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化工安全技术 第八章劳动保护相关知识 第一节灼伤及其防护第二节工业噪声及其控制第三节电磁辐射及其防护 第八章劳动保护相关知识 复习思考题 劳动保护是指对从事生产劳动的生产者 在生产过程中的生命安全与身体健康的保护 在化工生产中 存在许多威胁职工健康 使劳动者发生慢性病或职业中毒的因素 因此在生产过程中必须加强劳动保护 从事化工生产的职工 应该掌握相关的劳动保护基本知识 自觉地避免或减少在生产环境中受到伤害 第一节灼伤及其防护一 灼伤及其分类 机体受热源或化学物质的作用 引起局部组织损伤 并进一步导致病理和生理改变的过程称为灼伤 1 化学灼伤 凡由于化学物质直接接触皮肤所造成的损伤 均属于化学灼伤 导致化学灼伤的物质形态有固体 如氢氧化钠 氢氧化钾 硫酸酐等 液体 如硫酸 硝酸 高氯酸 过氧化氢等 和气体 如氟化氢 氮氧化合物等 化学物质与皮肤或粘膜接触后产生化学反应并具有渗透性 对细胞组织产生吸水 溶解组织蛋白质和皂化脂肪组织的作用 从而破坏细胞组织的生理机能而使皮肤组织致伤 2 热力灼伤 由于接触炙热物体 火焰 高温表面 过热蒸汽等所造成的损伤称为热力灼伤 此外 在化工生产中还会发生由于液化气体 干冰接触皮肤后迅速蒸发或升华 大量吸收热量 以致引起皮肤表面冻伤 3 复合性灼伤 由化学灼伤和热力灼伤同时造成的伤害 或化学灼伤兼有的中毒反应等都属于复合性灼伤 如磷落在皮肤上引起的灼伤为复合性灼伤 由于磷的燃烧造成热力灼伤 而磷燃烧后生成磷酸会造成化学灼伤 当磷通过灼伤部位侵人血液和肝脏时 会引起全身磷中毒 补充说明 化学灼伤的症状与病情和热力灼伤大致相同 但对化学灼伤的中毒反应特性应给予特别的重视 在化工生产中 经常发生由于化学物料的泄漏 外喷 溅落引起接触性外伤 主要原因有 由于管道 设备及容器的腐蚀 开裂和泄漏引起化学物质外喷或流泄 由火灾爆炸事故而形成的次生伤害 没有安全操作规程或操作规程不完善 违章操作 没有穿戴必需的个人防护用具或穿戴不完全 操作人员误操作或疏忽大意 如在未解除压力之前开启设备 二 化学灼伤的现场急救 发生化学灼伤 由于化学物质的腐蚀作用 如不及时将其除掉 就会继续腐蚀下去 从而加剧灼伤的严重程度 某些化学物质如氢氟酸的灼伤初期无明显的疼痛 往往不受重视而贻误处理时机 加剧了灼伤程度 及时进行现场急救和处理 是减少伤害 避免严重后果的重要环节 常见的化学灼伤急救处理方法见表8 l化学灼伤急救要点如下 要点 化学灼伤程度同化学物质的物理 化学性质有关 化学致伤的程度也同化学物质与人体组织接触时间的长短有密切关系 接触时间越长所造成的致伤就会越严重 抢救时必须考虑现场具体情况 小面积化学灼伤创面经冲洗后 如致伤物确实已消除 可根据灼伤部位及灼伤深度采取包扎疗法或暴露疗法 中 大面积化学灼伤 经现场抢救处理后应送往医院处理 表8 l常见的化学灼伤急救处理方法 三 化学灼伤的预防措施 化学灼伤常常是伴随生产中的事故或由于设备发生腐蚀 开裂 泄漏等造成的 与安全管理 操作 工艺和设备等因素有密切关系 因此 为避免发生化学灼伤 必须采取综合性管理和技术措施 防患于未然 制定完善的安全操作规程 对生产中所使用的原料 中间体和成品的物理化学性质 它们与人体接触时可造成的伤害作用及处理方法都应明确说明并做出规定 使所有作业人员都了解和掌握并严格执行 设置可靠的预防设施 在使用危险物品的作用场所 必须采取有效的技术措施和设施 这些措施和设施主要包括以下几个方面 1 采取有效的防腐措施 在化工生产中 由于强腐蚀介质的作用及生产过程中高温 高压 高流速等条件对机器设备会造成腐蚀 加强防腐 杜绝 跑 冒 滴 漏 也是预防灼伤的重要措施 2 改革工艺和设备结构 在使用具有化学灼伤危险物质的生产场所 在设计时就应预先考虑防止物料外喷或飞溅的合理工艺流程 设备布局 材质选择及必要的控制 输导和防护装置 物料输送实现机械化 管道化 贮槽 贮罐等容器采用安全溢流装置 改革危险物质的使用和处理方法 如用蒸汽溶解氢氧化钠代替机械粉碎 用片状物代替块状物 保持工作场所与通道有足够的活动余量 使用液面控制装置或仪表 实行自动控制 装设各种型式的安全联锁装置 如保证未卸压前不能打开设备的联锁装置等 3 加强安全性预测检查 如使用超声波测厚仪 磁粉与超声探伤仪 X射线仪等定期对设备进行检查 或采用将设备开启进行检查的方法 以便及时发现并正确判断设备的损伤部位与损坏程度 及时消除隐患 4 加强安全防护措施 所有贮槽上部敞开部分应高于车间地面lm以上 若贮槽与地面等高时 其周围应设护栏并加盖 以防工人跌入槽内 为使腐蚀性液体不流洒在地面上 应修建地槽并加盖 所有酸贮槽和酸泵下部应修筑耐酸基础 禁止将危险液体盛人非专用的和没有标志的桶内 搬运贮槽时要两人抬 不得单人背负运送 5 加强个人防护 在处理有灼伤危险的物质时 必须穿戴工作服和防护用具 如眼镜 面罩 手套 毛巾 工作帽等 第二节工业噪声及其控制 一 噪声的强度1 声压及声压级 声音的强度主要是音调的高低和声响的强弱 表示音调高低的是声音的频率即声频 表示声响强弱的有声压 声强 声功率和响度 人耳感受声音的大小 主要与声压及声频有关 由声波引起的大气压强的变化量叫声压 正常人刚刚能听到的最低声压0 002Pa叫听阈声压 基准声压当声压增大至20Pa时 使人感到震耳欲聋 称为痛阈声压 声压级的表示法 分贝 用声压级代替声压可把相差一百万倍的声压变化 简化为0 120dB的变化 这给测量和计算都带来了极大地便利 注 每20分贝差别相当于声压10倍的差别 2 声频 声频指的是声源振动的频率 人耳能听到的声频范围一般在20 20 104HZ之间 声频不同 人耳的感受也不一样 中高频 500 6000HZ 声音比低频 低于500HZ 声音响些 二 工业噪声的分类1 声源产生的方式 1 空气动力性噪声由气体振动产生 当气体中存在涡流 或发生压力突变时引起的气体扰动 如通风机 鼓风机 空压机 高压气体放空时所产生的噪声 2 机械性噪声由机械撞击 摩擦 转动而产生 如破碎机 球磨机 电锯 机床等发出的噪声 3 电磁性噪声由于磁场脉动 电源频率脉动引起电器部件震动而产生 如发电机 变压器 继电器产生的噪声 2 噪声性质 1 稳态噪声如果声音或噪声在较长一段时间内保持恒定不变 这种噪声就称为稳态噪声 2 脉冲噪声如果噪声随时间变化时大时小 这种噪声便称为脉冲噪声 这类噪声对人耳的伤害更大些 三 噪声对人的危害 四条 l 影响休息和工作人们休息时 要求环境噪声小于45dB 若大于63 8dB 就很难入睡 噪声分散人的注意力 容易疲劳 反应迟钝 影响工作效率 还会使工作出差错 2 对听觉器官的损伤人听觉器官的适应性是有一定限度的 长期在强噪声下工作 会引起听觉疲劳 听力下降 若长年累月在强噪声的反复作用下 耳器官会发生器质性病变 出现噪声性耳聋 3 引起心血管系统病症噪声可以使交感神经紧张 表现为心跳加快 心律不齐 血压波动 心电图测试阳性增高 4 对神经系统的影响噪声引起神经衰弱症候群 如头痛 头晕 失眠 多梦 记忆力减退等 神经衰弱的阳性检出率随噪声强度的增高而增加 此外噪声还能引起胃功能紊乱 视力降低 当噪声超过生产控制系统报警信号的声音时 淹没了报警音响信号 容易导致事故 四 工业噪声卫生标准 我国 工业企业噪声卫生标准 规定了生产车间和作业场所的噪声标准 见表8 2 噪声超过卫生标准对人体就会产生危害 必须采取措施将噪声控制在标准以下 五 工业噪声的控制1 噪声的控制程序 理想的噪声控制工作应当在工厂 车间 机组修建或安装之前先进行预测 根据预测的结果和允许标准确定减噪量 再根据减噪效果 投资多少及对工人操作和设备正常工作影响等三方面来选择合理的控制措施 在基建的同时进行施工 完工后 做减噪量测定和验收 达到预期效果 即可投入使用 2 噪声源的控制 1 减小声源强度用无声的或低噪声的工艺和设备代替高噪声的工艺和设备 提高设备的加工精度和安装技术 使发声体变为不发声体等 这是控制噪声的根本途径 例如选用低噪声的风机 电机 压缩机 冷冻机 纺织机 机泵等 无声钢板敲打起来无声无息 如果机械设备部件用无声钢板制造 将会大大降低声源强度 2 合理布局把高噪声的设备和低噪声的设备分开 把操作室 休息间 办公室与嘈杂的生产环境分开 把生活区与厂区分开 使噪声随着距离的增加自然衰减 城市绿化对控制噪声也有一定作用 40m宽的树林就可以降低噪声10 15dB 但是 在许多情况下 由于技术上或经济上的原因 直接从声源上控制噪声往往是不可能的 因此 还需要采用吸声 隔声 消声 隔振等技术措施来配合 3 声音传播途径的控制 1 吸声 1 吸声如果用吸声材料装饰在房间的表面上 或者在空间悬挂吸声体 那么房间噪声就会降低 这种控制噪声的方法叫做吸声 吸声材料大都比较松软或多孔 表面积很大 常用的吸声材料有玻璃棉 泡沫塑料 毛毯 聚酷胺纤维 矿渣棉 吸声砖 加气混凝土 木丝板 甘蔗板等 吸声系数吸声系数是表示吸声材料吸声性能的量 吸声系数越大 表明材料的吸声效果越好 通过吸声 一般可以降低噪声6 10dB 2 隔声 把发声的机器或需要安静的场所 封闭在一个小的空间内 使它与周围的环境隔离起来 这种方法叫隔声 典型的隔声设备有隔声罩 隔声间和隔声屏 隔声罩由隔声材料 阻尼涂料和吸声层构成 隔声间分固定隔声间与活动隔声间两种 固定隔声间是砖墙结构 活动隔声间是装配式的 隔声间不仅需要有一个理想的隔声墙 而且还要考虑门窗的隔声以及是否有孔隙漏声 较好的隔声间减噪量可达25 30dB 隔声屏主要用在大车间内以直达声为主的地方 隔声屏对降低电机 电锯的高频噪声是很有效的 可减噪声5 15dB 3 消声 消声是运用消声器来削弱声能的过程 消声器是一种允许气流通过而阻止或减弱声音传播的装置 是降低空气动力性噪声的主要技术措施 一般消声器安装在风机进口和排气管道上 目前采用的消声器有阻性消声器 抗性消声器 阻抗复合消声器和微孔板消声器四种类型 阻性消声器 阻性消声器是利用附贴在气流通道的内管壁上的吸声材料来吸收声能 当声波进入消声器时 激起管壁上的吸声材料中的空气分子振动 由于摩擦阻力和缢滞阻力 使声能变为热能达到消声的作用 其作用类似于电路中的电阻 故称之为阻性消声器 阻性消声器的特点是对中高频噪声有显著的消声作用 制作简单 性能稳定 其缺点是在高温 水蒸气以及对吸声材料有腐蚀作用的气体中使用寿命短 对低频噪声效果差 抗性消声器 抗性消声器是根据声学滤波原理制造出来的 可以显著地消除某些频段的噪声 扩张式消声器 共振消声器 干涉消声器以及穿孔消声器 都是常见的抗性消声器 抗性消声器的优点是具有良好的低 中频消声性能 结构简单 耐高温 耐气体腐蚀 其缺点是消声频带窄 对高频消声效果差 阻抗复合消声器 此种消声器即由吸声材料吸声 扩张室 穿孔屏等滤波元件组成 实际上是将阻性消声器和抗性消声器联合为一体 集中其优点 消声效果比较好 适用频率范围宽 高 中 低频都能用 微孔板消声器 这种消声器的结构是将金属薄板按2 5 3 5 的穿孔率进行钻孔 孔径为0 5 lmm 作为消声器的贴衬材料 并根据噪声源的强度 频率范围及空气动力性能的要求 选择适当的单层或双层微孔板构件来做为消声器的吸声材料 微孔板消声器适用于各种场合消音 压力降比较小 如高压风机 空调机 轴流式与离心式风机 柴油机以及含有水蒸气和腐蚀性气体的场所 重量轻 体积小 不怕水和油的污染 4 隔振与阻尼 隔振 为了防止机器通过基础将振动传给其他建筑物 而将机器噪声辐射出去 通常采用的办法是防止机器与基础及其他结构件的刚性连接 此种方法称为隔振 它有以下三种形式 在机器和基础之间安装减振器 如橡胶 弹簧或空气减振器等 在机器和其他结构之间铺设具有一定弹性的衬里材料 如橡胶板 软木 毛毡 纤维板 石棉板等 在机器周围挖一条深沟 内填锯末 膨胀珍珠岩等 阻尼 是在用金属板制成的机罩 风管 风筒上涂一层阻尼材料 防止因振动的传递导致板材剧烈地振动而辐射较强的噪声 目前采用的阻尼材料有J70 1防振隔热阻尼浆 沥青石棉绒阻尼浆 软木防热隔振阻尼浆等 大多用在汽车和各种机器设备上 4 个人防护 由于技术和经济上的原因 在用以上方法难以解决的高噪声场合 佩戴个人防护用品 则是保护工人听觉器官不受损害的重要措施 理想的防噪声用品应具有隔声值高 佩戴舒适 对皮肤没有损害作用 此外 最好不影响语言交谈 常用的防噪声用品有软橡胶 或软塑料 耳塞 防声棉耳塞 耳罩和头盔等 可根据实际情况进行选用 第三节电磁辐射及其防护 随着科学技术的不断发展 在化工生产中越来越多地接触和应用各种电磁辐射能和原子能 如金属的热处理 介质的热加工 无线电探测 利用放射性进行辐射监护聚合 辐射交联等 此外在化工过程的测量和控制 无损探伤 制作永久性发光涂料以及在疾病的诊断 治疗和科研方面 射线 放射线同位素 射频电磁场和微波都得到广泛的应用 因此必须正确了解各类辐射的危害及其预防 以避免作业人员受到辐射的伤害 由电磁波和放射性物质所产生的辐射 由于其能量的不同 即对原子或分子是否形成电离效应而分成两大类 电离辐射和非电离辐射 不能使原子或分子形成电离的辐射称为非电离辐射 如紫外线 射频电磁场 微波等属于非电离辐射 电离辐射是指由a粒子 p粒子 Y射线 X射线和中子等对原子和分子产生电离的辐射 无论是电离辐射还是非电离辐射都会污染环境 危害人体健康 电离辐射和非电离辐射的概念 一 电离辐射的卫生防护1 电离辐射的基本概念 1 常用的辐射量和单位照射量 X 是指X射线或Y射线的光子在单位质量空气中释放出来的全部电子完全被空气阻止时 在空气中产生同一种符号离子总电荷的绝对值 单位 C kg 吸收剂量 是指电离辐射进入人体单位质量所吸收的放射能量 单位Gy 1Gy 1J kg 剂量当量 H 一定吸收剂量的生物效应 取决于辐射的品质和照射条件 故不同类型辐射其吸收剂量相同而所产生的生物效应的严重程度或发生几率可能不同 这种加权的吸收剂量就称为剂量当量 单位Sv 1Sv 1J kg 有效剂量当量 HE 定义为加权平均器官剂量当量的和 放射性活度表示放射性物质的蜕变速率 单位Bq 1Bq 1 s 2 电离辐射的肯定效应和随机效应肯定 非随机性 效应肯定效应是指对身体特殊组织 如眼晶体 造血系统 性细胞等 的损伤 随机效应主要指造成各种癌症和遗传性疾病 2 电离辐射对人体的危害 电离辐射对人体的危害是由超过剂量限值的放射线作用于肌体而发生的 分为体外危害和体内危害 其主要危害是阻碍和损伤细胞的活动机能及导致细胞死亡 1 急性放射性伤害在短期内接受超过一定剂量的照射 称为急性照射 可引起急性放射性伤害 急性照射低于1Gy时 少数人出现头晕 乏力 食欲下降等症状 当剂量达1 10Gy时出现造血系统损伤为主的急性放射病 2Gy以上即可引起死亡 人的ID50为3 5Gy 10 50Gy出现以消化道症状为主的肠型急性放射症 在2周内100 死亡 50Gy以上出现以脑扭伤症状为主的脑型急性放射病 可在2天内死亡 在不考虑辐射品质因素 Q 时 1Gy等于1SV 2 慢性放射性伤害在较长时间内分散接受一定剂量的照射 称慢性照射 长期接受超剂量限值的慢性照射 可引起慢性放射性伤害 如白血球减少 慢性皮肤损伤 造血障碍 生育能力受损 白内障等 3 胚胎和胎儿的辐射损伤胚胎和胎儿对辐射比较敏感 在胚胎植人前期受照 可使出生前死亡率升高 在器官形成期受照 可使畸形率升高 新生儿死亡率也相应升高 另外 胎儿期受照的儿童中 白血病和癌症发生率较一般高 4 辐射致癌在长期受照射的人群中有白血病 肺癌 甲状腺癌 乳腺癌 骨癌等发生 5 遗传效应辐射能使生殖细胞的基因突变和染色体畸变 形成有害的遗传效应 使受照者后代的各种遗传病的发生率增高 3 放射工作人员的剂量限值 非随机性效应限值任一器官或组织所受的年剂量当量不得超过下列限值 眼晶体 150msv 其他单个器官或组织 500msv 随机效应年剂量限值受到全身均匀照射时 有效剂量当量不应超过50msv 当受到不均匀照射时 有效剂量当量应满足下列不等式 4 电离辐射的防护措施 1 管理措施 从事生产 使用或贮运电离辐射装置的单位都应设有专 兼 职的防护管理机构和管理人员 建立有关电离辐射的卫生防护制度和操作规程 对工作场所进行分区管理 根据工作场所的辐射强弱 通常分为三个区域 控制区在其中工作的人员受到的辐射照射可能超过年剂量限值的3 10的区域 监督区受辐射为年剂量限值的 1 10 3 10 的区域 非限制区辐射量不超过年剂量限值的1 10的区域 在控制区应设有明显标志 必要时应附有说明 严格控制进人控制区的人员 尽量减少进人监督区的人员 不在控制区和监督区设置办公室 进食 饮水或吸烟 从事生产 使用 销售辐射装置前 必须向省 自治区 直辖市的卫生部门申办许可证并向同级公安部门登记 领取许可登记证后方可从事许可登记范围内的放射性工作 从事辐射工作人员必须经过辐射防护知识培训和有关法规 标准的教育 对辐射工作人员实行剂量监督和医学监督 就业前应进行体格检查 就业后要定期进行职业医学检查 建立个人剂量档案和健康档案 辐射源要指定专人负责保管 贮存 领取 使用 归还等都必须登记 做到账物相符 定期检查 防止泄漏或丢失 2 技术措施 控制辐射源的质量 是减少身体内 外照射剂量的治本方法 应尽量减少辐射源的用量 选用毒性低 比活度小的辐射源 设置永久的或临时的防护屏蔽 屏蔽的材质和厚度取决于辐射源的性质和强度 例如 放射性同位素仪表的辐射源 都放在铅罐内 仪表不工作时都有塞子或挡片盖住 仪表工作时只有一束射线射到被测物上 一般在距放射源lm以外的四周 设置屏蔽防护板 工作人员在其后面每天工作8h也无伤害 缩短接触时间 人体接受体外照射的累计剂量与接触时间成正比 所以应尽量缩短接触时间 禁止在有辐射的场所作不必要的停留 加大操作距离或实行遥控 辐射源的辐射强度与距离的平方成反比 因此采取加大距离或遥控操作可以达到防护的目的 例如在拆装同位素料位计的辐射源 探测器 时 可使用长臂夹钳 使人体离辐射源尽可能远 加强个人防护 佩戴口罩 手套 工作服 保护鞋等 放射污染严重的场所要使用防护面具或气衣 应禁止一切能使放射性核素侵人人体的行为 3 X射线探伤作业的防护措施 探伤作业是利用X或Y射线对物质具有强大的穿透力来检查金属铸件 焊缝等内部缺陷的作业 使用的是X 或Y 辐射源 在探伤作业中会受到射线的外照射 因此必须做好探伤作业的卫生防护 探伤室必须设在单独的单层建筑物内 应由透射门 操纵间 暗室和办公室等组成 其墙壁应有一定的防护厚度 透照间应有通风装置 充分作好探伤前的准备 探伤机工作时 工作人员不得靠近 应使用 定向防护罩 不进行探伤作业的人员必须在安全距离之外 对探伤室的操纵间 暗室 办公室 周围环境以及个人剂量都应定期进行监测 探伤作业也应遵循上述防护措施 二 非电离辐射的卫生防护1 射频电磁波 射频电磁波 高频电磁场与微波 是电磁辐射中波长最长的频段 lmm 3km 人们在以下情况中具有接触机会 高频感应加热 高频热处理 焊接 冶炼 半导体材料加工等 高温介质加热 塑料热合 橡胶硫化 木材及棉纱烘干等 微波应用 微波通讯 雷达 射电天文学 微波加热 用于木材 纸张 食物 皮革以及某些粉料的干燥 不能使生物组织发生电离作用的辐射叫非电离辐射 如 红外线 紫外线 射频电磁波等 1 对人体的影响 对人体影响强度较大的射频电磁波对人体的主要作用是引起中枢神经的机能障碍和以迷走神经占优势的植物神经功能紊乱 临床症状为神经衰弱症候群 如头痛 头昏 乏力 记忆力减退 心悸等 上述表现 高频电磁场与微波没有本质上的区别 只有程度上的不同 微波接触者 除神经衰弱症状较明显 时间较长外 还会造成眼晶体 老化 冠心病发病率上升 暂时性不育等 2 预防措施 高频电磁场的预防 场源的屏蔽 通常采用屏蔽罩或小室的形式 可选用铜 铝和铁为屏蔽材料 远距离操作 对一时难以屏蔽的场源 可采取自动或半自动的远距离操作 合理的车间布局 高频车间要比一般车间宽敞 高频机之间需要有一定距离 并且要尽可能远离操作岗位和休息地点 微波预防 屏蔽辐射源 将磁控管放在机壳内 波导管不许敞开 安装功率吸收器 如等效天线 吸收微波能量 屏蔽室四周上下各面均应敷设高微波吸收材料 合理配置工作位置 根据微波发射有方向性的特点 工作点应安置在辐射强度最小部位 穿戴个体防护用品 一时难以采取其他有效防护措施 短时间作业时可穿戴防微波专用的防护衣 帽和防护眼镜 健康体查每1 2年进行1次 重点观察眼晶体变化 其次是心血管系统 外周血象及男性生殖功能 3 卫生标准 作业场所微波辐射和超高频辐射卫生标准见 微波辐射暂行卫生标准 和 作业场所超高频辐射卫生标准 GB10437 89 2 红外线辐射 红外辐射即红外线 也称热射线 波长0 7Pm lmm 凡是温度在 273 以上的物体 都能发射红外线 物体的温度愈高 辐射强度愈大 其红外线成分愈多 如某物体的温度为1000 则波长短于1 5um的红外线为5 当温度升至1500 和2000 时 波长短于1 5um的红外线成分分别上升到20 和40 1 对肌体影响 对皮肤的作用 较大强度的红外线短时间照射 皮肤局部温