源頭防治陶工塵肺

我國(guó)陶瓷生產(chǎn)企業(yè)繁多，且大部分為中小企業(yè)，其職業(yè)病防治設(shè)施較差，粉塵飛揚(yáng)，員工極易患上塵肺病。預(yù)防陶工塵肺發(fā)生，必須在源頭控制產(chǎn)塵量。

我國(guó)是世界陶瓷生產(chǎn)大國(guó)。陶瓷在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，由粉塵吸入引發(fā)的塵肺病也是陶瓷生產(chǎn)行業(yè)最主要的職業(yè)病，其潛伏期長(zhǎng)、病情發(fā)展慢、合并肺結(jié)核率高。為預(yù)防陶工塵肺發(fā)生，必須在源頭控制粉塵產(chǎn)量。

粉塵產(chǎn)生的源頭

在陶瓷的主要原料和坯料中，其主要成分為粘土、石英、長(zhǎng)石，這些均是二氧化硅的不同形態(tài)，其產(chǎn)生的游離二氧化硅含量為14.2%～98.7%，導(dǎo)致漂浮在作業(yè)環(huán)境中10μm以下的粉塵占85%左右。

陶瓷工業(yè)排放粉塵的種類有原料粉塵、生料粉塵、燃料粉塵和煙塵等。原料粉塵主要來(lái)自硅質(zhì)原料（石英砂、硅質(zhì)砂巖等）、硅鋁質(zhì)原料（砂巖、粘土、粉煤灰等）和鈣、鎂質(zhì)原料（滑石、白云石和石灰石等）等進(jìn)廠、破碎和預(yù)均化環(huán)節(jié)。

生料粉塵主要是原料配料、粉磨、均化、輸送過(guò)程中產(chǎn)生的無(wú)組織排放，該種粉塵隨著陶瓷工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，排放量越來(lái)越小。

燃料粉塵指煤進(jìn)廠、儲(chǔ)存、倒運(yùn)、破碎、粉磨、輸送等過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵排放，尤其裝卸和倒運(yùn)過(guò)程產(chǎn)生的煤粉塵排放居多。這類粉塵主要產(chǎn)生在以水煤漿、水煤氣為燃料的陶瓷生產(chǎn)廠家。

煙塵來(lái)源于陶瓷燃料（水煤漿和油）、陶瓷原料和陶瓷坯體附著的顆粒物及釋放物質(zhì)（如鉛及其氧化物、鎘及其氧化物等）的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。

從陶瓷生產(chǎn)工藝來(lái)看，除彩繪環(huán)節(jié)外，幾乎所有環(huán)節(jié)如原料加工、成型、燒成、釉料制備、模具生產(chǎn)等均產(chǎn)生粉塵。其中，產(chǎn)塵最嚴(yán)重的工藝環(huán)節(jié)是原料粉碎與坯料制備，其次是燒成工序，再次是成型工序。原料制備中又以干法粉碎操作的產(chǎn)塵量最高，現(xiàn)場(chǎng)濃度可以高達(dá)1 000 mg/m3左右。

對(duì)于陶瓷生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，原料倉(cāng)、煤倉(cāng)、原料車間、成型車間、釉線、磨邊線及窯爐煙氣等處為粉塵檢查的重點(diǎn)部位。

原料倉(cāng)和煤倉(cāng)的倉(cāng)庫(kù)面積大，物料進(jìn)場(chǎng)后由翻斗車傾卸到各倉(cāng)，卸貨時(shí)瞬間產(chǎn)生的高濃度粉塵（坭塵、煤塵）飄散。鏟車運(yùn)料中，掉落物料被車輪碾壓會(huì)造成揚(yáng)塵。鏟車將物料放進(jìn)喂料機(jī)時(shí)，落差和料斗氣流產(chǎn)生反沖，也會(huì)造成很大的揚(yáng)塵。另外，原料車間在皮帶轉(zhuǎn)接點(diǎn)的落差、皮帶到料罐的反沖氣流以及粉料流至打粉車間籠篩時(shí)都會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵。

當(dāng)坯體經(jīng)過(guò)干燥后，表面還會(huì)存在一些灰塵、粉料。進(jìn)入釉線淋釉前需進(jìn)行掃灰和吹灰。吹灰由高壓風(fēng)機(jī)在扁嘴作用下產(chǎn)生風(fēng)壓吹凈坯體上的粉塵。磨邊線（現(xiàn)在大部分為干磨線）上高速旋轉(zhuǎn)的磨頭將多余尺寸的坯體磨成符合要求的規(guī)格，余量越大粉量越大。同時(shí)，細(xì)顆粒的粉塵在磨頭的旋轉(zhuǎn)離心力作用下還會(huì)飛揚(yáng)在空氣中。

排風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

防治粉塵危害應(yīng)從“革、水、密、風(fēng)、護(hù)、管、教、查”八點(diǎn)進(jìn)行。革，即工藝改革和技術(shù)革新，這是消除粉塵危害的根本性途徑。水，即濕式作業(yè)、濕式清掃，可以有效防治粉塵飛揚(yáng)，降低環(huán)境粉塵濃度。密，即對(duì)塵源盡可能采取全密閉、半密閉等措施。風(fēng)，即產(chǎn)塵點(diǎn)安裝排風(fēng)罩抽風(fēng)，并在車間采用合理的通風(fēng)方式。護(hù)，即個(gè)體防護(hù)，是防、降塵措施的補(bǔ)充，尤其在技術(shù)措施未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的車間或部位，更要注重工人的個(gè)體防護(hù)。管，是要對(duì)粉塵防治設(shè)備進(jìn)行經(jīng)常性的管理和維修，避免由于設(shè)備失效導(dǎo)致粉塵含量升高的現(xiàn)象。教，是加強(qiáng)教育宣傳，讓員工知道粉塵的危害，在企業(yè)提供工程防護(hù)的同時(shí)還要注重自身防護(hù)。查，是企業(yè)管理人員要定期檢查環(huán)境空氣中粉塵濃度，并對(duì)接觸者做定期體檢。

在粉塵防治過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)優(yōu)先考慮工程防護(hù)設(shè)施，為員工提供本質(zhì)防護(hù)。在此基礎(chǔ)上，還要再做好員工的個(gè)體防護(hù)、職業(yè)健康監(jiān)護(hù)及管理。

在進(jìn)行工程防護(hù)時(shí)，應(yīng)以在散發(fā)粉塵的設(shè)備和作業(yè)點(diǎn)設(shè)置密閉罩或外部排放罩，防止粉塵逸出為原則。排風(fēng)罩形狀應(yīng)有利于塵源控制，在不妨礙操作的前提下盡量靠近塵源。排風(fēng)罩罩口風(fēng)速宜在0.8～1.5 m/s。對(duì)于粒徑3 mm以下的物料，密閉罩口風(fēng)速取0.5～1 m/s，對(duì)于3 mm以上的物料，罩口風(fēng)速取1～2 m/s。含塵氣流通過(guò)負(fù)壓管道輸送至除塵系統(tǒng)，經(jīng)處理粉塵濃度合格后方可排放。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，可采用排風(fēng)除塵系統(tǒng)或單體式除塵器。

排風(fēng)罩的設(shè)計(jì)

排風(fēng)除塵系統(tǒng)由排風(fēng)罩、風(fēng)道、風(fēng)機(jī)、除塵或凈化設(shè)備、煙囪等組成。常見的排風(fēng)罩有密閉罩、柜式排風(fēng)罩、外部吸氣罩、接受式吸氣罩及吹吸罩等。

密閉罩分為局部密閉罩、整體密閉罩、大容積密閉罩三類。局部密閉罩是只將工藝設(shè)備放散有害物的部分加以密閉的排風(fēng)罩；整體密閉罩是將放散有害物的設(shè)備大部分或全部密閉的排風(fēng)罩；大容積密閉罩是在較大范圍內(nèi)，將放散有害物的設(shè)備或有關(guān)工藝過(guò)程全部密閉起來(lái)的排風(fēng)罩。

對(duì)于可以密閉的污染源應(yīng)優(yōu)先采用密閉措施，在密閉罩設(shè)置時(shí)，其觀察孔和檢修孔要盡量??；罩內(nèi)應(yīng)保持一定均勻負(fù)壓，合理組織罩內(nèi)氣流和吸風(fēng)點(diǎn)；吸風(fēng)點(diǎn)位置不宜設(shè)在物料集中地點(diǎn)和飛濺區(qū)，避免把大量物料吸入凈化系統(tǒng)；所設(shè)計(jì)的密閉罩不能妨礙正常工藝生產(chǎn)操作，并便于檢修。密閉罩的風(fēng)量需根據(jù)罩內(nèi)負(fù)壓不小于5～12 Pa為要求調(diào)節(jié)。

當(dāng)不能將有害物源全部密閉時(shí)可設(shè)置外部罩。外部吸氣罩分為傘型罩、側(cè)吸罩、下吸罩三類，分別置于有害物發(fā)生源的上方、側(cè)面和下面。

當(dāng)排風(fēng)罩不能設(shè)置在有害物源附近或罩口至有害物源距離較大時(shí)，可設(shè)置吹吸罩。接受式吸氣罩可以誘導(dǎo)氣流帶動(dòng)有害物一起運(yùn)動(dòng)，如高溫?zé)嵩瓷喜康膶?duì)流氣流及砂輪磨削時(shí)拋出的磨屑大顆粒粉塵上所誘導(dǎo)的氣流等，均可以吸入吸氣罩內(nèi)。但對(duì)于有害物源上掛有遮擋吹吸氣流的工件或隔斷吹吸氣流作用的物體時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎使用吹吸罩。

風(fēng)道的安裝要求

風(fēng)道的除塵風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜鋪設(shè)，傾斜鋪設(shè)時(shí)與水平面夾角最好大于45°。如必須水平鋪設(shè)或傾角小于30°時(shí)，應(yīng)加大流速或設(shè)置清掃口。為防止風(fēng)管堵塞，在排送細(xì)小粉塵時(shí)風(fēng)管直徑不宜小于80 mm；較粗粉塵（如木屑），風(fēng)管直徑不宜小于100 mm；粗粉塵（有小塊物體），風(fēng)管直徑不宜小于130 mm。

風(fēng)管上應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置（如閥門、壓力表、溫度計(jì)、風(fēng)量測(cè)定孔和采樣孔等）或預(yù)留安裝測(cè)量裝置的接口。調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置應(yīng)設(shè)在便于操作和觀察的地點(diǎn)。

除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過(guò)多，以利于各支管間阻力平衡。若排風(fēng)點(diǎn)較多，可用大斷面集合管連接各支管。集合管內(nèi)流速不宜超過(guò)3 m/s，集合管下部設(shè)卸灰裝置。

當(dāng)輸送含有蒸汽、霧滴的氣體時(shí)，如表面處理車間的排風(fēng)管道，應(yīng)設(shè)計(jì)不小于0.005的坡度，以排除積液，并應(yīng)在風(fēng)管的最低點(diǎn)和風(fēng)機(jī)底部裝設(shè)水封泄液管。

風(fēng)機(jī)、煙囪的設(shè)計(jì)要求

風(fēng)機(jī)是通風(fēng)的基本動(dòng)力，是通風(fēng)除塵系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，為了防止通風(fēng)機(jī)的磨損和腐蝕，應(yīng)設(shè)在凈化設(shè)備之后，分為軸流式風(fēng)機(jī)和離心式風(fēng)機(jī)兩類。

煙囪是凈化系統(tǒng)的排氣裝置，在設(shè)計(jì)中要求高度不應(yīng)低于它所附屬的建筑物高度的1.5～2.5倍；出口煙氣流不得低于出口處外界平均風(fēng)速的1.5倍；煙囪出口煙氣流不宜過(guò)低，一般達(dá)到20～30 m/s；排煙溫度宜在100 ℃以上；當(dāng)有幾個(gè)煙囪距離較近時(shí)，應(yīng)采用集合煙囪。

除塵器的選擇

除塵器是從含塵氣體中利用各種物理方式分離、去除和捕集固態(tài)或液態(tài)微粒，然后加以收集的設(shè)備，分為干式除塵器和濕式除塵器兩大類。

除塵器的選擇要考慮多方面的因素，如含塵氣體的種類，包括其成分、溫度、濕度、密度、毒性、腐蝕性等；含塵氣體中粉塵的種類，包括化學(xué)組成、比重、濃度、分散度、爆炸性等；除塵器的效率、廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)；除塵器的投資、運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)管理情況及安裝位置等。

靜電除塵器是干式除塵器的一種，其利用特高壓直流電源（4萬(wàn)V）產(chǎn)生的不均勻電場(chǎng)，通過(guò)電暈放電，使塵粒帶電而向電極遷移，在電極上電荷被中和，塵埃聚集在電極上而達(dá)到除塵的效果。靜電除塵器適用范圍廣、除塵效率高、且能耗低，但設(shè)備投資大、占地面積大，不適用于小顆粒除塵。

袋式除塵器可以使含塵氣體通過(guò)多孔濾料，把氣體中的塵粒截留下來(lái)而達(dá)到除塵的目的。其除塵率高（99%以上），且對(duì)細(xì)粉有很強(qiáng)的捕集作用，廣泛用于各種工業(yè)廢氣除塵中。但它占地面積大，且不適用于處理含水、含油及粘結(jié)性粉塵及處理高溫氣體。

旋風(fēng)水膜除塵器屬于濕式除塵方法，其采用噴霧的方式，在旋風(fēng)除塵器內(nèi)壁上形成一薄層水膜，可以有效地防止粉塵在器壁上的反彈、沖刷而引起的二次揚(yáng)塵，提高除塵效率，對(duì)于2～5μm的粉塵，其除塵效率較干法除塵高17%左右。

（柳靜獻(xiàn)：東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院安全工程研究所副所長(zhǎng)，主要從事工業(yè)通風(fēng)除塵、過(guò)濾材料等教學(xué)研究）

編輯 畢文婷