焊接烟尘的影响及控制

郭 君，丁永秀

（克拉玛依职业技术学院，新疆 克拉玛依 833600）

焊接工艺是工业生产中应用最广的一种机械加工工艺，在工业生产中占有举足轻重的地位。目前最常应用的焊接方法为电弧焊，此种焊接工艺在施焊过程中产生的烟尘及气体，对焊接作业环境和操作者会带来多种危害。

1 焊接烟尘的基本特性及其危害

（1）焊接烟尘的产生机理及基本特性。焊接烟尘的产生是一个物理过程，主要是由于在高温电弧的条件下，金属以及非金属物质被熔化产生高温高压蒸气，蒸气随之向周围环境扩散发生冷却氧化，从而产生了烟尘，这是一种气固混合物，其中包含粉尘颗粒以及有害气体，焊接烟尘的具体组成成分取决于焊接材料的选择和被焊接材料的成分及其熔点的高低。焊接烟尘是一种极为复杂的物质，目前通过有关部门的检测在焊接烟尘中已经发现近20种以上的元素，其中的化合物也很复杂，主要成分有氧化铁、氧化钙、氧化锰等等。

（2）焊接烟尘的危害性。焊接烟尘的危害性主要有以下成分产生，烟尘中的粉尘颗粒等不可溶的物质会引起矽肺病，烟尘中的有害气体对周围环境会有一定污染，同时也会对焊接操作者的健康构成一定的威胁，所以控制焊接车间内的烟尘越来越受到人们的重视。焊接烟尘的颗粒十分的细小，大概只有0.1 μm左右，所以很容易通过人体的呼吸道到达肺部，这些颗粒状漂浮物对焊接操作者来说，是一枚枚的定时炸弹。

2 在传播途径上控制焊接烟尘的措施

（1）全面通风。全面通风也称为稀释通风，顾名思义，即是用外界的清洁空气稀释焊接车间内的烟尘，降低烟尘的浓度，使其危害降低，同时通过换气将焊接车间内的烟尘排出室外。根据焊接工艺的工作场所不同，全面通风分为机械通风和自然通风两种方式，对于室内作业一般采用机械通风，就是在室内安装轴流风机把焊接烟尘排出室内，自然通风主要针对于户外焊接作业。全面通风是一种传统的控制焊接烟尘的措施，其缺点是通过换气室内烟尘的浓度不能达到卫生标准的允许浓度。

（2）局部通风。局部排风是对局部环境状况进行控制，使局部空间内不受烟尘的污染，一般局部排风系统是利用排烟罩在局部收集烟尘。根据局部排风设备的灵活性不同可分为固定式局部排风系统和移动式局部排风系统。局部通风相对于全面通风来说，局部排风风量少，效果好且节约能量。因此局部排风可根据具体的情况合理地采用。

3 利用烟尘的净化设备来控制焊接烟尘

（1）利用烟尘的自身特性来去除烟尘。利用烟尘自身特性来去除烟尘主要有两种方法：干法去除烟尘和湿法去除烟尘。干法去除烟尘是利用烟尘颗粒的自重和离心力，使漂浮的烟尘颗粒下降沉淀，达到除尘的目的，常用的有重力沉降室，旋风离心除尘器等。湿法去除烟尘是利用烟尘颗粒的水溶性，用液体将烟尘颗粒浸湿，再用设备对其加以捕集，常用的设备有冲激式除尘器、泡沫式除尘器等。

（2）利用过滤法去除烟气。焊接烟尘颗粒是由0.1 μm左右的球状颗粒物聚集而成，具有一定的体积，所以使焊接过程的中所产生的烟尘通过具有很多毛细孔的滤料，就会将烟尘中的颗粒物留在滤料上，常用的设备有颗粒层过滤器和袋式吸尘器等。

传统的袋式吸尘器的过滤材料主要为纤维类物质，有天然纤维、无机纤维、合成纤维三种，这些物质对于烟尘的过滤率不是很高，目前美国对此技术提出了变革，是用聚四氟乙烯为过滤材料对焊接烟尘进行合理的过滤，通过检测，聚四氟乙烯可有效的阻挡焊接烟尘颗粒的通过，对烟尘的过滤率较高。

（3）通过静电原理来去除烟尘。固体颗粒带电后就会吸附在别的物质上，所以只要使焊接烟尘通过高压电场，在电场力的作用下，固体颗粒物会下降沉淀，使焊接烟尘得到有效的控制，常用的设备有干法静电除尘器和湿法静电除尘器。

（4）国外的一些先进设备的探究。半自动焊接吸尘器 这是一种和半自动电弧焊接机组合使用的小型吸尘器，具体原理是在焊枪的上装有一个吸收装置，靠焊枪前端吸收烟尘颗粒，再经过滤器进行过滤，使焊接车间内部的烟尘得到明显的减小，这种吸尘器体积小，可操作性强，在恶劣环境下可连续工作。

4 焊接烟尘中有害气体的净化处理方法及设备

（1）吸收法。吸收法是根据烟尘中有害气体的化学特性达到净化目的，即按照不同有害气体在液体中溶解度的不同来对其进行合理的吸收和分离，达到理想的净化目的，这种技术主要针对于气体污染物。吸收可分为物理吸收和化学吸收两种方式，化学吸收是使烟尘中的有害气体与吸收物之间发生化学反应生成水或无害的气体，从而得到净化吸收的目的，比如用碱性溶液吸收焊接烟尘中的二氧化硫。物理吸收则是单纯的两种物质的溶合，烟尘中的有害气体不与吸收物发生化学反应。

（2）吸附法。吸附法是利用多孔性固体吸附剂处理烟尘中的有害气体，是其中的有害物质吸附在固体表面，因此，达到净化分离的目的。吸附工艺在处理污染气体上应用的较为广泛。固体吸附剂有很多一般来说最常用的固体吸附剂为活性炭，活性炭对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、硫化氢等气体。

5 结语

近年来，随着焊接工艺的发展，国内外都比较重视焊接工艺的作业环境，对焊接车间内的烟尘问题更是格外的注意，本文所述的仅是一些常用的控制焊接烟尘的方法及措施，具体应用在生产实践中，我们还需要从多方面进行分析，统筹规划制定出一套控制焊接烟尘的措施。

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