焊接煙塵的影響及控制

郭 君，丁永秀

（克拉瑪依職業技術學院，新疆 克拉瑪依 833600）

焊接工藝是工業生產中應用最廣的一種機械加工工藝，在工業生產中占有舉足輕重的地位。目前最常應用的焊接方法為電弧焊，此種焊接工藝在施焊過程中產生的煙塵及氣體，對焊接作業環境和操作者會帶來多種危害。

1 焊接煙塵的基本特性及其危害

（1）焊接煙塵的產生機理及基本特性。焊接煙塵的產生是一個物理過程，主要是由于在高溫電弧的條件下，金屬以及非金屬物質被熔化產生高溫高壓蒸氣，蒸氣隨之向周圍環境擴散發生冷卻氧化，從而產生了煙塵，這是一種氣固混合物，其中包含粉塵顆粒以及有害氣體，焊接煙塵的具體組成成分取決于焊接材料的選擇和被焊接材料的成分及其熔點的高低。焊接煙塵是一種極為復雜的物質，目前通過有關部門的檢測在焊接煙塵中已經發現近20種以上的元素，其中的化合物也很復雜，主要成分有氧化鐵、氧化鈣、氧化錳等等。

（2）焊接煙塵的危害性。焊接煙塵的危害性主要有以下成分產生，煙塵中的粉塵顆粒等不可溶的物質會引起矽肺病，煙塵中的有害氣體對周圍環境會有一定污染，同時也會對焊接操作者的健康構成一定的威脅，所以控制焊接車間內的煙塵越來越受到人們的重視。焊接煙塵的顆粒十分的細小，大概只有0.1 μm左右，所以很容易通過人體的呼吸道到達肺部，這些顆粒狀漂浮物對焊接操作者來說，是一枚枚的定時炸彈。

2 在傳播途徑上控制焊接煙塵的措施

（1）全面通風。全面通風也稱為稀釋通風，顧名思義，即是用外界的清潔空氣稀釋焊接車間內的煙塵，降低煙塵的濃度，使其危害降低，同時通過換氣將焊接車間內的煙塵排出室外。根據焊接工藝的工作場所不同，全面通風分為機械通風和自然通風兩種方式，對于室內作業一般采用機械通風，就是在室內安裝軸流風機把焊接煙塵排出室內，自然通風主要針對于戶外焊接作業。全面通風是一種傳統的控制焊接煙塵的措施，其缺點是通過換氣室內煙塵的濃度不能達到衛生標準的允許濃度。

（2）局部通風。局部排風是對局部環境狀況進行控制，使局部空間內不受煙塵的污染，一般局部排風系統是利用排煙罩在局部收集煙塵。根據局部排風設備的靈活性不同可分為固定式局部排風系統和移動式局部排風系統。局部通風相對于全面通風來說，局部排風風量少，效果好且節約能量。因此局部排風可根據具體的情況合理地采用。

3 利用煙塵的凈化設備來控制焊接煙塵

（1）利用煙塵的自身特性來去除煙塵。利用煙塵自身特性來去除煙塵主要有兩種方法：干法去除煙塵和濕法去除煙塵。干法去除煙塵是利用煙塵顆粒的自重和離心力，使漂浮的煙塵顆粒下降沉淀，達到除塵的目的，常用的有重力沉降室，旋風離心除塵器等。濕法去除煙塵是利用煙塵顆粒的水溶性，用液體將煙塵顆粒浸濕，再用設備對其加以捕集，常用的設備有沖激式除塵器、泡沫式除塵器等。

（2）利用過濾法去除煙氣。焊接煙塵顆粒是由0.1 μm左右的球狀顆粒物聚集而成，具有一定的體積，所以使焊接過程的中所產生的煙塵通過具有很多毛細孔的濾料，就會將煙塵中的顆粒物留在濾料上，常用的設備有顆粒層過濾器和袋式吸塵器等。

傳統的袋式吸塵器的過濾材料主要為纖維類物質，有天然纖維、無機纖維、合成纖維三種，這些物質對于煙塵的過濾率不是很高，目前美國對此技術提出了變革，是用聚四氟乙烯為過濾材料對焊接煙塵進行合理的過濾，通過檢測，聚四氟乙烯可有效的阻擋焊接煙塵顆粒的通過，對煙塵的過濾率較高。

（3）通過靜電原理來去除煙塵。固體顆粒帶電后就會吸附在別的物質上，所以只要使焊接煙塵通過高壓電場，在電場力的作用下，固體顆粒物會下降沉淀，使焊接煙塵得到有效的控制，常用的設備有干法靜電除塵器和濕法靜電除塵器。

（4）國外的一些先進設備的探究。半自動焊接吸塵器 這是一種和半自動電弧焊接機組合使用的小型吸塵器，具體原理是在焊槍的上裝有一個吸收裝置，靠焊槍前端吸收煙塵顆粒，再經過濾器進行過濾，使焊接車間內部的煙塵得到明顯的減小，這種吸塵器體積小，可操作性強，在惡劣環境下可連續工作。

4 焊接煙塵中有害氣體的凈化處理方法及設備

（1）吸收法。吸收法是根據煙塵中有害氣體的化學特性達到凈化目的，即按照不同有害氣體在液體中溶解度的不同來對其進行合理的吸收和分離，達到理想的凈化目的，這種技術主要針對于氣體污染物。吸收可分為物理吸收和化學吸收兩種方式，化學吸收是使煙塵中的有害氣體與吸收物之間發生化學反應生成水或無害的氣體，從而得到凈化吸收的目的，比如用堿性溶液吸收焊接煙塵中的二氧化硫。物理吸收則是單純的兩種物質的溶合，煙塵中的有害氣體不與吸收物發生化學反應。

（2）吸附法。吸附法是利用多孔性固體吸附劑處理煙塵中的有害氣體，是其中的有害物質吸附在固體表面，因此，達到凈化分離的目的。吸附工藝在處理污染氣體上應用的較為廣泛。固體吸附劑有很多一般來說最常用的固體吸附劑為活性炭，活性炭對很多污染物都具有良好的吸附特性，例如活性炭可以吸附一氧化碳、氮氧化合物、硫化氫等氣體。

5 結語

近年來，隨著焊接工藝的發展，國內外都比較重視焊接工藝的作業環境，對焊接車間內的煙塵問題更是格外的注意，本文所述的僅是一些常用的控制焊接煙塵的方法及措施，具體應用在生產實踐中，我們還需要從多方面進行分析，統籌規劃制定出一套控制焊接煙塵的措施。

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