集裝箱廠焊煙除塵系統的設計

陳獻中

摘要：介紹太倉中集集裝箱制造有限公司焊接車間的焊接煙塵和有害氣體治理方案，為大型焊煙除塵系統的設計提供實踐經驗。

關鍵詞：集裝箱廠 焊接車間 煙塵治理 濾筒除塵器

中圖分類號：X9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0069-01

焊接是利用電能加熱，促使被焊接金屬局部達到液態或接近液態，而使之結合形成牢固的不可拆卸接頭的工藝方法。它是一種在工廠極為常見的機械工藝方法。

焊接過程中產生的污染種類多、危害大，能導致多種職業病（如焊工硅肺、錳中毒、電光性眼炎等）的發生，已成為一大環境公害。隨著相關研究的深入，治理技術日趨完善，焊接污染已得到了相對有效的控制。本文依據太倉中集集裝箱制造有限公司焊接車間的煙塵治理情況，從焊接污染的形成、特點及危害入手，提出切實可行的治理方案。

1 太倉中集集裝箱制造有限公司焊接車間的現狀分析

太倉中集集裝箱制造有限公司位于江蘇省太倉港港口開發區，占地面積1000畝。一期年產15萬TEU已于2005年5月投產，二期生產線設計年產量25萬TEU，總生產規模40萬TEU/年，干貨箱生產能力位居華東地區第一。

太倉中集集裝箱制造有限公司二期焊接車間東西62跨，每跨8m（合計496m），南北28m，高15m。車間內共有手工二氧化碳焊120臺，自動二氧化碳焊110臺（包括10臺垂直焊），由于集裝箱采用流水線生產，車間南北布置了2條流水主線，在北面還分布一些副線，另外車間內有3架行車要吊裝物料，這給風管布置帶了很大難度。針對上述情況，對主要污染源焊接煙塵的處理采用局部通風的手段，以此改善作業環境。

2 焊接車間污染的特點

焊接車間的污染主要來源于焊接過程中形成的焊接煙塵和有害氣體。

焊接煙塵的特點：焊接煙塵具有粒子小，粒徑為1um左右。

3 焊接車間污染對操作者的危害

焊接職業病的發生是各種焊接污染因素綜合作用的結果。焊工職業病包括焊工塵肺、錳中毒、氟中毒、金屬煙熱及電光性眼炎等。

4 焊接車間污染的治理方案

針對上述特點，本治理方案中主要對焊接煙塵和有害氣體進行治理，根據車間布局，把整個車間分成四個部分，每個部分設置一套除塵系統，這樣劃分一來可以根據現場有效減少風管長度，降低風機的全壓以減小系統功率；二來可根據生產情況減少車間中部架設的管道以免影響行車的運行。

根據現場焊槍特點可分成2種類型，第一種手工二氧化碳焊（即人工手動焊接）；第二種自動二氧化碳焊（即按軌道自動焊接），分成水平和垂直兩種。

焊槍數量：手工二氧化碳焊120臺；自動二氧化碳焊110臺（包括10臺垂直焊）。

處理方案：針對焊槍的特點，在手工二氧化碳焊接工位上方設置傘形罩，傘形罩罩口比操作工位大300mm左右，罩口設計風速0.1m/s，罩口離地1800mm左右，在一些不妨礙操作的工位上，罩口四周裝設PVC軟簾已增加吸塵效果。為確保各傘形罩的風量均衡，在每個傘形罩上方設置管道離心風機，離心風機風量按罩口吸風量而定。在自動二氧化碳焊接工位（水平）上設置條形罩，條形罩截面300×200mm，長度按照工位而定，最長的為29000mm，條形罩下方留有空口，空口上按裝2片交叉成45°的耐磨耐老化橡膠板，活動吸嘴跟著操作工位在空口上滑動，橡膠板主要起密閉作用確保氣體只能從活動吸嘴排出，為了增強吸氣效果，在每個自動二氧化碳焊接工位上設置一小型離心風機過渡排風（小型離心風機排風量400m3/h，風壓680Pa），小型離心風機安裝在水平方向滑動的操作架上，與活動吸嘴采用Φ80mmPVC軟管聯接，小型離心風機與自動焊聯鎖，自動焊一開始工作，小型風機自動開始吸風。在自動二氧化碳焊接工位（垂直）上，由于垂直升降臺的強度問題，小型離心風機安裝在升降臺頂部支架上，由伸縮軟管與焊煙吸頭相連，焊槍往下，伸縮軟管伸長；焊槍往上，伸縮軟管收縮；焊槍上下行程范圍2600mm左右。

4.14個除塵系統的技術參數（如表1）

4.2除塵器的選用

針對焊接煙塵的特點，選用引進美國唐納森技術生產的斜插式脈沖濾筒除塵器，該種脈沖濾筒除塵器具有體積小，過濾效率高等特點。除塵器采用濾筒為過濾體，濾筒材質為聚酯+PTFE，過濾效率達到99.99％，濾筒規格為Φ352×660mm，單筒面積為9.4m2，按照焊煙的性質，除塵器過濾風速設計為0.8m/min左右。

4.3運行情況

（1）整個系統功率：主風機總功率67kW+小型離心風機23kW+管道風機12kW=102kW。

（2）吸塵效果：自動二氧化碳焊工位的吸塵效果達到95%，手工二氧化碳焊工位的吸塵效果達到80%。

（3）排放濃度及排放速率：根據太倉市環境監測站測定排放濃度及排放速率均達到《中華人民共和國大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996中的二級標準。

5 結語

焊接車間的污染種類多，應從污染源、傳播途徑、個人防護3個方面進行綜合治理。本次設計主要對焊接煙塵和有害氣體進行治理，在處理過程中結合了車間工位的具體情況，在不影響正常生產操作的前提下，盡可能提高治理效果。自動二氧化碳焊由于采用條形吸罩，焊煙吸口跟隨焊槍一起移動，每臺焊槍的處理風量為400m3/h，其治理效果及功耗比較理想；手工二氧化碳焊由于焊槍無軌跡，采用頂部傘形罩，考慮到操作方便，頂部傘形罩與焊槍存在一定距離，每臺焊槍的處理風量為1100m3/h，所以在治理效果及功耗上不如自動二氧化碳焊理想。在設計過程中始終把減少功耗放在首位，盡量降低運行費用。經過一年多的運行，無論在治理效果與運行費用等方面得到了用戶的好評。

參考文獻

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