1、第十章焊接污染及控制,第一節(jié)焊 接 污 染,一、焊接污染的危險(xiǎn)源： 1、焊接所用的材料方面 主要有：被焊材料、填充材料（焊絲、焊條等）、焊劑、保護(hù)氣體、被焊割材料的涂層、材料表面清潔溶劑等經(jīng)過(guò)燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)。 2、焊接熱源方面 主要有：電弧、用作熱源的可燃性氣體、等離子體、激光束、電子束等。 3、特殊作業(yè)環(huán)境方面 主要有：相對(duì)封閉工作環(huán)境、潮濕工作環(huán)境、易燃易爆有毒環(huán)境等。,第一節(jié)焊 接 污 染,二、各種焊接的有害因素： 1、電焊煙塵與危害 電焊煙塵是指焊接過(guò)程中產(chǎn)生的“煙”和“粉塵”。被焊金屬材料和焊接材料(焊條和焊絲)熔化時(shí)產(chǎn)生的高溫金屬蒸氣，在空氣中迅速蒸發(fā)氧化冷凝形成細(xì)小的固態(tài)粒子

2、，彌散在電弧周?chē)瑥亩纬呻姾笩焿m。固態(tài)粒子的直徑小于01m稱(chēng)為“煙”，直徑在01m稱(chēng)為“粉塵”。這些金屬及其化合物的細(xì)小微粒飄浮到空氣中會(huì)造成環(huán)境污染。電焊煙塵的成分及濃度主要取決于焊接方法、焊接材料及焊接參數(shù)。,第一節(jié)焊 接 污 染,2、 焊接有害氣體與危害 在各種熔化焊過(guò)程中，焊接電弧的高溫和強(qiáng)烈紫外線會(huì)使焊接區(qū)周?chē)纬梢恍怏w，其中對(duì)人體有害的氣體，稱(chēng)為焊接有害氣體。這些氣體包括臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化物和氯化物等。(1)臭氧(O3)的產(chǎn)生與危害焊接區(qū)內(nèi)的臭氧，是空氣中的氧氣經(jīng)電弧高溫和強(qiáng)烈紫外線光化作用而產(chǎn)生的。,第一節(jié)焊 接 污 染,(2)氮氧化物的產(chǎn)生與危害在焊接高溫作用下

3、，空氣中的氮分子、氧分子離解，并結(jié)合成氮氧化合物。 氮氧化物種類(lèi)很多，主要有氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)、五氧化二氮(N2O5)等。這些氣體因其氧化程度不同而具有不同的顏色(從黃白色到深棕色)，除NO2外均不穩(wěn)定，遇光或熱都將變成NO2及NO。NO在常溫下又迅速氧化成NO2。因此，焊接時(shí)常見(jiàn)的氮氧化物為NO2，其次為NO和N2O4。,第一節(jié)焊 接 污 染,(3)一氧化碳(CO)的產(chǎn)生與危害焊接過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化碳(CO)主要來(lái)源于二氧化碳(CO2)在電弧高溫作用下的分解。 一氧化碳是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)刺激性的氣體，密

4、度比空氣略小，幾乎不溶于水，它屬于一種窒息性氣體。一氧化碳對(duì)人體的有害作用是使氧在人體內(nèi)的輸送和氧的利用功能發(fā)生障礙，造成組織缺氧壞死而中毒。其表現(xiàn)是頭暈、頭痛、面色蒼白、全身不適、四肢無(wú)力等神經(jīng)衰弱癥。一氧化碳輕度中毒主要表現(xiàn)為眩暈、惡心、嘔吐、兩腿發(fā)軟以及有昏厥感。發(fā)生上述癥狀應(yīng)立即離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)，吸入新鮮空氣，癥狀即可消失。中度中毒除上述癥狀加重外，脈搏加快、不能行動(dòng)且易進(jìn)入昏迷狀態(tài)。重度中毒可導(dǎo)致人的死亡，但在焊接時(shí)不會(huì)發(fā)生。,第一節(jié)焊 接 污 染,3、 焊接電弧光輻射的危害 焊接電弧的光輻射主要是由紅外線(波長(zhǎng)為760345000nm)輻射、強(qiáng)可見(jiàn)光(波長(zhǎng)為400750nm)輻射和紫外線(

5、波長(zhǎng)為180400nm)輻射組成。光輻射是能量的傳播方式，波長(zhǎng)越短，則每個(gè)量子具有的能量越大，對(duì)機(jī)體的作用越強(qiáng)。不同焊接方法和不同焊接參數(shù)的光輻射強(qiáng)度及其組成是不同的，尤其是紫外線輻射的強(qiáng)度不同，見(jiàn)表101。,表10-1幾種焊接方法的紫外線輻射相對(duì)強(qiáng)度,第一節(jié)焊 接 污 染,(1)紅外線對(duì)人體的危害紅外線對(duì)人體的危害主要是引起人體組織的熱作用。(2)紫外線對(duì)人體的危害適量的紫外線照射對(duì)人的健康是有益的。紫外線對(duì)人體傷害的程度與其波長(zhǎng)有關(guān)，研究表明，波長(zhǎng)為180290nm的紫外線對(duì)人體的傷害作用最大，它主要對(duì)皮膚和眼睛造成傷害。當(dāng)皮膚受到強(qiáng)烈紫外線作用時(shí)，可引起皮炎、彌漫性紅斑，有時(shí)出現(xiàn)小水泡和

6、浮腫，有發(fā)癢和熱灼感；作用強(qiáng)烈時(shí)表現(xiàn)為頭痛、頭暈、發(fā)燒、失眠及神經(jīng)興奮等。紫外線對(duì)眼睛有一定的傷害作用，如直接照射眼睛會(huì)引起電光性眼炎。紫外線過(guò)度照射還會(huì)引起急性角膜炎，主要表現(xiàn)為兩眼流淚、刺痛、異物感、怕光等，并伴有頭痛、視物模糊等癥狀。(3)強(qiáng)可見(jiàn)光焊接電弧的可見(jiàn)光的亮度，比肉眼正常承受的亮度約大一萬(wàn)倍。,第二節(jié)焊接污染物的控制途徑,焊接污染物的控制途徑主要有： 1. 改革工藝 以無(wú)污染或污染較少的焊接方法(如埋弧焊和電阻焊等)來(lái)代替污染較嚴(yán)重的焊接方法(如焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊和等離子弧焊)。這些方法對(duì)減少污染是有利的，但是，由于技術(shù)條件的要求和客觀條件的限制，只有局部的可

7、行性。例如，用埋弧焊代替焊條電弧焊，焊接長(zhǎng)而直的焊縫或者直徑較大的環(huán)縫時(shí)可以代替；而短小的、不規(guī)則的焊縫則不能代替。2. 改善焊條 焊條電弧焊時(shí)產(chǎn)生的煙塵和有害氣體都來(lái)自焊條藥皮，所以焊條藥皮是該焊接方法的污染源。因而改善焊條，減少發(fā)塵量和煙塵中致毒物質(zhì)含量應(yīng)從焊條藥皮著手，也就是從污染源的改善著手，這對(duì)減少或消除焊接污染有重要意義。,第二節(jié)焊接污染物的控制途徑,1)將高錳焊條改為低錳焊條，可減少煙塵中致毒物質(zhì)(錳)的含量。2)使用已研制成功的低塵低毒堿性焊條，該焊條藥皮采用不易蒸發(fā)(沸點(diǎn)高)且可減少氟化物產(chǎn)生的藥皮材料，達(dá)到減少總發(fā)塵量和煙塵中致毒物質(zhì)含量的目的。3. 采取局部通風(fēng)除塵系統(tǒng)局部通風(fēng)除塵系統(tǒng)是由排氣罩、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管及除塵器四部分組成，其示意圖如圖101所示。,圖10-1焊接煙塵凈化系統(tǒng)1排氣罩2風(fēng)管3風(fēng)機(jī)(或真空系統(tǒng))4除塵器,第二節(jié)焊接污染物的控制途徑,(1)排氣罩一般是由薄鋼板或薄鐵皮制成的吸風(fēng)罩口，安裝于焊接工作點(diǎn)附近，用于吸排焊接過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體和電焊煙塵。(2)風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)是局部通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分，用于克服除塵系統(tǒng)中罩口、風(fēng)管及凈化裝置的壓力損失，推動(dòng)通風(fēng)排塵系統(tǒng)內(nèi)的氣流流量，保證系統(tǒng)的排氣量。(3)風(fēng)管風(fēng)管主要用來(lái)輸送電焊煙塵和有害氣體或凈化后的空氣。 (4)除塵器用于捕集電焊煙塵和有