水泥包装车间扬尘分析及通风措施建议

殷德山 赵祎丨文、图

水泥制造行业为尘肺病高发领域，是职业病高发、多发的重灾区。2013年，国家安全监管总局组织检测机构对全国6个省的31家水泥制造和20家石材加工企业进行了调研和现场检测。从检测结果来看，工作场所粉尘危害十分严重。一是工作场所粉尘浓度普遍超过国家标准；二是大多数水泥制造企业包装、装车工艺设备落后，除尘系统设计不合理，防尘效果差。2017年4月国家安全监管总局发布了《关于推动水泥行业淘汰落后产能开展安全生产和职业健康执法专项行动的通知》（安监总厅安健〔2017〕34号），通知明确了包装和装车作业场所粉尘危害治理时间表。我国水泥企业包装和装车作业场所的粉尘危害治理已迫在眉睫。

由于包装和装车作业是不同的作业类型，有着不同的粉尘散发特点，控制机理也不尽相同。本文仅对典型包装作业场所粉尘发生情况进行分析，并提出控制要点。

图1 充装时包装袋泄露现象

粉尘发生特点

人工插袋回转式包装作业是水泥行业典型的包装作业形式。回转式包装作业场所粉尘发生源具有尘源多、分散性强、扩散范围大等特点，治理难度极大。回转式包装作业粉尘发生特点与规律主要有如下5点：

1.回转式包装机大多采用叶轮式送料构，叶轮送料过程中，夹杂的空气也随之进入包装袋，充装完成前袋子内部压力持续升高，导致水泥粉料从缝隙处不断泄露，直至内部压力接近大气压。充装时包装袋泄露现象见图1。

2.料嘴出料控料闸板卡涩不能及时关闭或关闭不严，或者气动头胶管在周期性夹持作用下发生破裂，再者就是出料嘴内残留灰倾洒，造成卸袋后喷嘴继续喷（漏）灰。

3.卸袋过程中包装袋受冲击造成水泥粉尘泄露。由于包装机装袋位置到卸包机皮带存在一定的高差，附着在卸包机皮带上、袋装水泥表面，以及从袋中挤压出来的水泥粉末在落下时受冲击振动作用较大，被大量扬起。当然，水泥粉末从袋子挤压出来，一定程度上归因于水泥袋质量不过关。

图2 水泥袋子“鸡尾状”喷洒现象

4.由于水泥袋在灌装时形成的内部气压尚未完全释放，卸包机到清包机皮带运输过程中，仍有水泥从袋子薄弱处喷出，形成鸡尾状喷洒。袋子“鸡尾状”喷洒现象见图2。

5.除一次尘源外，二次扬尘对包装作业场所的粉尘飞扬也有较大贡献。二次扬尘涉及的作业主要包括车间内扫地、作业人员穿着衣物的清吹等。

图3 在未设围挡的工作场所内，作业人员在清吹衣物

通风措施

通过对包装车间粉尘源发生规律的分析中发现，包装车间粉尘危害的产生除了与设备缺乏维修、工艺条件不完善有关外，相应通风设施设置不当、运行不良也是一个重要因素。从长期来看，生产工艺、设备的更新，以及企业规模的扩大，才是解决问题的根本基础，但是需要很大一笔费用；而从短期来看，通风就是比较切实可行的降低粉尘职业病危害的方法，并且所需费用远远少于前者。有关水泥包装环境通风措施的建议主要有如下10点：

1.设置从包装机到清包机的密闭装置，把包装机的围挡改为大容积罩，成为密闭排风装置的一部分，并利用现有包装机底部排风和卸包机排风作用，维持密封区域内部处于负压状态，避免粉尘从作业区逸出到整个车间乃至工厂。

2.研究发现大容积罩上层空间粉尘滞留明显，需增大其换气速度。为增大包装机大容积罩上层空间换气率，在罩子进风口对面的上部区域应设置一路排风，风量选择适当。

3.把包装工位设置在大容积罩罩口处，以方便插袋工获得外界新风。此外，在包装工位上方设置斜下吹气幕隔离装置，气幕边缘应达到大容积罩壁面，以阻断侧向污染气流进入作业区域。

图4 佩戴防尘呼吸器的操作人员正在进行插袋作业

图5 带气孔的包装袋

4.控制料嘴喷、撒、漏所形成的一次扬尘，减少料嘴闸阀或软管的内漏或外漏是关键。设备使用过程中，出料闸阀应及时检查与维修，保持开、闭动作正常；使用软管时，发现软管破损应及时更换。

5.为解决卸袋过程中的二次扬尘问题，应采用卸袋缓降装置。不仅可以减少落袋冲击激起的粉尘，也解决了冲击造成的包装袋破损问题，避免大量粉尘泄露。

6.涉及袋子本身的问题主要表现为袋子无专门的放气孔口，袋子全身泄露导致粉尘放散区域扩大化。许多企业未使用覆膜袋，袋子也未在特定部位设置排气孔，包装袋内部充压时整体泄露明显。建议在袋子进料口下方设置排气孔，排出的含尘气流能得到集中释放，并放散到包装机底部排风罩正上方的中央区域，增大捕集的可能性。与此同时，输运过程中由于袋子内部压力过高造成的粉尘泄露问题也迎刃而解。带气孔的包装袋示例见图5。

7.为减少输送过程中袋子和皮带的二次扬尘，应对袋子或运输皮带的表面进行清扫。应做好清包机上转刷的及时调整与更换工作，由于使用过程中刷毛处于磨损状态，如果刷毛出现较大磨损，就很难有效清扫袋子表面的灰尘，继而影响清包机局部排风的通风除尘效率。另外，清包机和卸包机上的皮帘出现破损后也须及时更换，以减少风量损失、增大清包效果。

8.将作业人员作业中或作业后穿着衣物的高压喷吹改为在特制密闭清吹装置中进行。该装置为专用装置，内部设置高压喷吹立管，通过人体的转动实现全方位的喷吹，装置排气送入除尘器处理。

9.采取了上述措施后，车间内落尘将大量减少，这给扫帚清扫改为真空清扫创造了必要的条件。使用真空清扫作业将会大大减少因清扫作业带来的二次扬尘。

10.为维持包装作业场所的排风点的排风量，应定期检测除尘器阻力。除尘器阻力过大时，会大大降低总排风量。定期检查排风系统的管道，确保管道正常运行。必要时通过系统静压监测判定管道堵塞情况和风罩风量的不平衡状况，做好清堵工作。安