焊接车间烟尘特性及治理办法

浅谈焊接车间烟尘特性及治理办法

[摘要] 本文首先介绍了焊接烟尘的产生、成分、分布以及危害，其次介绍了焊接烟尘的治理标准和方式，最后列举部分焊接烟尘治理项目。

[关键词] 焊接烟尘除尘方式举例

一、焊接烟尘的特性

1.1 焊接烟尘的产生

焊接烟尘的产生过程，是在高温电弧下，焊条端部及其母材相应的被融化，溶液表面剧烈喷射，由药皮及焊芯产生的高温蒸汽(蒸汽压力达到0.5~100mhg)，并向四周扩散，当蒸汽进入周围空气时，被冷却氧化，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，就是所谓的焊接烟尘。焊接烟尘主要来自于焊条或焊丝端部的液态金属及溶渣。焊接材料的发尘量占焊接烟尘总量的

80%~90%，药皮和焊芯的尘化比例相等，约为0.2%~3%。

1.2 焊接烟尘的主要成分

焊接烟尘的成份主要取决于焊接材料、母材的成份、焊接参数、工艺以及蒸发的难易程度。在手弧焊的焊条中钛钙型酸性焊条烟尘中的fe3o4、mno2、fe2o3占烟尘总量的60%，还有少量mgo晶体以及sio2和碱金属化合物为主体的玻璃物质等；在低氢型碱性焊条中含有fe3o4、mno2、fe2o3，还有naf、caf2、caf3和k2co3、na2co2。在气体保护焊接中，保护气体有三种，即co2、ar、co2+ar混合气体，而焊接时排出的有害气体和物质主要有：no、no2、o3、co、

氟化物和氯化物等。不锈钢焊接烟尘中含有大量的铬和镍、三价铬、六价铬(cr+6)。由此可见焊接烟尘是一种十分复杂的物质。

1.3 焊接烟尘的分布

焊接烟尘是一种无机性烟尘，分散浓度大，烟尘粒子直径在2μm 以下的约占60%~85%，其中90%以上均不超过1μm，主要是由粒径0.1μm左右的球状粒子凝集成的二次粒子，其生物学活性较强。这些球状颗粒在空气中漂浮，常常会集聚成互相连接树枝状微粒，一般氢型焊条相对较少，非低氢型焊条较多，co2保护焊的锁链状更加明显。这些烟尘上升速度一般小于0.08m/s，沉积很慢，因此容易对焊接操作者造成危害。

1.4 焊接烟尘的危害

焊接烟尘的危害途径主要源自呼吸和皮肤。一般由焊接烟尘引起的疾病主要有急、慢性气管炎、哮喘病、肺气肿、视力下降、发烧、恶心以及铅中毒等。而铝合金mig焊接烟尘还会引起老年痴呆、骨软化症和贫血等。

二、焊接烟尘治理

2.1 焊接烟尘排放标准

焊接烟尘的控制在各国都已受到了重视，并作了相关的规定，在此先简要介绍一下各国相应的烟尘控制标准。日本焊接协会(wes)为焊接细微灰尘、粉尘的要求是允许浓度5mg/m3，美国劳动卫生协会(acgih)对氧化铁焊接细微粉尘的要求是允许浓度5mg/m3，国际焊接协会(jiw)对非合金钢、非低氢型焊条粉尘的允许浓度

10mg/m3，非合金低氢型焊条粉尘允许浓度5mg/m3，合金钢非低氢型、非铁合金允许浓度2.5mg/m3，我国允许的焊接烟尘浓度

6mg/m3(gb16194-1996)

2.2 焊接烟尘治理方式

目前来讲，想要降低焊接车间内污染物浓度，最常用而有效的办法就是采用通风除尘的措施。在焊接车间中这种通风除尘的方式主要分为两种，即局部排风和稀释通风。所谓的局部排风就是在固定作业焊接点的侧面或是上方设置排烟罩，利用风机的力量把烟尘抽走。而稀释通风是把洁净的空气送入房间内，并将等量的污染物排出，稀释室内污染物使其达到卫生规允许浓度。现在在许多工业的焊接厂房中，都存在着这样的情况：工位移动，工件不动，烟尘产生点不断变化，无法用局部排烟收集烟气，对于这种情况建议采用稀释通风，或局部与整体相结合的通风方式。目前较好稀释通风方式有分层送风，分层送风是一种以浮力控制为动力(新鲜空气以极低的流速从送风口处流出，一般应低于室内温度2～4℃，送风密度大于室内空气密度)，充分利用气体热轻冷重的自然特性和污染物自身的浮力特性，是一种垂直置换流动的特殊形式。

由于近年来焊接烟尘的治理在国内外普遍受到关注，而焊接烟尘的治理技术在国内还没有普遍得到应用，所以有关焊接烟尘治理的最佳方案还需要进一步研究，净化设备的具体参数也还需要进行实验，这也是我们从事此专业人员在今后的努力方向。

参考文献：

[1]陆耀庆，实用空调设计手册，中国建筑工业出版社.1993年版.

[2]苏建华，焊接车间电焊烟尘技术研究.2002年版.

[3]梁卫东等，铝合金mig焊过程中的烟尘危害和防护.2006年版.