焊接煙塵的危害與處理

  1.焊煙產(chǎn)生的機理 在焊接電弧的高溫作用下，焊材端部 的液態(tài)金屬和熔渣激烈蒸發(fā)，同時在熔滴 和熔池的表面上也發(fā)生蒸發(fā)，由于蒸發(fā)而 產(chǎn)生的高溫蒸氣從電弧區(qū)被吹出后迅速被 氧化和冷凝，變成細小的固態(tài)粒子。這些微小的顆粒分散懸浮與空氣中，彌散于電弧 周圍，形成焊接煙塵。電弧的紫外線輻射作 用于周圍環(huán)境空氣中的氧和氮形成臭氧和 氮氧化物，以及氧化過程中產(chǎn)生的氣體，這 些都會對人體產(chǎn)生危害。

 ２ 焊接煙塵的特點
（１）焊接煙塵粒子小，煙塵呈碎片狀，粒 徑為１μｍ左右。
（２）焊接煙塵的粘性大。
（３） 焊接煙塵的溫度較高。在排風管道和濾芯 內(nèi)，空氣溫度為６０℃～８０℃。
（４）焊接過程的 發(fā)塵量較大。

 ３ 減少焊煙污染的途徑
   焊接煙塵及有害氣體的治理在傳播途 徑上的控制方式有２種：全室通風和局部排風。
全室通風也稱稀釋通風，它是用清潔空氣稀釋室內(nèi)空氣中的有害物濃度，使室內(nèi)空氣中有害物濃度不超過衛(wèi)生標準規(guī)定的高允許濃度，同時不斷地將污染空氣排 至室外或收集凈化。全室通風包括自然通 風和機械通風２種方式。對于戶外焊接作業(yè) 或敞開的空間焊接，一般采用自然通風方式，對于室內(nèi)作業(yè)通常采用機械通風方式 或是加強自然通風與機械通風相結合的方 式。

   室內(nèi)作業(yè)采用加強自然通風的方式就 是建筑物做通風屋脊、天窗等方法，機械通 風通過安裝在墻上或天花板上的軸流風 機，把車間內(nèi)焊煙排出室外，或者經(jīng)過凈化 器凈化后在車間內(nèi)循環(huán)使用，達到使車間 煙塵濃度降低的目的。循環(huán)被凈化的空氣，解決了車間內(nèi)的能量損失。國內(nèi)很多工廠 目前常用這種方式。焊煙的特點是距離焊 點３５０ｍｍ以外，焊煙呈發(fā)散狀，然后暈在空 中，用全室通風的解決效果很有限。全室通 風系統(tǒng)屬于“被動式除塵”，動力能耗非常 高并且會產(chǎn)生大量的動力浪費，它是整個 廠房內(nèi)部空氣與外部空氣進行兌換，此方 式換氣效率低。另外呼吸道保護和帶壓力 的焊接頭盔目前也都屬于“被動式除塵”。局部排風是對局部氣流進行治理，使局部 工作地點不受有害物的污染，保持良好的 空氣環(huán)境。一般局部排風機組由集氣罩、風 管、凈化系統(tǒng)和風機４部分組成。局部排風按集氣方式的不同可以分為固定式局部排風系統(tǒng)和移動式局部排風系統(tǒng)。固定式局部排風系統(tǒng)主要用于操作地點和工人操作方式固定的大型焊接生產(chǎn)車間，可根據(jù)實際情況一次性固定集氣罩的位置。移動式局部排風系統(tǒng)工作狀態(tài)相對靈活，可根據(jù)不同的工況，采用不同的工作姿態(tài)，保證處理效率及操作人員的便利。焊接煙塵和有害氣體的凈化系統(tǒng)通常采用袋式或靜電除塵與吸附劑相結合的凈化方式，處理效率高、工作狀態(tài)穩(wěn)定。所謂局部排風即從焊煙發(fā)生源和焊接工具源進行處理。屬于“主動 式除塵”方式。發(fā)生源清除是當焊接工作開始時，除塵系統(tǒng)末端的活動臂管吸風口便開始對產(chǎn)生煙塵進行抽排：為確保煙塵的抽排效果在使用時要保證臂管吸風口與焊點間的距離保持在１５０ｍｍ～３５０ｍｍ。其原理是煙塵在活動臂管被吸入，經(jīng)過支管道，然后進入主管道，再進入除塵器本體，煙塵在 除塵器本體內(nèi)被凈化，凈化后的潔凈空氣進入室內(nèi)，也可以排出室外。其風量參數(shù)為風壓通常在１２００Ｐａ～４０００Ｐａ；風量通常在９００ｍ３／ｈ～１２００ｍ３ ／ｈ；風速７ｍ／ｓ～１５ｍ／ｓ，風速不可過高，過高會因管道內(nèi)顆粒物的高速移動而加快磨損管道內(nèi)壁。其系統(tǒng)末端捕捉設備通常采用活動臂管，活動臂內(nèi)含金屬構架，可自行支撐，使軟管可停止于三維空間的任意位置。適用產(chǎn)生的焊煙的源頭抽排，可以根據(jù)現(xiàn)場的工作需要配制不同的吸風罩，如加大型、圓形、附帶工作燈型、方口型等多種，以適應不同的要求。發(fā)生源清除的吸塵效率，在額定的吸塵距離（無外界橫風干擾）吸塵率在９５％以上。另外，從工具源頭處理屬于“主動式除塵”，它主要針對手工氣保焊或自動氣保焊接工況，它是采用高真空原理直接與環(huán)保型焊槍（自帶吸塵口）一起聯(lián)動工作。 這種方式在國內(nèi)由于工人的工作習慣，一般采用較少。從焊煙發(fā)生源和焊接工具源進行處理焊煙的動能需求低，吸塵率高，即當煙塵產(chǎn)生時除塵系統(tǒng)則直接從發(fā)生源將其抽走，故不會有大量的煙塵滯留于車間內(nèi)部，同時此方式大大的提高了焊接工人的身體健康；且是進行點對點除塵，所以不會出現(xiàn)能耗浪費現(xiàn)象。但是，對于焊接區(qū)域大、焊接位置不固定， 焊接工件復雜多變的工廠，局部排風就會有局限。現(xiàn)在，出現(xiàn)一種新的方式整體廠房焊接煙塵凈化分層送風技術。焊接車間屬于有熱源的車間、由于在高度上具有穩(wěn)定的溫度梯度，采用較低的風速（Ｖ＜０．２ｓ～０．５／ｓ），將溫度較抵（△ｔ＝２℃～４℃）的新鮮空氣直接送入廠房工作區(qū)，低溫的新風在重力作用下先是下沉，隨后慢慢擴散，在地面以上形成一層薄薄的空氣層。而廠房內(nèi)熱源產(chǎn)生的熱氣流由于浮力作用而上升，并不斷吸卷周圍空氣。這樣在后續(xù)新風的推力作用下和頂部抽風口的抽吸作用下，在面上方的新鮮空氣緩緩上升，形成向上的均勻氣流，于是工作區(qū)的含塵空氣為后續(xù)的新風所取代。當達到穩(wěn)定后，在廠房內(nèi)四于溫度差而形成兩個區(qū)域。上部為混合區(qū)，下部為向上流動的潔凈區(qū)。分層送風技術是在廠房兩側約３ｍ～４ｍ高采用低風速大流量向廠房中部送新風。在送風氣流推力、煙塵上升和回風口的吸力共同作用下，形成向上流動的氣流。由于送風溫差小，送風速度慢，在工作區(qū)工作感覺舒適，與其它送風方式相比，分層送氣還具有節(jié)能、通風效率高的特點，可對廠房一定高度的污染空氣進行有效控制。對于一些特殊要求的焊接生產(chǎn)廠房，既要滿足改善生產(chǎn)環(huán)境的要求，又要滿足生產(chǎn)工藝的要求（在規(guī)定的溫度、濕度下焊接才能滿足產(chǎn)品的質量要求），就需要將除塵凈化與恒溫恒濕系統(tǒng)相結合起來，達到綜合治理的目的。目前，國內(nèi)已有部分生產(chǎn)廠家采用這種方式進行治理。