某混藥生產(chǎn)工房甲醇空間濃度分布規(guī)律研究

杜文霞 劉倉 劉寅超

摘要：目的 ?研究混藥工房內(nèi)甲醇的空間分布規(guī)律，為通風(fēng)防護(hù)設(shè)施的改進(jìn)提供依據(jù)，降低工作場所燃爆風(fēng)險(xiǎn)，有效保護(hù)作業(yè)人員身體健康。方法 ?采用現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)值模擬、現(xiàn)場檢測等方法對混藥工房內(nèi)甲醇濃度分布進(jìn)行研究，得出三維空間內(nèi)甲醇濃度分布狀態(tài)。結(jié)果 ?混藥間反應(yīng)釜局部上吸罩控制點(diǎn)風(fēng)速分別為0.26m/s、0.23m/s和0.09m/s。人員操作位甲醇濃度分別為16.5mg/m3、28.9mg/m3、21.5mg/m3。結(jié)論 ?混藥間甲醇濃度總體較高，這是由于局部排風(fēng)罩位置不合理和側(cè)窗進(jìn)風(fēng)干擾引起，應(yīng)對排風(fēng)系統(tǒng)局部排風(fēng)罩型式進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置專用進(jìn)風(fēng)口，減少側(cè)風(fēng)干擾。

關(guān)鍵詞：混藥;甲醇;濃度分布;數(shù)值模擬

【中圖分類號】R730.53 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ?【文章編號】1673-9026（2020）08-168-02

某混藥工房在加料、混合、出料等過程中，甲醇等有機(jī)溶劑會(huì)逸散在工作場所空氣中，通風(fēng)不良的條件下甲醇聚集達(dá)到一定濃度時(shí)有發(fā)生燃爆事故的風(fēng)險(xiǎn)，作業(yè)人員長期接觸高濃度甲醇也會(huì)引起神經(jīng)衰弱綜合征，植物神經(jīng)功能失調(diào)，粘膜刺激，視力減退等健康損害[1]。

1對象與方法

1.1 研究對象 ?某混藥工房為二層鋼架平臺上設(shè)置3個(gè)反應(yīng)釜，每個(gè)反應(yīng)釜頂部設(shè)置加料口底部設(shè)置出料口。反應(yīng)釜上部設(shè)置上吸式局部排風(fēng)罩[2]，3個(gè)上吸罩直管匯集到總管后室外凈化處理排放。

1.2 ?方法

本文通過現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)值模擬、現(xiàn)場檢測等方法研究甲醇在該工作場所三維空間內(nèi)的濃度分布規(guī)律，為通風(fēng)防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)、工藝布局改進(jìn)、職業(yè)病防治工作提供基礎(chǔ)依據(jù)。

2 結(jié)果

2.1 ?混藥間通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置情況 ?混藥間幾何尺寸（長寬高）為7.3m×5.6m×6.5m，設(shè)置1套排風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量10500.00m3/h，反應(yīng)釜加料口尺寸為Φ150mm，上吸罩口尺寸為Φ800mm，控制距離900mm，采用Φ350mm的圓形截面管道。

2.2 ?現(xiàn)場風(fēng)速檢測結(jié)果 ?對混藥間初始條件風(fēng)速分布情況下排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)速進(jìn)行檢測，實(shí)測數(shù)據(jù)見表1。

由表1可知，1號、2號、3號反應(yīng)釜上吸罩罩口風(fēng)速分別為2.55m/s、1.34m/s和1.73m/s，通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量為10169.71m3/h，反應(yīng)釜加料口處控制風(fēng)速均分別為0.26、0.23、0.09m/s，均小于《局部排風(fēng)設(shè)施控制風(fēng)速檢測與評估技術(shù)規(guī)范》[3]中上吸罩控制風(fēng)速不低于1.0m/s的要求。

2.2 ?數(shù)值模擬結(jié)果

模型建立：根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測幾何參數(shù)值，建立混藥間1：1模型圖，并采用自適應(yīng)劃分方法進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分結(jié)果見圖1。

2.2 ?甲醇濃度實(shí)測結(jié)果 ?初始條件風(fēng)速分布情況下，在反應(yīng)釜加料位1.5m高度設(shè)置檢測點(diǎn)，對甲醇濃度進(jìn)行檢測。現(xiàn)場檢測時(shí)室內(nèi)溫度23℃，濕度70%，大氣壓力98kPa。檢測結(jié)果見表2。

3 討論

3.1風(fēng)速分布情況 由圖1可知，3個(gè)局部排風(fēng)罩支管串聯(lián)布置，共用1臺離心式風(fēng)機(jī)（額定風(fēng)量10500.00m3/h），罩口實(shí)測風(fēng)量合計(jì)10169.71m3/h，通風(fēng)效率為96.85%，說明管道系統(tǒng)阻力較低。造粒間尺寸為7.3m×5.6m×6.5m，房間計(jì)算容積為265.72m3（未扣除設(shè)備容積），房間的換氣次數(shù)約為38次/h。由此可見，單從排風(fēng)量及換氣次數(shù)等相關(guān)參數(shù)來看，排風(fēng)系統(tǒng)具備控制生產(chǎn)環(huán)境中毒物濃度的能力，但是由于排風(fēng)罩距離毒物逸散源距離較遠(yuǎn)，并且側(cè)窗開啟導(dǎo)致的橫向氣流對罩口處氣流的影響，導(dǎo)致3個(gè)反應(yīng)釜處控制點(diǎn)風(fēng)速分別為0.26m/s、0.23m/s和0.09m/s，小于國家限值要求，排風(fēng)罩對毒物的控制效果較差。

3.2混藥間甲醇濃度分布規(guī)律 ?根據(jù)表1可知3個(gè)反應(yīng)釜加料口處控制風(fēng)速均小于國家限值要求，由表2可知3個(gè)檢測點(diǎn)甲醇濃度分別為16.5mg/m3、28.9mg/m3和21.5mg/m3，接近或高于國家限值要求25mg/m3。1號反應(yīng)釜由于靠近側(cè)窗，受外界進(jìn)入潔凈氣流影響，毒物濃度相比2號和3號低。

3.2 建議與對策 ?針對上述原因，建議在工作過程中關(guān)閉側(cè)方窗戶，在不影響排風(fēng)的位置設(shè)置專用進(jìn)風(fēng)口，以降低側(cè)風(fēng)對于排風(fēng)罩口氣流組織的影響，即可達(dá)到控制工作場所中甲醇濃度的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]孫萬付.化學(xué)品安全技術(shù)說明書[M].化學(xué)工業(yè)出版社.第三版.2017年09月

[2]中華人民共和國. GB/T 16758-2008 排風(fēng)罩分類及技術(shù)條件[S].北京：人民出版社.2008

[3]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.WS/T4274-2016《局部排風(fēng)設(shè)施控制風(fēng)速檢測與評估技術(shù)規(guī)范》[S].北京