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有机溶剂作业场所通风排毒设施问题及浓度监测

时间:2023年09月20日信息来源:本站原创 点击: 【字体:

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    有机溶剂属于有机化合物,通常呈液态,可溶于多种物质,具有较强的挥发性、毒性,多用于工业生产。如果在使用过程中未进行有效防护,轻者中毒,严重者可能危及生命。针对有机溶剂防护措施,通风排毒是比较常见的方式,但由于有机溶剂挥发后所产生的气体呈无色状态,所以难以直观地判断通风排毒的效果。为提升通风排毒有效性,必须了解有机溶剂挥发的有毒气体的特性,分析通风排毒设施常见问题,在此基础上进行改善和优化,从而降低工业生产中存在的隐患。
1  有机溶剂挥发气体的危害大多有机溶剂存在有毒性,工作人员长期处于具有毒性的环境中,极易引发多种职业病。以“甲苯”为例,甲苯属于苯系物,属于有机溶剂所释放的一种有害物,长期接触甲苯会刺激人体皮肤、呼吸道黏膜以及眼结膜等,甚至引发白血病或其他癌症,从事喷漆作业、橡胶厂制胶工等,出现职业病的概率较高。
 
2  影响有机溶剂挥发的主要因素有机溶剂蒸汽是由液态转变为气态,最后进入空中,其主要影响因素为四点,分别为饱和蒸汽压、温度、表面积以及风速。
2.1  饱和蒸气压饱和蒸汽压就是固体或液体处于相平衡的蒸汽所具有的压强,在相同环境中,饱和蒸气压越大,有机溶剂液体变为气体的量越多,也就是发挥的量越多,因此饱和蒸汽压越大,那么有机溶剂挥发的速度也会加快。
2.2  室内温度室内温度也是影响有机溶剂挥发的重要因素,温度越高,有机溶剂分子越活跃,越容易与空气结合,形成有毒混合气体,因此有机溶剂挥发的速度与温度成正比,室内温度越高,有机溶剂越容易挥发。
2.3  表面积有机溶剂挥发速度与暴露在空气中的表面积密切相关,暴露的面积越大,有机溶剂与空气接触的分子数量就会越多,分子越容易挥发到空气中去。
2.4  有机溶剂风速风速越大,有机溶剂分子被风带入空气中的就越多,有机溶剂越容易挥发,如果在室内饱和蒸汽压和温度一致的前提下,有风、无风的状态下有机溶剂挥发量可相差 10 倍之多。
 
3  有机溶剂挥发气体的分布有机溶剂挥发的有毒气体呈现无色状态,想要发现并不容易,因此必须了解外界因素对其挥发时的影响和挥发后的去向,才能做出针对性的防护措施,来保护作业人员的身体健康。
3.1  温度有机溶剂挥发的有毒气体跟空气混合后,形成混合有毒气体,其容重随着温度变化而变化,温度越高其容重越小,因此,在温度较高的工作环境中,混合有毒气体越容易在环境上层空间聚集。此外,因热空气,向上升的原理,温度较高的环境中,混合有毒气体也会被热空气带入到上层空间之中。
3.2  密度有机溶剂密度越大,其发挥的有毒混合气体的容重就会越大,其容重大于空气时,就会下降,因此密度较大的有机溶剂挥发的混合气体容易在环境下方聚集。
3.3  气流在有空气流动的环境中,有机溶剂挥发的有毒混合气体会被气流所带走,在空气流动的下风口所聚集。
 
4  运用通风排毒系统时常见的问题了解有机溶剂挥发的特性和分布后,就要针对作业内容、环境的不同,制定相应地排除空气中有毒气的计划。通过排风控制有毒气的时候所用的排风方式也不相同,一般会分为局部和全面排风两种不同的排风方式,笔者从这两点入手展开分析。
4.1  局部通风排毒局部通风排毒方式优势在于排风量小,通风排毒效果好,其中出现问题较多的有以下三部分,分别为排风罩、风管、风机。
(1)排风罩设置不够妥当。排风罩的作用是捕捉空气中的有害物,判断局部排风方式防护效果的依据可以通过检验排风罩结构、安装位置、排风量等来实现。其中,工业生产中比较常见的安装方式是上吸式、侧吸式和下吸式三种。分析排风罩所发挥的作用,在使用时应判断有机溶剂挥发气体运动的方向,来选择相应位置,但在实际使用过程中经常会出现以下问题,影响排风罩控制效果,甚至出现回流情况。
①排风罩的罩口太小,从而形成有毒气体排除不干净等问题。
②排风罩距离污染源过远,导致有机溶剂挥发的气体周围风量变小,排风系统吸不走有毒气体。
③排风罩扩张角过大,导致其中间的风量远远大于两边的风量,使有毒气体不能均匀的被排出。
④罩口未设围挡,在别的空气流动影响下容易造成有毒气体被带到别的地方去,导致排毒不彻底。
⑤排风时有毒气体经过工作人员,这样会导致工作人员呼吸时吸入有毒气体。
(2)风管设计不合理。风管的作用在于排出有害气体,如果排风管设计不合理,例如,排风点大于 7 个,那么各个支管运作过程中难以平衡;风管断面突然扩大或缩小、采用直角弯管等不合理设计,都会影响风管使用效果。
(3)未选择适合的风机。风机是带动排风系统的核心部分,也就是整个排风系统的心脏,对于风机的选择是至关重要的,需要结合实际使用情况来考虑,如果风机功率太低,会出现排风系统动力不足、吸力小的现象,从而影响有机溶剂挥发气体的排出效率;如果风机功率过大,致使风速过高,会浪费资源,也有可能会影响有机溶剂使用情况,导致商品质量不合格。
 
4.2  全面通风排毒全面通风排毒方式作用面积更大,通常是辅助局部通风存在,在局部通风难以有效控制有机溶剂危害时,会使用全面通风系统进行排毒。就是把整个房间进行换气,全面通风排毒设备在使用时存在的问题有以下两点:
(1)气流组织方案不合理。常见的排风方式有上送下排、下送上排、上送上排等,但在实际工作中,大多企业通常会采用上送上排,优点在于通风管道可以设置在顶部空间,安装方便且节省空间,这种方式虽然能够排出作业场所顶部有害物质,但对于排出室内有毒气体的效果并不理想,这一模式容易局部出现涡流,气流短路、气体回流等情况,这也是气流组织方案不合理所存在的安全隐患。
(2)通风换气量计算不合理。按照国家规定,一个空间存在多种有害气体时,应按照各种气体分别稀释至规定接触限值所需空气量的总和来计算全面通风换气量。但实际上,很多企业并未重视这一点,导致全面排风换气量不足,难以达到有效降低作业场所有机溶剂浓度这一要求。
(3)通风口位置设计不合理。部分企业在安装通风系统的时候,没有根据有毒气体的分布由浓度较低空间往浓度较高的空间顺序进行通风,这样既无法快速地排出有毒气体,又会导致有毒气体到达工作人员的呼吸区,增强有毒气体的危害。此外,部分企业在设计外部进风口和出风口时距离过近,由于风向原因,极有可能使进风口再次吸入排出的有毒气体,造成二次污染。
 
5  控制有机溶剂作业场所通风排毒设施的方式在工业生产场所应优先考虑使用局部通风,当使用局部通风难以达到国家卫生标准时,再配合使用全面通风。此外,不同作业环境、作业内容对有机溶剂蒸汽处理方式也有差异,一切的排毒措施都是以工作人员的安全为出发点,了解机溶剂使用类型、方式、挥发时特性等问题,再结合实际情况来正确的安装和使用通风系统,如果室内温度高时,有机溶剂容重变小,有机溶剂挥发的有毒气体容易聚集在环境上层,这时就可以采用下送上排的方式进行全面通风。如果有机溶剂密度过大,其挥发气体容重大于空气时,有毒气体就会在环境下层聚集,这时应采用上送下排的方式,确保送入的新鲜空气首先到达工作人员的呼吸区,让工作人员的安全得到保障。例如,刷漆、喷漆作业,刷漆、喷漆会按照加工物体的大小来设计通风排毒方式。通常加工小件物体时,喷漆、刷漆位处于固定状态,制作完成的半成品会进入流水线进行再加工,所以在设计通风排毒设备时因有机溶剂挥发的有毒气体位置固定,可采取侧排风进行收集;当加工大件物体时,会在特定的空间内进行操作,在此过程中工作人员需要不断移动位置,保证喷刷均匀,所以采取上送下排的方式进行全面通风最适合,这样会使室内气流逐渐从低浓度区域向高浓度区域流动,工作人员则处于上风向。其次,针对不同情况,企业应适当增加局部抽风排毒装置,将挥发性较强的有毒物质及时通过管道排出室内,同时应将通风排毒装置的排风罩罩口处增设挡帘,用以缩短罩口与污染源之间的距离,降低出现气流短路的概率,必要时可增设全面通风排毒装置或是在作业岗位侧墙安装流风机,保证室内空气流通,借此降低室内有机溶剂蒸汽排出的效果。最后,为保护工作人员人身安全,企业可以通过改革工艺,用无毒或是低毒的物质代替高毒物质,并通过培训、奖惩制度等,提高工作人员自我防范意识,并配以高质量、完善的保护体系,尽可能地为工作人员营造优良的工作环境。
 
监测有机溶剂VOC浓度,满足现行国家卫生标准(工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素)要求的浓度限值的条件下进行,为尽量做到保护现场工作人员的安全,规定当现有探测器的测量范围不能满足测量要求时,有毒气体的测量范围可为0~30%IDLH。选用索富通GT-9801TC有毒气体探测器,量程0~100ppm,灵敏度1ppm,报警值20ppm,在高浓度下风区域安装。
 
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7  结语通风是降低作业环境中有毒气体最为有效的方法,为更好地防止有机溶剂挥发的有毒气体带来危害,应根据不同有机溶剂的用途和使用的有机溶剂特性,来分析有机溶剂挥发的有毒气体在空气中分布特点,在此基础上,以工作人员呼吸区为上风口来设计通风排毒系统,使排毒效果达到最佳,工作人员的安全也能得到保障。
 
 
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