焊接烟尘净化技术

4．焊接烟尘的净化技术研究与开发

4．1 焊接烟尘的收集

为了达到改善焊接作业环境和防止大气污染，就要把施焊过程中产生的烟尘收集起来，不让其扩散到车间室内。目前收集焊接烟尘的方式有以下两种：

(1)局部抽风：在固定焊接作业点的侧面或顶部设排烟罩，利用风机的力量，就地把烟尘抽走，达到改善室内环境的目的，这种办法风量省，效果好，节约能量。

(2)全面换气：大多数的情况是工位移动，工件不动，烟尘产生点不断变化，无法用局部排烟罩收集烟气，这时为了使车间室内保持一定的清洁度，就需采用全面换气的办法，车间换气次数按有关规定进行。一般在车间一定的高度上，被认为是烟气最密聚的区域内，设置全面换气罩；也有的采用一边吹一边吸的方式，使车间上部一定高度上形成一道气幕，把上升的烟气锁住，并推赶至排烟罩，达到排除烟气的目的。全面换气与局部排风法相比，风量大，排烟效果差，能耗大，特别是在冬季采暖的地区，为了补充排风热损失，需要消耗大量的能量，因此全面换气应该按具体情况进行分析后合理采用。

4．2

焊接烟尘净化技术的开发

4．2．1

焊接烟尘净化技术原理

焊接烟尘的粒度很细，烟尘的粒径为0.01-5μm；因此，用一般除尘方法来处理焊接烟尘效果很差。

4．2．2

焊接烟尘净化设备情况介绍

近年来，由于国家对环境保护和劳动保护的重视，通过消化引进国外技术，促进了我国焊接烟尘治理技术的开发和发展，并取得了较好的成效。现就有关情况介绍如下：

（1）某单位研制了三级过滤式焊接烟尘净化机组，滤材采用美国戈尔公司的绝对过滤材料，对焊件烟尘的净化效果可以达到98%以上。

（2）某研究所曾对北汽引进的美国Berhala公司生产的真空式焊件烟尘净化机组进行了测绘，该机组抽气、过滤、手把三部分组成，真空泵进口840mmH2O。

（3）机械部设计总院同北京工程机械厂，引进瑞典、丹麦技术，研制出TWFF—210，SWFF—1000型两种焊件烟尘净化机组。

TWFF—210机组技术性能：风量为210m3/h，风压为500mmH2O，风机最大真空度：大于1650mmH2O，软管：φ50mm的4m，φ25mm的2m，粉尘净化效率：96.7%。一级过滤器：铜丝网，二级过滤器：中效滤料，

面积为0.8m2，H=9.7mmH2O，三级过滤器：高中效滤料，面积为0.8m2，H=9.7mmH2O，四级气体净化器：活性吸附剂，噪声：小于67dB（A声级），电机：12000rpm，0.9kW，220V，外形尺寸：440x440x870mm。重量：46kg(包括过滤器)。

SWFF-1000型机组技术性能：风量为1000m3/h，风压：143mmH2O，自衡管：d=150mm，最大回转半径3000mm，净化效率：98.7%，一级过滤器：铜丝网，二级过滤器：中效滤料，面积为2.5m2，H=2.0mmH2O，三级过滤器：高中效滤料，面积为2.5m2，H=9.3mmH2O，噪声：小于65dB（A声级），电机：2300rpm，1.1kW，380V，外形尺寸：630x630x1500mm，重量：170kg(包括过滤器)。

(4)船舶工业总公司第九设计院研制了一种狭小舱室用焊接烟尘净化器，由36V离心风机，208涤纶绒布滤袋，D40mm烟气软管和带永久磁铁的排气罩等组成，其主要技术规格如下：风量为340m3/h，风压为120mmH2O，净化效率：90~97%，滤袋过滤面积为0.8m2，电机功率为170w，电机转速为7000rpm，噪声小于83dB（A声级），外形尺寸：240x230x240mm，重量：4.7kg(包括过滤器)。

(5)机械部四院等研制了一种LH—600型焊接烟尘净化机组其主要技术性能如下：风量：300~900m3/h。风压：100~60mmH2O，净化效率：99.9%。电机功率：0.8kW，噪声小于80dB（A声级），外形尺寸：LH1—600型为550x450x880mm；LH2—600型为550x450x1180mm，重量：LH1—600型85kg，LH2—600型81kg。

(6)机械部四院还消化德国某公司的技术，研制了一种ELF型静电净化机组，可以除油雾、烟雾，对粒径为0.01~100μm的微粒的净化效率可达96%，其主要技术性能如下：处理风量：400~1200m3/h，机组耗电量：0.55kW，其中电除尘120w，除尘器阻力：8~12mmH2O，电离电压：13kV，集尘电压：6.5kV。外型尺寸：750x500x510mm，重量：78kg。

(7)国外焊件烟尘净化设备情况简介：

①用于狭窄的焊接场地，象船舶、化工机械、建筑机械等，能有效地排除填角焊缝产生的粉尘，自动走行吸尘装置。分面壁四周走行型和壁面悬架走行型两种。国外有的装置把罩子和走行装置连接再一起，并固定在走行台上，在走行台上装有光点管，光电管接收到焊弧的光时，产生电流和微小电压，再有增压器升压，该电压输给走行台车电机和吸风扇电机，一边抽吸粉尘一边自动移动台车。

②另外一种小型焊接烟尘净化装置的结构是：可伸缩、旋转起倒的罩子、捕集粉尘的袋子，连接罩子和集尘袋的软管，过滤粉尘、飞溅火花的过滤器等。罩子的吸口是月牙形，可充分地吸入粉尘，由可很好地观察焊缝。罩子轻而小，在吸气口的中央，装有隔板，气流得到均匀分布。

③半自动焊接用吸尘器，它是和半自动电弧接接机组组合使用的小型吸尘器。在焊抢上装有一个吸尘咀，靠焊抢前端吸引粉尘，由高性能的过滤器过滤。吸尘效率达85%，除尘效率达95%以上；过滤器是盒式的，容易维修，吸尘咀小而轻，操作时不感疲劳。吸尘的动力是自冷式电机，可连续运转，最大真空度1700mmH2O，功率1kW。

④适合用于半自动、自动焊机的吸尘器，在焊枪的前端有吸入咀，整体小型轻量，便于移动，有一次、二次过滤分离结构，能捕集0.1~10μm的粉尘，功率3.7kW。

⑤捕集焊接油尘专用集尘装置，如果焊接母材上沾有冲压油，防锈油等，焊接时产生粉尘以外，还产生油雾，其发生量根据焊条的粗细和母材上沾有油量的多少而不同，平均是100mg/m3，用一般的除尘器会产生网眼堵塞、吸尘风量降低，难于清洗，并易造成火灾。该装置是把油尘和粉尘分开捕集，第一级用长纤维过滤捕油器，第二级用袋式除尘器捕集粉尘，真空度350mmH2O，风量12m3/min，功率2.2kW。

（8）关于焊接烟尘中有害气体的净化

目前对焊接烟尘中有害气体的净化主要采用物理和化学吸附的方法，所用吸附材料有：活性炭、活性炭纤维、以及其他固体吸附剂，也有用液体吸收剂的，但是，吸附材料和过滤材料在焊接烟尘净化机组中的组合方式，需按具体情况进行工程设计和净化设备设计，使其处于最佳的结合状态。

5 结语

近年来，国内都外重视改善焊接作业环境，尤其重视焊接烟尘的问题，焊接烟尘成分复杂，除了以上所述之外，有些还需进一步研究。今后需进一步就焊接烟尘净化设备的具体参数，进行试验，同时结合目前焊接技术的发展，新工艺、新材料、如传感器、机械手、气动、控制元件的采用，使所开发的焊接烟尘净化装置能够较好的用在生产实际当中。由于焊接技术本身的发展，如惰性气体保护焊的普遍推广，含有各种合金元素的高强度焊件材料和被焊材料的使用，在焊接过程中产生的烟尘成分更加复杂，有害元素、有害气体的产生机会更多，这对焊件烟尘的净化技术提出了更高的要求。

参考文献：

(1)

唐合龙机械工业环境保护科技成果汇编，1982年。

(2)

大气污染物综合排放表准GB16297-1996。

(3)

车间空气中电焊烟尘卫生标准GB16194-1996。

(4)

工业企业设计卫生标准TJ36-79。

(5)

苏建华环境科学Vol14No3，1992年。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pf82.html