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【关键词】分布式;汽车检测;控制;管理
【中图分类号】U4【文献标识码】A【文章编号】1674-0688(2018)04-0136-02
分布式汽车检测管理体系的主要功能是进行汽车检测,它能分别对汽车的发动机、灯光、排气和轮胎等进行检测,并将信息汇总于该检测管理体系,对汽车进行相关数据分析后,得出该汽车相关综合检测结果再进行检修工作。分布式汽车检测管理体系,采用多条线分布进行检测,检测效果集中又统一,大大提高了检测效率,降低了集中控制系统高度密集的误差和出错率,便于实现大范围的检测控制[1]。车辆运输有关部门运用分布式汽车检测管理体系,还可以对所有车辆的运行进行实时监控,从而了解车辆运输信息,便于对车辆的运行进行控制管理,促使车辆健康运行。
1分布式控制管理体系对汽车检测可靠性的提升
随着人们对安全意识的提高,对汽车进行安全综合检测变得越来越重要,汽车检测控制管理中心的信息越来越多,传统的汽车检测管理系统查出的数据误差较大,可靠性不强。使用分布式控制管理体系对汽车检测的可靠性能有所提升,注重单台设备采集和数据处理,数据高度准确,从设备到主控机不设关卡,构成一个完整的体系。在汽车检测期间不允许停机,让主机顺利运行,能够更好地提高汽车检测系统的可靠性。分布式控制管理体系吸收了汽车传统综合性能检测的优点,克服了传统汽车检修信息反馈时间过长、信息接受误差的缺点,并研发利用了最新分布式计算机技术,使检修人员能快速与机器检测仪器对接,增强了检测结果的可靠性。在运用中使用了最先进的设备和计算机软件,提高检测仪器自动化水平,加快检测速度,提高了检测仪器的智能化水平,减少信息检测错误率,提高准确度[2]。检测系统还可以安装离线诊断软件,在线或者离线都能接收到信息,方便提高汽车检测系统的可靠性。为了汽车检测系统的可靠性,要求控制系统中的单机智能仪或者工控仪有较强的通信能力,让每一层的通信系统都能传达主机信息,将各个系统的信息收集并控制起来,形成汽车检测数据库,方便对汽车在运行中出现各种问题进行检测维修,从而提高对汽车检测的可靠性。
2分布式控制管理体系对汽车检测实时性的提升
分布式汽车检测控制管理体系,是由很多台微处理器分散在汽車检测中心,集中控制汽车检测系统的风险,能够有效地控制风险高度密集的缺点,大大缩短监测信息中途接收的时间,能够及时反馈车辆检测信息,便于对汽车进行实时检测。汽车零部件种类繁多,给管理和操作带来很多不便,通过分层式汽车控制管理体系,能够搜集整个行业的数据库,将信息集中在一起进行操作和管理,及时给出显示和报警,弥补了传统检测系统过于分散,信息之间比对、交流困难的问题。有关车辆运输的部门运用分布式汽车检测管理体系,可以实时对所有车辆运行进行监控,从而了解车辆运输信息,便于对车辆的运行进行控制管理。实时性就是要及时抓住时机,对问题采取措施进行检修。如果由于设备和系统导致信息得不到及时输送,就会延误检修,很可能给汽车运行造成安全隐患[3]。所以,监测系统的实时性对整个检修过程具有重要意义,分布式汽车检测控制管理体系的检测系统智能化程度高,能及时检测出车辆信息,并对车辆进行检测与分析,提高了汽车检测的实时性。提高汽车故障检测效率,维修工作就能快速而有效地进行,从而确保车辆安全行驶。
3分布式控制管理体系对汽车检测适应性的提升
汽车的综合性能检测是通过检测技术和检测设备,依据汽车表层的表现情况,无需分解,根据仪器设备或车况显示,综合分析判断车辆的整体状况,查出故障出处和原因的一种检测。该系统主要对汽车的安全性、排气状况、动力发动等做出检测,并给出一定数据,方便故障检修。检测现场干扰因素比较多,有电流的波动、强光等,因此监测系统一定要适应这样的环境,否则检测数据就会发生变化,导致综合检测结果错误。分布式控制管理体系对环境的适应性明显提升。分布式汽车检测管理体系中,汽车检测现场设有多台微处理器,这些微处理器搜集到有灯光性能、噪音性能、四轮定性等性能的检测,通过高速数据通道输送给主机。汽车的综合性能测试,是检测仪器对汽车各方面进行全面检测,并综合分析给出信息后,检测人员再根据具体情况具体分析,最后进行故障检修的复杂过程。检测出的数据可能比较大,针对各种数据的具体操作方法和操作过程不相同,在检测中使用分布式汽车检测管理体系进行统计和检测能够有效保持过程的适应性。由于分布式汽车检测管理体系检测时是分散的,所以对现场受干扰程度要求较低,降低了集中检测的高密度风险,有利于汽车检测范围的扩大,有效提升了汽车检测系统的适应性。
4分布式控制管理体系对汽车检修信息管理的提升
随着计算机技术在汽车维修行业中的应用,分布式控制管理体系采用先进的计算机技术,对维修系统各个领域,无论是行业前景、汽车零件的使用信息,还是操作问题等,都能进行综合管理,使这些信息在使用时一目了然,方便查阅与核对,给汽车维修带来了很多便利。该系统既能提高检修效率,对能提升管理服务水平,获得客户认同感,从而提升检修的客户资源。分布式控制管理体系可以通过检修管理网络,及时了解汽车的检测、维修情况,便于查找问题和对信息统一管理,改变了传统汽车检测维修单线对接的模式,使综合信息管理有了质的飞跃。分布式控制管理体系管理汽车检修信息,能够自动建立准确而完整的客户和车辆信息档案,利于客户沟通和长期服务于汽车检修客户,还能对客户车辆信息进行动态式跟踪,提高汽车检修信息管理水平和工作效率,提升汽车检修客户的满意度。分布式汽车检测控制管理体系还可以对客户车辆检测信息进行跟踪,自动生成数据存入管理体系。管理体系根据数据库中的信息资源进行分析,提醒客户按时保养汽车,什么时候该进行怎样的维修,什么时候该更换那些配件,与客户保持长期沟通,从而提高客户满意度,提升汽车检修信息管理水平。这是一个良性的循环服务过程。
5总结
【Abstract】At present, there are some problems existing in HXD2 type electric locomotive,such as no interlock between the switch and the electric key,no prompt of the control circuit voltage,taking off the wheel stopper not timely.These problems buried serious hidden dangers to traffic safety. Therefor, the control voltage monitoring device, the wheel stop monitoring device and the switch alarm device are designed and developed to provide a strong guarantee for the safe transportation of locomotives.
【P键词】控制电压;止轮器;开关机报警装置
【Keywords】 control voltage;stop wheel;switch alarm device
【中图分类号】U264.3 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)04-0109-02
1 引言
HXD2型机车控制回路电压在不升弓合闸的情况下,由机车蓄电池组提供维持机车低压设备工作,该电压虽然可通过机车故障显示屏或控制电压表(机械间)查看,但由于显示不直观、不直接、不便于现场司乘人员对控制回路电压的盯控;再加上HXD2机车若控制电压低于88V,MPU就会对机车受电弓回路进行封锁,机车无法升弓合闸。若有控制回路电压报警装置,能够及时提醒当前电压变化情况,司乘人员若及时采取有效预防措施,可有效减少机车因控制电压低造成机车故障。
止轮器,用于铁轨之上,车轮踏面密贴在防溜止轮器上起到静止制动作用。由于传统止轮器制动均没有检测止轮器,在铁轨上的功能,一旦轮器在轨制动时工作人员忘记撤除而进行升弓合闸动车,易造成脱轨掉道的事故发生,行车安全存在严重的安全隐患。若有止轮器报警装置,能够及时提醒司乘人员将止轮器归位,有效避免因未撤除止轮器造成的安全事故。
HXD2型机车监控装置的开关机不受机车电源钥匙控制,由独立开关控制,乘务员在换端操作时若未开机,会影响机车正常开行;若未关闭监控装置,机车有速度后会引起紧急制动;存在严重的安全隐患。若有监控装置开关机报警装置及时提醒司乘人员,可有效避免此类问题发生,消除安全隐患。
2 解决方案
①控制回路电压检测解决。本装置驱动电源直接接在机车控制回路母线,当检测到机车控制回路电压低于90V,进行循环提示报警,提示语音为“控制回路电压低”。当机车控制回路电压上升到95V,结束报警。②止轮器监测的解决。本装置提供止轮器架、报警盒。当检测到止轮器不在位时,未升弓或启机时,发出灯光报警进行提示。机车升弓或启机后,报警盒发出灯光报警和语音报警进行提示报警,提示语音为 “注意止轮器”,表示止轮器不在位,需检测止轮器是否在轨制动中。机车的两端司机室各安装一个报警盒,在机车通电时两个报警盒开启。③监控装置开关机监测的解决。通过采集监控装置开关、机车电钥匙信号,经过对比分析进行相应语音提示。当监控装置开机、机车电钥匙关闭时,语音提示“请关闭监控装置”,当监控装置关机、机车电钥匙闭合时,语音提示“请打开监控装置”,此方案通过电钥匙、监控装置开关预留点位采集信号,对司乘人员进行提示,不改变机车电路设计,不参与机车控制。
3 系统技术参数及功能
3.1 技术参数
输入电压:额定 110VDC 范围:85VDC~125VDC
输入信号:①两对干接点常闭信号,常开告警;②监控装置开关、机车电钥匙开关信号。
输出信号:①语音报警;②LED报警
工作方式:异步半双工差分传输
传输介质:双绞线或屏蔽线
外形尺寸:①报警盒 185mm×100mm×36mm;②放置架 295mm×200mm×120mm
输出方式:连接线公母头对接(5芯线+8芯线+3芯线)
使用环境:-40℃到70℃,相对湿度0%到85%
3.2 功能
3.2.1 控制回路电压报警条件测试
3.2.2 止轮器在位逻辑测试(通信状态)
3.2.3 监控装置开关机逻辑测试(通信状态)
3.2.4 LED报警条件测
3.2.5 语音报警条件测试
3.2.6 通信测试
4 主要技术难点
①机车控制回路电压低报警功能,对机车110V母线电压进行监测,可以防止因机车控制回路电压低及其相关故障进行预警,防止事故扩大。②止轮器监测具有防脱功能,可彻底杜绝机车止轮器未撤除启动。③监控装置开关机报警,可及时提醒关闭机车电钥匙后关闭监控装置,以及闭合机车电钥匙后打开监控装置。
关键词:选矿 破碎 粉尘
中图分类号:TD92 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0099-01粉尘是影响选矿生产效率、安全洁净的重要因素,粉尘不仅污染环境,而且对原料也是很大的损耗,为了给工人们创造安全、舒适的工作环境,减少职业病的发生,控制粉尘的危害,企业对开展防尘新型技术、改革生产工艺的基础上,做到选矿破碎阶段中的粉尘治理,从而提高劳动生产效率,保证企业安全生产,促进企业经济的发展。
1 粉尘的特性以及产生的原因
在铁矿选厂的过程中,任何粉尘都会经过一定的传播途径,才能以空气为介质向周边扩散,在治理粉尘时,首先应该搞清楚尘化机理。在选厂车间破碎阶段中造成尘化的原因主要有诱导空气造成尘化、剪切作用造成的尘化、设备运动造成的尘化以及装入物料造成的尘化等原因。
在选厂破碎筛分车间中,由于产生的矿物性粉尘的颗粒规则性不同,粒径的分布不均匀,并且不同的作业产生的粉尘的也是不同的,在防尘工作中,粉尘分散度的数据是机械除尘系统中管路的配置、除尘系统中管径的计算以及净化设备的选择的重要依据,因此掌握粉尘分散度对选厂破碎防尘工作具有重要的作用[1],下表为铁矿选厂破碎筛分车间粉尘分散度的测定结果:(如表1)。
2 铁矿选矿车间破碎尘源的控制
在铁矿选矿厂中粉尘的特点主要是粉尘浓度高,并且破碎阶段的产生的粉尘的粒径和粒度分布不同,因此在防尘控制工作中采用单一的防尘方式不能取得良好的效果,针对选厂破碎阶段的尘源的特点,在控制的过程中应该采用多种方式或者多种工艺进行治理控制。从而达到最佳的防尘工作。
2.1?高压静电除尘
高压静电除尘是一种效率比较高的除尘设备,并且这种装置可以除去非常细小的粉尘颗粒。高压静电除尘主要有高压硅整流和控制器组成,其中高压硅整流主要是由硅整流和高压变压器组成,这种除尘设备的电路原理图,在铁矿选厂车间破碎尘源的控制中,采用高压静电除尘主要是高压电场的作用下,阴极连续不断的发出电子,在电极之间产生电晕,从而使电极间通过的气体产生电离的现象,与空气中粉尘颗粒碰撞使尘粒荷电,这些带有电离的粉尘在电场的作用下不断趋向于电极的阳极,并与电极接触后尘粒以及粉尘失去电荷,形成中性粘附在电网上,最后供助于抖落[2],高压静电除尘的电路原理图如下:(如图1)。
2.2?超声雾化抑尘技术
超声雾化抑尘技术的原理主要是应用于压缩空气冲击共振腔产生的超声波,有超声波把装置中的税务转化为直径小于10μm以及浓密性的水雾滴,通过这些雾滴在产生粉尘的装置点上直接使粉尘凝聚、捕获,从而使粉尘迅速沉降实现就地抑尘[3],这种技术主要是依靠云物理学原理和空气动力学原理实现的。超声雾化抑尘系统的组成主要包括两大部分:电控系统和喷雾系统。其中电控系统的功能主要是由调节喷雾系统的水量以及控制箱控制喷雾系统的启闭,从而达到除尘、节水、节电的效果。
超声雾化器技术参数设置:在超声雾化除尘器工作时的水压力为0.1MPa~0.2MPa,空气压力在0.3MPa~0.4MPa,并且系统中雾化器的耗水量0.3~0.5L/min,耗气量在0.08~10.1m3/min。在铁矿选厂车间破碎尘源控制中,采用超声雾化抑尘系统后,使车间内的空气有很大的改善,并且在胶带机转运站中空气比较好。在粉仓顶部移动料车工作时,由于没有办法进行封闭,没有除尘装置,粉尘污染是非常严重的。在安装超声雾化抑尘系统后,通过经过筛分以及皮带转载落料的过程中设置喷雾捕尘,从而使车间内比较细小的粉尘粘接在矿石上,在移动料车经过时,将矿石放入到仓中,即使落差很大也不会产生粉尘,从而达到除尘效果,为移动料车的除尘工作提供极大的方便。
3 结语
在铁矿选厂车间破碎尘源的控制是改善工人工作环境,提高劳动生产率实现清洁生产的重要工作。在尘源控制工作中,必须采用多种控制方式和手段,采用新型技术,从而不断减少粉尘,提高生产效益,并且在治理尘源时,应该结合社会效益、环境效益以及经济效益,坚持全面发展、综合利用的原则,才能提高铁矿选矿厂的经济效益,达到节能环保的目的。
参考文献
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(湖北东风汽车公司卫生防病中心 十堰市 4420__)
陈卫红
(同济医科大学劳动卫生职业病教研室 武汉市 430030)
[摘要]:通过定期监测铸造生产环境中的粉尘、毒物浓度及噪声强度,并进行17年动态观察,总结了综合性治理措施。用电子扫描显微镜能散X线分析(SEM-EDS)方法对铸造粉尘表面成分进行了分析。结果表明,清理、造型、配砂、制芯、熔化和落砂等工序游离SiO2含量均超过10,分散度小于5μm的可吸入性粉尘偏高(6915~78),空气中矽尘没有Al的包裹,是新鲜的粉尘,致病性强。采取综合性防治措施后,粉尘、毒物浓度明显下降,铸造作业职业危害特点是低浓度粉尘、多种低浓度毒物与高噪声强度共存。
[关键词]:铸造作业 粉尘 毒物 噪声 SEM-EDS
AnalysisofOccupationalHazardinFoundry
ZhangMinetal
(CenterforDiseasesControlDongfengMotorCo.,Shiyan4420__China)[Abstract]:Environmentconcentrationofdust,prehensivecontrolmeasuresaresummarized.Thecontaminantsonparticulatesurfaceareanalyzedbyscanning electronmicroscopy2energydispersiveX2rayanalysis(SEM-EDS).Theresultsshowthatintheprocessesofshake 2outandfinishing,molding,sandpreparation,pouring,meltingandcoremaking,allthedustsaresilica2 containingdust.Therespirabledust(<5μm)occupiesashighas6915~78.Silica2containingdustin foundryairisnotpackedbyAl.Itindicatesthatsilicadustinfoundryairisfreshandhighlypathogenic.With comprehensivecontrolmeasures,dev>文秘站:
foundryarelowconcentrationofdust,awidevarietyoflowconcentrationtoxicantsandahighlevelofnoise.
[Keywords]:Foundry Dust Toxicant Noise SEM-EDS
本文通过定期监测铸造作业生产环境中的粉尘、毒物浓度和噪声强度,并进行17年动态观察,以阐明铸造作业粉尘、毒物以及噪声在时间、空间的分布及其特点,确定其产生的主要环节、工序,目的在于进一步制订铸造作业综合性防治措施,并为后续的流行病学研究提供环境资料,为健康监护指明方向。
1 材料和方法
1.1 粉尘浓度、分散度、游离SiO2含量测定 从1979年开始每年两次定期定点监测粉尘浓度(滤膜重量法)、分散度(滤膜溶解法)和游离SiO2含量(焦磷酸法)〔1〕。
1.2 粉尘表面成分分析 用电子扫描显微镜能散X线分析(Scanningelectronmicroscopy2energy dispersiveX2rayanalysic,SEM-EDS)方法对铸造粉尘表面成分进行分析,以评价铸造粉尘的致病性,即对采集的空气总粉尘样品分别用20keV和5keV产生的加速电子束扫描,通过能量折射的大小,与标准元素谱线比较后,获得粉尘中主要元素的精确含量,比较两种电子千伏下矽(Si)含量与矽含量和铝(Al)含量之和的比值,以判定粉尘表面是否有污染(如铝的包裹)。其理论依据是在5keV下扫描粉尘,由于能量小产生的电子束穿透力弱,只能显示粉尘浅表面成分含量;在20keV下扫描粉尘,能量大产生的电子束穿透力足以穿透粉尘颗粒,可以测定整个粉尘的成分含量,由此计算两种条件下Si/Si Al含量比值,以判断粉尘的致病性,如果5keV条件下Si/(Si Al)比值比20keV小,则说明粉尘有铝的包裹,若二者相近则说明粉尘没有铝的包裹,是新鲜的粉尘,致病性强〔2〕。
1.3 噪声测量 用ND22型精密噪声计测定作业环境噪声源噪声强度。
1.4 毒物测定 1986年开始进行定期定点监测,车间空气中苯酚、甲醛和氨浓度均按《车间空气监测检验方法》进行测定〔3〕。
2 结果
2.1 概述 本铸造厂建于60年代中期,1978年全面建成投产后,1979年职业病防治所开始对铸造作业职业有害因素进行调查和监测,并对工人进行了尘肺普查。结果表明矽尘污染严重,个别岗位矽尘浓度高达248.0mg/m3,工人慢支、肺结核等疾病发病率较高。针对此,于1986年,铸造厂与卫生、安全技术、工程技术和工会等部门联合制订了综合性防治措施,确定了治理目标,并于当年相继实施。主要的治理措施简述如下:①明确责任,将通风除尘设施配备率、完好率,粉尘、毒物达标率以及职业病发病率纳入车间目标责任制、工厂“安全性评价”、“创建清洁无害化工厂”以及“初级卫生保健达标”的目标考核中。②增加工业卫生治理项目的资金,有针对性添置通风除尘设备。现有的通风除尘系统包括除尘系统(回转扁袋除尘器、微振扁袋除尘器、泡沫除尘器、方箱除尘器)、送风系统(双回流冷却送风、高压风机送风、保温送风、高压送风、芯炉送风、大炉送风、制芯送风、火炉空气淋浴送风等)和排风系统(轴流排风、制芯排风、毒气过滤排风等)。成立通风除尘大队,专门负责通风除尘排毒设施的
设计、安装、更新、维修、运行和保养。并建立健全通风除尘设施管理、维修和保养制度。成立厂粉尘、毒物监测站,每月监测作业点的粉尘、毒物浓度,并在全厂进行通报,使监测工作成为防治工作的“眼睛”。③加强作业管理,推行文明生产、清洁车间评审工作,推行无害化生产工艺,广泛采用自动控制、机械化操作、密闭或远距离操作以及粉尘作业的湿式作业。④加强个人防护,统一制订劳动防护用品标准并归口管理;根据岗位特点制订劳动保护津贴标准;编写铸造作业安全操作规程并督促工人遵守。⑤由职业病防治所、地段职工医院和厂卫生所组成的三级劳动卫生预防保健网络做好职业病早期诊断治疗的二级预防工作。⑥加强铸造工人的疗休养,从1986年开始对尘毒危害较重的岗位作业工人优先安排疗休养。⑦充分发挥工会在职业卫生管理中的监督作用。
2.2 铸造粉尘的游离SiO2含量、分散度测定 结果显示,游离SiO2含量以制芯为最高(70.2),其次是配砂(30.6)和造型(31.4),落砂、清理和熔化浇注分别是23.6,22.8和2115;分散度小于5μm的可吸入性粉尘偏高,占69.5~78。
2.3 铸造粉尘表面成分测定 1996年对采集的一次落砂工位的空气总粉尘样品在美国国家职业安全卫生研究所用SEM2EDS方法进行测定,共测定了250个粉尘颗粒。各个颗粒在5keV和20keV下分别测定Si、Al和其他成分,然后经计算机处理三维作图(图1、图2),并将250个颗粒各种成分的平均含量列入表1。结果显示,在5keV条件下Si的含量较高为17.2468,在20keV下为10.4427,Si/(Si Al)比值分别是0.74(15641.51/(15641.51 5372.786)),0.76(5059.131/(5059.131 1531.937)),表示铸造粉尘表面没有Al的包裹,是新鲜的粉尘,致病性强。 2.4 治理前后粉尘浓度变化特点 可以分三个时间段分析,即1979~1986年综合治理前,1987~1989年治理计划实施完成阶段,1990~1996年巩固阶段,从表2明显看出,1986年以前粉尘浓度超标严重,1987~1989年粉尘浓度明显下降,1990年之后保持在较低水平,各工序的粉尘浓度以配砂最高,其次是清理(风铲清理、喷丸清理)、落砂、造型、熔化,再次是制芯、壳芯和射芯,不同车间的同种工序浓度差异不大,如造型工艺在1987~1989年期间,一、四、六车间浓度分别是1.90,1.80,1.51mg/m3,因此在对人群分析时可以忽略不同车间,新建的厂房和工位随主体工程考虑相应防护,如八车间。
2.5 铸造车间毒物变化特点 树脂砂是80年代初期引入的,浓度变化在时间点上也可与粉尘一样分成三个时间节点,甲醛是1986年开始监测,浓度范围为6.42~14.97mg/m3,1987~1989年下降为1.21~3.45mg/m3,1990年后进一步下降为0.55~0.96mg/m3,见表3;苯酚是1989年开始监测的,浓度为7.27mg/m3,1990年后下降为1.10mg/m3;氨的浓度为8.03mg/m3。表2 铸造一厂1979~1996年监测粉尘结果追踪观察(mg/m3) 2.6 铸造车间噪声污染特点 对铸造厂噪声污染源的测定结果表明,铸造厂的噪声污染较为广泛,部分污染源为脉冲噪声(如射芯机),其中以射芯机、振动机、滚筒和风铲清理为明显,噪声声级分别为111,104,97和97dB(A),缸体磨床、锻压机和悬链的噪声声级均超过95dB(A),抛丸机为9415dB(A),浇注平台和落砂机均超过90dB(A),热气流烘砂为89dB(A)。3 讨论
3.1 从治理前后粉尘、毒物浓度的明显降低可见铸造厂综合治理措施已见成效,本文所总结的综合性治理措施实质也是我国总结出的“防尘”的运用。但尘毒治理仅仅依赖卫生部门的努力是不够的,必须依赖工厂这一主体发挥主观能动性,提高决策者的职业卫生意识,加强管理,主动投入,发挥工程技术人员的积极性,对职业人群加强职业卫生教育,并且发挥工会的监督作用,群策群力,才能取得成效。
3.2 对铸造厂职业有害因素分析显示,粉尘、毒物浓度以1986年以前为高,各工序的粉尘浓度以配砂最高,其次是清理(风铲清理、喷丸清理)、落砂、造型、熔化,再次是制芯、壳芯和射芯。治理后浓度都有明显下降,但仍以配砂、清理、熔化为高;毒物1990年后均以低浓度存在;噪声污染较为广泛,以射芯、清理(滚筒、风铲和抛丸清理)、落砂和浇注为明显。本研究显示铸造作业的职业有害因素的特点是多种职业有害因素共存,表现为低粉尘浓度、低毒物浓度和高噪声强度共存。
3.3 80年代初,由于国内对树脂砂的广泛引进,许多学者对树脂砂作粘接剂可能带来的职业危害进行了研究,有学者认为铸造作业由于树脂的原因其职业危害从单一的粉尘危害变为以毒物为主〔4~5〕,这一论断有待商榷,因为铸造作业从来就不是单纯的粉尘危害,国外许多研究报道了铸造作业的多环芳烃、CO、金属烟雾、微量的铅和镍以及放射性物质等多种职业有害因素的暴露〔6~16〕,树脂砂的引入增加了铸造作业某些毒物的暴露,如酚、甲醛、氨以及CO〔17〕。本研究也显示铸造作业的职业危害是多种的,除粉尘、毒物之外,还要重点考虑噪声的危害问题,尤其是考虑高强度噪声和低浓度粉尘、多种低浓度毒物之间是否具有协同作用。
3.4 用SEM2EDS检测粉尘表面成分可以精确衡量粉尘毒作用,是近几年国际上受到关注的一种最新方法〔3〕,目前国内尚无报道,本次的检测做了一次有益的尝试,结果提示铸造粉尘不具Al包裹,是新鲜的粉尘,其致病性强,而且用本方法测得的游离SiO2含量比用焦磷酸法要低(1014427<2316)。
(致谢:本课题得到东风公司卫生防病中心领导范忠群主任和罗启华副主任的支持以及同济医大陈荣安、陈镜琼教授指导并审阅,致以衷心感谢!)
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关键词:除尘系统; 集气罩; 设计原则; 计算
DH公司作为国家高薪技术企业,具备强有力的设计研发、工程建设与设备制造能力,特别是对金属冶炼技术尤为擅长。在冶金制造过程中也在不断的完善已有技术与生产工艺,为确保冶金生产过程中产生空气污染,对金属冶炼车间除尘系统中的集气罩设计做出了精心的研究。
1.金属冶炼车间除尘系统集气罩及设计目的
我国目前的很多生产制造车间都存在一定的粉尘污染,我国的大气污染排放标准明确规定了砂轮磨尘的最高允许排放量为每平方米60mg,对于铝合金以及金属铝的粉尘颗粒排放量规定在每平方米4mg。在金属冶炼过程中,常常需要对金属工件进行必要的打磨、切割、抛光等工艺加工,在加工的过程中会产生大量的金属废屑以及金属粉尘颗粒[1]。这些粉尘如果不加以治理,将在金属冶炼车间内随着空气的流动而造成车间的二次污染,甚至会随气流流入外界空气中,造成大气环境污染。因此,为提高工艺水准,改善金属冶炼车间工作环境,根据国家与相关行业对粉尘污染的标准规定,又根据我公司车间的环境与生产工艺状况,设计了金属冶炼车间除尘系统集气罩。
除尘系统集气罩是一种可以回收粉尘,防止其扩散到空气中,通过净化过滤系统将粉尘类污染物得到回收的烟气净化装置[2]。集气罩根据污染源与生产安装环境的不同可以分为吹气式和吸入式两种形式[3]。前者是利用了吹吸气流回收污染源的方式进行设计,同理,后者则是根据吸气气流收集污染源。吸入式除尘集气罩根据污染源产生环境又分为排气柜、接受式、密闭式和外部集气罩。由于我公司的金属冶炼车间不能对粉尘等污染源物质进行封闭,所以我们选择了设计外部集气罩。在设计前考虑要在车间粉尘污染源设备的上方,决定应用伞形上部集气罩。除尘系统中集气罩设计的质量直接影响着最终粉尘的排放标准是否合格,对于生产环境与大气环境的保护具有非常重要的作用。
2.金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计原则与设计理论
金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计主要是根据我公司金属冶炼车间的具体生产车间环境与粉尘污染源的位置应用机械力学理论和CAD制图软件的配合设计而成的。主要的设计原则与设计理论如下:
2.1.金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计原则
除尘系统中的集气罩要尽量用最小的吸风量去集中控制粉尘污染源,设计过程中还要本着节约能源与成本的大原则。由于车间环境影响不能采用密闭罩,而是采用了上部伞形集气罩,设计中一定注意要尽量控制伞形集气罩的吸力范围减少到最小,罩体的位置要尽可能的贴近或者包围住粉尘污染源,以有利于回收粉尘。在设计中还要减少风力对流等干扰气流的出现,粉尘流动气流与吸气气流要最大程度保持同一方向。在设计前也要充分考虑除尘系统操作人员的操作岗位位置,对于已经被集气罩收集的污染粉尘一定注意不要让人误吸。此外,集气罩在设计中还要考虑车间房屋结构,安装后要方便以后维修人员进行维护。集气罩设计工艺上也要坚持不能够阻碍或者影响原有金属冶炼车间正常生产的原则。
2.2.金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计理论
任何设计都要以相应的正确理论作为设计基础,金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计主要是应用了流体力学理论对车间内大量的粉尘污染物进行最有效力的汇集。针对我公司的吸气式伞形集气罩的设计,主要是应用了大量的吸入气流理论。该理论认定在集气罩进行粉尘吸入时会在吸气口产生一定的负压,利用这种压力就可以将包围在罩体下的粉尘污染物吸收。在设计中要考虑吸气口的流速与压力,要注意无边的吸气口的流速要高于有边吸风口的流速[4]。其中,外部集气罩口的气流分布都遵循等速面的气流分散规律,即如果以吸气口为球心,罩口气流分布将是以该吸气口为球心的等速球面[5]。
3.金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计方法
金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计方法主要根据设计原则与设计理论而形成的。
首先,我们要测量金属冶炼车间的建筑结构,包括车间的高度、长、宽、面积等基础数据,这些基础数据可以帮助我们合理的将伞形集气罩安装在便于操作而工作效率又高的位置;其次,设计人员要计算出材料消耗、压力损失与排气流量。材料消耗主要是根据伞形集气罩的外形尺寸进行确定,计算中也不能忽视各个零部件材料的损耗。
其次,要注意集气罩口的面积一定要大于罩口粉尘污染物的扩散断面面积。金属冶炼车间除尘系统集气罩设计难点就在于确定排气量,集气罩的排气量可以用公式Q=VⅹS来进行计算,即排气量是集气罩的罩口面积与吸入粉尘的平均的吸收速度的乘积。排气量也可以利用集气罩内管道的横截面积与通过管道内的平均流速的乘积来确定;
最后,设计者要注意允许的罩内负压要小于等于25Pa,另外,一定不要忘记计算除尘系统集气罩的压力损失,这需要用系统连接管内的动压与压力损失常数相乘来得到压力损失数据。
根据以上设计理论与设计方法设计出来的金属冶炼车间除尘系统集气罩经过在我公司的运行实践可以看出:集气罩结构合理、安装位置便于操作和维护,运行期间运行状况良好,能够让除尘效果达到国家规定标准,系统能源消耗低,成本消耗低,值得使用。
4.结语:由以上分析可得知,在金属冶炼车间除尘非常必要,要保障正常生产与环境安全就必须加强除尘系统中集气罩的设计,设计中要掌握恰当的原则与方法。
参考文献:
[1]张殿印.工业除尘设备设计手册[M].化学工业出版社.2012:88
[2]胡传鼎.通风除尘设备设计手册[M].化学工业出版社.2011:100-101
[3]唐敬麟,张禄虎.除尘装置系统及设备设计选用手册[M].2009:55-59
[4]王鹏,张校先.浅析除尘系统的设计原则[M].2009(03):20-22