敞开型吹吸式通风防毒洗版工作台

文/陈建武 赵东巍

2020年7月14日，国家知识产权局发布了第二十一届中国专利奖授奖决定。中国安全生产科学研究院的“一种敞开型吹吸式通风防毒洗版工作台”专利（专利号：ZL201721064088.9）荣获中国专利优秀奖。本文主要介绍了该专利的技术性特征，以及专利的应用前景。

随着信息技术的高速发展，电子元器件的需求日益增多，从事电子元器件生产的企业和劳动者也越来越多。电子元器件生产过程中多使用丝网印刷工序，丝印网版需使用洗版水清洗表面的贴装胶水、导电胶，丝印网版清洗多为人工操作，洗版现场毒物浓度超标严重，时有职业中毒事件的发生，如图1 所示。目前，洗版间洗网水对劳动者的职业健康的影响还尚未引起足够重视，迫切需要一种有效预防洗版间劳动者职业中毒事件发生的技术装备。

洗版间通风防毒现状

当前，我国电子元器件生产企业的洗版间多采用粗犷式的人工洗版，洗版间设置了轴流风机，如图2 所示。主要通过轴流风机全面通风，以此降低毒物对劳动者职业健康的影响。

由于洗版过程在短时间内产生大量的毒物且毒物发散源面积大，全面通风方式难以在短时间内有效控制毒物的大量扩散问题，除了全面通风方式，以下几种通风方式也不适合洗版工作：

图1 典型洗版作业现场

图2 手工洗版间设置了轴流风机

如果选择通风柜通风，由于工件较大且需翻转后再清洗，待洗工件难以放置在通风柜内，通风柜严重影响洗版工的作业过程；如果选择伞型罩通风，伞型罩通常设置在工人呼吸带以上，虽可解决空间问题，但毒物先经过人的呼吸带后排出，洗版工位于毒物扩散路径的下风侧，不满足防护要求；如果选择侧吸罩通风，侧吸罩需占用一定的作业空间，由于洗版间空间狭长且待洗工件尺寸较大，洗版间一般难以满足设置侧吸罩的空间要求；如果选择下吸罩通风，由于待洗工件尺寸较大及工件不透气的原因，下吸罩的几何尺寸受空间限制且待洗工件会遮挡下吸罩的排风，从而导致下吸罩也不能应用。

此外，由于工人需敞开式作业，且快速擦拭清洗过程产生较大干扰气流，加速了毒物的扩散，增加了毒物控制难度，现有洗版毒物防护技术装备难以满足上述需求。因此，迫切需要一种毒物控制距离远、抗干扰气流能力强、毒物捕集效率高，且敞开式作业不影响劳动者作业的手工作业洗版工作台。

洗版工作台专利技术特征与先进性

技术特征

针对上述问题，中国安全生产科学研究院发明了“一种敞开型吹吸式通风防毒洗版工作台”（专利号：ZL201721064088.9，以下简称“洗版工作台”），该专利包括均匀送风装置、均匀排风装置和洗版工作平台，均匀送风装置和均匀排风装置分别位于洗版工作平台的左右两侧，并通过洗版工作平台连接为一体构成敞开型吹吸式通风防毒洗版工作台，均匀送风装置和均匀排风装置间设红外探测装置。洗版工作平台的右侧工作台面上层为含有若干孔的孔板，多孔孔板可取出，多孔孔板下方为漏斗型废液收集器，收集器下端管道设阀门。该洗版工作台专利三维图如图3 所示。

专利技术特点与优势

图3 敞开型吹吸式通风防毒洗版工作台三维图

一是洗版工作台均匀送风装置和排风装置风速的不均匀度均小于0.25（数值越小表示气流越均匀），气流均匀度高，在洗版工作平台上形成了大面积气流均一型吹吸式通风，有效解决了短时间毒物浓度过高、洗版操作带来干扰气流的影响，显著提升了通风系统的抗干扰气流能力。

二是洗版工作台均匀送风装置和均匀排风装置的风速在一定范围内可任意调节，从而满足在一定范围内不同长度洗版工作台均可使用的要求，提升洗版工作台应用的灵活性。

三是均匀送风装置和均匀排风装置的罩口尺寸均不小于800×800 mm，洗版工作平台的长度不小于2.4 m，而一般局部排风控制范围在1 m 以内，该洗版工作台明显增加了毒物的控制距离。

四是洗版工作台送风风速为0.4～0.7 m/s， 排 风 风 速 为0.8～1.4 m/s，其所需风量远远低于12 次/h 全面通风换气量或局部排风所需的风量，能耗为局部排风系统的50%左右，显著降低了系统能耗。

五是洗版工作平台采用敞开作业方式，避免了通风防毒系统对作业劳动者的影响。

六是洗版工作平台的右侧工作台面上层为含有若干孔的孔板，多孔孔板可取出，多孔孔板下方为漏斗型废液收集器，收集器下端管道设阀门，用于定期排除废液。洗版工作平台的左侧工作台面向右下倾斜1°～ 3°，分装时溢洒洗版液自动流入右侧工作台面下方的废液收集器内。有效地解决了洗版水分装和洗版过程洗版水废液逸散和收集的问题。

七是洗版工作台利用红外探测装置实现均匀送排风装置的自动开启与延时关闭功能，实现了通风系统的自动控制，最大限度捕集毒物。

综上所述，该专利提高了吹吸式通风换气区域内气流的均匀性，增大了局部排风对有害物质的控制距离，在送风罩和排风罩之间形成低风速气流均一型换气区域，降低了干扰气流的影响，避免了中间障碍物处涡流现象的产生，解决了废液的逸散和收集的问题，在不影响作业和节能的情况下，实现大面积洗版作业毒物的长距离控制和高效捕集。

专利应用效果

该专利在苏州京通光电科技有限公司洗版间进行了现场应用，洗版间送排风罩罩口均为宽900 mm、高1 000 mm，工作台长宽800 mm、长3 300 mm，送风风速为0.52 m/s，排风风速为1.25 m/s。应用前后现场如图4 所示。

利用活性碳管，按照GBZ 159-2004《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》的采样方法进行 采 样，按GBZ/T 160.1～GBZ/T 160.81-2004《工作场所空气有毒物质测定》[标准合订本]进行毒物浓度检测分析，应用前后洗版工现场作业时毒物浓度检测结果如下表所示。

图4 敞开型吹吸式通风防毒工作台应用前后现场对比

由表可知，应用该敞开型吹吸式通风防毒洗版工作台后，洗版间甲苯、环己酮、乙酸丁酯等有毒物质的浓度均得到有效控制，甲苯的短时间接触浓度由应用前超标2 倍多的219.5 mg/m3降为9.69 mg/m3，毒物浓度降低了95%，环己酮的短时间接触浓度由应用前的44.5 mg/m3降至2.85 mg/m3，说明使用该敞开型吹吸式通风防毒洗版工作台显著降低了洗版间的毒物浓度，改善了洗版作业环境，可有效保护劳动者的职业健康，且对工人作业无影响。验证了该专利的科学性、可行性和有效性。

应用前景与经济社会效益

洗版工作台专利是一款通用性技术装备，专利中洗版工作平台左右两侧的均匀送风装置和均匀排风装置联合作用，构成气流均一型吹吸式通风装置，在洗版工作平台产生气流均一型吹吸式通风换气区域，避免洗版过程毒物的外逸，且不影响工人作业，突破了洗版间传统通风防毒技术，提出了洗版间大面积毒物危害长距离通风防毒技术。

该专利不仅可以应用在电子行业手工洗版作业，还可广泛应用于有机溶剂调配、制药行业的灌装线、液体分装、刷胶、病理分析室、化验室等作业场所的毒物危害控制，可有效解决传统局部通风无法解决的敞开式作业，以及长距离、大面积毒物控制的技术难题，具有非常广阔的应用前景。该专利的应用可有效降低职业病和职业中毒事件的发生，减少由于罹患职业病和职业中毒导致的巨大经济损失，社会效益显著。

应用前后洗版间洗版作业短时间毒物接触浓度检测结果表

该专利技术属于《国家安全监管总局关于印发推广先进安全技术装备目录（2015 年第二批）的通知》（安监总科技〔2015〕109 号）中的“尘毒危害控制低风速气流均一型吹吸式通风装置”。符合2019年5 月5 日中共中央政治局常委、国务院总理李克强主持召开国务院常务会议时提出的“重点行业新上项目职业病防护设施配备实施率达到95%以上，坚决减少新发病例”的要求，可有效提升敞开型、大面积、长距离毒物控制职业病防护设施的技术水装备平，促进“健康中国2030”的战略规划目标的实现。