機(jī)械加工金屬切削液職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司 楊 彥

■金屬切削液的作用及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

金屬切削液作為冷卻、潤(rùn)滑刀具和加工件的工業(yè)液體，具備良好的冷卻、潤(rùn)滑、防銹、清洗等功能，其主要用途是延長(zhǎng)刀具的使用壽命，保證加工尺寸精度，改善工件表面的光潔度，及時(shí)排除金屬屑，并迅速均勻冷卻刀具和工件，防止機(jī)床和工件產(chǎn)生腐蝕和銹蝕，提高加工效率和降低生產(chǎn)成本。

金屬切削液通?？煞譃橐岳鋮s為主的水基金屬切削液和以潤(rùn)滑為主的油基金屬切削液。其中，水基金屬切削液又可細(xì)分為可溶性油(乳化液)、半合成切削液(微乳化液)和全合成切削液三種。乳化液、半合成以及全合成的分類通常取決于產(chǎn)品中基礎(chǔ)油的類別：乳化液是僅以礦物油作為基礎(chǔ)油的水溶性切削液；半合成切削液是既含有礦物油又含有化學(xué)合成基礎(chǔ)油的水溶性切削液；全合成切削液則是僅使用化學(xué)合成基礎(chǔ)油（即不含礦物油）的水溶性切削液。三類切削液優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如表1 所示。

表1 三類切削液優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

■金屬切削液的職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)及產(chǎn)生原因

企業(yè)在選用切削液時(shí)，主要考慮刀具壽命、光潔度、冷卻性能、潤(rùn)滑效率等因素，往往容易忽視使用人員生理影響的因素。從實(shí)際情況來(lái)看，切削液帶來(lái)的主要職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)是皮膚刺激，作業(yè)人員如果頻繁接觸到金屬切削液液體或氣霧，會(huì)造成皮膚發(fā)紅、瘙癢、蛻皮等癥狀。造成這些職業(yè)健康問(wèn)題的主要原因歸納為以下幾個(gè)方面。

1.自身化學(xué)成分的影響

金屬切削液的主要使用的添加物質(zhì)有石油磺酸鈉、聚氧乙烯烷基酚醚、氯化石蠟、環(huán)烷酸鉛、三乙醇胺油酸皂、妥爾油酸鈉鹽、石油酸鈉鹽、合成脂肪酸、聚乙二醇、機(jī)械油等。以氯化石蠟為例，它是石蠟烴的氯化衍生物，具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。氯化石蠟是作為極壓劑添加入金屬切削液的，氯含量在大于1%時(shí)，金屬切削液才能顯現(xiàn)極壓作用，提高液體的潤(rùn)滑性。一般含氯極壓切削液其氯含量都在4%以上，最高時(shí)可達(dá)30%～40%。氯化石蠟遇水或溫度過(guò)高時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生氯化氫，氯化氫會(huì)對(duì)皮膚造成刺激。

2.細(xì)菌造成變質(zhì)的影響

水基切削液在使用過(guò)程中易腐敗變質(zhì)，主要是因?yàn)槲⑸铮ㄖ饕羌?xì)菌）大量繁殖。國(guó)內(nèi)外很多研究者對(duì)切削液變質(zhì)過(guò)程進(jìn)行了研究，主要有三個(gè)階段：第一階段是好氧菌、酵母菌等微生物混入切削液中，將添加物質(zhì)分解成糖、蛋白質(zhì)等；第二階段是厭氧菌將糖、蛋白質(zhì)等成分分解成有機(jī)酸；第三階段硫酸還原菌再將有機(jī)酸分解成硫化氫，水基切削液外觀變成灰褐色。

機(jī)床設(shè)備在工作過(guò)程中會(huì)有大量導(dǎo)軌油、主軸油、液壓油以及鐵屑、灰塵等各種雜物混入切削液，細(xì)菌以切削液中的礦物油、脂肪酸、乳化劑、防腐劑、其他添加劑為營(yíng)養(yǎng)，當(dāng)溫濕度適宜（一般20℃以上細(xì)菌繁殖速度加快，因此空調(diào)恒溫車間和夏天高溫季節(jié)，切削液變質(zhì)的問(wèn)題更為突出）而快速繁殖時(shí)，會(huì)導(dǎo)致切削液的pH 值下降，并產(chǎn)生難聞的氣味（主要是厭氣性硫酸還原菌的生長(zhǎng)，產(chǎn)生硫化氫氣體）。細(xì)菌不但造成切削液變質(zhì)，堵塞機(jī)床的冷卻液循環(huán)管線和濾網(wǎng)，其產(chǎn)生的硫化氫還會(huì)污染環(huán)境。此外，細(xì)菌使暴露在外面的工人接觸到病原體，導(dǎo)致呼吸道感染或皮膚感染。

3.殺菌劑的影響

在使用水基切削液時(shí)，為了抑制細(xì)菌繁殖，會(huì)有針對(duì)性地加入殺菌劑，實(shí)質(zhì)上是干擾和破壞細(xì)菌的代謝活動(dòng)，抑制細(xì)菌繁殖。目前常見(jiàn)的殺菌劑在使用中會(huì)釋放出甲醛，甲醛與蛋白質(zhì)的氨基結(jié)合使蛋白質(zhì)變性，破壞菌體的細(xì)胞質(zhì)，從而避免切削液變質(zhì)。甲醛還屬于一類致癌物，會(huì)引起過(guò)敏性皮炎、色斑、皮膚壞死等病變，職業(yè)健康危害較高。另外有的殺菌劑含有亞硝酸鈉，過(guò)多的使用亞硝酸鈉也會(huì)刺激皮膚，出現(xiàn)瘙癢、潰爛等癥狀。

■切削液職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)的防范措施

針對(duì)以上原因，為了保護(hù)員工的身體健康，金屬切削液職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)的防范措施主要包括以下幾個(gè)方面。

1.減少含刺激成分的添加物質(zhì)

用無(wú)毒或低毒、低刺激性的成分代替?zhèn)鹘y(tǒng)添加物質(zhì)，例如用鎢酸鹽、鉬酸鹽等代替水基切削液中的添加劑。用生物可降解的植物油類物質(zhì)代替礦物油作為切削液的基礎(chǔ)油。此外，盡量采取物理方法取代化學(xué)殺菌劑的添加，例如采用專業(yè)的過(guò)濾殺菌設(shè)備，對(duì)切削液進(jìn)行過(guò)濾殺菌處理，還可以去除切削液中混入的油類。

2.抑制細(xì)菌繁殖

抑制細(xì)菌一方面可采用投入殺菌劑或用超微過(guò)濾等手段，另一個(gè)很關(guān)鍵的措施就是要加強(qiáng)切削液的流動(dòng)，實(shí)踐證明厭氧菌繁殖對(duì)切削液變質(zhì)影響更加明顯。因此，加強(qiáng)流動(dòng)可以提高含氧量，抑制厭氧菌的繁殖，從而延緩變質(zhì)進(jìn)程。此外，及時(shí)清理浮油、碎屑，因?yàn)檫@樣可以切斷厭氧菌的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。最后要及時(shí)調(diào)整pH 值，切削液的pH 值在8.3～9.2 范圍時(shí)，細(xì)菌繁殖被抑制，因此當(dāng)切削液的pH 值過(guò)低時(shí)應(yīng)及時(shí)添加新的切削液，但要注意，過(guò)高的pH 值會(huì)造成手部皮膚脫皮。

3.做好作業(yè)人員的個(gè)體防護(hù)

金屬切削液成分及細(xì)菌，會(huì)對(duì)人員皮膚造成不良影響，加上部分人員體質(zhì)、皮膚過(guò)敏等因素，目前從本質(zhì)上徹底消除皮膚刺激的情況還比較困難，還需要采取個(gè)體防護(hù)措施。成熟的做法主要有兩個(gè)：一是正確佩戴手套，或者涂抹隔離物質(zhì)，如凡士林，在人員皮膚表面形成一層保護(hù)層，避免切削液直接接觸皮膚；二是沾染切削液后及時(shí)清洗，并涂抹皮膚修復(fù)物質(zhì)。