電焊煙凈化設備生產現(xiàn)狀及存在的問題

滕建禮，莫杏梅，高曉晶，岳子明

（中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會，北京 100037）

1 前言

焊接技術是機械加工制造業(yè)必不可少的重要手段，在工業(yè)生產過程中具有非常重要的位置，在各類機械產品中，焊接構件的重量幾乎占鋼材總產量的一半[1]。焊接工藝主要包括電弧焊、電阻焊、高頻焊等，其中電弧焊作業(yè)最常用的焊接工藝。在焊接過程中會產生大量電焊煙塵、有害氣體及電磁輻射等問題，對焊接作業(yè)人員會引起塵肺病、電光眼、氟中毒等多種職業(yè)病，電焊工的塵肺病已成為常見的職業(yè)病之一[2、3]。為此，我國對電焊作業(yè)環(huán)境制定了專門的衛(wèi)生標準，如《車間空氣中電焊煙塵衛(wèi)生標準》（GB16194-1996）規(guī)定車間空氣中電焊煙塵的最高容許濃度為6mg/m3，《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》（TJ36-1979）規(guī)定錳及其化合物（MnO2）最高容許濃度為0.2mg/m3。

我國電焊車間的作業(yè)環(huán)境污染嚴重，有害污染物濃度嚴重超標，個別指標（如電焊煙塵）濃度超1000倍[1]，嚴重危害了作業(yè)人員的身體健康。多項資料表明，電焊作業(yè)過程中產生的焊接煙塵粒徑在1μm左右，排出室外將是貢獻PM2.5的污染源之一[4、5]，電焊煙塵已成為控制面源污染防治的重點，由此電焊煙污染防治技術也得到了快速發(fā)展，產生了多種方式的凈化設備，如旋風分離式、濾筒式、袋式、靜電式凈化器等，其中濾筒式凈化器為最常用設備，為去除煙氣中的氣態(tài)污染物，部分設備在過濾器的末端增加了活性炭吸附等裝置，這些設備的使用起到了較好的污染防治效果。

2 電焊煙凈化處理技術及設備

預防焊接車間污染的主要途徑有：污染源控制、個人防護和傳播途徑控制。在傳播途徑上普遍采用控制焊煙污染的主要措施是全室通風和局部排風，全室通風包括自然通風和機械通風，自然通風主要針對戶外焊接作業(yè)，對于室內焊接作業(yè)而言，一般采用機械通風的方式，即在室內安裝軸流風機將焊接煙塵排至室外，其缺點是通過換氣室內的煙塵濃度不能達到衛(wèi)生標準的允許濃度。局部通風是在污染物的產生地直接進行控制捕集，通過凈化處理裝置排至室外，該方法需要的風量較小、效果好，是焊接車間普遍采用的凈化處理措施。我國現(xiàn)在適用的焊接煙氣治理設備主要有靜電式凈化器和袋式凈化器。靜電式凈化器的治理方式為，集氣罩吸收的焊接煙塵進入到過濾單元內部，首先通過預過濾層，將大顆粒煙塵分離出來，剩余的煙塵通過靜電場，在強大電場的作用下使其帶上電荷，然后被集塵壁吸附，達到凈化效果。對于靜電式凈化器而言，過濾效率主要取決于被處理粉塵的電阻比，一般焊接煙塵的電阻較小，去除率相對較低。袋式凈化器從形式上又分為濾袋式和濾筒式，是指集氣罩吸收的焊接煙塵進入到過濾單元內部，通過初過濾，將大顆粒分離出來，然后通過第二過濾層及活性炭層，達到凈化效果。袋式凈化器的煙塵去除率可達90%以上。

3 電焊煙凈化設備生產現(xiàn)狀

電焊煙凈化設備主要由吸塵罩、吸氣臂、殼體、凈化原件（如靜電場、濾芯）、通風機等組成，其中吸塵罩可選配永久磁鐵或阻火濾網，部分設備配有活性炭、反吹系統(tǒng)等器件。生產這些設備的企業(yè)主要是以中小企業(yè)為主，采用的生產方式主要有自主生產、部分器件外協(xié)加工生產和貼牌三種模式，選用部分器件外協(xié)加工生產的方式居多。在生產過程中，企業(yè)采購質量合格的元器件和材料后，在車間內進行生產制造，主要采用設備加工、組裝、調試、包裝等生產工藝，生產成品經檢驗合格后入庫待售，產品性能檢驗的指標主要有設備性能指標如凈化效率、設備阻力等，安全性指標如接地電阻等，污染物指標如煙塵排放濃度等。

4 存在的主要問題

4.1 現(xiàn)有的產品標準需進一步完善

產品標準是指對產品結構的性能、規(guī)格、質量和檢驗方法所做的技術規(guī)定，是組織生產、出廠檢驗等多項內容的技術依據(jù)。目前發(fā)布的電焊煙凈化裝置產品標準只有行業(yè)標準，該標準僅是對焊接煙塵凈化設備提出了要求，缺少對治理氣態(tài)污染物的技術要求，同時也缺少如集氣罩等關鍵器件的技術要求。《中華人民共和國標準化法》規(guī)定，企業(yè)生產的產品沒有國家標準和行業(yè)標準的，應制定企業(yè)標準并作為組織生產的依據(jù)，但企業(yè)自行制定的企業(yè)標準質量存在參差不齊的現(xiàn)象，一些企業(yè)為了應付管理需要而臨時編制企業(yè)標準，且企業(yè)標準中涉及的內容不完整，缺乏可操作性，指導產品生產的作用有限。

4.2 缺乏去除氣態(tài)污染物的性能評價方法

現(xiàn)有企業(yè)生產設備的凈化性能主要是去除電焊煙塵為主，原國家安監(jiān)總局出臺《焊接煙塵凈化器通用技術條件》（AQ 4237-2014），對焊接煙塵凈化器的技術要求、試驗方法及檢驗規(guī)則等內容做出了規(guī)定，但對去除氣態(tài)污染物方面沒有提出要求。雖然部分設備也增設了如活性炭吸附以達到去除氣態(tài)污染物的目的，但由于缺少有效的檢測手段和評價方法，無法實現(xiàn)評價設備對氣態(tài)污染物的去除效果。

4.3 生產企業(yè)缺乏完善的質量管理制度

為了更好地提高產品質量，多數(shù)企業(yè)建立了質量管理體系，編制了質量管理制度文件，但通過調研顯示，部分企業(yè)存在未建立質量管理文件或建立的質量管理文件不完善，缺少針對性的管理制度、工序檢驗作業(yè)指導書及記錄、出廠檢驗作業(yè)指導書等關鍵質量控制文件，導致生產質量管理過程中存在可操作性不強、可追溯性不強等問題，無法有效實現(xiàn)產品的全過程管理。

5 建議

（1）盡快制定完善的產品質量標準，豐富電焊煙凈化設備的技術要求，對去除氣態(tài)污染的性能提出明確的技術要求，是產品質量監(jiān)督檢查、出廠檢驗、組織產品生產的重要依據(jù)，也是提高產品質量的重要手段。同時也為使用者提供了選擇合格產品的技術依據(jù)，為市場創(chuàng)造合理有序的競爭條件。

（2）開展電焊煙凈化設備處理氣態(tài)污染物的性能評價方法研究。多項研究已表明電焊煙排放的氣態(tài)污染物主要含有臭氧、HF等成分，去除這些污染物也有相關處理技術，如活性炭吸附技術，但由于缺少污染物去除性能的技術要求及檢測方法，無法合理有效地為電焊煙污染治理設備的設計和選型提供參考依據(jù)，因此，開展污染物治理效果的性能評價方法非常有必要。

（3）建立全過程管理的質量控制體系，完善質量管理制度。分別從供應商管理、生產技術人員及產品檢驗管理、關鍵元器件及原材料的產品質量管理、生產過程管理等方面，建立具有操作性強、內容細化的質量管理制度，在采購、生產、銷售等方面可實現(xiàn)全過程管理。

（4）開展電焊煙凈化設備的產品認證。通過開展產品認證活動，更好地為生產企業(yè)和使用者之間建立銜接，為生產企業(yè)提供其產品符合規(guī)定條件證明的同時，也為使用者提供采購其產品符合規(guī)定條件的信心。