金属加工液的职业危害及防范

金属加工过程中，金属加工液(Metalworking fluids，MWFs)起着润滑、冷却、带走切屑等重要作用。但金属加工液属化学品，可引起皮肤病、呼吸系统疾病、恶性肿瘤等多种职业危害。随着金属加工液的使用日益广泛，接触人数众多，其危害呈日益加重之势。

金属加工液的成分

金属加工液可分为四类：加工油(Straight Oil)、可溶性油(Soluble Oil)、半合成液(Semi-synthetic fluids)和合成液(Synthetic fluids)。其中，加工油为纯油型的油基金属加工液，后三者为水基金属加工液。

加工油，基本成分为是基础油(矿物油、动植物油、合成油)，使用时根据需要加入各种添加剂，如油性剂、极压剂、防腐蚀剂、抗氧化剂等。用矿物油作基础油的切削油润滑性能优良、防锈性能好，但矿物油在高速加工时易产生烟雾和易燃烧，易导致健康危害，冷却性能也较差。

可溶性油，又称乳化油(Emulsifiable Oils)，用矿物油、乳化剂(如石油磺酸钠，磺化蓖麻油等)、添加剂(氯、硫、磷等)配制而成。矿物油含量一般在30%～85%。使用时，用水进行稀释，形成不透明的乳化液。其性能兼具纯油型所具有的润滑性，又具有水所具备的冷却性。

半合成液，含油量较少，矿物油含量为5%～30%，水为30%～50%，以及各种添加剂。实际上，半合成液也是一种乳化液，只是其油相的液滴较小，看起来呈透明或半透明状。半合成液的润滑性能不如可溶性油，但是其冷却、清洗性能好，多使用于高速切削及磨削加工。

合成液，不含矿物油，只含有水，以及各种能在水里溶解的添加剂。由于不含油，故润滑性相对差些，但具有极好的冷却、清洗性能，透明度好。一般来说，凡是乳化液和半合成液可以用的地方都可以使用合成液。合成液不容易滋生细菌变臭，使用寿命长。

添加剂在各类金属加工液中必不可少，常用的添加剂种类如下：(1)硫化物或者氯化物。(2)防锈防腐剂：帮助金属防锈、防止金属腐蚀，例如磺酸钙、磺酸钠、脂肪酸、硼酸、胺类添加剂。(3)极压剂(EP)：常在加工难加工材料的金属加工液中添加极压添加剂，常用的极压添加剂是含硫、氯、磷等有机化合物。这些添加剂在高温、高压的边界润滑状态下，可以防止工件和刀具、模具之间产生直接的金属干摩擦，达到减少摩擦的目的。(4)抑雾剂：例如聚异丁烯聚合物。油雾是金属加工业的一个大问题，对员工的身体健康造成很大问题，也困扰着金属加工车间的管理，抗雾剂有助于抑制油雾产生。(5)乳化剂：如三乙醇胺(Triethanolamine)，石油磺酸钠(Sodium Petroleum Sulphonate)，脂肪酸盐、非离子表面活性剂(Non-ionic Surfactants)等。

储存时间较长，金属加工液里会产生亚硝胺，亚硝胺是一种致癌物。使用过程中，金属加工液易变质，滋生细菌等微生物，并形成生物气溶胶。加工油(Straight Oil)使用过程中，在高温作用下可能会产生多环芳烃(PHAs)。

危害人体的途径

金属加工液中的有毒有害成分进入人体的途径有三个，即吸入、皮肤接触、食入。

吸入。金属加工液使用过程产生的雾、气溶胶、蒸气可以被吸入。呼吸暴露的程度取决于：加工类型、金属加工液添加方式(如手工、通过软管/管道输送、雾化)、加工设备的密闭和通风情况。操作人员靠近金属加工设备、使用高速切削或者深切削工艺、金属加工设备密闭较差、通风状况差，往往会导致较大程度的暴露。

皮肤接触。金属加工液通过皮肤接触可以导致接触性皮炎。工人在更换金属加工件时，如果没有采取有效的手部防护，可能直接接触金属工件表面的金属加工液。

食入。工人在现场吸烟、喝水、吃东西等都可能造成消化道食入。

健康影响

金属加工液的皮肤和空气暴露，可刺激皮肤、肺、眼睛、鼻子、咽喉。美国职业安全卫生研究所(NIOSH)认为，金属加工液可能导致皮炎、痤疮、哮喘、过敏性肺炎、上呼吸道刺激，以及各种癌症。健康危害的严重程度取决于液体种类、污染类型与程度、暴露时间等因素。

皮肤疾病。接触性皮炎是金属加工液所致最常见的疾病。患者表现为皮肤瘙痒、皮疹、多伴裂纹、红肿、水疱或凸起的肿块。金属加工液暴露的工人罹患接触性皮炎的风险高达14%～67%。导致接触性皮炎的因素包括：被污染的衣物，不讲个人卫生，家务管理不善，金属加工液浓度过高，长期接触高碱性的加工液，脱脂剂，清洁剂或防锈剂等添加剂，金属加工液中的金属屑，接触时间过长，用研磨皂洗手或用过热或过冷的水洗手，季节性条件(如冬季干燥)等。

呼吸疾病。吸入金属加工液雾或气溶胶，会刺激肺、咽喉、鼻子，可导致急性气道刺激、哮喘、慢性支气管炎、慢性肺功能损害和过敏性肺炎。慢性支气管炎是肺主要气道发生炎症的一种病症，可能导致肺功能下降，并最终导致心肺功能受损。过敏性肺炎(HP)是一种严重的肺部疾病，与加工油、合成液、半合成液的气溶胶暴露有关。其他因素，例如吸烟，会增加罹患呼吸系统疾病的可能性。

癌症。许多研究都发现，金属加工液与直肠癌、胰腺癌、喉癌、皮肤癌、阴囊癌和膀胱癌等多种癌症有关。亚硝酸盐或亚硝基化合物经常与胺类一起使用作为缓蚀剂，然而它们会反应生成亚硝酸胺。

危害控制的方法

可采取以下五大控制措施，控制工人的金属加工液危害暴露：正确设计和操作金属加工液输送系统、隔离、有效的局部和全局排气通风措施、良好工作习惯、使用个人防护用品。

输送系统应设计成产生最小量的流体雾。减少雾化的措施包括：金属加工液的低压输送、使用低浓度配方、使用抑雾剂、尽量不使用压缩空气对工件进行吹扫、降低金属加工液流速、金属加工液原料桶及回收系统应加盖以避免被微生物污染、保证加工停止后停止金属加工液的供给、适当维护设备等。

采取隔离措施。使用机械外壳或挡板隔离员工，最大限度减少皮肤和吸入机会。简单的防溅保护可满足低产能机械的要求，高产能机器通常需要带有通风功能的完整外壳。此外，传输机械设置应远离其他作业，工人应采用独立隔间并采取排气通风措施。

设置有效的局部排风以及油雾回收系统，尽量采用密闭排风罩。确保排气通风系统正常运行。可以通过打开的门、窗户、百叶窗，及门下方的自然压力自然供应，也可以采用专用的机械通风换气系统。

良好的个人卫生是防止职业性皮肤病的重要控制措施。应鼓励员工通过用温和的肥皂水，清洁的水和干净的毛巾，定期(特别是在休息和进餐之前)清洁受到金属加工液污染的皮肤，保持良好的个人卫生，并尽量减少金属碎屑及工作场所其他有害化学品的接触。

应使用手套(但是要考虑安全问题，手套容易被设备卷入)、防护眼镜、防护服、呼吸防护用品。金属加工液产生的气溶胶多半是油性颗粒物，故需要选择符合GB 2626的KP系列，或者符合42 CFR-84的RP系列，或者符合欧盟EN 149:2001的FFP系列(全系列都可以防护油性及非油性颗粒物)，浓度较低时可以使用随弃型半面罩，浓度较高可以选择PAPR或者SAR。