摘要:以鍛件生產(chǎn)車間生產(chǎn)活動(dòng)和設(shè)備組成的特點(diǎn),介紹了在鍛在壓車間的防塵、防毒、防暑降溫、防噪、防振及有關(guān)職業(yè)衛(wèi)生設(shè) 計(jì)的措施。可供新建、改擴(kuò)建及技術(shù)改造的鍛件生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)者參考。
主題詞:鍛件生產(chǎn)車間, 職業(yè)衛(wèi)生,設(shè)計(jì)
職業(yè)衛(wèi)生是勞動(dòng)保護(hù)的重要組成部分。勞動(dòng)保護(hù)與環(huán)境保護(hù),兩者不僅密不可分, 而且有著共同的任務(wù)。職業(yè)衛(wèi)生的宗旨是改善勞動(dòng)條件,加強(qiáng)人們?cè)谏a(chǎn)活動(dòng)中的勞動(dòng)保護(hù),控制或消除其危險(xiǎn)因素,防患于未然。搞好勞動(dòng)保護(hù),也是社會(huì)主義制度優(yōu)越性的體現(xiàn)。國(guó)內(nèi)外的許多 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)告戒人們,忽視職業(yè)衛(wèi)生和安全生產(chǎn)技術(shù),往往會(huì)造成慘重傷亡和很大的經(jīng)濟(jì)損失,據(jù)統(tǒng)計(jì),世界各國(guó)由于各種工傷事故和職業(yè)病所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約相當(dāng)于其國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的5% 左右。就我國(guó)來(lái)說(shuō),全國(guó)范圍內(nèi)的職業(yè)病,尤其是癌癥的潛在威脅也是很大的,大城市和工業(yè)城市 尤為甚,已引起了人們的普遍關(guān)注。近些年來(lái),隨著人們對(duì)勞動(dòng)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)相輔相成的客觀規(guī) 律認(rèn)識(shí)的提高,對(duì)勞動(dòng)保護(hù)與環(huán)境保護(hù)日益重視,國(guó)家和有關(guān)部委相繼頒發(fā)了一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定、規(guī)范等。這不僅對(duì)車間工藝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行職業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)提出了要求,同時(shí)也為設(shè)計(jì)提供了依據(jù) 。按鍛件生產(chǎn)車間生產(chǎn)活動(dòng)和設(shè)備組成的特點(diǎn)分析,搞好其職業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)是防塵、防毒、 防暑降溫、防振、防噪等。其中與防塵防毒有關(guān)的粉塵廢氣以及與防振防噪有關(guān)的振動(dòng)和噪聲等公 害的產(chǎn)生源、現(xiàn)狀、防治目標(biāo)、治理措施措等,在"鍛件生產(chǎn)車間環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)"一文中已有述及,可供參考。本文將予略。
-、防塵
粉塵亦稱煙塵。從其塵源產(chǎn)生之后。會(huì)在氣流帶動(dòng)下擴(kuò)散到空氣中。到處彌漫,危害人們的健康。據(jù)知,粒徑> 10μm的塵粒在靜止空氣中能很快沉落,稱為落塵,一般不被人體所吸收。而粒徑<10μm的 塵粒則易飄浮在空氣中,稱為飄塵。其中3μm的塵粒可有58%左右沉積于人們的鼻腔內(nèi),35 %左右被吸入人們?nèi)朔闻輧?nèi),7%有可能進(jìn)入人的纖毛氣道,但可通過(guò)呼吸和痰液排出體外。0.4~0.5μm的塵粒被人們吸人體內(nèi)之后,大多數(shù)可隨著人們的呼吸排出體外。危害最大的是≤ 0.25μm的塵粒,它可在靜止空氣中幾乎不沉降,隨氣流到處飄蕩,并有較強(qiáng)的吸附能力。但 在鍛件生產(chǎn)車間,尤其是以原煤為燃料的車間里,通過(guò)治理,粉塵基本上還不會(huì)成為職業(yè)病的病源 。
二、防毒
鍛件生產(chǎn)車間內(nèi)空氣中存在的有害物質(zhì)的種類和數(shù)量是其勞動(dòng)條件的標(biāo)志之一。鍛件生 產(chǎn)活動(dòng)中有害氣體的產(chǎn)生源,亦如"廢氣"一樣,主要是工業(yè)爐用燃料燃燒生成的含CO、SO2 、NOx、苯并(3)芘的氣體及鍛件清理,模具潤(rùn)滑等所產(chǎn)生的帶有腐蝕性的蒸汽霧、酸(堿) 霧等。這些氣體中的有害成分對(duì)人的健康的危害可見(jiàn)表1所列。鑒于上述有害氣體對(duì)人們健康的危害,國(guó)家制訂的國(guó)標(biāo)(GB3095-82)廠"大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)"中,對(duì)其規(guī)定了相應(yīng)的排放 標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,車間內(nèi)有害氣體的氣量與其所用燃料種類、耗量、燃燒狀態(tài)、操作水平和工藝 方法等因素有關(guān)。我國(guó)煉油廠生產(chǎn)的燃料油的含硫量多為<l%。燃燒之后可產(chǎn)生SO22.2~ 5.2g/kg,CO58g/表1有害氣體對(duì)人的危害表2大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095- 82摘選)kg,NO及N02各為0.33g/kg。而國(guó)內(nèi)比較知名的煙煤產(chǎn)地所生產(chǎn)的煤中 含硫量多在2%左右,比燃料油高一倍以上。無(wú)煙煤的硫含量稍低,一般為1~1.2%。就是號(hào) 稱為最潔凈的氣體燃料如天然煤氣,燃燒之后也要產(chǎn)生NO及N02各0.21g/m3(CO- 37g/m3等。與之相比,模具潤(rùn)滑劑燃燒及毛坯軟化酸洗中所產(chǎn)生的有害氣體量則是很小的。 燃料燃燒所生成的實(shí)際煙氣量可以下式計(jì)算:式中Vo-理論煤氣量,可以表3的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 m3/m3或m3/kgLo-理論空氣消耗量可以表3的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。m3/m3或m3/k gα-過(guò)剩空氣系數(shù)。實(shí)現(xiàn)機(jī)械化加煤的爐子可取1.2,能自動(dòng)控制的油爐可取1.15,氣體 燃料為1.05~1.10表注:一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)系為保護(hù)自然生態(tài)和人群健康。長(zhǎng)期接觸不發(fā)生任何危 害影響的空氣質(zhì)量要求;二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)則為保護(hù)人群健康和城鄉(xiāng)動(dòng)植物在長(zhǎng)期或短期接觸下不發(fā)生傷害 的空氣質(zhì)量要求;三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)只保護(hù)人群不發(fā)生急、慢性中毒及城市動(dòng)植物正常生產(chǎn)的空氣質(zhì)只要求 。表3Vo及Lo經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式據(jù)測(cè)算,燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣總量中有可能進(jìn)入車間環(huán)境中的有 害氣體之最高量不會(huì)超過(guò)其總氣量的10%。按我國(guó)工業(yè)爐熱平衡測(cè)算資料統(tǒng)計(jì)分析,通過(guò)爐門(mén), 觀(點(diǎn))火孔等縫隙孔洞處逸散于車間環(huán)境空氣中的煙氣量?jī)H占其燃料燃燒生成物總量的4~7% 。因此,在工業(yè)爐的正常操作條件下,排入車間的有害氣體量不是很大的,尤其選用低有害成分的 燃料和性能先進(jìn)的燃燒器和燃燒系統(tǒng)以及良好的余熱利用、排煙、通風(fēng)等配套設(shè)施,一般都可達(dá)到 國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。在非事故跑、冒的情況下勿需采取專門(mén)的防毒措施。
三、防暑降溫
鍛件生產(chǎn)車間是一個(gè) 熱源多而分散的熱加工部門(mén),尤其夏季,搞好防暑降瘟是勞動(dòng)保護(hù)者的重要任務(wù)之一。鍛件生產(chǎn)所 需的工業(yè)爐,經(jīng)加熱的熱毛坯,熱態(tài)切邊的飛邊與料芯、成品熱鍛件以及逸散于車間環(huán)境內(nèi)的煙氣 ,設(shè)備與傳動(dòng)介質(zhì)運(yùn)行后所產(chǎn)生并散發(fā)于車間內(nèi)的熱等,均為需要防治的熱源。在車間工藝設(shè)計(jì)時(shí) ,一般可以采取如下措施來(lái)防暑降溫。
1.隔熱與散熱對(duì)于熱源進(jìn)行隔離,使之限定在一定的范圍 內(nèi),是改善車間內(nèi)工作環(huán)境條件和防暑降溫的有效途徑之一。為此,在工藝設(shè)備平面布置時(shí),在不 影響其工藝流程合理的前提下,可將其主要熱源設(shè)備相對(duì)集中布置,進(jìn)行隔離,以保證主要操作區(qū) 不受其散熱的影響。車間設(shè)計(jì)中采用的爐子跨可披屋便是基于這種想法的一例。其次便是將生產(chǎn)過(guò) 程中產(chǎn)生的熱鍛件、熱毛邊、熱料頭與料芯等及時(shí)吊運(yùn)至室外或指定的地點(diǎn)存放,避免其向主操作 區(qū)或人員集中的處所散熱。那些不受冷卻速度和冷卻方式限制的大中型鍛件,終鍛之后應(yīng)迅速吊離 作業(yè)區(qū),入爐待料或于指定點(diǎn)集中存放,盡量使其余熱少向作業(yè)區(qū)散發(fā)。組線生產(chǎn)的模鍛件,完成 變形,切邊工序的成品鍛件,凡可利用余熱進(jìn)行熱處理者,應(yīng)立即裝入勻熱爐進(jìn)行后續(xù)的淬火回火 或正火處理,使其熱量得到有效利用,達(dá)到散熱最小的目的。使用開(kāi)式操作臺(tái)的鍛造設(shè)備,為避免 熱毛坯及熱鍛件的輻射熱對(duì)司機(jī)的烘烤。司機(jī)臺(tái)前可設(shè)置不防礙操作視線的隔熱屏。大鍛件生產(chǎn)過(guò) 程中表面可見(jiàn)缺陷在工位上進(jìn)行的火剝處理,操作者與高溫鍛坯之間必須設(shè)置可移式隔熱屏。集中 存放的熱鍛件及工業(yè)爐等散發(fā)的輻射熱對(duì)相鄰工位產(chǎn)生較大影響時(shí),其間亦設(shè)置隔熱屏。這些隔熱 措施,對(duì)于改善操作者的工作條件,保護(hù)其健康都是實(shí)踐證實(shí)的有效之舉。
2.局部降溫鍛件生產(chǎn) 活動(dòng)中人員比較集中的易散發(fā)集聚熱量的場(chǎng)所主要是鍛件成形作業(yè)區(qū)、裝出爐操作區(qū)、設(shè)備操作室 、行車駕駛室或遙控室、儀表控制室、變配電室以及鍛件切割、清理區(qū)等。夏季難以采取綜合的有 效排熱措施者,可考慮局部的空調(diào)、送風(fēng)降溫。常用的簡(jiǎn)單送風(fēng)設(shè)備為可移式軸流式風(fēng)機(jī)。使用中 應(yīng)注意不將車間內(nèi)可能的有害物質(zhì)或氣體吹向人體。送風(fēng)的氣流方向宜從人體前側(cè)上方吹向人的頭 、頸、胸等部位。不宜直吹。封閉的操作室、控制室、駕駛室等,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮隔熱措施,夏季可 配置小型冷風(fēng)機(jī)組或空調(diào)機(jī)組進(jìn)行局部降溫局部送風(fēng),一般不采用噴淋式軸流風(fēng)機(jī),以防關(guān)節(jié)炎等 職業(yè)病的發(fā)生。
3.工業(yè)爐設(shè)計(jì)車間內(nèi)的工業(yè)爐是一大熱源。它應(yīng)按評(píng)價(jià)企業(yè)合理用熱技術(shù)導(dǎo)則" (GB3486-83)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和選取燃燒空氣系數(shù)、爐體外表面溫度和余熱回收利用率 等,以減少散熱。下排煙的工業(yè)爐應(yīng)設(shè)置合理的排煙系統(tǒng),不使熱煙氣外逸。爐門(mén)等孔洞縫隙應(yīng)考 慮密封措施,以防爐內(nèi)熱氣向車間散放。
4.廠房與通風(fēng)設(shè)計(jì)保持良好的自然通風(fēng)是廠房設(shè)計(jì)的最 基本要求之一。鍛件生產(chǎn)車間的廠房型式、尺寸等取決于生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備構(gòu)成及生產(chǎn)發(fā)展要求。一 般情況下,主跨及爐子跨廠房的屋頂應(yīng)設(shè)置天窗或氣樓(窗)。以便利用車間內(nèi)熱氣流密度小而自 然上浮的原理,進(jìn)行室內(nèi)外冷熱氣流的交流置換。依據(jù)熱加工生產(chǎn)的特點(diǎn),廠房的軌頂標(biāo)高或屋架 下弦的高度不宜大低。廠房外圍結(jié)構(gòu)上用于自然通風(fēng)的窗臺(tái)下沿標(biāo)高宜適當(dāng)降低,尤其南方地區(qū)可 按O.6~0.8m考慮,北方地區(qū)也不宜高過(guò)1~1.2m。廠房?jī)?nèi)設(shè)備工位應(yīng)隨著主導(dǎo)風(fēng)向布置。主進(jìn)風(fēng)側(cè)的車間外圍不宜建造輔助用房,以免影響其自然通風(fēng)效果。車間廠房上的門(mén)窗在設(shè)計(jì)中均應(yīng)考慮易于啟閉、擦式的裝置,以便依季節(jié)的不同調(diào)節(jié)自然進(jìn)風(fēng)量。
5.室內(nèi)空氣溫度與濕度 的設(shè)計(jì)要求人體正常體溫一般為36.5~37.5℃。如周圍環(huán)境溫度超過(guò)此限,則人體無(wú)法靠 輻射與對(duì)流來(lái)散熱。只有靠蒸發(fā)來(lái)散熱。由是,如不及時(shí)調(diào)節(jié)室溫或采取降溫措施幫助人體散熱, 則易導(dǎo)致人體溫度升高,出現(xiàn)中暑或衰竭癥狀。因此,車間設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)季節(jié)和勞動(dòng)條件的變化通 過(guò)自然通風(fēng)和局部人工降溫來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度。通常主操作區(qū)的夏季氣溫以17~20℃為宜。 操作區(qū)以外的室溫雖允許比室外氣溫高3℃左右。但最高不得>28℃(北方地區(qū))。相應(yīng)的冬季 室內(nèi)氣溫可維持在12~9℃的范圍內(nèi),即是在停產(chǎn)或不能維持正常生產(chǎn)的條件下。也不宜<3℃ ,以防管道凍裂。事實(shí)上,室內(nèi)氣溫只是對(duì)人體熱平衡產(chǎn)生影響的一個(gè)因素,勞動(dòng)強(qiáng)度、勞動(dòng)持續(xù) 時(shí)間、空氣濕度、氣流速度,輻射熱強(qiáng)等都對(duì)人的機(jī)體熱平衡產(chǎn)生影響,應(yīng)綜合考慮。一個(gè)有針對(duì) 性的勞動(dòng)衛(wèi)生調(diào)查表明:當(dāng)氣溫達(dá)37℃,輻射熱強(qiáng)為1.5kcal/cm2•min,,相對(duì) 濕度65%,風(fēng)速0.6m/s,中等勞動(dòng)強(qiáng)度下持續(xù)30分名鐘時(shí),有可能出現(xiàn)先兆中暑癥狀。 車間內(nèi)空氣的相對(duì)濕度維持在60~40%為宜。操作區(qū)的空氣流速宜控制在0.2~0.3m/ s。車間設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量滿足上述提出的溫度、相對(duì)溫度和風(fēng)向風(fēng)速的一般要求,為保護(hù)勞動(dòng)者的健康創(chuàng)造條件。
四、防噪鍛件生產(chǎn)車間,在機(jī)械行業(yè) 里是個(gè)混響噪聲較大的部門(mén)。人們生活在噪聲較大的環(huán)境里,對(duì)其聽(tīng)力、健康、心理等都會(huì)有所影 響。因此,車間設(shè)計(jì)中的防噪問(wèn)題不可忽視。
1.噪聲可造成人的聽(tīng)力損失人耳暴露在噪聲環(huán)境中 前后聽(tīng)覺(jué)靈敏度的變化稱為聽(tīng)力損失。噪聲對(duì)人體最直接的危害便是聽(tīng)力損傷。1971年ISO 的聲學(xué)委員會(huì)曾發(fā)表了一個(gè)調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料,公布0~45年連續(xù)噪聲的A聲級(jí)與聽(tīng)力損害危險(xiǎn)率的 關(guān)系表,錄于表4可供借鑒。表4聲級(jí)與聽(tīng)力損害危險(xiǎn)率(%)關(guān)系表由表4可見(jiàn),≤80dB( A)者,不會(huì)發(fā)生噪聲性耳聾。而危險(xiǎn)率>10%者,85dB(A)需40年,90dB(A) 需10年,≥100dB(A)者用不了5年。因此,有的國(guó)家把90dB(A)定為8小時(shí)的聽(tīng) 力保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。即是這樣也會(huì)給20%的人帶來(lái)長(zhǎng)期的影響。所以,有的國(guó)家將此標(biāo)準(zhǔn)定為85dB (A)。我國(guó)頒布的噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為:新建車間85dB(A),老車間改造90dB(A) ,但最高不得超過(guò)115dB(A)。噪聲性耳聾的發(fā)病率與人體感受的噪聲強(qiáng)度、頻率和在噪聲 環(huán)境中持續(xù)工作的時(shí)間等有關(guān)。通常認(rèn)為人耳暴露在噪聲下的時(shí)間增加一借,其接受到的聲能也加倍。90dB(A)下的8小時(shí)和93dB(A)下的4小時(shí)及96dB(A)下的2小時(shí)等三者 對(duì)人聽(tīng)覺(jué)的影響是相等的。由此,縮短在噪聲環(huán)境條件下的工作時(shí)間也是勞動(dòng)保護(hù)的一項(xiàng)有效措施 。此外,當(dāng)人突然暴露在≥140dB(A)的噪聲環(huán)境里,有可能使人的聽(tīng)覺(jué)器官受急性外傷, 造成雙耳失聽(tīng)的暴露性耳聾。模鍛件生產(chǎn)中鍛錘發(fā)出的脈沖性冷擊模噪聲,雖持續(xù)時(shí)間很短,但其 峰值很高,嚴(yán)重時(shí)有產(chǎn)生暴露性耳聾的可能。因此,向勞動(dòng)者發(fā)放防噪耳塞、耳罩或頭盔等,加強(qiáng) 個(gè)人防護(hù)也是很重要的勞保措施。
2、噪聲能影響人們的健康噪聲易引起消化系統(tǒng)疾病。通過(guò)試驗(yàn) 證明,在80dB(A)的環(huán)境里,腸蠕動(dòng)減少37%左右。噪聲終止,蠕動(dòng)由于過(guò)量補(bǔ)償而引起 消化不良。長(zhǎng)此下去易導(dǎo)致潰瘍病癥。噪聲還可引起人的緊張反應(yīng),使腎上腺素增加,導(dǎo)致心率改 變和血壓升高。噪聲也能使人出現(xiàn)頭痛、頭暈、多蘿、乏力、記意力衰退、失眠、疲勞甚至惡心、 嘔吐等神經(jīng)系統(tǒng)的病癥。
3、噪聲干擾睡眠造成不良的心理影響良好的睡眠和心理情緒是保證人體 健康的重要因素。但噪聲卻影響人的睡眠的質(zhì)量和數(shù)量,尤其突然的噪聲可使人驚醒,加快熟睡到 瞌睡的回轉(zhuǎn),縮短熟睡時(shí)間或終止轉(zhuǎn)向熟睡的循環(huán)。從心理上產(chǎn)生煩燥情緒,影響工效,易形成注 意力分散,為事故埋下隱患。
4、噪聲影響語(yǔ)言交流在以鍛錘為主的鍛件生產(chǎn)車間里,人們之間的 語(yǔ)言相互交流比較困難,往往要對(duì)著耳朵大喊大叫或相互打手勢(shì),所以,說(shuō)話聲大便成了車間工作 人員習(xí)以為常的職業(yè)病。鍛件生產(chǎn)車間的混響噪聲常常達(dá)到90dB(A)左右。因此,在目前尚 無(wú)有效的防護(hù)控制措施的條件下,以上提到的加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)和采用輪換作業(yè)法,縮短高噪環(huán)境下的 作業(yè)時(shí)間的作法,常被國(guó)內(nèi)外廠家所采用。五、防振鍛件生產(chǎn)活動(dòng)中,振源對(duì)人的受振影響分為全 身性的和局部性的。在有振設(shè)備旁工作的人員受其振幅和振波的影響,多為全身性的,而手持風(fēng)動(dòng) 工具進(jìn)行作業(yè)的人所受到的振動(dòng)影響則為局部性的。全身性受振的影響,易引起人的神經(jīng)、消化、 排泄、生殖、呼吸等系統(tǒng)偽一些職業(yè)病。對(duì)此有人曾進(jìn)行過(guò)全身受振主觀感覺(jué)試驗(yàn)的研究,其結(jié)果 見(jiàn)表5表5全身受振主觀感覺(jué)試驗(yàn)較大的局部受振,則易引起手麻、手痛、手涼、手白等一些癥狀 。振動(dòng)對(duì)人的影響程度與振動(dòng)強(qiáng)度、頻率、方向和受振時(shí)間有關(guān)。一般以"不舒適"、"疲勞"、 "忍耐極限"等三個(gè)界限標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。用于全身受振影響的疲勞界限值,按ISO組織的規(guī)定分垂 直和水平兩個(gè)方向限值,列于表6供參考。而振動(dòng)傳于人手的適用于寬帶頻譜之忍耐極限值,列于 表7。也系ISO在"人對(duì)手傳振動(dòng)暴露的測(cè)量和評(píng)價(jià)指南"所提供。我國(guó)現(xiàn)有1t~166t鍛 錘基礎(chǔ)振動(dòng)實(shí)測(cè)的最大加速度有效值多在8.9~17.8m/s2多之間,≤400t機(jī)械壓力 機(jī)則為1.8m/s2多左右。我國(guó)生產(chǎn)的風(fēng)鏟為3~6。8m/s2及風(fēng)砂輪為8.6m/s2 。多高于表6~7所列的數(shù)值。在振動(dòng)強(qiáng)度和頻率、方向等都難以改變時(shí),表6疲勞界限垂直/水 平方向加速度有效值(m/s2)表7傳給手的振動(dòng)忍耐極限值保護(hù)操作者健康的較好方法是縮短 其作業(yè)時(shí)間。但防振的最根本措施,則是組織專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn),改革生產(chǎn)工藝,選用低振設(shè)備和提高生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化。自動(dòng)化程度,以達(dá)到減振或消振改善工作條件,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保護(hù)勞動(dòng)者健康的目的。
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