淺談發(fā)動機研制過程中常見的職業(yè)危害治理對策

劉詠妍，趙興

（中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所，沈陽 沈河 110000）

所謂職業(yè)危害，就是勞動者在生產勞動過程及勞動者工作所處環(huán)境中產生的對勞動者的身體健康、作業(yè)能力及人身安全造成危害或者不良影響的全部因素的總稱。在發(fā)動機研制過程中，常見的職業(yè)危害有噪聲、粉塵、化學物、X射線等。為了充分保護員工，通過新建項目職業(yè)病防護設施的有效運行、機械化替代、落后工藝及材料淘汰、試車（驗）中禁止進入、技術升級、限時限員等有效管控手段，消除危害因素對勞動者造成的不良影響，以下介紹幾種發(fā)動機研制過程中常見的職業(yè)危害治理對策。

1 噴涂工藝機械手的應用

使用等離子噴涂技術，是將應變計覆蓋在試件表面，獲取發(fā)動機高溫結構件的力學行為，為科研定型或排故提供數據支撐。等離子噴涂是采用等離子弧為熱源，將高速焰流的金屬（陶瓷）粉霧化后，加速噴射到試件表面，形成噴涂涂層的一種熱噴涂表面加工方法。噴涂作業(yè)中主要問題是高度分散的粉塵和揮發(fā)出來的煙塵以及高速焰流產生的噪聲，且噴槍出口溫度達到2000℃，工作處于高溫環(huán)境下，現場會產生強光輻射，不利于人體健康。

圖1 噴涂機械手

機械手可提高噴涂質量，穩(wěn)定性好，精度更高；可以使操作者遠程操作，遠離職業(yè)危害。新設備正式投入使用后，對于表面構型簡單（平面或圓柱面等）的常規(guī)部件的噴涂作業(yè)可以通過機械手完成，但由于部分渦輪葉片的測點部位處于異形面上，無法通過編程確定機械手的運行軌跡，仍需操作者手持噴槍進行噴涂作業(yè)。

2 噴漆工藝機械手的應用

在航空發(fā)動機研制試驗中，熱端部件壁溫測量是非常重要的。采用示溫漆測溫則不需進行測試改裝，對發(fā)動機流場影響小，特別適合于發(fā)動機轉動件、薄壁件、復雜構件的壁溫測量。示溫漆是一種是以受熱發(fā)生顏色的變化來指示零部件表面溫度的涂料，示溫漆測溫是將各種示溫漆按照一定的程序噴涂在部件表面，按照一定的程序進行試驗，試驗時示溫漆涂料受熱會發(fā)生顏色變化，試驗后將變色的示溫漆與標準色板顏色進行對比分析，即獲得零部件試驗中最高溫度狀態(tài)的壁面溫度分布。查閱示溫漆材料安全數據單發(fā)現，示溫漆為一種易燃有害液體。通過吸入和皮膚接觸，有累積效應；對皮膚有刺激性；有限的致癌作用；可能對胎兒造成傷害；可能有損傷生育能力的危險。示溫漆成分中二甲苯（CAS號：1330-20-7），占比22%，以及在噴漆使用到的丙酮（CAS號：67-64-1）在《職業(yè)病危害因素分類目錄》中，均歸類為化學類有害因素。此外，手持噴漆作業(yè)須全身著防護服佩、戴護目鏡，短時間內化學品揮發(fā)可產生大量刺激性氣味，難以通過排風設施迅速降低有害氣體濃度，作業(yè)環(huán)境及操作方式亟需改善。

圖2 噴漆機械手

噴漆工藝機械手可用于示溫漆自動化噴涂作業(yè)，具有噴涂質量可控、減少漆料損耗、減輕對人體傷害等特點?？蓢娡抗ぜN類包括：葉片、火焰筒、鼓筒、盤、機匣、隔熱屏等。目前，噴漆工藝機械手設備待所內轉固驗收階段。新設備正式投入使用后將完成常規(guī)部件表面的噴涂作業(yè)，但少量異形件還需操作者手持噴槍操作。

3 焊錫工藝煙霧治理

焊錫可分為有鉛焊錫和無鉛焊錫，對人體造成危害的主要是有鉛焊錫中的鉛元素。環(huán)境中的鉛經食物、呼吸和皮膚等途徑進入人體，引發(fā)鉛中毒。鉛對消化、神經、呼吸、血液、泌尿系統造成急性或慢性的毒性影響，主要是引起卟啉代謝障礙導致貧血、抑制神經元的增殖和分化，破壞胃黏膜再生能力，影響腎小管上皮細胞線粒體功能等。因此，減少焊錫過程中煙塵的吸入十分重要。采用移動式有害凈化器可以在煙塵產生的初期，在近端直接將煙塵吸走，大幅減少了煙塵的擴散。

圖3 移動式有害煙塵凈化器及焊錫煙霧吸取示意圖

4 航空發(fā)動機清洗用汽油替代

針對航空發(fā)動機機件清洗，多數國內行業(yè)使用180#汽油，但180#汽油存在以下缺點：（1）不安全性，180#汽油屬于易燃品，必須按危險化學品操作、貯存、運輸；（2）有害性，180#汽油屬于高揮發(fā)性物質，對呼吸道有刺激，并且由于對皮膚強烈脫脂，對人體有不良影響。因此，需要尋找一種有機溶劑來替代汽油進行航空發(fā)動機機件清洗。

開展論證航空發(fā)動機清洗用汽油替代性方案，并對新型清洗劑RJ-1的安全性、對人體健康影響以及采取的勞動防護措施等多方面進行評審。最終，通過了由RJ-1安全高效溶劑型清洗劑（北京航空材料研究院）替代180#汽油的方案。至此，取消了汽油清洗作業(yè)場所，消除了職業(yè)性危害因素——汽油。

表1 180#汽油與RJ-1安全高效溶劑型清洗劑對比

5 高溫試驗保溫用材料石棉替代

高溫試驗中長期使用石棉作為保溫材料，主要因為其熔點高，可塑性也很強，能夠很好的滿足試驗技術要求。但在2006年，世界衛(wèi)生組織將石棉評為“一級致癌物”，并且提出要消滅石棉相關疾病，隨后德國、澳大利亞、日本、韓國、歐盟等60多個國家相繼禁止石棉的開采、銷售，以及石棉制品的生產、使用及出口。這一舉措引起了很多人的疑惑和惶恐。其實石棉本身是沒有毒性的，它的致癌性來源于使用過程中產生的粉末。這些細小的粉末一旦被人體吸進去，就會在肺部扎根，使得肺部生成疤痕組織，來將這些粉末包裹起來，但疤痕組織會導致肺部的延展性受阻，潛伏期可長達50年，誘發(fā)肺部疾病甚至是肺癌。

在危害因素監(jiān)測中，辨識到高溫試驗中使用了石棉保溫后，隨即采取了作業(yè)人員監(jiān)護、濕式監(jiān)護、通風、個體防護等措施，同時列為高危粉塵作業(yè)場所進行重點管理。隨后立即推進使用單位論證后的硅酸鋁進行替代的方案，完成內部石棉的拆除，更換成硅酸鋁后重新封裝。

表2 石棉和硅酸鋁材料主要參數對比

圖4 高溫加熱爐

6 徹底取消職業(yè)性危害較大的吹砂工藝

噴砂機是配套熔模精密鑄造，主要用于清理鑄件，生產任務主要以葉片和火焰筒為主。干噴砂是利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化零件表面的過程。采用壓縮空氣為動力，以形成高速噴射束將金剛石等磨料高速噴射到需要處理的零件表面，使零件的外表或形狀發(fā)生變化。由于磨料對零件表面的沖擊和切削作用，使零件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度。因此提高了零件的抗疲勞性，增加了零件和涂層之間的附著力，提高了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平。

在職業(yè)危害監(jiān)測中，通過對吹砂工藝中用到的“砂”進行采樣檢測，發(fā)現其二氧化硅含量超過10%，隨即將吹砂作業(yè)場所確定為危害場所和重點關注對象，對作業(yè)人員開展健康監(jiān)護。

矽塵是結晶型游離二氧化硅含量超過10%的無機性粉塵。矽塵主要通過呼吸道進入肺部，對人體產生危害，可造成的職業(yè)病稱為矽肺。大量含游離二氧化硅很高的粉塵吸入肺內，往往無法由呼吸道及時和完全清除。肺部有廣泛的結節(jié)性纖維化，嚴重時影響肺功能，喪失勞動能力。目前，矽塵可以說是致病能力最強、對健康危害最大的粉塵，全世界沒有能夠治愈矽肺的特效藥，患了矽肺等于判了死刑。矽塵的防護措施主要有濕式作業(yè)和密閉吸塵2種方式。然而在歷年的監(jiān)測中發(fā)現，雖經過多次整改，仍不能實現完全密閉及自動化操作，經安委會討論后決定取消吹砂工藝。

圖5 GY-047C壓入式干噴砂機

造成職業(yè)危害場所較多的原因主要有以下幾個：一是對職業(yè)健康認識高度不夠，導致在落后工藝改造、工作環(huán)境的改善、防護勞保用品的提供等方面資金投入不夠；二是隨著科研任務的快速發(fā)展，大力投入和引進制造工藝、先進設備和新型材料，但是由于對于新技術、新材料產生危害程度的評估不足，新技術、新材料的廣泛應用導致新型職業(yè)病危害因素不斷產生，且應對能力不足；三是勞動者對危險辨識能力較差，自我保護意識不強。針對以上3種情況，分析危害產生的源頭及主要原因，在企業(yè)現有職業(yè)危害作業(yè)場所中，應優(yōu)先治理哪些，基于此，為企業(yè)職業(yè)危害治理提供有力的支撐數據及具體方案，是職業(yè)危害治理工作的重點。