2作業(yè)場所空氣與粉塵.ppt

1、工業(yè)通風(fēng)與除塵,2 作業(yè)場所空氣與粉塵,2 作業(yè)場所空氣與粉塵,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì) 2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響 2.3 粉塵基本參數(shù)與性質(zhì) 2.4 粉塵危害 2.5 工業(yè)有害因素控制標(biāo)準及工業(yè)通風(fēng)概述,本章復(fù)習(xí)題,一、大氣主要成分及其基本性質(zhì) 干空氣+水蒸氣 干空氣的組成成分,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),1、氧氣（O2） 人體的需氧量：取決于人的體質(zhì)、精神狀態(tài)、環(huán)境條件和勞動強度。 不同勞動強度的人體耗氧量,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),人體缺氧癥狀與空氣中氧濃度的關(guān)系,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),2、氮氣（N2）

2、 惰性氣體，無色、無味、無臭，相對密度為0.97，不助燃，也不能供人呼吸。 正常情況下對人無害。 利用其惰性可用于防火、滅火和防止氣體及粉塵爆炸。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),3、二氧化碳（CO2） 無色、略帶酸味的氣體，相對密度為1.52，不助燃，也不能供人呼吸，易溶于水。 在新鮮空氣中含有微量的二氧化碳對人體是無害的。 若空氣中含有二氧化碳濃度過高，也會使空氣中氧濃度相對降低，造成人員中毒或窒息。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),二氧化碳中毒癥狀與濃度的關(guān)系,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),二、作業(yè)場所主要空氣成分 氧濃度降低，二氧化碳濃度增加，混入各種有

3、毒、有害氣體和粉塵，空氣的狀態(tài)參數(shù)發(fā)生改變。 主要成分仍是O2、N2、CO2。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),要創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境，必須掌握作業(yè)環(huán)境中所存在的不良條件狀況及其危害特點。作業(yè)環(huán)境的不良條件主要表現(xiàn)為兩個方面：一是作業(yè)環(huán)境中的設(shè)備、材料、物品布置不合理，作業(yè)環(huán)境臟、亂、差，或安全標(biāo)志的設(shè)置不符合要求；二是作業(yè)環(huán)境中存在職業(yè)病危害因素。前者可誘發(fā)安全事故，后者將引起員工的職業(yè)病危害。 粉塵 有害蒸氣 有毒有害氣體 放射性氣體 熱濕,大多的工業(yè)有害物的傳播都依附于空氣,三、主要有害氣體理化性質(zhì)及其危害,作業(yè)場所主要有害氣體可分為麻醉

4、性、窒息性、刺激性、腐蝕性四類。,工業(yè)場所幾種常見的有害氣體有： 二氧化硫（SO2）有強烈硫磺味 硫化氫（H2S）有濃烈的臭雞蛋味 氮氧化物（NOx）與血紅蛋白的親和力較強 甲烷（CH4）57%以上會窒息 苯（C6H6）危及血液和造血器官,氰化物 造成組織缺氧 一氧化碳（CO）阻礙血紅素與氧結(jié)合 甲醛（HCHO）刺激 鉛（Pb）蒸汽 神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、血液系統(tǒng) 汞（Hg）蒸氣 劇毒物質(zhì) 錳（Mn）蒸汽 損害神經(jīng)系統(tǒng),2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),四類：麻醉性、窒息性、刺激性、腐蝕性 1、一氧化碳（CO） 特征：無色、無味、無臭，相對密度為0.97，微溶于水，能與空氣均勻地混合，能

5、燃燒，有爆炸危險。 危害：造成人體血液“窒息”，嚴重造成死亡。 來源：燃燒、爆炸時的產(chǎn)物，或來自煤氣的滲漏。 我國安全規(guī)程規(guī)定： 空氣中CO濃度不得超過24ppm（體積濃度，按質(zhì)量濃度計算為0.03mg/L或30mg/m3）。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),2、二氧化硫（SO2） 特征：無色、有強烈硫磺味，易溶于水，在風(fēng)速較小時，易積聚于作業(yè)場所的底部。 危害：對眼睛和呼吸器官有刺激和腐蝕作用，使喉嚨和支氣管發(fā)炎，呼吸麻痹，嚴重時引起肺病水腫甚至死亡。 來源：含硫礦物氧化、燃燒，金屬礦物的熔燒，毛和絲的漂白，化學(xué)紙漿和制酸等生產(chǎn)過程。 我國安全規(guī)程規(guī)定：車間空氣中SO2的允許濃度為

6、15mg/m3。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),3、硫化氫（H2S） 特征：無色、微甜、有濃烈的臭雞蛋味，相對密度1.19，易溶于水，能燃燒，有爆炸危險。 危害：劇毒、有強烈的刺激作用，不但能引起鼻炎、氣管炎和肺水腫，而且還能阻礙生物的氧化過程，使人體缺氧。 中毒癥狀：急性中毒后遺癥是頭痛和智力低下，慢性中毒癥狀是眼球酸痛，有灼傷感，腫脹畏光，并引起氣管炎和頭痛。 來源：硫的氫化。 我國安全規(guī)程規(guī)定：車間空氣H2S含量不得超過10mg/m3。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),4、氮氧化物（NOx） NO、NO2 來源：燃料的燃燒及化工、電鍍等生產(chǎn)過程。 特征：NO2是褐紅

7、色氣體，有強烈的刺激氣味，相對密度為1.59，易溶于水。 危害：對眼睛、呼吸道黏膜和肺部組織有強烈的刺激及腐蝕作用，嚴重時可引起肺氣腫。 中毒癥狀：指頭出現(xiàn)黃色斑點，并出現(xiàn)嚴重的咳嗽、頭痛、嘔吐甚至死亡。 NO對人體的生理影響還不十分清楚，它與血紅蛋白的親和力比CO還要大幾百倍。如果動物與高濃度的NO相接觸，可出現(xiàn)中樞神經(jīng)病變。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),5、甲烷（CH4） 特征：無色、無味、無臭的氣體，相對密度為0.55，難溶于水，擴散性較空氣高1.6倍，不助燃，能爆炸。 危害：無毒，但濃度較高時會引起窒息，且有爆炸危險。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),6、甲醛（

8、HCHO） 特征：無色有強烈刺激性氣味，相對密度1.06。 來源：人造板材、某些裝飾布、裝飾紙和許多新家具都可釋放。 危害：對人的皮膚、眼結(jié)膜、呼吸道黏膜等有刺激作用，可導(dǎo)致流淚、頭暈、頭痛、乏力、視物模糊等癥狀，嚴重者可有持續(xù)咳嗽、聲音嘶啞、胸痛、呼吸困難等癥狀。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),7、汞蒸氣（Hg） 劇毒物質(zhì) 中毒癥狀：急性中毒主要表現(xiàn)在消化器官和腎臟，慢性中毒則表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)，產(chǎn)生易怒、頭痛、記憶力減退等癥狀，或造成營養(yǎng)不良、貧血和體重減輕等癥狀。 來源：汞礦石的冶煉和用汞的生產(chǎn)過程,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),8、鉛蒸氣（Pb） 特征：在空氣中可以

9、迅速氧化和凝聚成氧化鉛顆粒。 危害：損害骨髓造血系統(tǒng)異常導(dǎo)致貧血，損害神經(jīng)系統(tǒng)引起末梢神經(jīng)炎，出現(xiàn)運動和感覺異常，影響兒童智力發(fā)育和產(chǎn)生行為異常。 來源：有色金屬冶煉，紅丹、蓄電池、橡膠等的生產(chǎn)過程。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),9、苯（C6H6） 特征：常溫下為帶特殊芳香味的無色液體，極易揮發(fā)。 來源：燃料工業(yè)和農(nóng)藥生產(chǎn)，造漆、噴漆、制藥、制鞋及苯加工業(yè)、家具制造業(yè)等 危害：中毒。 中毒癥狀：急性中毒主要表現(xiàn)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉作用，慢性中毒則主要是對神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)的損害。,2.1 作業(yè)場所空氣及其有害氣體理化性質(zhì),返回,1.空氣的溫度 描述物體冷熱狀態(tài)的物理量，是作業(yè)場所

10、表征氣象條件的主要參數(shù)之一。 測量溫度的標(biāo)尺溫標(biāo) 熱力學(xué)絕對溫標(biāo)T 攝氏溫標(biāo)（實用溫標(biāo)）t,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,一、空氣物理參數(shù),2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,2.空氣壓力 壓強在工業(yè)通風(fēng)中體現(xiàn)，也稱為空氣靜壓。 空氣分子熱運動對器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。 式中，n單位體積內(nèi)的空氣分子數(shù)； 分子平移運動的平均動能。 可知：空氣的壓力是單位體積內(nèi)空氣分子不規(guī)則熱運動產(chǎn)生的總動能的三分之二轉(zhuǎn)化為能對外做功的機械能。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,玻耳茲曼分布規(guī)律 式中，空氣的摩爾質(zhì)量，28.97kg/kmol； g重力加速度，m/s2； z海拔高

11、度，m，海平面以上為正，反之為負； R0通用氣體常數(shù)； T空氣的絕對溫度，K； p0海平面處的大氣壓力，Pa。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,3.空氣濕度絕對濕度、相對濕度、含濕量 (1)絕對濕度 單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量。 式中，M水蒸氣的質(zhì)量，kg; V空氣的體積，m3。 飽和濕空氣：水蒸氣含量達到最大值，即飽和狀態(tài)。 飽和絕對濕度s，飽和水蒸氣壓ps,(2)相對濕度（飽和度） 在相同溫度和壓力下，絕對濕度與飽和絕對濕度之比。 ， 濕空氣吸收水蒸氣的能力 。 注：溫度 ，不飽和空氣的相對濕度 露點：=1時的溫度。 3、含濕量 含有1kg干空氣的濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量

12、。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,Ps：飽和水蒸氣壓,4.空氣的密度和比容 (1)密度 單位體積的空氣所具有的質(zhì)量。 式中，M空氣的質(zhì)量，kg； V空氣的體積，m3； 空氣的密度，kg/m3。 注：濕空氣的密度是1m3的空氣中所含干空氣質(zhì)量和水蒸氣質(zhì)量之和。,假設(shè)：空氣為均質(zhì)流體,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,式中，p空氣的壓力，Pa； 空氣的相對濕度，用小數(shù)表示； ps溫度為t時的飽和水蒸氣分壓，Pa； t空氣溫度，。 (2)比容 單位質(zhì)量的空氣所占有的體積。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,三、空氣的黏性 當(dāng)流體層間發(fā)生相對運動時，在流體內(nèi)部兩

13、個流體層的接觸面上，便產(chǎn)生黏性阻力以阻止相對運動，這一性質(zhì)稱為流體的黏性。 牛頓內(nèi)摩擦定律 式中，F(xiàn)內(nèi)摩擦力，N； 動力黏度，Pas； A流體層之間的接觸面積，m2。 運動黏度,使面積各為1平方厘米相距1厘米的兩層液體，以厘米每秒的速度作相對運行時，液體質(zhì)點內(nèi)部所產(chǎn)生的阻力即為動力黏度。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,注：黏性影響因素 1）溫度 溫度，液體的黏性減??； 溫度，氣體的黏性增大。 2）壓力 壓力，流體的黏性增大，但幅度很小，通常這種影響可以忽略。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,6.空氣比熱容 單位物量的物質(zhì)在準平衡過程中，單位溫度變化時所吸收或放出的

14、熱量。,1kg質(zhì)量的物質(zhì)升高或降低1K時所吸收或放出的熱量，單位J/(kgK),1m3質(zhì)量的物質(zhì)升高或降低1K時所吸收或放出的熱量，單位J/(m3K),1kmol質(zhì)量的物質(zhì)升高或降低1K時所吸收或放出的熱量，單位J/(kmolK),質(zhì)量比熱容c,容積比熱容c,摩爾比熱容C,三者之間的換算關(guān)系：,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,7.空氣的焓 內(nèi)能和壓力功之和。 單位質(zhì)量干空氣的焓和dkg水蒸氣的焓的總和。,空氣的顯熱,1kg水蒸氣的焓,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,二、空氣物理參數(shù)對人體生理的影響,作業(yè)場所氣象 作業(yè)場所

15、空氣的溫度、濕度和流速這三個參數(shù)的綜合作用狀態(tài)。 人體控制體溫的兩種途徑： 1）通過控制新陳代謝獲得熱量的多少來控制 2）通過改變皮膚表面的血液循環(huán)量以控制人體向周圍的散熱量來控制,1、人體與周圍環(huán)境的熱交換 1）對流換熱 主要取決于皮膚溫度和周圍空氣溫度與速度 周圍空氣溫度低于人體皮膚表面溫度，人體向周圍散熱，且空氣速度越快，對流換熱越強，人體感覺涼爽（冷）；反之，人體得熱，感覺熱（暖）。 若二者溫度相等，則空氣與人體之間就沒有對流換熱。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,2）輻射換熱 主要取決于周圍固體表面溫度和人體皮膚表面溫度。 周圍固體表面溫度高于人體皮膚表面溫度時，人體接

16、受熱輻射，反之人體接受冷輻射。 3）蒸發(fā)散熱 主要取決于空氣的流速和相對濕度。 溫度一定時，相對濕度越小，空氣流速越大，汗液的蒸發(fā)量會越大；反之越小。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,結(jié)論： 人體的舒適感與氣象條件直接相關(guān)，如果空氣溫度過高，人體主要依靠汗液的蒸發(fā)來維持熱平衡，出汗過多使人體脫水或缺鹽，引起疾病。 不但要消除有害物以保證一定的空氣清潔度，同時還要消除余熱和余濕，保證一定的空氣流速、溫度和相對濕度。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,三、影響作業(yè)場所氣象條件的基本參數(shù),1、空氣溫度 人體對溫度比較敏感，且熱感覺比冷感覺要相對滯后。 人體對溫度的生理調(diào)節(jié)很

17、有限，如果體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)長期處于緊張工作狀態(tài)，會影響人的神經(jīng)、消化、呼吸和循環(huán)等多系統(tǒng)的穩(wěn)定，降低抵抗力，增高患病率。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,2）空氣濕度 最適宜人的濕度與溫度相關(guān)聯(lián)： 冬季溫度1825，濕度為30%80%； 夏季溫度2328，濕度為30%60%。 3）空氣流速 作業(yè)場所空氣流速一般不低于 0.2 0.3m/s。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,三、影響作業(yè)場所氣象條件的基本參數(shù),4）新風(fēng)量 新鮮空氣可改善人體新陳代謝、調(diào)節(jié)溫度、除去過量的濕氣，并可稀釋作業(yè)場所污染物。 保證每人每小時有30m3的新鮮空氣，則作業(yè)場所二氧化碳的含量可控制在0.

18、1%左右。 5）其他因素 熱輻射、氣流組織的均勻程度、吹風(fēng)感、著衣程度、活動量等。,2.2 空氣基本物理參數(shù)及其對人體生理的影響,返回,三、影響作業(yè)場所氣象條件的基本參數(shù),2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),1、概念 泛指因機械過程和物理化學(xué)過程而產(chǎn)生的，粒徑一般在1mm以下的微細固體顆粒的總稱。 粉塵是懸浮于空氣中的固體微細粒子（Dust）。,一、粉塵的概念、來源及分類,采石現(xiàn)場,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),粉塵來源,礦山開采 隧道開鑿,礦石加工,機械制造工業(yè)中原料破碎、配料、清砂,皮毛、紡織工業(yè)的原料處理，糧食、茶葉等加工,固體原料加工處理、包裝等,物質(zhì)的不完全燃燒、金屬蒸汽在空氣中冷凝氧化,

19、耐火材料、玻璃、水泥、陶瓷等工業(yè)的原料加工。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),產(chǎn)塵量較大的行業(yè)： 許多工業(yè)生產(chǎn)部門，例如冶金行業(yè)的冶煉廠、燒結(jié)廠、耐火材料廠 機械行業(yè)鑄造廠 建筑行業(yè)的水泥廠、石棉制品廠，磚瓦廠 輕工行業(yè)的玻璃廠、陶瓷廠 紡織行業(yè)的棉紡廠、麻紡廠 電力行業(yè)的火力發(fā)電廠 化工行業(yè)的橡膠廠農(nóng)藥廠、化肥廠等,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),3、粉塵的分類 1）按成分分類,粉塵分類,inorganic dust,礦物性粉塵 金屬性粉塵 人工無機粉塵,Organic dust,動物性粉塵 植物性粉塵 人工有機粉塵,Mixed dust,煤矽塵 電焊煙塵,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),2）按粉

20、塵的顆粒大小分類 可見粉塵 肉眼可以分辨的粉塵，粒徑大于10m； 顯微粉塵 在普通顯微鏡下可以分辨的粉塵,粒徑為0.2510m； 超顯微粉塵 在超倍顯微鏡或電子顯微鏡下才可以分辨的粉塵，粒徑小于0.25m,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),3）根據(jù)衛(wèi)生學(xué)角度分類 全塵 懸浮于空氣中粉塵的總量，也稱總粉塵。 呼吸性粉塵 通過呼吸作用能進入人體肺泡并沉積在肺泡內(nèi)的粉塵，粒徑一般小于5 m 。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),4）按有無爆炸性分類 爆炸性粉塵 經(jīng)過粉塵爆炸性鑒定，確定懸浮于空氣中的粉塵在一定濃度和有引爆熱源的條件下，本身能發(fā)生爆炸和傳播爆炸的粉塵。 無爆炸性粉塵 經(jīng)過粉塵爆炸性鑒定，確定不

21、能發(fā)生爆炸和傳播爆炸的粉塵。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),5）按膠體化學(xué)觀點分類 粉塵是一種分散體系，其中分散相是固體微小顆粒，分散媒是空氣。 灰塵（dust）：包括所有固態(tài)分散性微粒；粒徑上限約為200m； 浮塵（飄塵）：懸浮在空氣中的粉塵。粒徑在10m以下，在大氣中浮游數(shù)量最多的微粒粒徑為0.110m。 落塵（積塵）： 沉積在器物表面、地面及有限空間四周的粉塵。粒徑在10m以上。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),煙（smoke） 包括所有凝聚性固態(tài)微粒，以及液態(tài)粒子和固態(tài)粒子因凝集作用而生成的微粒，通常是高溫下生成的產(chǎn)物。 粒徑范圍：約為0.011m，一般在0.5m以下。如鉛金屬蒸氣氧化生

22、成的PbO，木材、煤、焦油燃燒生成的煙就是屬于這一類。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),霧（mist） 包括所有液態(tài)分散性微粒和液態(tài)凝聚性微粒，粒徑范圍約為0.1一10m 煙霧（smog） 分散性和凝聚性固體微粒和液體微粒混合體。 煙塵（fume） 分散性和凝聚性固體微粒的混合體。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),1、個體粉塵粒徑 粉塵的顆粒大小是其重要的物理性質(zhì)之一。粉塵對人體的危害在很大程度上取決于顆粒的大小。對粉塵的吸捕、從氣流中清除粉塵等都要考慮粉塵的粒徑大小。粉塵粒徑是通風(fēng)除塵中的基礎(chǔ)特性。 球形塵粒是用其直徑（粒徑）來表示其大小的。 非球形粒子一般也用“粒徑”來衡量其大小，有3種形式的

23、粒徑：幾何當(dāng)量直徑、投影徑、物理當(dāng)量直徑,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),二、粉塵的主要物理參數(shù),2、粉塵粒度 所有粉塵顆粒的平均粒徑或中位徑。 1）算術(shù)平均徑 粉塵粒子粒徑的總和除以粉塵的顆粒數(shù) 2）平均表面積徑 粉塵粒子表面積的總和除以粉塵的顆粒數(shù),2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),3）體積（或質(zhì)量）平均徑 粉塵粒子體積（或質(zhì)量）的總和除以粉塵的顆粒數(shù) 4）幾何平均徑 指n個粉塵粒子粒徑的連乘積的n次方根。 5）質(zhì)量中位徑dm50 直徑大于dm50的所有粉塵粒子的質(zhì)量等于直徑小于dm50的所有粉塵粒子的質(zhì)量。 6）計數(shù)中位徑dn50 中位徑將所有粉塵粒子分為數(shù)量相等的兩部分。,2.3 粉塵的基本

24、參數(shù)與性質(zhì),2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),3、粉塵密度 1）真密度p 單位實際體積粉塵的質(zhì)量。 注意： 粉塵實際體積不包含粉塵之間的空隙。 粉塵的真密度與組成此種粉塵的物質(zhì)的密度是不相同的。通常物質(zhì)密度比粉塵真密度要大20%50%。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),2）假密度（堆積密度或表現(xiàn)密度）B 粉塵呈自然擴散狀態(tài)時單位容積中粉塵的質(zhì)量。 注意：因單位容積包含了塵粒之間存在的空隙，所以堆積密度小于真密度。 3）相對密度 粉塵的質(zhì)量與同體積標(biāo)準物質(zhì)的質(zhì)量之比。 標(biāo)準物質(zhì)都采用壓力為1.013105Pa，溫度為4的純水。（1g/cm3）,灰斗容積的設(shè)計依據(jù) 粉塵的氣力輸送依據(jù),2.3 粉塵的基本

25、參數(shù)與性質(zhì),4、比表面積 粉塵單位質(zhì)量的表面積。單位 m2/kg、cm2/kg，是從另外一個角度衡量粉塵顆粒大小的一個指標(biāo)。 1）單一粉塵 式中，Sss比表面積， m2/kg ； A 粉塵表面積， m2; m粉塵的質(zhì)量，kg.,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),2）球形顆粒粉塵群： 式中，di粉塵粒徑； ni粒徑為di的粉塵顆粒數(shù)； p粉塵真密度。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),5、粉塵濃度 單位體積空氣中所含粉塵的數(shù)量。 1）質(zhì)量濃度 單位體積空氣中所含粉塵的質(zhì)量。 2）計數(shù)濃度 單位體積空氣中所含粉塵的顆粒數(shù)。 粉塵濃度是衡量作業(yè)環(huán)境的勞動衛(wèi)生狀況和評價防塵技術(shù)效果的重要指標(biāo)。,2.3 粉塵的

26、基本參數(shù)與性質(zhì),6、粉塵分散度（粒度分布） 在不同粒徑范圍內(nèi)粉塵所含的個數(shù)或質(zhì)量占粉塵總數(shù)的百分比。 1）數(shù)量分散度（計數(shù)分散度） 各粒級區(qū)間粉塵顆粒數(shù)占粉塵總顆粒數(shù)的百分數(shù)。 2）質(zhì)量分散度（計重分散度） 各粒級區(qū)間粉塵的質(zhì)量占粉塵總質(zhì)量的百分數(shù)。 中國工礦業(yè)將粉塵粒徑區(qū)段劃分為4級： 10m,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),7、粉塵的安置角與滑動角 1）安置角（堆積角、安息角） 將粉塵自然并連續(xù)落到水平板上，會堆積成圓錐體，圓錐體的母線同水平面的夾角，即圓錐體的錐體角。 2）滑動角 光滑平面傾斜時粉塵開始滑動的傾斜角。 影響兩個角度的因素：粉塵粒徑、含水率、粒子形狀、粒子表面光滑程度、粉塵黏

27、性等。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),8、粉塵比電阻 單位面積、單位厚度粉塵的電阻。 影響因素：粉塵的成份、溫度和濕度 導(dǎo)電性能好的粉塵，比電阻小，反之則大； 濕度大，比電阻小，反之則大； 低溫（250 ），比電阻隨溫度升高而減小。,三、粉塵的性質(zhì) 1、懸浮性 可在空氣中長時間懸浮的特性。 粒度越小，質(zhì)量越輕，比表面積越大，吸附空氣能力越強，越容易長時間懸浮。 一般來說，在靜止的空氣中， 粒徑10m的粉塵呈加速沉降； 粒徑0.110m的粉塵呈等速沉降； 粒徑0.1m的粉塵基本不沉降。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),2、凝聚與附著性 凝聚是指細小顆粒的粉塵塵粒互相組合成新的大塵粒的現(xiàn)象。 附著是

28、指塵粒和其他物質(zhì)結(jié)合的現(xiàn)象。 影響因素：粉塵體積小，質(zhì)量輕，比表面積大，塵粒間的結(jié)合力增強，越容易凝聚和附著。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),3、濕潤性 粉塵與液體親和的能力。 影響因素：液體表面張力、粉塵的形狀和大小。 親水性粉塵：水泥、石灰、鍋爐飛灰、石英粉塵等 疏水性粉塵：石墨、媒粉、石蠟等,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),4、自燃性與爆炸性 固體物料破碎以后，表面積急劇增加，系統(tǒng)中粉塵的自由表面能也隨之增加，從而提高了粉塵的化學(xué)活性，提高了氧化產(chǎn)熱的能力，在一定的條件會就會燃燒，即自燃。 在封閉或半封閉的空間內(nèi)可燃性懸浮粉塵的燃燒會導(dǎo)致爆炸。 爆炸是急劇的氧化燃燒現(xiàn)象，產(chǎn)生高溫、高壓、沖

29、擊波，同時產(chǎn)生大量的CO等有毒有害氣體。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),5、粒度及分散度特性 粉塵的粒度及分散度大小與粉塵危害的關(guān)系特性。 粒度越小，分散度越高，比表面積越大，危害性就越大。 原因有三： 1）比表面積增加，化學(xué)活性、溶解性和吸附能力明顯增加； 2）越小的粉塵越容易深入和滯留在肺泡中； 3）粉塵越細，在空氣中停留的時間越長，被吸入的機會就越多。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),6、荷電性 粉塵可帶電荷的特性。 天然輻射、空氣的電離、塵粒之間的碰撞、摩擦 帶有同種電荷的塵粒，互相排斥，不易凝聚沉降，帶有異種電荷時，則相互吸引，加速沉降。 7、光學(xué)特性 包括粉塵對光的反射、吸收和透光強

30、度等。 與粉塵濃度、粒徑、透明度、形狀有關(guān)。,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),8、磨損性 粉塵在流動過程中對器壁或管壁的磨損性能。 影響因素：粉塵硬度、形狀、大小、密度、氣流速度（與其2-3次方成正比）、粉塵濃度。 減輕磨損措施： 1、適當(dāng)選取除塵管道中的氣流速度和選擇壁厚 2、易于磨損部位采用耐磨材料作內(nèi)襯,2.3 粉塵的基本參數(shù)與性質(zhì),返回,一、粉塵的擴散與傳播原理 1、粉塵的擴散 粉塵從塵源處產(chǎn)生后，懸浮于周圍空氣中進而擴散蔓延的過程。 一次塵化：粉塵從靜止?fàn)顟B(tài)進入運動狀態(tài)并且懸浮在周圍空氣中的過程。 1）誘導(dǎo)空氣的塵化作用 設(shè)備或塊、粒狀物體在空氣中運動時，能帶動其周圍空氣一起運動，這部

31、分空氣成為誘導(dǎo)空氣。,2.4 粉塵危害,誘導(dǎo)氣流造成的塵化,2.4 粉塵危害,2）剪切壓縮造成的塵化作用,2.4 粉塵危害,3）綜合作用時的塵化作用 4）上升熱氣流造成的塵化作用 當(dāng)鍋爐、電爐、加熱爐以及金屬澆鑄等熱產(chǎn)塵設(shè)備表面的空氣被加熱上升時，也會帶出粉塵和有害氣體。 注意：一次塵化作用只會造成局部作業(yè)環(huán)境的污染。,2.4 粉塵危害,2、粉塵在空氣中的傳播 懸浮在空氣中的粉塵受氣流作用在作業(yè)場所產(chǎn)播，形成范圍廣泛的空氣污染。 只有在作業(yè)場所的二次氣流的作用下，粉塵才能隨其一起運動并傳播到整個作業(yè)場所，造成大范圍的空氣污染。 二次氣流：由于通風(fēng)或冷熱氣流對流以及車輛來往或人員走動而形成的室內(nèi)

32、氣流。,2.4 粉塵危害,二、粉塵的危害 1、污染工作場所，危害人體健康，引起職業(yè)病 輕者導(dǎo)致呼吸道炎癥、皮膚病，重則會導(dǎo)致肺塵埃沉著?。▔m肺）。另外，粉塵還具有致癌性。 由粉塵引起的各種疾病，導(dǎo)致許多工人輕則勞動能力降低，重則完全喪失勞動能力甚至死亡，嚴重制約著工礦企業(yè)的發(fā)展，同時也給國家和企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。,2.4 粉塵危害,2、某些粉塵在一定條件下可以爆炸，導(dǎo)致人身傷亡、財產(chǎn)損失。 3、降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。 影響視野，導(dǎo)致誤操作，造成人身的意外死亡。 4、影響生產(chǎn) 降低產(chǎn)品質(zhì)量和機器設(shè)備的工作精度，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。 5、對大氣造成污染，影響人類的生存，不僅危害公

33、民健康，而且還會損壞樹木或農(nóng)作物的生長。,2.4 粉塵危害,三、肺塵埃沉著病 1、分類 1）硅沉著病（硅肺、矽肺） 在工作場所吸入大量游離SiO2含量較高的粉塵引起。 礦山巖石采掘、開山筑路、開鑿隧道，采石等作業(yè)； 石英粉廠、玻璃廠、耐火材料廠等生產(chǎn)中原材料破碎、研磨、篩選等加工過程； 機械制造業(yè)中的型砂的準備和鑄件的清砂等生產(chǎn)過程，鋼鐵冶金業(yè)的礦石原料加工過程，陶瓷工業(yè)中。,2.4 粉塵危害,2）硅酸鹽肺塵埃沉著病 硅酸鹽粉塵： SiO2、金屬氧化物和結(jié)晶水 纖維性硅酸鹽：石棉、耐火材料、滑石等 非纖維性硅酸鹽：粘土、水泥、高嶺土、礬土、云母等。 石棉肺、滑石肺、水泥肺塵埃沉著病、云母肺塵埃

34、沉著病、高嶺土肺塵埃沉著病、硅藻土肺塵埃沉著病、蠟石肺塵埃沉著病等。,2.4 粉塵危害,3）炭系肺塵埃沉著病 炭塵：煤、炭黑、石墨和活性炭等。 煤肺塵埃沉著病、炭黑肺塵埃沉著病、石墨肺塵埃沉著病、活性炭肺塵埃沉著病 4）混合肺塵埃沉著病 電焊工肺塵埃沉著病、鑄工肺塵埃沉著病、石膏肺塵埃沉著病、磨工肺塵埃沉著病等。 5）金屬肺塵埃沉著病 鋁、白剛玉、碳化硅、金剛砂、鐵、鋇、錫、銻等。,2.4 粉塵危害,2、發(fā)病機理 粉塵進入人體呼吸系統(tǒng)大體經(jīng)歷四個過程： 1）在上呼吸道的咽喉、氣管內(nèi)，含塵氣流由于沿程的慣性碰撞作用使大于10 m的塵粒首先沉降在其內(nèi)。 經(jīng)過鼻腔和氣管黏膜分泌物黏結(jié)后形成痰排出體外

35、。 2）在上呼吸道的較大支氣管內(nèi)，通過慣性碰撞及少量的重力沉降作用，使510m的塵粒沉積下來。 經(jīng)氣管、支氣管上皮的纖毛運動，咳嗽隨痰排出體外。,2.4 粉塵危害,3）在下呼吸道的細小支氣管內(nèi)，由于分支增多，氣流速度減慢，使部分25m的塵粒依靠重力沉降作用沉積下來。 通過毛細運動逐漸排出體外。 4）其余的細小粉塵進入呼吸性支氣管和肺內(nèi)后，一部分可隨呼氣排出體外；另一部分沉積在肺泡壁上或進入肺內(nèi)。 注：殘留在肺內(nèi)的粉塵僅占總吸入量的1%2%以下。,2.4 粉塵危害,3、發(fā)病癥狀 第一期： 重體力勞動時，呼吸困難、胸痛、輕度咳嗽 第二期： 中等體力勞動或正常工作時，感覺呼吸困難、胸悶、干咳或帶痰咳

36、嗽 第三期： 做一般工作甚至休息時，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咳血和行動困難,2.4 粉塵危害,4、影響肺塵埃沉著病的發(fā)病因素 1）粉塵的成份 2）粉塵粒度及分散度 5m以上的粉塵對肺塵埃沉著病的發(fā)生影響不大， 5m以下的粉塵可以進入下呼吸道并沉積在肺泡內(nèi)，最危險的是粒度為2m左右的粉塵。 粒度越小，分散度越高，對人體的危害越大。 3）接觸粉塵的時間 時間越長，吸塵越多，發(fā)病率越高。,2.4 粉塵危害,4）粉塵濃度 發(fā)病工齡與作業(yè)場所的粉塵濃度成正比。 粉塵濃度為1000mg/m3的環(huán)境中工作1-3年就能致病，而在國家規(guī)定的粉塵濃度以下的環(huán)境中工作幾十年，肺部積塵總量也達不到致病

37、的程度。 5）個體方面的因素 年齡、營養(yǎng)、健康狀況、生活習(xí)性、衛(wèi)生條件等,2.4 粉塵危害,四、粉塵爆炸 活性粉塵：炸藥、煙火類粉塵 非活性粉塵：金屬、煤、糧食、塑料、纖維粉塵 1、粉塵爆炸的條件及爆炸過程 1）爆炸條件 粉塵本身具有爆炸性 粉塵懸浮在一定氧含量的空氣中，并達到一定濃度 爆炸濃度極限，上限是指粉塵能發(fā)生爆炸的上限濃度，下限是指能發(fā)生爆炸的下限最低濃度。 有足以引起粉塵爆炸的起始能量，即點火源,2.4 粉塵危害,2）爆炸過程 塵粒子表面通過熱傳導(dǎo)和熱輻射，從點火源獲得點火能量，使表面溫度急劇增高； 粒子表面的分子由于熱分解或干餾作用，在粒子周圍生成氣體； 這些氣體與空氣混合，生成

38、爆炸性混合氣體，遇火產(chǎn)生火焰；,2.4 粉塵危害,粉塵粒子本身從表面一直到內(nèi)部相繼發(fā)生熔融和汽化，迸發(fā)出微小的火花成為周圍未燃燒粉塵的點火源，使粉塵著火，從而擴大了爆炸范圍； 由于燃燒產(chǎn)生的熱量，更進一步促進粉塵的分解，不斷地放出可燃氣體和空氣混合進而使火焰繼續(xù)傳播。,2.4 粉塵危害,2、粉塵爆炸的特性 1）爆炸的感應(yīng)期長，可達數(shù)十秒，為氣體爆炸的數(shù)十倍。 2）點燃粉塵所需的初始能量大，為氣體爆炸的近百倍。 3）破壞力比氣體爆炸強。 4）粉塵爆炸時發(fā)生二次爆炸或多次連續(xù)爆炸的可能性較大，且爆炸威力跳躍式增大。 5）粉塵易發(fā)生不完全燃燒，爆炸產(chǎn)物氣體中CO含量比氣體爆炸大。 6）多半會產(chǎn)生“黏

39、渣”，并殘留在爆炸現(xiàn)場附近。,2.4 粉塵危害,3、影響粉塵爆炸的主要因素 1）粉塵的化學(xué)組份及性質(zhì) 化學(xué)結(jié)構(gòu)及反映特性具有決定性作用； 燃燒熱大的粉塵，爆炸性強；粉塵中含有的揮發(fā)成份越多，越容易爆炸。 2）粉塵的粒度及分散度 粒度細，比表面積大，表面活性大，爆炸性強。 75m以下，特別是20-75m的粉塵爆炸性最強。,2.4 粉塵危害,3）粉塵粒子形狀和表面形態(tài) 扁平狀粒子爆炸危險性大，針狀粒子次之，球形粒子最小。 粒子表面新鮮，暴露時間短，則爆炸危險性高。 4）氧含量 5）灰分及水分 6）可燃氣含量 7）點火能量,2.4 粉塵危害,注意與可燃氣體爆炸的兩點區(qū)別： 一是粉塵爆炸所需的發(fā)火能量

40、要大得多； 二是在可燃氣體爆炸中，促使溫度上升的傳熱方式主要是熱傳導(dǎo)，而在粉塵爆炸中，熱輻射起更大作用。,返回,一、職業(yè)安全衛(wèi)生標(biāo)準和職業(yè)接觸限值 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準（GBZ 1-2002） 工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 （GBZ 2-2002） 1、有害物濃度衛(wèi)生標(biāo)準和職業(yè)接觸限值 職業(yè)接觸限值職業(yè)性有害因素的基礎(chǔ)限制量值，指勞動者在職業(yè)活動過程中長期反復(fù)接觸對人體不引起急性或慢性有害健康影響的允許接觸水平。,2.5 工業(yè)有害因素控制標(biāo)準及工業(yè)通風(fēng)概述,化學(xué)因素接觸限值 1）時間加權(quán)平均允許濃度（PC-TWA） 以時間為權(quán)數(shù)規(guī)定的8小時工作日的平均允許接觸水平。 2）最高允許濃度（MAC） 工作地點、在一個工作日內(nèi)、任何時間均不硬超過的有毒化學(xué)物質(zhì)的濃度。 3）短時間接觸允許濃度（PC-STEL） 一個工作日內(nèi)，任何一次接觸不得超過15min時間加權(quán)平均的允許接觸水平。,2.5 工業(yè)有害因素控制標(biāo)準及工業(yè)通風(fēng)概述,2、氣象條件衛(wèi)生標(biāo)準和職業(yè)接觸限值 二、環(huán)境排放標(biāo)準 用以限制污染物對外排放的數(shù)量。 1、按排出氣體中有害物濃度（mg/m3） 2、按單位時間的排放量（Kg/h） 3、按單位產(chǎn)品的排放量（Kg/t產(chǎn)品或Kg/Kcal熱量Kg/J） 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準 （GB3095-1996） 大氣污染