粉尘是一种通俗地对能较长时间悬浮于空气中的固体颗粒物的总称。粉尘污染是大气中危害最久, 最严重的主要污染物。一般来说冶金过程和化学过程中形成的固体颗粒气溶胶、燃料燃烧过程中产生的飞灰和黑烟称为烟尘, 其他情况以及泛指小固体颗粒的气溶胶通称为粉尘。可以分为无机、有机及混合型粉尘。按颗粒大小又可分为可见粉尘、显微粉尘以及起显微粉尘。按燃烧性质又可分为易燃易爆和非易燃易爆粉尘。按卫生角度又可分为呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘。
在涂料生产中, 不可避免的会使用大量的固体原料, 约占其原料的30%左右, 且品种多样。产生的粉尘污染也是种类较多, 有极大危害工人的身体健康的呼吸性粉尘, 有易燃易爆的爆炸性粉尘, 有无机亦有有机粉尘等。随着国内涂料工业的大规模发展, 其粉尘污染带来的各方面的危害也不容忽视, 需要建立一套可靠有效的防控措施来消除污染和降低危害。
涂料生产不可避免的使用大量粉料, 常用的有钛白粉、氧化锌、锑、碳酸钙、滑石粉、氧化铁、硅灰石粉、炭黑、膨润土等。涂料生产的粉尘绝大部分可以归纳为2类来源: (1) 拆包投料包装好的粉料, 需要根据生产配方按比例按次序投入到混合缸内。投料环节中打开包装、称重、投入缸体等过程, 不可避免地会产生粉尘。这也是涂料生产中的粉尘主要来源。1.1故障或事故状态, 例如运输事故, 设备维修, 意外泄漏等。
在涂料生产过程中, 自动化程度低, 需要手工配料, 工人有较多地接触粉尘的机会。粉尘种类不同, 引起的健康危害也不同。按照2015版职业病危害因素分类目录, 涂料工业中比较严重的职业病危害有矽肺、炭黑尘肺、石棉肺、滑石尘肺、以及其他粉尘肺。
矽肺是目前为止危害最严重的尘肺病。是由于长期吸入游离二氧化硅含量超过10%的无机性粉尘引起的。空气中游离二氧化硅在10%以下时为2mg/m3, 在80%以下时为1 mg/m3, 超过以上标准即容易发病。空气中游离二氧化硅的含量越高, 粒径越小, 接触时间越长, 越易发病。其他尘肺尘肺病也是目前国内有报道的最常见的职业病。
在涂料生产时, 某些固体粉料还会引起粉尘爆炸, 如炭黑等。当悬浮在空气中的可燃性粉尘达到爆炸下限以上, 遇点火源 (电弧、静电等) 瞬间发生燃烧, 产生高温使有限空间内的气体迅速膨胀、压力增大, 产生爆炸的过程。
粉尘爆炸还会引起二次爆炸, 由于粉尘的初始爆炸气浪会将沉积粉尘扬起, 在新的空间达到爆炸浓度而产生的。这种连续爆炸会产生极大的破坏。
粉体原料的投入需要按一定的比例加入才能生产出合格的产品。如果在投料过程中, 产生较多的粉尘, 则会使得加入到生产中的量减少, 造成产品不合格。尤其是比重较轻的粉料, 例如滑石粉、气硅等, 如在投加时损失较多, 会使得投料的准确性较差, 从而产品品质不达标。难以获得理想的经济效益。
通过分析粉尘产生的原因、其扩散的特性、以及危害作用机理等方面, 采取有针对性的措施, 来降低其危害。通常可以划为源头、过程和防护控制。
改进涂料生产配方, 改善工艺路线, 减少粉末原料在生产中的使用, 从根本上降低粉尘污染的产生。例如对污染大的粉料用小包装运输, 使得每包 (袋) 可以一次投完, 不需要分包。或者尽可能使用块状或密度较高的等不易产生粉尘污染的原料, 这样可以使粉尘污染大大降低。或者采用粉尘危害性小的替代原料等。
源头控制效果最显著, 但是由于生产配方和工艺方法的改进, 有很大的技术难度, 需要投入大量的研发力量进行科研攻关。短期内无法取得明显的成果, 且成本也非常高。绝大部分涂料生产企业都没有这种能力和资金。因此这种控制方案可实现性最低。
在生产过程中, 针对粉尘可能产生的环节采取相应的技术措施限制、抑制扬尘和粉尘扩散, 降低粉尘污染。例如密闭投料、真空拆包、真空除尘、增湿喷雾等。
过程控制是绝大多数企业采取的粉尘污染防治方法。其可实现性较强, 能有效地降低粉尘污染, 但是对除尘设计计算要求高, 而且不可避免地仍然会有少量的粉尘进入空气中, 如果没有严格的管理措施, 仍然会有潜在的隐患。
采用密闭管道输送、密闭自动 (机械) 称量、密闭设备加工, 防止粉尘外逸。密闭自动投料有气力输送和液体输送两种常见方式。
气力输送又分为压送式和吸送式, 压送式是通过带压气体将给料斗的粉料带入到高位接收料仓内, 再通过重力和螺旋计量给料投入到生产釜内。缺点是无法避免从包装袋到给料斗过程中产生的粉尘, 拆包处仍需有转么的处理措施。
吸送式气力输送, 是将粉料通过负压抽吸至高位料仓内, 在经过除尘分离器, 气体抽吸到真空泵 (罗茨风机) , 再排放。粉料在高位料仓通过重力和螺旋计量给料投入到生产釜内。气优点是含固物料全程负压, 很好地解决了粉尘污染问题。但是由于是负压, 对堆积密度较大的固体, 料仓高度等有限制。
通过文丘里喷射器产生真空将固体粉料吸入到液体中, 粉料直接和液体混合, 避免粉尘产生。真空吸送, 设备相对简单, 不需要额外的除尘设备。但是文丘里喷射装置的能耗较大, 涂料生产中遇到粘度较高的树脂, 产生的真空度较小。适用于密度特别轻, 非常容易扩散的粉尘, 例如二氧化硅、滑石粉等。右图为典型的流程图。
在拆包处设置局部吸风罩, 抽吸拆包时扩散到周围空气中的粉尘, 再用除尘设施分离和消除粉尘。一些固体原料, 不适合使用密闭投料的时候, 可以在拆包处等连续产尘点设置局部吸尘罩。局部吸尘罩也可分为密闭吸尘罩和旁侧吸尘罩, 密闭吸尘罩除尘效果好, 能耗低, 产生的污染少, 但是操作不便且很难实现。旁侧吸尘罩亦称半封闭吸尘罩应用相对广泛, 绝大部分的拆包站采用旁侧吸尘罩, 具有操作便利, 吸尘效果较好等特点。旁侧吸尘罩的设置要考虑吸尘风速、尘源与罩口距离、操作空间等因素。
对亲水性、弱粘性的粉尘较多的区域, 间歇性地喷射水雾, 使粉尘沉降去除。对于某些非密闭性输送运转的物料, 可以通过此方法抑制粉尘的产生和扩散。而生产区域喷雾有助于室内漂尘的凝聚和降落。
针对已有粉尘聚集、洒落部位可以用真空吸尘装置, 将地面、墙角、设备表面上的固体粉尘吸走。再经过除尘设施 (袋式除尘器、旋风分离器、洗涤塔等) 收集并集中处理。
采取源头控制、过程控制可以尽可能消除粉尘污染的产生和扩散, 但是仍然不可避免某些情况下会有粉尘的产生。例如, 运输过程包装袋破损、过程控制中设施故障、除尘器的灰斗二次污染等。可以通过建筑通风除尘的设计来改善作业环境的卫生。
可以利用风压、热压差、合理组织气流等充分发挥自然通风的作用, 自然通风经济性好、无故障, 是建筑通风除尘的首选。
当自然通风不能满足要求时, 可以设置全面或局部机械通风排尘设施。强制进行空气循环, 将清洁空气输送至作业场所, 并带走含粉尘的空气, 通过废气处理设施净化含尘空气后安全排放。全面通风是把整个作业场所的空间作为设计基础, 适合于尘源分散的生产场所。而局部机械通风则是利用局部吸风罩将重点污染区域作为处理目标, 适合于尘源集中的场所。
依据粉尘对人体的危害方式和伤害途径, 进行针对性的个人防护。粉尘对人体伤害途径有三种:一是吸入, 通过呼吸道进人体内:二是通过人体表面皮汗腺、皮脂腺、毛囊进入体内;三是食入, 通过消化道进入体内。那么针对伤害途径, 个人防护对策:一是切断粉尘进入呼吸系统的途径。依据不同性质的粉尘, 配载不同类型的防尘口罩、呼吸器 (对某些有毒粉尘还应配戴防毒面具) ;二是阻隔粉尘对皮肤的接触。正确穿戴防护工作服 (有的还需要穿连裤、连帽的工作服) 、头盔 (人体头部是汗腺、皮脂肪和毛囊较集中的部位) 眼镜等:三是禁止在粉尘作业现场进食、抽烟、饮水等。
导电性、易燃、易爆粉尘在爆炸范围内、遇到火源极易引起粉尘爆炸。常用的防爆措施有采用防爆电器、隔爆设施、设备上安装卸爆阀、建筑物采用卸爆墙 (屋顶) 以及良好的经典接地措施等。
关于涂料生产中的粉尘污染的防控, 需要从涂料生产工艺, 固体原料的特性、产尘场所、及设施的经济性综合考虑。目的是以最小的代价, 满足国家规范要求, 确保作业场所的粉尘在标准范围内, 消除粉尘污染。针对涂料生产最大的污染源是固体原料投加作业, 因此建议采取下列措施综合治理和防范涂料生产的粉尘污染:
(1) 从源头减少粉尘的产生:根据粉尘的扬尘类型选择投料方式, 将粉尘划分为极易、较易和不易扬尘。极易扬尘的一般是堆积密度低的, 颗粒度很细的粉料, 例如滑石粉、二氧化硅等。建议采取密闭的液体真空吸送方式投料。较易扬尘的可以采用液体真空吸送方式或气力吸送方式密闭投料。不易扬尘, 可以采用旁侧吸尘罩作半开放式手工投料。
(2) 使用合适的除尘器, 当二氧化硅、滑石粉等极细物料采用液体真空抽吸方式时, 对于其他较大颗粒的粉尘可以采用旋风除尘或者袋式除尘。在涂料车间的生产中可以设置一台集中式除尘器, 将各个产尘点的粉尘抽吸至除尘器内集中处理。除尘后的气体如果仍有其他污染物, 可以再通过其他尾气处理设施处理后排放, 如没有其他污染可以直接排大气。
(3) 生产厂房内可以布置几个负压吸尘点, 当有粉尘意外出现时, 用软管将洒落的粉尘及时吸入除尘系统内, 确保地面和设备上没有积尘。由于这种吸尘点是偶尔使用, 因此可以与上述的除尘器合用。
(4) 如果涂料车间的粉尘有爆炸危险, 还需要做好以下措施:爆炸危险区域内的用电设施应采用防爆电器;车间应有良好的静电接地;除尘器应配备泄爆阀;车间建筑需设置泄爆墙 (屋顶) 。
(5) 建筑厂房的防尘措施, 由于在产尘点已经专门设置了负压粉尘处理设施。建筑厂房可以采用设置百叶窗等加强自然通风, 减少粉尘的聚集。如果不宜设百叶窗, 可以用机械通风换气。通常确保换气次数超过6次/小时。
(6) 车间还需配备适合的个人防护用品, 防尘口罩和眼镜。
(7) 建立健全生产管理制度:确保除尘设施、投料设施可以正常运行, 降低故障率;及时清理现场, 保持现场卫生整洁;个人防护用品定期检查和更换等。
粉尘污染是涂料车间生产的一个疑难杂症, 而粉尘污染会严重影响人们的正常生活工作环境和身体健康。在新形势下, 整合资源优势, 建构严密的防尘体系。采用科学合理的设计、优化生产工艺、严格的生产管理等综合措施是完全可以有效地控制和消除粉尘污染, 确保企业生产健康持续地发展
摘要：涂料生产需要使用大量的固体粉料, 这些粉料处理不当会产生粉尘污染。粉尘污染不仅使生产作业人员身体健康受到极大的危害, 而且还有爆炸风险, 以及降低产品质量的危害。本文阐述了涂料生产的特点和粉尘产生的原因, 剖析了粉尘的危害性, 归纳了粉尘的防治措施。对如何进行涂料生产的粉尘综合防治进行了研究, 并提出了合理的措施。
关键词：涂料生产,粉尘污染,粉尘危害,治理控制
[1] 职业病危害因素分类目录[S], 国卫疾控发[2015].
[2] AQ 4254-2015涂料生产企业职业健康技术规范[S].
[3] 徐志明, 徐建英, 刘仁平, 王胜利.某化工企业功能涂料建设项目职业病危害控制效果评价[J].中国卫生工程学, 2008, 7 (5) :273-275.
[4] 涂伟萍, 程建华.涂料生产与涂装过程中废气排放与治理[J].中国涂料, 2013, 28 (2) :19-24.
[5] 王福荃.气力输送在涂料生产投粉系统中的应用[J]广东化工, 2007, 34 (7) :130-132.
[6] 万龙, 郭元通, 陈亚军.自吸式投料-固体粉料的新型投料方式[J]流程工业, 2006, 6:21-22.
[7] 阿克木·吾马尔, 扎伊尔·买买提尼牙孜.浅谈粉尘危害与预防[J]地球气象与灾害, 2014, 10:263, 280.
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