焊接煙塵的產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上是液體金屬和焊藥“過(guò)熱-蒸發(fā)-氧化-冷凝”的過(guò)程。過(guò)熱蒸發(fā)物的固體微粒直徑小于0.5/μm稱(chēng)為煙；直徑在0.5~10/μm之間稱(chēng)為粉塵。煙塵是明弧焊的一種因素，尤其是黑色金屬涂料焊條、手工電弧焊、CO2氣體保護焊以及自保護焊絲電弧焊比較突出。
焊接生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了許多副產(chǎn)物，包括一系列氣體和以氣溶膠態(tài)形式存在的金屬微細顆粒、金屬氧化物以及其它化學(xué)物質(zhì)：它們來(lái)自母材、焊接材料或焊接冶金反應的生成物。當這些物質(zhì)超過(guò)一 定的允許濃度時(shí)，就會(huì )對焊工的身體健康造成傷害，引發(fā)塵肺、錳中毒及金屬熱等職業(yè)病。
焊接煙塵的化學(xué)成分
光學(xué)顯微鏡觀(guān)察 圖1是一種實(shí)芯焊絲CO2焊煙塵微觀(guān)形貌的光學(xué)顯微照片。從圖1中可以看出，焊接煙塵由大量微小顆粒組成，呈棉絮狀或網(wǎng)狀團聚在一起，煙塵 結構較為蓬松。 圖1-2是將圖1-1的煙塵顆粒進(jìn)一步在去離子水中稀釋后得 到的，可以判斷：煙塵結構并不緊密，顆粒之間的結合力不強，易于分解。
將上述煙塵粒子采用透射電子顯微鏡做進(jìn)一步觀(guān)察，如圖2所示。構成焊接煙塵的基本結構為直徑0.1μm的球形顆粒，這些球形顆粒形成鏈式結構(圖2-1)或網(wǎng)狀結構(圖2-2)，網(wǎng)狀結構也可能是由多個(gè)鏈式結構凝聚而成。
不同尺度的煙塵顆?？赡茉从诓煌男魏朔绞?。研 究指出，10-2μm的煙塵顆粒主要為Fe3O4晶體，有可能是由蒸氣→粒子轉變的均質(zhì)形核方式產(chǎn) 生；10-1μm的煙塵顆粒由蒸氣→粒子轉變的異質(zhì)形核機制形成。
焊接所產(chǎn)生的煙塵量
從形成過(guò)程來(lái)看，焊接煙塵的形成是由于焊絲端部和母材金屬在電弧高溫的作用下蒸發(fā)為金屬蒸氣，其向四周擴散的過(guò)程中受到周?chē)^冷空氣的冷卻和氧化作用，形成的固體顆粒，是包含著(zhù)化學(xué)變化的氣態(tài)到固態(tài)的過(guò)程。在焊接過(guò)程中，高溫弧區溫度為6000K，不會(huì )存在鐵的氧化物蒸汽，鐵的蒸汽壓為6.17×10－4MPa，而此時(shí)其他元素的蒸汽壓比鐵的低，在相同過(guò)冷度和稀釋率的條件下，一 定是鐵蒸汽均質(zhì)形核，成為新凝聚相。
在形成的晶核表面凝結，臨界形核自由能將降低，促使蒸汽元素在所形成的晶核表面凝結，發(fā)生異質(zhì)性凝結，形成煙塵顆粒。煙塵顆粒在遠離電弧中 心向外擴散的過(guò)程中，接觸到空氣，由于高溫而發(fā)生氧化，繼續擴散冷凝成氧化鐵及其他氧化物。
從煙塵的電鏡照片中可以看到，構成焊接煙塵的基本粒子一般為球形，推測主要是由于在形成氧化鐵等煙塵顆粒之前，凝聚相處于液態(tài)。從能量角度看，等體積液體中球形的表面積小，表面低，這種球形的液態(tài)凝聚相固化之后，保留了原來(lái)的形狀。從能量角度看，晶核的尺寸越大，體系總的自由能越小，體系越穩定，然而通過(guò)電鏡所觀(guān)察到的煙塵一次球形顆粒的直徑通常不會(huì )超過(guò)0.2μm，這應該是缺乏足夠的時(shí)間讓顆粒繼續長(cháng)大。煙塵顆粒由液態(tài)轉變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)，由于周?chē)諝獾睦鋮s作用，使得液相沒(méi)有足夠的時(shí)間去凝結。有關(guān)研 究指出，焊接煙塵的產(chǎn)生過(guò)程為過(guò)熱—蒸發(fā)—氧化—冷凝，液態(tài)金屬和非金屬物質(zhì)蒸發(fā)的高溫蒸汽被氧化和冷凝生成的煙塵粒子稱(chēng)為“一次粒子”，一次粒子基本形態(tài)呈球狀。一次粒子隨著(zhù)溫度的降低，有幾十個(gè)或幾百個(gè)聚合在一起形成所謂“二次粒子”；另外，發(fā)生煙霧經(jīng)歷了12min，肉眼可見(jiàn)煙霧在室內才消散。
焊接煙氣對人體的危害
職業(yè)病的發(fā)生是各種焊接污染因素綜合作用的結果。焊工職業(yè)病包括焊工塵肺、錳中毒、氟中毒、金屬煙熱及電光性眼炎等。其中化學(xué)污染(焊接煙塵和氣體)的醫學(xué)臨床表現為咳嗽、咯痰、胸悶、氣短以及有時(shí)咯血。物理污染的醫學(xué)臨床表現則多種多樣。噪聲可導致操作者煩躁、；高頻電磁輻射對人體的主要作用為神經(jīng)衰弱綜合癥，例如頭昏、、乏力、心悸、消瘦、脫發(fā)等；焊接過(guò)程中光輻射會(huì )導致電光性眼炎的發(fā)生，輕者眼部不適、有異物感，重者眼部有燒灼感和劇痛。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1、在每個(gè)工位上方有設計的伸縮式柔性吸氣臂，可拉伸至任意位置，從源頭開(kāi)始有 效吸收煙塵，減少空氣污染。
2、配備的蝸輪風(fēng)機，吸風(fēng)量大，工作噪聲低。
3、極 好的吸收穩定性。
系統組成
中 央通風(fēng)系統由吸氣風(fēng)機、凈化主機、控制系統、吸塵管路、凈化配件、系統操作組件構成。
吸氣風(fēng)機根據中 央凈化系統要完成的具體要求來(lái)選定。具體包括吸塵管路管道通徑、管道長(cháng)度。
控制系統：根據系統要求設計、制作。
吸氣管路：一般采用鍍鋅螺旋風(fēng)管及彎頭配件，具有表面光滑、污物附著(zhù)力低的特點(diǎn)。
凈化配件：有多種風(fēng)格，塑料、金屬多種材料根據環(huán)境和系統要求具體選擇。
吸塵操作組件：根據所吸附物料、廢氣性質(zhì)、吸取空間、所吸附對象不同選擇不同材質(zhì)、不同形式吸頭和操作軟管。
設計原理 此項目是治理實(shí)訓室焊接所產(chǎn)生的煙塵，共20個(gè)焊接工位。焊接工位分布在車(chē)間靠墻兩側。采用1套除塵系統。放置在室外。每個(gè)工位需要的風(fēng)量為1000 m3/h,凈化處理系統總風(fēng)量為：20工位L=n*1=20*1000 m3/h =20000 m3/h
根據風(fēng)量及粉塵類(lèi)型，除塵系統選用CCLT.F-1220中 央式煙塵凈化器和22KW離心風(fēng)機.采用吸氣臂為萬(wàn)向吸氣臂,長(cháng)為2.5米,高為2米,固定在實(shí)訓室立柱或墻壁上，每個(gè)吸塵罩口配有風(fēng)量關(guān)閉閥，工作時(shí)打開(kāi)不用時(shí)可以關(guān)閉，以此增加其他工位的風(fēng)量。煙塵通過(guò)主管道進(jìn)入濾筒除塵器，對焊煙進(jìn)行凈化處理，然后通過(guò)風(fēng)機凈化后經(jīng)過(guò)煙囪排出室外。
1.治理依據和原則
1.1、根據現場(chǎng)實(shí)測數據；
1.2、《車(chē)間空氣中電焊煙塵衛生標準》GB16194-1996；
1.3、《涂裝焊接作業(yè)安 全規定廢氣凈化裝置安 全技術(shù)規定》GB20101-2006；
1.4、治理不影響工藝流程，不影響工人操作；
1.5、工程采用，整體設施美觀(guān)、。
2.系統組成
2.1焊煙凈化除塵器主機
Q= 20000m3/H ；允許通質(zhì)顆粒物濃度：150mg/m3；允許通過(guò)氣體溫度：200°C；室內平均噪聲閥值：≤78dB ；主機須自帶脈沖反吹系統,反吹時(shí)間間隔可根據實(shí)際工況調整，并是主機處于良好的工作狀態(tài)；凈化主機和動(dòng)力系統安裝在室外，室內不形成內循環(huán)，異味的濃度不累計；主機采用分體式分布，過(guò)濾系統、反吹系統、控制系統集成到一個(gè)腔體內部，動(dòng)力部分須另外單獨配置安裝，以大風(fēng)量主機的穩定性和過(guò)濾性。
2.2、離心風(fēng)機
風(fēng)量：20000m3/H，功率22KW；；動(dòng)力系統帶有減震保護設備和軟連接；外殼為的焊接碳鋼板材，其葉輪按照國 家標準做好動(dòng)靜平衡。
2.3、萬(wàn)向吸氣臂
口徑：≥Φ160（內徑）；萬(wàn)向臂自帶懸掛系統，可360°自由旋轉，覆蓋工位內任意位置；工作半徑（懸臂長(cháng)度）：≥2.5米；懸停方式：內支架萬(wàn)向機械手臂；表面瞬時(shí)可承受高溫：≥300°C；吸氣罩口形狀：馬蹄形，配有風(fēng)量調節閥；表面處理工藝：鍍膜；顏色：深藍色；工作環(huán)境PH值：≥4。材料：碳鋼噴涂；自帶安裝底座、法蘭以及安裝支架。
2.4、除塵管道
主管道：Φ160-Φ250-Φ350-Φ550-Φ600、材質(zhì)：鍍鋅螺紋風(fēng)管（全部采用熱鍍鋅）；鍍鋅螺紋風(fēng)管厚度：1.2mm；鍍鋅螺紋風(fēng)管兩端均帶有法蘭；管道配件：大小頭、T型三通、彎頭、Y型三通等配件全部采用熱鍍鋅，厚度：1mm。
2.5、控制柜
PLC智能控制電控柜；控制電機功率：≥18.5KW；控制電壓：380V；三相交流380V,（-10%，+15%),50HZ；起動(dòng)頻率：可作頻繁起動(dòng)
