一般情況下,機械霧化過程產生的油霧主要以液滴形態存在,液滴直徑范圍較寬,通常為2-10um。蒸發產生的油蒸汽在冷凝過程中也會形成直徑非常細小的冷凝懸浮體,粒徑通常為2um以下。
研究表明,車間里大氣中油霧粒徑的zui大分布區為1um,對磨床周圍油霧粒徑的測試結果表明95%的液滴直徑小于3um.潤滑劑的大量蒸發使加工車間空氣中的總徑含量比油霧測試值大得多,但是醫學研究證明,油蒸汽和大顆粒液滴對人體肺部的危害相對較小。以油蒸汽形態存在的油霧被吸入肺部又被呼出,它們并不會被肺泡捕獲,而大顆粒的油滴無法通過鼻子和支氣管進入肺部。只有以液滴形式存在,且直徑小于5um的油霧顆粒才能順利到達肺泡,并在肺部沉淀,從而造成對人體的危害。
在80-90年代,國內許多單位研究和仿制一些焊接煙塵凈化機組,并取得了一些成績,如原機械工業部的焊接煙塵課題研究組就開發了幾種小型焊接煙塵凈化機組。在已經進入二十一世紀的今天,關于焊接煙塵的污染,越來越引起人們的重視。由于焊接技術本身的發展,新工藝新材料將不斷地被應用,如惰性氣體保護焊的普及推廣,含有各種合金元素的高強度焊接材料和被焊材料的使用,在焊接過程中產生的煙塵成分更加復雜,有害元素、有害氣體的產生機會更多,這對焊接煙塵的凈化技術提出了更高的要求。
焊接煙塵的凈化方法研究為了達到改善焊接作業環境和防止大氣污染,就要把施焊過程中產生的煙塵收集起來,不讓其在車間擴散,然后用高效凈化設備把其除去。
焊接煙塵的收集
局部抽風:在固定焊接作業點的側面或頂部設排煙罩,利用風機的力量,就地把煙塵抽走,達到改善室內環境的目的,這種辦法風量省,效果好,節約能量。
全面換氣:大多數的情況是工位移動工件不動,煙塵產生點不斷變化,無法用局部排煙罩收集煙氣。這時為了使車間內保持一定的清潔度,就需采用全面換氣的辦法,車間換氣次數按有關規定執行。一般在車間一定的高度上,被認為是煙氣較密集的區域內,設置全面換氣罩;也有的采用一邊吹一邊吸的方式,使車間上部一定高度上形成一道氣幕,把上升的煙氣鎖住,并推趕至排煙罩,達到排除煙氣的目的。
全面換氣與局部抽風法相比,風量大,排煙效果差,能消耗大,特別是在冬季采暖的地區,為了補充排風熱損失,需要消耗大量的能量。如某機械制造廠按焊條消耗量計算,每小時排風量達10*105時,每小時需補充60*105大卡的熱量,如用凈化設備來處理這些排氣,其設備之龐大可想而知,因此全面換氣應該按具體情況進行分析后合理采用。
焊接煙氣凈化設備的開發
焊接煙塵的粒度很細,日本資料介紹,手工電弧焊煙塵通常在0.1-10μm之間,低氫焊條時0.75μm 的粒徑占領30%左右。C02氣體保護焊煙塵平均粒徑為0.03μm;法國資料介紹,焊接煙塵的粒徑為0.01μm ,因此,用一般除塵方法來處理焊接煙塵效果很差。我國過去由于技術,經濟等方面的原因,一般對收集的焊接煙塵沒有經過凈化就直接排放大氣,對周圍環境造成了一定的影響。近年來,由于我國對環境保護和勞動保護的重視,加強了對外技術交流和技術引進,通過消化吸收國外先進技術,促進了我國焊接煙塵治理技術的開發和發展,取得了較好的成效。