焊管車間集中空氣凈化系統的開發與應用
唐駿，張亞彬，李斌，張亞平 (華油鋼管有限公司，河北青縣062658)
摘要:針對焊管生產車間存在的因金屬焊接、切割等而引起的煙塵污染源較多、污染情況復 雜、污染程度較重的情況，開發了一種新型集中空氣凈化系統。經使用證明，該系統工作效率 高，除塵效果明顯，工作狀態穩定。
關鍵詞:焊接銅管;煙塵污染;空氣凈化系統
.引言
隨著我國經濟的高速發展，環境問題日益凸 現出來，并已逐漸成為制約企業可持續發展的主 要因素。國際上，環境問題已成為國際公約的一 項重要內容，甚至成為發達國家限制市場準入、推 行非貿易壁壘的工具。在國內，由于歷史原因和 經濟原因，環境因素成為誘發職業病的首要原因， 職業病的防治和快速發展的經濟水平極不適應， 職業病已經成為我國重大的公共衛生和社會問 題。根據國際國內實際狀況和發展趨勢，國家已 經把環保問題提升到前所未有的高度，采用和制 定了一系列環境標準，加強了對企業的監督和管 理，摒棄了先發展后治理的老路，推行"三同時"、 "邊發展邊消化"的新舉措。對于環境污染長期 嚴重超標的企業，堅決實行關、停、并、轉、遷。
1開發空氣凈化系統的意義
華油鋼管有限公司本部目前已有5套螺旋埋 弧焊管生產機組，年生產能力超過30 x 10勺。埋 弧焊接和等離子切割是鋼管生產的兩道重要工 序，在焊接和切割過程中會產生大量的煙塵，如果 不經過專門的凈化處理，將造成環境的嚴重污染。 經測量，在生產高峰期，車間污染指數會達到300 以上，僅華油鋼管公司一分廠焊接和切割工段，每
天產生的懸浮顆粒物就達3 - 5 kg。嚴重的環境 污染帶來的負面影響主要表現在:①損害了員工 的身心健康，使體檢、保健等費用增加;②侵蝕設 備(如林肯焊機等) ，導致設備壽命縮短，甚至影 響生產;③影響電氣系統，導致配電柜開關、接觸 器等發熱，引發電器故障;④難以順利通過國家環 保部門監測，甚至可能受到相關處罰;⑤損害了企 業的良好形象，削弱了企業的軟性競爭力。
基于以上原因，公司狠下決心，投入相應的人 力、物力和財力，開發了新型的環保、節能、經濟、 高效的除塵系統。
2集中空氣凈化系統的開發
2. 1方案的選擇
除塵的原理和方式雖然很多，但對于大型生 產車間，尤其是污染源較多、污染情況復雜、污染 程度較重的車間來說，要找到一個既經濟又高效 的除塵方式就不那么容易了。
華油鋼管公司二分廠一直采用通風式除塵， 即在車間污染嚴重區的墻上裝設軸流風機，將煙 塵等污染物排出車間。這種除塵方式雖簡單經 濟，但存在一定的缺陷:①只適合于封閉不嚴的車 間;②只適合于煙塵污染集中的地方;③除塵效率 不高，凈化率只有40%左右;④除塵不徹底，雖然 減輕了車間內的污染，但卻污染了車間外圍的空氣，只能算是污染轉移，不能算徹底治理。
、顯然，這種通風式除塵方式對于封閉較嚴、污 染源較多的一分廠就不太適用。經綜合分析，并 結合一分廠的生產實際，決定采用集中凈化系統。 集中凈化系統的工作原理是在其內部形成負壓， 通過管道將車間內重點煙塵發生t位的炯塵和懸 浮顆粒吸走，并采用高效的過濾方式，將有害物質 與空氣分離，達到凈化空氣的目的。分離出來的 灰塵通過收集箱收集，集中進行安全處理。
2.2離心風機吸入口的選擇
離心風機吸入口可分困筒式、錐筒式和曲線 式三種，如圖l所示。吸人口具有集氣作用，可以 直接在環境中采氣，使氣流均勻地流人系統內。 考慮到我公司車間空間較大，需除塵的空氣量大， 要求的吸人效率較高，因此選擇了氣流損失最小 的曲線式吸人口，但該吸人口制作工藝較復雜。
2.3關節式吸氣臂的設計
吸氣臂由一個內部彈簧支撐的平行四邊形支 架、一條PVC涂層的玻璃纖維管和內部螺旋鋼絲 組成，共有5個關節。帶有節流閥的吸氣罩可 360。旋轉，這樣吸氣臂可以延伸到其臂長所能達 到的任何位置，并能自動固定在某一狀態位置吸 收有害炯霧和粉塵，不再需要其他輔助設施。吸 氣罩設有把手和風量可調的旋轉節流閥，使用方 便靈活。無論煙塵處于何種狀態，都能將吸氣罩 放置到最佳的吸收位置，吸氣臂現場使用照片如 圖2所示。
吸氣臂長度2 -4 m，可根據煙塵發生工位的 實際位置確定其實際使用長度。
2.4吸氣罩的設計
吸氣罩設有方便把手、風量可調的旋轉節流 閥，可隨吸氣臂360。旋轉，使用方便靈活。無論 焊接t人位于吸氣臂的側面還是后面，都能將吸氣罩放到最佳的吸收位置。
公司開發的帶凸緣的吸氣罩能夠形成一個放 射形的吸氣區，這種符合吸氣原理的吸氣罩大大 提高了煙塵的吸收效率，與不帶凸緣的圓形吸氣 罩相比，吸氣區域相對大得多。
2.5結構布局設計
針對公司制管一分廠兩套螺旋埋弧焊管機組 共有4個內外焊污染點、2處焊劑粉塵產生點和6 處等離子切割煙塵產生點，設計了一套低壓型吸 收和過濾集中的煙塵凈化系統。該系統中心站吸 氣量為19000 曠/h，用以滿足2處外焊、2處內焊 及6處等離子切割點炯塵的同時吸收、過濾及 凈化。
凈化器尺寸(長×寬×高)為2826 mm X 1864 mm x2 670 mm，放在車間中部立柱處。直 徑為710 mm的鍍缽螺旋型主管道分三路延伸到 各個工位處，并相應分出支管連接吸氣臂。
煙塵發生點吸氣的主要參數如下:
(1)內外焊接工位
支管道φ200 mm;外焊工位的吸氣罩口尺寸 為450 mm X 350 mm，用于焊接點炯塵的吸收;內 焊工位的吸氣罩口尺寸為400 mm X 100 mm，用于 吸收內焊和飛切所產生的炯塵。平均每個吸氣臂 吸風量1500 曠/h以上。
(2)等離子切割工位
支管道φ250 mm;吸氣罩口尺寸為500 mm X 500 mm，每個吸氣臂吸氣量3500 m3/h以上，每 個吸氣臂活動半徑為4.5 m，可用于每邊兩個工 位管口煙塵的吸收。

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