焊接车间电焊烟尘净的化技术研究.pdf

摘要：本文首先介绍了电焊烟尘的产生及污染特性、焊接车间现场焊接烟 尘的污染检测数据，以及焊接烟尘的卫生控制标准；然后介绍了焊接烟尘的三级 过滤净化技术和国内同类技术的研究成果；提出了应不断完善现有焊接烟尘净化 技术的想法，以此希望我国的焊接烟尘净化工作能够广泛实施。 1.概述 焊接工艺在机械、建筑、铁路、汽车、造船、航空等生产中占有极其重要的 地位，目前世界上焊接构件的重量几乎占钢材总产量的一半。电弧焊是目前应用 最普通的一种焊接方法。在施焊时，焊条、焊件和药皮在电弧高温下，发生蒸发、 凝结和气化，产生大量的烟尘和气体，污染车间的作业环境，危及人们的身体健 康。如手工电焊工人易患神经衰弱、头痛、头晕、疲倦无力、失眠、关节痛等疾 病，咽喉痛的发病率也相当高，少数电焊工人还患有肝脏肿大和尘肺病。在国际 上，各国的劳动安全卫生部门和环境保护部门都把焊接烟尘的污染问题，作为焊 接作业的劳动安全和环境保护的重要内容考虑，并且制定了严格的规定。还制造 出多种规格的焊接烟尘净化设备，从净化机理来看，有过滤式、静电式和吸附式 等，其净化总效率达到 99.97∽99.999%.我国对于焊接烟尘的治理,以前大都采 用全面换气的方式,设置排烟罩进行排烟;这种方式能将一部分烟尘排至室外,但 排烟效果并不明显,在大部分工人操作地带的烟尘浓度都远远超过允许值,特别 是在一些封闭的和半开放的设备中进行作业时情况更为严重.另外,由于车间的 排风量大,在北方地区,采暖季节必然会使大量的热量排至室外,造成大量热损失. 还有所排出的烟尘没有进行净化处理,造成车间及厂区周围的大气污染.在进入 21 世纪的今天,关心焊接烟尘的污染,越来越引起人们的重视. 2.焊接烟尘特性 2.1 焊接烟尘产生 焊接烟尘的产生过程，是在高温电弧情况下，焊条端部及其母材相应被 熔化,熔液表面剧烈喷射由药皮及焊芯产生的高温高压蒸汽（蒸汽压达 0.5-100mmHg）并向四周扩散,当蒸汽进入周围的空气中时,被冷却并氧化,部分凝 聚成固体微粒,这种由气体和固体微粒组成的混合物,就是所谓的焊件烟尘.药皮 和焊芯的尘化比例相等,约为0.2-3%,母材的尘化率在 1%以下. 2.2 焊接烟尘颗粒的形状和粒度分布 焊接烟尘由0.1μ m 左右的球状颗粒集聚而成,而且这些球状颗粒物在空气 中浮游,常会集聚成互相连锁的树枝壮微粒,一般非低氢型焊条较多, 氢型焊条 好些,CO2 气体保护焊有比非氢型焊条更加明显的锁链状.钛铁矿型焊条的烟尘 粒度很细，一般小于 1 微米的尘粒占50%以上（重量百分比）。表1、表2 列出 的是钛铁矿型焊条和低氢型焊条产生的粉尘粒度分布情况。 钛铁矿型焊条的焊接烟尘粒度分布 表 1 序 粒度范围 粒度中央 累计重量百 重量百分 浓度分 号 值：μ m 分比：% 比：% 布 μ m mg∕m3 1 〈11 9．0 100 0．7 1.95 2 7.0∽11 5.85 99.16 1.38 3.85 3 4.7~7.0 4.0 91.52 2.42 6.75 4 3.5~4.7 2.7 94.60 4.38 12.22 5 2.1~3.3 1.6 89.56 11.87 33.12 6 1.1~2.1 0.88 76.66 23.97 66.88 7 0.65~1.1 0.54 53.78