锻件生产车间的职业卫生设计

　　摘要:以锻件生产车间生产活动和设备组成的特点，介绍了在锻在压车间的防尘、防毒、防暑降温、防噪、防振及有关职业卫生设 计的措施。可供新建、改扩建及技术改造的锻件生产车间工艺设计者参考。

    主题词:锻件生产车间， 职业卫生，设计

    职业卫生是劳动保护的重要组成部分。劳动保护与环境保护，两者不仅密不可分， 而且有着共同的任务。职业卫生的宗旨是改善劳动条件，加强人们在生产活动中的劳动保护，控制或消除其危险因素，防患于未然。搞好劳动保护，也是社会主义制度优越性的体现。国内外的许多 经验教训告戒人们，忽视职业卫生和安全生产技术，往往会造成惨重伤亡和很大的经济损失，据统计，世界各国由于各种工伤事故和职业病所造成的直接经济损失约相当于其国民经济总产值的５％ 左右。就我国来说，全国范围内的职业病，尤其是癌症的潜在威胁也是很大的，大城市和工业城市 尤为甚，已引起了人们的普遍关注。近些年来，随着人们对劳动保护与经济建设相辅相成的客观规 律认识的提高，对劳动保护与环境保护日益重视，国家和有关部委相继颁发了一些相关的标准、规定、规范等。这不仅对车间工艺设计人员进行职业卫生设计提出了要求，同时也为设计提供了依据 。按锻件生产车间生产活动和设备组成的特点分析，搞好其职业卫生设计的重点应是防尘、防毒、 防暑降温、防振、防噪等。其中与防尘防毒有关的粉尘废气以及与防振防噪有关的振动和噪声等公 害的产生源、现状、防治目标、治理措施措等，在＂锻件生产车间环境保护设计＂一文中已有述及，可供参考。本文将予略。

    －、防尘

    粉尘亦称烟尘。从其尘源产生之后。会在气流带动下扩散到空气中。到处弥漫，危害人们的健康。据知，粒径＞ １０μｍ的尘粒在静止空气中能很快沉落，称为落尘，一般不被人体所吸收。而粒径＜１０μｍ的 尘粒则易飘浮在空气中，称为飘尘。其中３μｍ的尘粒可有５８％左右沉积于人们的鼻腔内，３５ ％左右被吸入人们人肺泡内，７％有可能进入人的纤毛气道，但可通过呼吸和痰液排出体外。０.４～０.５μｍ的尘粒被人们吸人体内之后，大多数可随着人们的呼吸排出体外。危害最大的是≤ ０．２５μｍ的尘粒，它可在静止空气中几乎不沉降，随气流到处飘荡，并有较强的吸附能力。但 在锻件生产车间，尤其是以原煤为燃料的车间里，通过治理，粉尘基本上还不会成为职业病的病源 。

    二、防毒

    锻件生产车间内空气中存在的有害物质的种类和数量是其劳动条件的标志之一。锻件生 产活动中有害气体的产生源，亦如＂废气＂一样，主要是工业炉用燃料燃烧生成的含ＣＯ、ＳＯ２ 、ＮＯｘ、苯并（３）芘的气体及锻件清理，模具润滑等所产生的带有腐蚀性的蒸汽雾、酸（碱） 雾等。这些气体中的有害成分对人的健康的危害可见表１所列。鉴于上述有害气体对人们健康的危害，国家制订的国标（ＧＢ３０９５－８２）厂＂大气环境质量标准＂中，对其规定了相应的排放 标准。一般情况下，车间内有害气体的气量与其所用燃料种类、耗量、燃烧状态、操作水平和工艺 方法等因素有关。我国炼油厂生产的燃料油的含硫量多为＜ｌ％。燃烧之后可产生ＳＯ２２．２～ ５．２ｇ／ｋｇ，ＣＯ５８ｇ／表１有害气体对人的危害表２大气环境质量标准（ＧＢ３０９５－ ８２摘选）ｋｇ，ＮＯ及Ｎ０２各为０．３３ｇ／ｋｇ。而国内比较知名的烟煤产地所生产的煤中 含硫量多在２％左右，比燃料油高一倍以上。无烟煤的硫含量稍低，一般为１～１．２％。就是号 称为最洁净的气体燃料如天然煤气，燃烧之后也要产生ＮＯ及Ｎ０２各０．２１ｇ／ｍ３（ＣＯ－ ３７ｇ／ｍ３等。与之相比，模具润滑剂燃烧及毛坯软化酸洗中所产生的有害气体量则是很小的。 燃料燃烧所生成的实际烟气量可以下式计算：式中Ｖｏ－理论煤气量，可以表３的经验公式计算。 ｍ３／ｍ３或ｍ３／ｋｇＬｏ－理论空气消耗量可以表３的经验公式计算。ｍ３／ｍ３或ｍ３／ｋ ｇα－过剩空气系数。实现机械化加煤的炉子可取１．２，能自动控制的油炉可取１．１５，气体 燃料为１．０５～１．１０表注：一级标准系为保护自然生态和人群健康。长期接触不发生任何危 害影响的空气质量要求；二级标准则为保护人群健康和城乡动植物在长期或短期接触下不发生伤害 的空气质量要求；三级标准只保护人群不发生急、慢性中毒及城市动植物正常生产的空气质只要求 。表３Ｖｏ及Ｌｏ经验计算公式据测算，燃料燃烧所产生的烟气总量中有可能进入车间环境中的有 害气体之最高量不会超过其总气量的１０％。按我国工业炉热平衡测算资料统计分析，通过炉门， 观（点）火孔等缝隙孔洞处逸散于车间环境空气中的烟气量仅占其燃料燃烧生成物总量的４～７％ 。因此，在工业炉的正常操作条件下，排入车间的有害气体量不是很大的，尤其选用低有害成分的 燃料和性能先进的燃烧器和燃烧系统以及良好的余热利用、排烟、通风等配套设施，一般都可达到 国家规定的排放标准。在非事故跑、冒的情况下勿需采取专门的防毒措施。

    三、防暑降温

    锻件生产车间是一个 热源多而分散的热加工部门，尤其夏季，搞好防暑降瘟是劳动保护者的重要任务之一。锻件生产所 需的工业炉，经加热的热毛坯，热态切边的飞边与料芯、成品热锻件以及逸散于车间环境内的烟气 ，设备与传动介质运行后所产生并散发于车间内的热等，均为需要防治的热源。在车间工艺设计时 ，一般可以采取如下措施来防暑降温。

    １．隔热与散热对于热源进行隔离，使之限定在一定的范围 内，是改善车间内工作环境条件和防暑降温的有效途径之一。为此，在工艺设备平面布置时，在不 影响其工艺流程合理的前提下，可将其主要热源设备相对集中布置，进行隔离，以保证主要操作区 不受其散热的影响。车间设计中采用的炉子跨可披屋便是基于这种想法的一例。其次便是将生产过 程中产生的热锻件、热毛边、热料头与料芯等及时吊运至室外或指定的地点存放，避免其向主操作 区或人员集中的处所散热。那些不受冷却速度和冷却方式限制的大中型锻件，终锻之后应迅速吊离 作业区，入炉待料或于指定点集中存放，尽量使其余热少向作业区散发。组线生产的模锻件，完成 变形，切边工序的成品锻件，凡可利用余热进行热处理者，应立即装入匀热炉进行后续的淬火回火 或正火处理，使其热量得到有效利用，达到散热最小的目的。使用开式操作台的锻造设备，为避免 热毛坯及热锻件的辐射热对司机的烘烤。司机台前可设置不防碍操作视线的隔热屏。大锻件生产过 程中表面可见缺陷在工位上进行的火剥处理，操作者与高温锻坯之间必须设置可移式隔热屏。集中 存放的热锻件及工业炉等散发的辐射热对相邻工位产生较大影响时，其间亦设置隔热屏。这些隔热 措施，对于改善操作者的工作条件，保护其健康都是实践证实的有效之举。

    ２．局部降温锻件生产 活动中人员比较集中的易散发集聚热量的场所主要是锻件成形作业区、装出炉操作区、设备操作室 、行车驾驶室或遥控室、仪表控制室、变配电室以及锻件切割、清理区等。夏季难以采取综合的有 效排热措施者，可考虑局部的空调、送风降温。常用的简单送风设备为可移式轴流式风机。使用中 应注意不将车间内可能的有害物质或气体吹向人体。送风的气流方向宜从人体前侧上方吹向人的头 、颈、胸等部位。不宜直吹。封闭的操作室、控制室、驾驶室等，设计时应考虑隔热措施，夏季可 配置小型冷风机组或空调机组进行局部降温局部送风，一般不采用喷淋式轴流风机，以防关节炎等 职业病的发生。

    ３．工业炉设计车间内的工业炉是一大热源。它应按评价企业合理用热技术导则＂ （ＧＢ３４８６－８３）的要求进行设计和选取燃烧空气系数、炉体外表面温度和余热回收利用率 等，以减少散热。下排烟的工业炉应设置合理的排烟系统，不使热烟气外逸。炉门等孔洞缝隙应考 虑密封措施，以防炉内热气向车间散放。

    ４．厂房与通风设计保持良好的自然通风是厂房设计的最 基本要求之一。锻件生产车间的厂房型式、尺寸等取决于生产规模、设备构成及生产发展要求。一 般情况下，主跨及炉子跨厂房的屋顶应设置天窗或气楼（窗）。以便利用车间内热气流密度小而自 然上浮的原理，进行室内外冷热气流的交流置换。依据热加工生产的特点，厂房的轨顶标高或屋架 下弦的高度不宜大低。厂房外围结构上用于自然通风的窗台下沿标高宜适当降低，尤其南方地区可 按Ｏ．６～０．８ｍ考虑，北方地区也不宜高过１～１．２ｍ。厂房内设备工位应随着主导风向布置。主进风侧的车间外围不宜建造辅助用房，以免影响其自然通风效果。车间厂房上的门窗在设计中均应考虑易于启闭、擦式的装置，以便依季节的不同调节自然进风量。

    ５．室内空气温度与湿度 的设计要求人体正常体温一般为３６．５～３７．５℃。如周围环境温度超过此限，则人体无法靠 辐射与对流来散热。只有靠蒸发来散热。由是，如不及时调节室温或采取降温措施帮助人体散热， 则易导致人体温度升高，出现中暑或衰竭症状。因此，车间设计中应根据季节和劳动条件的变化通 过自然通风和局部人工降温来调节室内空气温度。通常主操作区的夏季气温以１７～２０℃为宜。 操作区以外的室温虽允许比室外气温高３℃左右。但最高不得＞２８℃（北方地区）。相应的冬季 室内气温可维持在１２～９℃的范围内，即是在停产或不能维持正常生产的条件下。也不宜＜３℃ ，以防管道冻裂。事实上，室内气温只是对人体热平衡产生影响的一个因素，劳动强度、劳动持续 时间、空气湿度、气流速度，辐射热强等都对人的机体热平衡产生影响，应综合考虑。一个有针对 性的劳动卫生调查表明：当气温达３７℃，辐射热强为１．５ｋｃａｌ／ｃｍ２•ｍｉｎ，，相对 湿度６５％，风速０．６ｍ／ｓ，中等劳动强度下持续３０分名钟时，有可能出现先兆中暑症状。 车间内空气的相对湿度维持在６０～４０％为宜。操作区的空气流速宜控制在０．２～０．３ｍ／ ｓ。车间设计时应尽量满足上述提出的温度、相对温度和风向风速的一般要求，为保护劳动者的健康创造条件。

    四、防噪锻件生产车间，在机械行业 里是个混响噪声较大的部门。人们生活在噪声较大的环境里，对其听力、健康、心理等都会有所影 响。因此，车间设计中的防噪问题不可忽视。

    １．噪声可造成人的听力损失人耳暴露在噪声环境中 前后听觉灵敏度的变化称为听力损失。噪声对人体最直接的危害便是听力损伤。１９７１年ＩＳＯ 的声学委员会曾发表了一个调查统计资料，公布０～４５年连续噪声的Ａ声级与听力损害危险率的 关系表，录于表４可供借鉴。表４声级与听力损害危险率（％）关系表由表４可见，≤８０ｄＢ（ Ａ）者，不会发生噪声性耳聋。而危险率＞１０％者，８５ｄＢ（Ａ）需４０年，９０ｄＢ（Ａ） 需１０年，≥１００ｄＢ（Ａ）者用不了５年。因此，有的国家把９０ｄＢ（Ａ）定为８小时的听 力保护标准。即是这样也会给２０％的人带来长期的影响。所以，有的国家将此标准定为８５ｄＢ （Ａ）。我国颁布的噪声卫生标准规定为：新建车间８５ｄＢ（Ａ），老车间改造９０ｄＢ（Ａ） ，但最高不得超过１１５ｄＢ（Ａ）。噪声性耳聋的发病率与人体感受的噪声强度、频率和在噪声 环境中持续工作的时间等有关。通常认为人耳暴露在噪声下的时间增加一借，其接受到的声能也加倍。９０ｄＢ（Ａ）下的８小时和９３ｄＢ（Ａ）下的４小时及９６ｄＢ（Ａ）下的２小时等三者 对人听觉的影响是相等的。由此，缩短在噪声环境条件下的工作时间也是劳动保护的一项有效措施 。此外，当人突然暴露在≥１４０ｄＢ（Ａ）的噪声环境里，有可能使人的听觉器官受急性外伤， 造成双耳失听的暴露性耳聋。模锻件生产中锻锤发出的脉冲性冷击模噪声，虽持续时间很短，但其 峰值很高，严重时有产生暴露性耳聋的可能。因此，向劳动者发放防噪耳塞、耳罩或头盔等，加强 个人防护也是很重要的劳保措施。

    ２、噪声能影响人们的健康噪声易引起消化系统疾病。通过试验 证明，在８０ｄＢ（Ａ）的环境里，肠蠕动减少３７％左右。噪声终止，蠕动由于过量补偿而引起 消化不良。长此下去易导致溃疡病症。噪声还可引起人的紧张反应，使肾上腺素增加，导致心率改 变和血压升高。噪声也能使人出现头痛、头晕、多萝、乏力、记意力衰退、失眠、疲劳甚至恶心、 呕吐等神经系统的病症。

    ３、噪声干扰睡眠造成不良的心理影响良好的睡眠和心理情绪是保证人体 健康的重要因素。但噪声却影响人的睡眠的质量和数量，尤其突然的噪声可使人惊醒，加快熟睡到 瞌睡的回转，缩短熟睡时间或终止转向熟睡的循环。从心理上产生烦燥情绪，影响工效，易形成注 意力分散，为事故埋下隐患。

    ４、噪声影响语言交流在以锻锤为主的锻件生产车间里，人们之间的 语言相互交流比较困难，往往要对着耳朵大喊大叫或相互打手势，所以，说话声大便成了车间工作 人员习以为常的职业病。锻件生产车间的混响噪声常常达到９０ｄＢ（Ａ）左右。因此，在目前尚 无有效的防护控制措施的条件下，以上提到的加强个人防护和采用轮换作业法，缩短高噪环境下的 作业时间的作法，常被国内外厂家所采用。五、防振锻件生产活动中，振源对人的受振影响分为全 身性的和局部性的。在有振设备旁工作的人员受其振幅和振波的影响，多为全身性的，而手持风动 工具进行作业的人所受到的振动影响则为局部性的。全身性受振的影响，易引起人的神经、消化、 排泄、生殖、呼吸等系统伪一些职业病。对此有人曾进行过全身受振主观感觉试验的研究，其结果 见表５表５全身受振主观感觉试验较大的局部受振，则易引起手麻、手痛、手凉、手白等一些症状 。振动对人的影响程度与振动强度、频率、方向和受振时间有关。一般以＂不舒适＂、＂疲劳＂、 ＂忍耐极限＂等三个界限标准来衡量。用于全身受振影响的疲劳界限值，按ＩＳＯ组织的规定分垂 直和水平两个方向限值，列于表６供参考。而振动传于人手的适用于宽带频谱之忍耐极限值，列于 表７。也系ＩＳＯ在＂人对手传振动暴露的测量和评价指南＂所提供。我国现有１ｔ～１６６ｔ锻 锤基础振动实测的最大加速度有效值多在８．９～１７．８ｍ／ｓ２多之间，≤４００ｔ机械压力 机则为１．８ｍ／ｓ２多左右。我国生产的风铲为３～６。８ｍ／ｓ２及风砂轮为８．６ｍ／ｓ２ 。多高于表６～７所列的数值。在振动强度和频率、方向等都难以改变时，表６疲劳界限垂直／水 平方向加速度有效值（ｍ／ｓ２）表７传给手的振动忍耐极限值保护操作者健康的较好方法是缩短 其作业时间。但防振的最根本措施，则是组织专业化协作生产，改革生产工艺，选用低振设备和提高生产过程的机械化。自动化程度，以达到减振或消振改善工作条件，减轻劳动强度，保护劳动者健康的目的。