卫生工程基础知识及在职业病危害评价中的应用--高虹陈建武

1、卫生工程技术基础知识及在职业病危害评价中的应用,2020/9/17,1,高 虹 陈建武 中国安全生产科学研究院 电话邮箱：,2,目 录,第一节 职业卫生工程概述 第二节 工业通风基础 第三节 噪声控制技术措施 第四节 防高温技术措施 第五节 防非电离辐射技术措施 第六节 评价中的其它有关工程知识,2020/9/17,2,第一节 职业卫生工程概述,2020/9/17,3,4,职业卫生工程的基本内容 化学有害因素（粉尘、毒物、生物） 物理有害因素（噪声、振动、高温、非电离辐射等） 放射性危害因素（电离辐射） 上述职业病危害因素的防护工程 暖通空调、采光照明、平面布局等,

2、2020/9/17,5,职业卫生工程的重要性 预评价预测危害程度和防护效果 类比法可比性？ 阻留作用: 包括介质的筛滤作用, 尘气绕流的接触阻留作用和扩散接触阻留作用; 凝聚作用: 通过加湿, 蒸汽凝结, 超声波等作用, 使细尘粒凝聚而从空气中分离. 静电力:利用静电力使带电尘粒从空气中分离 扩散：粒径小于0.3微米的粉尘,2020/9/17,66,除尘装置分类,也可分为湿式和干式除尘装置 。,2020/9/17,67,重力沉降室,2020/9/17,68,利用粉尘的重力作用，粉尘产生沉降速度Vs,使粉尘沉降而从空气中分离出来.,多层沉降室 1.锥形阀；2.清灰孔；3.隔板,惯性除尘器：碰撞式

3、, 回转式和惰性式除尘器.利用尘粒在运动气流中具有的惯性力, 通过突然改变含尘气流的流动方向, 或使其与某种障碍物碰撞,使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的. 。,2020/9/17,69,旋风除尘器：利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置 。,2020/9/17,70,滤式除尘器：含尘气体通过主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层过滤作用，滤去其中尘粒的除尘装置。,2020/9/17,71,常用袋式除尘器,5 6 过滤式除尘器,2020/9/17,72,静电除尘器：在正、负电极之间形成高压电场, 使空气电离, 当含尘气体通过电场时, 粉尘被荷电, 从而使尘粒向集尘极运动并沉

4、积于集尘极上, 使气体得到净化。,2020/9/17,73,2020/9/17,74,湿式除尘器：尘粒与水接触时直接被水捕获; 尘粒在水的作用下凝聚性增加，而使粉尘从空气中分离出来。水与含尘气流的接触主要有三种形式: 水滴、水膜和气泡。,2020/9/17,75,自激式除尘器,1含尘气体进口 2净化气体出口 3挡水板 4溢流箱 5溢流口 6泥浆斗 7刮板运输机 8S型通道 9上叶片,喷淋塔喷雾洗涤器,2020/9/17,76,冲击式水浴,冲击式水域除尘器,1隔栅 2供液 3挡水板 4净气 5污水 6尘流,除尘装置选择,2020/9/17,78,1. 除尘器出口净化后气体的粉尘浓度要符合排放浓度

5、要求. 2. 除尘器的收尘方法要与除下粉尘的处理方法相匹配.,3. 除尘器的性能要与处理的气体特性和粉尘性质相匹配. 4. 除尘器的费用要与企业的经济实力相匹配. 对于小型生产厂应选用结构简单的, 设备费和运动费少的除尘设备.,2020/9/17,79,评价指标： a) 总效率： 式中：c1初始浓度，mg/m3； c2排放浓度，mg/m3。 指除尘器捕集下来的粉尘量与进入除尘器的粉尘量之比. 根据总除尘效率, 除尘器可分为: 低效除尘器(5080%), 中效除尘器(8095%)和高效除尘器(95%以上),2020/9/17,80,b) 阻力 表示气流通过除尘器时的压力损失. 据阻力大小除尘器可

6、分为: 低阻除尘器(P500Pa), 中阻除尘器(P=5002000Pa) 高阻除尘器(P=200020000Pa).,2010-6,81,净化器,应用化学或物理化学原理，把有害气体收集、吸收、吸附、燃烧、冷凝，使其达到排放标准的设备（吸收塔、吸附罐） 气固吸附：物理吸附、极性吸附、化学吸附 液体洗涤：喷雾型洗涤器（喷雾塔）、填料塔 燃烧：直接火焰燃烧或者催化燃烧。,82,几种净化方法的适用范围,2020/9/17,83,净化器评价指标；效率、阻力； 效率： 排放量： kg/h kg/h,2020/9/17,84,三、风机 离心式： 通风、除尘系统 轴流式： 全面通风、 稀释通风,风机性能主要

7、指标：风量Q、风压H 离心式风机： 低压：H1000 Pa 中压：1000H 3000 Pa 高压：H3000 Pa 轴流式风机： 低压：H 500 Pa 高压：H500 Pa,风机的联合作用：,风机并联工作：风量大，一台风机的风量不够时，可并联设两台或多台风机 风机串联工作：风量小、阻力大时，可串联多台风机，同时尽可能串联型号相同的风机。,2020/9/17,87,四 通风风道(除尘、排毒系统管道),输送含尘气体和有害气体。风道把通风系统的排风罩、除尘或净化处理设备和风机联成了一体，是通风系统的重要组成部分。 风道的设计，要选择合理输送速度和尺寸，在保证使用效果的前提下，达到初投资和运行维护

8、费用最佳。,风道部件包括直风管、弯头、三通、变径等,2020/9/17,88, 材料： 镀锌钢板、钢板，=0.52.0 mm 聚氯乙烯，=620 mm 玻璃钢 钢筋混凝土 除尘系统风道：防磨、防堵；圆形 排毒系统风道：防腐、防爆；圆形或矩形 阻力：摩擦阻力或沿程阻力;局部阻力。 系统风道总阻力等于阻力最大的串联管路所有摩擦阻力和局部阻力之和。,2020/9/17,89,2020/9/17,90,风道阻力 摩擦阻力 （沿程阻力） 局部阻力 气流流经风道异形部件（弯头、三通、变径管、阀门、罩口，闸阀）时，流向流速变化产生涡流引起能量损失。,2020/9/17,91,通风除尘系统阻力,系统阻力主要来

9、自于排风罩、风道、除尘或净化装置、风机、异形部件等各部分阻力之和。,通风除尘管网设计要求,确定各设备的位置以及通风管道的大小和布置 尽量布置紧凑，缩短管道长度 除尘器和风机要远离尘源点时，要精心进行管道的布置和计算 技术经济比较和现场条件 多个尘源情况下，单独除尘系统的分散布置，或联合起来形成一集中的除尘系统；,为保证管道内不积尘，管道内的气流速度不小于一定的数值，尽量避免水平管道布置,（轻10-12，干、粉末12-17；中等17-20；重尘20-22；重或湿22） 尽量减少弯头数目，弯头曲率半径一般应取管道直径的22.5倍 巨型弯头宽厚比愈大愈有利,支管与主管的连接（三通）一般应设在渐扩管处

10、。其夹角30o45o 直管段断面的改变应设渐扩管或渐缩管，长度应为管道直径差的5倍以上 风机出口管的连接要考虑尽量避免涡流的产生。,系统阻力平衡,各支管和总管的交点上静压都要达到平衡（各支管的阻力接近相同）保证各支管的排风量 静压平衡法（计算、设计） 阀板调节法（支管上装阀板现场调节）,100,100,五 通风系统的测量 排风罩的排风量 控制风速,101,排风罩的排风量 排风罩的排风量可以通过测定罩口平均风速的方法求得，也可以通过测定排风罩连接风管内测定断面的平均风速的方法得到。 罩口风速测定法 - 匀速移动法 - 定点测定法 排风罩连接风管内平均风速测定方法,102,排风量的测定 匀速移动法

11、 测定仪器叶轮式风速仪。 测定方法对于开口面积小于0.3m2的排风罩口，可将风速仪沿整个罩口断面按图所示的路线慢慢地匀速移动，移动时风速仪不得离开测定平面，此时测得的结果是罩口平均速度。此法需进行三次，取其平均值。,103,罩口平均风速测定路线,定点测定法 测定仪器：热球式电风速仪。 测定方法：对于矩形排风罩，按罩口断面的大小，把它分成若干个面积相等的小块，在每个小块的中心处测量其气流速度。断面面积大于0.3m2的罩口，可分成912个小块测量，每个小块的面积小于0.06m2（见图a）；断面面积小于等于0.3m2的罩口，可取6个测点测量（见图b）；对于条缝形排风罩，在其高度方向至少应有两个测点，

12、沿条缝长度方向根据其长度可以分别取若干个测点，测点间距小于等于200mm（见图c） ；对于圆形排风罩，则至少取4个测点，测点间距小于等于200mm。,2010-6,105,各种形式罩口测点布置,106,圆形排风罩测点： 可将测定的断面划分为若干个面积相等的通行圆环，测点布置在各圆环面积等分线上，而且在相互垂直的直线上布置2个或4个测孔。,107,排风罩罩口风速计算,式中： V 罩口平均风速，m/s； V1、V2、V3Vn 各测点的风速，m/s； n 测点总数。,108,排风量计算,式中： Q 伞形罩排风量m3/h； F 罩口面积m2； V 罩口平均风速，m/s。,风道内风压、风速和风量的测定,

13、空气沿风道流动时的压力： 静压：作用于风道壁单位面积压力, 动压：空气流动时具有动能，与速度有关，Pa Pd = v2 /2，Pa 式中：空气密度，kg/m3 ,（温度、气压） 标态下（20oC、1.013X105Pa) 为1.205 （皮托管修正系数为1） v速度，m/s; 全压：动压和静压代数之和，Pa H= Pj+ Pd , Pa,测定位置的选择 选择气流平稳的直管段。测量断面设在弯头、三通等异形部件前面时（相对气流流动方向），距异形部件距离一般应大于2倍管道直径；在上述部件后面时距异形部件距离为4-5倍管道直径； 测量断面距这些部件越远越好，气流越平稳。测量越准确； 测量断面距异形部件

14、的最小距离至少是管道直径1.5倍。,2020/9/17,110,风道内风压、风速和风量的测定,排风罩连接风管内平均风速测定方法,在连接排风罩的直风管上，距连接口3D5D（D为连接风管直径）处作为测定断面，在此断面上开设成90的两个测定孔，在孔口接上直径为25mm、长度为15mm左右的短管，并装上丝堵。,2020/9/17,112,风道测定点,1）圆形风道： 2）矩形风道：,113,按风管直径确定的圆环数m见下表：,114,同心环各测点到风管中心的距离计算方法：,式中： Rn 风管中心到n环测点的距离，mm； R 风管半径，mm； n 从风管中心算起圆环的序号； m 风管断面所划分的圆环数。,矩

15、形风管测点,矩形风管截面等分为若干个相等的小截面应尽可能呈正方形，面积不易大于0.05 m2（即边长小于220mm），测点位于各小截面的中心处。,116,排风量测定方法 按上述测点位置逐个测量各点的动压值和全压值（全压值在计算排风罩的阻力及阻力系数时用）。至少测定三次，获得三组动压值，风管内断面风速为至少三组动压值分别求得的风速的平均值。,117,风速计算,（m/s）,式中： V风管内空气的平均流速，m/s； Pd动压 空气的密度，kg/m3；,118,平均风速计算,式中： V 管道平均风速，m/s； V1、V2、V3Vn 各测点的风速，m/s； n 测点总数。,119,排风量计算,式中： Q

16、 排风量 m3/h； F 管道截面积 m2； V 管道平均风速 m/s。,2020/9/17,120,风道内压力的测定常用测试仪器: 皮托管、风速计、压力计、大气压力计、温度计、干湿球湿度计 1）标准皮托管：,2）S形皮托管：由两根相同金属管并联组成，测量端有方向相反对称两个开口。,2020/9/17,121,2020/9/17,122,3）U形压力计：U形玻璃管，内装水、乙醇或汞等测压液体。 4）倾斜式微压计： 测试前，应调整仪器至水平，检查液面有无气泡，并将液面调整至零点，然后根据测定内容用橡皮连接管将压力计与皮托管连通。记录读数，计算时应考虑倾斜微压计修正系数(0.3,0.4,0.6,0

17、.8.)。,2020/9/17,123,2020/9/17,124,2 用倾斜式微压计测压力,125,控制风速的测量,2020/9/17,125,126,控制点吸入风速的测定,测定条件 （1）测定应在生产和通风系统运行正常时进行； （2）在测点处尽量避免干扰气流。 测定仪器：热球式电风速计。 测定方法： 将热球式电风速计的探头置于控制点处，测出此点的风速即为控制点吸入风速。,2020/9/17,127,工业通风技术在评价中的应用,全面通风与局部通风对比,127,2020/9/17,128,工业通风技术在评价中的应用,全面通风适用条件 （1）污染物毒性低、浓度低（量少） （2）污染物分布广泛 （

18、3）污染物进入空气速度慢且均匀 （4）作业人员呼吸带离污染源较远,局部通风适用条件 （1）污染物毒性高、浓度高(量多) （2）污染源分布面积小 （3）污染物进入空气速度快且无一定规律 （4）作业人员呼吸带离污染源较近 （5）拟回收废气中有用物质,全面通风和局部通风适用范围,128,2020/9/17,129,工业通风技术在评价中的应用,有害物质健康风险分类 1、危害低等，长时间暴露于低浓度不造成不适或抱怨；短时间暴露于较高浓度不造成累积性健康危害；瞬间大量吸入不造成无法回复的健康危害。Ex.厌恶性粉尘(惰性粉尘) 2、危害中低等，长时间暴露于低浓度不造成累积健康危害，但使部分劳工刺激不适；短时

19、间暴露于较高浓度不造成无法回复的健康危害，但使劳工严重困扰；瞬间大量吸入不排除造成无法回复的健康危害的可能性，但即使是较严重的案例，致命机率（包括间接致死）仍低。 3、危害中等，长时间暴露于低浓度环境，可能造成累积健康危害；短时间暴露于较高浓度，可能造成无法回复的健康危害；瞬间大量吸入时，可能致命（包括间接致死）。Ex.游离二氧化硅粉尘 4、危害最高，法规或规范建议应避免劳工吸入。长期暴露于低浓度环境或短时间暴露于较高浓度时，可能致癌、永久损害生殖系统或脏器功能，甚至致死。EX-Beneze,2020/9/17,130,工业通风技术在评价中的应用,有害物质健康风险分类（续）,2020/9/17

20、,131,工业通风技术在评价中的应用,职业病危害防护设施设计示例 四面敞开 一面遮蔽 两面遮蔽 三面遮蔽 四面遮蔽,2020/9/17,132,工业通风技术在评价中的应用,职业病危害防护设施设计示例,2020/9/17,第三节 噪声控制技术措施,2020/9/17,133,134,生产性噪声 是指在生产过程中产生的噪声。 在职业卫生名称术语（GBZ/T224-2010）中规定，存在有损听力、有害健康或有其他危害的噪声，且8h/d或40h/w噪声暴露等效声级不小于80dB(A)的作业为噪声作业。,2020/9/17,分类 按噪声的时间分布分为连续噪声和间接噪声。 声级波动小于3dB(A)的噪声为

21、稳态噪声，声级波动不小于3dB(A)的噪声为非稳态噪声。 噪声突然爆发又很快消失，持续时间不大于0.5s，间隔时间大于1s，声压有效值变化不小于40dB(A)的噪声为脉冲噪声。,2020/9/17,136,噪声的接触限值 每周工作5d，每天工作8h，稳态噪声限值为85dB(A)，非稳态噪声等效声级限值为85dB(A)。 脉冲噪声的接触限值见下表：,2020/9/17,137,噪声控制的基本措施,只有当声源、声音传播途径和接收者3者同时存在，才对听者形成干扰，因此控制噪声必须从三个环节研究解决，把这三部分作为一个系统、一个整体去考虑。 控制噪声的根本途径是治理噪声源，其次为切断噪声传播和对工人进

22、行个体防护。,2020/9/17,声源的分类 机械性噪声：固体振动产生。在撞击、摩擦、交变应力的作用下，机械金属、轴承、齿轮等发生振动。 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气体扰动。 电磁性噪声：由于磁场脉动、磁致伸缩、变压器机构、电源频率脉动等引起电气部件振动而产生。,2020/9/17,139,声源的控制 消除噪声污染的根本途径是减少机器 设备本身的振动和噪声，主要方法包括选用 低噪声、低振动的设备，生产噪声的设备安 装时设置减振基础、噪声较大的设备设置消 声装置等。,2020/9/17,140,传播途径控制 噪声主要是通过空气或固体传播。由于某种 技术和

23、经济的原因，从声源上控制噪声难以 实现，这时可从传播途径上加以考虑。 在传播途径上阻断和屏蔽声波的传播， 或使 声波传播的能量随距离衰减，是控制 噪声、限制噪声传播的有效方法。,2020/9/17,141,传播途径的控制需考虑： 总图布局合理。 控制生产车间的噪声。 利用天然地形上的土坡、树丛和草坪等控制噪声。,将高噪声车间与一般噪声较低的车间、生活区分开；将特别强烈的噪声源，设置在离厂区比较远的地区等。,生产工艺设备的平面布置采取“静闹分区”，防止相互影响；将各车间同类型的噪声源集中布置在一个区域内，不仅防止声源过于分散、扩大噪声污染面，而且也便于采取声学技术措施集中处理。,2020/9/1

24、7,142,个体防护 在声源和途径上无法采取措施，或采取 了声学技术措施仍达不到预期效果时，就必 须为作业人员提供良好的个体防护用品，例 如防声耳塞、防护耳罩、防声帽盔等。,2020/9/17,143,噪声控制的具体技术措施,包括隔声、消声、吸声、隔振降噪等技术。,印刷车间噪声治理,2020/9/17,144,隔声 利用隔声材料和隔声结构阻挡声能的传播， 把声源产生的噪声限制在局部范围内，或在 噪声的环境中隔离出相对安静的场所。,2020/9/17,2020/9/17,145, 采用带阻尼层、吸声层的隔声罩对噪声源设备进行隔声处理，随结构形式不同其A声级降噪量可达到1540dB。 不宜对噪声源

25、做隔声处理，且允许操作人员不经常停留在设备附近时，应设置操作、监视、休息用的隔声间（室）。 强噪声源比较分散的大车间，可设置隔声屏障或带有生产工艺孔的隔墙，将车间分成几个不同强度的噪声区域。,2020/9/17,146,消声 对空气动力机械（风机、压缩机、燃气轮机、内燃机等）辐射的空气动力性噪声，应采用消声器进行消声处理。 消声器（(Muffler)）是阻止声音传播而允许气流通 过的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。 消音器是安装在空气动力设备（如鼓风机、空压 机、锅炉排气口、发电机、水泵等排气口噪音较大的设备）的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置,2020/9/17,147,

26、吸声 声波通过某种介质或射到某介质表面时，声能减少或转换为其他能量的过程称为吸声。 吸声，对同一个空间，改变室内声场的特性。吸声的主要作用是吸收室内的混响声，对直达声不起作用，也就是说吸声可提高音质，但对降噪能力效果不好；且吸声材料是以多孔、疏散的材质。 吸声性能的参数是吸声系数，即被材料吸收的声能与入射声能的比值。吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。 常用的吸声材料有玻璃棉、矿渣棉、卡普隆纤维、棉麻等植物纤维、泡沫微孔吸声砖等。,2020/9/17,148,吸声 用吸声材料和吸声结构装饰在室内的天花板和墙壁上作成吸声体悬挂在房间内或作管道的内衬以吸收气流噪声。 对原有吸声较少、混响声较强的

27、车间厂房，应采取吸声降噪处理。 根据所需的吸声降噪量，确定吸声材料、吸声体的类型、结构、数量和安装方式。,2020/9/17,149,隔振降噪 在机械设备下面装设减振器或减振层，使振动传不出去，以减低固体声的传播。 常用的隔振元件有橡胶、软木、玻璃纤维隔振垫、金属弹簧、空气弹簧、压缩型橡胶隔振器等。 减振沟和减振墙 在地表层挖沟、筑墙往地层打入柱桩，形成柱列或柱阵。利用振动能量的传播衰减来降低振动。,2020/9/17,150,噪声控制技术在评价中的应用 噪声防护措施改进方法 ： （1）确定主要噪声源 （2）确定噪声类型（机械性噪声、空气动力学噪声等） （3）分析噪声频谱,2020/9/17,

28、151,噪声控制技术在评价中的应用 改善示例：,2020/9/17,152,噪声控制技术在评价中的应用 改善示例：,2020/9/17,153,噪声控制技术在评价中的应用 改善示例：,2020/9/17,154,噪声控制技术在评价中的应用 改善示例：,2020/9/17,155,噪声控制技术在评价中的应用 改善示例：,2020/9/17,156,噪声控制技术在评价中的应用 改善示例：,2020/9/17,157,噪声控制技术在评价中的应用 改善示例：,2020/9/17,158,噪声控制技术在评价中的应用 改善示例：,第四节 防高温技术措施,隔热 常用方法主要有热绝缘和热屏挡。 热绝缘：在发热

29、体外直接包覆一层导热性能差的材料后，由于热阻的增加，发热体向外放散的热量就会减少。材料的导热性越差，厚度越大，则发热体向外散热就减少的越多。常用的隔热材料有石棉、矿渣棉等。 热屏挡 常用的有玻璃板、石棉板、铁板等。,2020/9/17,161,高温车间的自然通风 在车间上部装可调节的排风天窗，加强车间内空气对流，降低车间温度。,2020/9/17,局部降温,常用的局部送风降温措施有：送风扇、喷雾风扇、空气淋浴等。 送风扇：通过造成一定的风速，使人身体感觉凉快，但并不能使工作地点空气温度降低。 常用的有吊扇、座扇、机床风扇和轴流风机等。,2020/9/17,局部降温,喷雾风扇：在送出来的风中混有雾状小水滴。因雾滴蒸发吸热，能使送风气流的温度有所降低，同时雾滴落到人体表面后，还能吸收人体一部分热量，使人感到凉快。 由轴流式风机、甩水转盘、挡水外壳、导风板、支架等部分组成。,2020/9/17,局部降温,空气淋浴：利用风机、风道把室外空气抽入一个喷水室内，把空气加湿冷却，使温度降低，然后用风管送到工作地点，直接吹向人体。 空气淋浴需要庞大设备，费用较高。有些地方把地下室式防空洞的凉爽空气送进高