粉尘_去粉尘方案
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粉尘
一、粉尘的定义
粉尘（dust）是指悬浮在空气中的固体微粒。习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等，这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定，粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。
二、粉尘的来源
(1)固体物质的机械加工或粉碎，如金属研磨、切削、钻孔、爆破、破碎、磨粉、农林产品加工等。
(2)物质加热时产生的蒸气在空气中凝结或被氧化所形成的尘粒，如金属熔炼，焊接、浇铸等。
(3)有机物质不完全燃烧所形成的微粒，如木材、油、煤类等燃烧时所产生的烟尘等。
(4)铸件的翻砂、清砂粉状物质的混合，过筛、包装、搬运等操作过程中，以及沉积的粉尘由于振动或气流运动，使沉积的粉尘重又浮游于空气中(产生二次扬尘)也是粉尘的来源。
三、粉尘的分类
粉尘可以根据许多特征进行分类，通常有两种方法，一是按粉尘的性质分类，另一种是按粉尘颗粒的大小分类。
（一）按粉尘的性质分类：
(1)无机性粉尘：包括矿物粉尘(如砂、煤)；金属性粉尘(如铁、锡、铅及其化合物)；人工无机粉尘(如金刚砂、水泥、玻璃纤维)。
(2)有机性粉尘：包括植物性粉尘(如木材、烟草、面粉)；动物性粉尘(如兽皮、角质、毛发)；人工有机粉尘(如炸药、有机染料、塑料、化纤)。
(3)混合性粉尘，上述多种粉尘的混合物(如金属研磨时，金属和磨料粉尘混合物等)。在职业健康工作中，常依据粉尘性质，初步判断其对人体危害机理及程度。
（二）按粉尘颗粒的大小分类：
(1)灰尘：粉尘粒子的直径大于10微米，在静止的空气中，以加速沉降，不扩散。(2)尘雾：粉尘粒子的直径介于10～0.1微米，在静止的空气中，以等速降落，不易扩散。
(3)烟尘：粉尘粒子直径为0.1~0.001微米，因其大小接近于空气分子，受空气分子的冲撞呈布朗运动(不规则运动)，几乎完全不沉降或非常缓慢而曲折地降落。由于粉尘颗粒的大小不同，在空气中滞留的时间长短也不同，直接影响操作人员的接尘时间。粉尘在空气中呈现的状态不同所采取的治理方法也不同。
四、粉尘的作用
（一）水循环“小帮手”
地面水通过蒸发进入大气，又经降水返回地面，从而完成了水的循环。如果空中没有粉尘，水份再大也无法凝结成水滴。因为水分子很小，由它聚合起来的水滴也很小，再加上饱合水汽压力很大，所以不易形成降水。空气中有了粉尘之后，它能吸附水汽变成溶液并形成水滴，其饱和水汽压力大大减小，使水汽易于其周围凝结，变成云，雾，雪等。在这一变化过程中，粉尘起了凝结核的作用。
（二）散射作用形成蔚蓝的天空
阳光是由红，橙，黄，绿，青，蓝，紫七色组成的。当阳光进入大气层后，遇到空中悬浮的粉尘和水汽就发生散射，波长越短的光越容易被散射，空气密度越大散射光越强。而空气密度是随海拔高度的增加而减小的，因此在8 000 m以下的低空，波长较短的蓝色光大量被散射，人类就可以从地面上看到“秋水共蓝天一色”的壮丽景观。随着海拔高度的增加，大气对阳光的散射能力越来越弱，8 000 m以上天空变为青色，13 000 m以上是暗紫色的。在20 000 m以上，由于散射作用消失，天空就变成一片暗黑色。
（三）日出和日落也是粉尘之功。
当太阳出升在地平线的时候，光线穿过充满灰尘的大气，太阳比中午直射时的大得多。这时，粉尘和水汽把阳光中的蓝光和绿光散射了，而波长较长的红光则直接穿过大气，于是旭日东升或夕阳西下的绚丽便历历在目。在特定的条件下，粉尘还会创造出奇特的景观。1883年，印尼克拉克脱火山爆发，把大量火山抛入天空，那时该地区人们看到的太阳总是火红色的，这种景观持续了两年之久。1816年，印尼爪哇火山喷射出的烟尘反射和吸收了大量阳光，结果导致那一年该地区气温的降低，出现了罕见的没有夏天的奇迹，即所谓的阳伞效应。总之，没有粉尘云，雾，雨，雪将不复出现，火红的太阳和绚丽的彩虹也要消失，自然景观大为逊色。
（四）其他
粉尘可作为燃料（运用粉尘爆炸原理）；大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一。
四、粉尘的危害
（一）污染大气，危害人类的健康。飘逸在大气中的粉尘往往含有许多有毒成分，如铬，锰，镉，铅，汞，砷等。当人体吸入粉尘后，小于5μm的微粒，极易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有时还会引起肺癌。沉积在肺部的污染物一旦被溶解，就会直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被细胞所吸收，导致细胞结构的破坏。此外，粉尘还会沾污建筑物，使有价值的古代建筑遭受腐蚀。降落在植物叶面的粉尘会阻碍光合作用，抑制其生长。
粉尘危害最严重的是可引直矽肺。此外，长期接触生产性粉尘还可能引起其它一些疾病。例如，大麻、棉花等粉尘可引起支气管哮喘、哮喘性支气管炎、湿疹及偏头痛等变态反应性疾病。破烂布屑及某些农作物粉尘可能成为病源微生物的携带者，如带有丝菌属、放射茵属的粉尘进入肺内，可引起肺霉菌病。石棉粉尘除引起石棉肺外，还可引起间皮瘤。经常接触生产性粉尘，还要引起皮肤、耳及眼的疾患。例如，粉尘堵塞皮脂腺可使皮肤干燥，易受机械性刺激和继发感染而发生粉刺、毛囊炎、脓皮病等。混于耳道内皮脂及耳垢中的粉尘，可促使形成耳垢栓塞。金属和磨料粉尘的长期反复作用可引起角膜损伤，导致角膜感觉丧失和角膜混浊。在采煤工人中还可见到粉尘引起的角膜炎等。
三、生产性粉尘引起的肺部疾忌
目前一般将生产性粉尘所引起的肺部疾患分为三大类。(一)尘肺
尘肺是指由于长期吸入一定浓度的能引起肺组织纤维性变的粉尘所致的疾病。我国关于尘肺的记载已有悠久的历史，早在北宋时代(公元10世纪)孔平仲即已指出，采石人所患的职业性肺部疾病是由于“石末伤肺”所致。欧洲直至16世纪时对尘肺的本质尚不了解。以后虽有人提出“尘肺”一词，但在一个相当长的时期内，对尘肺的概念还不明确。近四五十年来，通过临床观察、X线检查、病理解剖以及实验研究，认为除游离二氧化硅外，还有一些其它粉尘也可引起尘肺。尘肺按其病因可分为以下四类：
①矽肺，由于吸入含有游离二氧化硅的粉尘而引起的尘肺；
②硅酸盐肺，由于吸入含有结合状态二氧化硅(硅酸盐)，如石棉、滑石、云母等粉尘而引起的尘肺；
③混合性尘肺，由于吸入含有游离二氧化硅和其它某些物质的混合性粉尘而引起的尘肺，如煤矽肺、铁矽肺等；
④其它尘肺，某些其它粉尘引起的尘肺，如煤肺、铝肺等。尘肺按其病理形态又可分为三种类型，即间质型(弥漫硬化型)、结节型及肿瘤样型。但这种分型也不是绝对的，如煤矽肺可表现为间质型与结节型两者同时存在。在实际工作中，通常按其病理变化、X线所见、临床表现将尘肺分为I、Ⅱ、Ⅲ三期。
(二]肺粉尘沉着症
有些生产性粉尘，如锡、钡、铁等粉尘，吸入后可沉积于肺组织中，仅呈现一般的异物反应，但不引起肺组织的纤维性变，对人体健康危害较小或无明显影响，这类疾病称为肺粉尘沉着症。
(三)有机性粉尘引起的肺部病变
有些有机性粉尘，如棉、亚麻、茶、甘蔗渣、谷类等粉尘，可引起一种慢性呼吸系统疾病，常有胸闷、气拓、咳嗽、咳痰等症状。一般认为，单纯有机性粉尘不致引起肺组织的纤维性变。
（二）爆炸危害。相传，早在风车水磨时代，就曾发生过一系列磨坊粮食粉尘爆炸事故。到了20世纪，随着工业的发展，粉尘爆炸事故更是屡见不鲜，爆炸粉尘的种类也越来越多。据统计，1913～1973年间美国仅工农业方面就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。1919年俄亥俄州一家淀粉厂发生粉尘爆炸，厂房几乎全部被毁，有43人丧生。日本1952～1975年共发生重大粉尘爆炸事故177次，累计死亡75人，受伤410人。
1977年美国路易斯安那州一座现代化粮库发生爆炸，造成一半以上粮食简仓被毁，连办公大楼也未幸免，36人死亡，直接经济损失达3000万美元。英国和加拿大在化工和造纸等行业中也发生过多起粉尘爆炸事故，仅英国就243次，死伤204人。1987年3月15日，哈尔滨亚麻纺织厂发生的爆炸事故，死亡56人，伤179人，厂房设备严遭破坏。
粉尘和其他物质一样具有一定能量。由于粉尘的粒径小，表面积大，从而其表面能也增大。一块1 g重的煤其表面积只有5～6c㎡，而1 g的煤粉飘尘，其表面积可达2㎡。粉尘与空气混合，能形成可燃的混合气体，若遇明火或高温物体，极易着火，倾刻间完成燃烧过程，释放大量热能，使燃烧气体骤然升高，体积猛烈膨胀，形成很高的膨胀压力。燃烧后的粉尘，氧化反应十分迅速，它产生的热量能很快传递给相邻粉尘，从而引起一系列连锁反应。
粉尘发生爆炸必须具备一定的条件，归纳如下：
(1)粒径大小——这是影响其反应速度和灵敏度的重要因素。颗粒越小越易燃烧，爆炸也越强烈。粒径在200 μm以下，且分散度较大时，易于在空中飘浮，吸热快，容易着火。粒径超过500μm，其中并含有一定数量的大颗粒则不易起爆。
(2)化学成分——有机物粉尘中若含有COOH，OH，NH2，NO，C=N，C=N和N=N的基团时，发生爆炸的危险性较大；含卤素和钾，钠的粉尘，爆炸趋势减弱。
(3)爆炸浓度——在一个给定容积中，能够传播火焰的悬浮粉尘的最小重量称为爆炸浓度。通常，达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。面粉的爆炸浓度约为15～20 g/m³，散粮爆炸浓度大约是30～40g/m³。
(4)空气湿度——当空气湿度较大时，亲水性粉尘会吸附水份，从而使粉尘难以弥散和着火，传播火焰的速度也会减小。湿度大的粉尘即使着火，其热量首先消耗在蒸发粉尘中的水份，然后才用于燃烧过程。粉尘湿度超过30%便不易起爆。
(5)有足够的点火温度——粉尘爆炸大都起源于外部明火，如机械撞击，电焊和切割，静电火花或电火花，摩擦火花，火柴和高温体传热等。这类火源最低点火温度为300～500 ℃。(6)足够的氧气——粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。
(7)粉尘紊动程度——悬浮在空气中的粉尘，紊动强度越大，越易吸收空气中的氧气而加快其反应速率，从而容易爆炸。
粉尘虽然会发生爆炸，但若采取可靠的措施还是可以避免的，防范的措施应着眼于发爆的条件：控制粉尘浓度；杜绝起燃点；减低空气中氧的浓度；采取有效降尘措施；建立预报系统；设置爆炸压力泄放口等。此外，在管理上建立必要的规章制度，落实管理措施也是非常必要的。
六、对粉尘发生源治理及个人防护
粉尘的防护对策应对工艺、工艺设备、物料、操作条件及方式、职业健康防护设施、个人防护用品等技术措施进行优化、组合，采取综合治理。
消除或减弱粉尘发生源：在工艺和物料方面选用不产生粉尘的工艺，选用无危害或少危害的物料，是消除或减弱粉尘危害的根本途径，即通过工艺和物料选用消除粉尘发生源。例如用树脂砂替代铸造型砂，用湿法生产工艺代替干法生产工艺(如水磨代替干磨、水力清理、电液压清理代替机械清理、使用水雾电弧焊刨等)限制、抑制粉尘和粉尘扩散：采取密闭管道输送、密闭设备加工，或在不妨碍操作条件下，也可采取半封闭、屏蔽、隔离设施，防止粉尘外逸或将粉尘限制在局部范围内减少扩散：降低物料落差，减少扬尘；对亲水性、弱粘性物料和粉尘应尽量采取增湿、喷雾、喷蒸汽等措施，减少在运输、碾碎、筛分、混合和清理过程中粉尘扩散。
通风排尘：通风排尘依据作业场所及环境状况分全面机械通风和局部机械通风。通风换气是把清洁新鲜空气不断地送人工作场所，将空气中的粉尘浓度进行稀释，并将污染的空气排出室外，使作业场所的有害粉尘稀释到相应的最高容许浓度。在通风排气过程中，含有有害物质的气流不应通过作业人员的呼吸带。增设吸尘净化设备：依据粉尘的性质、浓度、分散度和发生量、采用相适应的除尘、净化设备消除和净化空气中的粉尘，并防止二次扬尘。
个人防护：依据粉尘对人体的危害方式和伤害途径，进行针对性的个人防护。粉尘(或毒物)对人体伤害途径有三种：一是吸入，通过呼吸道进人体内：二是通过人体表面皮汗腺、皮脂腺、毛囊进入体内；三是食入，通过消化道进入体内。那么针对伤害途径，个人防护对策：一是切断粉尘进入呼吸系统的途径。依据不同性质的粉尘，配载不同类型的防尘口罩、呼吸器、(对某些有毒粉尘还应配戴防毒面具)；二是阻隔粉尘对皮肤的接触。正确穿戴工作服(有的还需要穿连裤、连帽的工作服)、头盔(人体头部是汗腺、皮脂肪和毛囊较集中的部位)眼镜等：三是禁止在粉尘作业现场进食、抽烟、饮水等。
