在车、铣、钻、磨等金属加工过程中,由于金属切削液的使用,会在空气中形成大量的油雾颗粒,金属切削过程可以产生以下3类油雾油
1.由喷射冲击产生的干净油雾,不含固体粉尘。
2.因加热或高速切削的高温导致蒸发或灼烧而产生的烟雾。
3.磨削时金属切削液喷射产生的含磨削粉尘的油雾。油雾产生的方式不同,其颗粒直径范围也有较大区别。一般情况下,机械雾化过程产生的油雾主要以液滴形态存在,液滴直径范围较宽,通常为2~10um。蒸发产生的油蒸汽在冷凝过程中也会形成直径非常细小的冷凝悬浮体,粒径通常为2um 以下。医学研究证明,油蒸汽和大颗粒液滴对人体肺部的危害相对较小。以油蒸汽形态存在的油雾被吸入肺部又被呼出,它们并不会被肺泡捕获,而大颗粒的油滴无法通过鼻子和支气管进入肺部。只有以液滴形式存在,且直径小于5um的油雾颗粒才能顺利到达肺泡,并在肺部沉淀,从而对人体造成较大的危害。
国内外机加工车间油雾控制的现状
控制车间大气中的油雾颗粒浓度主要有机械和化学两种方法。机械方法包括安装排风扇、油雾捕集器、在机床周围设置防护罩或防溅挡板等同时为满足环保要求,排出的气体应对油雾进行过滤处理,油雾过滤器是完成这一任务的重要设备,质量良好的设备油雾捕集率可达到98%以上。曾经参与一系列加工车间项目采用的均是机械油雾净化方法,采取排风罩将加工中心内的油雾就地补集,由风机抽到集中的或者单机的油雾净化器,经过净化器内特殊的滤料过滤处理后排放。
排放的方式分为两种,一种是接至车间外15m高空排放,满足规范要求,另一种是在出风口增加高效过滤器直接排到车间内。目前的油雾净化器采用有静电和分离膜等多种方法处理油雾。静电净化的原理是采用电晕放电的方法,将空气电离,使空气中的油烟雾粒子带上电荷,并通过电场使带电粒子在电场力的作用下向放电极运动,放电后堆积从而回收,而排出则是洁净空气。
静电净化器的特点是:装置的小型化(占地面积与机床控制柜相当),方便配置于任何设备旁边,适合多台设备的净化要求。油雾分离膜过滤层共有三层,第一层为金属过滤网,拦截大颗粒油滴和固体物质,第二和第三层为油雾分离膜层,吸附较大颗粒的油滴。
油雾分离膜应用聚合表面活性剂技术,能快速吸附空气当中的碳氢化合物(包括脂肪、油污和油脂)、雾状有机物、机加工油雾、油烟、霉菌、微生物和微粒,并将这些污染物从废气中永久地分离出来。它能降低油滴的接触角,很容易快速吸附油滴,同时,不会堵塞,即使饱和了也基本上不产生压降。油雾分离膜过滤层拦截下来的油滴通过废油排放口进入集油槽或集油桶。化学法是采用特殊的低油雾机加工润滑剂
机加工车间切削液油雾产生的危害已经引起了全世界的充分重视,而设置油雾净化系统虽增加了项目投资,但是可以大幅度降低油雾的危害,提高劳动安全卫生水平,减少大气污染物的排放,已经成为一种发展趋势。我国也应加快相应的工作,制定出对油雾的控制标准,对工程设计和实施进行指导,保护劳动者的健康。