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焊接工藝污染及治理方式

作者:科杰時(shí)間:2020-03-17 09:27:25點(diǎn)擊:5

電弧焊、手工電弧焊

這是最常見(jiàn)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(shí),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?yōu)楹附訜焿m,其粒徑在0.10~1.25μm。

針對此,GB16194《車(chē)間空氣中電焊煙塵衛生標準》中規定:“車(chē)間空氣中電焊煙塵最高容許濃度為6mg/m3”、“在施焊過(guò)程中產(chǎn)生的其它有害物質(zhì)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(dòng)范圍不大時(shí),可采用移動(dòng)式焊接煙塵凈化器。當焊接工位變動(dòng)范圍較大時(shí),移動(dòng)式焊接煙塵凈化器使用不便,可通風(fēng)擴散排放;焊接煙塵產(chǎn)生量大時(shí),應采取“分層送風(fēng)”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(shí)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(shí)芯焊絲(φ1.6),其施焊時(shí)發(fā)塵量為450~650mg/min,焊接材料的發(fā)塵量為5~8g/kg。對于藥芯焊絲(φ1.6),其施焊時(shí)發(fā)塵量為700~900mg/min,焊接材料的發(fā)塵量為7~10g/kg。
CO2氣體保護自動(dòng)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(shí),應配備固定式焊接煙塵凈化器。當焊接工位變動(dòng)范圍不大時(shí),可采用移動(dòng)式焊接煙塵凈化器。
當焊接工位變動(dòng)范圍較大時(shí),移動(dòng)式焊接煙塵凈化器使用不便,可通風(fēng)擴散排放;焊接煙塵產(chǎn)生量大時(shí),應采取“分層送風(fēng)”措施。

 氬弧焊

氬弧焊屬于閃光焊,施焊時(shí)有強紫外線(xiàn)產(chǎn)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(shí)產(chǎn)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(shí)芯焊絲直徑為φ1.6,施焊時(shí)發(fā)塵量為100~200m g/min,焊接材料的發(fā)塵量為2~5g/kg。

氬弧焊可采用移動(dòng)式焊接煙塵凈化器,同時(shí),必須保證焊接工位局部通風(fēng)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(guò)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(kāi)坡口,焊縫性能優(yōu)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(yōu)質(zhì)低成本的電弧焊接技術(shù)。
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(lèi)似。
目前金屬焊接和切割已經(jīng)是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的工藝手段,而隨之產(chǎn)生的大量煙塵和有毒氣體又時(shí)刻危害著(zhù)勞動(dòng)者的身心健康本文主要針對鉚焊車(chē)間除塵設備的選型進(jìn)行研究,尋找最適合車(chē)間現狀的空氣凈化解決方案。

焊接煙塵主要特點(diǎn):
由焊接及相關(guān)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)的存在形式有氣態(tài)和顆粒狀態(tài)2 種,顆粒狀態(tài)物質(zhì)以微小的固體顆粒彌散在空氣中,其中尺寸<10μm的顆??梢越?jīng)過(guò)呼吸系統滲人肺泡內,對人體健康危害最大。
由焊接產(chǎn)生的懸浮在空氣中的顆粒非常小,其尺寸一般<1μm。德國B(niǎo)CIA 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(shí)產(chǎn)生的煙霧中含有大量的重金屬顆粒和有害煙塵,這些物質(zhì)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(chē)間的工作環(huán)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(gè)例子:

某工廠(chǎng)布局:下料、機加焊援、涂裝、裝配分布在一個(gè)廠(chǎng)房?jì)?,整個(gè)車(chē)間無(wú)通風(fēng),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(diǎn),某一區域布置幾臺焊機,但宏觀(guān)上這些焊接區城則分散于車(chē)間內的不同部位,煙塵產(chǎn)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(shí)處理焊接煙塵,將導致車(chē)間內焊接廢氣內處飄散,廢氣及污染物無(wú)法排出車(chē)間,有害氣體依度積累增加,影晌車(chē)間環(huán)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(shí)收集與過(guò)濾就成為整個(gè)空氣凈化過(guò)程中的關(guān)鍵。

在除塵方案的選擇上首先要確定煙塵發(fā)生點(diǎn)的布局,遵循最適用原則,兼顧設備投人的經(jīng)濟性進(jìn)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(fēng)式和局部交換式除塵。

1、整體除塵(置挨通風(fēng))

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

(2)原理:置換通風(fēng)空氣凈化采用分層送風(fēng)的方式,利用濕差形成2個(gè)區域,上部為混合區、下部為向上流動(dòng)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(gè)行業(yè)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(chǎn)線(xiàn)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(fēng)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(dòng)式位置可靈活調整。

(3)濾筒除塵設備

目前濾筒式過(guò)濾技術(shù)較為成熟,是過(guò)濾焊煙除塵的首選方式。


原理:濾筒除塵器工作過(guò)程中,含塵氣體進(jìn)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(dòng)和慣性力作用下沉降在灰斗;粒度細、密度小的塵粒進(jìn)入濾塵室后,使粉塵沉積在濾料表面上,凈化后的氣體進(jìn)入凈氣室由排氣管經(jīng)風(fēng)機排出。
其有害物質(zhì)、有害氣體、性質(zhì)與數量大不一樣,當然治理方式也不一樣。

 

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