润滑剂金属加工产生油烟油雾的危害和治理方法

2015年05月11日

本文由上海予康环境技术有限公司编辑

金属加工润滑剂在工作过程中会产生油雾,其中≤5um的液滴颗粒会对人体造成危害,导致一些职业疾病,国外对油雾的研究和控制较早关注,进行过调查并出台相关法规,提出油雾控制强制标准。2003年5~8月,上海石油商品应用研究所对江苏、浙江、上海3个地区的43个金属加工车间进行油雾浓度抽样调查,结果为油雾浓度低于0.5 mg/rn3的占39.5%,低于5 mg/m3的占86%,高于5 mg/m3的占14%降低金属加工车间油雾的有效途径包括机械降雾、使用低油雾金属加工润滑剂、尽量使用深度精制的基础油等,建议尽快制订中国的相关法规,发展新型金属加工润滑剂。

烃类的油雾能够造成大气污染的事实已得到人类的充分重视。金属加工润滑剂是一种非常复杂的混合物,它除了含有烃类组成外,通常还可能含有磺 酸盐、脂肪胺、硝酸盐、染色剂、杀菌剂等各种化学物质。如果是已经投入使用的润滑剂,由于烃类的氧化、微生物的繁殖或外界杂质的污染,金属加工润滑剂中就有可能含有更多对人体和生态环境有害的化学物质。因此,控制金属加工车间的油雾浓度,是值得工厂管理者、职业安全与健康管理机构和润滑剂制造商共同关注的课题。

1金属加工润滑剂油雾的产生与危害。  

1.1油雾的产生及存在形式。

金属加工润滑剂的工作过程决定了其油雾产生形式包含了机械、物理和物理一化学方式同时存在。为了有效地润滑、冷却和清洗,金属加工润滑剂在使用中要经历泵循环、喷雾、射流与高速旋转的刀具激烈撞击和高温蒸发等过程。油雾产生的方式不同,其颗粒直径范围也有较大区别。一般情况下,机械雾化过程产生的油雾主要以液滴形态存在,液滴直径范围较宽,通常为2~10 um。蒸发产生的油蒸汽在冷凝过程中也会形成直径非常细小的冷凝悬浮体,粒径通常为2 um以下。研究表明,车间里大气中油雾粒径的最大分布区为1 um,对磨床周围油雾粒径的测试结果表明95%的液滴直径小于3um。润滑剂的大量蒸发使加工车间空气中的总烃含量比油雾测试值大得多,但是医学研究证明,油蒸汽和大颗粒液滴对人体肺部的危害相对较小。以油蒸汽形态存在的油雾被吸入肺部又被呼出,它们并不会被肺泡捕获,而大颗粒的油滴无法通过鼻子和支气管进入肺部。只有以液滴形式存在,且直径小于5 um的油雾颗粒才能顺利到达肺泡,并在肺部沉淀,从而造成对人体的危害。

1.2金属加工润滑剂油雾对劳动者健康的危害。  

 金属加工润滑剂与多种职业病有关。已知的可导致发病率明显增高的职业病包括良性的呼吸系统疾病(包括哮喘、肺炎等)、过敏性皮肤病和恶性肿瘤。以动物为试验对象的研究结果表明,狗接触5 ~100 mg/m3油雾12个月以上,会出现含脂肪的肺泡和巨噬细胞脂肪性肉芽肿,并且呼吸组织出现形态改变的特征。1996年有人对美国一家使用乳化液的滚珠轴承制造厂的166名工人进行了哮喘病调查,结果表明当车间中的油雾浓度为0.65 rng/m3 时,经常接触金属加工液油雾的工人中有4%患上了哮喘;而同一家工厂中没有接触加工液油雾的工人中,患哮喘病人数为零。美国劳动部统计局发布的职业皮肤病调查报告也表明,1991年全日制工人皮肤病的平均发病率是0.77‰;而同年装配螺钉和普通机械加工行业的发病率分别为3.33‰和2.22 ‰,这两个行业也是工作环境中油雾浓度最高的行业。

用乳化液的滚珠轴承制造厂的166名工人进行了哮喘病调查,结果表明当车间中的油雾浓度为0.65 rng/m3 时,经常接触金属加工液油雾的工人中有4%患上了哮喘;而同一家工厂中没有接触加工液油雾的工人中,患哮喘病人数为零。美国劳动部统计局发布的职业皮肤病调查报告也表明,1991年全日制工人皮肤病的平均发病率是0.77‰;而同年装配螺钉和普通机械加工行业的发病率分别为3.33‰和2.22 ‰,这两个行业也是工作环境中油雾浓度最高的行业。   

 

2.2国外金属加工车间油雾控制现状。   

美国大型工厂通常都配有施工健康及安全专员,并且设有健康与安全管理程序。为了考察这些大型工厂内车间油雾的水平,研究人员在1994~1997年对美国中西部地区的大型汽车制造厂生产车间金属加工液油雾情况进行了测试,结果见表1。

表1测试结果表明,在6~9年以前,美国大型汽车制造厂金属加工液油雾浓度大部分控制在0.5mg/m3以下。小型工厂除了厂房面积、工人和机器规模都较小外,通常对健康与安全的关注也与大型工厂有一定区别。1997年1月~1998年1月,研究人员专门对全美32个不同工业部门的79个小型工厂空气中的加工液油雾进行了采集和评价.测试结果表明,79个工厂中98%的油雾浓度小于5 mg/m3,62%的油雾浓度小于0.5 mg/m3,不同类型加工液的统计结果见表2。

由表2可见,美国小型工厂中约有50%使用油基类润滑剂的工厂油雾浓度超过0.5 rng/m3的限值。

3。中国部分地区金属加工车间油雾浓度抽样调查。    2003年5~8月,上海石油商品应用研究所对江苏、浙江、上海3个地区的26家金属加工企业的43个车间进行了油雾浓度抽样调查,结果见表3。

由表3调查结果可知,在被调查的43个车间 中,油雾浓度小于0.5 mg/m3的车间有17个,占调查总数的39.5%。油雾浓度小于5 mg/m3的车间 有37个,占调查总数的86%。令人担忧的是有6个车间油雾浓度大于5 mg/m3,占调查总数的 14%,其中车间油雾最高值为26.25 mg/m3。如果 这些车间使用的润滑剂基础油为普通精制矿油,将对操作工人的健康造成很大的危害。    值得指出的是本次抽样调查是在南方地区的夏季进行的,工厂车间的门窗基本采取全开式,因此,本次调研结果恐怕不适合用于推断我国北方地区冬季车间门窗全部关闭时的情况。

4降低金属加工车间油雾危害的有效途径。   

4.1机械降雾为了降低金属加工车间大气中的油雾含量,许多工厂都采用机械降雾的方法,如安装排风泵、油雾净化装置或在机床周围设置防护罩,防溅挡板等措施。这些方法施工方便,效果明显,因此被广泛使用。一项对车间油雾的监测结果表明,好的排雾系统全面启动时,可将油雾量降至原来的25%。

 

适用于重烟雾量风量大的场合使用。  

 排风机虽然简单有效,但是单纯的排风装置并不可取,如果仅仅把大量油雾从室内移至室外,这是一种对环境极端不负责任的行为,并且在环保法规有效的地区,这种室外排风口也无法达到排放要求,可靠的做法是在车间安装油雾收集器油雾清洁器,含油雾气体经净化处理或回收后再排出。这样即环保又能有效控制车间油雾,使得您的工作环境安全、卫生,从而提高劳动效率。  

 4.2  健全的法规是有效控制车间油雾的必要条件降低生产车间油雾含量的最大受益者是生产工人,但是投资决策权往往由经营管理者或雇主掌握。因此没有法律法规作为监督媒介,要使生产车间的油雾水平控制在一个理想范围内将是十分困难。   

我国近年来相继出台了许多环保和职业保护的法定标准,GBZ2—2002“工作场所有害因素职业接触限值"标准中规定了抽余油总量为300 mg/m3;各种烷烃总量300~500mg/m3。这些标准对我国环保和职业保护起到一定作用,但显然不太适用于生产车间的油雾控制。国内有些工厂近年来也开始重视车间油雾的控制管理,只是在控制标准方面很难找到便于操作执行的相关法律依据。GBZ职业接触限值虽然规定了329种化学物质的最高限量,但在本次抽样调查中未见

有工厂监控规定的这些化学物质。这可能是对于一个工厂来说,很难了解润滑剂产品中都含有哪些化学物质,即使知道了化学物质的品种,靠工厂自主地去测试空气中的那么多化学物质也是一件不太现实的事情。相比之下,测试空气中油雾浓度可能更便于操作与控制。因此尽快 制定出一套与国际接轨、又符合我国国情的生产车 间油雾控制强制执行标准,是全面控制我国金属加工车间油雾含量的必要条件。 

 5结束语    金属加工润滑剂油雾对人体的危害已经在世界范围内引起人们的广泛关注,许多发达国家的工作车间油雾限值都被制定为强制执行标准,而我国的相关标准立法情况和车间油雾调查结果都不容乐观。为了有效保护劳动者的身体健康,应该尽快制订出我国金属加工工作场所油雾控制标准,并在全国推广使用低油雾金属加工润滑剂产品和安装高效油雾收集净化装置,创造一个清净的生产车间保护工人的身心健康从而提高工作效率,适应当下“节能减排"的发展趋势。

来源:上海予康环境技术有限公司

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