地下制冷機(jī)房焊接施工階段的通風(fēng)系統(tǒng)改造及個(gè)人防護(hù)措施研究

文 力 劉 皎 馮 璐 郭衛(wèi)平

（1.西安工程大學(xué)城市與市政工程學(xué)院 西安 710600；2.陜西建工安裝集團(tuán)有限公司 西安 710068）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷進(jìn)步，建筑業(yè)發(fā)展規(guī)模也隨之逐漸擴(kuò)大，在建筑行業(yè)的背景下環(huán)境污染狀況也越來(lái)越嚴(yán)重，引起了越來(lái)越多的關(guān)注，其中焊接是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料的制造技術(shù)，焊接工藝同時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒有害粉塵及氣體，不僅影響周邊環(huán)境空氣質(zhì)量惡化，同時(shí)嚴(yán)重威脅著施工工人的健康[1]。針對(duì)此類問(wèn)題，本文對(duì)西安市某商業(yè)建筑體的制冷機(jī)房在預(yù)制加工期間內(nèi)提出通風(fēng)凈化設(shè)計(jì)原理和方法，并根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算搭建通風(fēng)管道，采取相應(yīng)合理的排煙措施，探究此措施能否有效控制污染物擴(kuò)散蔓延，以及對(duì)加工環(huán)境及焊接工人的健康得到保護(hù)。

1 調(diào)研項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于西安城區(qū)商業(yè)區(qū)域建筑群，總建筑面積約23 萬(wàn)m2，地下空間共有三層，地面無(wú)可用機(jī)電安裝加工場(chǎng)地，其中地下三層設(shè)置制冷機(jī)房。制冷機(jī)房的空間尺寸為23300mm（長(zhǎng)）×21700mm（寬）×7000mm（高），在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置有送風(fēng)井和排風(fēng)井，在施工焊接階段的工作量較強(qiáng)，因此，為改善機(jī)房在施工階段的空氣質(zhì)量，需對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)計(jì)合理的通風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)焊接人員個(gè)體呼吸防護(hù)措施也應(yīng)受到重視，施工階段焊接人員佩戴普通KN95 防霧霾口罩，其中圖1 為制冷機(jī)房設(shè)備平面圖，圖2 為制冷機(jī)房實(shí)際場(chǎng)景照片。

圖1 制冷機(jī)房設(shè)備平面圖Fig.1 Layout of the refrigeration equipment room

圖2 制冷機(jī)房實(shí)際場(chǎng)景照片F(xiàn)ig.2 The actual scene photo of the refrigeration room

2 焊接煙塵產(chǎn)生機(jī)理及特性

2.1 焊接煙塵產(chǎn)塵機(jī)理

制冷機(jī)房?jī)?nèi)放置有離心機(jī)組、螺桿機(jī)組、容水機(jī)組以及不同型號(hào)的水泵，各設(shè)備通過(guò)不同直徑大小的鋼制水管連接，連接方式采用焊接技術(shù)，在焊接過(guò)程中，電弧可瞬間使焊接部分加熱到約4000-5000℃的高溫，焊條下端部和焊接工件在高溫作用下產(chǎn)生部分蒸氣和熔渣，在弧吹力的作用下，這種高溫蒸氣從電弧區(qū)吹出后形成渦流，迅速被氧化與冷凝變?yōu)榧?xì)小的固態(tài)粒子，形成氣溶膠狀態(tài)彌散在電弧周圍，形成了焊接煙塵[2]。

煙塵的發(fā)生過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)過(guò)熱—蒸發(fā)—氧化—凝聚的物理過(guò)程[3]，焊接煙塵的化學(xué)成分取決于焊接材料和焊接工件成分，不同成分的焊接材料和工件，在焊接時(shí)將產(chǎn)生不同成分的焊接煙塵。在通常情況下，焊接煙塵主要含有二氧化錳、氧化鐵、氧化硅以及鈣、鈉、鈦、鉻、鎳等的化合物等[4]。

2.2 焊接煙塵特性

制冷機(jī)房在施工階段主要應(yīng)用焊接連接機(jī)組與水泵相應(yīng)的金屬水管，焊接作業(yè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的焊接煙塵和有害氣體等，嚴(yán)重影響了焊接工人的健康，它們已成為污染環(huán)境的公害之一。電焊煙塵粒子受到各個(gè)方向空氣分子的撞擊做不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子在每次撞擊后，運(yùn)動(dòng)方向及速度的改變是無(wú)規(guī)律的，它的運(yùn)動(dòng)軌跡是由很多段直線構(gòu)成。因?yàn)榱Ｗ淤|(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣分子的質(zhì)量，因此粒子每次受到分子撞擊后速度的改變量甚小，小到可以忽略不計(jì)，但是多次撞擊后粒子的運(yùn)動(dòng)速度及方向會(huì)發(fā)生明顯變化達(dá)到一種平衡，可以近似認(rèn)定電焊煙塵粒子的運(yùn)動(dòng)路徑為平滑曲線，就是電焊煙塵粒子的運(yùn)動(dòng)特性[5]。

3 制冷機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通風(fēng)除塵措施是治理焊接煙塵和有害氣體的主要手段，結(jié)合該制冷機(jī)房?jī)?nèi)部現(xiàn)有未封閉的吊裝口和送、排風(fēng)井，再對(duì)比局部通風(fēng)、置換通風(fēng)和全面通風(fēng)的各類通風(fēng)方式，最終選擇全面通風(fēng)作為該機(jī)房的通風(fēng)方式。該方式借助于送、排風(fēng)機(jī)與自然風(fēng)壓，使空氣在室內(nèi)有組織的流動(dòng)，從而降低車間的煙塵濃度[6]。采用全面通風(fēng)系統(tǒng)的自然補(bǔ)風(fēng)和機(jī)械回風(fēng)方式的氣流組織形式，其中未封閉的吊裝口用于自然補(bǔ)風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)口位于地下二層地面且與外界連通，直通向地下三層，全高為7m。再者考慮在施工階段的工作強(qiáng)度較高，產(chǎn)塵速率及產(chǎn)塵量極大，因此，將送風(fēng)井和排風(fēng)井同時(shí)排風(fēng)，使施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)房?jī)?nèi)達(dá)到負(fù)壓狀態(tài)，有效將焊接煙塵排出室外，再經(jīng)凈化設(shè)備凈化后排放至大氣，在以不污染空氣環(huán)境的前提下，保護(hù)施工工人的健康不受到威脅。

3.1 制冷機(jī)房概況

制冷機(jī)房高度包含地下二層和三層共兩層高度，制冷機(jī)房的通風(fēng)基礎(chǔ)設(shè)施有預(yù)吊裝口、送風(fēng)井和排煙井，其中預(yù)吊裝口直通室外，送風(fēng)井和排風(fēng)井分別通過(guò)一層屋面和四層屋面排出室外。由于地下施工的機(jī)房空間較大、施工強(qiáng)度較高、作業(yè)人員密集，現(xiàn)對(duì)制冷機(jī)房做相應(yīng)的改造方案，解決作業(yè)人員在施工過(guò)程中暴露在高濃度可吸入顆粒物環(huán)境下的問(wèn)題。

3.2 通風(fēng)系統(tǒng)的選擇

該制冷機(jī)房具有高大空間特征，焊接強(qiáng)度較大且焊點(diǎn)空間分布較分散，設(shè)置局部通風(fēng)顯然不合理，因?yàn)橹脫Q通風(fēng)的熱分離層易與煙云重疊，致使室內(nèi)污染物濃度不斷加大，因此不利于控制。而全面通風(fēng)雖所需風(fēng)量較大，但實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)機(jī)房進(jìn)行通風(fēng)換氣，向機(jī)房送入新鮮潔凈的空氣，再把污濁空氣直接或通過(guò)凈化處理后排出，此類通風(fēng)系統(tǒng)凈化效果最為明顯，適用于本次改造的地下制冷機(jī)房。

3.3 通風(fēng)系統(tǒng)改造方案

根據(jù)選用的全面通風(fēng)系統(tǒng)的自然補(bǔ)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)方案，未封閉的吊裝口實(shí)現(xiàn)自然補(bǔ)風(fēng)，原本機(jī)房?jī)?nèi)的送、排風(fēng)井在施工階段均用于排風(fēng)通道，兩個(gè)排風(fēng)井處分別引出排風(fēng)風(fēng)管，在排風(fēng)風(fēng)機(jī)的動(dòng)力下實(shí)現(xiàn)機(jī)械排風(fēng)。機(jī)房按照前期設(shè)計(jì)均已配置送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)，結(jié)合成本與人工方面因素，本次改造應(yīng)用現(xiàn)有風(fēng)機(jī)設(shè)備。

根據(jù)常見的焊接工藝要求作業(yè)面風(fēng)速值，如手工電弧焊工藝對(duì)于焊接作業(yè)面的風(fēng)速限值為≤8-10m/s，CO2氣體保護(hù)焊工藝對(duì)于焊接作業(yè)面的風(fēng)速限值要求≤2m/s。不同焊接工藝的工作面風(fēng)速有所區(qū)別，由于本機(jī)房的焊接工藝為手工電弧焊，因此工作面風(fēng)速限值應(yīng)≤8-10m/s，風(fēng)速要求對(duì)風(fēng)機(jī)和風(fēng)管尺寸有所限值。由于現(xiàn)機(jī)房的風(fēng)機(jī)按照設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)確定風(fēng)機(jī)大小，現(xiàn)以風(fēng)機(jī)大小來(lái)確定風(fēng)管尺寸，兩個(gè)排煙井配置風(fēng)機(jī)分別為24436m3/h、30690 m3/h，根據(jù)工作面風(fēng)速限值和風(fēng)機(jī)風(fēng)量大小，確定排煙風(fēng)管大小尺寸為1600mm×500mm、1250mm×500mm、1000mm×400mm 共三節(jié)風(fēng)管變徑組成。

送風(fēng)井和排風(fēng)井分別選用兩臺(tái)消音型送風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)，送風(fēng)風(fēng)機(jī)送風(fēng)量L=24436m3/h，N=5.5kW，排風(fēng)風(fēng)機(jī)為雙速風(fēng)機(jī)，由于現(xiàn)場(chǎng)電纜承受能力限值，選用雙速風(fēng)機(jī)的低速擋，排風(fēng)量L=30690m3/h，N=6.5kW。安裝方式是在原本送風(fēng)井處用風(fēng)管連接風(fēng)機(jī)，僅在進(jìn)風(fēng)機(jī)處設(shè)置單一送風(fēng)口；同理，在排風(fēng)井處連接排風(fēng)風(fēng)機(jī)，再接一段排風(fēng)管道，并且在管道下端均勻布置大小一致的排風(fēng)口。此類通風(fēng)系統(tǒng)利用送、排風(fēng)的機(jī)械通風(fēng)，改善地下機(jī)房的空氣質(zhì)量。

4 機(jī)房改造后驗(yàn)證性試驗(yàn)

根據(jù)上述制冷機(jī)房改造方案，現(xiàn)對(duì)機(jī)房按照方案實(shí)施改造，并通過(guò)對(duì)改造后的制冷機(jī)房前后測(cè)試對(duì)比，機(jī)房的改造過(guò)程實(shí)景圖和原理圖分別如圖3和圖4 所示。測(cè)試內(nèi)容是對(duì)機(jī)房改造前后的空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，探究改造后的制冷機(jī)房空氣質(zhì)量改善效果。

圖3 制冷機(jī)房通風(fēng)改造過(guò)程實(shí)景圖Fig.3 Real view of the ventilation transformation process of the refrigeration room

圖4 制冷機(jī)房通風(fēng)改造原理圖Fig.4 Schematic diagram of ventilation transformation of refrigeration room

4.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法

本次測(cè)試使用的儀器為漢王N2 型號(hào)的空氣顆粒物測(cè)試儀，主要測(cè)試參數(shù)PM 1.0、PM 2.5、PM 10、甲醛、溫度和相對(duì)濕度，該測(cè)試儀的顆粒物測(cè)試量程為0-999μg/m3，可精準(zhǔn)分辨0.3μm 尺寸的顆粒物，溫度精度可達(dá)0.3℃，濕度精度可達(dá)3%。本次測(cè)試選擇西安市某商業(yè)建筑的制冷機(jī)房的施工階段，測(cè)試該階段中的PM 1.0、PM 2.5、PM 10三種粒徑在改造前后可吸入顆粒物濃度對(duì)比。機(jī)房空間通風(fēng)方式為全面通風(fēng)，其中送風(fēng)由吊裝口自然補(bǔ)風(fēng)，排風(fēng)由雙風(fēng)井同時(shí)運(yùn)行排出機(jī)房，機(jī)房?jī)?nèi)部布置各種機(jī)組設(shè)備及不同型號(hào)水泵，各設(shè)備通過(guò)不同規(guī)格的鋼制水管通過(guò)焊接技術(shù)連接，由于焊接位置并非固定，因此為探究機(jī)房的顆粒物濃度變化情況，需在機(jī)房?jī)?nèi)布置合理測(cè)點(diǎn)。

制冷機(jī)房?jī)?nèi)的測(cè)點(diǎn)布置遵循均勻分布的原則，通過(guò)施工強(qiáng)度以及密集程度等因素決定測(cè)點(diǎn)分布，其中將焊接區(qū)域按照分區(qū)原則，將工人施工工作區(qū)域分為兩個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域，Ⅰ區(qū)域?yàn)槭┕で捌诿芗瘏^(qū)，Ⅱ區(qū)域?yàn)槭┕つ┢谳^密集區(qū)。Ⅰ區(qū)域在施工前期的管段的連接預(yù)制加工均在地面加工，再將焊接連接完整的水管吊裝上支架放置，以及Ⅰ、Ⅱ區(qū)域分別有接口處法蘭焊接連接等工序，各工序的產(chǎn)塵速率均不相同。因此在兩區(qū)域分別布置均勻測(cè)點(diǎn)，其中設(shè)備放置區(qū)域由于無(wú)人員活動(dòng)，因此設(shè)備區(qū)不布置測(cè)點(diǎn)，同時(shí)，制冷機(jī)房?jī)?nèi)水管連接存在垂直方向的加工任務(wù)，故垂直梯度的顆粒物濃度也應(yīng)考慮在內(nèi)，因此分別在高度為1.5m、3m、4.5m、6m 處布置測(cè)點(diǎn)。共在水平方向布置15 個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中Ⅰ區(qū)有10 個(gè)測(cè)點(diǎn)、Ⅱ區(qū)有3 個(gè)測(cè)點(diǎn)，其余兩個(gè)測(cè)點(diǎn)分別布置在西面門外側(cè)和吊裝口中心，且除11 號(hào)測(cè)點(diǎn)外，其余14 個(gè)測(cè)點(diǎn)分別監(jiān)測(cè)高度為1.5m 的水平和垂直方向的顆粒物濃度值，制冷機(jī)房空間測(cè)點(diǎn)布置圖如圖5 所示。

圖5 制冷機(jī)房空間測(cè)點(diǎn)分布圖Fig.5 Spatial measurement point distribution diagram of refrigeration machine room

4.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析

制冷機(jī)房焊接施工階段時(shí)長(zhǎng)約一個(gè)月，每個(gè)工作日的焊接強(qiáng)度會(huì)隨工作需要作相應(yīng)調(diào)整，因此焊接強(qiáng)度也有所不同，現(xiàn)選擇施工中期的五個(gè)連續(xù)工作日工時(shí)測(cè)試施工機(jī)房的焊接煙塵顆粒物濃度，其中第一個(gè)工作日測(cè)試未開啟送、排風(fēng)機(jī)的機(jī)房顆粒物分布特點(diǎn)，該組設(shè)置為空白對(duì)照組，其余四個(gè)工作日測(cè)試同時(shí)開啟送、排風(fēng)機(jī)用于排風(fēng)，吊裝口用于補(bǔ)風(fēng)的顆粒物分布特點(diǎn)，該組設(shè)置為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，通過(guò)對(duì)比可以直觀看到采取通風(fēng)措施前后的機(jī)房顆粒物濃度特點(diǎn)。

通過(guò)實(shí)地考察機(jī)房的焊接作業(yè)基本情況，焊接工藝是手工電弧焊，基材為鋼管，焊條型號(hào)為J422實(shí)心焊絲，焊接電流100-110A，其中會(huì)根據(jù)焊接強(qiáng)度開啟不同數(shù)量的焊機(jī)，因此煙塵顆粒物濃度會(huì)隨工作強(qiáng)度而變化，現(xiàn)遵從上述的測(cè)點(diǎn)布置原則，對(duì)各測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)刻下的顆粒物濃度數(shù)值計(jì)算出各點(diǎn)平均值，再將每一時(shí)刻的平均數(shù)值繪制圖像，如圖6 所示。

圖6 制冷機(jī)房在5 個(gè)工作日工作時(shí)間的三類顆粒物濃度變化情況Fig.6 Changes in the concentration of three types of particulate matter in the refrigerating machine room during the working hours of 5 working days

通過(guò)實(shí)測(cè)制冷機(jī)房在施工階段的顆粒物濃度變化情況，分別對(duì)五個(gè)連續(xù)工作日的PM 1.0、PM 2.5、PM 10 三類顆粒物濃度值測(cè)試并記錄，將五個(gè)工作日的顆粒物濃度值數(shù)據(jù)分析，分別用散點(diǎn)圖的形式直觀表示，依據(jù)呼吸區(qū)域參考標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 3095-2012 二級(jí)濃度限值PM 10 24 小時(shí)平均濃度＜150μg/m3，PM 2.5 24 小時(shí)平均濃度＜75μg/m3[7]，以下分別對(duì)三類顆粒物濃度變化情況分別分析說(shuō)明。

分析通風(fēng)系統(tǒng)改造前后圖6（a）的PM 1.0 顆粒物濃度值散點(diǎn)圖，由圖表可以直觀看到，改造前后的PM1.0 濃度值并無(wú)明顯的變化，數(shù)值基本維持在小于300μg/m3的范圍內(nèi)，變化幅度并不大，且改造前后效果并不明顯，由此可以得到，PM 1.0由于粒徑極小而懸浮在空氣中，不會(huì)因重力作用自主下沉，也不會(huì)因氣流組織流向而帶動(dòng)，因此PM 1.0 的顆粒物并沒有因?yàn)橥L(fēng)系統(tǒng)的改變而改變。

分析通風(fēng)系統(tǒng)改造前后圖6（b）的PM 2.5 顆粒物濃度值散點(diǎn)圖，由圖表看出改造前后的顆粒物濃度值差距較大，改造前濃度值基本維持在小于600μg/m3的范圍內(nèi)，改造后的濃度值均不高于300μg/m3，改造前后濃度差最大值ΔCmax≈300μg/m3。比較PM 1.0 和PM 2.5 兩者的濃度值可得，由于顆粒物粒徑較小的PM 1.0 沉降能力差，懸浮在空氣中，故無(wú)法通過(guò)通風(fēng)凈化的方式有效去除，而PM 2.5 顆粒物沉降能力較PM 1.0 強(qiáng)，通過(guò)同樣的方式下降幅度較大。

分析通風(fēng)系統(tǒng)改造前后圖6（c）的PM 10 顆粒物濃度值散點(diǎn)圖，由圖表看出改造前后的顆粒物濃度值差距極大，改造前濃度值基本維持在小于800μg/m3的范圍內(nèi)，改造后的濃度值均不高于300μg/m3，改造前后濃度差最大值ΔCmax≈500μg/m3。比較三類粒徑大小的顆粒物濃度，PM 10的顆粒物濃度處理前后差值最大，PM 2.5 次之，PM 1.0 最小，由此得到結(jié)論，通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)改善機(jī)房空氣質(zhì)量的措施，此類方法對(duì)粒徑較大的顆粒物影響較大，而對(duì)粒徑較小的顆粒物影響輕微，所以，針對(duì)機(jī)房空氣質(zhì)量惡劣的此類問(wèn)題，通風(fēng)系統(tǒng)改善程度有限。因此，針對(duì)此類問(wèn)題，不僅需要通風(fēng)系統(tǒng)的改造，還需要焊工增加個(gè)人防護(hù)措施。

5 個(gè)體防護(hù)措施

通過(guò)上述的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到，通過(guò)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)通風(fēng)系統(tǒng)改造后，在焊接作業(yè)時(shí)機(jī)房空間內(nèi)的空氣質(zhì)量雖大幅度降低，但顆粒物濃度值仍高于標(biāo)準(zhǔn)濃度限值，焊接工人長(zhǎng)時(shí)間暴露在高濃度含塵環(huán)境下會(huì)對(duì)身體健康造成嚴(yán)重影響，現(xiàn)結(jié)合焊接車間的空氣質(zhì)量以及焊工的工作強(qiáng)度要求，以在保證工期正常進(jìn)行的前提下，對(duì)焊接工人的個(gè)人防護(hù)采取相應(yīng)措施，從根源上保護(hù)焊工的個(gè)人健康，以下對(duì)自吸式焊接面罩和電動(dòng)式焊接面罩兩類防塵口罩做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

5.1 焊接面罩工作原理

本次實(shí)驗(yàn)采用的第一種焊接面罩是型號(hào)為康保仕6280 的自吸過(guò)濾式焊接面罩，該面罩僅由頭戴式焊接面罩組成，焊接面罩的兩端分別設(shè)置有兩個(gè)過(guò)濾片，中間部位設(shè)置有過(guò)濾毒氣裝置，分別用于過(guò)濾含塵顆粒物及有毒氣體，以及用于過(guò)濾顆粒物及氣體的過(guò)濾片均可替換。該面罩組成結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)人為呼吸來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以在勞動(dòng)強(qiáng)度較高且焊接溫度較高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)呼吸阻力較大而導(dǎo)致佩戴較不舒適。

本次實(shí)驗(yàn)采用的第二種焊接面罩是型號(hào)為安德利PARP-3/EH-9851 的高效過(guò)濾自動(dòng)送風(fēng)焊接面罩，該面罩由頭戴式焊接面罩、連接軟管、納米過(guò)濾網(wǎng)和凈化空氣送風(fēng)呼吸器組成，工作原理是由焊工佩戴在背面的送風(fēng)呼吸器將焊接后方較潔凈空氣，經(jīng)呼吸器內(nèi)的納米過(guò)濾網(wǎng)經(jīng)過(guò)濾后的潔凈空氣通過(guò)連接軟管送到面罩內(nèi)部，將潔凈空氣提供給焊接工人呼吸，在該工作的全過(guò)程中該裝置可以有效的過(guò)濾掉焊接時(shí)造成空氣中的有毒、有害氣體，保護(hù)人體的呼吸系統(tǒng)。該類型的電動(dòng)式焊接面罩佩戴舒適性較高，焊工呼吸較為順暢，圖7 分別是兩類口罩外觀圖。

圖7 自吸式和電動(dòng)式焊接面罩外觀圖Fig.7 Appearance of self-priming and electric welding mask

5.2 兩類焊接面罩綜合處理對(duì)比實(shí)驗(yàn)

上述對(duì)自吸式和電動(dòng)式兩類焊接面罩的組成部分及工作原理做了簡(jiǎn)要描述，現(xiàn)分別對(duì)兩類焊接面罩在相同焊接環(huán)境下做綜合對(duì)比實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)對(duì)同一焊接工人在做單一焊接作業(yè)時(shí)，分別佩戴兩類焊接面罩，對(duì)其處理效果進(jìn)行對(duì)比。圖8 和圖9 分別是自吸式、電動(dòng)式焊接面罩的處理效果對(duì)比圖。

圖8 自吸式焊接面罩三類粒徑顆粒物濃度處理前后對(duì)比散點(diǎn)圖Fig.8 The comparison of the concentration of the three types of particles of the self-priming welding mask before and after treatment

圖9 電動(dòng)式焊接面罩三類粒徑顆粒物濃度處理前后對(duì)比散點(diǎn)圖Fig.9 The comparison scatter diagram of the concentration of the three types of particles of the electric welding mask before and after treatment

經(jīng)以上測(cè)試數(shù)據(jù)繪制出的顆粒物濃度散點(diǎn)圖可以看到，自吸式和電動(dòng)式面罩的處理效果均較顯著，在開啟排煙風(fēng)管的前提下，機(jī)房環(huán)境的顆粒物濃度大約維持在100-300μg/m3，經(jīng)自吸過(guò)濾式面罩處理后，顆粒物濃度降至約50μg/m3，處理效率約85%，通過(guò)對(duì)焊接工人的舒適度感受調(diào)查，焊工反映該自吸式焊接面罩會(huì)因焊接溫度過(guò)高和焊接位置不斷更換導(dǎo)致焊接過(guò)程中呼吸受阻，不舒適感受較為明顯，因此，通過(guò)第一類的自吸式焊接面罩可以得到過(guò)濾效率較高，焊工呼吸的空氣較潔凈，較好的保護(hù)了焊工的身體健康，但佩戴舒適性欠佳，可以完成短時(shí)間的焊接作業(yè)，長(zhǎng)時(shí)間仍存在呼吸受阻的困難。

再經(jīng)電動(dòng)式面罩處理后，顆粒物濃度降至30μg/m3，處理效率高達(dá)93%，可以得到電動(dòng)式較自吸式的處理效率高，焊接工人反映電動(dòng)式口罩佩戴舒適，呼吸舒暢，沒有任何的不適感，但由于電動(dòng)式體積較大，需要將凈化空氣送風(fēng)呼吸器通過(guò)皮帶放置在腰間，可能在身體方面有輕微不適，由此可以得到，自吸式和電動(dòng)式焊接面罩對(duì)比來(lái)說(shuō)，電動(dòng)式的處理效果較自吸式強(qiáng)，兩者在舒適感上均存在不同的缺點(diǎn)，但考慮對(duì)焊接工人的身體健康的考慮，佩戴過(guò)濾式焊接面罩從根本上解決了此問(wèn)題。

6 結(jié)論

（1）制冷機(jī)房采用全面通風(fēng)系統(tǒng)的自然補(bǔ)風(fēng)和機(jī)械回風(fēng)方式進(jìn)行有規(guī)律的氣流組織形式，在焊接作業(yè)集中部位上方合理布置排煙風(fēng)管，使煙塵顆粒物形成負(fù)壓進(jìn)入管道排出機(jī)房，再通過(guò)對(duì)機(jī)房空間內(nèi)部根據(jù)焊接位置的密集程度布置測(cè)點(diǎn)，根據(jù)測(cè)點(diǎn)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)改造前后做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，最終通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)繪制出的圖表得到，通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)的改造后，三類粒徑大小的顆粒物濃度均呈大幅度下降，但機(jī)房環(huán)境的煙塵顆粒物濃度仍未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，接著，再?gòu)膫€(gè)人防護(hù)的手段對(duì)焊接工人的呼吸健康做相應(yīng)的措施，不僅需要改善機(jī)房的空氣質(zhì)量，同時(shí)也要對(duì)焊接工人的身體健康進(jìn)行有效保護(hù)。

（2）通過(guò)對(duì)焊接工人佩戴自吸式和電動(dòng)式兩類焊接面罩的處理效率和舒適性兩個(gè)方面研究，就從處理效率來(lái)說(shuō)，兩類焊接面罩的過(guò)濾效果均達(dá)到顆粒物標(biāo)準(zhǔn)要求及處理效率較高，且電動(dòng)式的處理效率更佳；就舒適性來(lái)說(shuō)，通過(guò)詢問(wèn)焊工的舒適性體驗(yàn)得到，兩者均在不同程度有著不舒適性體驗(yàn)，自吸式主要存在佩戴時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)導(dǎo)致的呼吸阻力困難的問(wèn)題，而電動(dòng)式主要存在裝置體積較大導(dǎo)致的影響行動(dòng)不便的問(wèn)題，雖然兩者均在舒適性未達(dá)到絕對(duì)程度的舒適，但面對(duì)空氣質(zhì)量嚴(yán)重超標(biāo)的焊接機(jī)房，對(duì)長(zhǎng)期工作在該場(chǎng)所內(nèi)的焊接工人應(yīng)當(dāng)配置合理的個(gè)人防護(hù)措施。