滕建禮,莫杏梅,高曉晶,岳子明
(中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì),北京 100037)
焊接技術(shù)是機(jī)械加工制造業(yè)必不可少的重要手段,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中具有非常重要的位置,在各類機(jī)械產(chǎn)品中,焊接構(gòu)件的重量幾乎占鋼材總產(chǎn)量的一半[1]。焊接工藝主要包括電弧焊、電阻焊、高頻焊等,其中電弧焊作業(yè)最常用的焊接工藝。在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量電焊煙塵、有害氣體及電磁輻射等問(wèn)題,對(duì)焊接作業(yè)人員會(huì)引起塵肺病、電光眼、氟中毒等多種職業(yè)病,電焊工的塵肺病已成為常見(jiàn)的職業(yè)病之一[2、3]。為此,我國(guó)對(duì)電焊作業(yè)環(huán)境制定了專門的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),如《車間空氣中電焊煙塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB16194-1996)規(guī)定車間空氣中電焊煙塵的最高容許濃度為6mg/m3,《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(TJ36-1979)規(guī)定錳及其化合物(MnO2)最高容許濃度為0.2mg/m3。
我國(guó)電焊車間的作業(yè)環(huán)境污染嚴(yán)重,有害污染物濃度嚴(yán)重超標(biāo),個(gè)別指標(biāo)(如電焊煙塵)濃度超1000倍[1],嚴(yán)重危害了作業(yè)人員的身體健康。多項(xiàng)資料表明,電焊作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的焊接煙塵粒徑在1μm左右,排出室外將是貢獻(xiàn)PM2.5的污染源之一[4、5],電焊煙塵已成為控制面源污染防治的重點(diǎn),由此電焊煙污染防治技術(shù)也得到了快速發(fā)展,產(chǎn)生了多種方式的凈化設(shè)備,如旋風(fēng)分離式、濾筒式、袋式、靜電式凈化器等,其中濾筒式凈化器為最常用設(shè)備,為去除煙氣中的氣態(tài)污染物,部分設(shè)備在過(guò)濾器的末端增加了活性炭吸附等裝置,這些設(shè)備的使用起到了較好的污染防治效果。
預(yù)防焊接車間污染的主要途徑有:污染源控制、個(gè)人防護(hù)和傳播途徑控制。在傳播途徑上普遍采用控制焊煙污染的主要措施是全室通風(fēng)和局部排風(fēng),全室通風(fēng)包括自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng),自然通風(fēng)主要針對(duì)戶外焊接作業(yè),對(duì)于室內(nèi)焊接作業(yè)而言,一般采用機(jī)械通風(fēng)的方式,即在室內(nèi)安裝軸流風(fēng)機(jī)將焊接煙塵排至室外,其缺點(diǎn)是通過(guò)換氣室內(nèi)的煙塵濃度不能達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的允許濃度。局部通風(fēng)是在污染物的產(chǎn)生地直接進(jìn)行控制捕集,通過(guò)凈化處理裝置排至室外,該方法需要的風(fēng)量較小、效果好,是焊接車間普遍采用的凈化處理措施。我國(guó)現(xiàn)在適用的焊接煙氣治理設(shè)備主要有靜電式凈化器和袋式凈化器。靜電式凈化器的治理方式為,集氣罩吸收的焊接煙塵進(jìn)入到過(guò)濾單元內(nèi)部,首先通過(guò)預(yù)過(guò)濾層,將大顆粒煙塵分離出來(lái),剩余的煙塵通過(guò)靜電場(chǎng),在強(qiáng)大電場(chǎng)的作用下使其帶上電荷,然后被集塵壁吸附,達(dá)到凈化效果。對(duì)于靜電式凈化器而言,過(guò)濾效率主要取決于被處理粉塵的電阻比,一般焊接煙塵的電阻較小,去除率相對(duì)較低。袋式凈化器從形式上又分為濾袋式和濾筒式,是指集氣罩吸收的焊接煙塵進(jìn)入到過(guò)濾單元內(nèi)部,通過(guò)初過(guò)濾,將大顆粒分離出來(lái),然后通過(guò)第二過(guò)濾層及活性炭層,達(dá)到凈化效果。袋式凈化器的煙塵去除率可達(dá)90%以上。
電焊煙凈化設(shè)備主要由吸塵罩、吸氣臂、殼體、凈化原件(如靜電場(chǎng)、濾芯)、通風(fēng)機(jī)等組成,其中吸塵罩可選配永久磁鐵或阻火濾網(wǎng),部分設(shè)備配有活性炭、反吹系統(tǒng)等器件。生產(chǎn)這些設(shè)備的企業(yè)主要是以中小企業(yè)為主,采用的生產(chǎn)方式主要有自主生產(chǎn)、部分器件外協(xié)加工生產(chǎn)和貼牌三種模式,選用部分器件外協(xié)加工生產(chǎn)的方式居多。在生產(chǎn)過(guò)程中,企業(yè)采購(gòu)質(zhì)量合格的元器件和材料后,在車間內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)制造,主要采用設(shè)備加工、組裝、調(diào)試、包裝等生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)成品經(jīng)檢驗(yàn)合格后入庫(kù)待售,產(chǎn)品性能檢驗(yàn)的指標(biāo)主要有設(shè)備性能指標(biāo)如凈化效率、設(shè)備阻力等,安全性指標(biāo)如接地電阻等,污染物指標(biāo)如煙塵排放濃度等。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是指對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的性能、規(guī)格、質(zhì)量和檢驗(yàn)方法所做的技術(shù)規(guī)定,是組織生產(chǎn)、出廠檢驗(yàn)等多項(xiàng)內(nèi)容的技術(shù)依據(jù)。目前發(fā)布的電焊煙凈化裝置產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)只有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)僅是對(duì)焊接煙塵凈化設(shè)備提出了要求,缺少對(duì)治理氣態(tài)污染物的技術(shù)要求,同時(shí)也缺少如集氣罩等關(guān)鍵器件的技術(shù)要求。《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法》規(guī)定,企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的,應(yīng)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并作為組織生產(chǎn)的依據(jù),但企業(yè)自行制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量存在參差不齊的現(xiàn)象,一些企業(yè)為了應(yīng)付管理需要而臨時(shí)編制企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),且企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的內(nèi)容不完整,缺乏可操作性,指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)的作用有限。
現(xiàn)有企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的凈化性能主要是去除電焊煙塵為主,原國(guó)家安監(jiān)總局出臺(tái)《焊接煙塵凈化器通用技術(shù)條件》(AQ 4237-2014),對(duì)焊接煙塵凈化器的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容做出了規(guī)定,但對(duì)去除氣態(tài)污染物方面沒(méi)有提出要求。雖然部分設(shè)備也增設(shè)了如活性炭吸附以達(dá)到去除氣態(tài)污染物的目的,但由于缺少有效的檢測(cè)手段和評(píng)價(jià)方法,無(wú)法實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)設(shè)備對(duì)氣態(tài)污染物的去除效果。
為了更好地提高產(chǎn)品質(zhì)量,多數(shù)企業(yè)建立了質(zhì)量管理體系,編制了質(zhì)量管理制度文件,但通過(guò)調(diào)研顯示,部分企業(yè)存在未建立質(zhì)量管理文件或建立的質(zhì)量管理文件不完善,缺少針對(duì)性的管理制度、工序檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)及記錄、出廠檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等關(guān)鍵質(zhì)量控制文件,導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量管理過(guò)程中存在可操作性不強(qiáng)、可追溯性不強(qiáng)等問(wèn)題,無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全過(guò)程管理。
(1)盡快制定完善的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),豐富電焊煙凈化設(shè)備的技術(shù)要求,對(duì)去除氣態(tài)污染的性能提出明確的技術(shù)要求,是產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢查、出廠檢驗(yàn)、組織產(chǎn)品生產(chǎn)的重要依據(jù),也是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。同時(shí)也為使用者提供了選擇合格產(chǎn)品的技術(shù)依據(jù),為市場(chǎng)創(chuàng)造合理有序的競(jìng)爭(zhēng)條件。
(2)開(kāi)展電焊煙凈化設(shè)備處理氣態(tài)污染物的性能評(píng)價(jià)方法研究。多項(xiàng)研究已表明電焊煙排放的氣態(tài)污染物主要含有臭氧、HF等成分,去除這些污染物也有相關(guān)處理技術(shù),如活性炭吸附技術(shù),但由于缺少污染物去除性能的技術(shù)要求及檢測(cè)方法,無(wú)法合理有效地為電焊煙污染治理設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型提供參考依據(jù),因此,開(kāi)展污染物治理效果的性能評(píng)價(jià)方法非常有必要。
(3)建立全過(guò)程管理的質(zhì)量控制體系,完善質(zhì)量管理制度。分別從供應(yīng)商管理、生產(chǎn)技術(shù)人員及產(chǎn)品檢驗(yàn)管理、關(guān)鍵元器件及原材料的產(chǎn)品質(zhì)量管理、生產(chǎn)過(guò)程管理等方面,建立具有操作性強(qiáng)、內(nèi)容細(xì)化的質(zhì)量管理制度,在采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售等方面可實(shí)現(xiàn)全過(guò)程管理。
(4)開(kāi)展電焊煙凈化設(shè)備的產(chǎn)品認(rèn)證。通過(guò)開(kāi)展產(chǎn)品認(rèn)證活動(dòng),更好地為生產(chǎn)企業(yè)和使用者之間建立銜接,為生產(chǎn)企業(yè)提供其產(chǎn)品符合規(guī)定條件證明的同時(shí),也為使用者提供采購(gòu)其產(chǎn)品符合規(guī)定條件的信心。