改善通風系統 防治塵毒危害

通風是有效防治塵毒危害的重要方法之一。但對于大多數企業來說，如何進行合理的通風設施設計，如何正確使用并維護通風設施，是一項必須攻克的技術問題。

在我國，塵肺病和職業中毒占職業病總人數的95%以上，通風是有效防治塵毒危害的重要方法之一。

通風研究的基礎理論主要來自于流體力學，在此基礎上，已經形成了較為成熟的風量、風速、風壓等設計、計算方法。在職業衛生工作中，企業會應用這些方法，設計符合實際作業條件的、能夠有效防治塵毒危害的通風防護設施。

但是，就我國情況而言，目前尚有一些企業在產生塵毒危害的作業現場不設任何通風防護裝置，還有一些企業雖然設置了通風防護裝置，但因為設計問題或維護管理問題導致效果不佳。

全面通風

通風設施按照氣流組織形式可以分為全面通風和局部通風兩種。按照動力來源分類可分為自然通風和機械通風。

全面通風也叫稀釋通風，顧名思義就是向室內注入新鮮空氣，稀釋原有的污染空氣。比如，夏天的夜晚打開門窗讓室外涼爽的空氣從一側窗戶吹進來，稀釋室內悶熱的空氣后從另一側窗戶吹出去，這種方式就是最簡單的全面通風和自然通風。在企業里，如果使用全面通風，就是允許有害物質擴散到整個作業場所內，作用只是通過新鮮空氣稀釋，使有害物質濃度降低到接觸限值以下。

利用全面通風時應注意：1.污染源盡量靠近排風口，否則污染物會充斥整個室內（如圖1）；2.應保證足夠的通風量，使室內有害物質濃度能夠稀釋到接觸限值以下。

為實現全面通風，可以在進出風口分別安裝風扇，利用機械動力完成送風和排風。如果條件允許，也可利用自然風以節約能源成本。可根據廠房所在地一年中出現頻率最高的風向設置進排風口，實現“穿堂風”；也可以利用溫度差，實現全面通風（如圖2）。這種方式應滿足如下條件：1.有熱源，形成溫度差；2.進風口和排風口不能太小；3.廠房要有足夠的高度。

局部通風

在選擇通風方式時，局部通風是優先于全面通風的選項。因為全面通風雖然能夠稀釋有毒有害物質，但這些物質終究是擴散到了室內，工人還需要承受低濃度暴露。局部通風是設置在有害物質發散源附近的，將剛產生有害物質以其尚未擴散開的高濃度狀態直接捕捉并將其排走的一種通風方式。局部通風和全面通風最大的區別在于，局部通風要盡量避免有害物質擴散，而全面通風允許其擴散。

局部通風裝置主要由排風罩、管道、風機、空氣凈化裝置組成，其相關參數主要有風速、風量、風壓等。

風速的重要性

風速就是用來表示風吹得快還是慢的參數，包括捕捉風速與搬運速度兩個部分。捕捉風速即排風罩需要在有害物質發散源處制造能夠捕捉到有害物質的排風風速。捕捉不同的物質，需要的風速也不相同。捕捉粉塵顆粒需要的風速要比捕捉自然揮發的無機或有機氣體大一些，就像吹動一個小樹枝的風速要比吹動一片羽毛的風速大一樣。即使同樣是粉塵，有較高的飛散速度和沒有飛散速度所需的捕捉風速也不相同。

風速越小，捕捉不到有害物質的風險越大，那風速是否越大越好呢？也不盡然。比如焊接作業常用的氣體保護焊，過大的風速會破壞保護氣，影響焊接質量。除此之外，風速越大，通常所需風量也越大，整個通風系統的建設成本會越高，日常運行所耗電能也越大。因此，在確定風速時，應根據實際需要，以能保證捕捉到有害物質的最小風速為宜。

搬運速度即管道內的風速，在設置局部通風裝置時也需考慮。裹挾著有害物質的氣流從風罩進入管道，需要一路把有害物質搬運到空氣凈化裝置才算完成任務。如果管道內的搬運速度過于緩慢，有害物質（主要為粉塵）就會慢慢沉降下來，沉積在管道中，久而久之就會堵塞管道。另一方面，如果搬運速度過快，又會和管道壁之間形成較大摩擦力，為整個通風系統增加負擔。因此，根據有害物質的性狀和特點，對搬運速度也有不同要求，也應該參照設計手冊對搬運速度的推薦值予以考量。

風罩與風量

一個好的排風罩，應該在保證有效捕捉有害物質的前提下，實現風量最小化。風量越大，通風裝置的運行成本也越大。

密閉式排風罩和柜式排風罩概念類似，國外也稱包圍式排風罩，是把有害物質發散源包圍在排風罩內部的意思。如果完全包圍就成了密閉式；如果有一面開口，像個柜子的形狀就叫做柜式排風罩（如圖3）。

在設置排風罩時，如果作業條件允許，應盡量采用包圍式排風罩，而且開口面越小越好。因為同等條件下，相比其他形式的排風罩，包圍式排風罩所需的風量最小，受外界干擾氣流影響也最小。

外置式排風罩是指有害物質發散源未被包圍在排風罩內，而是在排風罩外部的排風罩（如圖4中左圖，圓圈代表有害物質發散源）。外置式風罩又根據與有害物質發散源的位置關系分為上方排風罩、下方排風罩、側方排風罩等。

這種形式的風罩為了捕捉到有害物質，需要吸入大量未被污染的干凈空氣（如圖4，黃色箭頭代表潔凈空氣氣流，黑色箭頭代表含有污染物的氣流），這部分風量對通風系統來說是一種浪費，所以應盡量采用包圍式排風罩。

在設置外置式排風罩時，罩口應盡量靠近排風罩，且排風路線應避免經過工人呼吸帶（如圖5）。外置式排風罩為了節省排風量可以加裝法蘭邊（如圖6）。

如果有害物質自身具有一定的初始速度或者運動動力，設置排風罩時應順應這種規律并加以利用，可以達到事半功倍的效果。這種風罩為接受式排風罩，常見的應用如因熱浮力上升的煙塵（如圖7）。

通風系統的維護與使用

通風裝置安裝好后，應測量相關數據，判斷其是否實際達到設計目標。之后，在啟動通風裝置的情況下正常作業，并測量該狀態下空氣中有害物質濃度，以確定該通風裝置是否能夠滿足防護要求。在上述測試都合格的情況下，記錄通風裝置此時的各項數據，建立完整的技術檔案，將其作為該通風裝置的基準數據。

技術檔案中應包括標有測點位置與節點的通風除塵系統圖，排風罩流量和靜壓記錄表，大氣環境數據表，各測點靜壓、流量的設計數據、基準數據表，平衡狀態下調節閥門狀態數據表，除塵器阻力測定記錄表，通風機規格參數相關資料，除塵裝置規格參數相關資料等。在使用過程中，定期測量相關數據，與檔案數據進行對比分析，掌握通風裝置的運行狀態，以便及時進行維護管理。

防范管道泄漏

在整個通風裝置的管網系統中，除了風罩的開口處和最終大氣排放的排放口之外，中間所有過程應該是密閉的。一旦中間部位有所泄漏，排風罩口風量就會減少，防護效果就會打折扣。

管網系統中，有些部位比較容易漏風，檢查的時候可以著重關注。如管道連接處、開關閥門、檢測孔、清掃口等，除塵器的卸灰閥磨損老化也會導致閉合不嚴。此外，管網系統外壁若出現油漆脫落腐蝕生銹等情況，也應該注意及時修復，否則也是可能導致漏風。

檢查是否漏風的方法可以用手感知是否有風流入（風機后端為吹出），或用細線或紙條放在附近看是否向內飄動。但這些方法也常常不容易判斷。推薦使用發煙管，在可能漏風處發煙，如果有氣流吸入或吹出，一定會帶動煙氣吸入或吹出。

防范管道堵塞

若有害物質為粉塵，設計和維護時應注意防止粉塵堆積造成管網堵塞。管道彎頭處，特別是水平管道轉為縱向向上的直角彎頭尤其容易積塵堵塞（如圖8，箭頭表示氣流方向，圓圈處是容易積塵的部位），會導致實際通風管徑變小，阻力增大，最終導致排風口排風量不足，通風效果下降。

因此，除設計管道時盡量避免容易積塵的設計外，還應設置清掃口，定期清除粉塵，避免堵塞。檢查管道是否堵塞時，可用小木槌或木棒輕輕敲擊管道外壁，通常聲音清脆發空是正常的，如果聲音沉悶，可以懷疑有積塵問題。

除管道之外，除塵器中的袋式除塵器也會因空氣濕度、粉塵性狀等原因導致布袋堵塞，阻力增大，應定期更換布袋。

防范磨損與老化

管道連接處的墊圈，管道閥門，風機的機殼、葉片、皮帶，除塵器的卸灰閥、旋風除塵器的外殼等都是容易磨損或老化的部位，應注意更換維護。

加強員工教育

應對員工進行通風裝置的使用教育。例如不能隨意改變排風罩的形狀、結構，不能隨意改變管道閥門開度等。

車間內通常是幾個排風罩通過管道連接到一個管網系統，由一臺風機統一帶動。有些工人發現自己使用的風罩排風效果不好，就自行將閥門開度調大，這樣一來，其他風罩風量都會產生變化。因此，應加強員工教育，發現問題及時上報，不擅自改動通風裝置。

（周書林：中國安全生產科學研究院職業危害所高級工程師）

編輯 畢文婷