高大工业整体厂房焊接烟尘控制设计措施

【摘要】焊接技术在我国工业领域得到了十分广泛的应用，在生产过程中具有至关重要的作用。但在焊接时会产生大量的烟尘，如果这些烟尘无法快速清理，会对施工人员造成极大的危害，尤其在高大工业整体厂房中，焊接烟尘的控制方法及设计逐渐成为相关人员关注的焦点。本文阐述了高达工业整体厂房焊接烟尘的常见控制方法，并对控制方法的设计措施进行了全面的分析和研究，为工业生产的健康发展奠定基础。

【关键词】焊接烟尘；烟尘控制；控制设计

随着科技的不断进步，焊接技术也取得了相应的进步，拓宽了焊接技术的应用范围，在实际的焊接过程中，焊点的温度可达到5000℃的超高温，使金属表面的氧化物被迅速熔化，并在空气中生成大量的粉尘和气体。这些粉尘和气体大多含有对人体健康有害的物质，对人体具有很大的危害，工作人员在毫无防护的作用下长期工作，可能会使其出现锰中毒等疾病，严重威胁到焊接工作人员的身体健康。为此，工业企业应对工作人员的身体健康负起责任，结合自身厂房的实际情况，选取适宜的焊接烟尘控制方法，根据需求制定完善的设计方案，并在实践的过程中不断优化和创新，从而为焊接人员的身体健康提供保障。

一、高大工业整体厂房焊接烟尘的控制方法

（一）自然通风

自然通风是十分常见的烟尘控制方法，该方法的直接动力为风压与热压。在外界的风吹进厂房时，风力在迎风面的作用下会受到一定阻力，风速显著减小，风力会在此作用下形成一定程度的静压，此时厂房迎风面的实际压力将明显大于大气压，但背风面在气流的影响下实际压力会有所减小，在实际情况中，为了平衡两部分的压力差，气流会从迎风面流进厂房内，并从背风面流出。与风压不同，热压条件下的自然通风则是依靠空气压差完成通风的。

自然通风无需消耗能源，是十分常见且节能的烟尘控制方法。但这种控制方法受场地和天气等因素的限制，灵活性较差。不适合用于跨数多的厂房，而且焊接烟尘将直接排放至大气中，未经过任何处理，对周边环境会造成不用程度的污染。

（二）混合通风

混合通风也可称为稀释通风，此控制方法是将清洁的空气通入室内，从而达到稀释的作用，并将稀释完成以后的空气逐渐排放至室外。该控制方法以全室空气作为目标和对象，需排放风量过大，所需能源也极大，但实际效率并不理想，不适用于高大工业整体厂房。

（三）吹吸式通风

吹吸式通风的主要动力来源为射流，将焊接产生的有害烟尘通入排放口并将其进行排放，或者是在射流的作用下，有效阻挡有害烟尘的进一步扩散。广义上讲，吹吸式通风属于置换通风。但在实际应用中会受到很多因素的限制，且排风量过大容易使厂房中的空气发生紊流。

（四）置换通风

置换通风是现阶段应用十分广泛且有效的控制方法，该方法诞生于北欧地区，配套的通风设备在工业空调市场中占据着极大的比重。运用该控制方法可将外界清洁、新鲜的空气快速通入厂房中，并在厂房的地面上生成厚度较小的空气湖。在室内热源的作用下，厂房内的空气会向上对流，使底层的新鲜空气逐渐向上流动，最终在厂房内流动，形成主导气流。置换通风控制法一般将通风口设计在厂房的屋顶处，便于有害烟尘的快速排出。外界清洁空气的温度与厂房内空气温度相比较低，所以在通入厂房是并不会对室内的气流造成明显的影响，然而在热源的作用下，室内的气流在垂直的方向流动，从而达到置换通风的目的。

置换通风具有实用性强、技术成熟等优势，充分利用了厂房内的热源，具有较好的通风效果，但该方法运行所需能源较大，安装及使用成本均较高。

二、高大工业整体厂房焊接烟尘控制方法的设计

（一）有机置换通风设计的基本方法

自然通风的节能性很强，而置换通风的效果最佳，所以可将这两种通风方式进行结合，在条件允许的前提下配备电动窗系统，加大先进技术的研究力度，充分利用CFD仿真技术对厂房中的流体情况进行准确的测算，比采用PLC技术，实现通风系统的精度控制。有机置换通风技术具备自然通风和置换通风的所有优势，缺陷和不足却得到了有效的中和，在实际应用中表现出灵活、高效的特点。

（二）实际条件对设计的影响

有机置换通风的控制方法结合高大工业整体厂房的实际情况，根据气流的实际方向等特性设立多种多样的电动条窗或者是性能更加完备的电动屋脊通风设备，并在控制技术的支持下选取开闭组合。如果厂房内焊接工作的负荷较小，则可切换至自然通风模式，如果厂房内焊接工作持续进行，生产负荷与烟尘量均较大时，则可以立即启动置换通风模式，在机械化设备正常运转的作用下，将焊接烟尘迅速排出室外。但处于春秋季节时，且焊接工作的负荷属于一般情况，则可运用有机置换模式，不仅可以达到理想的烟尘控制效果，还节省了大量的能源。

（三）有机置换通风模式的控制设计

有机置换控制方法在高大工业厂房中十分适用，但厂房中的气流分布于流动情况是比较复杂的，为有机置换方法的设计带来了一定难度，因此相关设计人员还需从实际入手，充分利用先进的科学手段，完成相关理论的精准测算，为后续设计提供准确的资料，就气流的分布模拟而言，可利用CFD仿真技术。另外，通风系统的自动控制也是十分重要的，通风系统在不同阶段中通风模式是不同的，为了达到精准的开闭控制，需得到PLC技术的支持。根据不同通风模式的原理，设定适宜的模式。在控制系统开启以后，系统可自行对室外的风速和温度进行监测，然后根据监测结果切换到适宜的模式。

总 结

目前，多数高大工业厂房中都将有机置换作为主要的焊接烟尘控制方法，此方法不仅具有较高的灵活性和有效性，还在PLC等技术的支持下，完成了模式的自动切换，极大的节省了厂房通风所需的能源，为我国工业生产焊接烟尘的控制工作做出了卓越的贡献。

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