焊工車間排風(fēng)

1、排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理：焊接車間整體通風(fēng)方案設(shè)計(jì)1. 焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于，如汽車制造廠、造船廠，工程建設(shè)等方面。2. 由于焊接是一種勞動(dòng)強(qiáng)度比較大的工種，且在焊接工藝過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有毒金屬煙霧、電焊塵、有害氣體、輻射熱、光污染，嚴(yán)重影響工作人員和周邊人員身體健康，因此必須對(duì)焊接車間進(jìn)行通風(fēng)換氣，排除和稀釋有害物，建立良好的焊接環(huán)境。 3. 由于廠房的焊接車間一般具有空間高大、焊接件大小不定、焊接地點(diǎn)不固定、焊接方式較多等特點(diǎn)，使得室內(nèi)氣流組織混亂，污染物較難處理。因此，如何經(jīng)濟(jì)有效的解決好焊接車間的通風(fēng)除塵問題，是關(guān)系到生產(chǎn)工作人員身體健康的大問題，以下將對(duì)國內(nèi)外焊接車間的通風(fēng)除塵方式進(jìn)行一定

2、的分析和總結(jié)，供業(yè)內(nèi)人員參考。 4. 通風(fēng)排煙是治理焊接煙塵的一項(xiàng)重要措施，目前采取的通風(fēng)排煙措施主要有四種：點(diǎn)排煙、局部排風(fēng)、全面通風(fēng)、置換通風(fēng)、全室空氣凈化。5. 國內(nèi)外焊接車間煙塵治理方法及原理 全面通風(fēng)凈化系統(tǒng) 全面通風(fēng)也稱稀釋通風(fēng)，一方面用清潔空氣，稀釋室內(nèi)空氣物中的有害濃度，同時(shí)不斷把污染空氣排出室外，使室內(nèi)空氣中有害物濃度不超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高允許濃度。 全面通風(fēng)通常以廠房的換氣量或換氣次數(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)稀釋理論，將車間內(nèi)有害物濃度沖淡到最高允許濃度之下所需的全面通風(fēng)換氣量按下式計(jì)算1）通風(fēng)量計(jì)算：焊接車間連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，焊接煙塵發(fā)塵近似穩(wěn)定狀態(tài)過程。根據(jù)焊接車間單位時(shí)間平均焊條

3、消耗量計(jì)算焊接煙塵發(fā)塵量，計(jì)算通風(fēng)量為L(zhǎng) = km/y-j式中，L 為通風(fēng)量；k 為安全系數(shù)39，一般取6（與合理的氣流組織有關(guān)）；m 為焊接煙塵發(fā)塵量，mg/h；j為送風(fēng)空氣中有害物濃度0mg/m3；y 為排風(fēng)空氣中有害物濃度，6mg/m3（國家標(biāo)準(zhǔn)）。2）換氣次數(shù)法計(jì)算：L=nxV (m3/h ) 式中 ： L通風(fēng)量 m3/h n換氣次數(shù)，（次/h） 在大型焊接車間，根據(jù)煙塵濃度計(jì)算選擇通風(fēng)機(jī)，一般每小時(shí)應(yīng)排風(fēng)1015次。； V車間體積（ m3）。3）.焊接過程中煙塵的擴(kuò)散是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程 車間不同位置的焊接煙塵濃度各不相同，與通風(fēng)氣流方向、焊接點(diǎn)位置有很大關(guān)系；焊接煙塵濃度與焊接點(diǎn)距

4、離越近，煙塵濃度越高，在一定距離內(nèi)近似線形關(guān)系，手工電弧焊（鈦鈣型）煙塵濃度與電弧距離見下圖6. 全面通風(fēng)包括自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種方式。確定焊接車間的通風(fēng)方案時(shí)，一定要根據(jù)具體情況靈活處理，幾種常用的全面通風(fēng)方案如下： (1) 自然通風(fēng) 自然通風(fēng)不需要消耗動(dòng)力，是一種經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方式，對(duì)于戶外焊接作業(yè)或敞開的空間焊接一般采用自然通風(fēng)方式。如一些工業(yè)廠房屋頂自然通風(fēng)器、屋頂天窗就是自然通風(fēng)的應(yīng)用。但由于自然通風(fēng)易受到室外氣象條件的影響，特別是在風(fēng)力作用很不穩(wěn)定，所以對(duì)于粉塵、有害氣體等污染物產(chǎn)生的廠房則不大適用。 (2) 側(cè)墻上設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)加自然通風(fēng)器(天窗)排風(fēng) 對(duì)車間面積較小的低矮單跨廠房，

5、在靠外墻的每個(gè)焊接工位上部設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)能起到很好的排風(fēng)效果；屋頂自然通風(fēng)器(天窗)起到加強(qiáng)換氣的作用。 (3) 設(shè)置誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)、自然通風(fēng)器(天窗或屋頂風(fēng)機(jī))排風(fēng) 通過安裝誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)以一定噴射角的通風(fēng)方式，引射室內(nèi)焊接煙氣流向上流動(dòng)，最后經(jīng)自然通風(fēng)器(天窗或屋頂風(fēng)機(jī))排出室外。 (4) 屋頂風(fēng)機(jī)送排風(fēng)方式 在焊接車間的屋頂設(shè)置送排風(fēng)機(jī)，把車間內(nèi)焊煙排出室外，達(dá)到使車間煙塵濃度降低的目的。 (5) 吹吸式通風(fēng)方式 吹吸式通風(fēng)是由單股吹出氣流和單股吸入氣流復(fù)合而成的通風(fēng)氣流，因而是一種能有效控制污染源擴(kuò)散。7. 目前焊接作業(yè)廠房采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范還正在編制，現(xiàn)在焊接作業(yè)廠房采暖通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)應(yīng)該遵守現(xiàn)有的

6、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50019-2003以及建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 500162006，通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB 50243-2002。工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ 1-2010工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值GBZ 2-2007焊接車間按火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)屬于丁類廠房，按照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 913中的規(guī)定：任一層建筑面積大于5000平方米的丁類廠房應(yīng)該設(shè)置排煙設(shè)施。如何有效解決焊接車間的通風(fēng)與排煙問題，并妥善處理兩者關(guān)系，是目前此類車間設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。8. 通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 ， 通風(fēng)方式選擇 焊接車間的除塵有多種方法，如改變工藝流 程、采用低粉塵量焊接材料、全封閉焊接、機(jī)械化

7、操作、通風(fēng)除塵等。采用車間通風(fēng)的方式來降低 粉塵濃度是目前比較經(jīng)濟(jì)而且可行的方法。 9. 當(dāng)前，一般車間的通風(fēng)方式有2種 ：全面通 風(fēng)和局部通風(fēng)。全面通風(fēng)是對(duì)整個(gè)車間進(jìn)行通 風(fēng)，通過稀釋或換氣的方式降低粉塵濃度，而局部 通風(fēng)則是在粉塵發(fā)散點(diǎn)設(shè)置抽風(fēng)罩，收集粉塵，并 通過風(fēng)管路等設(shè)施進(jìn)行相關(guān)處理后進(jìn)行排放。相 對(duì)而言，全面通風(fēng)需要較多的通風(fēng)量，能耗相對(duì)較 高，而且對(duì)需要降低粉塵濃度的作業(yè)點(diǎn) 工人 呼吸帶區(qū)域粉塵濃度的降低效果不是很好；而局 部通風(fēng)則能耗少，抽風(fēng)罩幾乎直接設(shè)置在粉塵發(fā) 散點(diǎn)，對(duì)工人呼吸帶粉塵濃度的降低效果明顯。 因此在有條件的情況下焊接車間通風(fēng)除塵方式的選擇上盡量選用局部通風(fēng)的方式

8、。10. 全室空氣凈化：11. 局部通風(fēng)凈化系統(tǒng)： 全面通風(fēng)風(fēng)量大、消耗電能多、運(yùn)行費(fèi)高，冬季運(yùn)行因需要供暖，耗電量更大，而且不能完全改善工人呼吸時(shí)空氣中的煙塵濃度，所以國內(nèi)外大量采用局部通風(fēng)方式，即在焊接作業(yè)點(diǎn)附近設(shè)置排煙罩，不等煙塵擴(kuò)散就把它排走，這樣所需要的排風(fēng)量約為全面通風(fēng)排風(fēng)量的1/31/4，而且排煙效果好，從根本上減少了焊工吸入焊煙的問題。 局部排風(fēng)系統(tǒng)主要由排風(fēng)罩、風(fēng)管、凈化裝置和風(fēng)機(jī)組成，其設(shè)計(jì)關(guān)鍵要根據(jù)工藝要求和場(chǎng)地情況確定排風(fēng)罩的形式，了解罩口附近流暢、濃度場(chǎng)的分布及制定相應(yīng)的控制風(fēng)速。適用于收集焊接煙塵的排風(fēng)罩主要有三種類型：外部吸氣罩（包括側(cè)吸罩和下部吸氣罩）、上部吸氣

9、罩、焊接室（一種大型吸氣通風(fēng)柜），具體形式可以參考暖通空調(diào)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)。 此外，還應(yīng)為焊接工人提供一個(gè)熱舒適環(huán)境。因此，焊接車間通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用局部排風(fēng)加局部送風(fēng)形式。 (1) 局部排風(fēng)排風(fēng)罩的風(fēng)量計(jì)算 側(cè)吸罩排風(fēng)量計(jì)算公式為=0.75(52+A)3600 3/,式中為焊點(diǎn)離側(cè)吸罩口距離();A為罩口面積(2);為焊接點(diǎn)水平吸入速度(/),有關(guān)資料推薦為0.51.0 /,但考慮橫向氣流干擾及操作方法影響等因素,建議取為1.01.2/。 上部排風(fēng)罩排風(fēng)量計(jì)算公式為=3600A 3/,式中為罩口面積,為罩口平均風(fēng)速,四邊敞開=1.051.25 /;三邊敞開=0.91.05 /;二邊敞開=0.750.

10、9 /;一邊敞開=0.50.75 /。 焊接室排風(fēng)量計(jì)算公式為=cA3600 3/，式中A為罩口面積(2); c為焊接點(diǎn)水平吸入速度(/)，建議c=0.7 /。 (2) 局部送風(fēng)風(fēng)量計(jì)算 工人在焊接作業(yè)時(shí),夏季要承受高溫焊件的熱輻射,冬季因排風(fēng)造成大量冷空氣進(jìn)入工作區(qū),因此應(yīng)向工作區(qū)送風(fēng),為焊接工人營(yíng)造一個(gè)熱舒適的工作環(huán)境。過渡季節(jié)直接送室外新風(fēng),冬夏兩季應(yīng)采用空調(diào)送風(fēng),空調(diào)送風(fēng)溫度20左右,工作區(qū)送風(fēng)風(fēng)速1.5 /以上,送風(fēng)量大小按風(fēng)量平衡進(jìn)行計(jì)算,送風(fēng)口出風(fēng)方向應(yīng)設(shè)計(jì)成可調(diào)。 (3) 局部通風(fēng)凈化裝置 目前，國內(nèi)外焊接煙塵的治理凈化裝置向成套性、組合性、可移動(dòng)性、小型化、省資源方向發(fā)展，其

11、主要裝置有：固定式上部排氣裝置、移動(dòng)式吸煙凈化裝置、小型機(jī)組凈化裝置、便攜式袖珍煙塵抽煙機(jī)、抽氣式焊接工作臺(tái)。12.置換通風(fēng)系統(tǒng) 置換通風(fēng)系統(tǒng)（低紊流系統(tǒng)）是指把送風(fēng)口設(shè)置在房間底部，采用低紊流、低速度的送風(fēng)方式，將空氣直接送入工作區(qū)，并在地板上形成一層較薄的空氣湖，隨著對(duì)流空氣的向上流動(dòng)，帶動(dòng)污染空氣由設(shè)置在房間頂部的排風(fēng)口排出室外的通風(fēng)方式。置換通風(fēng)的送風(fēng)速度約為0.25/左右，送風(fēng)的動(dòng)量很低以致對(duì)室內(nèi)主導(dǎo)氣流無任何實(shí)際的影響，具有效率高、節(jié)省能量等特點(diǎn)。置換通風(fēng)可以加大溫度梯度，從而增強(qiáng)在工藝操作過程中熱力作用所產(chǎn)生的抽力，與普通的稀釋有害物的通風(fēng)方式相比，可以節(jié)省50%的空氣量。 焊接

12、煙塵的特性比較符合用置換通風(fēng)這種氣流組織形式排出，可以保證人在工作區(qū)能呼吸到清潔空氣。 此外，焊接煙氣的有效治理還可以從工藝方面的改革（采用無煙塵或少煙塵的焊接工藝、開發(fā)和使用低塵和低毒焊接材料、提高焊接過程機(jī)械化自動(dòng)化程度）和加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)方面（個(gè)體防護(hù)面具，此種方式國內(nèi)外主要用于無法實(shí)施通風(fēng)治理方案情況下的焊接,它只能作為各種治理方法的最后手段入手）。由此可見焊接車間是比較符合以上特征。13.工程實(shí)例：（1）南京某機(jī)器有限公司鈑焊分廠某車間建筑面積為132m×48m,約6336m2，廠房檐口高度為10.0m，車間采用自然通風(fēng)同時(shí)輔助機(jī)械排風(fēng)的全面通風(fēng)方式。同時(shí)設(shè)置引射送風(fēng)1）自然通

13、風(fēng)采用流線型屋脊通風(fēng)器，其開口尺寸為102m×4m，在熱壓差作用下（進(jìn)風(fēng)31，排風(fēng)34）其通風(fēng)量為43×104m3/h，其排風(fēng)換氣次數(shù)6.8次/h。2）機(jī)械排風(fēng)采用屋頂風(fēng)機(jī)排風(fēng)，共設(shè)有屋頂排風(fēng)機(jī)40 臺(tái)，風(fēng)量9600m3/h，其機(jī)械排風(fēng)換氣次數(shù)6.0次/h。3）設(shè)有8 臺(tái)射流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量6 000m3/h，兩側(cè)布置66×2 個(gè)噴射風(fēng)口，噴口直徑80mm，噴射速度20m/s，（2）某外資挖掘機(jī)有限公司結(jié)構(gòu)件焊接車間結(jié)構(gòu)件車間建筑面積為180m×186m約33480m2, 廠房檐口高度為10.5m、12.2m、12.8m不等，車間采用自然通風(fēng)同時(shí)輔助機(jī)械送、排

14、風(fēng)方式。1）自然通風(fēng)采用流線型屋脊通風(fēng)器，其開口尺寸為168m×3m，共5 條，在熱壓差作用下（進(jìn)風(fēng)32，排風(fēng)34.5）其通風(fēng)量為310×104m3/h，其排風(fēng)換氣次數(shù)7.4 次/h。2）機(jī)械送、排風(fēng)采用屋頂風(fēng)機(jī)送、排風(fēng)，共設(shè)有屋頂排風(fēng)機(jī)310 臺(tái)，風(fēng)量8 600m3/h，其機(jī)械排風(fēng)換氣次數(shù)6.2 次/h，屋頂送風(fēng)機(jī)160 臺(tái)，風(fēng)量10 400m3/h，送風(fēng)口高度設(shè)在2.1m 高，采用一定角度送入車間內(nèi)工作區(qū)，使焊接區(qū)工人直接接觸新鮮空氣，其機(jī)械送風(fēng)換氣次數(shù)4.0 次/h，其車間送排風(fēng)氣流組織見下圖,車間在室外天氣晴朗、有風(fēng)情況下車間環(huán)境較好，室外陰天、無風(fēng)、逆溫天氣車間環(huán)

15、境較差。 （3）某汽車集團(tuán)車橋廠某汽車集團(tuán)車橋廠車橋焊接區(qū)整體生產(chǎn)線全部密閉，對(duì)密閉室體進(jìn)行排風(fēng)除塵，同時(shí)對(duì)焊接崗位送風(fēng)，在室體內(nèi)工作人員加強(qiáng)個(gè)人勞動(dòng)保護(hù)；焊接煙塵對(duì)整體車間無影響。該生產(chǎn)線密閉室體尺寸1)36m×3.5m×4.4m（h）,除塵風(fēng)量為84000m3/h；2)30m×3.5m×3.8m（h）,除塵風(fēng)量為69000m3/h。密閉室體斷面見下圖：（4）某叉車聯(lián)合廠房焊接工位局部排風(fēng)除塵建筑面積21 400m2, 其中焊接工部面積為8900m2，廠房檐口高度為10.1m。1）設(shè)置全面通風(fēng)換氣，外墻底層設(shè)有可調(diào)節(jié)通風(fēng)百葉窗自然進(jìn)風(fēng)，內(nèi)部區(qū)域設(shè)有6 套集中送風(fēng)系統(tǒng)，每套送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量為35000m3/h，其送風(fēng)換氣次數(shù)約占該區(qū)域的2.8 次/h，排風(fēng)采用屋頂通風(fēng)器自然排風(fēng)，聯(lián)合廠房屋脊設(shè)主屋頂通風(fēng)器，通風(fēng)器開口尺寸為120m×4m，沿屋面坡度方向設(shè)10 條輕型順坡采光通風(fēng)器，通風(fēng)器開口尺寸為24m×1.5m，在熱壓差作用下（進(jìn)風(fēng)32，排風(fēng)35）其通風(fēng)量為154×104m3/h，其送風(fēng)換氣次數(shù)6.7 次/h。2）焊接工位設(shè)局部抽風(fēng)除塵，焊接專用變位機(jī)采用密閉小室（見圖2），抽風(fēng)凈化，共18 個(gè)工位；焊接