摘要:對涂料生產(chǎn)過程中存在的主要危險有害因素進行了歸類、總結(jié)、辨識和分析。
關(guān)鍵詞:涂料生產(chǎn);有害因素;安全生產(chǎn)
涂料產(chǎn)品種類繁多,所需原料涉及多種類別,包括有機醇、有機酸、樹脂、顏填料、助劑、溶劑等,這些原料和產(chǎn)品中除了無機顏填料外都是有機物,均屬易燃物,有些還是劇毒品,絕大部分已被列入《危險化學品 名錄》。
1 生產(chǎn)過程中危險有害因素辨識和分析
涂料生產(chǎn)過程中,從原料到成品都存在著易燃易爆、有毒有害等危險特性,容易引起火災、爆炸、中毒、 灼傷或其他事故。
1 . 1 火災爆炸
涂料中的油脂、樹脂及各種溶劑、催干劑、增塑劑等都是有機物,且絕大部分都是易燃、可燃物。一般涂 料的組成中,這些易燃物所占的比例在 50 %左右,有的高達 70 % ~ 80 % ,生產(chǎn)過程具有較大的火災爆炸危險性。
硝基涂料生產(chǎn)中使用的硝化棉屬于一級易燃固 體,遇到明火、高溫、氧化劑和有機胺類化合物都會發(fā) 生燃燒和爆炸。硝化棉中游離酸的存在,容易引起酯的水解反應(yīng),釋放出二氧化氮,二氧化氮又會進一步引起硝化纖維的分解。由于此分解是放熱反應(yīng),溫度的升高更加速了分解反應(yīng),從而使溫度急劇升高,最后導 致硝化棉的自燃,這也是硝化棉最危險的性質(zhì),而干燥的硝化棉更容易發(fā)生這種燃爆危險。
生產(chǎn)過程中生產(chǎn)設(shè)施、儲存容器密閉性差,特別在色漆生產(chǎn)現(xiàn)場,各種大小調(diào)漆缸 ( 桶 ) 、槽、罐比較多,有相當一部分設(shè)備是非密閉的,生產(chǎn)現(xiàn)場散發(fā)出易燃有毒的溶劑蒸氣或粉塵,如果在空氣中達到爆炸極限,遇火源即會引起火災爆炸。
涂料生產(chǎn)過程中存在的多方面的火源更增加了火 災的危險性,表現(xiàn)在:①樹脂合成過程中,使用蒸汽、導 熱油或電感加熱,在試制、檢驗分析中也使用各種電烘 箱、電爐等加熱設(shè)施,對于低沸點的易燃液體,在高溫下加劇了易燃物的揮發(fā),具有爆炸危險。②靜電是涂 料生產(chǎn)中較為常見的一種現(xiàn)象,生產(chǎn)中大量使用的有 機溶劑都是電的不良導體,容易導致靜電積聚,如果防 靜電措施不良會產(chǎn)生靜電火花。在樹脂對稀過程和調(diào)漆攪拌過程中會產(chǎn)生靜電;在溶劑、樹脂和漆漿的過濾過程中由于物料與容器和濾網(wǎng)的摩擦也會產(chǎn)生靜電;物料輸送過程中,如果流速控制不當也會產(chǎn)生靜電。 因此,有可燃液體的作業(yè)場所可能由靜電火花引起火災;有爆炸性氣體混合物或爆炸性纖維混合物的場所 可能由靜電火花引起爆炸。③ 生產(chǎn)中使用的電氣設(shè)備較多,如機電設(shè)施、配電設(shè)施、電氣線路、排風設(shè)施、開 關(guān)等,如果電氣設(shè)備在選型、安裝時不符合防爆要求,線路老化、安全性能差等,產(chǎn)生電火花將導致易燃物的燃燒、爆炸。④檢修過程中的電 ( 氣 ) 焊等產(chǎn)生的火源, 也會引起火災爆炸事故。⑤ 管理不到位,用有機溶劑拖地、擦洗設(shè)備或衣物;將廢棄的濾布、紗頭、手套等任意堆積在車間不及時處理,時間長了導致自燃;生產(chǎn)場 所穿鐵釘鞋、吸煙、打手機等;違章用鐵器敲擊設(shè)備、管 路或用鐵制工具加料等。這些都會產(chǎn)生火花而導致火災爆炸。
1 . 2 中毒
樹脂生產(chǎn)過程中多種原材料如芳香烴類 ( 甲苯、二甲苯等 ) 、醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯等都屬于有毒有害品,對眼睛、皮膚、黏膜都具有強烈的刺激作用。長期接觸這些毒物會引起中毒,最常見的就是苯中毒。苯系物在各類樹脂生產(chǎn)中都用到,短時間內(nèi)接觸高濃度苯可引起急性苯中毒,長期接觸苯可能發(fā)生慢性中毒,表現(xiàn)為頭痛、失眠、記憶力減退、血細胞和血小板減少,甚至發(fā)展成再生障礙性貧血及白血病。
色漆生產(chǎn)中使用含鉛顏料如紅丹、黃丹等,長期吸入鉛塵會導致鉛中毒,出現(xiàn)神經(jīng)衰弱、四肢酸痛及麻木、肌無力、腹瀉、貧血及肝臟損害等。一些重金屬顏料、助劑還被國際癌癥研究機構(gòu)列入了致癌物名單,長期接觸對人體健康極為不利。
聚氨酯生產(chǎn)中的甲苯二異氰酸酯 (TDI) 是劇毒物質(zhì),特別是加熱或燃燒時分解成有毒氣體,除呼吸道和 消化道外,還能經(jīng)皮膚吸收,對人體健康極為不利。 色漆生產(chǎn)現(xiàn)場,配料、對稀、研磨、調(diào)漆過程都是敞口作業(yè),生產(chǎn)現(xiàn)場彌漫著大量的有毒物質(zhì),如果廠房內(nèi)無通風措施或者通風設(shè)施不夠、作業(yè)人員防護措施不 全,則對健康產(chǎn)生嚴重威脅,嚴重時導致中毒。毒物的 長期揮發(fā)和積聚,還會污染周邊環(huán)境。
1 . 3 粉塵危害
涂料生產(chǎn)中使用大量的礦物粉料,如碳酸鈣、立德 粉、鈦白粉、滑石粉、炭黑等,這些粉料細度很小,在空氣中長時間漂浮而不降落,人員長期接觸會危害健康, 如累計到一定的量,可引起肺病。粉塵危害主要在配料崗位,人工投料時很容易造成有害粉塵的彌散。具 有致癌性的粉塵對健康的危害就更嚴重。
1 . 4 噪聲與振動危害
涂料生產(chǎn)中噪聲與振動危害主要來源于引風機、砂磨機、真空泵、離心機等,如果這些噪聲設(shè)備沒有按規(guī)定要求布置在單層廠房內(nèi)或多層廠房的底層。沒有采取消音和防振措施,噪聲值超過規(guī)定的限制。人員長 期在噪聲和振動環(huán)境中作業(yè)會得職業(yè)病。
設(shè)備的振動,可導致密封失效、焊縫開裂或管件因不斷摩擦致使壁厚減薄,造成介質(zhì)泄漏,污染環(huán)境。乃至發(fā)生火災爆炸危險;設(shè)備上控制儀表因振動,有可能造成失靈、誤報等事故。
1 . 5 高溫危害
涂料生產(chǎn)中需要用電感、導熱油、蒸汽等作為加熱介質(zhì),生產(chǎn)中存在的高溫設(shè)備如酯化釜、醇解釜、丙烯酸樹脂反應(yīng)釜、聚氨酯樹脂反應(yīng)釜、鍋爐以及導熱油管道、蒸汽管道等,這些設(shè)備如保溫不良,有產(chǎn)生高溫輻射和燙傷的危險。
1 . 6 灼傷
涂料生產(chǎn)中使用的氫氧化鈉、硫酸以及有機酸等都是腐蝕性物質(zhì),溶劑大都具有腐蝕性,而且這些溶劑廣泛使用在各類樹脂漆和色漆生產(chǎn)中,容易產(chǎn)生腐蝕性灼傷。
2 典型生產(chǎn)過程危險有害因素分析
2 . 1 熱煉和樹脂合成生產(chǎn)過程
樹脂生產(chǎn)裝置為甲類火災危險區(qū)域,必須嚴格操作。生產(chǎn)過程如果反應(yīng)釜不密閉,有毒有害物質(zhì)大量散發(fā)在廠房內(nèi),不但影響作業(yè)人員的健康,而且易燃易爆物品在空氣中達到爆炸極限,遇到火源就會引起火災爆炸等嚴重事故;如果在投料過程中沒按配方量進行,多投料或投料過快,或者高溫下加料都會導致漲鍋溢料,接觸火源會導致火災;酯化反應(yīng)操作時如升溫速度過快或加熱溫度過高,有可能導致液體物料噴濺或固體粉料飛揚;投料有誤或物料液面低于受熱面而造成局部過熱,反應(yīng)物高度聚合放熱、溫度失控,對樹脂酸值和黏度控制不好等都會使樹脂膠化而引起火災。對稀過程中,如加入溶劑速度過快會產(chǎn)生靜電火花引起火災爆炸危險。樹脂稀釋時,如果物料溫度過高,可能產(chǎn)生大量的蒸氣,向下漂流,一旦接觸到火源輕則燃燒,重則爆炸。對稀時如攪動不均勻或攪動停止,會使局部樹脂溶解不勻而變黏變稠,造成繼續(xù)反應(yīng),溫度上升而發(fā)生爆炸。稀釋溫度過高,超過稀釋劑沸點,產(chǎn)生大量易燃蒸氣,易漲鍋。進行反對稀時,如投入樹脂的溫度高于對稀罐中的溫度,容易造成對稀罐內(nèi)產(chǎn)生過量氣體,造成對稀罐內(nèi)的壓力過高,導致燃燒爆炸的危險。
過濾操作中有大量的甲苯、二甲苯等溶劑蒸氣揮發(fā)出來,操作間若通風不良,在空氣中達到爆炸極限。遇到火源有引起火災爆炸的危險。濾布不經(jīng)常清洗而任意堆積在車間內(nèi),有發(fā)生自燃的危險。
樹脂生產(chǎn)中因漲鍋、溢料等會造成冷凝器管路堵塞不暢,使不凝性氣體不能逸出,導致冷卻水不足或堵塞,以致反應(yīng)釜內(nèi)壓力或溫度升高,也易導致事故。
2 . 2 色漆生產(chǎn)過程
色漆生產(chǎn)過程由配料、研磨、調(diào)色、過濾、包裝等工序組成。
色漆生產(chǎn)中從配料、預混到分散、研磨等整個操作過程都是敞開進行的,研磨中漆漿溫度可達 50 ~ 60 ℃ ,有大量的溶劑蒸氣逸散在車間內(nèi),存在較大的火災爆炸危險性和毒害性。同時,攪拌機、研磨機等高速運 轉(zhuǎn)的設(shè)備產(chǎn)生的摩擦熱,加大了火災爆炸的危險性。當開啟含有稀料、半成品的大桶時,若用鐵質(zhì)工具容易產(chǎn)生火花而引發(fā)火災爆炸。
灑在地面上的涂料,如用含有化纖織物的紗布用力擦拭,容易產(chǎn)生靜電火花,引起燃爆。
色漆裝桶屬于開 口操作,大量溶劑揮發(fā),影響作業(yè)人員的健康。
2 . 3 硝基涂料和過氯乙烯樹脂涂料生產(chǎn)過程
硝基涂料是將硝化棉、稀釋劑和一定的溶劑在溶解釜內(nèi)溶解制得硝基樹脂溶液,然后用制好的色漿、溶劑進行混合調(diào)制,再經(jīng)過濾而得到產(chǎn)品。生產(chǎn)過程分 為樹脂溶解、色漿制備、調(diào)漆、過濾包裝等工序。 硝基涂料生產(chǎn)場所為甲類火災危險區(qū)域,防爆區(qū)域為 2 區(qū)。硝化棉是一種極易燃燒的絮狀纖維,在投料溶解過程中稍有疏忽,即引起燃燒。如加料過快或過多,會使未溶解的硝化棉與攪拌器摩擦,產(chǎn)生靜電而起火爆炸;操作中使用鐵制工具或穿鐵釘鞋會產(chǎn)生火花; 掉落在設(shè)備外面的硝化棉如不及時清理,當班硝化棉沒有用完,車間存放余棉等都會留下火災隱患。硝基 涂料生產(chǎn)場所的地板應(yīng)采取防靜電措施,否則也容易造成靜電積聚。
硝基涂料用溶劑是醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇等多種有機溶劑的混合物,用塑料管輸送溶劑時若沒有防 靜電措施,容易產(chǎn)生靜電積聚而導致危險。
由于生產(chǎn)中存在二甲苯等比空氣密度大的易燃液 體蒸氣,其泄漏后沿地面擴散,如果地面通風不良,造 成易燃蒸氣的積聚,同樣有火災爆炸危險。
硝基和過氯乙烯樹脂軋片過程中也容易著火。如沒有嚴格按配方進行配料,顏料、樹脂混合不均勻,輥間間距太小,輥筒表面溫度過高等,軋片時工具或金屬物件掉人輥間,也會造成事故。
2 . 4 稀釋劑配制及包裝過程
稀釋劑配制是由外來溶劑在溶劑混合罐中充分混合,經(jīng)過濾凈化,檢驗合格后裝桶包裝。
稀釋劑崗位也是易燃易爆場所,稀釋劑配制過程中,溶劑的強制循環(huán)混合以及過濾凈化,容易產(chǎn)生靜電,導致易燃易爆物料的燃燒爆炸。包裝過程如操作不當,容易造成溢料。
3 結(jié)語
通過以上分析可以看出,涂料生產(chǎn)過程中主要的危險因素為火災爆炸,主要的有害因素為中毒,其他還有粉塵、噪聲與振動、高溫、灼傷等危險有害因素,這些危險有害因素在生產(chǎn)中普遍存在,不容易防范、發(fā)生事故后果嚴重。通過本文的介紹,使企業(yè)安全管理者、操作人員能夠認識這些危險有害因素的存在,以便對涂料生產(chǎn)這一危險行業(yè)的安全技術(shù)管理和職業(yè)健康安全防護提供一些參考。