焊工车间排风

1、排风系统的设计原理：焊接车间整体通风方案设计1 .焊接技术广泛应用于，如汽车制造厂、造船厂，工程建设等方面。2 .由于焊接是一种劳动强度比较大的工种，且在焊接工艺过程中产生大量的有毒金属烟雾、电焊尘、有害气体、辐射热、光污染，严重影响工作人员和周边人员身体健康，因此必须对焊接车间进行通风换气，排除和稀释有害物，建立良好的焊接环境。3 .由于厂房的焊接车间一般具有空间高大、焊接件大小不定、焊接地点不固定、焊接方式较多等特点，使得室内气流组织混乱，污染物较难处理。因此，如何经济有效的解决好焊接车间的通风除尘问题，是关系到生产工作人员身体健康的大问题，以下将对国内外焊接车间的通风除尘方式进行一定的分

2、析和总结，供业内人员参考。4 .通风排烟是治理焊接烟尘的一项重要措施，目前采取的通风排烟措施主要有四种：点排烟、局部排风、全面通风、置换通风、全室空气净化。5 .国内外焊接车间烟尘治理方法及原理全面通风净化系统全面通风也称稀释通风，一方面用清洁空气，稀释室内空气物中的有害浓度，同时不断把污染空气排出室外，使室内空气中有害物浓度不超过卫生标准规定的最高允许浓度。全面通风通常以厂房的换气量或换气次数为基础，根据稀释理论，将车间内有害物浓度冲淡到最高允许浓度之下所需的全面通风换气量按下式计算1）通风量计算：焊接车间连续长时间工作，焊接烟尘发尘近似稳定状态过程。根据焊接车间单位时间平均焊条消耗量计算焊

3、接烟尘发尘量，计算通风量为L=km/py-pj式中，L为通风量；k为安全系数39,一般取6（与合理的气流组织有关）；m为焊接烟尘发尘量，mg/h;pj为送风空气中有害物浓度0mg/m3;py为排风空气中有害物浓度，6mg/m3（国家标准）。2）换气次数法计算：L=nxV（m3/h）式中：L一通风量mWhn一换气次数，（次/h）在大型焊接车间，根据烟尘浓度计算选择通风机，一般每小时应排风1015次。；V一车间体积（m3）。3）焊接过程中烟尘的扩散是一个复杂的运动过程车间不同位置的焊接烟尘浓度各不相同，与通风气流方向、焊接点位置有很大关系；焊接烟尘浓度与焊接点距离越近，烟尘浓度越高，在一定距离内近

4、似线形关系，手工电弧焊（钛钙型）烟尘浓度与电弧距离见下CjO500距离/mm.1000图6 .全面通风包括自然通风和机械通风两种方式。确定焊接车间的通风方案时，一定要根据具体情况灵活处理，几种常用的全面通风方案如下：(1)自然通风自然通风不需要消耗动力，是一种经济的通风方式，对于户外焊接作业或敞开的空间焊接一般采用自然通风方式。如一些工业厂房屋顶自然通风器、屋顶天窗就是自然通风的应用。但由于自然通风易受到室外气象条件的影响，特别是在风力作用很不稳定，所以对于粉尘、有害气体等污染物产生的厂房则不大适用。(2)侧墙上设置轴流风机加自然通风器(天窗)排风对车间面积较小的低矮单跨厂房，在靠外墙的每个焊

5、接工位上部设置轴流风机能起到很好的排风效果；屋顶自然通风器(天窗)起到加强换气的作用。(3)设置诱导风机、自然通风器(天窗或屋顶风机)排风通过安装诱导风机以一定喷射角的通风方式，引射室内焊接烟气流向上流动，最后经自然通风器(天窗或屋顶风机)排出室外。(4)屋顶风机送排风方式在焊接车间的屋顶设置送排风机，把车间内焊烟排出室外，达到使车间烟尘浓度降低的目的。(5)吹吸式通风方式吹吸式通风是由单股吹出气流和单股吸入气流复合而成的通风气流，因而是一种能有效控制污染源扩散。7 .目前焊接作业厂房采暖通风设计规范还正在编制，现在焊接作业厂房采暖通风排烟设计应该遵守现有的«采暖通风与空气调节设计规

6、范GB50019-2003以及建筑设计防火规范GB50016-2006,通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-2002工业企业设计卫生标准GBZ1-2010工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2007焊接车间按火灾危险性等级属于丁类厂房，按照建筑设计防火规范9.1.3中的规定：任一层建筑面积大于5000平方米的丁类厂房应该设置排烟设施。如何有效解决焊接车间的通风与排烟问题，并妥善处理两者关系，是目前此类车间设计的一个重点。8 .通风除尘系统设计的原则，通风方式选择焊接车间的除尘有多种方法，如改变工艺流程、采用低粉尘量焊接材料、全封闭焊接、机械化操作、通风除尘等。采用车间通风的方式来降

7、低粉尘浓度是目前比较经济而且可行的方法。9 .当前，一般车间的通风方式有2种：全面通风和局部通风。全面通风是对整个车间进行通风，通过稀释或换气的方式降低粉尘浓度，而局部通风则是在粉尘发散点设置抽风罩，收集粉尘，并通过风管路等设施进行相关处理后进行排放。相对而言，全面通风需要较多的通风量，能耗相对较高，而且对需要降低粉尘浓度的作业点一一工人呼吸带区域粉尘浓度的降低效果不是很好；而局部通风则能耗少，抽风罩几乎直接设置在粉尘发散点，对工人呼吸带粉尘浓度的降低效果明显。因此在有条件的情况下焊接车间通风除尘方式的选择上尽量选用局部通风的方式。10 .全室空气净化：焊接车间全室通风换气的排风量一般都很大,

8、采暖地区冬季由于排风而损失的热量是相当可观的中全室通风一般有以下2种形式：<1)分散式净化机组.其主要作用是将室内空气不断循环净化，可有效地将室内焊接烟尘浓度控制在允许的范围之内，由于热量不向室外排出,节能效果相当可观.(2)集中净化再循环.该方式是设置集中净化装置，用风管接往车间各吸风口,吸入的含有焊接烟尘的空气经净化后仍排入车间内，其优点是便于管理，缺点是运行费用昂贵，安装麻烦,使用不够灵活.全室空气净化是解决车间焊接烟尘污染的一项有效措施，但我国目前还没有适用于焊接烟尘的静电净化机组和经济型的集中式高效过滤装置和设备供应,随着焊接烟尘挣化技术的发展,新产品的开发,采用有效的全室空气

9、净化方式将会得到进一步推广.11 .局部通风净化系统：全面通风风量大、消耗电能多、运行费高，冬季运行因需要供暖，耗电量更大，而且不能完全改善工人呼吸时空气中的烟尘浓度，所以国内外大量采用局部通风方式，即在焊接作业点附近设置排烟罩，不等烟尘扩散就把它排走，这样所需要的排风量约为全面通风排风量的1/31/4,而且排烟效果好，从根本上减少了焊工吸入焊烟的问题。局部排风系统主要由排风罩、风管、净化装置和风机组成，其设计关键要根据工艺要求和场地情况确定排风罩的形式，了解罩口附近流畅、浓度场的分布及制定相应的控制风速。适用于收集焊接烟尘的排风罩主要有三种类型：外部吸气罩（包括侧吸罩和下部吸气罩）、上部吸气

10、罩、焊接室（一种大型吸气通风柜），具体形式可以参考暖通空调设计选用手册。止匕外，还应为焊接工人提供一个热舒适环境。因此，焊接车间通风设计应采用局部排风加局部送风形式。（1）局部排风排风罩的风量计算侧吸罩排风量计算公式为L=0.75?Vx?（5X2+A）?3600m3h，式中X为焊点离侧吸罩口距离（m）;A为罩口面积（m2）；Vx为焊接点水平吸入速度（m/s），有关资料推荐Vx为0.51.0m/s,但考虑横向气流干扰及操作方法影响等因素，建议取Vx为1.01.2m/s。上部排风罩排风量计算公式为L=3600Vo?Am3h,式中F为罩口面积，Vo为罩口平均风速，四边敞开Vo=1.051.25m/s

11、;三边敞开Vo=0.91.05m/s;二边敞开Vo=0.750.9m/s;i边敞开Vo=0.50.75m/s。焊接室排风量计算公式为L=Vc?A?3600m3h,式中A为罩口面积（m2）;Vc为焊接点水平吸入速度（m/s）,建议Vc=0.7m/s。（2）局部送风风量计算工人在焊接作业时，夏季要承受高温焊件的热辐射，冬季因排风造成大量冷空气进入工作区，因此应向工作区送风，为焊接工人营造一个热舒适的工作环境。过渡季节直接送室外新风，冬夏两季应采用空调送风，空调送风温度20c左右，工作区送风风速1.5m/s以上，送风量大小按风量平衡进行计算，送风口出风方向应设计成可调。（3）局部通风净化装置目前，国

12、内外焊接烟尘的治理净化装置向成套性、组合性、可移动性、小型化、省资源方向发展，其主要装置有：固定式上部排气装置、移动式吸烟净化装置、小型机组净化装置、便携式袖珍烟尘抽烟机、抽气式焊接工作台。12 .置换通风系统置换通风系统（低紊流系统）是指把送风口设置在房间底部，采用低紊流、低速度的送风方式，将空气直接送入工作区，并在地板上形成一层较薄的空气湖，随着对流空气的向上流动，带动污染空气由设置在房间顶部的排风口排出室外的通风方式。置换通风的送风速度约为0.25m/s左右，送风的动量很低以致对室内主导气流无任何实际的影响，具有效率高、节省能量等特点。置换通风可以加大温度梯度，从而增强在工艺操作过程中热

13、力作用所产生的抽力，与普通的稀释有害物的通风方式相比，可以节省50%的空气量。焊接烟尘的特性比较符合用置换通风这种气流组织形式排出，可以保证人在工作区能呼吸到清洁空气。止匕外，焊接烟气的有效治理还可以从工艺方面的改革（采用无烟尘或少烟尘的焊接工艺、开发和使用低尘和低毒焊接材料、提高焊接过程机械化自动化程度）和加强个人防护方面（个体防护面具，此种方式国内外主要用于无法实施通风治理方案情况下的焊接，它只能作为各种治理方法的最后手段入手）。置换通风采用浮力控制为动力,使室内空气分为上卜'两个相对独立的区域下部单向流动清洁区和L部湍流混合区.两区的分界处称为界面口气流易从下部区域进入上部区域，

14、却很难从上部区域返回下部区域。F部区域的温度和烟尘浓度都较低，如图2所示。与混合通风相图2惮接车间置换通风的分层比，置换通风只需处理下部区域的余热和烟尘，而无需控制上部区域，因此可以有效地减小新风it或在新风量不变的情况下，有效地提高工作区的空气质酸.5.3.8符合下列条件,%设置量换通风才1有热源或热源与污染源伴生，2人员活动区空弋质盘要求严格3房间高度不小于2.4m，4建筑，工艺及装修条件许可且技术经济比较合理.5.3.9H换通风的设计.应符合下列规定，1房间内人员头脚处空气温差不应大于3七；2人员活动区内气流分布均匀:3工业建筑内置换通风器的出风速度不宜大于0.5m/"4民用建

15、筑内置换通风器的出风速度不宜大于0.2m/35.X10同时放敝热,蒸汽和有害气体或仅放散密度比空气小的有害气体的工业建筑，除设局部排风外.宜从上部区域进行自然或机械的全面排风，其推风量不应小于短小时1次换气，当房间高度大于6m时,措风量可按6mVChm，）计算.由此可见焊接车间是比较符合以上特征。13.工程实例：（1）南京某机器有限公司钺焊分厂某车间建筑面积为132mx48m,约6336m2,厂房檐口高度为10.0m,车间采用自然通风同时辅助机械排风的全面通风方式。同时设置引射送风1）自然通风采用流线型屋脊通风器，其开口尺寸为102mx4m,在热压差作用下（进风31C,排风34C）其通风量为4

16、3X104m3h,其排风换气次数6.8次/h。2）机械排风采用屋顶风机排风，共设有屋顶排风机40台，风量9600m3h,其机械排风换气次数6.0次/h3）设有8台射流风机，风量6000m3h,两侧布置66X2个喷射风口，喷口直径80mm,喷射速度20m/s,图6辆I觥购够（2）某外资挖掘机有限公司结构件焊接车间结构件车间建筑面积为180mx186m约33480m2,厂房檐口高度为10.5m、12.2m、12.8m不等，车间采用自然通风同时辅助机械送、排风方式。1）自然通风采用流线型屋脊通风器，其开口尺寸为168mx3m,共5条，在热压差作用下（进风32C,排风34.5C）其通风量为310X10

17、4m3h,其排风换气次数7.4次/h。2）机械送、排风采用屋顶风机送、排风，共设有屋顶排风机310台，风量8600m处，其机械排风换气次数6.2次/h,屋顶送风机160台，风量10400m3h,送风口高度设在2.1m高，采用一定角度送入车间内工作区，使焊接区工人直接接触新鲜空气，其机械送风换气次数4.0次/h,其车间送排风气流组织见下图，车间在室外天气晴朗、有风情况下车间环境较好，室外阴天、无风、逆温天气车间环境较差。(3)某汽车集团车桥厂某汽车集团车桥厂车桥焊接区整体生产线全部密闭，对密闭室体进行排风除尘，同时对焊接岗位送风，在室体内工作人员加强个人劳动保护；焊接烟尘对整体车间无影响。该生产

18、线密闭室体尺寸1) 36mx3.5mx4.4m(h)，除尘风量为84000m3h;2) 30mx3.5mx3.8m(h)，除尘风量为69000m3h。密闭室体断面见下图：排风箕（4）某叉车联合厂房焊接工位局部排风除尘建筑面积21400m2,其中焊接工部面积为8900m2,厂房檐口高度为10.1m。1）设置全面通风换气，外墙底层设有可调节通风百叶窗自然进风，内部区域设有6套集中送风系统，每套送风系统风量为35000m3h,其送风换气次数约占该区域的2.8次/h,排风采用屋顶通风器自然排风，联合厂房屋脊设主屋顶通风器，通风器开口尺寸为120mx4m,沿屋面坡度方向设10条轻型顺坡采光通风器,通风器开口尺寸为24mx1.5m,在热压差作用下（进风32C,排风35C）其通风量为154X104mWh,其送风换气次数6.7次/h。2）焊接工位设局部抽风除尘，焊接专用变位机采用密闭小室（见图2）,