焊接烟尘的危害与处理

减少焊烟污染的途径 焊接烟尘及有害气体的治理在传播途 径上的控制方式有２种：全室通风和局部排 风。全室通风也称稀释通风，它是用清洁空 气稀释室内空气中的有害物浓度，使室内 空气中有害物浓度不超过卫生标准规定的 最高允许浓度，同时不断地将污染空气排 至室外或收集净化。全室通风包括自然通 风和机械通风２种方式。对于户外焊接作业 或敞开的空间焊接，一般采用自然通风方 式，对于室内作业通常采用机械通风方式 或是加强自然通风与机械通风相结合的方 式。室内作业采用加强自然通风的方式就 是建筑物做通风屋脊、天窗等方法，机械通 风通过安装在墙上或天花板上的轴流风 机，把车间内焊烟排出室外，或者经过净化 器净化后在车间内循环使用，达到使车间 烟尘浓度降低的目的。循环被净化的空气，解决了车间内的能量损失。国内很多工厂 目前常用这种方式。

所谓局部排风即从焊烟发生源和焊接工具源进行处理。属于“主动 式除尘”方式。发生源清除是当焊接工作开始时，除尘系统末端的活动臂管吸风口便开始对产生烟尘进行抽排：为确保烟尘的抽排效果在使用时要保证臂管吸风口与焊点间的距离保持在１５０ｍｍ～３５０ｍｍ。其原理是烟尘在活动臂管被吸入，经过支管道，然后进入主管道，再进入除尘器本体，烟尘在 除尘器本体内被净化，净化后的洁净空气进入室内，也可以排出室外。其风量参数为风压通常在１２００Ｐａ～４０００Ｐａ；风量通常在９００ｍ３／ｈ～１２００ｍ３ ／ｈ；风速７ｍ／ｓ～１５ｍ／ｓ，风速不可过高，过高会因管道内颗粒物的高速移动而加快磨损管道内壁。其系统末端捕捉设备通常采用活动臂管，活动臂内含金属构架，可自行支撑，使软管可停止于三维空间的任意位置。适用产生的焊烟的源头抽排，可以根据现场的工作需要配制不同的吸风罩，如加大型、圆形、附带工作灯型、方口型等多种，以适应不同的要求。

现在，出现一种新的方式整体厂房焊接烟尘净化分层送风技术。焊接车间属于有热源的车间、由于在高度上具有稳定的温度梯度，采用较低的风速（Ｖ＜０．２ｓ～０．５／ｓ），将温度较抵（△ｔ＝２℃～４℃）的新鲜空气直接送入厂房工作区，低温的新风在重力作用下先是下沉，随后慢慢扩散，在地面以上形成一层薄薄的空气层。而厂房内热源产生的热气流由于浮力作用而上升，并不断吸卷周围空气。这样在后续新风的推力作用下和顶部抽风口的抽吸作用下，在工作面上方的新鲜空气缓缓上升，形成向上的均匀气流，于是工作区的含尘空气为后续的新风所取代。当达到稳定后，在厂房内四于温度差而形成两个区域。上部为混合区，下部为向上流动的洁净区。分层送风技术是在厂房两侧约３ｍ～４ｍ高采用低风速大流量向厂房中部送新风。在送风气流推力、烟尘上升和回风口的吸力共同作用下，形成向上流动的气流。由于送风温差小，送风速度慢，在工作区工作感觉舒适，与其它送风方式相比，分层送气还具有节能、通风效率高的特点，可对厂房一定高度的污染空气进行有效控制。对于一些特殊要求的焊接生产厂房，既要满足改善生产环境的要求，又要满足生产工艺的要求（在规定的温度、湿度下焊接才能满足产品的质量要求），就需要将除尘净化与恒温恒湿系统相结合起来，达到综合治理的目的。目前，国内已有部分生产厂家采用这种方式进行治理。

焊接烟尘处理采取有效的通风排烟措施 通风排烟是治理焊接烟尘的一项重要措施。目前国内外采取的通风排烟措施主要有：点排烟、局部排风、全室通风换气、全室空气净化等几种方式。

1 点排烟 点排烟是直接从焊接电弧区附近排除焊接烟气。点排烟形式有：大风量低压系统，小风量高压系统，移动式焊接烟尘净化机等。点排烟式机组的排风量和风速一定要适宜，风量太小抽不出去，风量太大会使保护气氛被破坏而影响焊接质量。采用点排烟时，保护气体用量要相应增加。

.2 局部排风 局部排风是直接从焊接点吸走烟气，有通风罩、吹吸式、地坑排烟式等。该方法主要是针对焊接工件较小，焊接工位较固定，或者在小范围内移动，车间工位上空无吊车的情况下采用。局部吹吸式主要是对于有双向孔口的密闭容器内部焊接采用的一面吹风，一面吸风的排烟方式。在大型容器制造过程中，为在容器中的焊接工人排烟通风应用较为广泛。地坑排烟式主要用于气体切割机等台面下抽风排烟，近来采用水切割工作台来搜集等离子切割烟尘，以净化空气。

焊烟的特点是距离焊 点３５０ｍｍ以外，焊烟呈发散状，然后晕在空 中，用全室通风的解决效果很有限。全室通 风系统属于“被动式除尘”，动力能耗非常 高并且会产生大量的动力浪费，它是整个 厂房内部空气与外部空气进行兑换，此方 式换气效率低。另外呼吸道保护和带压力 的焊接头盔目前也都属于“被动式除尘”。

局部排风是对局部气流进行治理，使局部 工作地点不受有害物的污染，保持良好的 空气环境。一般局部排风机组由集气罩、风 管、净化系统和风机４部分组成。局部排风按集气方式的不同可以分为固定式局部排风系统和移动式局部排风系统。固定式局部排风系统主要用于操作地点和工人操作方式固定的大型焊接生产车间，可根据实际情况一次性固定集气罩的位置。移动式局部排风系统工作状态相对灵活，可根据不同的工况，采用不同的工作姿态，保证处理效率及操作人员的便利。焊接烟尘和有害气体的净化系统通常采用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。

3 全室通风 焊接车间符合以下情况，必须采取全室通风：（1）焊接工位无法固定，不能采用点排烟和局部排烟方式。（2）仅有部分焊接工位设有点排烟和局部排烟方式，不能保证车间的烟尘浓度保持在允许范围之内。全室通风的目的主要是：引进室外的新鲜空气，以冲淡室内空气中的焊接烟气浓度，使工作区焊接烟气的平均浓度控制在允许标准以下。从空气平衡的角度出发，引进多少新鲜空气就必须排走同样多的含有焊接烟尘的室内空气，这样新鲜空气不断引进，室内被污染的空气不断排走。全室通风还分为有组织的自然通风和机械通风。2 .3 .1 有组织的自然通风 有组织的自然通风的通常做法是，屋顶上设置排烟天窗，外墙下部设置进风面积足够的进风口。全国调查资料表明，这种全室通风方式不乏好的实例。

凡焊接烟尘污染轻、通风效果好的车间，无一不设天窗、高侧窗。但是实际上大多数天窗、高侧窗开启机构失灵，多数车间无开窗机构。北方采暖地区，冬季关闭天窗和高侧窗来保持室温因而失去排烟作用。采用有组织的自然通风时，应注意以下问题：（1）要有足够的进风面积。由于生产性质决定了焊接车间的大门一般属于常开型，可以部分纳入进风面积。（2）焊接车间以单跨厂房于自然通风最有利，多跨厂房时，焊接工位最好临外墙布置。（3）焊接车间中工艺布置应考虑进排风气流的影响，避免高侧窗与天窗气流短路，尽量避免焊接烟气随气流污染比较清洁的地区。（4）天窗应设置可靠的启闭灵活的开窗机构。天窗均设在厂房的屋顶高处或屋脊处，人工经常登高开关窗有困难，建议采用电动开窗机构。

3 .2 机械通风 机械通风形式多种多样，对于采暖地区，特别是严寒地区的焊接车间应采取机械通风进行换气。机械通风的形式有如下几种：①侧墙上安装轴流风机；②底送风屋顶天窗排烟；③底送风屋顶风机排烟；④底送风屋顶风机侧墙风机排烟。

4 吹吸式通风 一般用于大型密闭容器，或密闭房间的通风。底送风、屋顶风机侧墙风机排烟。

5 全室空气净化 焊接车间全室通风换气的排风量一般都很大，采暖地区冬季由于排风而损失的热量是相当可观的。全室通风一般有以下2 种形式：（1）分散式净化机组。其主要作用是将室内空气不断循环净化，可有效地将室内焊接烟尘浓度控制在允许的范围之内，由于热量不向室外排出，节能效果相当可观。（2）集中净化再循环。该方式是设置集中净化装置，用风管接往车间各吸风口，吸入的含有焊接烟尘的空气经净化后仍排入车间内，其优点是便于管理， 缺点是运行费用昂贵，安装麻烦，使用不够灵活。全室空气净化是解决车间焊接烟尘污染的一项有效措施，但我国目前还没有适用于焊接烟尘的静电净化机组和经济型的集中式高效过滤装置和设备供应，随着焊接烟尘净化技术的发展，新产品的开发，采用有效的全室空气净化方式将会得到进一步推广。