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焊接、等离子切割及激光切割

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焊接通常会产生含各类氧化物颗粒的气体和烟雾,颗粒的大小直接影响着其危害性,越小的颗粒越危险。此外,这些加工过程都会产生气体(常见的有二氧化碳、臭氧及其它气体),如果在通风不好的情况下, 经证实这些气体会对人体健康造成危害。

 
烟雾和气体的产生率会因为生产条件而变化,包括加工金属材质、保护气体、填料,以及焊接或切割的速度与深度等。焊工需要长期暴露在这些含有害物的工作环境(特别是烟尘可能让工人呼吸到身体内),需特别注意除尘通风的效率。 
 
电弧焊接 是将电极上的金属焊支熔化在焊接点上, 焊接部位通常会用惰性气体或挥发性的填充料作保护。电弧焊接是低成本的工艺,被广泛使用。 

等离子(电弧)切割 于二十世纪五十年代发明,可以处理火焰切割不能切割的金属,如不锈钢、铝和铜。等离子切割利用导电气体通过等离子枪集中能量传送至材料上将其割开。等离子气体一般为氩气、氢气、氮气或混合性气体,再添加空气和氧气。
 
激光切割 最初只应用在工业生产,但现在渐渐广泛应用在学校、小型企业和个人兴趣使用者中。激光切割直接将高能量的激光集中在材料上将其发热并融化,利用气体将融化后的残余物吹离切割点,留下高品质及表面光滑的边缘。工业激光切割不但能切割平面板材,同样也能切割结构件或管材。和等离子或火焰切割相比,激光切割使用高聚焦率及更细的切割头,只会稍稍增加工件上的温度,加上狭窄的切割路径,可以满足公差要求较高及锥度少的零件。

通风推荐:
以下为一般吸尘罩方式的选择:
      •  密闭罩是公认为有效控制焊接烟尘的设计。然而,密闭罩限制了焊工的接触范围,可能需要重新设计材料处理、生产工序和布置。
      •  吸尘罩虽然比密闭罩效率低,但如果使用得当也足以应付需要。

当源头捕捉方法不可行或不适用的时候,可考虑整个厂房以换气通风的方式来过滤,从而减少空气中的烟雾浓度。因为此过滤方式不能在源头上吸走烟尘,所以不能将烟尘有效地带离工人的呼吸区域。
用于焊接、等离子切割和激光切割的除尘器
唐纳森公司推出多款适用于焊接、等离子切割和激光切割的除尘器,选择产品型号应考虑风量、负载、烟气特性等条件。

DFE系列滤筒除尘器是美国唐纳森公司新推出的全新除尘器,它采用了前瞻性的过滤设计,革命性的气流处理,以及突破性的清灰设计,具有更高的过滤效率,占地面积更小。

PowerCore TG 系列除尘器,以革命性的方法处理焊接、等离子切割和激光切割的烟尘。它结合了“更小占地,性能更优越”的除尘器设计,并且在行业内它的维护成本是较低的。

相关法律法规(其他美国联邦和地方法规可能使用)
美国环保署(US EPA)
悬浮微粒(PM)
      •  PM 2.5 = 15 µg/m3(每年),35 µg/m3(24小时)
      •  PM 10 = 150 µg/m3(24小时)
职业安全和健康署(OSHA)法规
      •   29 CFR 1910.1000 - 空气污染物
 
附注:在美国二十五个州、波多黎各和维尔京群岛,除了已采纳职业安全与健康管理局认可的规划,并自定义了更严格的标准和执行政策。 在大多数情况下,这些州采取的等同于联邦职业安全与健康管理局的标准。然而,其它国家都会采纳个别适用于不同行业的标准或可能有不同的执行政策。

      •  29 CFR 1910.1000:焊接空气污染物
      •  20 CFR 1915.51:焊接通风和焊接、切割及加热的防护  
 
参考文献
工业通风手册
美国国家职业安全与卫生研究院(NIOSH)出版社 No.76-179
WAC 296-818-500
AP-42,空气污染物排放因素,第9章
AP-42,空气污染物排放因素,第12章

 

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