焊工车间排风.docx

排风系统得设计原理:
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. 由于焊接就是一种劳动强度比较大得工种,且在焊接工艺过程中产生大量得有毒金属烟雾、电焊尘、有害气体、辐射热、光污染，严重影响工作人员与周边人员身体健康,因此必须对焊接车间进行通风换气,排除与稀释有害物,建立良好得焊接环境。
3. 由于厂房得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,如何经济有效得解决好焊接车间得通风除尘问题,就是关系到生产工作人员身体健康得大问题,以下将对国内外焊接车间得通风除尘方式进行一定得分析与总结，供业内人员参考。　
4. 通风排烟就是治理焊接烟尘得一项重要措施,目前采取得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,稀释室内空气物中得有害浓度，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得最高允许浓度。 全面通风通常以厂房得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得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/ρy-ρj
式中,L 为通风量;
k 为安全系数3~9，一般取６(与合理得气流组织有关);
m　为焊接烟尘发尘量，mｇ/ｈ;
ρj为送风空气中有害物浓度0mg/m３；
ρy　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—通风量 m３／ｈ
n—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）焊接过程中烟尘得扩散就是一个复杂得运动过程 车间不同位置得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
6. 全面通风包括自然通风与机械通风两种方式。确定焊接车间得通风方案时,一定要根据具体情况灵活处理,几种常用得全面通风方案如下:　
(1) 自然通风 自然通风不需要消耗动力,就是一种经济得通风方式,对于户外焊接作业或敞开得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、屋顶天窗就就是自然通风得应用。但由于自然通风易受到室外气象条件得影响,特别就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得厂房则不大适用。
(2) 侧墙上设置轴流风机加自然通风器（天窗)排风　对车间面积较小得低矮单跨厂房，在靠外墙得每个焊接工位上部设置轴流风机能起到很好得排风效果；屋顶自然通风器(天窗)起到加强换气得作用。 　
(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得通风方式,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。 　
(4) 屋顶风机送排风方式　在焊接车间得屋顶设置送排风机,把车间内焊烟排出室外，达到使车间烟尘浓度降低得目得。
(5) 吹吸式通风方式 吹吸式通风就是由单股吹出气流与单股吸入气流复合而成得通风气流，因而就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得
《 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中得规定:任一层建筑面积大于5０00平方米得丁类厂房应该设置排烟设施。如何有效解决焊接车间得通风与排烟问题,并妥善处理两者关系,就是目前此类车间设计得一个重点。
8. 通风除尘系统设计得原则 , 通风方式选择 焊接车间得除尘有多种方法,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。采用车间通风得方式来降低 粉尘浓度就是目前比较经济而且可行得方法。
9. 当前,一般车间得通风方式有2种:全面通风与局部通风。全面通风就是对整个车间进行通风，通过稀释或换气得方式降低粉尘浓度,而局部　通风则就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,全面通风需要较多得通风量,能耗相对较 高，而且对需要降低粉尘浓度得作业点—— 工人　呼吸带区域粉尘浓度得降低效果不就是很好;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得降低效果明显。 因此在有条件得情况下焊接车间通风除尘方式得选择上尽量选用局部通风得方式。
10. 全室空气净化:

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得烟尘浓度,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,这样所需要得排风量约为全面通风排风量得１/３～1/4,而且排烟效果好,从根本上减少了焊工吸入焊烟得问题。　局部排风系统主要由排风罩、风管、净化装置与风机组成，其设计关键要根据工艺要求与场地情况确定排风罩得形式,了解罩口附近流畅、浓度场得分布及制定相应得控制风速。
适用于收集焊接烟尘得排风罩主要有三种类型:外部吸气罩(包括侧吸罩与下部吸气罩)、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) 局部排风排风罩得风量计算 侧吸罩排风量计算公式为Ｌ=0、75•Ｖx•(5Ｘ2+Ａ)•3６0０ m3/h，式中Ｘ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=36０0Ｖo•A　m3/ｈ，式中Ｆ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Ｌ=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/ｓ。
（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得热辐射,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得工作环境。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℃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,国内外焊接烟尘得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)就是指把送风口设置在房间底部,采用低紊流、低速度得送风方式,将空气直接送入工作区，并在地板上形成一层较薄得空气湖,随着对流空气得向上流动,带动污染空气由设置在房间顶部得排风口排出室外得通风方式。置换通风得送风速度约为0、25ｍ／ｓ左右，送风得动量很低以致对室内主导气流无任何实际得影响,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得抽力,与普通得稀释有害物得通风方式相比,可以节省50％得空气量。 焊接烟尘得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,焊接烟气得有效治理还可以从工艺方面得改革(采用无烟尘或少烟尘得焊接工艺、开发与使用低尘与低毒焊接材料、提高焊接过程机械化自动化程度)与加强个人防护方面(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得焊接,它只能作为各种治理方法得最后手段入手)。

由此可见焊接车间就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×48m，约
6336m2,厂房檐口高度为10、0m，车间采用自然通风
同时辅助机械排风得全面通风方式。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1０2m×4ｍ,在热压差作用下(进风31℃，排风
34℃)其通风量为4３×104m3/h,其排风换气次数6、8次/h。
2)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6、０
次/h。
３)设有8 台射流风机,风量６ 000m3/h,两侧布置
６6×2　个喷射风口,喷口直径Φ80mｍ，喷射速度
２0m/s,

(2）某外资挖掘机有限公司结构件焊接车间
结构件车间建筑面积为180m×186m约３348０m2,　厂房檐口高度为１0、5m、１2、2m、12、8ｍ不等,车间采用自然通风同时辅助机械送、排风方式。
1）自然通风采用流线型屋脊通风器,其开口尺寸为1６8m×3m,共５ 条，在热压差作用下（进风3２℃，排风34、5℃）其通风量为31０×104m3/h,其排风换气次数7、4 次/h。
２）机械送、排风采用屋顶风机送、排风,共设有屋顶排风机310　台，风量8　６00ｍ3/ｈ,其机械排风换气次数6、2 次/h,屋顶送风机160 台，风量１0 ４00ｍ３／h，送风口高度设在2、１m 高，采用一定角度送入车间内工作区，使焊接区工人直接接触新鲜空气，其机械送风换气次数４、0 次/ｈ,其车间送排风气流组织见下图,车间在室外天气晴朗、有风情况下车间环境较好,室外阴天、无风、逆温天气车间环境较差。

(3)某汽车集团车桥厂
某汽车集团车桥厂车桥焊接区整体生产线全部密闭,对密闭室体进行排风除尘,同时对焊接岗位送风,在室体内工作人员加强个人劳动保护;焊接烟尘对整体车间无影响。该生产线密闭室体尺寸
1) 36m×３、5m×4、4m(h)，除尘风量为8４００0m3/h;
2)　３0m×3、5m×3、8m（h），除尘风量为６9000m3/h。
密闭室体断面见下图:

(4）某叉车联合厂房焊接工位局部排风除尘
建筑面积21　４00m2， 其中焊接工部面积为8900m2,厂房檐口高度为１0、１m。
１)设置全面通风换气,外墙底层设有可调节通风百叶窗自然进风,内部区域设有６ 套集中送风系统,每套送风系统风量为3５００0m３/ｈ,其送风换气次数约占该区域得2、８ 次／h,排风采用屋顶通风器自然排风，联合厂房屋脊设主屋顶通风器,通风器开口尺寸为12０m×4m,沿屋面坡度方向设10 条轻型顺坡采光通风器，通风器开口尺寸为2４m×１、5m,在热压差作用下(进风32℃,排风３5℃)其通风量为１5４×104ｍ3/h,其送风换气次数6、7 次/h。
2）焊接工位设局部抽风除尘,焊接专用变位机采用密闭小室(见图２),抽风净化,共18　个工位；焊接线上不固定焊接工位采用可移动焊接排风罩局部抽风(见图3）,各焊接点局部排风除尘占焊接点数量得８0%。

14、 总结语
１）焊接车间焊接烟尘得治理影响因素很多，焊接烟尘得治理必须与焊接工艺相配合,针对不同得焊接产品及焊接工艺，采取有效得通风、净化方式。
2) 多联跨厂房应采用局部排风与全面通风等多元化通风方式。有组织自然排风（屋顶自然通风器或闭风天窗）,设置机械送、排风,机械排风，排风口位置应靠近焊接烟尘最大浓度带,能有效改善工作区空气品质。
３）焊接车间通风合理得气流组织,就是保证工作区空气品质得关键