焊接車間環(huán)境污染及控制技術(shù)進(jìn)展
摘要:從焊接車間的環(huán)境污染因素分類、成因、特性及對操作者健康的危害機(jī)理入手,在充分借鑒國內(nèi)外相關(guān)處理技術(shù)與設(shè)計理念的基礎(chǔ)上,針對我國一般工業(yè)企業(yè)的實際情況提出相應(yīng)的治理方法。對焊接車間環(huán)境污染控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。提出焊接車間環(huán)境污染控制工程的設(shè)計原則。為完善現(xiàn)有治理理論和提高現(xiàn)有設(shè)計的處理效率提供科學(xué)參考。
關(guān)鍵詞:焊接車間污染因素防治對策
1引言
焊接是利用電能加熱,促使被焊接金屬局部達(dá)到液態(tài)或接近液態(tài),而使之結(jié)合形成牢固的不可拆卸接頭的工藝方法。它是一種在工廠極為常見的機(jī)械工藝方法。
焊接過程中產(chǎn)生的污染種類多、危害大,能導(dǎo)致多種職業(yè)病(如焊工硅肺、錳中毒、電光性眼炎等)的發(fā)生,已成為一大環(huán)境公害。隨著相關(guān)研究的深入,治理技術(shù)日趨完善,焊接污染已得到了相對有效的控制。本文依據(jù)我國焊接車間具體情況,結(jié)合國內(nèi)外最新的研究成果及實用技術(shù),從焊接污染的形成、特點及危害入手,提出切實可行的防治對策。
2國內(nèi)外焊接車間污染控制技術(shù)的現(xiàn)狀分析
國外對焊接污染研究開始得比我國早,處理技術(shù)相對先進(jìn)、成熟。焊接污染處理設(shè)備從單一性、固定式、大型化,向成套性、組合性、可移動性、小型化、資源低耗方向發(fā)展。對主要污染焊接煙塵的處理采用局部通風(fēng)為主、全面通風(fēng)為輔的手段,以此改善作業(yè)環(huán)境的污染。
我國對焊接污染研究雖然起步較晚,但發(fā)展較快。在充分借鑒國外相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計和研究成果的基礎(chǔ)上,形成了適合我國國情的設(shè)計思想。但由于整體水平上的差距,導(dǎo)致在處理設(shè)備設(shè)計制造、運(yùn)行費(fèi)用控制以及處理效果上與國外同類產(chǎn)品相比還有一定的差距。
3焊接車間污染
焊接車間的污染按不同的形成方式,可以分為化學(xué)有害污染和物理有害污染兩大類。
3.1化學(xué)有害污染
化學(xué)有害污染是指焊接過程中形成的焊接煙塵和有害氣體。
3.1.1焊接煙塵[1]
焊接煙塵是由金屬及非金屬物質(zhì)在過熱條件下產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)氧化和冷凝而形成的。因此電焊煙塵的化學(xué)成分,取決于焊接材料(焊絲、焊條、焊劑等)和被焊接材料成分及其蒸發(fā)的難易。不同成分的焊接材料和被焊接材料,在施焊時將產(chǎn)生不同成分的焊接煙塵(見表1)。
表1常用結(jié)構(gòu)鋼焊條煙塵的化學(xué)成分(mg/m3)
焊接煙塵的特點有:
(1)焊接煙塵粒子小,煙塵呈碎片狀,粒徑為1μm左右。
(2)焊接煙塵的粘性大。
(3)焊接煙塵的溫度較高。在排風(fēng)管道和濾芯內(nèi),空氣溫度為60~80℃。
(4)焊接過程的發(fā)塵量較大。一般來說,1個焊工操作1d所產(chǎn)生的煙塵量約60~150g。幾種焊接(切割)方法施焊時(切割時)每分鐘的發(fā)塵量和熔化每千克焊接材料的發(fā)塵量(見表2)。表2 幾種焊接(切割)方法的發(fā)塵量
3.1.2有害氣體
有害氣體是焊接時高溫電弧下產(chǎn)生的,主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化物及氯化物等。
3.2物理有害污染
物理有害污染包括:噪聲、高頻電磁輻射和光輻射。
3.2.1噪聲
焊接車間的噪聲主要是等離子噴涂與切割過程中產(chǎn)生的空氣動力噪聲。它的大小取決于不同的氣體流量、氣體性質(zhì)、場地情況及焊槍噴嘴的口徑。這類噪聲大多數(shù)都在100dB以上。
3.2.2高頻電磁輻射
高頻電磁輻射是伴隨著氬弧焊接和等離子焊接的擴(kuò)大應(yīng)用產(chǎn)生的。當(dāng)?shù)入x子焊和氬弧焊采用高頻振蕩器引弧時,振蕩器要產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻振蕩,擊穿釷鎢極與噴嘴之間的空氣隙,引燃等離子弧。另外,又有一部分能量以電磁波的形式向空間輻射,形成了高頻電磁場,對局部環(huán)境造成污染。高頻電磁輻射強(qiáng)度取決于高頻設(shè)備的輸出功率、高頻設(shè)備的工作頻率、高頻振蕩器的距離、設(shè)備以及傳輸線路有無屏蔽。
3.2.3光輻射
在各種焊接工藝中,特別是各種明弧焊、保護(hù)不好的隱弧焊以及處于造渣階段的電渣焊,都要產(chǎn)生外露電弧,形成光輻射。光輻射的強(qiáng)度取決于以下因素:焊接工藝參數(shù),焊接方法,距施焊點的距離以及相對位置,防護(hù)方法。
4焊接車間污染對操作者的危害
焊接職業(yè)病的發(fā)生是各種焊接污染因素綜合作用的結(jié)果。焊工職業(yè)病包括焊工塵肺、錳中毒、氟中毒、金屬煙熱及電光性眼炎等。其中化學(xué)污染(焊接煙塵和有害氣體)的醫(yī)學(xué)臨床表現(xiàn)為咳嗽、咯痰、胸悶、氣短以及有時咯血。物理污染的醫(yī)學(xué)臨床表現(xiàn)則多種多樣。噪聲可導(dǎo)致操作者煩躁、頭痛;高頻電磁輻射對人體的主要作用為神經(jīng)衰弱綜合癥,例如頭昏、頭痛、乏力、心悸、消瘦、脫發(fā)等;焊接過程中光輻射會導(dǎo)致電光性眼炎的發(fā)生,輕者眼部不適、有異物感,重者眼部有燒灼感和劇痛。
焊工職業(yè)病的發(fā)生主要取決于以下因素:焊接