焊接煙塵的(de)基本情況
焊接工藝在整個工業生產中占有極其重要的地位,在各類機械產品中,焊接構件的重量幾乎占鋼材(cái)總(zǒng)產量的一半。電弧焊是(shì)目前應用較為普遍(biàn)的一種焊接方法,在施(shī)焊(hàn)時,焊條、焊件和藥皮在電弧高溫下,發生蒸發、凝結和氣化,產生大量的煙塵和氣體,汙染車間的焊接(jiē)作業環境,危害人們的身體健康。
我國對於焊接煙塵的治(zhì)理,以前大(dà)都采用(yòng)全(quán)麵換氣(qì)的方式,即用集中的排風係統,在所謂煙氣(qì)比較集中的 “有效高度”上,設置排煙罩進行排煙。這種(zhǒng)方式能將一部分煙塵排至室外,但從實際情況來看,排煙效果(guǒ)並不明顯,在大部分工人操作地帶的煙塵濃度都(dōu)遠遠超過允許值,特別是在一些封閉的和半開放的設備中進行作業時情(qíng)況更為嚴(yán)重。不僅(jǐn)如此,由於(yú)車間的排風量大,在北方地區的采暖季節,必然會使(shǐ)大量的熱(rè)量排至室外,造成大量熱損失。另外,因為所排出(chū)的煙塵(chén)沒有進行淨化處理,結果又造成車間及廠區周圍的大(dà)氣汙染。
在80-90年代,國內許多(duō)單(dān)位研究和仿製一些焊接煙塵淨化機組,並(bìng)取得了一些成績,如原機械工業部的焊接煙塵課題研究組就開發了幾種小(xiǎo)型焊接煙(yān)塵淨化機組。在已經進入二十一世紀的今天(tiān),關於焊接煙塵的汙染,越來越引起人們的重視(shì)。由於焊接(jiē)技術本身的(de)發展,新工藝新材料將不斷地(dì)被應用,如惰性氣體保護焊的普及推(tuī)廣,含有各種合金元(yuán)素的高強度焊接材料(liào)和(hé)被焊(hàn)材(cái)料的使用,在焊接過(guò)程中產生的煙塵成分更加複雜,有害(hài)元素、有害氣體的產生機會更多,這對焊接煙塵的(de)淨化技術提出了更高的要求。
2、焊接煙塵(chén)的基本特性及其危害
2.1焊接煙塵產生的機理
焊接煙塵的產生過程,是在高溫電弧情況下,焊條(tiáo)端部及其母材相應(yīng)被熔化,熔(róng)液表麵(miàn)劇烈噴射由藥(yào)皮焊芯產生的高溫高壓蒸汽 (蒸汽壓達66~13158Pa)並向四周擴散。當蒸汽進入周(zhōu)圍的空氣中時,被冷卻並(bìng)氧化(huà),部分凝結(jié)成固體(tǐ)微粒(lì),這種(zhǒng)由氣體和固體微粒組成的混合物,就是所謂的焊接煙塵。
2.2焊接(jiē)煙塵顆粒的形狀
焊接煙塵顆粒由0.1μm左右的球狀顆(kē)粒集聚而成,而且這些球(qiú)狀顆粒物在空氣中浮遊,常會集聚成互相連鎖的樹(shù)枝狀微粒,一般非低氫型焊(hàn)條較多,氫型焊條較少,二氧化(huà)碳氣體保護焊有(yǒu)比非氫型焊條(tiáo)更加明顯的鎖鏈(liàn)狀(zhuàng)。鈦鐵礦型焊(hàn)條的煙塵(chén)粒度很細(xì),一般小於0.1μm的塵粒占50%以上 (重量百(bǎi)分比)。
2.3焊接煙塵的物理化學成分
焊接煙塵是一種十分複雜的物質,已在煙塵中(zhōng)發現的元素多達20種以(yǐ)上。常見的有鐵、鈣、錳、錫、鎂、鉀、鈉(nà)等。
焊(hàn)接煙塵不僅化學元素種類繁多,而且其化合物也十分複雜,主要成(chéng)分(fèn)有氧化鐵、氧化鈣、氧化錳、氧化鈦、氧化(huà)鎂等,低氫型(xíng)焊條煙塵中還含有氟化物。
2.4焊接煙塵的危害性
焊接煙塵的危害主要由下列成分產生:金屬和非金(jīn)屬的氧化物、氟化物包括各種鹽類(lèi)以及一氧化碳,臭氧,氮氧化(huà)物等。這些成分中的不可溶物質會引起矽肺病,某些金屬氧化物容易引起金屬熱症狀,如流淚、噪子(zǐ)幹、惡心、記憶力衰退等不(bú)良感覺。