交通学校焊接实训室工位教学案除尘设备改造项目.docx
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交通学校焊接实训室工位教学案除尘设备改造项目
武汉市交通学校焊接实训室工位
及除尘设备改造项目
设计方案
一、概况
武汉市交通学院“焊接工艺”专业源于1985年开设的汽车车身焊接专业，经过二十多年的发展，焊接工艺专业逐步脱离原车身焊接专业，建立专业自身的实验实训室，引进培养专业师资队伍。
该专业现有实验、实训室11个，设备、仪器总资产约180万元，总计410台套，生均工位数0.74个，能较好满足专业培训的需求。
其专业实训室有：
焊接基础实训室；气体保护焊实训室；焊接装配实训室；气焊、气割实训室；车身焊接实训室等。
良好的硬件条件为学生的技能培训提供了保障。
焊接烟尘是由金属及非金属物质在过热条件下产生的蒸汽经氧化和冷凝形成的，因此电焊烟尘的化学成分，取决于焊接材料（焊丝、焊条、焊剂）和被焊接材料成分及其蒸发的难易，不同成分的焊接材料和被焊接材料，在施焊时将产生不同成分的焊接烟尘。
焊接烟气中的主要有害物质为Fe2O3、SiO2、MnO、TiO2等，其中含量最多的为Fe2O3，一般占烟尘总量的35.56%，其次是SiO2，其含量占10～20％，MnO占5～20％左右。
焊接烟尘具有以下四个特点：
（1）焊接粒子小，烟尘呈碎片状，粒径为1μm左右；
（2）粘性大；（3）温度高，在排风管道中的空气温度一般在60~80℃; （4）焊接过程的发尘量较大，一般情况下，单个焊工操作1天所产生的的烟尘量为60~150g。
烟尘中含有锰化合物，经研究表明，长期吸入锰化合物可发生慢性锰中毒，引起神经系统、肺、肝脏和血液等的器官病变。
其他金属氧化物，如铬的氧化物能够积聚在身体中，引起头痛、消化器官疾病和贫血，SiO2和TiO2长期接触引起硅肺或尘肺。
焊接时产生的有害气体主要是CO、CO2、O3、NOX、HF等，这些有害的气体，引起肺和血液循环器官的疾病。
实训楼焊接实训室共6组焊接工位，每组工位含4个焊接平台工位，一共有24个焊接工装平台（见图1）。
由于整体除尘效果不理想；在焊接实训开6到8个工位时焊接烟尘就会大量聚集，在下雨及阴天，由于气压低及空气潮湿，进行焊割作业时情况会更严重。
因此抽风系统需要按行业标准改造，使烟尘达到《车间空气中电焊烟尘卫生标准》（GB16194-1996）要求。
图1焊接实训室工位分布
二、设计依据、标准
1、《中华人民共和国环境保护法》
2、《中华人民共和国大气污染防治法》
3、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
4、《环境空气质量标准》（GB3096-1996）
5、《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）
6、《车间空气中电焊烟尘卫生标准》（GB16194-1996）
7、《通风空调工程施工及验收规范》
8、厂家提供的有关原始资料和现场勘察资料
三、设计原则
1、严格执行有关环保规定，废气处理后确保长期、稳定达标排放；
2、采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺；最大限度地降低处理运行费用；
3、工艺设计与设备选能够在运行过程中具有较大的调节余地；
4、处理工艺设备操作要求简单，自动化程度高，运行管理及维护方便。
四、设计范围和规模
（1）原有工艺设施分析与改造
（2）设备设计及选型
（3）废气治理平面布置及工艺设计
（3）工程概算
（4）设计总气量：
6000m³/h（暂定）
五、设计标准
焊烟废气处理后的效果达到国家《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996），我国《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）要求的锰及其化合物最高允许浓度，以及达到我国《车间空气中电焊烟尘卫生标准》（GB16194-1996）规定车间空气中最高允许浓度。
六、改造设计内容及方案
1、工位改造
现有焊接平台都没有安装预埋件，焊接平台一直处于活动状态，只能满足一般性教学实训，但不能满足专业焊接训练，特别是焊接涉及到内部机械处理试件，平台受力移位，不安全。
因此，需要将涉及到焊接比赛训练的焊接工位改造成固定焊接平台，共一组4个工位（将改造工位列为1#工位）。
以1#组为例，将1#工位水泥地面切开，挖800×500×500mm的凹槽，将12mm厚钢板焊接的方形预埋件放入凹槽，用24mm钢板（800×500mm），钢板中间开孔（∮120×10mm），将预埋件上方盖平，焊接牢靠。
将钢管（∮120×1600×10mm）插入预埋件上面的预留圆孔内，钢管与预埋件焊牢靠。
4个固定焊接平台改造时，将焊机地线接零一并解决，将钢筋打入地下2米左右即可，防止焊机漏电伤人。
同时，每个工位设置PVC门帘，防治焊接过程产生的气体散逸，同时用以降低噪声，并达到隔断效果。
2、风道及壳体改造
在已有的20cm*30cm的风道内，用2mm的不锈钢钢板制成10cm*20cm的壳体，已有风道和钢板风道间由外向内用2cm厚橡胶，3cm厚隔音棉依次做支撑（图5），以将噪声降至最低。
3、焊接烟尘控制设计
焊接烟尘及有害气体的治理在传播途径上的控制方式有2种：
全面通风和局部排风。
全面通风也称稀释通风，它是用清洁空气稀释室内空气中的有害物浓度，使室内空气中有害物浓度不超过卫生标准规定的最高允许浓度，同时不断地将污染空气排至室外或收集净化。
全面通风包括自然通风和机械通风2种方式。
对于室内作业通常采用机械通风方式。
通过安装在墙上或天花板上的轴流风机，把车间内焊烟排出室外，或者经过净化器净化后在车间内循环使用，达到使车间烟尘浓度降低的目的。
局部排风是对局部气流进行治理，使局部工作地点不受有害物的污染，保持良好的空气环境。
一般局部排风机组由集气罩、风管、净化系统和风机4部分组成。
局部排风按集气方式的不同可以分为固定式局部排风系统和移动式局部排风系统。
固定式局部排风系统主要用于操作地点和工人操作方式固定的大型焊接生产车间，可根据实际情况一次性固定集气罩的位置。
移动式局部排风系统工作状态相对灵活，可根据不同的工况，采用不同的工作姿态，保证处理效率及操作人员的便利。
焊接烟尘和有害气体的净化系统通常采用袋式或静电除尘与吸附剂相结合的净化方式，处理效率高、工作状态稳定。
考虑到教学环境质量和室内噪声的要求比较高，排除了移动式局部排风系统不能有效实现室内烟气收集处理并对外排放，所以本次焊烟净化改造选择了集中式焊烟净化处理设备，且安装在实训室室外，集中式焊烟净化处理设备如图6。
集中式焊烟净化处理设备各参数见表3。
表3集中式除尘设备参数表
处理风量
6000m3/h
清灰方式
脉冲自动清灰（可定时反吹可手动按钮进行反吹）
滤筒数量
4个
脉冲控制器
220V数显压差/时序脉冲控制
过滤面积
80m2
脉冲电磁阀寿命
150万次
过滤材料
PTFE覆膜聚酯纤维
电压
380V
过滤精度
0.1µm
功率
5.5kw
过滤效率
98.0%
噪音等级
77dB（加消音器后）
滤筒安装方式
水平位置
本体材料
优质合金磷化防锈表面喷塑
滤芯寿命
6个月
4、焊接实验室附属配套
焊接实验室由于属于操作区间，故应设置更衣室和储物柜等附属配套物件，根据本实验室工位设置24个储物柜，3个更衣间，储物柜采用铁质储物柜，二十四柜式，整体储物柜总尺寸：
1800*1700*460mm，单门尺寸：
190*270*300mm；更衣室采用简易式更衣室，材料为尼龙布，尺寸为：
1350*1250*2350mm，门宽为600-650mm，门把手高度800mm，挂衣架高度1760mm，镜子规格为：
1200*600mm。
七、主要设备型号及规格
表4主要设备型号及规格
序号
项目名称
型号规格
单位
数量
1
钢板
12mm
吨
0.5
2
钢板
24mm
吨
1
3
钢管
根
24
4
不锈钢钢板
2mm
Kg
100
5
橡胶
2cm
6
隔音棉
3cm
7
PVC门帘
厚3mm*宽20cm
M2
30
8
除尘器
HCD-DFT-2-4
台
1
9
吸气臂
L=3m
根
4
10
储物柜
N-24
门
24
八、电气设备
1、设计依据
（1）工艺专业提供的电气设计要求及建设单位提供的有关电气设计资料；
（2）国家有关设计规范。
2、设计范围
（1）处理系统的动力配电、照明配电、防雷接地系统；
（2）本处理系统设备采用现场分散布置，集中控制。
3、供电设计
（1）供电电源为220~380V、50Hz，由建设单位负责从本单位低压配电所引至废气处理站配电柜，负荷等级为3级；
（2）处理系统配电系统采用三相五线制，单相配电为三线制。
4、动力配电及电缆铺设
（1）处理系统设配电柜，分别给各动力设备供电；
（2）电力电缆经电缆沟或穿管铺设，需直埋的电力电缆或控制电缆用VV22或KVVP型；
（3）电控箱体外部颜色为灰色。
5、照明配电
由配电柜提供220V电源作为处理系统内外照明电源，用BVV电线经难燃塑料线管明敷。
6、接地与防雷
利用建筑物的基础钢筋作自然接地体，或安装人工接地极，接地电阻应小于4欧姆。
九、产品质量保证计划、措施、控制和服务
1、质量保证计划
完善健全的质量保证体系是企业产品质量的保障，我公司充分吸收国内外先进经验的基础上，制定了一套完整的质量控制和保障体系。
我方从原材料开始抓起，所购材料分别在合格分承包方处采购，由质检部负责检验，检验合格后由采购部办理入库手续。
不合格品由采购部负责办理拒收或退货手续。
为确保产品质量满足合同规定要求，我公司对影响产品质量的各个过程进行控制，由技术部提供图纸、工艺文件、对工艺纪律进行检查，由生产部和质量检验部负责对各个过程进行监控，特别是对焊接过程，操作者都经过专业培训、考核合格后持证上岗，并按工艺规定对过程参数，进行监控并执行首检及自检，质检员按有关要求进行过程检验并记录，进行状态标识，对出现的不合格品采取纠正措施。
然后进行成品检验，检验验收合格后方可出厂。
这样进一步促进和完善我公司的质量保证体系，在设备制造整个过程中认真贯彻，切实执行。
现场施工质量控制执行项目经理负责制，控制方法及程序仍与厂内制作时一样。
我公司提供的产品及所有附属的部件均是全新的、成熟的、先进的，并具有制造该设备且成功运行的经验，并经ISO9001质量认证，不使用试验性的设计及产品。
（1）我公司在原材料的采购上，严格按照设计要求，选用国内优质名牌材料；
（2）设备制作严格遵守ISO9001质量体系认证程序，按有关技术规范进行，满足设计要求、产品质量要求；
（3）设备现场安装严格按工艺规范进行施工，布局合理、美观，创优良工程；
（4）我公司保证其提供的货物是全新的、未使用过的，采用的是最佳材料和一流的工艺，并在各个方面符合合同规定的质量、规格和性能要求。
并保证其货物经过正确安装、合理操作和维护保养，在货物寿命期内运转良好。
在规定的质量保证期内，我方对由于设计、工艺或材料的缺陷而造成的任何缺陷或故障负责，费用由我方负责。
除合同中另有规定外，出现上述情况，我方在收到买方通知后三十天内没有弥补缺陷，用户可采取必要的补救措施，但风险和费用将由我方承担，对造成的损失用户保留索赔的权利。
2、质量保证措施
◇机构设置
我公司是以环保产品、设计、制造、安装调试为一体的综合性企业，具有雄厚的技术力量，公司实行产品质量否决权，技术部负责产品图纸及非标设备的设计，质检部负责质量检验，并拥有质量否决权，各车间部门配套专职检验人员，负责监督协调产品质量、检验，负责产品全过程质量。
◇产品质量检验依据
在产品生产过程中，严格按国家标准、产品图纸、工艺文件要求进行组织生产和质量检验，对国内尚未标准的产品，以企业标准（已获得有关部门认可）为依据组织生产和质量检验。
◇产品质量的控制
生产全过程的质量保证是从上到下各职部门的中心环节，生产过程中，有各部门车间专职人员负责质检，并明确责任，如发现质量问题有专职检验人员用《质量问题分析处理》的形式上报质检部，并及时反馈技术部，经综合分析后由技术部依据实际情况作出料废、责废，返用、回用等由质检部负责实施。
工厂对产品质量问题做到三不放过和四不，即原因找不出来不放过、责任不清不放过、解决措施不落实不放过；不保合格的原材料不投产、不合格零件不装配、不合格品不转入下道工序、产品不合格不出厂。
◇零部件检验
根据产品图纸及工艺要求对由生产者对产品自检、质检员全检、质检部抽检，确保主关零件关键项次合格率100%，主要项次合格率95%，一般项次合格率90%以上，才能转入下道工序或组装。
对零部件验收后，应有明确标志标识、区别合格品、不合格品，对用产品的零部件要做好处理工作，并做好存档工作，以便备查。
◇外购件、外协件的验收
外购件进厂后，须经过质检部门的验收，验收合格后方可办理入库手续，进入下道工序，原材料进厂必须有材料报告，合格证明书等资料，有特殊要求需附有热处理报告，控伤报告资料。
◇整机检查综合分析
整机组装完工后，检验员必须逐项复检，等符合要求后进行有关性能试验，且必须确保产品综合性能合格率在95%以上，每台组装后进行空载试车，详细记录各项试车试验数据，并做到试车试验数据，并做到一机一档，产品出厂后做好售后服务，征询用户意见，发现不足及时改进，确保产品质量在原有基础上得到不断提高，为用户提供更加优良的产品。
3、质量控制和服务
◇关键工艺和质量控制检验手段以及工艺水平
我公司自从制造给排水机械设备以来，经过对产品精心开发与研制，以及同国内知名的大专院校合作，积累了丰富的工艺水平，在产品制造过程中制订了有关标准，保证了产品制造质量及产品性能技术先进性。
关键工序按技术部编写的包括质量控制内容的详细作业指导文件，有关规程规范及规定，认真做好进货检验、外购件检验、制造过程检验及产品最终检验、记录。
对特殊工序规定过程监控方法，认真做好点检记录，所用设备要定期检测维护，以保证其性能满足工艺要求，检验、试验设备要保持齐全、完好。
Ａ、Ｂ、Ｃ分类明确，并做好定期周检，做好记录。
各工序按产品标识方法，经工序检验合格后才转入下一工序，完工检验后方可办理入库。
◇设备制造的管理、技术服务与培训能力及措施
A、设备制造的管理
在本项目合同设备产品制造过程中，我公司严格按GB/T19002-ISO9002《质量体系、开发、生产安装和服务的质量保证模式》，认真按照文件、图纸、工艺、科学合理地编制工艺和相应的工艺流转卡，做好生产作业计划，并遵守本项目资金使用计划，保质保量按期采购产品所需的原材料及配套的外协件，确保合同如期按质按量履行。
在上述每个阶段的实施中，我公司将继续进行全面质量管理、动态管理、工序管理，做到目标明确、责任到人，资源配备到位，职责清晰、措施得力，产品合格率为100%，让用户对制造的全过程满意，使产品完全符合合同要求。
B、技术服务
我公司有一支勤勤恳恳、任劳任怨、快速及时的技术服务队伍，由设计和生产的技术骨干人员组成，他们在国内各大中型工程中发挥了积极作用，同时为用户服务程序组织外，还专门集中了优秀的工程技术人员和有丰富服务经验的生产骨干，建立了一支专门的技术服务和培训队伍，根据具体情况制定相应的措施和计划以确保工程的质量、工期等各项如期进行。
◇质量体系和检验管理制度
我公司在产品的开发、制造过程中严格执行GB/T19002-ISO9002《质量体系、开发、生产安装和服务的质量保证模式》标准，并根据产品具体要求，建立完善质量保证体系，实施全过程控制，满足用户对产品、服务的质量保证要求。
◇质量方针
以质量求生存，向市场提供一流产品
以信誉求发展，为顾客提供满意服务
◇质量目标
Ⅰ、按GB/T19002-ISO9002建立实施产品质量保证体系
Ⅱ、交付产品100%合格
Ⅲ、为顾客提供满意服务，产品终身维修
◇组织及职责
在总经理直接领导下，成立工程项目工作组，由生产技术经理任组长，有技术部、生产部、质检部、车间等成员组成。
负责整个项目的开发、工艺、计划、外协外购配套、生产、试验、包装、储运以及服务全过程中的各个工序，特别是关键工序，进行质量检测和控制，使产品质量达到合同技术、质量要求、使用户满意。
◇质量体系
在合同产品设备设计制造等全过程中，我公司将完全采用ISO9001：
2000标准建立的文件化质量体系，保证其有效运行，该质量体系的运作由19个质量体系程序文件构成，覆盖了合同产品设备的全过程的质量控制保证，满足本项目合同要求。
◇产品售后服务
我公司负责从设备制造到整台设备的交付使用，在设备生产和交付使用期内，由我公司负责设备的现场安装调试。
我公司保证设备在进行安装、调试和运行等过程中损坏的或有缺陷的合同组件或零、部件可方便地得到修理和更换。
设备在使用期间，凡发生质量问题，我公司均能够及时提供业主的技术服务要求，在质量保证期内，业主发出通知后，我公司及时地提供维修服务，免费修理或修理更换损坏的零、部件，以保证设备正常运行。
◇售后服务计划
①服务时间：
从设备到达工地后，开箱验收、交接、安装，调试、试运行全过程。
产品终身维修。
②具体措施：
设备安装调试期间，协助监理部门把好设备安装质量关，在工地服务人员每天按时到工地服务，及时处理现场出现的制造质量问题，及时向外购配套厂家反馈质量信息，提出服务要求，并催促配套厂家及派人员到现场处理质量问题。
设备正常运行后，定期走访业主，求业主意见，解决业主提出的问题，提供业主所需备件。
十、服务承诺
我公司集设计、制造、施工、调试、售后服务于一体，“一流的技术、优质的施工、满意的售后服务”是我公司的宗旨。
1、关于施工工期与进度的说明
由于其他区域施工将可能对本工程施工区域、施工顺序、施工相关节点产生影响。
我方将充分考虑施工区域的调整、交叉施工对工期的影响，并采取积极措施，力争按合同约定工期、质量要求移交。
我方承诺，将与本项目其他施工单位协调，使有关的安装能配合工程进度，按照双方约定计划的工期完成每一阶段的工程任务，并能根据工程的实际情况积极作出响应和调整。
设计工期：
3个自然日
建筑施工工期：
15天晴天
设备安装及调试工期：
15个自然日
表5项目进度表
2、施工前期承诺
我公司将积极按贵公司要求进行此项目的前期工作，配合贵公司有关方面的调研工作，并在施工图设计前派专业技术人员对贵公司进行现场考察，以确定最合理的实施方案。
3、施工过程承诺
施工过程中，我公司将按合同工期要求编制切实可行的施工网络计划，按计划组织施工。
施工人员持证上岗且有5年以上相关工程经验，并指派一名环保专业技术人员为项目经理负责技术及协调工作。
施工完全按国家现行规范及贵公司要求实施，工程材料全部采用国标优质产品，确保工程保质保量按期完成。
4、调试验收期承诺
（1）工程安装完工后，我公司积极配合贵公司组织环保部门对该项目进行竣工检查，办理有关环保手续。
（2）派专业技术人员进行调试并提供详细操作规程、讲解工艺原理、现场指导操作、传授日常管理经验及异常情况对策，配合贵公司接待环保部门进行项目监测及最终验收，协助贵公司办理环保部门核发的排污许可证。
（3）移交整套工程竣工资料及各设备厂家联系方式等。
5、售后服务的承诺
（1）工程移交后，我公司对提供的设备材料在规定的时间内实行“三包”（包修、包换、包维护）。
在合同保修期间工程出现问题，在接到贵公司书面通知后，24小时内给予答复；需现场解决的，48小时内到达现场，当场解决不了则以书面形式确定解决方案。
（2）定期回访，了解系统运行情况，认真处理贵公司反馈的意见，做好工程技术指导。
（3）我公司对整个工程终身技术服务，并希望能与贵公司建立长期合作关系，进行技术交流与互访，保证废气处理系统长期稳定达标运行。
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