叉車(chē)焊接線(xiàn)焊煙除塵系統(tǒng)改造

歸忠聯(lián)

【摘 要】本文結(jié)合上海市永恒力叉車(chē)制造有限公司的除塵系統(tǒng)改造項(xiàng)目，介紹了叉車(chē)焊接線(xiàn)焊煙除塵系統(tǒng)改造情況，對(duì)除塵系統(tǒng)運(yùn)行的主要流程進(jìn)行了分析，并且對(duì)于叉車(chē)制造電焊車(chē)間中存在的PM2.5污染問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了三個(gè)主要的除塵改造方案，分別是整體通風(fēng)置換除塵、區(qū)域隔斷除塵以及點(diǎn)源除塵等，最后對(duì)于檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析研究，可供有關(guān)單位參考。

【關(guān)鍵詞】叉車(chē);焊接線(xiàn);焊煙除塵;系統(tǒng)改造

中圖分類(lèi)號(hào)： TH242;TG408文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）22-0214-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.099

0 引言

在進(jìn)行叉車(chē)電焊車(chē)間焊接操作過(guò)程中，大量的粉塵會(huì)伴隨著產(chǎn)生，如何對(duì)作業(yè)環(huán)境中的粉塵含量進(jìn)行控制，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程具有重要意義。焊接煙塵的產(chǎn)生過(guò)程為過(guò)熱，蒸發(fā)，氧化，冷凝，液態(tài)金屬和非金屬物質(zhì)蒸發(fā)的高溫蒸汽被迅速氧化和冷凝生成的煙塵粒子稱(chēng)為一次粒子，一次粒子基本形態(tài)呈球狀，一次粒子隨著溫度的降低，迅速有幾十個(gè)或幾百個(gè)聚合在一起形成所謂二次粒子。下文將以實(shí)際案例對(duì)叉車(chē)電焊車(chē)間的除塵系統(tǒng)改造策略進(jìn)行分析。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為叉車(chē)焊接線(xiàn)電焊煙塵除塵系統(tǒng)改造，實(shí)施地點(diǎn)為上海市青浦工業(yè)園區(qū)崧澤大道10888號(hào)的永恒力叉車(chē)制造（上海）有限公司，主要從事電動(dòng)叉車(chē)的制造和維修。年生產(chǎn)各類(lèi)電動(dòng)叉車(chē)15000臺(tái)。公司擁有叉車(chē)裝配線(xiàn)6條，自動(dòng)靜電粉末噴涂線(xiàn)一條，電焊機(jī)60臺(tái)。電焊區(qū)域位于整個(gè)聯(lián)合廠(chǎng)房中部，南側(cè)有工程測(cè)試區(qū)，中間采用雙層彩鋼板隔墻分隔。

目前該車(chē)間擁有8條焊接生產(chǎn)線(xiàn)，5套除塵系統(tǒng)，采用點(diǎn)除塵的方式，每個(gè)焊接工位設(shè)置一個(gè)吸氣臂，通過(guò)管道進(jìn)入除塵系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的空氣4臺(tái)在室內(nèi)排放，1臺(tái)室外排放。濾筒采用中效過(guò)濾，由于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接煙塵大粒徑通常為1μm，因此除塵器的過(guò)濾效率低于70%。經(jīng)測(cè)定焊接車(chē)間內(nèi)2米以下（呼吸帶）的PM2.5濃度400-700μg/m3，車(chē)間內(nèi)空氣嚴(yán)重污染。同時(shí)由于物流通道的快速門(mén)頻繁開(kāi)閉，焊接車(chē)間內(nèi)的粉塵影響到邊上的噴涂車(chē)間和裝配車(chē)間的空氣，導(dǎo)致這兩個(gè)車(chē)間的PM2.5濃度達(dá)到150-300μg/m3的重度污染。為了解決車(chē)間污染問(wèn)題，同時(shí)對(duì)新增的3條焊接生產(chǎn)線(xiàn)安裝除塵系統(tǒng)，因此開(kāi)展了焊煙除塵系統(tǒng)改造項(xiàng)目，對(duì)于車(chē)間內(nèi)存在的PM2.5進(jìn)行改善。

另外，由于焊接件為碳鋼件，表面存在油污，經(jīng)高溫后，油煙會(huì)隨焊接煙塵進(jìn)入除塵器濾筒，導(dǎo)致現(xiàn)有的濾芯使用壽命短，一般在3個(gè)月需要更換，每年的濾筒更換耗費(fèi)大。電焊產(chǎn)生的高溫焊渣會(huì)存在被風(fēng)機(jī)吸附到濾筒表面，引燃濾筒表面油污，導(dǎo)致除塵器發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

2 車(chē)間內(nèi)的PM2.5原因分析

通常用PM2.5來(lái)表示每立方米空氣中這種顆粒的含量，這個(gè)值越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。本文針對(duì)叉車(chē)生產(chǎn)電焊車(chē)間中存在的PM2.5污染問(wèn)題，對(duì)焊接車(chē)間PM2.5開(kāi)展了檢測(cè)作業(yè)，并且分析現(xiàn)有的除塵系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。最終確定焊接車(chē)間內(nèi)的PM2.5高的主要原因有以下幾方面：首先是焊接車(chē)間的除塵器共五臺(tái)，除塵器管道T型連接，影響到吸氣臂風(fēng)量和罩口的風(fēng)速，導(dǎo)致吸氣臂罩口20cm處的風(fēng)速<0.2m/s，除塵效果不佳;其次除塵器采用的是中效過(guò)濾濾筒，處理焊煙的效果不佳，室內(nèi)排放的四臺(tái)除塵器出口PM2.5濃度400-700μg/m3;最后整個(gè)廠(chǎng)房采用鍍鋅彩鋼板作外墻，不設(shè)窗戶(hù)，焊接車(chē)間處于聯(lián)合廠(chǎng)房的正中央，自然通風(fēng)不足。導(dǎo)致焊接車(chē)間內(nèi)的PM2.5偏高，同時(shí)通過(guò)物流通道門(mén)，焊接車(chē)間的污染空氣進(jìn)入噴涂和總裝車(chē)間，影響到這兩個(gè)車(chē)間的空氣質(zhì)量。

3 除塵系統(tǒng)運(yùn)行流程

在本項(xiàng)目采用了點(diǎn)源除塵的改造方案，具體除塵系統(tǒng)的運(yùn)行流程為車(chē)間在進(jìn)行焊接過(guò)程中生產(chǎn)的焊煙通過(guò)萬(wàn)向吸氣臂進(jìn)行吸收，然后通過(guò)系統(tǒng)管路進(jìn)入到濾筒除塵器中進(jìn)行過(guò)濾除塵，凈化后到空氣通過(guò)尾部管路和變頻風(fēng)機(jī)在15m高空達(dá)標(biāo)排放。管路中通過(guò)滑石灰噴粉機(jī)進(jìn)行預(yù)噴粉，利用滑石粉吸附油煙，延長(zhǎng)濾筒的使用壽命。在除塵器內(nèi)增加添加消防噴淋系統(tǒng)，溫度傳感器對(duì)除塵器內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，超過(guò)溫度進(jìn)行報(bào)警并啟動(dòng)除塵器內(nèi)的消防噴淋系統(tǒng)進(jìn)行滅火。

4 改造方案分析

4.1 整體通風(fēng)置換除塵

本項(xiàng)目針對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)，在車(chē)間內(nèi)設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)，在地面高度2m處設(shè)置送風(fēng)口。6-8米處設(shè)置回風(fēng)管道和回風(fēng)口，將除塵器設(shè)置在廠(chǎng)房外，受污染的空氣經(jīng)風(fēng)管通到外部除塵器進(jìn)行處理，并設(shè)置15米高的煙囪。焊煙除塵器工作原理為內(nèi)部高壓風(fēng)機(jī)在吸風(fēng)管罩口處形成負(fù)壓區(qū)域，焊接煙塵在負(fù)壓的作用下由吸氣臂進(jìn)入焊煙除塵器主體，進(jìn)風(fēng)口處阻火器阻留焊接火花，煙塵氣體進(jìn)入焊煙除塵器主體凈化室，高效過(guò)濾芯將微小煙霧粉塵顆粒過(guò)濾在焊煙除塵器過(guò)濾室，凈化的空氣純度可達(dá)到國(guó)家要求的室內(nèi)氣體排放標(biāo)準(zhǔn)。

整體廠(chǎng)房通風(fēng)除塵系統(tǒng)由回風(fēng)系統(tǒng)、組合式除塵系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)組成，其中組合式除塵系統(tǒng)由回風(fēng)段、高效過(guò)濾段、回風(fēng)機(jī)段、排風(fēng)段、新風(fēng)調(diào)節(jié)段、初效過(guò)濾段、制冷/熱段（選配）、送風(fēng)機(jī)段和出風(fēng)段組成。處理后空氣可以通過(guò)15m煙囪高空排放，也可以在初效過(guò)濾段增加活性碳過(guò)濾，以去除焊接煙塵中的NO，O3等氣體異味，重新送風(fēng)段，通過(guò)送風(fēng)管道送入車(chē)間，風(fēng)機(jī)風(fēng)量28萬(wàn)m3/h。除塵系統(tǒng)中可以選擇設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)焊接車(chē)間內(nèi)冬季和夏季的溫度。除塵系統(tǒng)預(yù)算安裝費(fèi)560萬(wàn)元（含空調(diào)786萬(wàn)元），年運(yùn)行成本150萬(wàn)元（含空調(diào)250萬(wàn)元）。

該方案優(yōu)點(diǎn)可以使4m以下的空氣PM2.5控制在250μg/m3以?xún)?nèi)，系統(tǒng)可以增加空調(diào)系統(tǒng)，在冬季和夏季可以調(diào)節(jié)焊接車(chē)間內(nèi)的溫度，改善作業(yè)條件?；仫L(fēng)經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾和活性碳過(guò)濾后，將潔凈空氣重新送入焊接車(chē)間，起到節(jié)能作用。春秋季可以改用全新風(fēng)系統(tǒng)，減少活性碳的消耗。缺點(diǎn)是一次性投資成本高，能耗大，每年的運(yùn)行費(fèi)用高。4米以上的空氣PM2.5濃度較高，但不在人體的呼吸帶，不影響焊接車(chē)間內(nèi)人員的呼吸。