工厂车间粉尘扬尘的检测

1工厂车间粉尘扬尘的检测江苏昆山开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂拋光车间在生产过程中发生爆炸，目前已导致65死120余伤。据该公司官方网站介绍，该公司注册资本为880万美元，共有员工450人，核心业务为电镀铝合金轮毂。目前公布的初步爆炸原因是粉尘遇到明火所致。粉尘爆炸是工业生产过程中极易发生的一类事故。可燃粉尘悬浮在空气中，并达到一定的浓度，便与空气形成爆炸性混合物。当遇到热明火或高温时，火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，同时释放大量的热，具有很强的破坏力。目前已知七类物质的粉尘具有爆炸性：金属(如镁粉、铝粉)；煤炭；粮食(如小麦、淀粉)；饲料(如血粉、鱼粉)；农副产品(如棉花、烟草)；林产品(如纸粉、木粉)；合成材料(如塑料、染料)。粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。生产性粉尘是在工厂和矿山的生产过程中产生的粉尘。含有游离二氧化硅的粉伞称为硅尘，它是对劳动者健康危害最严重的“种粉尘。根据化学成分的石同，粉尘可分为：金属尘、石棉尘、滑石伞、煤尘、炭黑尘、省墨尘、水泥尘、各种有机尘等几十种。另外，可燃性的行机和无机粉尘在生产车间空气中的积聚，也是造成粉尘爆炸的重大事故隐患。一生产性粉尘来源与分类1粉尘的来源在工业生产的物料加工与使用过程中都可能产生生产性粉尘，下面列举几个工艺过程来说明粉尘的来源。(1)固体物质的机械破碎，如钙镁磷肥熟料的粉碎，水泥粉的粉碎等；(2)物质的人完全燃烧或爆破，如矿石开采、隧道掘进的爆破．煤粉燃烧不完全时产生的煤烟半等；(3)物质的研磨、钻孔、碾碎、切削、锯断等过秆的粉尘；(4)金属熔化，如生产蓄电池电极时熔化铅的]：序产生的铅烟尘；(5)成品本身吴粉状，如炭黑、滑石粉、村机染料、粉状树脂等。在工业过程中接触粉尘的工作很多。例如，矿山的外采、爆破、运输；冶金工业中的矿石粉碎、筛分、配料；机械铸造工业中原料破碎、清砂；钢铁磨件的砂轮研磨；石墨、珍珠六、蛀石、云母、萤石、活件炭、二氧化碳等的粉碎加工；水泥包装；橡胶加工中的炭黑、滑石粉的使用，若防尘措施不完善，均有大量生产性粉尘外逸。2粉尘的分类根据粉尘的性质从来源，粉尘可以分为三类(1)无机粉尘①矿物性粉尘，如石英、石棉和煤等粉尘。②金属性粉尘，如铜、铍、铅和锌等金属及其化合物粉尘。②人工无机粉尘，如水泥、金刚砂和玻璃纤维粉尘。(2)有机粉尘①植物件粉伞，如棉、麻、什蔗、花粉和烟草等粉尘。⑨动物性粉尘，如动物皮毛、角质、羽绒等粉尘。③人工有机粉尘．如合成纤维、有机染料、炸药、表面活性剂和有机农药等粉尘。(3)混合性粉尘上述各类粉尘中两种或两种以上粉尘的混合物称为混合性粉尘。生产2过程中常见的是混合性粉尘。还原性的有机和无机粉尘，如硫黄、煤、棉、麻、面粉等粉尘，在生产车间等相对密闭场所的空气中达到一定浓度范围时，可发生粉尘爆炸。煤矿的煤粉爆炸，棉麻加工厂的棉麻粉尘爆炸等都是非常严重的生产安全事故。3粉尘的理化特性了解粉尘对职业健康的危害，应该考虑粉尘的理化性质。(1)化学成分及其浓度化学成分不同的粉尘，即不向种类的粉尘对人体的作用性质和危害程度不同，例如石棉尘可引起石棉肺和间皮瘤，棉尘则引起棉尘病；含有游离二氧化硅的粉尘可致矽肺。同一种粉尘，在空气中的浓度愈高，其危害也愈大；粉尘中主要有害成分含量愈高．对人体危害也愈严重，如含游离二氧化硅10％以上的粉尘比含量在10％以下的粉尘对肺组织的病变发展影响更大。游离二氧化硅是指结晶型的二氧化硅，不包括硅酸盐形态的硅。(2)粉尘的分散度粉尘分散度是指物质被粉碎的程度，以大小不同的粉尘粒子的百分组成表示。空气中粉尘颗粒巾细小微粒所占比例越高．则称为分散度越大。粉少分散度愈高，形成的气溶胶体系越稳定，在空气中悬浮的时间越长，被人体吸入的几率越大，同时比表面积也越大，越容易参与理化反应，对人体危害也越大。(3)粉尘的溶解度若组成粉尘的物质对人体有毒，粉尘的溶解度越大，有毒物质越易被人体吸收，其毒性越大。无毒物质的粉尘，若溶解度大，则易被人体吸收、排出，毒性也较小；石英、石棉等难溶性粉尘在体内不能溶解，持续产生毒害作用，对人危害极其严重。总之，粉尘的溶解度与其对人体的危害程度，冈组成粉尘的化学物质性质不同而异。(4)粉尘的荷电性在粉尘形成和流动过程中，内于互相摩擦、碰撞或吸附空气中的离子而带电，空气中90％。95％的粒子带有电荷，同一种尘粒可能带正电、负电或呈电中性．与尘粒化学性质无关。荷电量取决于尘版的大小、比重、温度和湿度。温度升高，湿度降低，尘粒荷电量增加；同电性尘粒相互排斥，粉尘稳定性增加，反之，粉尘颗粒相互吸引，形成大的尘粒加速沉降。一般认为，荷电尘粒易于阻留在人体内。(5)粉尘的形状与硬度在一定程度上，粉尘粒子的形状也影响它的稳定性(即在空气中飘浮的持续时间)。质量相同的尘粒，共形状越接近球形，则越容易降落。锐利、粗糙、硬的尘粒对皮肤和黏膜的刺激性比软的、球形尘粒更强烈，尤其是对上呼吸道融膜的机械损伤或刺激更大。(6)粉尘的爆炸性一定浓度条件下，高度分散的可氧化粉尘，一旦遇到明火、电火花或放电，则可能发生爆炸。一些粉尘爆炸的浓度条件是：煤尘30—40gm’；淀粉、铝及硫黄粉尘7g／m’；糖尘10．3g／m：。在采集这些粉尘样品时，必须注意防爆。由此可见，爆炸性粉尘不仅对职业安全有危害，而且对生产安全也是重大的危险源。4粉尘粒度及其冲人体健康的危害粉尘颗粒物版径不同，对人体健康的危害也不同。粒径较大的颗粒，自然沉降速度快，惯性也大，呼吸吸人人体的几率小，因而对人体危害小；而在空气中悬浮的细小微粒，不仅在空气中停留时间长，而且易被吸人人体内进入肺泡中。因此了解粉尘粒径分布，对研究粉尘对人体的危害及选择制定测定方法有重要意义。4.1粉尘粒径表示方法和粒度分布一般情况下，粉尘颗粒物并非球形，其形状多种多样。大小不同的颗粒物，光学、电学或气体动力学的性质也不相同。用直径表示其大小时，人们可选用颗粒的空气动力学当量直径、显微粒径、筛分粒径或沉淀粒径等多种表示方法。目前，国际上最常用空气动力学当量直径表示空气中悬浮颗粒物的粒径，这一表示方法又分为两种。空气动力学直径particleaerodynamicdiameter，PAD)是指在通常温度、压力和相对湿度3的空气中，在重力作用下与实际颗粒物具有相同末速度，且密度为1g／cm’球体的直径。也就是说，被测颗粒物的直径相当于在平静的气流中与其具有相同末速度，且密度为1g／eM’的球形标准颗粒物的直径。扩散直径(partiediffusiondiameter，PDD)是指在通常的温度、压力和相对湿度情况下．与实际颗粒物具有相同扩散系数的球形颗粒直径。当颗粒物的PAD5pM时．它在空气中的扩散作用较重力沉降作用强，这种颗粒物处于布朗扩散运动状态．此时应当用PDD来表达颗粒的大小。PAD、PDD这两种粒径表示方法并不涉及颗粒物的密度和形状，使颗粒物进人人体呼吸系统时的撞击、沉降和扩散作用情形与采样时颗粒物的动力学特征一致，有利于研究和评价颗粒物的卫生和健康效应。能在空气中悬浮的粉尘颗粒物也不是一种粒径．而是具有多种粒径。表达某种分散体系中颗粒物粒度分布状态的方法，通常是用各个不同粒径范围颗粒物的累积质量占总体质量的百分数与粒径的对数的关系曲线来表达。将颗粒物粒径标在对散坐标(纵坐标)上．同一体系中不同粒径颗粒物累积质量百分率标在概率刻度的横坐标上，在对数概率纸上得到的粒度分布曲线是一条直线(图5—1)。目前．方便地表示分散体系中颗粒物的大小的参数是采用质量中值直径(massmediumdiameter，MMD)。MMD代表悬浮颗粒物体系的几何平均粒径，通常用D50表示。MMD是指在颗粒物粒度分布曲线中，颗粒物的累积质量占颗粒物总质量一半(50％)时所对应的空气动力学粒径。例如图5—1中两条粒度分布曲线的MMD分别为05pM和20Pm。4．2粉尘颗粒物的分类粉尘颗粒粒径不同，则其理化性质也不同，能够进人人体呼吸系统(鼻咽区、气管和支气管区、肺泡区)的部位也不同，团此对人体危害程度也不——样。按粒径大小可将粉尘颗粒物分为以下几类。4．2．1降尘(dustfall)降尘是指在空气自然环境条件下，能靠自身重力很快自然沉降的颗粒物。降尘粒径大于30Pm。降尘颗粒的理化性质接近于固体物质，表面自由能低，很少聚积或凝聚。由于其难以进入呼吸道，对人体健康的危害也较小。4．2．2总悬浮颗粒物(totalsuspendedparticulars，TSP)顾名思义，总悬浮颗粒物是指一定体积空气中所含有的、能校长时间悬浮的粉尘颗粒物的总质量，其单位是mg／m3。粉尘颗粒能否悬浮于空气中，不仅与其颗粒直径有关与其比重有关．比重较小的物质产生的粉尘较易悬浮，可悬浮的颗粒粒径范围也较宽之较窄，所以TSP中的颗粒物粒径也没有一个明确的粒径上限。44．2．3可吸入颗粒物（inhalableparticularsIP)5经口腔和鼻孔被吸入，并能达到鼻咽区的悬浮颗粒物被称为可吸人颗粒物。显然，IP的粒径范围与劳动场所的风速、风向及劳动者的呼吸急促程度有关。入们对定义IP的粒径小于10Mm产生疑问是有道理的。4．2．4胸部颗粒物(ThoracicParticulates，TP)在可吸入颗粒物中，能穿过咽喉的颗粒物被称为胸部颗粒物，其垃径小于30p”。在粒径小于30pm的范围内，质量累积达该范围颗粒物总质量的50％时的粒径(D50)通常在10pm左右，故称为PM10(ParticulateMatter，PM)，所以TP和PM10含义相同，它表示D50＝10PM，且粒径小于30PM的可吸入颗粒物。注意，不能把PM10理解为粒径事10pm的可吸入颗粒物。在TP中，粒径较大(，10p”)的颗粒物质量相对较大，被入体吸入后具有较大的惯性，在鼻腔陡弯处和咽喉部位与呼吸道内壁碰撞，致使大部分颗粒沉积在上呼吸道，少量进入气管和文气管前段；粒径在5—10P”范围内的颗粒物，由于重力作用，大部分在气管和文气管区发生沉降，5P“左右的颗粒物进入肺泡，沉积率达到50％左右。4．2．5呼吸性颗粒物(RespriableParticulates，RP)可吸人颗粒物中能进入肺泡的颗粒物称为呼吸性颗粒物。对健康人群来说，这类颗粒物的粒径‘12P”，D50＝4p”；对于儿童、年老体弱和有心肺疾病等高危人群来说，RP的粒径＜7P”，D50=2．5。PM2．5的概念就据此而来。粒径较大的颗粒物主要是通过惯性作用、重力作用沉积在鼻咽腔、气管和文气管内；粒径很小(＜O.1pm)的颗粒物主要通过扩散作用——布朗运动沉积在肺泡中。可见．大气中颗粒物粒径不同，颗粒物在人体呼吸系统中沉积部位不同，沉积率也不同。沉积率越高，对人体健康危害越大；空气小悬浮颗粒污染物中小的颗粒污染物对人体健康的影响比大的颗粒污染物更明显。因此，研究PM10和PM2.5对保障劳动者职业安全健康具有重要的意义。2．3粉尘的危害生产性粉尘的种类和性质不同，对人体的危害也不同。由粉尘引起的疾病和危害主要有以下几种。(1)尘肺尘肺是长期吸入高浓度粉尘所引起的最常见的职业病。引起尘肺的粉尘种类不同，尘肺的名称也不同，含二氧化硅粉尘——矽肺；炭黑粉尘——炭黑肺；滑石粉粉尘——滑石肺；铸造型砂粉尘——铸上拿肺；电焊焊药粉少——电焊工尘肺；煤粉——煤肺等等(2)中毒粉尘中含有铅、镐、砷、锰等毒性元素，在呼吸道溶解被吸收进入血液循环引起中毒。有毒性粉尘在体内的溶解度越大，毒性作用越大。(3)上呼吸道慢性炎症毛尘、棉尘、麻尘等轻质粉尘．人被吸人呼吸道时着于鼻腔、气管、文气管的戳膜上，长期局部刺激作用和继发感染引起慢性炎症。(4)眼疾病金属粉尘、烟草粉尘等，可引起角膜损伤。(5)皮肤疾患细小粉尘堵塞汗腺、皮脂腺而引起皮肤干燥、继发感染，发生粉刺、毛囊炎、脓皮病等，沥青粉尘可引起光感性皮炎。(6)致癌作用放射性粉尘的射线易引发肺癌，石棉尘可引起胸膜间皮瘤，铬酸盐雄黄矿尘等也引发肺癌。粉企的危害很多，此处难以一一列举。二、工作场所粉尘的