工业通风 第一章.ppt

1、工业通风,章节,第一章 工业有害物及其防治的综合措施 第二章 控制工业有害物的通风方法 第三章 局部排风罩 第四章 通风排气中粉尘的净化 第五章 通风排气中有害气体的净化 第六章 通风管道的设计计算 第七章 自然通风与局部通风 第八章 通风系统的测试,第1章工业有害物及综合防治,本章内容框架,本章章节,1.1 粉尘、有害气体的来源及危害 1.2 工业有害物在车间内的传播机理 1.3 气象条件对人体生理的影响 1.4 有害物浓度、卫生标准和排放标准 1.5 防治工业有害物的综合措施,1.1粉尘、有害气体的来源及危害1.1.1 工业有害物的类型及其来源,车间环境的不良条件主要表现为两个方面： 一是

2、作业环境中的设备、材料、物品布置不合理，作业环境脏、乱、差，或安全标志的设置不符合要求； 二是作业环境中存在职业病危害因素。 前者可诱发安全事故，后者将引起员工的职业病危害,工业有害物的类型及其来源1 粉尘 2 有毒有害气体 3 有害蒸气 4 热湿,分散系统,分散系统：一种物质的微粒(分散质)分散于另一种物质(分散剂)之中 胶体：分散质粒子大小在1nm100nm的分散系 气溶胶：固体或液体微粒分散在气体介质中所构成的分散系统（雾、烟、霾等） 液溶胶：固体分散于液体介质中（蛋白溶液、血液 、墨水） 固溶胶：液体或固体分散于固体介质中(有色玻璃、烟水晶 ),1 粉尘,按照环境空气质量，颗粒物可分为

3、：,总悬浮颗粒物：TSP （悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于100um) 可吸入颗粒物：PM10 （悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于10um) 呼吸性颗粒物：PM2.5 （悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于2.5um),空气中微粒,固体微粒,液体微粒,烟或尘,尘,烟,凝聚性固体微粒,机械分散性固体微粒,雾,气溶胶（来源及性质）,灰尘：固态分散性微粒 200微米-10微米 烟：凝聚性固态颗粒 1微米-0.01微米 雾：液态分散性/凝聚性微粒 10微米-0.1微米 烟雾：伦敦烟雾/洛杉矶烟雾,“降尘”或“落尘” ：粒径在10m以上的较大的 微粒沉降速度快，经过一定时间后会沉

4、降到地面或其他物体上,1）灰尘（dust）,“浮尘”或“飘尘”：粒径在10m以下的。 大气中浮游数量最多的微粒粒径为0.110m。飘尘对人体的危害极为严重。,灰尘弥漫下的兰州,通常是高温下生成的产物,2）烟（smoke）,石嘴山河滨工业园区的高耗能企业，浓黄色的毒烟从炼焦炉里滚滚冒出，随着西风向东飘散。,雾是液体受机械力的作用分裂或蒸气在凝结核上凝结而成的。如化工生产过程中产生的酸、碱雾，镀铬过程产生的铬雾、喷漆过程飞溅的漆雾以及油雾等。,3）雾（mist）,2003年9月23日，遵义城区大部地区被酸雾笼罩，以屡禁不止的燃煤炉具产生的二氧化硫为主。,伦敦烟雾：大气自然雾与人为排烟的混合体195

5、2 冬季 傍晚 低温+潮湿+煤的碳硫污染 洛杉矶烟雾：光化学烟雾 碳氢化合物与氮氧化合物等一次污染物在大气中阳光下化学反应成二次污染物醛和臭氧等 1946 夏季 中午 高温+干燥+石油的污染,4）烟雾(smog),英国伦敦烟雾事件,洛杉矶烟雾,在常温、常压下，在空气中呈现气态的物质。如煤气、氨气、氯气、一氧化碳等等。,固体直接升华或液体蒸发所形成的气态物质。如溶剂蒸发的蒸汽、磷蒸汽、汞蒸汽等等。,在生产过程中散发的热，包括对流热、辐射热，它们直接影响工作区的空气温度，并对人体产生热辐射的作用。,2 有毒有害气体,3 有害蒸汽,4 湿热,工业有害物的来源,1 粉尘的来源 固体物料的破碎和研磨。

6、粉状物料的混合、筛分、包装及运输。 可燃物的燃烧与爆炸。 生产过程中物质加热产生的蒸气在空气中的氧化和凝结。 2 有害气体、蒸汽的来源 在化工、造纸、纺织物漂白、金属冶炼、浇铸、电镀、酸洗、喷漆等工业生产过程中常常会产生有害蒸气和气体。,如: 煤在锅炉中燃烧后所产生的烟气就夹着大量粉尘。 锅炉每燃烧1t煤可产生311kg的粉尘排放物 冲天炉每熔化1t铁水平均要产生7kg粉尘排放物。,产尘量较大的行业工业生产部门： 冶金行业的冶炼厂、烧结厂、耐火材料厂 机械行业铸造厂 建筑行业的水泥厂、石棉制品厂，砖瓦厂 轻工行业的玻璃厂、陶瓷厂 纺织行业的棉纺厂、麻纺厂 电力行业的火力发电厂 化工行业的橡胶厂

7、农药厂、化肥厂等。,1.1.2 工业有害物卫生毒理学基础,1 有害物侵入人体的途径,大约有95%的工业中毒都是通过呼吸道入侵所致。 有些有害物质，能够通过皮肤和粘膜侵入人体。 有害物质单纯从消化道侵入而吸收者为数不多。,全球工伤事故和职业病每年掠走200万人生命。,造成的经济损失约占全球国民生产总值的。,工伤事故和职业病不容忽视！,从职业病危害说起,我国的职业病有10大类150种,1 尘肺。有矽肺、煤工尘肺等。 2 职业性放射病。有外照射急性放射病外、照射亚急性放射病 、外照射慢性放射病 、内照射放射病等。 3 职业中毒。有铅及其化合物中毒、汞及其化合物中毒等。 4 物理因素职业病。有中暑、减

8、压病等。 5 生物因素所致职业病。有炭疽、森林脑炎等。 6 职业性皮肤病。有接触性皮炎、光敏性皮炎等。 7 职业性眼病。有化学性眼部烧伤、电光性眼炎等。 8 职业性耳鼻喉疾病。有噪声聋、铬鼻病。 9 职业性肿瘤。有呼吸道肿瘤、皮肤癌 ，膀胱癌等。 10 其他职业病。有职业性哮喘 、金属烟热等。,职业病分布在30多个行业，以煤炭、冶金、建材、有色金属、机械、化工行业等最为严重。 仅尘肺病55万，年增1.52万。 估计职业病及疑职业病100万。 19992000年间，我国共报告职业病新病例总数为167587例，年均新增人数为15235例。 急性职业中毒：1999比1998增加15.13，中毒人数增

9、加47，死亡人数增加67；2000与1999相比，死亡率增加8左右。,“慢性正己烷中毒”,2 粉尘对人体的危害,（1）引起尘肺病 有些非金属粉尘如硅、石棉、碳黑等，由于吸入人体后不能排除，将变成尘肺。包括矽肺、煤工尘肺、石墨尘肺、碳黑尘肺、石棉肺、焊工尘肺等。 例如含有游离二氧化硅成分的粉尘，在肺泡内沉积会引起纤维性病变，使肺组织硬化而失去呼吸功能，发生“矽（硅）肺”病。,中国百万矿工生命遭“尘肺病”威胁,（2）引起中毒甚至死亡 有些毒性强的金属粉尘（铬、锰、镉、铅、镍等）进入人体后，会引起中毒以致死亡。 例如铅使人贫血，损伤大脑； 锰、镉损坏人的神经、肾脏； 镍可以致癌； 铬引起鼻中隔溃疡和

10、穿孔，及肺癌发病率增加,惠州超霸电池厂镉中毒 事件,3. 有害气体和蒸气的危害,根据气体（蒸汽）类有害物对人体危害性质： 麻醉性、窒息性、刺激性、腐蚀性。,(6)二氧化硫（SO2） (7)硫化氢（H2S） (8)氮氧化物（NOx） (9)甲烷（CH4） (10)甲醛（HCHO）,(1)汞蒸汽（Hg） (2)铅（Pb） (3)苯（C6H6） (4)二氧化碳（CO2） (5)一氧化碳（CO）,剧毒物质，在常温或0以下汞也会大量的蒸发，通过呼吸道或胃肠道进入人体后便发生中毒反应。 急性汞中毒：消化器官和肾脏 慢性中毒：神经系统，产生易怒、头痛、记忆力减退等症状或造成营养不良、贫血和体重减轻等症状。,

11、甘肃白银公司西北铅锌冶炼厂硫酸车间作业的名白银公司动力厂职工和名在附近干活的民工，先后出现身体发热、头晕、头痛等症状，后被确诊为急性汞中毒。,(1) 汞蒸汽（Hg）,铅及其化合物通过呼吸道进入人体后，再由血液输送到脑、骨髓、及骨髓各个器官，损害骨髓造血系统引起贫血。铅对神经系统也将造成损害，引起末梢神经炎，出现运动和感觉异常。儿童经常吸入或摄入的浓度的铅，会影响儿童智力发育和产生行为异常。,铅中毒的孩子好动,(2) 铅（Pb）,苯进入人体的途径是呼吸道或从皮肤表面渗入。 急性苯中毒：中枢神经系统的麻醉作用，轻者表现为兴奋、欣快感，步态不稳，以及头晕、头痛、恶心、呕吐等，重者可出现意识模糊，由浅

12、昏迷进入深昏迷或出现抽搐，甚至导致呼吸、心跳停止。 慢性苯中毒：损害神经系统、造血系统，表现为头痛、头昏、失眠，白血球持续减少、血小板减少而出现出血倾向。,苯中毒引起再生障碍性贫血，成职业病杀手,(3) 苯（C6H6）,当肺泡中CO2增多时，能刺激人的呼吸神经中枢，引起呼吸频繁，呼吸量增加，所以在急救受有害气体伤害的患者时，常常首先让其吸入含有5% CO2的氧气以加强呼吸。但空气中CO2浓度过高时，又会相对地减少氧的浓度，并使人窒息。,(4) 二氧化碳（CO2）,CO多数属于工业炉、内燃机等设备不完全燃烧时的产物，或来自煤气设备的渗漏。CO是一种对血液、神经有害的毒物。由呼吸道吸入的CO容易与

13、血红蛋白相结合生成碳氧血红蛋白，CO与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大200300倍，碳氧血红蛋白的存在影响氧和血红蛋白的解离，阻碍了氧的释放，导致低氧削症，引起组织缺氧。中枢神经系统对缺氧最敏感。缺氧引起水肿、颅内压增高，同时造成脑血液循环障碍，部分重症CO中毒患者，在昏迷苏醒后，经过2天至2个月的假愈期，出现一系列神经精神障碍等迟发性脑病。,(5) 一氧化碳（CO）,(6) 二氧化硫（SO2）,SO2主要来自含硫矿物氧化、燃烧、金属矿物的焙烧、毛和丝的漂白、化学纸浆和制酸等生产过程，含硫矿层也会涌出SO2。SO2是无色、强刺激性的一种活性毒物，它对人的眼、呼吸器官有强烈的刺激作用，

14、使鼻、咽喉和支气管发炎。,(7) 硫化氢（H2S）,H2S对人体全身的致毒作用在于它和氧化型细胞血素酶的三价铁结合，使酶失去活性，影响细胞氧化，造成人体组织缺氧。空气中H2S浓度过高（900mg/m3以上）可直接抑制呼吸中枢，引起窒息而迅速死亡。急性中毒后遗症是头痛与智力下降，慢性中毒症状是眼球酸痛，有灼伤感，肿胀畏光，并引起气管炎和头痛。,造纸厂淤泥硫化氢中毒,(8) 氮氧化物（NOx）,氮氧化物主要指NO和NO2，来源于燃料的燃烧及化工、电镀等生产过程。NO2呈棕红色，对呼吸器官有强烈刺激，常导致各种职业病，比如由高浓度NO2中毒引起急性肺气肿，以及由慢性中毒引起的慢性支气管炎和肺水肿。N

15、O对人体的生理影响还不十分清楚，它与血红蛋白的亲和力比CO还要大几百倍。如果动物与高浓度的NO相接触，可出现中枢神经病变。,被污染的河流,(9) 甲烷（CH4）,甲烷无毒，但当浓度较高时，会引起窒息。 不助燃，但在空气中具有一定浓度并遇到高温（650750）能引起爆炸，煤矿中经常发生的瓦斯爆炸事故，其爆炸气体中的主要成分就是甲烷。,(10) 甲醛（HCHO）,甲醛又称蚁酸，是无色有强烈刺激性气味的气体略重于空气。几乎所有的人造板材、某些装饰布、装饰纸、涂料和许多新家具都可以释放出甲醛，因此它和苯是现代房屋装修中经常出现的有害气体。甲醛浓度高的居室中有明显的刺激性气味，可导致流泪、头晕、头痛、乏

16、力、视物模糊等症状，检查可见结膜、咽部明显充血，部分患者听诊呼吸音粗糙或有干性罗音。较重者可持续咳嗽、声音嘶哑、胸痛、呼吸困难等病状。,4 工业有害物对人体危害程度的影响因素,1. 粉尘的粒径 2. 有害物的成分及物理、化学性质 3. 有害物的浓度 4. 有害物对人体作用的时间 5. 劳动场所的气象条件 6. 人的劳动强度及个体方面的因素,呼吸性粉尘： 粒径小于或等于5微米 车间产尘粒径小于10微米 2.5微米以下占40%90%,吸入呼吸器官的气溶胶粒子,1.1.3 工业有害物对工农业生产的影响,（1）粉尘对生产的影响 降低产品质量和机器工作精度 粉尘还会降低光照度和能见度，影响室内作业视野

17、一定条件下会发生爆炸，造成人员伤亡和经济损失 （2）有害气体和蒸汽对生产的影响 腐蚀材料、缩短设备使用寿命等。 （3） 粉尘、有害气体和蒸汽对农作物的危害 酸雨 粉尘沉积影响植物的健康和生长。,1.1.4 工业有害物对大气环境的影响,1 全球气候变暖,气候变暖了？ 看来咱北极居民 也要准备装空调了！,2 臭氧层破坏,大气污染概况 第一阶段：18世纪末20世纪中 主要污染物是：烟尘和SO2 污染类型为：“煤烟型污染” 第二阶段：20世纪5060年代 主要污染物： NOX、CmHn 污染类型转为：“石油型污染”,世界著名的八大公害事件中有五起是大气污染事件！,世界著名的八大公害事件五起是大气污染事

18、件！,1比利时马斯河谷烟雾事件，30年 2美国多诺拉烟雾事件， 48年 3伦敦烟雾事件， 52年 4美国洛杉机光化学烟雾事件， 40年 5日本四日市哮喘病事件， 59年,第三阶段：20世纪70年代以来 随着环境污染加剧，各国开始重视环境保护 1972年6月5日 联合国在斯德哥尔摩召开了人类第一次环境会议，通过了联合国人类环境宣言 美国于1970年开始实行了环境影响评价制度 日本在1970年第64届国会上通过的防治环境污染有关的法律就有14项，会议称之为“污染国会”,人类史上最严重的一次大气污染事件 海湾战争大气污染,1990年8月2日伊拉克军队于当地时间凌晨2时入侵科威特。,1991年1月17

19、日美国总统布什宣布，向伊拉克发起代号为“沙漠风暴”的进攻。,1991年4月11日联合国正式宣布海湾战争停火。,图为F-18战机编队向伊拉克发起攻击,伊拉克军队在撤出科威特前点燃了科威特的700多口油井，战后中国等国家参与了灭火行动。,全世界用了两年多时间了，花费了500多亿美元才把这些油井大火扑灭。 大量烟尘使到达地面的太阳能减少20，使海湾地区的气温下降20之多。并使该地区在雨季到来之时不再下雨，从而对该地区的粮食供应造成直接威胁，可见海湾战争所造成的大气污染在世界历史上是最严重的。,我国是世界上大气污染最严重的国家之一！ 据国际卫生组织公布的一项报告表明，全球空气污染最严重的城市依次为：太

20、原、米兰、北京、乌鲁木齐、墨西哥城、兰州、重庆、济南、石家庄、德黑兰。 世界十大污染严重的城市，我国占了7个。,1.2工业有害物在室内的传播机理1.2.1 粉尘的传播机理,粉尘的“尘化”作用： 使粉尘从静止状态变成悬浮于周围空气中的作用。 空气中的粉尘通过各种尘化作用而产生。 主要尘化作用：剪切压缩 诱导空气 综合性 热气流上升,剪切压缩,剪切气流造成的尘化,诱导空气,诱导气流造成的尘化,综合性,综合气流造成的尘化,热气流上升,热气流上升造成的尘化作用,一次尘化作用：使尘粒由静止状态进入空气中浮游的尘化作用 尘化气流：一次尘化作用的气流 二次气流：由于通风或冷热气流对流所形成的室内气流。,重力

21、：重力作用下自由降落的最大速度0.008m/s空气分子， 1s运动距离为0.0000012m，可忽略。 机械惯性力： 0.01s时间，初速度可由10m/s降到0.00005m/s，最大距离0.008m,结论：,1.细小尘粒没有独立运动能力，一次尘化作用只能形成局部空气污染。 2.二次气流是造成粉尘在室内的进一步扩散的主要原因，而此气流速度越大，作用越明显。 3.粉尘依附于气流而运动，只要控制室内气流的流动，就可以控制粉尘在室内的扩散，改善车间空气环境。所以，采用通风方法控制室内工业有害物，必须合理组织车间内的气流。 除尘设计时，尽量采用密闭装置，使一次尘化气流与二次尘化气流隔开，避免粉尘的大范

22、围传播。,1.2.2 有害气体和蒸汽,有害气体和蒸汽：自由散发到空气中 分子扩散与空气混合 自身扩散能力有限 室内气流运动传播,1.3 气象条件对人体生理的影响,人的感知：洁净度 室内气象条件（温度、湿度、气流速度） 周围物体表面温度 V 人的散热 V 控制体温：体内新陈代谢过程产生热量或多或少 皮肤表面的血液循环，改变人体散热量,对流 辐射 蒸发,（1）空气温度,（4）新风量,（3）空气流速,（2）空气湿度,（5）其他因素,1.4 空气中有害物含量与有关标准 1.4.1 有害物浓度,浓度：单位体积空气中有害物的含量 1.有害气体或蒸汽 体积浓度：单位体积空气中所含有害气体的体积。单位: 毫升/米3 (mL/m3 )或 或pp