焊工车间排风.docx

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 程中会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接烟尘发尘量，计算通风量 为L = km/ P y- P j式中，L为通风量；k为安全系数3~9, 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 ；P j为送风空气中有害物浓度0mg/m3 ；P y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m3/hn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10〜15次 V—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，在一定距离内近似线形关系，手工电弧焊（钛 钙型）烟尘浓度与电弧距离见下图______ _z一 g□ 00 距彰 mm 一 1000图1手工电弧悍烟尘浓度与电弧距离关系图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⑵ 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⑷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范》GB50019-2003以及《建筑设计防火规范》GB 50016-2006，《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243-2002。

《工业企业设计卫生标准》GBZ 1-2010《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ 2-2007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 ——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,采暖地区冬季由于排风而损 失的热量是相当可观的.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 梅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，用风管接往车何各吸 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, 随着焊接烟尘净化技术的发展,新产品的开发，采用有效的全室空气净化方式将 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1/3〜1/4,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》此外，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1 =0.75・Vx・(5 X 2+A) • 3600 m3/ h ,式中乂为焊 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0.5〜1.0 m/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1.0〜1.2m/ s上部排风罩排风量计算公式为L =3600 Vo・A m 3/h,式中卜为罩口面积，Vo为罩口平均风速, 四边敞开Vo =1.05〜1.25 m/ s ;三边敞开Vo =0.9〜1.05 m/ s ;二边敞开Vo =0.75〜0.9 m/ s ;一边敞开Vo =0.5〜0.75 m/ s。

焊接室排风量计算公式为1 =Vc・A・ 3600 m3/h，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=0.7 m/So(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20°C左右,工作区送风风速1.5 m/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0.25 m/ 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 此 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）L换通风采用浮力控制为动力.使室内空气分为上下两个相对独立的区域——下部单向流动清洁区和I•部湍流混合区两区的分界处称为 界面⑻气流易从下部区域进入上部区域，却很 难从上部区域返回下部区域W下部区域的温度 和烟尘浓度都较低,如图2所示与混合通风相图2焊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量］或在新风眉不变的情况下•有效地提高工作区的空气质量5.3. #符合下列条件次『设置置换通限彳3有鹳源或热源与有染源伴生；2人勇活动匿空气质量要求严Kb3房间JS度不小于& 4nu4建筑•工艺及装惨条件许可且技术轻济比较合理-5,3.9置换通风的设计.应符合下列规定：1 房间内人员头脚处室气温差不应大于31C.2人员活劫区内■流分布均匀T3工业球筑内置换通凡赛的出故速度不宜大于0,5m/sF4 民用建甄内置换通风器的出风速度不宜大于”2e/曲5.3. 抻 同时族散粮•盛汽和萄害气体或仗故敖密度比空气小的 有害气体的工业理筑，除设局部排风外,宜从上部区城进行白然成 机械肘全面排顷,堇排鼠擞不应小干母小时1次拱气*当房间高度 大于Sm时诺同量可按6H六"制勺计算一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钣焊分厂某车间建筑面积为132m X 48m,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31°C,排风34°C）其通风量为43 X 104m3/h,其排风换气次数6.8次/h2）机械排风采用屋顶风机排风，共设有屋顶排风 机40台，风量9600m3/h，其机械排风换气次数。