各种焊接工艺及焊条烟尘产生量
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焊接烟尘方案第1篇焊接烟尘方案一、背景与目标随着我国经济的快速发展,焊接技术在制造业中的应用日益广泛。
然而,焊接过程中产生的烟尘对人体健康和环境造成严重影响。
为保障作业人员的健康,提高生产环境质量,降低环境污染,依据《中华人民共和国职业病防治法》、《中华人民共和国环境保护法》等相关法律法规,特制定本方案。
二、现状分析1. 焊接烟尘成分及危害焊接烟尘主要包括金属氧化物、硅酸盐、碳氢化合物等,其中含有大量的有害物质,如氧化铁、氧化锰、氟化物、氮氧化物等。
长期吸入焊接烟尘,可能导致矽肺、锰中毒、氟中毒、呼吸道疾病等职业病。
2. 焊接烟尘产生原因(1)焊接工艺:手工电弧焊、气体保护焊、激光焊等焊接方法均会产生焊接烟尘。
(2)焊接材料:焊接材料中的药皮、焊条涂料等在高温作用下分解产生烟尘。
(3)作业环境:封闭或半封闭的作业环境,通风不良,导致焊接烟尘积聚。
3. 现有控制措施(1)自然通风:利用自然气流降低烟尘浓度。
(2)局部排风:在焊接作业区域设置排风扇,将烟尘排出室外。
(3)个人防护:作业人员佩戴防尘口罩、防护眼镜等。
三、方案设计1. 总体原则(1)源头控制:选用低烟尘、低毒性的焊接材料,优化焊接工艺。
(2)过程控制:加强通风换气,降低烟尘浓度。
(3)末端治理:采用高效过滤设备,净化排放烟尘。
(4)综合防护:提高作业人员防护意识,加强个人防护。
2. 具体措施(1)焊接工艺优化1) 选用低烟尘、低毒性的焊接材料。
2) 采用气体保护焊、激光焊等低烟尘焊接方法。
3) 优化焊接参数,降低焊接烟尘产生。
(2)通风换气1) 增设局部排风设施,提高排风效率。
2) 实施全面通风,确保作业区域空气质量。
3) 定期检查通风设施,确保其正常运行。
(3)高效过滤设备1) 设置焊接烟尘净化器,对焊接烟尘进行过滤净化。
2) 定期更换滤芯,保证净化效果。
3) 对净化后的空气进行排放,确保达到国家排放标准。
(4)个人防护1) 作业人员配备防尘口罩、防护眼镜、防护手套等。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!科技情报开发与经济SCI -TECH INFORMATION DEVELOPMENT &ECONOMY 2010年第20卷第4期The Research Frame of Temporal-spatial Characteristics of CoastalWetland of Yancheng Based on Ecological FootprintZHANG Y un -fengABSTRACT :Under the guidance of sustainable development theory ,by using the method of ecological footprint andstarting from the angle of regional system of man-land relationship ,this paper sets up the total research frame of temporal-spatial characteristics of coastal wetland of Yancheng based on sustainable development of ecological system ,and puts forward the ideas ,methods and consents of the research and some problems needing attention .KEY WORDS :temporal-spatial characteristics ;coastal wetland ;ecological ;Yancheng City焊接是机电行业热加工的一个工艺大类,它指的是固体材料与固体材料(包括金属材料与非金属材料)之间局部受热熔融后结合在一起的一种机械电子制造热加工工艺。
焊接烟尘的影响因素及净化措施焊接烟尘是在焊接过程中产生的高温蒸气经氧化后冷凝而产生的,焊接烟尘主要来自焊条或焊丝端部的液态金属及溶渣。
焊接材料的发尘量占焊接烟尘总量的80~90%,只有部分来自母材。
科学研究以及健康调查表明:焊接烟尘中存在着大量的可吸入物质(如氧化锰、六价铬、以及钾、钠的氧化物等)一旦这些物质进入人体,会对人体产生巨大的伤害。
长期在焊接烟尘环境下作业的焊接操作人员患有慢性支气管炎等呼吸道疾病的比例明显高于其他人员,并且可吸入物质还会沉积在人体的骨骼和血液中,导致性能力下降,甚至引发癌症,尤其是近年来随着大量含有Cr、Mn、Ni等化学成分的焊接材料的使用,使焊接烟尘对职业健康和环境负荷的影响日益严重。
国际上对焊接卫生的研究开始于1920年,主要研究氮氧化物有害气体的影响。
从20世纪20~60年代主要对焊接烟尘的有害性进行研究。
70年代主要有焊条全烟尘测定,焊接卫生标准的建议及焊条卫生标志的设立;对焊接烟尘发生机理及影响因素进行研究。
一、焊接烟尘的影响因素焊接烟尘的影响因素很多,主要因素包括焊接材料和工艺两个方面:材料指的是焊条药皮的成分、焊丝钢带、药粉的化学组成,以及保护气体成分等;工艺是指焊接方法的选择及工艺参数的设定。
N. J. HUDSON等人指出在低合金MIG焊接过程中产生的以混合金属氧化物和尖晶石结构为主的焊接烟尘主要是由电极材料、被焊合金材料、过程控制、保护气体组分,以及电压和电流值决定的。
1. 焊接材料焊接材料对焊接烟尘的作用主要体现在以下两个方面:(1)焊接材料是焊接烟尘产生的来源,焊接材料的成分直接影响焊接烟尘发尘量的多少和焊接烟尘的化学成分。
(2)焊接材料影响焊接电弧物理,通过改变熔滴过渡方式,控制焊接过程中产生的金属蒸气进入大气的含量。
施雨湘等通过对单组分和少组分焊条的焊接烟尘试验发现:大理石、氟石等物质本身产生的烟尘高,其组成焊条的烟尘也高;金红石等物质本身产生的烟尘较低,其组成焊条的烟尘也低;菱苦土等物质本身产生的烟尘较高,但是组成焊条时不一定高。
四川江油川西北恒丰天然气有限公司绿洲纸业天然气管道工程主要环境影响及对策措施一、施工期污染物排放及防治措施项目施工期产生的污染物主要为施工产生的扬尘、焊接废气、运输车辆尾气、施工机械废气;施工人员产生的施工废水;管道施工产生的临时弃土、施工废料;施工设备产生的噪声。
(1)废气施工期产生的废气主要有扬尘、焊接废气、运输车辆尾气、施工机械废气。
在管道铺设完成后本项目采用压缩空气进行严密性试验,整个管道工程完工后直接用N2(外购成品氮气)置换管内空气,由于N2无毒、无害,是空气的组成成分之一,置换完成后排入空气,不会对环境产生影响,压缩空气可以直接排入大气。
1)扬尘施工现场扬尘在风力较大和干燥气候条件下较为严重。
本项目施工扬尘主要产生在以下环节:①管沟开挖时产生的扬尘;②开挖产生的临时土石方堆放时产生的扬尘;本项目管沟开挖主要为机械开挖,所挖出的土石方就地回填,挖方量3200m3,填方量3140m3,项目燃气管道铺设在挖土、回填碾压后,多余土石方产生约60m3。
多余土石方临时堆放于管道沿线,回填结束后立即运往当地建设部门指定的建设垃圾处置场所,不需另设堆渣场。
管沟开挖过程中,仅在土石方临时堆放期间产生扬尘,由于当地土壤黏性很强,在采用洒水降尘措施后,临时堆放土石方产生的扬尘量甚微。
虽然本项目施工期间产生的扬尘量很小,但其仍然客观存在。
故本次评价建议施工单位需采取以下措施防止扬尘污染:a.管沟等开挖土石方时采取一定的防尘措施(如采用洒水方式保持5%的含水量),抑制扬尘量;b.施工场地干燥时适当喷水加湿,在施工场地清理阶段,做到先洒水,后清扫,防止扬尘产生;c.在确保施工质量的前提下,尽可能的加快施工进度安排,使项目挖、填方作业尽快完成。
2)焊接废气本工程管道采用在预制场作防腐处理,在现场仅补口,补口作业会有少量的焊接废气排放。
本工程采用国内应用技术成熟的半自动焊进行焊接工艺,每公里消耗约400kg的焊条,根据类比资料分析,每公斤焊条产生的焊烟约8g,则本工程估算焊接烟尘产生量约为3.2kg/km,由于焊接烟尘的排放具有分散、间断排放和排放量小的特点,故焊接烟尘对周围环境空气质量影响较小。
资料1 焊接烟气中的烟尘是一种十分复杂的物质,已在烟尘中发现的元素多达20种以上,其中含量最多的是Fe、Ca、Na等,其次是Si、Al、Mn、Ti、Cu等。
焊接烟尘中的主要有害物质为Fe2O3、SiO2、MnO、HF等,其中含量最多的为Fe2O3,一般占烟尘总量的35.56%,其次是SiO2,其含量占10~20%,MnO 占5~20%左右。
焊接烟气中有毒有害气体的成份主要为CO、CO2、O3、NOX、CH4等,其中以CO所占的比例最大。
由于有毒有害气体产生量不大,且气体成份复杂,较难定量化,本环评仅作定性分析,而对焊接烟尘则作定量化分析。
焊接烟尘主要来自焊条的药皮,少量来自焊芯及被焊工件,根据有关资料调查,焊接烟尘的产生量与焊条的种类有关,表3-6 各种类型焊条熔化时的产尘系数序号焊条种类产尘系数(g/kg) 1 钛钙型焊条 6.8~7.2 2 低氢型焊条 8.9~15.6 3 锰型焊条 10.3~18.3资料2装焊车间内焊接烟尘的治理焊接烟尘的80%~90%来源于焊条药皮和焊芯。
J 422型焊条的主要成分是金属氧化物,其中以铁的氧化物为主,约占一半左右。
据报道,J 422焊条的发尘量平均为7.5 g/kg左右,烟气粒度0.10~1.25 μm,烟尘中锰化合物(以MnO2计)约占7.5%[1]。
焊接时产生的有害气体主要是O3、NOx、CO、HF等。
通风不良时环境空气中O3和NOx可达到0.5 mg/m 3和20 mg/m3。
用J 422焊条焊接车台架时,焊接危害治理目标成分应该是焊接烟尘。
一、车间概述某汽车配件厂装焊车间厂房占地1 200 m2,生产过程中10台车台架(南北各5台)180°旋转焊接,每台车台架有2~3人采用手工电弧焊同时操作,在车间一侧同时有地面补焊及CO2 保护焊各1处。
焊接时产生大量焊接烟尘和有害气体弥漫于车间内。
除在厂房上部安装几台排气扇外,未采取其他治理措施。
二、治理方案设计由于车台架焊接操作时需180°旋转,且车间上部有天车运行,一般排风罩无法布置,故采用了天车顶部送风与设置地下风道排风相结合的通风方式。
焊接作业的化学有害因素(一) 焊接烟尘的产生与危害1.焊接烟尘的产生在电气焊接过程中均会产生焊接烟尘,期中包括“烟”和粉尘。
焊接烟尘的产生过程实质上是一个过热—蒸发—氧化—冷凝的物理过程。
即被焊金属材料和焊接材料(焊条或焊丝)熔融时产生的高温蒸气在空气中迅速蒸发—氧化—冷凝形成细小的固态粒子,弥散在电弧周围,从而成为焊接烟尘。
这些金属及其化合物的微粒飘浮在空气中。
其直径小于0.1微米称为烟,直径在0.1~10微米之间的微粒称为金属粉尘。
焊接电弧的温度均在3000℃以上(一般弧柱的温度在6000℃以上)。
因此,金属材料在高温下必然蒸发。
手工电弧焊的金属烟尘还来源于焊条药皮的氧化和蒸发。
焊条药皮是由一定数量及不同用途的矿石粉、铁合金粉、化工原料、有机物及无机物混合而成。
目前国产的焊条,药皮类型有两类。
一类是酸性焊条,其特点是在药皮中主要含有对金属起积极氧化作用的氧化铁、氧化锰及氧化钛等氧化物,所以药皮的氧化性较强。
这种焊条对铁锈、油脂及水分的敏感性不大。
另一类是碱性焊条,其特点是在药皮成分中含有较多的大理石(CaCO3)和萤石(CaF)并含有较多的铁合金做为脱氧剂和合金剂,所以药皮具有足够的脱氧性,焊接时大理石分解成CO2做为保护气体。
这类焊条与酸性焊条相比,保护气体中氢很少,因此又称为低氢焊条,它主要用于重要结构的焊接。
综合起来,构成药皮的矿产化工原料和金属元素主要有:大理石(CaCO3)、石英(SiO2)、钛白粉(TiO2)、锰铁(FeMn)、硅铁(FeSi)、纯碱(Na2CO3)、萤石(CaF2)以及做为粘接剂的水玻璃等。
焊接时,金属元素蒸发氧化,变成各种有毒物质,如三氧化二铁、氧化锰、二氧化硅、硫酸盐、氟化钠、氟化钙、氟化铬和氧化镍等。
这两类焊条烟尘的性质区别在于前—类酸性非低氢型焊条烟尘中不含氟,而后一类碱性低氢型焊条中含氟。
氟主要来源于药皮所含的氟化物,而氟化物对人体的危害很大。
焊接金属烟尘的成分及浓度主要取决于焊接工艺、焊接材料及焊接规范。
不同焊接工艺的焊接烟尘污染特征太原市机械电子工业局郭永葆摘要:介绍了十种不同的焊接工艺,分析了其焊接材料、焊接工艺内容与所产生的焊接烟尘的污染特征关键词:焊接工艺;焊接烟尘;污染治理、尸、-前言焊接是机电行业热加工的一个工艺大类,它指得是固体材料与固体材料(不单指金属材料,还有非金属材料)之间局部受热熔融后结合在一起的一种机械电子制造热加工工艺。
焊接工艺过程产生的大气污染物——焊接烟尘的特征,取决于被焊接材料的材质、焊接材料的成分、焊接工艺方法及焊接工艺参数。
不同的焊接工艺产生的焊接烟尘,其有害物质、有害气体的种类、性质与数量有很大的区别。
因此,在对建设项目进行环境影响评价中,对工程分析进行工艺污染分析涉及“焊接工艺过程产生的大气污染物”时,不能笼统地说污染物为“焊接烟尘”,其“发尘量”一概是多少多少,治理措施一概是“移动式焊接烟尘净化器”。
按热熔融方式的不同,焊接工艺方法可分为:电弧焊、电阻焊、高频焊、电渣焊、电子束焊、锡焊等,上述焊接工艺均为利用电能转换为热能;氧炔焊、摩擦焊、激光焊等,则利用了化学能、机械能、激光能转换为热能。
堆焊、钎焊等则可为利用电能,亦可为利用其它能源。
被熔融物,有的是被焊接材料与焊条、焊丝,有的仅为被焊接材料自身熔融,也有的是焊接材料熔融而被焊接材料不熔融。
但不管谁熔融,都要避免被氧化。
为此要使用各种不同的焊剂或保护气体。
施焊过程中产生的焊接烟尘也就各不相同了。
1 电弧焊:1.1 手工电弧焊:这是最常见的焊接工艺,为“闪光焊”。
多用于钢材与钢材间的焊接。
焊接材料为焊条。
对大量结构用低碳钢、低合金钢焊接,使用最多的J422 焊条(钛钙型、酸性焊条),其焊条芯熔融钢材成分为:C<0.12 % ,Mn=0.3〜0.6 % ;药皮成分中:TiO占24〜48% ,CaCO3<20%.药皮熔融温度比钢芯低200多度。
而J502焊条(低氢型、碱性焊条),CaO 占8〜26%, CaF2 占10〜23%。
不同焊接工艺的焊接烟尘污染特征焊接是机电行业热加工的一个工艺大类,它指得是固体材料与固体材料(不单指金属材料,还有非金属材料)之间局部受热熔融后结合在一起的一种机械电子制造热加工工艺。
焊接工艺过程产生的大气污染物——焊接烟尘的特征,取决于被焊接材料的材质、焊接材料的成分、焊接工艺方法及焊接工艺参数。
不同的焊接工艺产生的焊接烟尘,其有害物质、有害气体的种类、性质与数量有很大的区别。
因此,在对建设项目进行环境影响评价中,对工程分析进行工艺污染分析涉及“焊接工艺过程产生的大气污染物”时,不能笼统地说污染物为“焊接烟尘”,其“发尘量”一概是多少多少,治理措施一概是“移动式焊接烟尘净化器”。
按热熔融方式的不同,焊接工艺方法可分为:电弧焊、电阻焊、高频焊、电渣焊、电子束焊、锡焊等,上述焊接工艺均为利用电能转换为热能;氧炔焊、摩擦焊、激光焊等,则利用了化学能、机械能、激光能转换为热能。
堆焊、钎焊等则可为利用电能,亦可为利用其它能源。
被熔融物,有的是被焊接材料与焊条、焊丝,有的仅为被焊接材料自身熔融,也有的是焊接材料熔融而被焊接材料不熔融。
但不管谁熔融,都要避免被氧化。
为此要使用各种不同的焊剂或保护气体。
施焊过程中产生的焊接烟尘也就各不相同了。
1 电弧焊:1.1 手工电弧焊:这是最常见的焊接工艺,为“闪光焊”。
多用于钢材与钢材间的焊接。
焊接材料为焊条。
对大量结构用低碳钢、低合金钢焊接,使用最多的J422焊条(钛钙型、酸性焊条),其焊条芯熔融钢材成分为:C<0.12%,Mn=0.3~0.6%;药皮成分中:TiO占24~48%,CaCO3<20%.药皮熔融温度比钢芯低200多度。
而J502焊条(低氢型、碱性焊条),CaO占8~26%,CaF2占10~23%。
手工电弧焊接时,在电弧高温作用下,药皮首先熔融。
组成药皮的稳弧剂(Ca及K、Na等电离电位低的物质)、还原剂(Mn、Ti、Al、Si等,可使进入熔池的氧化物还原,S、P被去除)、造渣剂及造气剂、合金剂、胶粘剂、稀渣剂、增塑剂等,大量变为焊接烟尘,其粒径在0.10~1.25μm。