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焊接工藝污染及治理方式

作者:科杰時間:2020-03-17 09:27:25點擊:1

電弧焊、手工電弧焊

這是最常見的焊接工藝,為“閃光焊”。多用于鋼材與鋼材間的焊接。焊接材料為焊條。

手工電弧焊接時,在電弧高溫作用下,藥皮首先熔融。組成藥皮的穩弧劑、還原劑、造渣劑及造氣劑、合金劑、膠粘劑、稀渣劑、增塑劑等,大量變為焊接煙塵,其粒徑在0.10~1.25μm。

針對此,GB16194《車間空氣中電焊煙塵衛生標準》中規定:“車間空氣中電焊煙塵最高容許濃度為6mg/m3”、“在施焊過程中產生的其它有害物質仍按這些毒物現行規定的衛生標準執行”。

手工電弧焊焊接煙塵的治理措施,當焊接工位變動范圍不大時,可采用移動式焊接煙塵凈化器。當焊接工位變動范圍較大時,移動式焊接煙塵凈化器使用不便,可通風擴散排放;焊接煙塵產生量大時,應采取“分層送風”措施。


CO2氣體保護焊

CO2氣體保護焊屬于閃光焊。要注意其采用的焊絲有實芯與藥芯兩種。
CO2氣體保護焊焊接煙塵成分主要為MnO2、Fe2O3與有害氣體CO、NOx、O3。 對于實芯焊絲(φ1.6),其施焊時發塵量為450~650mg/min,焊接材料的發塵量為5~8g/kg。對于藥芯焊絲(φ1.6),其施焊時發塵量為700~900mg/min,焊接材料的發塵量為7~10g/kg。
CO2氣體保護自動焊機應隨機配備固定式焊接煙塵凈化器。當焊接工位固定時,應配備固定式焊接煙塵凈化器。當焊接工位變動范圍不大時,可采用移動式焊接煙塵凈化器。
當焊接工位變動范圍較大時,移動式焊接煙塵凈化器使用不便,可通風擴散排放;焊接煙塵產生量大時,應采取“分層送風”措施。

 氬弧焊

氬弧焊屬于閃光焊,施焊時有強紫外線產生??珊附硬讳P鋼、合金鋼、銅、鋁等。分為非熔化極氬弧焊與熔化極氬弧焊。

施焊時產生的大氣污染物主要是NOx、O3以及MnO2、Fe2O3。

對于常用的熔化極氬弧焊,實芯焊絲直徑為φ1.6,施焊時發塵量為100~200m g/min,焊接材料的發塵量為2~5g/kg。

氬弧焊可采用移動式焊接煙塵凈化器,同時,必須保證焊接工位局部通風良好,以保證焊工的健康。

等離子焊接

等離子焊屬于閃光電弧焊,它是通過高度集中的等離子束電弧熔化母材的焊接方法。等離子焊的焊速高,可不開坡口,焊縫性能優良,焊縫熱影響區小,焊接變形與殘余應力小,可焊接多種金屬,尤其對于厚3~8mm材料,是一種高效優質低成本的電弧焊接技術。
其離子氣采用高純氬,保護氣以氬、氦為主,有的配以少量氫。焊接煙塵分析與氬弧焊類似。
目前金屬焊接和切割已經是工業生產中不可或缺的工藝手段,而隨之產生的大量煙塵和有毒氣體又時刻危害著勞動者的身心健康本文主要針對鉚焊車間除塵設備的選型進行研究,尋找最適合車間現狀的空氣凈化解決方案。

焊接煙塵主要特點:
由焊接及相關工藝過程中產生的有害物質的存在形式有氣態和顆粒狀態2 種,顆粒狀態物質以微小的固體顆粒彌散在空氣中,其中尺寸<10μm的顆??梢越涍^呼吸系統滲人肺泡內,對人體健康危害最大。
由焊接產生的懸浮在空氣中的顆粒非常小,其尺寸一般<1μm。德國BCIA 組織對焊接煙塵顆粒的檢測的報告(表略)顯示0.4μm以下的顆粒粉塵占總粉塵量的98.9%。

焊接煙塵危害:

焊接時產生的煙霧中含有大量的重金屬顆粒和有害煙塵,這些物質以二氧化硫、二氧化錳等化合物的形式漂浮在煙霧中,該種煙霧中還含有大量致癌的鎳金屬、碳?;?。
而且這些煙塵30%~90%是μm級以下的顆粒,極易被人體吸收,嚴重污染車間的工作環境,既影響正常的工作又危害工人的身心健康。

除塵方案設計:

舉個例子:

某工廠布局:下料、機加焊援、涂裝、裝配分布在一個廠房內,整個車間無通風,冬季采用熱輻射采暖。

焊接工位的分布具有區域集中的特點,某一區域布置幾臺焊機,但宏觀上這些焊接區城則分散于車間內的不同部位,煙塵產生區域分布范圍廣由于焊接廢氣具有一定的漂浮特性。

如不及時處理焊接煙塵,將導致車間內焊接廢氣內處飄散,廢氣及污染物無法排出車間,有害氣體依度積累增加,影晌車間環境和操作工人的身體健康造成大面積的空氣污染,擴散后處理難度大。

根據上述分析可知煙塵若擴散后治理難度很大,因此煙塵的及時收集與過濾就成為整個空氣凈化過程中的關鍵。

在除塵方案的選擇上首先要確定煙塵發生點的布局,遵循最適用原則,兼顧設備投人的經濟性進行選擇。

根據以上工況,目前較為成熟的2種空氣凈化方式為:整體置換通風式和局部交換式除塵。

1、整體除塵(置挨通風)

(1)應用:該系統主要應用在工作環境要求嚴格的密閉廠房,如要求恒溫、恒濕、低粉塵的鋁合金焊接車間;

(2)原理:置換通風空氣凈化采用分層送風的方式,利用濕差形成2個區域,上部為混合區、下部為向上流動的沽凈區。

2、局部除塵

局部除塵所適用的范圍非常廣泛,在各個行業的空氣凈化中均有應用。

(1)多位集中式除塵系統


布局靈活,適用于各種多工位焊接生產線的除塵使用。多工位集中式除塵系統主要由凈化器主機、通風管、吸氣臂、集氣罩等部分組成。


(2)單機除塵設備


單機除塵設備占有空間??;移動式位置可靈活調整。

(3)濾筒除塵設備

目前濾筒式過濾技術較為成熟,是過濾焊煙除塵的首選方式。


原理:濾筒除塵器工作過程中,含塵氣體進入除塵器灰斗后,由于氣流斷面突然擴大及氣流分布板作用,氣流中一部分粗大顆粒在動和慣性力作用下沉降在灰斗;粒度細、密度小的塵粒進入濾塵室后,使粉塵沉積在濾料表面上,凈化后的氣體進入凈氣室由排氣管經風機排出。
其有害物質、有害氣體、性質與數量大不一樣,當然治理方式也不一樣。

 

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