機械加工車間污染物的分析與防治

孔令蔚

（鄭州大學土木工程學院，河南鄭州 450001）

機械加工是一種利用機械設備對工件的外形尺寸及性能進行改變的過程。主要分為熱加工和冷加工。熱加工主要是對工件的性能進行提高，冷加工主要是對工件的形狀進行改變[1]。冷加工在常溫下進行，不引起工件物相變化，常見的有切削加工和壓力加工等方式；熱加工在高于或低于常溫狀態的加工，會引起工件物理或化學性質發生變化，常見有熱處理、鍛造、鑄造和焊接等方式。無論以何種形式和方法，在對工件的加工過程中都難免會產生大量污染物，這些污染物不僅會使工人健康狀況受到影響，而且會降低加工的效率與安全性，如果污染物處理不當，還會對環境造成嚴重破壞。因此，對加工過程中產生的污染物進行處理是一件極其重要的事情。

然而，在實際生產過程中，一些企業的加工車間并沒有設立通風除塵裝置，負責生產的管理人員也不具備相應的安全意識，導致車間內部的污染物濃度往往高于國家要求的最低濃度標準。這種情況長時間存在，一旦被發現，被當地環保局查處，勒令停工事小，在車間內長期工作的工人健康出現問題才是大。因此，本文為小型企業機械加工車間提供了合適的車間污染物處理方案。

1 機械加工車間污染物

1.1 產生污染物的種類

機械加工中最常見的廢氣污染物主要包括噴、拋丸（噴砂）粉塵、焊接煙塵、噴漆廢氣和酸霧等[2]。

1.2 各類污染物的成因

（1）噴、拋丸（噴砂）粉塵即噴、拋丸（噴砂）清潔過程中，鋼珠沖擊工件表面，引起工件表面氧化層等的剝落，同時產生的大量粉塵。

（2）焊接煙塵來自于焊條端部及其母材。焊條端部及其母材熔化產生的高溫高壓蒸汽向四周擴散，被周圍空氣冷卻并氧化，凝結成固體微粒，稱為焊接煙塵[3]。

（3）噴漆廢氣多為噴漆過程中未能覆蓋于工件表面的油漆顆粒，這些顆粒在空氣中漂浮，形成漆霧。

（4）機械加工過程酸霧的形成主要有兩種途徑：一是酸溶液表面的蒸發，酸分子吸收水分并凝聚形成酸霧；二是酸溶液發生化學反應生成的氣泡浮出液面后爆破，將液滴帶出至空氣中形成酸霧[3]。

2 污染物的危害

2.1 噴、拋丸（噴砂）粉塵的危害

①對從事機械加工的工作人員的健康構成威脅；②過多的粉塵會導致各種生產安全問題；③粉塵的產生降低了企業的經濟效益[4]。

大顆粒粉塵不會進入人體，真正會危害人體健康的是小顆粒有毒金屬粉塵，這些有毒粉塵會在人體支氣管壁上，造成塵肺等一系列職業病；粉塵更危險的是會引起爆炸，粉塵在一定的濃度區間內，如果遇到明火便會劇烈燃燒，如果燃燒處在封閉空間中，就會引起劇烈爆炸；同時粉塵會侵入機械的角落處，時間長久會累積成形，嚴重影響加工機械的運轉，造成企業經濟效益的降低。

2.2 焊接煙塵的危害

焊接煙塵不同于上述機械煙塵，焊接煙塵粒徑較小，大部分屬于可吸入煙塵，除此之外，還具有黏性大，溫度高等特點，焊接煙塵危害與上述機械煙塵大致相同，只是危害程度更高，更加需要重視。

2.3 噴漆廢氣的危害

噴漆廢氣中會對人體造成危害的主要有漆霧、苯、甲苯和乙酸乙酯等；散發在空氣中的漆霧經呼吸道吸入后會引發急慢性中毒，損害人體的神經和造血系統。吸入高濃度的苯、甲苯、乙酸乙酯等廢氣短時間內會抑制人的記憶力、注意力和感覺運動速度，長時間接觸會對肝臟造成毒性反應，甚至對中樞神經造成破壞。

2.4 酸霧的危害

酸霧危害范圍極大，彌漫在車間中的酸霧會腐蝕機械設備和工件，造成企業經濟損失；在大量吸入后會灼傷呼吸道以及肺部，嚴重危害人體健康；不經處理排放到空氣中的酸霧，會沉降在土地上，危害農作物和土壤，腐蝕建筑物，引起酸雨等。

3 污染物的處理措施

3.1 對車間內污染物進行處理的措施

工業上通常對污染物的處理方法就是通風并對污染物進行集中凈化，工業通風的方法有局部通風和全面通風。通常為防止污染物在室內擴散，在污染物產生的地方就將其收集起來一并處理并排出，這種通風方法稱為局部排風。局部排風具有需要風量小，效果明顯等特點，在滿足通風需求的情況下應優先選用。然而，在某些條件限制或者局部通風不能滿足通風需求的情況下，則需要采用風量更大的全面通風。全面通風是在整個室內進行通風，以使室內的污染物濃度降低致允許濃度以下，而根據全面通風的動力來源不同，又可以將其分為機械通風和自然通風兩種。自然通風屬于最經濟，最方便的通風方式之一，在允許的情況下應當優先考慮；機械通風效果顯著，需要風機等機械設備加壓進行排風。

對于企業的機械加工車間，一般采用局部排風最為合適，排風罩是局部排風過程中一個重要的設備，直接關系到排風系統處理污染物的效果。在污染物產生出設置排風罩，將污染物集中后還不能直接排放至大氣中，需要采用相對應的凈化設備，如旋風除塵器，袋式除塵器等。對于小型企業，可以使用重力除塵器+袋式除塵器的組合，最大化除塵效果，延長袋式除塵器濾袋壽命，達到經濟效益最大化。

3.2 對車間內余熱余濕進行處理的措施

在加工車間內，影響人體健康的不僅僅是具體的污染物，還有余熱和余濕這種抽象的威脅，這種威脅在夏季尤為明顯。對于小型企業的機械加工車間，可采用自然通風的方法，打開車間門窗，利用熱壓來去除車間內的余濕和余熱，自然通風是一種最經濟的通風方法，不消耗動力即可獲得相當大的通風換氣量，因此，車間首先應合理的組織自然通風。同時，自然通風還可以稀釋未能被排風罩吸取的污染物濃度。

4 車間內人員健康的保障措施

將車間內產生的各種污染物和余熱余濕排出，已是對人員健康的一種保護。從人員的角度來保障健康，主要的措施有以下幾個方面：①車間內管理人員與工人接受車間工作安全教育。這種方法可以讓車間內人員健康受到危害時有一定的防護意識和方法，而不是忽略這些危害。②為車間工作人員配發簡單的防護裝備。這些裝備無需太過復雜，簡單的防塵口罩，其保障功能就已經足夠。③盡可能減少工作時長，增加工作效率。

5 結束語

機械加工行業不可或缺，雖然機械加工過程中會產生各種對人體和環境危害極大的污染物，但如果企業對車間的污染物進行合理有效的控制和處理，那么其威脅便會極大降低，企業不應只看到經濟的效益，更要為員工的健康考慮。國家的快速發展讓工業機械也快速發展，工業在為我們帶來便利的同時也帶來了危害，如何使用好這把雙刃劍就要看企業的建筑環境工程師們如何應對這些挑戰。相信隨著科技的發展，工業通風方面也會有更加有效的防治方法出現。