焊接煙塵的影響及控制

郭 君，丁永秀

（克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 克拉瑪依 833600）

焊接工藝是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種機(jī)械加工工藝，在工業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。目前最常應(yīng)用的焊接方法為電弧焊，此種焊接工藝在施焊過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵及氣體，對(duì)焊接作業(yè)環(huán)境和操作者會(huì)帶來(lái)多種危害。

1 焊接煙塵的基本特性及其危害

（1）焊接煙塵的產(chǎn)生機(jī)理及基本特性。焊接煙塵的產(chǎn)生是一個(gè)物理過(guò)程，主要是由于在高溫電弧的條件下，金屬以及非金屬物質(zhì)被熔化產(chǎn)生高溫高壓蒸氣，蒸氣隨之向周?chē)h(huán)境擴(kuò)散發(fā)生冷卻氧化，從而產(chǎn)生了煙塵，這是一種氣固混合物，其中包含粉塵顆粒以及有害氣體，焊接煙塵的具體組成成分取決于焊接材料的選擇和被焊接材料的成分及其熔點(diǎn)的高低。焊接煙塵是一種極為復(fù)雜的物質(zhì)，目前通過(guò)有關(guān)部門(mén)的檢測(cè)在焊接煙塵中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)近20種以上的元素，其中的化合物也很復(fù)雜，主要成分有氧化鐵、氧化鈣、氧化錳等等。

（2）焊接煙塵的危害性。焊接煙塵的危害性主要有以下成分產(chǎn)生，煙塵中的粉塵顆粒等不可溶的物質(zhì)會(huì)引起矽肺病，煙塵中的有害氣體對(duì)周?chē)h(huán)境會(huì)有一定污染，同時(shí)也會(huì)對(duì)焊接操作者的健康構(gòu)成一定的威脅，所以控制焊接車(chē)間內(nèi)的煙塵越來(lái)越受到人們的重視。焊接煙塵的顆粒十分的細(xì)小，大概只有0.1 μm左右，所以很容易通過(guò)人體的呼吸道到達(dá)肺部，這些顆粒狀漂浮物對(duì)焊接操作者來(lái)說(shuō)，是一枚枚的定時(shí)炸彈。

2 在傳播途徑上控制焊接煙塵的措施

（1）全面通風(fēng)。全面通風(fēng)也稱(chēng)為稀釋通風(fēng)，顧名思義，即是用外界的清潔空氣稀釋焊接車(chē)間內(nèi)的煙塵，降低煙塵的濃度，使其危害降低，同時(shí)通過(guò)換氣將焊接車(chē)間內(nèi)的煙塵排出室外。根據(jù)焊接工藝的工作場(chǎng)所不同，全面通風(fēng)分為機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)兩種方式，對(duì)于室內(nèi)作業(yè)一般采用機(jī)械通風(fēng)，就是在室內(nèi)安裝軸流風(fēng)機(jī)把焊接煙塵排出室內(nèi)，自然通風(fēng)主要針對(duì)于戶(hù)外焊接作業(yè)。全面通風(fēng)是一種傳統(tǒng)的控制焊接煙塵的措施，其缺點(diǎn)是通過(guò)換氣室內(nèi)煙塵的濃度不能達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的允許濃度。

（2）局部通風(fēng)。局部排風(fēng)是對(duì)局部環(huán)境狀況進(jìn)行控制，使局部空間內(nèi)不受煙塵的污染，一般局部排風(fēng)系統(tǒng)是利用排煙罩在局部收集煙塵。根據(jù)局部排風(fēng)設(shè)備的靈活性不同可分為固定式局部排風(fēng)系統(tǒng)和移動(dòng)式局部排風(fēng)系統(tǒng)。局部通風(fēng)相對(duì)于全面通風(fēng)來(lái)說(shuō)，局部排風(fēng)風(fēng)量少，效果好且節(jié)約能量。因此局部排風(fēng)可根據(jù)具體的情況合理地采用。

3 利用煙塵的凈化設(shè)備來(lái)控制焊接煙塵

（1）利用煙塵的自身特性來(lái)去除煙塵。利用煙塵自身特性來(lái)去除煙塵主要有兩種方法：干法去除煙塵和濕法去除煙塵。干法去除煙塵是利用煙塵顆粒的自重和離心力，使漂浮的煙塵顆粒下降沉淀，達(dá)到除塵的目的，常用的有重力沉降室，旋風(fēng)離心除塵器等。濕法去除煙塵是利用煙塵顆粒的水溶性，用液體將煙塵顆粒浸濕，再用設(shè)備對(duì)其加以捕集，常用的設(shè)備有沖激式除塵器、泡沫式除塵器等。

（2）利用過(guò)濾法去除煙氣。焊接煙塵顆粒是由0.1 μm左右的球狀顆粒物聚集而成，具有一定的體積，所以使焊接過(guò)程的中所產(chǎn)生的煙塵通過(guò)具有很多毛細(xì)孔的濾料，就會(huì)將煙塵中的顆粒物留在濾料上，常用的設(shè)備有顆粒層過(guò)濾器和袋式吸塵器等。

傳統(tǒng)的袋式吸塵器的過(guò)濾材料主要為纖維類(lèi)物質(zhì)，有天然纖維、無(wú)機(jī)纖維、合成纖維三種，這些物質(zhì)對(duì)于煙塵的過(guò)濾率不是很高，目前美國(guó)對(duì)此技術(shù)提出了變革，是用聚四氟乙烯為過(guò)濾材料對(duì)焊接煙塵進(jìn)行合理的過(guò)濾，通過(guò)檢測(cè)，聚四氟乙烯可有效的阻擋焊接煙塵顆粒的通過(guò)，對(duì)煙塵的過(guò)濾率較高。

（3）通過(guò)靜電原理來(lái)去除煙塵。固體顆粒帶電后就會(huì)吸附在別的物質(zhì)上，所以只要使焊接煙塵通過(guò)高壓電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下，固體顆粒物會(huì)下降沉淀，使焊接煙塵得到有效的控制，常用的設(shè)備有干法靜電除塵器和濕法靜電除塵器。

（4）國(guó)外的一些先進(jìn)設(shè)備的探究。半自動(dòng)焊接吸塵器 這是一種和半自動(dòng)電弧焊接機(jī)組合使用的小型吸塵器，具體原理是在焊槍的上裝有一個(gè)吸收裝置，靠焊槍前端吸收煙塵顆粒，再經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，使焊接車(chē)間內(nèi)部的煙塵得到明顯的減小，這種吸塵器體積小，可操作性強(qiáng)，在惡劣環(huán)境下可連續(xù)工作。

4 焊接煙塵中有害氣體的凈化處理方法及設(shè)備

（1）吸收法。吸收法是根據(jù)煙塵中有害氣體的化學(xué)特性達(dá)到凈化目的，即按照不同有害氣體在液體中溶解度的不同來(lái)對(duì)其進(jìn)行合理的吸收和分離，達(dá)到理想的凈化目的，這種技術(shù)主要針對(duì)于氣體污染物。吸收可分為物理吸收和化學(xué)吸收兩種方式，化學(xué)吸收是使煙塵中的有害氣體與吸收物之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水或無(wú)害的氣體，從而得到凈化吸收的目的，比如用堿性溶液吸收焊接煙塵中的二氧化硫。物理吸收則是單純的兩種物質(zhì)的溶合，煙塵中的有害氣體不與吸收物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

（2）吸附法。吸附法是利用多孔性固體吸附劑處理煙塵中的有害氣體，是其中的有害物質(zhì)吸附在固體表面，因此，達(dá)到凈化分離的目的。吸附工藝在處理污染氣體上應(yīng)用的較為廣泛。固體吸附劑有很多一般來(lái)說(shuō)最常用的固體吸附劑為活性炭，活性炭對(duì)很多污染物都具有良好的吸附特性，例如活性炭可以吸附一氧化碳、氮氧化合物、硫化氫等氣體。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著焊接工藝的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外都比較重視焊接工藝的作業(yè)環(huán)境，對(duì)焊接車(chē)間內(nèi)的煙塵問(wèn)題更是格外的注意，本文所述的僅是一些常用的控制焊接煙塵的方法及措施，具體應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們還需要從多方面進(jìn)行分析，統(tǒng)籌規(guī)劃制定出一套控制焊接煙塵的措施。

[1]吳麗娜,苗書(shū)東.淺析焊接車(chē)間煙塵特性及影響因素[J].科技資訊，2010，（35）.

[2]李軍.焊接煙塵治理技術(shù)[J].現(xiàn)代制造，2008，（43）.

[3]徐汝榮.焊接煙塵污染及凈化過(guò)濾技術(shù)[J].機(jī)械工人(熱加工)，2006，（10）.