汽車底盤焊接車間除塵系統(tǒng)規(guī)劃

姚春濤

【摘 要】本文結(jié)合某公司的除塵系統(tǒng)規(guī)劃項(xiàng)目，對(duì)汽車底盤焊接線焊煙除塵系統(tǒng)規(guī)劃情況，對(duì)除塵系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的相關(guān)流程給予了分析，并指出了除塵規(guī)劃的方案，最后針對(duì)檢測結(jié)果給予了有效的分析研究，可供有關(guān)單位參考。

【關(guān)鍵詞】汽車底盤;焊接線;焊煙除塵;系統(tǒng)規(guī)劃

1 汽車底盤焊煙特點(diǎn)

汽車底盤鋼材厚度2.5-4mm，其沖壓工藝中為避免板材拉毛、劃傷等缺陷，同時(shí)保護(hù)沖壓模具，鋼板沖壓前需涂抹拉延油。底盤焊接多采用機(jī)器人弧焊+手工補(bǔ)焊的工藝。底盤的制造工藝決定了底盤焊接多油多煙的特點(diǎn)。在設(shè)備清理不及時(shí)的情況下，焊接工位飛濺的火花可引燃除塵系統(tǒng)內(nèi)積聚的油煙，發(fā)生火災(zāi)。底盤焊接煙塵主要成分為Fe、Mn、Si等元素的氧化物以及拉延油蒸汽，顆粒物直徑多在0.1-5μm范圍內(nèi)。

2 國內(nèi)汽車底盤焊煙除塵行業(yè)現(xiàn)狀

目前國內(nèi)汽車底盤焊煙除塵行業(yè)主要使用濾筒除塵，通過濾筒表面PTFE覆膜，過濾掉焊接煙塵顆粒物，其對(duì)直徑1μm以上顆粒物的過濾效率可達(dá)到99%以上。因過濾效率較高，濾筒除塵可滿足我國各地區(qū)的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，故濾筒除塵在目前汽車底盤焊煙除塵行業(yè)應(yīng)用最為廣泛。但濾筒除塵存在設(shè)備購置成本高、運(yùn)行成本（濾筒更換、滑石粉消耗）高、維護(hù)保養(yǎng)工作量大、無法杜絕火災(zāi)隱患等問題。為解決上述問題，近年來海斯坦普、威泰克、本特勒、精工汽車等汽車底盤制造企業(yè)陸續(xù)引進(jìn)噴淋塔濕式除塵設(shè)備。通過噴淋水霧，增大煙塵顆粒物直徑，然后含塵氣體通過填料層，與填料層內(nèi)的塑料多面球反復(fù)接觸，煙塵顆粒物被填料捕捉，再經(jīng)過除霧層除去水霧后，將達(dá)到環(huán)保要求的廢氣排放至大氣中。濕式除塵設(shè)備能有效的防止火災(zāi)發(fā)生，其購置成本較濾筒低約10%-20%，運(yùn)行成本低50%以上，保養(yǎng)頻次也由每周一次降低至每季度一次。濕式除塵較濾筒除塵優(yōu)勢明顯，故本文重點(diǎn)介紹濕式除塵設(shè)備的規(guī)劃。

3.項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為某公司位于重慶永川地區(qū)的汽車底盤焊接車間規(guī)劃除塵系統(tǒng)。該車間主要生產(chǎn)皮卡底盤車架，擁有擺臂、車架橫梁、車架縱梁、車架總成四條焊接線。其中擺臂焊接線和橫梁焊接線為封閉式焊接站房+人工補(bǔ)焊形式，車架縱梁焊接線和車架總成焊接線采用手工點(diǎn)焊+機(jī)器人滿焊的形式。

4.除塵系統(tǒng)規(guī)劃

4.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

通過收集國標(biāo)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297-1996）、《工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值》（GBZ 2.2-2007）、重慶市地標(biāo)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 50/418-2016）確定本項(xiàng)目設(shè)計(jì)指標(biāo)為：①車間內(nèi)粉塵允許濃度≤4mg/m?;②除塵系統(tǒng)最高噪聲低于85dB;③排氣筒高度15m，相鄰兩個(gè)排氣筒間距離≥30m，顆粒物排放濃度≤60mg/m?，排放速率≤3.5kg/h。

4.2 方案設(shè)計(jì)

考慮到焊接車間較大（200m*45m）且焊接線體機(jī)器人焊接站均為封閉式站房，不易采用整體除塵，宜采用局部除塵。擺臂焊接線和橫梁焊接線站房頂部設(shè)置2個(gè)除塵罩，分別位于焊接位和裝件位上方，手工補(bǔ)焊設(shè)置1個(gè)除塵罩。車架縱梁和總成各焊接站房設(shè)置3個(gè)除塵罩，手工點(diǎn)焊工位在吊具上方設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)封閉，封閉頂部設(shè)置3個(gè)除塵罩，封閉頂部為鋼板，側(cè)面上方為茶色亞克力板，下方為防弧光軟簾。

4.3 設(shè)備選型

為降低設(shè)備噪聲延長設(shè)備使用壽命，根據(jù)《焊接作業(yè)廠房供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ 353-2017）風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)不超過額定負(fù)荷的80%，漏風(fēng)率按5%計(jì)算。①風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算：單焊接站房通風(fēng)量設(shè)定為4500m?/h，手工焊設(shè)置除塵罩，通風(fēng)量設(shè)定為2000m?/h，經(jīng)計(jì)算需設(shè)置三套除塵系統(tǒng)，其中除塵系統(tǒng)一負(fù)責(zé)擺臂焊接線和橫梁焊接線，除塵系統(tǒng)二負(fù)責(zé)縱梁焊接線，除塵系統(tǒng)三負(fù)責(zé)總成焊接線，三臺(tái)除塵設(shè)備風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量均為80000m?/h。②風(fēng)機(jī)風(fēng)壓計(jì)算：噴淋塔阻力按600Pa計(jì)算，彎頭/變徑阻力按照50Pa/個(gè)計(jì)算，管路延程損失按照5Pa/m計(jì)算，末端資用風(fēng)壓按600Pa計(jì)算，經(jīng)計(jì)算三套除塵系統(tǒng)靜壓分別為3000Pa、2800Pa、3100Pa。經(jīng)查風(fēng)機(jī)性能曲線，電機(jī)分別為90Kw、75Kw、90Kw。③噴淋塔設(shè)計(jì)：空塔風(fēng)速按2m/s計(jì)算，填料層厚度按600mm計(jì)算，經(jīng)計(jì)算噴淋塔直徑3.3m。④循環(huán)水泵選型：氣液比按1：800計(jì)算，水泵流量80m?/h，揚(yáng)程25m。

4.4 功能配置

除塵設(shè)備各部件功能配置：①噴淋塔：多層結(jié)構(gòu)，下層進(jìn)風(fēng)，中間層填料過濾，上層除水，填料籠和噴頭材質(zhì)不銹鋼，各層設(shè)置檢修人孔，側(cè)開合頁式，塔體材質(zhì)Q235，內(nèi)外兩側(cè)防腐（一底兩面）。②風(fēng)機(jī)：設(shè)置隔音箱、減震器，隔音箱設(shè)置排風(fēng)扇、220V照明燈及36V以下應(yīng)急照明燈，風(fēng)機(jī)皮帶輪設(shè)置防護(hù)罩，風(fēng)機(jī)進(jìn)口與管道之間設(shè)置軟連接。③循環(huán)水系統(tǒng)：水箱為多隔箱沉淀式，每個(gè)隔箱設(shè)置排污閥，水箱中設(shè)置浮球閥，自動(dòng)補(bǔ)水，下方設(shè)置2定向2萬向輪，水箱和水泵間設(shè)置過濾器，水箱連接管道采用快插接頭連接。④管道系統(tǒng)：采用鍍鋅螺旋風(fēng)管，法蘭連接，接口處有密封膠條和密封膠，配置檢修口，卡扣式，煙囪為螺旋風(fēng)管法蘭連接，內(nèi)外防銹（一底兩面），頂部有雨帽，設(shè)置采樣平臺(tái)和采樣口，吸風(fēng)口進(jìn)口處有火星擋板。⑤電氣控制系統(tǒng)：具備短路、過載、缺相保護(hù)功能、聲光報(bào)警功能，接地可靠，插座開關(guān)帶漏保，空調(diào)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，帶蒸發(fā)器，變頻功能控制風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率，觸摸屏可顯示時(shí)間、電壓、電流、功率、耗電量、風(fēng)機(jī)頻率、風(fēng)機(jī)/水泵運(yùn)行狀態(tài)等信息，可設(shè)置頻率、保養(yǎng)時(shí)間等參數(shù)，配置多功能電表，PLC具有記憶功能，2個(gè)網(wǎng)口，所有開關(guān)、按鈕、指示燈有中文標(biāo)識(shí)，主電源電纜裝于橋架內(nèi)，橋架接防靜電跨接線，拐角處有保護(hù)，采用壓接端子，標(biāo)明線號(hào)，主要元器件標(biāo)識(shí)清楚。

5 檢測分析

設(shè)備運(yùn)行3個(gè)月后經(jīng)第三方檢測機(jī)構(gòu)現(xiàn)場檢測并出具檢測報(bào)告，車間內(nèi)顆粒物濃度1.2mg/m?，噪聲分別為82.9dB、81.3dB、83.0dB，排放速率分別為8.1mg/m?、8.9mg/m?、12.2mg/m?，排放速率分別為0.412kg/h、0.484kg/h、0.512kg/h。達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，滿足國家/地方環(huán)保和職業(yè)健康標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)論

綜上所述，噴淋塔式濕式除塵可滿足汽車底盤焊接車間環(huán)保和職業(yè)健康法律法規(guī)要求，是較濾筒除塵更具經(jīng)濟(jì)性和安全性的一種除塵方式。

參考文獻(xiàn)

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[5]GB 50243-2002 通風(fēng)與空調(diào)工程施工與驗(yàn)收規(guī)。