局部机械排风系统是降低尘毒最有效的方法之一。在生产活动中，由于其设计、安装以及应用方面存在一系列问题，不能充分发挥局部排风应有的性能，容易导致职业接触控制效果不佳。某汽车胶管配件公司涂胶车间涂胶工序使用大量含工业甲苯的胶水，日常监测发现有工作场所空气中甲苯浓度超标的情况，涂胶工序成为该车间职业病防控的重点。为有效控制职业病危害，笔者于2016年2月—12月对该公司涂胶车间涂胶工序的局部机械排风系统进行职业卫生学调查，提出改造建议，并对改造前后通风参数以及作业岗位空气中甲苯等职业病危害因素浓度进行分析，评价局部机械排风系统改造前后控制效果，旨在找出局部排风系统在设计、安装以及应用等方面存在的主要问题，为今后改善类似作业环境提供科学的依据。

1.   对象与方法

1.1   对象

某汽车胶管配件公司涂胶车间，该车间涂胶工序占地360 m²，车间高度3 m，布置有内面挤出机4台、内面缠绕机4台、1号牵引机4台、胶浆喷涂机4台、外面挤出机4台、2号牵引机4台、冷却牵引机4台、防粘连机4台、切断机4台，共4条涂胶生产线，从西侧起依次为1、3、4、2号涂胶生产线，每条涂胶生产线长17.5 m，两条线间距12.5 m。涂胶工序共有员工24人，实行三班两运转制，每班工作8 h。平均每班次约8人，每班次有4条涂胶线进行生产，每条生产线指派1人完成胶浆液投料以及现场监控操作。

1.2   方法

1.2.1   职业卫生调查与分析

调查涂胶车间的生产工艺流程、劳动定员、设备布局等；采用工程分析法对该车间作业岗位空气中存在的职业病危害因素进行辨识。对涂胶车间涂胶工序1号、3号涂胶机岗位职业病危害因素接触情况以及局部机械排风系统等职业病防护设施进行调查分析。

1.2.2   排风系统调查及风速测量

对涂胶机设置的局部排风罩的选择、设计、安装情况进行职业卫生现场调查、测量与控制效果分析；按照《排风罩的分类及技术条件》（GB/T 16758-2008）^[1]、《局部排风设施控制风速检测与评估技术规范》（AQ/T 4274-2016）^[2]规定的方法对排风罩的管道风速、罩口风速、控制距离及控制点风速进行现场测量，风速的测量仪器采用VTV210多功能热线风速风量变速器。

1.2.3   职业病危害因素检测

按照《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》（GBZ 159-2004）^[3]的相关要求对局部机械排风系统改造前后涂胶岗职业病危害因素进行现场采样及检测。采样方式采用个体采样（4 h）和短时间定点（15 min）采样，采样仪器选用PC-A-300空气采样器，个体采样样品数均为1，根据胶浆投料时职业接触情况，短时间定点采样每天检测3次，样品数均为3。实验室分析选用安捷伦6890 N气相色谱仪，实验依据《工作场所空气有毒物质测定芳香烃类化合物》（GBZ/T 160.41-2007）^[4]、《工作场所空气有毒物质测定脂环酮和芳香族酮类化合物》（GBZ/T 160.56-2004）^[5]。按照《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》（GBZ 2.1-2007）^[6]的要求对检测结果进行评价。

1.2.4   技术改造效果评价

采用《职业病危害评价通则》（GBZ/T227-2016）^[7]中评价方法，即职业卫生检测法对职业病防护设施改造前后控制距离、控制风速以及岗位空气中甲苯等职业病危害因素浓度的检测结果进行比较，评价技术改造效果。

2.   结果

2.1   涂胶工艺流程及职业病危害因素辨识

涂胶工艺流程主要分为内管挤出、涂胶、外管挤出、切断、成型，工艺流程见图 1。根据企业提供胶浆以及稀释剂的安全生产说明书，胶浆主要成分为质量分数21% ~ 25%的甲苯、20%的二甲苯、20%的乙苯、5% ~ 15%的环己酮；稀释剂为工业甲苯。通过工程分析，涂胶生产线涂胶岗工作场所空气中存在苯、甲苯、二甲苯、乙苯、环己酮等职业病危害因素，每条涂胶线涂胶岗接触人员1人，每班接触时间8 h。

图  1  涂胶工艺流程

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2.2   职业病防护设施调查

2.2.1   原局部机械排风系统调查

涂胶车间设置有车间整体送风系统，每条涂胶线设置有2条送风管，分别位于内胶管挤出机和外管挤出机设备上方，距地面高1.6 m，风管管径为0.40 m，风机选用全新风净化恒温恒湿机组，处理风量30 000 m3/h。每条线涂胶机设备长2.20 m、宽1.65 m、距地面高1.10 m，受设备及工艺限制，选择的排风罩类型为上吸式排风罩和侧吸式排风罩。上吸式矩形排风罩口至污染源（工作台面胶浆盒）的距离H为0.75 m，风管管径为0.20 m，污染源为0.65 m × 0.45 m的长方形胶浆盒，厚度约4 mm，矩形排风罩口尺寸为1.2 m × 1.0 m，排风罩扩张角近似45°，风机选用HTF-Ⅱ 6.5型，处理风量18 000 m³/h。侧吸式排风罩口位于胶浆盒内侧，罩口直径0.20 m，风机选用HTF-Ⅰ2.0型，处理风量2 000 m³/h。所捕集的有害气体由风管输送，经装有活性炭的固体吸附器净化装置集中吸附处理后排至大气中。

2.2.2   原排风系统设计存在问题分析

原有的机械排风系统设计不合理，涂胶车间全室通风选用稀释通风的方式，经调查，车间在送风口的安装上较混乱，气流分布不均匀，对上吸式矩形排风罩影响较大，风量分配不合理，降低了上吸式局部排风罩局部排风效果。调查发现上吸式矩形排风罩口距工作台面胶浆盒高度H为0.75 m，罩口长边尺寸a为1.20 m。为了避免横向气流的影响，按照设计要求H应尽可能≤0.3 a^[8]，即0.36 m。上吸式排风罩口尺寸遵循公式（1）、公式（2）：

式中：a、b——排风罩长、短边尺寸，单位m；A、B——污染源长、短边尺寸，单位m；H——排风罩口至污染源的距离，单位m。

经计算，上吸式矩形排风罩理论长边尺寸应为1.25 m，短边尺寸为1.05 m。该局部机械排风系统上吸式排风罩长、短边尺寸设计比较合理。

排风罩扩张角a对罩口风速的分布及排风罩的压力损失有较大影响，经现场测量上吸式排风罩扩张角a近似45°，符合a = 30° ~ 60°时，压力损失较小的原则。

参照涂胶机污染物散发情况，结合《局部排风设施控制风速检测与评估技术规范》（AQ/T 4274-2016）关于上吸式外部排风罩有毒气体控制风速选择不小于1.0 m/s的相关要求，涂胶机设置的上吸式局部排风罩口距污染源（胶浆盒）的距离H为0.75 m，排风罩口安装过高，控制风速达不到设计要求，职业病危害因素不能被有效捕集；另外罩口距地面1.85 m，在排毒过程中已污染的空气首先经过呼吸带再捕集，也不符合设计原理。

2.2.3   对原排风系统的改造

根据对局部机械排风系统的分析情况，对系统进行改造：1）将全室通风送风口安装进行调整，使每条涂胶线送风口尽量靠近操作工位。2）将上吸式局部排风罩原有管路集中整合并将废弃的原有排风分支封闭，风量得到集中，使系统风量满足要求。该公司按照设计规范的要求，在不影响工人操作、设备维修的情况下将排风罩口向下移动0.40 m，使得上吸式局部排风罩口距污染源距离调整为0.35 m。此外，为减少横向气流的影响以及罩口的吸气范围，在排风罩口四周还加装了活动挡板。

2.3   局部排风系统改造前后效果分析

2.3.1   排风系统风速测量结果

按照《排风罩的分类及技术条件》（GB/T 16758-2008）、《局部排风设施控制风速检测与评估技术规范》（AQ/T 4274-2016）的相关要求对上吸式矩形排风罩、侧吸式排风罩的罩口风速及控制点风速进行现场测量。经测量，上吸式局部通风排毒设施控制点风速达到1.8 m/s以上，罩口平均风速在2.6 m/s以上，均符合设计要求。见表 1。

表  1  上吸式局部通风排毒设施风速测量结果（m/s）

岗位名称	控制风速			罩口风速			管道风速
	改造前	改造后		改造前	改造后		改造前	改造后
1号胶管涂胶线涂胶岗	0.46	1.88		2.07	2.66		2.41	2.94
3号胶管涂胶线涂胶岗	0.42	1.85		2.03	2.63		2.52	3.02

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2.3.2   职业病危害因素浓度检测结果

对涂胶机涂胶岗操作位工作场所空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、环己酮浓度进行现场采样及实验室分析。结果显示，改造后所有检测的职业病危害因素的浓度均符合国家职业接触限值的要求。见表 2。

表  2  系统改造前后工作场所空气中职业病危害因素浓度检测结果（mg/m³)

职业病危害因素	岗位名称	改造前浓度				改造后浓度				职业接触限值
		CTWA	CSTEL	结果判定		CTWA	CSTEL	结果判定		PC-TWA	PC-STEL
苯	1号线涂胶岗	1.1	2.4	合格		< 0.08	< 0.6	合格		6	10
	3号线涂胶岗	1.4	3.2	合格		< 0.08	< 0.6	合格
甲苯	1号线涂胶岗	267.3	625.7	不合格		24.4	69.5	合格		50	100
	3号线涂胶岗	273.5	654.6	不合格		33.3	75.6	合格
二甲苯	1号线涂胶岗	32.4	48.7	合格		3.6	5.6	合格		50	100
	3号线涂胶岗	35.6	50.7	合格		4.2	6.8	合格
乙苯	1号线涂胶岗	15.6	20.8	合格		4.3	6.4	合格		100	150
	3号线涂胶岗	17.4	25.3	合格		4.9	7.9	合格
环己酮	1号线涂胶岗	< 0.04		合格		< 0.04		合格		50
	3号线涂胶岗	< 0.04		合格		< 0.04		合格
[注]苯的最低检出的质量浓度（以下简称浓度)为0.08 mg/m3、0.6 mg/m3(分别以采集1.5 L、12.0 L空气样品计); 环己酮的最低检出浓度为0.04 mg/m3(以采集12.0 L空气样品计)。CTWA为时间加权平均浓度，CTEL为短时间接触浓度，PC-TWA为时间加权平均容许浓度，PC-STEL为短时间接触容许浓度

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3.   讨论

本次评价结果表明，该公司涂胶线设置的局部机械排风系统的控制距离、罩口风速、控制点风速存在较大不足，企业结合车间职业接触情况对局部机械排风系统进行了管路集中整合，减少排风管路分支并对控制距离、排风罩扩张角进行整合改造。改造后，控制距离、罩口风速、控制点风速以及空气动力学满足《简明通风手册》以及《局部排风设施控制风速检测与评估技术规范》（AQ/T 4274-2016）的相关要求，使其通风排毒效果有了明显的提高，减少了对车间作业环境的污染，降低了劳动者职业接触水平，劳动者的作业条件得到改善，职业病危害因素浓度均符合《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》（GBZ 2.1-2007）中的相关规定。

工业企业在设置局部机械排风系统各类型排气罩时应参照GB/T 16758的要求，遵循形式适宜、位置正确、风量适中、强度足够、检修方便的设计原则，控制距离、罩口风速或控制点风速应足以将发生源产生的尘、毒吸入罩内，确保达到高捕集效率^[9]。另外局部机械排风系统的日常维护管理非常重要，对局部排风系统，应进行经常性的维护、检修，定期测量其防护性能，保证预期控制效果，使工作场所空气中职业病危害因素浓度符合国家职业卫生限值的要求，保护劳动者的健康。