改善通风系统 防治尘毒危害

通风是有效防治尘毒危害的重要方法之一。但对于大多数企业来说，如何进行合理的通风设施设计，如何正确使用并维护通风设施，是一项必须攻克的技术问题。

在我国，尘肺病和职业中毒占职业病总人数的95%以上，通风是有效防治尘毒危害的重要方法之一。

通风研究的基础理论主要来自于流体力学，在此基础上，已经形成了较为成熟的风量、风速、风压等设计、计算方法。在职业卫生工作中，企业会应用这些方法，设计符合实际作业条件的、能够有效防治尘毒危害的通风防护设施。

但是，就我国情况而言，目前尚有一些企业在产生尘毒危害的作业现场不设任何通风防护装置，还有一些企业虽然设置了通风防护装置，但因为设计问题或维护管理问题导致效果不佳。

全面通风

通风设施按照气流组织形式可以分为全面通风和局部通风两种。按照动力来源分类可分为自然通风和机械通风。

全面通风也叫稀释通风，顾名思义就是向室内注入新鲜空气，稀释原有的污染空气。比如，夏天的夜晚打开门窗让室外凉爽的空气从一侧窗户吹进来，稀释室内闷热的空气后从另一侧窗户吹出去，这种方式就是最简单的全面通风和自然通风。在企业里，如果使用全面通风，就是允许有害物质扩散到整个作业场所内，作用只是通过新鲜空气稀释，使有害物质浓度降低到接触限值以下。

利用全面通风时应注意：1.污染源尽量靠近排风口，否则污染物会充斥整个室内（如图1）；2.应保证足够的通风量，使室内有害物质浓度能够稀释到接触限值以下。

为实现全面通风，可以在进出风口分别安装风扇，利用机械动力完成送风和排风。如果条件允许，也可利用自然风以节约能源成本。可根据厂房所在地一年中出现频率最高的风向设置进排风口，实现“穿堂风”；也可以利用温度差，实现全面通风（如图2）。这种方式应满足如下条件：1.有热源，形成温度差；2.进风口和排风口不能太小；3.厂房要有足够的高度。

局部通风

在选择通风方式时，局部通风是优先于全面通风的选项。因为全面通风虽然能够稀释有毒有害物质，但这些物质终究是扩散到了室内，工人还需要承受低浓度暴露。局部通风是设置在有害物质发散源附近的，将刚产生有害物质以其尚未扩散开的高浓度状态直接捕捉并将其排走的一种通风方式。局部通风和全面通风最大的区别在于，局部通风要尽量避免有害物质扩散，而全面通风允许其扩散。

局部通风装置主要由排风罩、管道、风机、空气净化装置组成，其相关参数主要有风速、风量、风压等。

风速的重要性

风速就是用来表示风吹得快还是慢的参数，包括捕捉风速与搬运速度两个部分。捕捉风速即排风罩需要在有害物质发散源处制造能够捕捉到有害物质的排风风速。捕捉不同的物质，需要的风速也不相同。捕捉粉尘颗粒需要的风速要比捕捉自然挥发的无机或有机气体大一些，就像吹动一个小树枝的风速要比吹动一片羽毛的风速大一样。即使同样是粉尘，有较高的飞散速度和没有飞散速度所需的捕捉风速也不相同。

风速越小，捕捉不到有害物质的风险越大，那风速是否越大越好呢？也不尽然。比如焊接作业常用的气体保护焊，过大的风速会破坏保护气，影响焊接质量。除此之外，风速越大，通常所需风量也越大，整个通风系统的建设成本会越高，日常运行所耗电能也越大。因此，在确定风速时，应根据实际需要，以能保证捕捉到有害物质的最小风速为宜。

搬运速度即管道内的风速，在设置局部通风装置时也需考虑。裹挟着有害物质的气流从风罩进入管道，需要一路把有害物质搬运到空气净化装置才算完成任务。如果管道内的搬运速度过于缓慢，有害物质（主要为粉尘）就会慢慢沉降下来，沉积在管道中，久而久之就会堵塞管道。另一方面，如果搬运速度过快，又会和管道壁之间形成较大摩擦力，为整个通风系统增加负担。因此，根据有害物质的性状和特点，对搬运速度也有不同要求，也应该参照设计手册对搬运速度的推荐值予以考量。

风罩与风量

一个好的排风罩，应该在保证有效捕捉有害物质的前提下，实现风量最小化。风量越大，通风装置的运行成本也越大。

密闭式排风罩和柜式排风罩概念类似，国外也称包围式排风罩，是把有害物质发散源包围在排风罩内部的意思。如果完全包围就成了密闭式；如果有一面开口，像个柜子的形状就叫做柜式排风罩（如图3）。

在设置排风罩时，如果作业条件允许，应尽量采用包围式排风罩，而且开口面越小越好。因为同等条件下，相比其他形式的排风罩，包围式排风罩所需的风量最小，受外界干扰气流影响也最小。

外置式排风罩是指有害物质发散源未被包围在排风罩内，而是在排风罩外部的排风罩（如图4中左图，圆圈代表有害物质发散源）。外置式风罩又根据与有害物质发散源的位置关系分为上方排风罩、下方排风罩、侧方排风罩等。

这种形式的风罩为了捕捉到有害物质，需要吸入大量未被污染的干净空气（如图4，黄色箭头代表洁净空气气流，黑色箭头代表含有污染物的气流），这部分风量对通风系统来说是一种浪费，所以应尽量采用包围式排风罩。

在设置外置式排风罩时，罩口应尽量靠近排风罩，且排风路线应避免经过工人呼吸带（如图5）。外置式排风罩为了节省排风量可以加装法兰边（如图6）。

如果有害物质自身具有一定的初始速度或者运动动力，设置排风罩时应顺应这种规律并加以利用，可以达到事半功倍的效果。这种风罩为接受式排风罩，常见的应用如因热浮力上升的烟尘（如图7）。

通风系统的维护与使用

通风装置安装好后，应测量相关数据，判断其是否实际达到设计目标。之后，在启动通风装置的情况下正常作业，并测量该状态下空气中有害物质浓度，以确定该通风装置是否能够满足防护要求。在上述测试都合格的情况下，记录通风装置此时的各项数据，建立完整的技术档案，将其作为该通风装置的基准数据。

技术档案中应包括标有测点位置与节点的通风除尘系统图，排风罩流量和静压记录表，大气环境数据表，各测点静压、流量的设计数据、基准数据表，平衡状态下调节阀门状态数据表，除尘器阻力测定记录表，通风机规格参数相关资料，除尘装置规格参数相关资料等。在使用过程中，定期测量相关数据，与档案数据进行对比分析，掌握通风装置的运行状态，以便及时进行维护管理。

防范管道泄漏

在整个通风装置的管网系统中，除了风罩的开口处和最终大气排放的排放口之外，中间所有过程应该是密闭的。一旦中间部位有所泄漏，排风罩口风量就会减少，防护效果就会打折扣。

管网系统中，有些部位比较容易漏风，检查的时候可以着重关注。如管道连接处、开关阀门、检测孔、清扫口等，除尘器的卸灰阀磨损老化也会导致闭合不严。此外，管网系统外壁若出现油漆脱落腐蚀生锈等情况，也应该注意及时修复，否则也是可能导致漏风。

检查是否漏风的方法可以用手感知是否有风流入（风机后端为吹出），或用细线或纸条放在附近看是否向内飘动。但这些方法也常常不容易判断。推荐使用发烟管，在可能漏风处发烟，如果有气流吸入或吹出，一定会带动烟气吸入或吹出。

防范管道堵塞

若有害物质为粉尘，设计和维护时应注意防止粉尘堆积造成管网堵塞。管道弯头处，特别是水平管道转为纵向向上的直角弯头尤其容易积尘堵塞（如图8，箭头表示气流方向，圆圈处是容易积尘的部位），会导致实际通风管径变小，阻力增大，最终导致排风口排风量不足，通风效果下降。

因此，除设计管道时尽量避免容易积尘的设计外，还应设置清扫口，定期清除粉尘，避免堵塞。检查管道是否堵塞时，可用小木槌或木棒轻轻敲击管道外壁，通常声音清脆发空是正常的，如果声音沉闷，可以怀疑有积尘问题。

除管道之外，除尘器中的袋式除尘器也会因空气湿度、粉尘性状等原因导致布袋堵塞，阻力增大，应定期更换布袋。

防范磨损与老化

管道连接处的垫圈，管道阀门，风机的机壳、叶片、皮带，除尘器的卸灰阀、旋风除尘器的外壳等都是容易磨损或老化的部位，应注意更换维护。

加强员工教育

应对员工进行通风装置的使用教育。例如不能随意改变排风罩的形状、结构，不能随意改变管道阀门开度等。

车间内通常是几个排风罩通过管道连接到一个管网系统，由一台风机统一带动。有些工人发现自己使用的风罩排风效果不好，就自行将阀门开度调大，这样一来，其他风罩风量都会产生变化。因此，应加强员工教育，发现问题及时上报，不擅自改动通风装置。

（周书林：中国安全生产科学研究院职业危害所高级工程师）

编辑 毕文婷