焊管车间集中空气净化系统的开发与应用
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焊管车间集中空气净化系统的开发与应用
唐骏，张亚彬，李斌，张亚平 (华油钢管有限公司，河北青县062658)
摘要:针对焊管生产车间存在的因金属焊接、切割等而引起的烟尘污染源较多、污染情况复 杂、污染程度较重的情况，开发了一种新型集中空气净化系统。经使用证明，该系统工作效率 高，除尘效果明显，工作状态稳定。
关键词:焊接铜管;烟尘污染;空气净化系统
.引言
随着我国经济的高速发展，环境问题日益凸 现出来，并已逐渐成为制约企业可持续发展的主 要因素。国际上，环境问题已成为国际公约的一 项重要内容，甚至成为发达国家限制市场准入、推 行非贸易壁垒的工具。在国内，由于历史原因和 经济原因，环境因素成为诱发职业病的首要原因， 职业病的防治和快速发展的经济水平极不适应， 职业病已经成为我国重大的公共卫生和社会问 题。根据国际国内实际状况和发展趋势，国家已 经把环保问题提升到前所未有的高度，采用和制 定了一系列环境标准，加强了对企业的监督和管 理，摒弃了先发展后治理的老路，推行"三同时"、 "边发展边消化"的新举措。对于环境污染长期 严重超标的企业，坚决实行关、停、并、转、迁。
1开发空气净化系统的意义
华油钢管有限公司本部目前已有5套螺旋埋 弧焊管生产机组，年生产能力超过30 x 10勺。埋 弧焊接和等离子切割是钢管生产的两道重要工 序，在焊接和切割过程中会产生大量的烟尘，如果 不经过专门的净化处理，将造成环境的严重污染。 经测量，在生产高峰期，车间污染指数会达到300 以上，仅华油钢管公司一分厂焊接和切割工段，每
天产生的悬浮颗粒物就达3 - 5 kg。严重的环境 污染带来的负面影响主要表现在:①损害了员工 的身心健康，使体检、保健等费用增加;②侵蚀设 备(如林肯焊机等) ，导致设备寿命缩短，甚至影 响生产;③影响电气系统，导致配电柜开关、接触 器等发热，引发电器故障;④难以顺利通过国家环 保部门监测，甚至可能受到相关处罚;⑤损害了企 业的良好形象，削弱了企业的软性竞争力。
基于以上原因，公司狠下决心，投入相应的人 力、物力和财力，开发了新型的环保、节能、经济、 高效的除尘系统。
2集中空气净化系统的开发
2. 1方案的选择
除尘的原理和方式虽然很多，但对于大型生 产车间，尤其是污染源较多、污染情况复杂、污染 程度较重的车间来说，要找到一个既经济又高效 的除尘方式就不那么容易了。
华油钢管公司二分厂一直采用通风式除尘， 即在车间污染严重区的墙上装设轴流风机，将烟 尘等污染物排出车间。这种除尘方式虽简单经 济，但存在一定的缺陷:①只适合于封闭不严的车 间;②只适合于烟尘污染集中的地方;③除尘效率 不高，净化率只有40%左右;④除尘不彻底，虽然 减轻了车间内的污染，但却污染了车间外围的空气，只能算是污染转移，不能算彻底治理。
、显然，这种通风式除尘方式对于封闭较严、污 染源较多的一分厂就不太适用。经综合分析，并 结合一分厂的生产实际，决定采用集中净化系统。 集中净化系统的工作原理是在其内部形成负压， 通过管道将车间内重点烟尘发生t位的炯尘和悬 浮颗粒吸走，并采用高效的过滤方式，将有害物质 与空气分离，达到净化空气的目的。分离出来的 灰尘通过收集箱收集，集中进行安全处理。
2.2离心风机吸入口的选择
离心风机吸入口可分困筒式、锥筒式和曲线 式三种，如图l所示。吸人口具有集气作用，可以 直接在环境中采气，使气流均匀地流人系统内。 考虑到我公司车间空间较大，需除尘的空气量大， 要求的吸人效率较高，因此选择了气流损失最小 的曲线式吸人口，但该吸人口制作工艺较复杂。
2.3关节式吸气臂的设计
吸气臂由一个内部弹簧支撑的平行四边形支 架、一条PVC涂层的玻璃纤维管和内部螺旋钢丝 组成，共有5个关节。带有节流阀的吸气罩可 360。旋转，这样吸气臂可以延伸到其臂长所能达 到的任何位置，并能自动固定在某一状态位置吸 收有害炯雾和粉尘，不再需要其他辅助设施。吸 气罩设有把手和风量可调的旋转节流阀，使用方 便灵活。无论烟尘处于何种状态，都能将吸气罩 放置到最佳的吸收位置，吸气臂现场使用照片如 图2所示。
吸气臂长度2 -4 m，可根据烟尘发生工位的 实际位置确定其实际使用长度。
2.4吸气罩的设计
吸气罩设有方便把手、风量可调的旋转节流 阀，可随吸气臂360。旋转，使用方便灵活。无论 焊接t人位于吸气臂的侧面还是后面，都能将吸气罩放到最佳的吸收位置。
公司开发的带凸缘的吸气罩能够形成一个放 射形的吸气区，这种符合吸气原理的吸气罩大大 提高了烟尘的吸收效率，与不带凸缘的圆形吸气 罩相比，吸气区域相对大得多。
2.5结构布局设计
针对公司制管一分厂两套螺旋埋弧焊管机组 共有4个内外焊污染点、2处焊剂粉尘产生点和6 处等离子切割烟尘产生点，设计了一套低压型吸 收和过滤集中的烟尘净化系统。该系统中心站吸 气量为19000 旷/h，用以满足2处外焊、2处内焊 及6处等离子切割点炯尘的同时吸收、过滤及 净化。
净化器尺寸(长×宽×高)为2826 mm X 1864 mm x2 670 mm，放在车间中部立柱处。直 径为710 mm的镀钵螺旋型主管道分三路延伸到 各个工位处，并相应分出支管连接吸气臂。
烟尘发生点吸气的主要参数如下:
(1)内外焊接工位
支管道φ200 mm;外焊工位的吸气罩口尺寸 为450 mm X 350 mm，用于焊接点炯尘的吸收;内 焊工位的吸气罩口尺寸为400 mm X 100 mm，用于 吸收内焊和飞切所产生的炯尘。平均每个吸气臂 吸风量1500 旷/h以上。
(2)等离子切割工位
支管道φ250 mm;吸气罩口尺寸为500 mm X 500 mm，每个吸气臂吸气量3500 m3/h以上，每 个吸气臂活动半径为4.5 m，可用于每边两个工 位管口烟尘的吸收。
唐骏，张亚彬，李斌，张亚平 (华油钢管有限公司，河北青县062658)
摘要:针对焊管生产车间存在的因金属焊接、切割等而引起的烟尘污染源较多、污染情况复 杂、污染程度较重的情况，开发了一种新型集中空气净化系统。经使用证明，该系统工作效率 高，除尘效果明显，工作状态稳定。
关键词:焊接铜管;烟尘污染;空气净化系统
.引言
随着我国经济的高速发展，环境问题日益凸 现出来，并已逐渐成为制约企业可持续发展的主 要因素。国际上，环境问题已成为国际公约的一 项重要内容，甚至成为发达国家限制市场准入、推 行非贸易壁垒的工具。在国内，由于历史原因和 经济原因，环境因素成为诱发职业病的首要原因， 职业病的防治和快速发展的经济水平极不适应， 职业病已经成为我国重大的公共卫生和社会问 题。根据国际国内实际状况和发展趋势，国家已 经把环保问题提升到前所未有的高度，采用和制 定了一系列环境标准，加强了对企业的监督和管 理，摒弃了先发展后治理的老路，推行"三同时"、 "边发展边消化"的新举措。对于环境污染长期 严重超标的企业，坚决实行关、停、并、转、迁。
1开发空气净化系统的意义
华油钢管有限公司本部目前已有5套螺旋埋 弧焊管生产机组，年生产能力超过30 x 10勺。埋 弧焊接和等离子切割是钢管生产的两道重要工 序，在焊接和切割过程中会产生大量的烟尘，如果 不经过专门的净化处理，将造成环境的严重污染。 经测量，在生产高峰期，车间污染指数会达到300 以上，仅华油钢管公司一分厂焊接和切割工段，每
天产生的悬浮颗粒物就达3 - 5 kg。严重的环境 污染带来的负面影响主要表现在:①损害了员工 的身心健康，使体检、保健等费用增加;②侵蚀设 备(如林肯焊机等) ，导致设备寿命缩短，甚至影 响生产;③影响电气系统，导致配电柜开关、接触 器等发热，引发电器故障;④难以顺利通过国家环 保部门监测，甚至可能受到相关处罚;⑤损害了企 业的良好形象，削弱了企业的软性竞争力。
基于以上原因，公司狠下决心，投入相应的人 力、物力和财力，开发了新型的环保、节能、经济、 高效的除尘系统。
2集中空气净化系统的开发
2. 1方案的选择
除尘的原理和方式虽然很多，但对于大型生 产车间，尤其是污染源较多、污染情况复杂、污染 程度较重的车间来说，要找到一个既经济又高效 的除尘方式就不那么容易了。
华油钢管公司二分厂一直采用通风式除尘， 即在车间污染严重区的墙上装设轴流风机，将烟 尘等污染物排出车间。这种除尘方式虽简单经 济，但存在一定的缺陷:①只适合于封闭不严的车 间;②只适合于烟尘污染集中的地方;③除尘效率 不高，净化率只有40%左右;④除尘不彻底，虽然 减轻了车间内的污染，但却污染了车间外围的空气，只能算是污染转移，不能算彻底治理。
、显然，这种通风式除尘方式对于封闭较严、污 染源较多的一分厂就不太适用。经综合分析，并 结合一分厂的生产实际，决定采用集中净化系统。 集中净化系统的工作原理是在其内部形成负压， 通过管道将车间内重点烟尘发生t位的炯尘和悬 浮颗粒吸走，并采用高效的过滤方式，将有害物质 与空气分离，达到净化空气的目的。分离出来的 灰尘通过收集箱收集，集中进行安全处理。
2.2离心风机吸入口的选择
离心风机吸入口可分困筒式、锥筒式和曲线 式三种，如图l所示。吸人口具有集气作用，可以 直接在环境中采气，使气流均匀地流人系统内。 考虑到我公司车间空间较大，需除尘的空气量大， 要求的吸人效率较高，因此选择了气流损失最小 的曲线式吸人口，但该吸人口制作工艺较复杂。
2.3关节式吸气臂的设计
吸气臂由一个内部弹簧支撑的平行四边形支 架、一条PVC涂层的玻璃纤维管和内部螺旋钢丝 组成，共有5个关节。带有节流阀的吸气罩可 360。旋转，这样吸气臂可以延伸到其臂长所能达 到的任何位置，并能自动固定在某一状态位置吸 收有害炯雾和粉尘，不再需要其他辅助设施。吸 气罩设有把手和风量可调的旋转节流阀，使用方 便灵活。无论烟尘处于何种状态，都能将吸气罩 放置到最佳的吸收位置，吸气臂现场使用照片如 图2所示。
吸气臂长度2 -4 m，可根据烟尘发生工位的 实际位置确定其实际使用长度。
2.4吸气罩的设计
吸气罩设有方便把手、风量可调的旋转节流 阀，可随吸气臂360。旋转，使用方便灵活。无论 焊接t人位于吸气臂的侧面还是后面，都能将吸气罩放到最佳的吸收位置。
公司开发的带凸缘的吸气罩能够形成一个放 射形的吸气区，这种符合吸气原理的吸气罩大大 提高了烟尘的吸收效率，与不带凸缘的圆形吸气 罩相比，吸气区域相对大得多。
2.5结构布局设计
针对公司制管一分厂两套螺旋埋弧焊管机组 共有4个内外焊污染点、2处焊剂粉尘产生点和6 处等离子切割烟尘产生点，设计了一套低压型吸 收和过滤集中的烟尘净化系统。该系统中心站吸 气量为19000 旷/h，用以满足2处外焊、2处内焊 及6处等离子切割点炯尘的同时吸收、过滤及 净化。
净化器尺寸(长×宽×高)为2826 mm X 1864 mm x2 670 mm，放在车间中部立柱处。直 径为710 mm的镀钵螺旋型主管道分三路延伸到 各个工位处，并相应分出支管连接吸气臂。
烟尘发生点吸气的主要参数如下:
(1)内外焊接工位
支管道φ200 mm;外焊工位的吸气罩口尺寸 为450 mm X 350 mm，用于焊接点炯尘的吸收;内 焊工位的吸气罩口尺寸为400 mm X 100 mm，用于 吸收内焊和飞切所产生的炯尘。平均每个吸气臂 吸风量1500 旷/h以上。
(2)等离子切割工位
支管道φ250 mm;吸气罩口尺寸为500 mm X 500 mm，每个吸气臂吸气量3500 m3/h以上，每 个吸气臂活动半径为4.5 m，可用于每边两个工 位管口烟尘的吸收。
河北龙马钢管制造股份有限公司
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