廠房煙塵綜合治理

傅可新，蔡 宏

（大連機車車輛有限公司，遼寧大連 116021）

0 前言

隨著軌道交通裝備行業(yè)的發(fā)展，金屬切割及焊接已經(jīng)是機車生產(chǎn)作業(yè)中不可缺少的工藝技術(shù)手段，而隨之產(chǎn)生的大量煙塵和有毒氣體時刻危害著員工的身心健康，因此，廠房的煙塵治理迫切需要引起高度重視。針對生產(chǎn)廠房空間高大、加工件大小不一、作業(yè)地點流動性大、加工方式多樣化等特點，煙塵治理需考慮采用廠房全面通風與局部治理相結(jié)合的措施，以有效稀釋有害物質(zhì)，并阻止污染物高濃度擴散。

1 煙塵的形成

切割煙塵是金屬熔化時并與高壓氣體碰撞，或燃燒時瞬間產(chǎn)生的大量固體顆粒物。焊接煙塵是指在高溫電弧作用下，焊條端部及母材被融化、氣化時向四周擴散、冷凝，并氧化后所形成的固體顆粒物。煙塵成分因使用原料的不同而有差異。由于煙塵粒度極小，所以具有很強的粘性和表面活性，加之向上漂浮慢，下沉聚集時間長，極易對人的身體造成傷害。

2 切割煙塵治理

大連機車車輛有限公司鋼結(jié)構(gòu)分公司（簡稱分公司）煙塵主要來源，是備料工段數(shù)控切割機的切割作業(yè)和總裝車間各類焊接作業(yè)所致。數(shù)控切割機主要有數(shù)控等離子切割機、數(shù)控火焰切割機和激光切割機。數(shù)控切割機具備切割質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，但干式數(shù)控切割機煙塵發(fā)生量大且無法避免，而緊密的生產(chǎn)計劃又必須集中配置大量的數(shù)控切割機，這給廠房的除塵設計帶來新的要求。

（1）廠房情況。老舊廠房只有單側(cè)布置了風道，由于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)品生產(chǎn)的高效率要求，切割機有效切割寬度及長度也越來越大，單側(cè)風道吸塵效果已滿足不了環(huán)保需要，往往布置風道一側(cè)的吸塵效果好，而無風道側(cè)煙塵逃逸嚴重，成為廠房內(nèi)部最大的污染源。由于老舊廠房受場地限制，無法更改太大，只有將切割機的切割工作臺加裝蓄水裝置，把工件放置在水面上方，然后在緊貼水面的地方完成切割作業(yè)，切割氣體將煙塵吹入蓄水池中，加大工作臺對切割煙塵的吸附能力，從而達到凈化環(huán)境的目的。

（2）煙塵處理種類。目前分公司主要的煙塵處理有2種，即集中除塵和單機除塵。集中除塵是將分散的收集裝置收集到的煙塵，經(jīng)管道收集到室外的裝置中集中處理，達到排放標準后在廠房外排放。單機除塵，是在每臺切割機旁邊安裝除塵設備進行粉塵處理，處理后的氣體在廠房內(nèi)排放。室外集中除塵裝置效率高，有利于維持室內(nèi)外空氣潔凈，但除塵管道長，耗能大和投資大。單機除塵風道短，與其他設備無干涉，風機功率小，能耗和投資小。但長時間使用后過濾效果變差，因設備數(shù)量多會影響廠房內(nèi)的空氣質(zhì)量。

（3）單機除塵方案。綜合2種除塵的優(yōu)劣及原有廠房布局要求，決定采用單機除塵排放方案。即，采用DFO 3－12－K18沉流式橢圓濾筒除塵器，粉塵通過風機產(chǎn)生的負壓氣流經(jīng)管道進入含塵室，通過濾筒過濾分離到潔凈室經(jīng)風機作用完成。粉塵則被濾芯阻攔在表面上，當被阻攔的粉塵不斷沉積時，濾芯壓差也變大，當達到預先設定值時，電磁閥被打開，壓縮空氣流入反吹清掃系統(tǒng)，清掃管瞬間噴向濾芯內(nèi)表面，使沉積的粉塵顆粒脫離濾芯而掉落至集塵桶中，凈化后的空氣由風道、經(jīng)風機排出。

（4）主要性能及參數(shù)。除塵主機選用DFO3－12橢圓阻燃型濾筒沉流式除塵器；濾材選用ULTRA－WEB FR橢圓阻燃型濾筒；濾筒數(shù)量12個；過濾面積213 m2；電機功率15 kW；過濾風量 8000～1000 m3/h；過濾效率在 0.1～0.5 μm 下排放可達99.999%；電磁閥及隔膜閥是220 V(唐納森專利)；反吹道向管(唐納森專利)；含塵進氣口導流板 (唐納森專利)；壓縮空氣要求（清灰用）空氣流量0.5 m3/h；空氣壓力 0.62 MPa（6.2 bar）、干燥、無油；設計溫度100℃ 和820℃；機體涂料是TORIT藍色。

3 焊接煙塵治理

分公司的產(chǎn)品焊接有人工焊接和焊接機器人焊接，由于焊接方式采用氣體保護焊接，無法在室外作業(yè)，所以大部分產(chǎn)品均在廠房內(nèi)進行?，F(xiàn)場焊接會產(chǎn)生大量焊接煙塵，彌漫在廠房內(nèi)，造成焊接煙塵污染，對員工身體和正常生產(chǎn)造成一定影響。而整體廠房治理方案預算過高，對廠房通風要求也比較嚴。從低成本、高效率方面考慮，本次采用移動式焊接煙塵凈化裝置。

（1）移動式煙塵凈化裝置。它是專為治理焊接作業(yè)時產(chǎn)生煙塵、粉塵及有毒氣體開發(fā)的，內(nèi)部高壓風機在吸氣臂罩口處形成負壓區(qū)域，焊接煙塵在負壓的作用下由吸氣臂進入焊接煙塵凈化器設備主體，進風口處阻火器阻留焊接火花，煙塵氣體進入焊接煙塵凈化器設備主體凈化室，高效過濾芯將微小煙霧粉塵顆粒過濾在焊接煙塵凈化器設備凈化室內(nèi)，潔凈氣體經(jīng)濾芯過濾凈化后進入焊接煙霧凈化器設備潔凈室，潔凈空氣又經(jīng)活性碳過濾器進一步吸附凈化后經(jīng)出風口排出。排出氣體可達到國家要求的室內(nèi)氣體排放標準。

（2）相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。采用南通克萊克KLK－GFY－B系列移動式高負壓焊接煙塵凈化裝置，工作原理采用高壓吸附，布袋過濾；處理風量314 m3/h；負壓壓力－27 kPa；管路直徑25～50 mm；柔性軟管15 m；過濾效率≥90%；焊接捕集≥90%；額定功率2.2 kW；系統(tǒng)噪聲65 db（A）；過濾單元是滌綸針刺氈加PTFE腹膜；清灰方式是脈沖清灰，可自動/手動操作；外形尺寸（長×寬×高）780 mm×480 mm×868 mm；廠房整體通風。

（3）廠房整體通風的優(yōu)點。即利用室外清潔空氣稀釋室內(nèi)空氣中的有害物質(zhì)濃度，同時把含有害物質(zhì)的氣體排出室外，使室內(nèi)有害物質(zhì)濃度低于衛(wèi)生標準規(guī)定的允許濃度。廠房的送風系統(tǒng)采用自然送風，通過車間大門及墻面窗戶向廠房內(nèi)補充新鮮空氣。廠房的排風系統(tǒng)選用軸流風機，電機和風葉都安裝在同一個圓筒里，外形簡單，安裝快捷方便，通風換氣效果好，安全可靠，也可通過導風管道把風送到指定的區(qū)域。通過調(diào)研選型，在工藝允許范圍內(nèi)加大屋頂及側(cè)墻軸流風機的安裝密度，加強整體通風效果。

（4）保暖問題。由于焊接廠房高大寬敞，單層窗戶尺寸過大且容易漏風；車間大門出入貨車漏風；采暖設備老化供熱溫度低等，導致冬季廠房室內(nèi)溫度較低，平均溫度 8℃，個別車間在最冷季節(jié)室內(nèi)溫度在零下十幾度。大規(guī)模的通風換氣勢必會造成室內(nèi)溫度更低，個別廠房結(jié)冰等。為此，采用保暖門簾隔離車間大門外的冷空氣，并合理布局和安裝暖風機，以提高廠房溫度。

4 結(jié)語

廠房煙塵治理方案在滿足生產(chǎn)工藝的情況下，重新進行了通風系統(tǒng)設計，用整體通風凈化與局部除塵凈化相結(jié)合的方式，將有害煙塵控制在允許濃度范圍內(nèi)，改善了廠房及員工的工作環(huán)境，有效地預防了職業(yè)病的發(fā)生。依據(jù)分公司的煙塵治理情況，從煙塵的形成及危害入手，提出幾點建議。

（1）員工應嚴格按照規(guī)定穿著和佩戴勞保防護用具，對員工進行職業(yè)衛(wèi)生健康的知識普及，提高員工的自我防范意識，工作中出現(xiàn)不適癥狀應及時就醫(yī)。

（2）加強通風換氣，及時把新鮮氣體輸送至工作場地，并把有害物質(zhì)和被污染的空氣排出。

（3）開發(fā)低塵低毒環(huán)保新材料，現(xiàn)階段盡可能采用低塵、低毒的原材料，把煙塵危害值降到最低。

（4）提高焊接自動化水平，積極開發(fā)焊接新工藝，使操作者能夠遠離污染侵害區(qū)域。

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