喬立志

（平頂山高級(jí)技工學(xué)校，河南 平頂山 467000）

隨著科學(xué)技術(shù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，焊接技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，焊接技術(shù)成為各的熱門專業(yè)。由于焊接工藝過程中會(huì)產(chǎn)生大量的金屬煙塵、有毒氣體等，嚴(yán)重影響工作人員和周邊人員身體健康，必須對(duì)焊接教室進(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。因此，如何經(jīng)濟(jì)有效對(duì)焊接教室進(jìn)行通風(fēng)排煙一直是個(gè)難題。本文結(jié)合焊接實(shí)訓(xùn)教室的特點(diǎn)，將對(duì)國內(nèi)各焊接實(shí)訓(xùn)教室的通風(fēng)排煙方式進(jìn)行一定的分析和總結(jié)，供焊接實(shí)訓(xùn)教室管理和設(shè)計(jì)人員參考。

1 焊接煙塵和和有毒氣體的形成與危害

1.1 焊接煙塵和有毒氣體的形成

在電氣焊接過程中都產(chǎn)生有害煙塵，包括煙和粉塵。我們知道，焊接電弧的溫度都在3000℃以上，特別是等離子焊接與切割，電弧溫度可以達(dá)到30000℃。氣焊與氣割時(shí)氧--乙炔火焰的溫度也高于3000℃?？梢婋姎夂附舆^程中在如此高溫下進(jìn)行，就必然引起被焊金屬和焊材金屬元素的蒸發(fā)和氧化。被焊材料和焊接材料熔融時(shí)產(chǎn)生蒸汽在空氣中迅速氧化和冷凝，從而形成金屬及其化合物的細(xì)微顆粒。這些微粒飄浮在空氣中就形成了煙塵。

在電氣焊接區(qū)的周圍空間形成多種有毒氣體。特別是電弧焊接中在焊接電弧的高溫和強(qiáng)烈紫外線作用下，使空氣中的氧氣、氮?dú)?、二氧化碳?xì)怏w離解，重新結(jié)合成臭氧、氮氧化物、一氧化碳等有毒氣體，在用堿性焊條焊接時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生氟化氫氣體。

1.2 焊接煙塵和有毒氣體的危害

焊工長期接觸金屬煙塵，如果防護(hù)不良，吸進(jìn)過多的煙塵，將引起頭痛、惡心、氣管炎、肺炎，甚至有形成焊工塵肺、金屬熱和錳中毒危險(xiǎn)。煙塵還能引起像肺粉塵沉著癥，支氣管哮喘、過敏性肺炎、非特異性慢性阻塞性肺病，有些放射性粉塵還有致癌作用，有毒粉塵的吸入還可引起全身性中毒癥狀。

焊接產(chǎn)生的各種有毒氣體被吸入人體，都將對(duì)操作者產(chǎn)生危害。臭氧和氮氧化物對(duì)人的眼、鼻、喉、肺有刺激作用，特別是氮氧化物，能引起精神衰弱，如失眠、頭痛、食欲不振、體重下降，高濃度的氮氧化合物能引起急性中毒；一氧化碳引起人體缺氧甚至窒息；氟化氫能引起眼、鼻和呼吸道粘膜的刺激癥狀，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生支氣管炎、肺炎等。

2 焊接實(shí)訓(xùn)教室的特點(diǎn)

2.1 焊接實(shí)訓(xùn)教室為了便于開展教學(xué)，使不同教學(xué)班級(jí)互不影響，往往教室面積較小，高度低，有些受條件所限，甚至是將普通教室改作焊接實(shí)訓(xùn)教室，不利于焊接煙塵和有毒氣體的稀釋與排出。

2.2 焊接實(shí)訓(xùn)工位密度大，人員集中，每個(gè)教學(xué)班級(jí)通常有二三十名學(xué)生上課，并且由于教學(xué)特點(diǎn)所互致，常出現(xiàn)多臺(tái)焊機(jī)同時(shí)施焊的情況，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的焊接煙塵有毒氣體。

2.3 焊接工位一般采用固定式，相鄰工位之間采用隔離板形成相對(duì)封閉的空間，這樣使各個(gè)工位互不影響，能有效防止弧光輻射、熔渣飛濺的危害，但不利于空氣的流通，使區(qū)域內(nèi)焊接煙塵和有毒氣體聚積。

2.4 所焊接的工件尺寸較小，常進(jìn)行板對(duì)接焊、中小直徑管對(duì)接焊、角焊縫的焊接操作，焊縫長度一般在300mm以內(nèi)，基本不涉及大型工件，這對(duì)焊接煙塵和有毒氣體的排出是有利的。

3 常見通風(fēng)排煙系統(tǒng)及應(yīng)用

目前，在現(xiàn)有的焊接工藝條件下，并不能從焊接工藝本身根本地消除焊接煙塵和有毒氣體。主要是從通風(fēng)排氣上采取相應(yīng)措施，來避免焊接煙塵和有毒氣體對(duì)操作人員的危害。結(jié)合焊接實(shí)訓(xùn)教室特點(diǎn)，常用的通風(fēng)措施有以下幾種。

3.1 固定全局式通風(fēng)排煙系統(tǒng)

全局式通風(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。這種通風(fēng)方式適合于面積不大，單跨式焊接實(shí)訓(xùn)教室，在靠近焊接工位一側(cè)的墻壁或窗戶上，每個(gè)工位上方開洞，安裝一臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，可以取得一定的排煙效果。其優(yōu)點(diǎn)是成本較低，但焊接所產(chǎn)生的煙塵和有毒氣體在排除過程中還是會(huì)經(jīng)過操作者周圍，對(duì)操作者產(chǎn)生一定危害，對(duì)于存在死角的部位，焊接煙塵和有毒氣體不易排出。并且焊接煙塵和有毒氣體直接排入室外，并沒有從根本上消除，對(duì)室外空氣造成污染。

3.2 中央固定式局部焊煙外排系統(tǒng)

此種方案是在焊接工作區(qū)域的每個(gè)工位上方安裝一定長度的萬向吸塵臂，使其活動(dòng)半徑可完全覆蓋整個(gè)焊接工作區(qū)域。采用負(fù)壓吸收式，每個(gè)萬向吸塵臂的吸風(fēng)罩在距焊接產(chǎn)煙點(diǎn)約30cm處將煙塵和有毒氣體吸走到主通風(fēng)管路。主管路采用變徑的方式保證每個(gè)吸氣口風(fēng)量、壓力均衡，最后與風(fēng)機(jī)相連將煙塵和有毒氣體直接排出到室外。中央固定式局部焊煙外排系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是從源頭上直接吸走有害煙塵和有毒氣體，不對(duì)操作者和教室內(nèi)部產(chǎn)生影響；缺點(diǎn)和固定式全局式通風(fēng)排煙系統(tǒng)一樣，會(huì)對(duì)室外空氣產(chǎn)生二次污染。

3.3 中央固定式焊接煙塵凈化系統(tǒng)

中央固定式焊接煙塵凈化系統(tǒng)是在中央固定式局部焊煙外排系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將萬向吸塵臂從焊接點(diǎn)收集到的煙塵和有毒氣體吸入到中央凈化主機(jī)，經(jīng)過濾后將潔凈的空氣排入出來。此種方案既可保證徹底消除焊接煙塵和有毒氣體對(duì)操作人員的危害，又不對(duì)教室及室外空氣產(chǎn)生污染。但目前煙塵凈化系統(tǒng)成本造價(jià)較高，一般新建實(shí)訓(xùn)教室或原有實(shí)訓(xùn)教室改造，在經(jīng)費(fèi)允許的情況下，盡可能采用此種方案。

3.4 單點(diǎn)移動(dòng)式焊接煙塵凈化系統(tǒng)

單點(diǎn)移動(dòng)式焊接煙塵凈化系統(tǒng)是采用移動(dòng)式煙塵凈化器，下方裝設(shè)有萬向輪，每臺(tái)裝置1～2個(gè)萬向吸塵臂，可以很方便的隨工作地點(diǎn)轉(zhuǎn)移。適合于單個(gè)工位和非固定工位的排煙排毒，例如鋼板熱切割下料、自動(dòng)化焊接切割設(shè)備等。

影響焊接煙塵和有毒氣體排除的因素很多，筆者認(rèn)為，焊接煙塵和有毒氣體的治理必須與實(shí)訓(xùn)教室特點(diǎn)和焊接工藝相結(jié)合，各焊接實(shí)訓(xùn)教室可針對(duì)不同的教室布局、焊接方法和實(shí)訓(xùn)教學(xué)特點(diǎn)，因地制宜，采取合適的通風(fēng)、排氣、凈化措施，才能使教室教室空氣更加清潔，也最大限度地保護(hù)操作人員的健康。