冶金焦化生产是为钢铁冶炼提供焦炭的生产工艺过程,具有冶金和化工生产的双重特点,在其生产过程中产生大量的职业危害。探讨这些职业危害的分布特点及严重程度,制定与之相适应的职业卫生管理与控制体系,对指导卫生技术服务机构和用人单位做好冶金焦化生产的职业病防治工作,具有十分重要的意义。
1 方法与内容
采用回顾性调查方法收集以鞍钢为主,包括武钢、本钢等冶金焦化生产的工艺、生产活动、有关的原辅料使用及其历史测试数据。调查内容包括:①职业病危害因素、危害程度及其存在部位;②职业病危害防护措施;③职业病防治管理现状;④职业病危害防护的相关法律、法规、规范等。
2 结果
2.1 职业危害及存在部位
冶金焦化生产过程中产生职业危害主要包括:焦炉逸散物、苯及苯的同系物、一氧化碳、硫化氢、氨气、氰及腈类化合物、吡啶、二硫化碳、酚、萘、沥青等有毒有害气体、高温、热辐射、粉尘、噪声和振动等不利于劳动者身心健康的因素,特别是焦炉逸散物和有毒有害气体。焦炉逸散物、一氧化碳、硫化氢、高温和粉尘等,职业病危害因素主要存在于炼焦的主体工艺包括炉顶装煤、炉侧的推拦焦和熄焦生产过程。一氧化碳除在上述部位存在以外,炉底及煤气通道等处均可能存在泄露的危险。其他毒物存在于各自的生产过程之中。噪声主要存在于煤气鼓风机、空压机、各种工业泵及其他机械设备等生产部位。振动主要存在于粉碎机的振动筛。
2.2 职业危害程度
粉尘危害主要来自原料配煤和炼焦两车间,其危害程度最高为Ⅱ级危害,仅发生在四炼焦的滚筛操作室,大多数作业岗位粉尘危害处于O级、Ⅰ级危害,主要分布在原料配煤车间的送煤皮带交接处和炼焦车间的扫炉盖岗位和滚筛或震动筛的操作室。冶金焦化生产的毒物危害最为严重,多在Ⅱ级危害以上,许多岗位达到Ⅳ级危害,毒物种类以焦炉逸散物和沥青为主。焦炉逸散物危害发生在炼焦车间,达到Ⅳ级危害的岗位(工种)有煤车司机、扫炉盖、测温、调火、热修瓦工,沥青焦油车间,Ⅲ级危害的岗位有上升管岗位;沥青危害主要发生在焦油车间,主要岗位(工种)的危害均达到Ⅳ级,如:蒸馏工、导油工、沥青机、沥青成型和挖油岗位。
2.3 职业病危害特征
焦化生产常见的职业病危害有焦炉工肺癌、急性一氧化碳中毒、苯及苯的同系物急慢性中毒、职业性皮肤病和萘、酚和吡啶中毒等。焦炉工肺癌、急性一氧化碳中毒主要发生在焦炉(包括炉顶、炉侧)生产过程;其他毒物的中毒主要发生在相应的副产品生产区域。
2.4 建设项目的职业危害控制
冶金焦化生产由于存在上述职业危害的特点及分布,依据我国《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)的要求,在建设项目初期应注意如下问题。
2.4.1 选址与总体布局2.4.1.1 选址原则 建设项目不得建设在居住区、学校、医院和其他人口密集的区域内。应布置在当地夏季最小频率风向的被保护对象的上风侧。禁止在引用水源的上游建厂,厂址边界至居住区边界按其所在地区近五年的平均风速规定了其最小距离。
2.4.1.2 总体布局 ①平面布置:厂前区内设置行政办公用房、生活福利用房;生产区内布置生产车间和辅助用房。在生产区内除值班室、更衣室、漱洗室外,不得设置非生产用房。厂区总平面布置应做到功能分区明确。生产区应布置在当地夏季最小频率风向的上风侧。厂前区与生活区布置在当地夏季最小频率风向的下风侧,将辅助生产区布置在二者之间。总平面布置,在满足主体工程需要的前提下,应将污染危害最大的炼焦、焦油等车间布置在远离非污染设施的地段。合理确定其余设施的相应位置,高噪声车间和低噪声车间分开,热加工车间与冷加工车间分开,产尘车间和产毒车间分开,避免相互影响和污染,产生职业危害的车间与其他车间及生活区设有一定的卫生防护绿化带。应充分体现有害与无害设备(或区域)相分离的原则。环境洁净的生产车间、办公楼以及生活辅助设施,应布置污染源常年最小频率风向的下风侧;产生大量煤尘、烟尘、有害气体的车间,应布置在生产厂区的常年最小频率风向的上风侧;火灾危险性较大的精苯车间应布置在厂区外围,同时考虑相应事故防范和应急、救援设施和设备的配套并留有应急通道。产生较大噪声的车间宜布置在低洼地带或厂区边缘人口密度较小的地带;产生振动和噪声的煤气净化车间墙体应加厚,隔音室的天棚、墙体、门窗应符合隔音吸声要求。高温车间宜布置在通风良好的地带,车间的纵轴应与当地夏季主导风向垂直,当受条件限制时,其角度不得小于45度。对于厂房建筑方位,应保证室内有良好的自然通风和自然采光,建筑物之间的间距一般不得小于相对两个建筑物中较高建筑物的高度。在同一厂房内同时存在尘、毒、物理因素等多种职业危害因素时,应根据不同职业危害的种类和程度分别布置,产生尘毒危害的设备应布置在车间的下风侧。
采用局部排气罩的生产设备应布置在不产生干扰气流的位置,产生有害气体的各种煤气净化用槽应靠近车间的外墙。产生噪声的鼓风机或各种泵设备应布置在车间的一端。②竖向布置:有多层建筑的厂房内,产生振动、噪声的设备应布置在底层,产生高温或有害气体的设备则应布置在高层。放散热和有害气体的生产过程,应布置在建筑物的高层。
2.4.2 工作场所基本卫生要求
①防尘、防毒:产生粉尘、毒物的炼焦车间炉顶炉盖、炉侧炉门应加强密闭。装煤车与炉盖之间在装煤过程中应安装通风除尘设备,尽量采用自动化密闭操作。熄焦过程、备煤过程应加强湿式作业。
皮带运煤或运焦过程中具有落差的皮带交接处应安装通风除尘设备或采取湿式作业。产生毒物的回收车间、焦油车间、精制车间等作业场所,应安装通风、排毒设施。使上述作业场所空气中粉尘、毒物浓度达到《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002)要求。②有害物理因素控制:防暑对车间厂房、高温热源、车间的通风换气及其车间、吊车室、休息室或特殊作业场所等工作地点气象条件的具体要求详见《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)。防寒的具体条件和噪声、振动、电离辐射的防护以及人工空气调节对生产车间及辅助用室的具体要求参见《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)中相关内容。
2.4.3 辅助用室基本卫生要求
冶金焦化厂的炼焦车间、焦油车间、回收车间、各种精制车间等均存在多种如焦炉逸散物、沥青、苯、酚、吡啶等多种高毒物质,这些车间的生产卫生室应符合车间卫生特征分级Ⅱ级标准的基本卫生要求,其他辅助用室无特殊卫生要求。具体要求参见《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)。
2.4.4 卫生防护设施
①产生粉尘、毒物、物理因素的生产设备,如焦炉、各种塔槽等室内易于泄漏的设施必须采取有效的卫生防护措施。严格执行《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)中工作场所基本卫生要求。②各种局部机械通风系统各吸气罩必须遵循设计原则,罩口风速的大小需保证将发生源产生的尘毒吸入罩内。通风排毒、通风除尘和空气调节设计必须遵循《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)及相应的防尘、毒技术规范和规程的要求。通风系统的组成、管道材质、及其布置应合理,容易凝结蒸气和聚积粉尘的通风管道,几种物质混合能引起爆炸、燃烧或形成更为有害的混合物、化合物的通风管道应设单独通风系统,不得相互连通。③产生噪声、振动的设备应有消声、吸声、隔声及隔振、减振措施,并根据噪声、振动的物理特性合理设计,使其符合《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)的要求。④防高温、防潮湿、防寒、防恶臭措施应按《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)规范执行。⑤车间采光照明应分别按GB50033(工业企业采光设计标准)和GB50034(工业企业照明设计标准)执行。⑥设计中应有控制二次污染的措施,当使用循环风时,进风需经净化,进风中粉尘或有害物质的浓度不得超过该物质最高容许浓度的30%。在产生有毒有害气体、易燃易爆物质或易挥发性物质且可能泄漏或积聚的各种塔、槽阀门等处,必须设置固定式或便携式检测报警仪器和事故通风设施。
2.5 控制体系与技术
2.5.1 危害因素的控制水平
上述冶金焦化行业生产过程中可能存在的各种职业病危害因素的工作场所职业接触限值列于表2。有关高温与噪声的职业接触限值详见《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)。
2.5.2 监测体系
监测体系主要是指作业场所的监测和职业性健康监护两大体系。作业场所的监测体系包含了车间空气中职业病危害因素监测点的布置、监测因素与监测指标的选择、监测频度的制定等及其监测数据的使用与管理体系。职业性健康监护体系主要指对接触不同职业病危害因素的作业工人进行的在岗期间的职业性健康检查与健康维护体系,上岗前和离岗时的职业性健康检查与维护体系。
2.5.2.1 作业场所 ①各种职业危害因素的监测如条件允许最好采用个体采样器进行全班8小时全程监测,也可用定点监测。具体布点原则参见《工作场所空气中有毒物质监测的采样规范》(GBZ159-2004)。②检测指标的选择依据职业危害因素的辩识及职业危害程度,冶金焦化生产可把焦炉逸散物、苯及同系物、一氧化碳、氨、吡啶、酚、萘、焦炉逸散物、煤焦沥青挥发物、高温、粉尘和噪声作为冶金焦化生产的日常监测指标。若进行建设项目的职业病危害因素评价时,应考虑所有的职业危害因素。③监测频次/周期,根据职业危害因素(包括:粉尘、毒物、致癌物、高温、噪声等)的实际危害程度,按其危害程度分级结果(如0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级),将焦化生产关键控制因素的监测周期按其危害程度级别分成每个月测定一次(危害程度为Ⅳ级)、每三个月测定一次(危害程度为Ⅲ级)、每六个月测定一次(危害程度为Ⅱ)和每年测定一次(危害程度为0、Ⅰ级)。
2.5.2.2 健康监护 各岗位或工种的健康监护指标可按上述岗位可能存在的职业危害因素的相关检查内容和周期进行职业性健康检查和监护。
2.5.3 采取措施对于各种职业病危害因素应从法律措施、组织管理措施、技术措施、卫生保健措施和个人防护措施五个方面采取防护。个别急性中毒事故应采取应急救援措施,用人单位必须配备相应的应急救援设备。
2.5.3.1 法律措施 2002年我国颁布了《中华人民共和国职业病防治法》(以下简称《职业病防治法》),并制定了一整套相关的配套法规。这些法规的出台在职业病防治方面规范了政府卫生行政部门、企业法人、劳动者三方的责任、权力和义务。《职业病防治法》规定:用人单位应当建立、健全职业病防治责任制,加强职业病防治的管理。产生职业病危害的用人单位,工作场所职业病危害因素的强度或浓度要符合国家职业卫生标准,有与职业病危害防护相适应的有效的防护设施及配套的符合国家卫生标准的卫生设施;为劳动者提供个人使用的职业病防护用品等。这些法律规定,为职业病危害的防护工作提供了法律保障。
2.5.3.2 管理措施 冶金焦化生产是一个职业病危害因素覆盖范围广,作业环境污染十分严重的行业。根据《职业病防治法》的要求,冶金焦化厂应设置职业卫生管理部门,配备专职或者兼职的职业卫生专业人员,负责本单位的职业病防治工作。职业病防治工作应包括职业卫生的管理工作和职业卫生技术服务工作。职业卫生管理工作应包括:建立、健全职业卫生管理制度和操作规程;建立、健全职业卫生档案和劳动者健康监护档案;建立、健全工作场所上述各种职业病危害因素的监测及评价制度;建立、健全上述可能出现的急性职业病危害事故的应急救援预案;加强对各级、各类人员的职业卫生培训等内容。职业卫生技术服务工作应包括:建设项目职业病危害预评价和职业病危害控制效果评价、职业病危害因素的日常监测与评价、职业性健康检查的实施、职业病的诊断与治疗等内容。配备的职业卫生管理人员的数量应视生产规模、职业病危害的严重程度等具体工作量而定,一般应满足法规所要求的所有包括职业卫生评价、职业病危害因素的日常监测、职业性健康检查、职业病诊断与治疗等工作要求。关于职业卫生技术服务工作,单位可视本单位的具体人、财、物情况而定,可以自身建立,也可以委托有相应资质的职业卫生技术服务机构承担。拟从事冶金焦油生产的建设项目,其项目单位应在可研阶段进行职业病危害预评价,竣工验收前的职业病危害控制效果评价。属于严重职业病危害的建设项目,还应进行防护设施的设计审查。
2.5.3.3 技术措施 冶金焦化厂职业危害控制的重点主要是对焦炉烟尘和有毒有害物质的控制。对于粉尘的治理已积累了很多成功的经验和办法。国内宝钢、武钢、本钢等焦化厂已采用地面站、热浮力罩等设施对装煤、推焦烟尘进行了有效治理,熄焦则普遍采用了带捕集装置的熄焦塔,但目前限于我国的经济条件,一些消烟除尘的净化设施尚不能普及,只能因地制宜逐步解决装煤、出焦作业产生的大量粉尘。对化学产品回收、精制系统的设备、储槽等逸散的有毒有害气体则采用洗涤净化、吸收焚烧、氮封或采用压力平衡系统送回吸烟气管道等手段加以处理,以达到国家规定的车间空气中职业危害物质的国家接触限值标准。
①粉尘烟尘的控制 (1)煤焦转运站、粉碎机室、筛焦楼等应设通风除尘设施,煤厂应采取抑尘措施。(2)焦炉炉门与门框,装煤孔盖与装煤孔座的接触面应采取有效密封措施,上升管盖、桥管与水封承插部,都应有可靠的密封措施,防止炉内荒煤气外逸。(3)装煤作业采用高压氨水无烟装置措施,大型焦炉采用带抽吸、点火燃烧洗涤装置的装煤车或设置地面站集尘系统。(4)推焦作业应采取烟尘治理措施,有条件者可采用地面站或热力罩除尘车。(5)湿法熄焦必须采取高塔排气,并在塔内设置捕集水滴、粉尘装置。(6)干法熄焦时,各烟气排放点都应设集尘净化系统。(7)焦油渣、酸焦油及生化污泥等固体废弃物应集中送往煤厂配煤。
②有毒有害气体的控制措施 (1)焦炉地下室煤气区应设置机械通风设备及一氧化碳浓度监测与报警装置。(2)鼓风作业区储槽放散的有害气体、油库区焦油洗油槽放散的有害气体,均应经排气洗净塔净化后排放。(3)苯类槽(器)放散的有害气体可经压力平衡管或其他方式返回吸煤气管道或经苯捕捉器净化后排放。(4)散发有毒有害气体的设备、装置应进行密闭,避免直接操作。(5)可能泄漏及滞留有害气体而造成危险的区域,在条件允许时应设监测报警装置。(6)焦油加工各生产工序中,根据工艺特点将设备的放散气体、生产尾气或送管式加热炉焚烧,或集中导入排气洗净塔吸收净化后排放。(7)工业萘结晶切片系统尾气应有捕集降尘措施。(8)苯类及吡啶产品装桶口应设吸风罩,废气送排气洗净塔,吡啶尾气经中和净化后排放。(9)粗苯蒸馏、苯精制及焦油加工等分离水应分别收集送往机械化氨水澄清槽,经蒸氨后送污水处理站。
③噪声控制 (1)噪声控制应首先控制声源,选用低噪声的工艺与设备。(2)当管道与强设备连接时,应采用柔性连接,对辐射强噪声管道宜布置在地下或采取阻尼、隔声和消音措施。(3)鼓风机室、循环氨水泵房、苯洗涤泵房、湿法脱硫泵房等尽量与操作仪表室隔开或设隔音门。(4)离心式鼓风机应设独立基础,以便与楼板及操作平台分开,使震动不致传到建筑物。(5)硫铵离心机,蒽离心机等高转速设备布置在楼板上时,不能刚性连接,应有隔振措施。
④防高温热辐射 (1)炼焦车间下列场所应采用空调或其他降温措施:炉顶等高温场所的休息室、推焦车、装煤车、拦焦车和熄焦车司机室,其他高温场所的工人休息室。(2)炉顶等高温工作地点可采用局部通风降温措施(如喷雾送风、隔热等)。(3)应设置供含盐清凉饮料的专用房间和设施。
2.5.3.4 卫生保健措施 ①职业性健康监护 根据《职业健康监护管理办法》(中华人民共和国卫生部令第23号)的规定,用人单位应当组织接触职业病危害因素的劳动者进行上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查。②保健品的发放与管理 对于从事特殊职业危害接触(如高温作业)的劳动者,应保证供给保健饮品、饮料。许多单位如:鞍钢、本钢等企业接触职业危害作业的工人按照国家文件要求,享受职工工种保健待遇,其发放等级是依据职业危害程度分级确定。高温作业的劳动者同时享受防暑降温饮料和饮品,以补充因高温接触而导致的机体水盐代谢失调造成的危害。这些措施的实施是职业危害防护措施的一种直接的补充和完善。
2.5.3.5 个人防护措施 产生职业病危害因素的作业场所,应尽量采取无毒代替有毒的生产工艺,或应用通风排毒设施,从源头控制或消除职业危害。
如尘毒危害达不到有效控制,作业场所空气中职业病危害因素超过国家职业卫生标准限值,其作业工人必须配备防护工作服、手套、防护帽、防护鞋、眼镜、面罩(防尘口罩或防毒口罩)等个人防护用品,为了防止皮肤受到有害物污染还可考虑适当使用防护膏、油等。接触有毒烟气的操作人员应配备个人防毒面具、报警装置等应急防护设备与用品。接触噪声(尤其是噪声危害达到Ⅰ~Ⅳ级危害)的作业工人应严格配备耳塞、耳罩或防噪声帽盔。
2.5.3.6 应急救援措施 容易产生急性中毒造成严重危害的作业场所或作业人群应建立科学有效的应急救援措施,并定期组织培训、演练等。
3 结论
冶金焦化生产职业危害复杂、分布广泛。通过上述分析认为,其生产过程的因素主要有焦炉逸散物、苯及苯系物、一氧化碳、硫化氢、氨气、氰及腈类化合物、吡啶、二硫化碳、酚、萘、沥青、高温、粉尘、噪声、振动。这些职业危害因素分布在炼焦生产的相应生产过程之中。冶金焦化生产的职业病防治工作应按照《职业病防治法》及其配套法规的要求,紧紧围绕减少和消除上述职业危害来开展工作。
