焊管車間集中空氣凈化系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)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(duì)焊管生產(chǎn)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(fù) 雜、污染程度較重的情況，開發(fā)了一種新型集中空氣凈化系統(tǒng)。經(jīng)使用證明，該系統(tǒng)工作效率 高，除塵效果明顯，工作狀態(tài)穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:焊接銅管;煙塵污染;空氣凈化系統(tǒng)
.引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益凸 現(xiàn)出來，并已逐漸成為制約企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主 要因素。國(guó)際上，環(huán)境問題已成為國(guó)際公約的一 項(xiàng)重要內(nèi)容，甚至成為發(fā)達(dá)國(guó)家限制市場(chǎng)準(zhǔn)入、推 行非貿(mào)易壁壘的工具。在國(guó)內(nèi)，由于歷史原因和 經(jīng)濟(jì)原因，環(huán)境因素成為誘發(fā)職業(yè)病的首要原因， 職業(yè)病的防治和快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)水平極不適應(yīng)， 職業(yè)病已經(jīng)成為我國(guó)重大的公共衛(wèi)生和社會(huì)問 題。根據(jù)國(guó)際國(guó)內(nèi)實(shí)際狀況和發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)家已 經(jīng)把環(huán)保問題提升到前所未有的高度，采用和制 定了一系列環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)了對(duì)企業(yè)的監(jiān)督和管 理，摒棄了先發(fā)展后治理的老路，推行"三同時(shí)"、 "邊發(fā)展邊消化"的新舉措。對(duì)于環(huán)境污染長(zhǎng)期 嚴(yán)重超標(biāo)的企業(yè)，堅(jiān)決實(shí)行關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、遷。
1開發(fā)空氣凈化系統(tǒng)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(chǎn)機(jī)組，年生產(chǎn)能力超過30 x 10勺。埋 弧焊接和等離子切割是鋼管生產(chǎn)的兩道重要工 序，在焊接和切割過程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵，如果 不經(jīng)過專門的凈化處理，將造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。 經(jīng)測(cè)量，在生產(chǎn)高峰期，車間污染指數(shù)會(huì)達(dá)到300 以上，僅華油鋼管公司一分廠焊接和切割工段，每
天產(chǎn)生的懸浮顆粒物就達(dá)3 - 5 kg。嚴(yán)重的環(huán)境 污染帶來的負(fù)面影響主要表現(xiàn)在:①損害了員工 的身心健康，使體檢、保健等費(fèi)用增加;②侵蝕設(shè) 備(如林肯焊機(jī)等) ，導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，甚至影 響生產(chǎn);③影響電氣系統(tǒng)，導(dǎo)致配電柜開關(guān)、接觸 器等發(fā)熱，引發(fā)電器故障;④難以順利通過國(guó)家環(huán) 保部門監(jiān)測(cè)，甚至可能受到相關(guān)處罰;⑤損害了企 業(yè)的良好形象，削弱了企業(yè)的軟性競(jìng)爭(zhēng)力。
基于以上原因，公司狠下決心，投入相應(yīng)的人 力、物力和財(cái)力，開發(fā)了新型的環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、 高效的除塵系統(tǒng)。
2集中空氣凈化系統(tǒng)的開發(fā)
2. 1方案的選擇
除塵的原理和方式雖然很多，但對(duì)于大型生 產(chǎn)車間，尤其是污染源較多、污染情況復(fù)雜、污染 程度較重的車間來說，要找到一個(gè)既經(jīng)濟(jì)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(fēng)式除塵， 即在車間污染嚴(yán)重區(qū)的墻上裝設(shè)軸流風(fēng)機(jī)，將煙 塵等污染物排出車間。這種除塵方式雖簡(jiǎn)單經(jīng) 濟(jì)，但存在一定的缺陷:①只適合于封閉不嚴(yán)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(nèi)的污染，但卻污染了車間外圍的空氣，只能算是污染轉(zhuǎn)移，不能算徹底治理。
、顯然，這種通風(fēng)式除塵方式對(duì)于封閉較嚴(yán)、污 染源較多的一分廠就不太適用。經(jīng)綜合分析，并 結(jié)合一分廠的生產(chǎn)實(shí)際，決定采用集中凈化系統(tǒng)。 集中凈化系統(tǒng)的工作原理是在其內(nèi)部形成負(fù)壓， 通過管道將車間內(nèi)重點(diǎn)煙塵發(fā)生t位的炯?jí)m和懸 浮顆粒吸走，并采用高效的過濾方式，將有害物質(zhì) 與空氣分離，達(dá)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(jìn)行安全處理。
2.2離心風(fēng)機(jī)吸入口的選擇
離心風(fēng)機(jī)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(huán)境中采氣，使氣流均勻地流人系統(tǒng)內(nèi)。 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(fù)雜。
2.3關(guān)節(jié)式吸氣臂的設(shè)計(jì)
吸氣臂由一個(gè)內(nèi)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(nèi)部螺旋鋼絲 組成，共有5個(gè)關(guān)節(jié)。帶有節(jié)流閥的吸氣罩可 360。旋轉(zhuǎn)，這樣吸氣臂可以延伸到其臂長(zhǎng)所能達(dá) 到的任何位置，并能自動(dòng)固定在某一狀態(tài)位置吸 收有害炯霧和粉塵，不再需要其他輔助設(shè)施。吸 氣罩設(shè)有把手和風(fēng)量可調(diào)的旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥，使用方 便靈活。無論煙塵處于何種狀態(tài)，都能將吸氣罩 放置到最佳的吸收位置，吸氣臂現(xiàn)場(chǎng)使用照片如 圖2所示。
吸氣臂長(zhǎng)度2 -4 m，可根據(jù)煙塵發(fā)生工位的 實(shí)際位置確定其實(shí)際使用長(zhǎng)度。
2.4吸氣罩的設(shè)計(jì)
吸氣罩設(shè)有方便把手、風(fēng)量可調(diào)的旋轉(zhuǎn)節(jié)流 閥，可隨吸氣臂360。旋轉(zhuǎn)，使用方便靈活。無論 焊接t人位于吸氣臂的側(cè)面還是后面，都能將吸氣罩放到最佳的吸收位置。
公司開發(fā)的帶凸緣的吸氣罩能夠形成一個(gè)放 射形的吸氣區(qū)，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(qū)域相對(duì)大得多。
2.5結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)
針對(duì)公司制管一分廠兩套螺旋埋弧焊管機(jī)組 共有4個(gè)內(nèi)外焊污染點(diǎn)、2處焊劑粉塵產(chǎn)生點(diǎn)和6 處等離子切割煙塵產(chǎn)生點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套低壓型吸 收和過濾集中的煙塵凈化系統(tǒng)。該系統(tǒng)中心站吸 氣量為19000 曠/h，用以滿足2處外焊、2處內(nèi)焊 及6處等離子切割點(diǎn)炯?jí)m的同時(shí)吸收、過濾及 凈化。
凈化器尺寸(長(zhǎng)×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(gè)工位處，并相應(yīng)分出支管連接吸氣臂。
煙塵發(fā)生點(diǎn)吸氣的主要參數(shù)如下:
(1)內(nèi)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(diǎn)炯?jí)m的吸收;內(nèi) 焊工位的吸氣罩口尺寸為400 mm X 100 mm，用于 吸收內(nèi)焊和飛切所產(chǎn)生的炯?jí)m。平均每個(gè)吸氣臂 吸風(fēng)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(gè)吸氣臂吸氣量3500 m3/h以上，每 個(gè)吸氣臂活動(dòng)半徑為4.5 m，可用于每邊兩個(gè)工 位管口煙塵的吸收。

河北龍馬鋼管制造股份有限公司

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