焊接烟尘治理技术

　　焊接过程中的污染严重，对环境和焊工造成非常大的危害，对于烟尘治理，应从污染源、治理途径和个人防护3个方面着手。

　　焊接过程中产生的污染种类多、危害大，会导致多种职业病（如焊工硅肺、锰中毒、电光性眼炎等）的发生，已成为一大环境公害。随着相关研究的深进，治理技术日趋完善，焊接污染已得到了相对有效的控制。依据我国焊接车间具体情况，结合国内外最新的研究成果及实用技术，从焊接污染的形成、特点及危害进手，提出切实可行的防治对策。
国内外焊接烟尘治理技术的现状分析

　　国外对焊接烟尘治理的研究比我国早，处理技术相对先进、成熟。焊接烟尘治理设备从单一性、固定式、大型化，向成套性、组合性、可移动性、小型化以及资源低耗方向发展。对焊接烟尘的处理采用局部透风为主、全面透风为辅的手段，以此改善作业环境的污染。

　　我国对焊接烟尘治理的研究固然起步较晚，但发展较快。在充分鉴戒国外相关产品设计和研究成果的基础上，形成了适合我国国情的设计思想。但由于整体水平上的差距，导致在处理设备设计制造、运行用度控制以及处理效果上与国外同类产品相比还有一定的差距。

　　焊接车间污染

　　焊接车间的污染因素按形成方式，可以分为化学有害污染和物理有害污染两大类。

　　1.化学有害污染

　　化学有害污染是指焊接过程中形成的焊接烟尘和有害气体。

　　（1）焊接烟尘

　　焊接烟尘是由金属及非金属物质在过热条件下产生的蒸气经氧化和冷凝而形成的。因此焊接烟尘的成分，取决于焊接材料（焊丝、焊条、焊剂等）和被焊接材料成分及其蒸发的难易。不同成分的焊接材料和被焊接材料，在施焊时将产生不同成分的烟尘(见表１)。

 

　　焊接烟尘的特点有：

　　①焊接烟尘粒子小，烟尘呈碎片状，粒径为1μm左右。

　　②焊接烟尘的粘性大。

　　③焊接烟尘的温度较高。在排风管道和滤芯内，空气温度为60~80℃。

　　④焊接过程的发尘量较大。一般来说，1个焊工操纵1天所产生的烟尘量约60~150g。几种焊接方法施焊时每分钟的发尘量和熔化每千克焊接材料的发尘量(见表2)。

 

　　（2）有害气体

　　有害气体是焊接时高温电弧下产生的，主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化物及氯化物等。

　　2.物理有害污染

　　物理有害污染包括：噪声、高频电磁辐射和光辐射。

　　焊接烟尘对操纵者的危害

　　焊工职业病的发生是各种焊接污染因素综合作用的结果。焊工职业病包括焊工尘肺、锰中毒、氟中毒、金属烟热及电光性眼炎等。其中化学污染(焊接烟尘和有害气体)的医学临床表现为咳嗽、咳痰、胸闷、气短以及有时咳血。

　　焊工职业病的发生主要取决于以下因素：焊接烟尘和气体的浓度，焊工接触有害污染的机会和持续时间，焊工个体体质与个人防护状况，焊工所处生产环境的优劣以及各种有害因素的相互作用。

　　焊接烟尘治理及发展方向

　　预防焊接烟尘的3条途径是：污染源的控制、传播途径的治理和个人防护。

　　1.污染源的控制

　　焊接过程中产生的污染种类和数目取决生产工艺、生产设备及操纵者的技术能力。

　　（1）生产工艺的优化选择

　　不同的焊接工艺产生的污染物种类和数目有很大的区别。条件答应的情况下，应选用成熟的隐弧焊代替明弧焊，可大大降低污染物的污染程度。

　　（2）设备的改进

　　在生产工艺确定的条件下，应选用机械化、自动化程度高的设备。采用低尘低毒焊条，以降低烟尘浓度和毒性。在选购新设备时，应注重设备的环保性能。

　　（3）进步操纵者技术水平

　　高水平的焊接工人在焊接过程中能够熟练、灵活地执行操纵规章，如不断观察焊条烘干程度、焊条倾斜角度、焊条是非及焊件位置情况，并作出相应的技术调整。与非熟练工相比，发尘量减少20%以上，焊接速度快10％，且焊接质量好。

　　2.传播途径治理

　　焊接烟尘及有害气体的治理控制方式有2种：整体治理和局部治理。

　　（1）整体治理法：采用分层送风技术治理整体厂房焊接烟尘。

　　分层送风是利用空气密度差而在室内形成由下而上的透风气流。新鲜空气以极低的流速从空气分布器流出，通常温度低于室温2~4℃，送风的密度大于室内空气的密度。在重力作用下送风下沉到地面并蔓延到全室，地面上形成一薄薄的冷空气层称其为空气湖。空气湖中的新鲜空气受热源上升气流的卷吸作用，后续新风的推动作用及排风口的抽吸作用而缓慢上升，形成类似活塞流的向上单向活动，因此室内热浊的空气被后续的新鲜空气抬升到车间顶部并被设置在上部的排风口所排出。

　　（2）局部治理法：

　　局部工位采用烟尘净化设备(如：移动式焊烟净化器、集中烟尘净化系统和净化工作台)，在特定的场合效果较好，使局部工作地点不受有害物的污染，保持良好的空气环境。一般局部治理设备由集气罩、风管、净化系统和风机4部分组成。局部治理按收集烟尘方式的不同可以分为固定式和移动式。焊接烟尘和有害气体的净化系统通常采用筒式、袋式或静电除尘与吸附剂相结合的净化方式，处理效率高、工作状态稳定。

　　焊接车间的污染种类多，应从污染源、治理途径、个人防护3个方面进行综合治理。污染的治理应结合工位的具体情况制定方案，不能脱离实际，影响正常的生产操纵。治理方案的设计应充分考虑各种污染的治理方式在保证处理效果的条件下，设计采用一体化设备、设施，从而达到减少场地占用、节约投资的目的。