陸杰

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展十分迅速，其中廣泛應(yīng)用焊接技術(shù)，提高機(jī)械加工的品質(zhì)。然而，在焊接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了的大量污染物質(zhì)威脅著人體的健康，不利于工人的身心安全。焊接廠房在實(shí)際布置過(guò)程中會(huì)密集布置好各種工藝設(shè)備，同時(shí)具有較多的焊接工位，經(jīng)常移動(dòng)設(shè)備，從而導(dǎo)致焊接廠房?jī)?nèi)部的環(huán)境受到污染，相關(guān)單位需要做好通風(fēng)工作，有效地去除廠房?jī)?nèi)煙塵。本文主要就焊接廠房通風(fēng)方式進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：焊接廠房;通風(fēng)方式;污染

1焊接產(chǎn)生的煙塵危害

在機(jī)械加工制作過(guò)程中常見(jiàn)的方法就是焊接技術(shù)，在具體焊接過(guò)程中，由于相關(guān)工藝的使用很容易產(chǎn)生大量的氣體和顆粒污染物，前者主要是指臭氧、一氧化碳、氧化氮、金屬氧化物等，氣體污染物在廠房的上部空間集聚懸浮，直接導(dǎo)致廠房的衛(wèi)生和工作條件變差，同時(shí)也會(huì)影響到工人的健康;后者主要是指氧化鋁、氟化物、六價(jià)鉻氧化物、銅鋁鋅、氧化鎳等氧化物，顆粒狀的污染物能夠在空氣中懸浮，從而被人體吸入，危害到人體健康，對(duì)工人的生產(chǎn)效率造成影響。在短期或長(zhǎng)期處于該工作環(huán)境中，人體將焊接粉塵或者是其他高濃度的粉塵吸入，很容易導(dǎo)致工人出現(xiàn)焊接塵肺現(xiàn)象，若是將可溶性化合物進(jìn)行吸入，也容易導(dǎo)致工人出現(xiàn)血液系統(tǒng)或者是肺炎等疾病，當(dāng)前我國(guó)還沒(méi)有研發(fā)出特效的治療方法和藥物。

2治理焊接煙塵的主要措施

為了能夠有效地控制和治理焊接過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵，相關(guān)單位需要做好以下幾點(diǎn)工作：

2.1改進(jìn)焊接工藝

為了能夠從根本上降低或者是消除焊接煙塵對(duì)人體的危害，首先應(yīng)該要改進(jìn)焊接工藝，第一，選擇的焊接工藝為無(wú)煙塵或者是少煙塵，焊接過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵主要是焊絲和焊條端部的金屬蒸發(fā)發(fā)生冶金反應(yīng)凝結(jié)形成的蒸汽，存在形態(tài)主要是氣溶膠，在焊接的附近區(qū)域，蒸汽首先是發(fā)生凝結(jié)形成一次粒子，當(dāng)溫度降低，一次粒子變成二次粒子，之后通過(guò)各種方式進(jìn)行擴(kuò)散，為了對(duì)焊接煙塵進(jìn)行消除，首先需要確保選擇的焊接工藝盡量避免對(duì)焊接材料進(jìn)行消耗;第二，對(duì)焊接材料進(jìn)行創(chuàng)新開(kāi)發(fā)，確保焊接材料是低毒、低塵，堅(jiān)持綠色環(huán)保理念，在開(kāi)發(fā)焊接材料的過(guò)程中，比如說(shuō)無(wú)鉛釬料，可以將焊料進(jìn)行合金化，從而對(duì)焊料的合金性能進(jìn)行改善，提高焊接材料的焊接性;第三，堅(jiān)持采用先進(jìn)的技術(shù)，確保自動(dòng)化、機(jī)械化完成焊接工作，在具體焊接過(guò)程中安裝自動(dòng)化和機(jī)械化裝置，同時(shí)確保焊接工人與污染源有一定的遠(yuǎn)離距離，從而改善工人的工作條件，同時(shí)提升焊接的效率和質(zhì)量。

2.2有效采用通風(fēng)措施

為了能夠?qū)附訜焿m進(jìn)行有效的治理，做好通風(fēng)排煙工作也是非常重要的，當(dāng)前焊接廠房采用的通風(fēng)排煙方式主要是對(duì)污染源進(jìn)行點(diǎn)排煙和焊接工位進(jìn)行局部排煙，同時(shí)凈化廠房整體的空氣，全面進(jìn)行通風(fēng)。具體通風(fēng)操作如下：

首先，對(duì)污染源進(jìn)行點(diǎn)排煙，主要是直接從焊接點(diǎn)抽走排除焊接煙塵進(jìn)，其中用到的設(shè)備和系統(tǒng)有移動(dòng)式的焊煙凈化機(jī)組、小風(fēng)量的高壓系統(tǒng)以及大風(fēng)量的低壓系統(tǒng)等，從焊點(diǎn)通過(guò)吸嘴直接將煙氣吸走。

第二，是對(duì)焊接工位進(jìn)行局部排煙，將排風(fēng)罩或者是排風(fēng)口設(shè)置在焊接點(diǎn)附近，直接抽走焊接煙氣，與點(diǎn)排煙方式不同，局部排煙方式主要是通過(guò)設(shè)置在發(fā)生焊煙位置的排風(fēng)口抽走焊接煙氣，所以局部排煙方式具有較大的排風(fēng)量。如圖所示為排煙設(shè)備。

第三，加強(qiáng)廠房室內(nèi)的空氣凈化，在凈化全室空氣的過(guò)程中主要是通過(guò)集中和分散式兩種凈化機(jī)組工作，其中的集中凈化方式主要是進(jìn)行集中凈化裝置的設(shè)置，不同車(chē)間中使用風(fēng)管與吸風(fēng)口連接，從而將凈化好的焊接煙塵空氣向車(chē)間循環(huán)排入，該方式在執(zhí)行方面管理方便，然而實(shí)際運(yùn)行中需要較高的費(fèi)用，使用上不靈活，同時(shí)安裝較為麻煩;分散式的凈化方式能夠循環(huán)凈化室內(nèi)空氣，在允許范圍內(nèi)控制室內(nèi)的焊接煙塵濃度，該方式在使用上能確保不向室外進(jìn)行熱量排出，所以具有良好的節(jié)能效果。

第四，做好全面通風(fēng)工作，考慮到焊接廠房的特點(diǎn)，上述的點(diǎn)排煙和局部排煙方式只能在小范圍且焊接點(diǎn)和工位固定的焊接作業(yè)中使用，同時(shí)也方便在焊接車(chē)間進(jìn)行各種排煙設(shè)備的布置，針對(duì)大型焊接廠房，還需要采取全面通風(fēng)的方式治理焊接煙塵。針對(duì)高大的焊接廠房來(lái)說(shuō)，對(duì)焊接煙塵進(jìn)行治理的通風(fēng)方式有自然通風(fēng)方式，即充分利用室內(nèi)外空氣產(chǎn)生的溫度差以及室內(nèi)外空氣的流動(dòng)，通過(guò)熱壓作用和風(fēng)壓作用，不斷交換廠房?jī)?nèi)外的空氣。考慮到焊接廠房具有較多的跨度，同時(shí)擁有較復(fù)雜的工藝和較大的焊接工作量，所以會(huì)散發(fā)大量的污染物，因此，自然通風(fēng)方式有時(shí)無(wú)法達(dá)到預(yù)期的氣流組織，無(wú)法有效地減少或者是消除煙塵，所以，部分企業(yè)也會(huì)采用機(jī)械通風(fēng)的方式進(jìn)行焊接廠房的煙塵治理。所謂的機(jī)械通風(fēng)方式主要是混合和置換兩種通風(fēng)方式，前者主要是將污染和新鮮的空氣進(jìn)行均勻混合發(fā)生稀釋作用，從而對(duì)廠房?jī)?nèi)的污染物濃度進(jìn)行控制，從而確保車(chē)間內(nèi)的室內(nèi)環(huán)境空氣更加均勻，同時(shí)保持大致相同的污染物濃度和溫度，然而這種通風(fēng)方式很容易導(dǎo)致較強(qiáng)的吹風(fēng)感、送風(fēng)速度較快、較高的呼吸區(qū)濃度以及較低的通風(fēng)效率等問(wèn)題，造成嚴(yán)重的能源消耗;置換通風(fēng)方式主要是借助送風(fēng)末端的裝置向工作區(qū)直接輸送新鮮的空氣，車(chē)間內(nèi)部的空氣在熱源作用下朝著上方流動(dòng)，進(jìn)而形成主導(dǎo)氣流，通過(guò)排風(fēng)口將污染物排出，將室內(nèi)的空氣分為上部紊流混合和下部單向清潔流動(dòng)兩個(gè)區(qū)。如圖所示為置換通風(fēng)的主要方式。綜上分析，置換通風(fēng)方式對(duì)于焊接廠房煙塵具有較好的治理效果。

針對(duì)不同功能建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)如圖所示。

3焊接廠房置換通風(fēng)方式的作用原理和優(yōu)勢(shì)分析

在焊接廠房中引用置換通風(fēng)方式主要是將比室內(nèi)車(chē)間溫度低的新鮮空氣向工作區(qū)以緩慢的速度進(jìn)行輸送，從而促使車(chē)間地板上形成空氣湖，當(dāng)送進(jìn)來(lái)的空氣與室內(nèi)設(shè)備、人員等發(fā)生熱源作用而不斷升高溫度，其密度不斷減小，從而形成向上的對(duì)流氣流，并形成主導(dǎo)氣流促使車(chē)間內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)。利用置換通風(fēng)方式，相關(guān)人員需要在車(chē)間頂部設(shè)置排風(fēng)口，從而排除污染空氣。置換通風(fēng)方式送風(fēng)速度和動(dòng)量較低，不會(huì)明顯影響到車(chē)間內(nèi)的主流氣流，同時(shí)也能夠?qū)λ头帜芰窟M(jìn)行節(jié)省，起到節(jié)能環(huán)保效果。

焊接廠房中運(yùn)用置換通風(fēng)方式的一個(gè)重要原理就是界面，通過(guò)熱源作用加熱焊點(diǎn)附近的空氣，降低它們的密度并向上流動(dòng)，同時(shí)將周?chē)目諝膺M(jìn)行吸入，共同向上流動(dòng)，最終形成熱煙羽，頂部煙羽不斷增加的流量比送風(fēng)量大，按照連續(xù)性原理，部分熱濁氣會(huì)返回向上流動(dòng)，進(jìn)而在車(chē)間頂部形成熱濁空氣層，當(dāng)上升的氣流流量與回返氣流流量和送風(fēng)量之和相等時(shí)，同一平面的煙羽流量與送風(fēng)量相等，從而消除回返的氣流流量，此時(shí)的平面就是界面，當(dāng)界面在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，流態(tài)上的室內(nèi)空氣被分為上部紊流混合和下部單向流動(dòng)兩個(gè)區(qū)域，通過(guò)空氣分區(qū)確保工人的工作環(huán)境是清潔的。

在焊接廠房中應(yīng)用置換通風(fēng)方式主要是對(duì)工作區(qū)產(chǎn)生的污染物和余熱進(jìn)行處理，無(wú)需處理車(chē)間其他空間，同時(shí)置換通風(fēng)方式具有較高的排污和排熱效率，通過(guò)較低的動(dòng)量送風(fēng)，具有良好的節(jié)能效果。然而，置換通風(fēng)方式在實(shí)際運(yùn)行中也會(huì)產(chǎn)生熱源，同時(shí)不能產(chǎn)生較高的熱負(fù)荷，所以該方式常見(jiàn)于對(duì)空間大的建筑進(jìn)行通風(fēng)處理，當(dāng)進(jìn)入冬季供熱階段，室內(nèi)的空氣密度大于送風(fēng)密度，因此在室內(nèi)無(wú)法形成有效的空氣湖，無(wú)法達(dá)到通風(fēng)置換的效果。

4結(jié)語(yǔ)

總之，在焊接廠房實(shí)際運(yùn)行中很容易因?yàn)楹更c(diǎn)產(chǎn)生各種污染物和煙塵，相關(guān)部門(mén)需要采取有效的措施加強(qiáng)煙塵治理，其中做好通風(fēng)工作非常重要，尤其是合理應(yīng)用置換通風(fēng)方式，從而有效地優(yōu)化焊接廠房的工作環(huán)境。

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