¿Cómo lidiar con los gases residuales de soldadura? El humo del humo de soldadura es una sustancia muy compleja. Se ha descubierto que en el humo hay más de 20 elementos, entre los que los más importantes son Fe, Ca, Na, etc., seguidos de ellos. Si, Al, Mn, Ti, Cu, etc. Las sustancias nocivas en el humo de soldadura incluyen principalmente Fe2O3, SiO2, MnO, HF, etc. Entre ellas, Fe2O3 tiene el mayor contenido, y generalmente representa el 35,56% del humo total, seguido por SiO2, que representa entre el 10% y el 20%, y MnO. representa alrededor del 5-20%. Los principales componentes de los gases tóxicos y nocivos del humo de soldadura incluyen CO, CO2, O3, NOX, CH4, etc., de los cuales el CO representa la mayor proporción. Dado que la cantidad de gases tóxicos y nocivos no es grande y la composición del gas es compleja, es difícil de cuantificar, por lo que solo se puede realizar un análisis cualitativo, mientras que el humo de soldadura se analiza cuantitativamente. El humo de soldadura proviene principalmente del revestimiento de la varilla de soldadura, y una pequeña cantidad proviene del núcleo de soldadura y de la pieza a soldar. Según estudios de datos relevantes, la cantidad de humo de soldadura generado depende del tipo de varilla de soldadura y del estado de fusión. coeficiente de polvo de cada tipo de varilla de soldadura No. relacionado Tipo de varilla de soldadura coeficiente de polvo (g/kg) 1 Varilla de soldadura de titanio y calcio 6,8-7,2 2 Varilla de soldadura con bajo contenido de hidrógeno 8,9-15,6 3 Varilla de soldadura de manganeso 10,3-18,3 Datos 2 80% Hasta el 90% del humo de soldadura en el taller de soldadura proviene de la carcasa del fundente y del núcleo del electrodo. Según los informes, el componente principal de la varilla de soldadura J 422 es el óxido metálico, del cual el óxido de hierro es el componente principal y representa aproximadamente la mitad. Se informa que el polvo promedio generado por el electrodo J 422 es de aproximadamente 7,5 g/kg, el tamaño de las partículas del humo es de 0,10 a 1,25 μm y los compuestos de manganeso en el humo (calculados como MnO2) representan aproximadamente el 7,5%. 1]. Los gases nocivos generados durante el proceso de soldadura incluyen principalmente O3, NOx, CO, HF, etc. Cuando la ventilación es mala aparecerá O3, NOx, CO, HF, etc. en el aire ambiente. El O3 y los NOx en el aire ambiente pueden alcanzar 0,5 mg/m 3 y 20 mg/m3 cuando la ventilación es deficiente. J 422 Al soldar estructuras de automóviles con varillas de soldadura, el componente objetivo para el control de riesgos de soldadura debe ser el humo de soldadura. 1. Descripción general del taller El taller de soldadura de una fábrica de autopartes cubre un área de 1200 m2. Durante el proceso de producción, 10 juegos de marcos de moldes forjados (5 juegos en el norte y el sur) se someten a soldadura con rotación de 180° cada uno. El conjunto de marcos de moldes forjados es utilizado por 2 o 3 personas al mismo tiempo. Las operaciones de soldadura por arco manual, soldadura simultánea y soldadura con protección de CO2 se realizan en todas partes del piso en un lado del taller. La soldadura producirá una gran cantidad de humo de soldadura y gases nocivos en el taller. Excepto por la instalación de múltiples extractores de aire en la parte superior del edificio de la fábrica, no se han tomado otras medidas de control. 2. Diseño del plan de manejo Dado que la polea necesita girar 180° durante las operaciones de soldadura, y hay una grúa operando en la parte superior del taller, no se puede disponer la campana extractora general, por lo que se recomienda un método de ventilación que combine el suministro de aire del Se utiliza la parte superior de la grúa y la instalación de conductos de aire subterráneos. El humo y el polvo generados por la soldadura con protección de CO2 y la soldadura a tierra no posicionada se recolectan mediante succión lateral para controlar el humo y el polvo tóxicos y dañinos debajo de la zona de respiración del trabajador, y luego se descargan después de ser purificados mediante un soplador giratorio de fondo plano. colector de polvo de bolsa. Debido a la limitación de la ubicación de la viga superior del edificio de la fábrica, el sistema de suministro de aire superior de la grúa se divide en 5 conjuntos. Cada conjunto de sistema de suministro de aire suministra aire a la base de 2 carros. 7,7 metros desde la posición de operación del trabajador. Cada conjunto El volumen de aire diseñado del sistema de suministro de aire es de 12.000 m3/h, y se selecciona un ventilador con un volumen de aire de 15.000 m3/h. El ventilador se coloca en la parte superior de la fábrica. edificio. Para que el suministro de aire se distribuya uniformemente en cada marco de matriz de forja en funcionamiento, se instalan dos cajas de presión estática paralelas en la parte superior de cada marco de matriz de forja. Su función es equivalente a la estabilización del suministro de aire de la placa de orificio en el aire. -Diseño de acondicionamiento. La parte inferior del plenum estático está equipada con 5 boquillas para salidas de flujo de aire. Parte del bastidor del automóvil está ubicado debajo de la viga, y no hay suficiente espacio en la parte superior de la grúa y en la parte inferior de la viga para colocar la tubería de suministro de aire, por lo que se disponen cajas de presión estática de 3 y 2 orificios. desde ambos lados de la viga. Los parámetros de la caja de presión estática se determinan mediante el cálculo de la resistencia aerodinámica para garantizar que el polvo se distribuya uniformemente en el flujo de aire desde una posición a 7,7 metros de distancia de la salida de aire y pueda suprimir el aumento del humo de soldadura. Supongamos que la velocidad del viento a la salida de la caja de presión estática es de 20 m/s. Según la fórmula de atenuación de la velocidad axial del chorro [2]: Vx / V0 = 0,48 / (ax / d0 + 0,145). Entre ellos, Vx: la velocidad axial del chorro en el rango x, metros/segundo; V0: la velocidad de salida del chorro, metros/segundo;
El cálculo muestra que Vx=1,70 m/s no sólo puede cumplir los requisitos para el control de la velocidad del viento, sino también las normas sobre el suministro de aire local del sistema en el "Código de diseño para calefacción, ventilación y aire acondicionado" (GBJ 19- 87). 1: Plenum estático de 5 orificios; 2: Boquilla de suministro de aire; 3: Plenum estático de 2 orificios; 4: Plenum estático de 3 orificios; 6: El sistema de escape del ventilador consta del conducto de aire y el escape; campana cerca de la polea, soldadura con protección de CO2 y mangueras de escape cerca de la unidad de soldadura a tierra no ubicada subterránea. El volumen de aire de diseño es de 75000 m3/h. Dado que el troquel de forjado girará de vez en cuando cuando los trabajadores estén soldando, el puerto de escape de la estación del troquel de forjado sólo se puede colocar en el suelo. La ventilación de escape sólo se puede instalar en el suelo. Cada carro está equipado con 2 salidas de escape con un volumen de aire diseñado de 3230 metros cúbicos/hora. Para evitar que los extremos de las varillas de soldadura de desechos caigan en la salida de aire y bloqueen el conducto de aire, se proporciona una cubierta móvil en forma de rejilla en la salida de aire, y se instala una cesta móvil en la salida de aire debajo de la cubierta móvil para recoger y limpie los extremos de las varillas de soldadura y los residuos que caen en la entrada de aire de manera oportuna. Los ramales de escape de cada marco se recolectan desde el subsuelo hasta la tubería principal. El humo y el polvo generados cerca de la soldadura con protección de CO2 y la soldadura a tierra no posicionada se recolectan desde el subsuelo hasta la tubería principal, la soldadura con protección de CO2 y no posicionada. Soldadura a tierra por la campana extractora en la mesa de operaciones a través de la manguera de escape. Los volúmenes de escape diseñados para el lugar de trabajo de soldadura a tierra son 2 000 m3/h y 1 000 m3/h respectivamente. Todo el sistema de escape se ha calculado mediante el equilibrio de resistencia. En la etapa de depuración del sistema, el volumen de aire se ajusta a través del regulador de volumen de aire para ajustar el volumen de aire y el flujo de aire. Todo el sistema de escape se somete a un cálculo de equilibrio de resistencia y se nivela a través de la válvula reguladora del volumen de aire durante la etapa de depuración del sistema. 3. Efecto del tratamiento La concentración de humo de soldadura en el lugar de trabajo anterior era de 5,0 a 10,5 mg/m3, con un promedio de 8,6 mg/m3, superando los estándares nacionales de salud, y el más alto excedía el estándar en casi 1 vez. Después de la instalación del sistema de suministro y escape de aire, se llevó a cabo la depuración del sistema. La velocidad del viento en el punto de control de la posición de operación del carro (cinturón respiratorio del trabajador) es de 2,1 ~ 3,0 m/s, y el volumen de escape de cada uno. El carro es de 7258~9418 m3/h, 10 carros. El volumen total de escape es de 77846 m3/h. La velocidad del viento de la campana de aspiración lateral para soldadura protegida con CO2 y soldadura a tierra no posicionada es de 1,50-2,55 m/s. El volumen de aire de escape es de 3336 m3/h. La velocidad del viento en lugares de soldadura protegidos con dióxido de carbono y en lugares de soldadura a tierra no posicionados es de 1,50 a 2,55 m/s. El volumen de aire de escape es de 3336 m3/h. El volumen de aire de escape es de 3336 m3/h, lo que cumple con los requisitos de diseño. Según el monitoreo in situ realizado por el departamento de salud y prevención de epidemias, la concentración de sustancias peligrosas en el lugar de trabajo y la concentración de cinco sustancias peligrosas en el lugar de trabajo después del tratamiento fueron inferiores a los estándares nacionales de salud. Tabla 1 Concentración de sustancias nocivas en el lugar de trabajo después del tratamiento (mg/m3) Rango de concentración de factores nocivos Concentración promedio Estándar nacional de salud CO2 0,04～0,06 0,05 0,1 NOx 0,08～0,23 0,14 5,0 HF <0,47 <0,47 1,0 Humos de soldadura 1,05～3,68 2,85 6,0 Humos de manganeso (MnO2) 0,07～0,21 0,14 0,2 IV. La discusión de los principales peligros de la soldadura eléctrica manual huérfana son el humo y los compuestos de manganeso. Los estudios han demostrado que la inhalación prolongada de compuestos de manganeso puede causar intoxicación crónica por manganeso, y la inhalación prolongada de polvo de soldadura puede causar neumoconiosis del soldador. Por lo tanto, muchos países han desarrollado normas específicas de seguridad y salud para el entorno de soldadura. Por ejemplo, la concentración máxima permitida de manganeso (un compuesto inorgánico) en los Estados Unidos** es de 5 mg/m3. El Instituto Internacional de Soldadura (IIW) también tiene normas específicas. En las "Normas de higiene para el diseño de empresas industriales" de mi país (TJ 36-79), la concentración máxima permitida de manganeso y sus compuestos (convertidos en MnO2) es de 0,2 mg/m3, que generalmente se refiere a polvo de manganeso altamente tóxico. Las "Normas de higiene para humos de soldadura en el aire de talleres" (GB 16194-1996) promulgadas por China estipulan que la concentración máxima permitida en el aire de talleres es de 6 mg/m3. Este plan de tratamiento, si bien cumple con los requisitos del proceso de producción, diseña racionalmente el sistema de suministro y escape de aire, y utiliza una combinación de suministro de aire desde la parte superior de la grúa y escape de conductos subterráneos para controlar el humo y el polvo dañinos en el área debajo. el tracto respiratorio del trabajador y el efecto del tratamiento es notable. El efecto de control es bastante significativo. Sin embargo, debido a limitaciones financieras, el sistema de suministro de aire no está equipado con dispositivos de aire acondicionado o calefacción y no puede cumplir con los requisitos ergonómicos en invierno.