电焊烟净化设备生产现状及存在的问题

滕建礼，莫杏梅，高晓晶，岳子明

（中国环境保护产业协会，北京 100037）

1 前言

焊接技术是机械加工制造业必不可少的重要手段，在工业生产过程中具有非常重要的位置，在各类机械产品中，焊接构件的重量几乎占钢材总产量的一半[1]。焊接工艺主要包括电弧焊、电阻焊、高频焊等，其中电弧焊作业最常用的焊接工艺。在焊接过程中会产生大量电焊烟尘、有害气体及电磁辐射等问题，对焊接作业人员会引起尘肺病、电光眼、氟中毒等多种职业病，电焊工的尘肺病已成为常见的职业病之一[2、3]。为此，我国对电焊作业环境制定了专门的卫生标准，如《车间空气中电焊烟尘卫生标准》（GB16194-1996）规定车间空气中电焊烟尘的最高容许浓度为6mg/m3，《工业企业设计卫生标准》（TJ36-1979）规定锰及其化合物（MnO2）最高容许浓度为0.2mg/m3。

我国电焊车间的作业环境污染严重，有害污染物浓度严重超标，个别指标（如电焊烟尘）浓度超1000倍[1]，严重危害了作业人员的身体健康。多项资料表明，电焊作业过程中产生的焊接烟尘粒径在1μm左右，排出室外将是贡献PM2.5的污染源之一[4、5]，电焊烟尘已成为控制面源污染防治的重点，由此电焊烟污染防治技术也得到了快速发展，产生了多种方式的净化设备，如旋风分离式、滤筒式、袋式、静电式净化器等，其中滤筒式净化器为最常用设备，为去除烟气中的气态污染物，部分设备在过滤器的末端增加了活性炭吸附等装置，这些设备的使用起到了较好的污染防治效果。

2 电焊烟净化处理技术及设备

预防焊接车间污染的主要途径有：污染源控制、个人防护和传播途径控制。在传播途径上普遍采用控制焊烟污染的主要措施是全室通风和局部排风，全室通风包括自然通风和机械通风，自然通风主要针对户外焊接作业，对于室内焊接作业而言，一般采用机械通风的方式，即在室内安装轴流风机将焊接烟尘排至室外，其缺点是通过换气室内的烟尘浓度不能达到卫生标准的允许浓度。局部通风是在污染物的产生地直接进行控制捕集，通过净化处理装置排至室外，该方法需要的风量较小、效果好，是焊接车间普遍采用的净化处理措施。我国现在适用的焊接烟气治理设备主要有静电式净化器和袋式净化器。静电式净化器的治理方式为，集气罩吸收的焊接烟尘进入到过滤单元内部，首先通过预过滤层，将大颗粒烟尘分离出来，剩余的烟尘通过静电场，在强大电场的作用下使其带上电荷，然后被集尘壁吸附，达到净化效果。对于静电式净化器而言，过滤效率主要取决于被处理粉尘的电阻比，一般焊接烟尘的电阻较小，去除率相对较低。袋式净化器从形式上又分为滤袋式和滤筒式，是指集气罩吸收的焊接烟尘进入到过滤单元内部，通过初过滤，将大颗粒分离出来，然后通过第二过滤层及活性炭层，达到净化效果。袋式净化器的烟尘去除率可达90%以上。

3 电焊烟净化设备生产现状

电焊烟净化设备主要由吸尘罩、吸气臂、壳体、净化原件（如静电场、滤芯）、通风机等组成，其中吸尘罩可选配永久磁铁或阻火滤网，部分设备配有活性炭、反吹系统等器件。生产这些设备的企业主要是以中小企业为主，采用的生产方式主要有自主生产、部分器件外协加工生产和贴牌三种模式，选用部分器件外协加工生产的方式居多。在生产过程中，企业采购质量合格的元器件和材料后，在车间内进行生产制造，主要采用设备加工、组装、调试、包装等生产工艺，生产成品经检验合格后入库待售，产品性能检验的指标主要有设备性能指标如净化效率、设备阻力等，安全性指标如接地电阻等，污染物指标如烟尘排放浓度等。

4 存在的主要问题

4.1 现有的产品标准需进一步完善

产品标准是指对产品结构的性能、规格、质量和检验方法所做的技术规定，是组织生产、出厂检验等多项内容的技术依据。目前发布的电焊烟净化装置产品标准只有行业标准，该标准仅是对焊接烟尘净化设备提出了要求，缺少对治理气态污染物的技术要求，同时也缺少如集气罩等关键器件的技术要求。《中华人民共和国标准化法》规定，企业生产的产品没有国家标准和行业标准的，应制定企业标准并作为组织生产的依据，但企业自行制定的企业标准质量存在参差不齐的现象，一些企业为了应付管理需要而临时编制企业标准，且企业标准中涉及的内容不完整，缺乏可操作性，指导产品生产的作用有限。

4.2 缺乏去除气态污染物的性能评价方法

现有企业生产设备的净化性能主要是去除电焊烟尘为主，原国家安监总局出台《焊接烟尘净化器通用技术条件》（AQ 4237-2014），对焊接烟尘净化器的技术要求、试验方法及检验规则等内容做出了规定，但对去除气态污染物方面没有提出要求。虽然部分设备也增设了如活性炭吸附以达到去除气态污染物的目的，但由于缺少有效的检测手段和评价方法，无法实现评价设备对气态污染物的去除效果。

4.3 生产企业缺乏完善的质量管理制度

为了更好地提高产品质量，多数企业建立了质量管理体系，编制了质量管理制度文件，但通过调研显示，部分企业存在未建立质量管理文件或建立的质量管理文件不完善，缺少针对性的管理制度、工序检验作业指导书及记录、出厂检验作业指导书等关键质量控制文件，导致生产质量管理过程中存在可操作性不强、可追溯性不强等问题，无法有效实现产品的全过程管理。

5 建议

（1）尽快制定完善的产品质量标准，丰富电焊烟净化设备的技术要求，对去除气态污染的性能提出明确的技术要求，是产品质量监督检查、出厂检验、组织产品生产的重要依据，也是提高产品质量的重要手段。同时也为使用者提供了选择合格产品的技术依据，为市场创造合理有序的竞争条件。

（2）开展电焊烟净化设备处理气态污染物的性能评价方法研究。多项研究已表明电焊烟排放的气态污染物主要含有臭氧、HF等成分，去除这些污染物也有相关处理技术，如活性炭吸附技术，但由于缺少污染物去除性能的技术要求及检测方法，无法合理有效地为电焊烟污染治理设备的设计和选型提供参考依据，因此，开展污染物治理效果的性能评价方法非常有必要。

（3）建立全过程管理的质量控制体系，完善质量管理制度。分别从供应商管理、生产技术人员及产品检验管理、关键元器件及原材料的产品质量管理、生产过程管理等方面，建立具有操作性强、内容细化的质量管理制度，在采购、生产、销售等方面可实现全过程管理。

（4）开展电焊烟净化设备的产品认证。通过开展产品认证活动，更好地为生产企业和使用者之间建立衔接，为生产企业提供其产品符合规定条件证明的同时，也为使用者提供采购其产品符合规定条件的信心。