，建議取Vx為1.0～1.2 m/s。 
　　上部排風(fēng)罩排風(fēng)量計算公式為L=3600×Vo×F m3/h 
　　公式F為罩口面積（m2）； 
　　Vo為罩口平均風(fēng)速，四邊敞開Vo= 1.05～1.25 m/s，三邊敞開Vo= 0.9～1.05 m/s，二邊敞開Vo= 0.75～0.9 m/s，一邊敞開Vo= 0.5～0.75 m/s。 
　　5焊接煙塵的凈化 
　　把含有有害物的空氣從廠房向大氣排放之前，還需進(jìn)行除塵凈化，防止二次污染。 
　　傳統(tǒng)的除塵方式有：布袋、洗滌和高壓靜電。布袋除塵效率高，但阻力大，對排風(fēng)量影響大；洗滌式有二次污染，在冬天水會結(jié)冰；高壓靜電除塵效率高，但設(shè)備投資高，管理技術(shù)要求高。 
　　6.分層送風(fēng) 
　　6..1分層送風(fēng)的原理 
　　在有熱源的廠房里，由于在高度上具有穩(wěn)定的溫度梯度，如果以較低的風(fēng)速（V<0.2～0.5m/s），較大的風(fēng)量，將送風(fēng)溫差較?。?Delta;t=2～4℃）的新鮮空氣直接送入廠房，低溫的新風(fēng)在重力作用下先是下沉，然后慢慢擴散，在地面上形成一層簿簿的空氣層。而廠房內(nèi)熱源產(chǎn)生的熱氣流，由于浮力作用而上升，并不斷卷入周圍空氣。這樣，由于熱氣流上升時的卷吸作用，后續(xù)新風(fēng)的推動作用和抽風(fēng)口的抽吸作用，廠房上方的新鮮空氣緩緩向上移動，形成類似于向上的均勻流的流動，于是工作區(qū)的污濁空氣被后續(xù)的新風(fēng)所取代。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定時，廠房空氣在溫度、濃度上便形成兩個區(qū)域：上部混合區(qū)和下部單向流動的清潔區(qū)。 
　　6.2.通風(fēng)控制 
　　為達(dá)到良好的分層抽風(fēng)除塵效果，根據(jù)工作面的變化位置開啟下部抽風(fēng)機，以及焊接工作面的多少決定開機的臺數(shù)，及時將絮狀煙霧層排除；而上部風(fēng)機由于煙霧已彌漫基本上處于全開狀態(tài)。 
　　6.3、分層抽風(fēng)治理焊接煙塵的優(yōu)點 
　　與局部焊接煙塵除塵設(shè)備相比，與傳統(tǒng)的混合送風(fēng)除塵系統(tǒng)相比，采用分層抽風(fēng)技術(shù)治理焊接煙塵有以下幾大優(yōu)點： 
　?。?）.因為煙塵的收集直接針對絮狀煙霧層部位，所以除塵*、排出及時，且不受焊接工件大小的影響、不受焊接工位變化的影響； 
　?。?）風(fēng)機的開啟機動靈活，不受焊接工位變化的影響，利于室內(nèi)空氣的調(diào)節(jié)； 
　?。?）.焊煙除塵設(shè)備投資小，運行費用低； 
　?。?）.操作者在工作的過程中不會受到風(fēng)機的任何干擾，能極大地提高生產(chǎn)效率。 
　　結(jié)束語： 
　　在經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展21世紀(jì)，中國乃至*對環(huán)境保護(hù)和勞動保護(hù)工作已越來越重視，而作為科技發(fā)展的創(chuàng)造者-人的保護(hù)理應(yīng)放在*。各企業(yè)應(yīng)把焊接煙塵處理工作當(dāng)作企業(yè)發(fā)展的一項重要任務(wù)來抓，只有把人保護(hù)好了，才能為企業(yè)創(chuàng)造更大的價值。