《焊接结构制造技术与装备 教学课件 ppt 作者 宗培言 第31讲 第8章 焊接清洁生①》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接结构制造技术与装备 教学课件 ppt 作者 宗培言 第31讲 第8章 焊接清洁生①（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8章 焊接清洁生产和生产安全技术,本章主要介绍清洁生产意义、方法；焊接过程中有毒气体、有害粉尘、弧光辐射，高频电磁场、噪声及射线等产生、危害及生产安全防护技术,焊接过程中产生的有毒气体、有害粉尘、弧光辐射，高频电磁场、噪声及射线等严重地危害着生产人员的安全和健康。 焊接过程中发生的爆炸、火灾、触电等事故，不仅危害着生产人员的安全和健康，还会使国家财产遭受严重损失，影响生产的顺利进行。因此在焊接结构生产过程中，必须贯彻“安全第一”的方针，保护劳动者的人身安全和健康，保护生产设施和生产环境。为此，使生产人员了解清洁生产和节能的意义及焊接安全技术、熟知在焊接过程中发生事故的原因以及消除事故和危害的
2、各项安全防护措施，具有十分重要的意义。,8.1 焊接生产清洁及节能技术,8.1.1 焊接清洁生产的意义 20世纪中叶以来，世界人口的爆炸性增长和工业经济的迅猛发展，造成了一系列环境问题，如：日益严重的大气污染、固体废弃物污染和水环境污染；不断加剧的资源短缺，如水资源、森林资源、矿产资源的锐减；生态系统的破坏，以至于全球性气候变暖；臭氧层的破坏。这些问题无不危及人类的健康和生存，也已经极大地损害和制约经济的发展，甚至对地球的命运也造成了严重的威胁。,8.1.2 清洁生产的实施途径 实施清洁生产常用措施有：清洁生产审计、生态设计、生命周期评价(LCALife Cycle Assessment)、生
3、态效率分析、公众环境报告、环境标签、环境税等。其中最常用的是清洁生产审计和生命周期评价。 清洁生产的途径应包括企业的经营管理、公众参与、政府的政策法规、技术创新、教育培训及监督等。其中，企业的经营管理是清洁生产的实现主体，政府的政策法规是清洁生产的调控手段，技术创新是清洁生产的强大推动力，教育培训和公众参与是清洁生产的保障。,8.1.3 清洁生产的技术和方法 清洁生产技术和方法可以按照其作用的对象划分为原料(包括能源)、工艺过程和产品的清洁生产技术； 从技术原理的角度可以划分为降低毒性、脱碳化和非物质化的清洁生产技术； 从作用层次上可以划分为宏观(区域经济)、介观(装置水平)和微观(分子水平)
4、的清洁生产技术； 从实施所需成本分类则可以划分为高费、中费、低费无费的清洁生产技术。 清洁生产技术和方法的分类是相对的，实践中更应该注重各种技术的整合。,8.1.4 焊接清洁生产现状 1. 焊接清洁生产的内容 焊接领域的清洁生产应包括以下内容： 尽可能地减少能源的消耗和节约原材料。例如，采用自动焊接方法取代手工电弧焊，提高生产率，节能，避免浪费废弃的焊条头。 尽可能不使用有毒有害的物质，而用无毒低毒的物质来代替，最终淘汰有毒物质。例如淘汰含铅钎料，研制新型无铅钎料。, 尽可能不产生有毒有害物质的排放。降低粉尘和废弃物的数量和毒性。例如研制并推广使用低烟尘、低毒的焊接材料。 在技术和经济可能的情
5、况下，尽可能地使用可再生能源。 产品要设计成在其使用终结后，可降解为无害产物，或者可以循环再利用。例如报废的钎焊电路板钎料的重复利用。 在危险物质生成前，实行在线监测和控制。 通过降低使用成本，降低污染治理的费用，增加产量和提高质量，使企业获得更大的经济效益。 按照清洁生产的原则，对焊接材料和焊接工程进行定量评估,2. 焊接清洁生产的现状 焊接中大量的有害气体不仅损害焊工健康，也增加了对大气环境的污染。针对焊接过程造成的烟尘排放污染问题，近年来开始遵循清洁生产的原则，研究低发尘量的焊接材料主要是低发尘量、低飞溅率的药芯焊丝，可以使发尘量减少2570。 焊接清洁生产方面进行了以下工作：, 采用高
6、效节能的焊接电源 从电焊机的设计上着手，采用节省铜材料并且节能的先进设计方案，并在电焊机设计时，就考虑到产品报废回收循环利用问题。近年来，逆变焊机由于有节铜、节能、高效的优点而受到重视。 加紧无铅钎料的研制和推广 低烟尘、低毒、高效率的焊接材料 研究新一代低烟尘、高效率的绿色焊接材料是可持续发展战略对焊接工作者提出的新课题，这一课题的研究正处于起步阶段，如果新一代低烟尘、高效率的焊接材料课题的研究得以实现，每年焊接材料的烟尘排放可以减少50以上。,8.2 焊接生产中的污染及卫生防护技术,8.2.1 焊接中的污染 焊接生产过程中主要接触到的污染有六类 ： 弧光辐射、有毒气体、粉尘、高频电磁场、
7、射线和噪声等。,1. 危害因素来源和危害 弧光辐射 焊接弧光辐射主要包括红外线、可见光线和紫外线。 1）紫外线。 适量的紫外线对人体健康是有益的，但焊接电弧产生的强烈紫外线的过度照射，对人体健康有一定的危害。 2) 红外线。 对人体的危害主要是引起组织的热作用。 3) 可见光线。 焊接电弧的可见光线的光度，比肉眼正常承受的光度大约大到一万倍。当受到照射时眼睛流泪、疼痛，看不清东西，通常叫电焊“晃眼”，在短时间内失去劳动力。, 金属烟尘 金属烟尘包括烟和粉尘。焊接材料和母材金属熔化时所产生的蒸气在空中迅速冷凝及氧化形成的烟，其固体微粒直径往往小于0.1m，直径在0.110 m的金属固体微粒称为金
8、属粉尘。漂浮于空气中的粉尘和烟等微粒，统称为气溶胶。,金属烟尘的危害。 金属烟尘的成分复杂，不同焊接工艺的烟尘成分及其主要危害也有所不同。粉尘中的主要成分是铁、硅、锰。主要毒物是锰。铁、硅的毒性虽然不大，但其尘粒极细(5 m以下)，在空气中停留的时间较长，容易吸人肺内。在焊接烟尘浓度较大的情况下，又没有相应的排尘措施，长期接触能引起焊工尘肺、锰中毒和焊工“金属热”等职业性危害。 金属烟尘中的氧化铁、氧化锰微粒和氟化物等物质均可引起焊工“金属热”反应。其典型症状为工作后寒战，继之发烧、倦怠、口内金属味、喉痒、呼吸困难、胸痛、食欲不振、恶心、翌晨发汗后症状减轻但仍觉疲乏无力等。, 有毒气体 在焊接
9、电弧的高温和强烈紫外线作用下，在弧区周围形成多种有害气体。 主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氢。 1) 臭氧。空气中的氧在短波紫外线作用下，大量地被破坏，生成臭氧(O3)，臭氧是一种淡蓝色的气体，具有刺激性气味。 危害：对呼吸道及肺有强烈刺激作用。臭氧浓度超过一定限度时，往往引起咳嗽、胸闷、食欲不振、疲劳无力、头晕、全身疼痛等。严重时，特别是在密闭容器内焊接而又通风不良时，尚可引起支气管炎。 2) 氮氧化物。焊接操作中的氮氧化物是由于电弧高温作用下，引起空气中氮、氧分子分解，重新结合而形成的。 危害：神经衰弱症候群，如头痛、头晕、食欲不振、倦怠无力、体重下降等。,3) 一氧化碳。是由于二氧
10、化碳气体在电弧高温作用下发生分解，形成CO、O2和O，其分解速度随弧温的增高而加大。 危害： CO对人体的慢性影响是长期吸入低浓度CO，可出现头疼、头晕、面色苍白、四肢无力、体重下降、全身不适等神经衰弱症候群。CO急性中毒的表现为：轻度中毒时有头疼、眩晕、恶心、呕吐、全身无力、两腿发软，以至有昏厥感。立即离开现场，吸入新鲜空气，症状即可迅速消失；中度中毒时，除上述症状加重外，脉搏增快、不能行动、容易进入昏迷状态；严重中毒时，常因短时间内吸人高浓度的CO所致，可发生突然昏倒，迅速进入昏迷状态。并可能发生脑水肿、肺水肿、心肌损害、心律紊乱等症状。,4) 氟化氢。主要发生在焊条手弧焊。在低氢型焊条焊
11、接中，涂料中含有萤石CaF2和石英SiO2，在电弧高温作用下形成氟化氢气体。 危害： 毒性剧烈。氟化氢能迅速由呼吸道黏膜吸收，亦可经皮肤吸收而对全身产生毒性作用。吸入较高浓度的氟及氟化物气体或蒸气，可立即产生咽、鼻和呼吸道黏膜的刺激症状，引起鼻腔和黏膜充血、干燥、鼻腔溃疡等。严重时可发生支气管炎、肺炎。长期接触氟化氢(57年以上)可发生骨质病变，大多数表现为骨质增厚(即骨质硬化)，以脊柱、骨盆等躯干为显著，亦可向四肢长骨发展。 我国卫生标注规定氟化氢气体的最高允许浓度为1mg/m3 。, 高频电磁场 在进行非熔化极氩弧焊和等离子弧焊时，为了迅速引燃电弧，需由高频振荡器来激发引弧，所以，在引弧的
12、瞬间(23s)有高频电磁振荡存在 危害：长期接触较大的高频电磁场，能引起植物神经功能紊乱和神经衰弱。表现为头昏、头痛、乏力、记忆力减退、食欲不振、失眠、多梦、嗜睡、心悸、胸闷、消瘦和脱发等。 症状进一步发展可出现手足多汗、手指轻微振颤，心动过速或心动徐缓、窦性心律不齐等。血压在早期可有波动，严重者血压下降或上升(已血压偏低为多见), 放射性物质 氩弧焊和等离子弧焊使用的钍钨极含有12.5的钍。钍及其衰变物为天然放射性物质，其中射线占90，射线占9，射线占1。 应用钍钨棒施焊时，由于放射性气溶胶存在，并扩散到操作现场的空气中。通常以测量现场空气中射线气溶胶浓度和各种物质表面射线玷污情况来评价放射
13、性物质对操作人员的危害程度。 危害：机能状态方面，可以看到明显的衰弱无力，对传染病的抵抗力显著下降，体重减轻等, 噪声 等离子弧焊接和切割工艺过程中，由于工作气体和保护气体以一定的流速流动，经压缩的等离子焰流从喷枪口高速(10000 m/min)喷射出来，工作气体与保护气体不同流速的流层之间；气流与静止的固体介质质面之间；气流与空气之间等都在相互作用。这种作用可以产生周期性的压力起伏和振动及摩擦，产生了噪声。 危害： 听觉器官。强烈噪声和长时期暴露在一定强度噪声环境中，可以引起听觉障碍、噪声性外伤、噪声性耳聋等症状。 此外，噪声对中枢神经系统和血管系统也有不良作用，引起血压升高、心跳过速等症状
14、。还会使人感到厌倦、烦躁等。,8.2.2 卫生防护技术 1. 焊接烟尘及有毒气体的防护 防尘防毒焊接烟尘和有毒气体的治理措施有下列三个方面： 工艺方面的改革 1) 采用无烟尘或少烟尘的焊接工艺。 2) 开发利用低尘低毒焊接材料。 3) 提高焊接过程机械化自动化程度。, 采取有效的通风排烟措施 通风排烟是防止焊接烟尘和有毒气体对人体危害最重要措施。按通风的动力源，通风技术分为自然通风与机械通风两大类。 个人防护措施 加强个人防护措施，对防止焊接时产生的有毒气体和粉尘的危害有重要意义。,2. 光污染和射线污染的防护 光污染的防护 光污染的防护可采用： 置弧光防护屏，即在弧焊工位周围用薄钢板制成防护
15、屏，防止弧光射出； 佩带合适的焊接面罩，焊接面罩有手持型和头戴型，在固定工位上还可以在防护屏上开孔安装滤光片。 护目滤光片的种类 吸收式滤光片俗称黑玻璃片； 吸收反射式滤光片，吸收式滤光片表面镀有高反射率的膜，对强光有反射和吸收双重作用，对红外线反射效果好； 光电式镜片是根据光电转换原理制成的新型护目镜，起弧前是透明的，起弧后迅速变黑起滤光作用。,3. 噪声防护 焊接车间的噪声不得高于90dB(A)，需要加以控制。 采用低噪声工艺和设备 这方面可采用热切割代替机械剪切；用坡口斜切机，电弧气刨、热切割坡口代替铲坡口；采用整流器、逆变电源代替旋转直流电焊机，采用先进工艺提高零件下料精度，以减少组装
16、锤击；用机械化夹具装配代替手工装配亦可减少锤击等。 采取隔声措施 对分散布置的噪声设备，宜采用隔声罩，对集中布置的高噪声设备，宜采用隔声间；设置隔声屏障。 采取吸声降噪措施 降低室内混响声，采取密闭罩施焊时，可在屏蔽上衬上石棉等消声材料；选择低噪声的工艺参数。 佩戴隔音耳罩或隔音耳塞等个人防护器。,4. 高频电磁场的防护 为防止高频振荡器等的电磁辐射对作业人员的不良影响与危害，可采取如下措施： 工件良好接地 降低振荡器频率 脉冲频率越高，通过空间与绝缘体的能力越强，对于人体影响越大。 屏蔽把线及地线 因高频电是通过空间和手把的电容耦合到人体上的，加装屏蔽能使高频电场局限在屏蔽内，可减少对人体的影响。 降低作业现场的温度、湿度 温度越高，肌体所表现的症状越突出；湿度越大，越不利人体散热。,
