【摘 要】
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焊接技术是现代工业施工的一项中极其重要的基础技术,由于其生成过程及污染物本身的特殊性,会长时间聚集在作业区域空间内部并难以消除,若被施工人员吸入则会严重损坏人体的身体健康,极易罹患如尘肺等各种职业疾病。因此对各种作业空间内的焊烟进行治理极为重要。针对抽水蓄能电站地下厂房的机电安装期,由于需要对大量机组设备进行安装工作,则厂房内部的焊接施工任务较大,期间会产生大量的焊烟。而抽水蓄能电站厂房属于高大空
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焊接技术是现代工业施工的一项中极其重要的基础技术,由于其生成过程及污染物本身的特殊性,会长时间聚集在作业区域空间内部并难以消除,若被施工人员吸入则会严重损坏人体的身体健康,极易罹患如尘肺等各种职业疾病。因此对各种作业空间内的焊烟进行治理极为重要。针对抽水蓄能电站地下厂房的机电安装期,由于需要对大量机组设备进行安装工作,则厂房内部的焊接施工任务较大,期间会产生大量的焊烟。而抽水蓄能电站厂房属于高大空间,焊烟在其中容易发生聚集,不易消除。因此对抽水蓄能电站机电安装期焊烟扩散规律与施工通风策略开展相应的研究具有十分重要的意义。据此,本研究基于山东潍坊抽水蓄能电站的地下厂房机电安装期的实际焊接施工,首先梳理国内外对于焊烟扩散机理与焊烟治理措施的相关研究,建立1:1三维物理模型;运用Fluent数值模拟软件,选择合适的数值计算模型,针对不同的焊接施工工况,设定边界条件,对厂房内的焊烟扩散及施工通风进行数值模拟计算;通过分析计算结果不断对通风方式和厂房内气流组织进行优化,得到较优的焊接施工通风策略。通过分析数值模拟结果,得到了抽水蓄能电站机电安装期主厂房内的焊烟扩散规律,并通过气流组织研究最终得到了针对不同焊接施工工况的较优通风策略。研究结果表明:在无通风的静态状态下,焊烟在水平方向以焊点为中心呈圆形扩散,竖直方向呈扇形扩散;距离地面8m以上的厂房空间焊烟浓度基本达标,主要治理范围应为距离地面2m以下的人体呼吸区;送风可使厂房内的焊烟浓度逐渐降低,靠近送风口的区域焊烟浓度较低,远离送风口的区域焊烟浓度较高;将送风口下移至距焊接施工平面3m的位置,主厂房排风口下移至距地面1m的位置,并且在隧洞内合理的布置挡风墙,可优化厂房内气流组织,提高通风净化效率;运用优化后的通风策略可在焊接施工作业时间内,将厂房内的焊烟浓度不达标区域范围缩小50%以上,对于焊接施工区内部聚集的焊烟通过局部净化装置进行消除;冬季施工时竖井出口内外存在约320Pa的自然热压差,有利于厂房内的焊烟净化;夏季施工时竖井出口内外存在约-105Pa的压差,可能出现通风倒灌现象,不利于焊烟的排除;当自然排风无法满足排风需要时,需要在竖井出口处设置排风机,进行机械排风。
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