劉松

摘要：本文從環(huán)境保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員職業(yè)健康保護(hù)角度，介紹人人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)粉塵、噪聲防治技術(shù)，希望能對(duì)今后人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)粉塵、噪音防治的技術(shù)措施提供借鑒，確保環(huán)境保護(hù)措施有效，員工職業(yè)健康得到保障。

Abstract： This paper introduces the dust and noise prevention technology of artificial sand and stone production system from the perspective of environmental protection and occupational health protection of on-site workers. It is hoped that it can provide reference for the technical measures for the prevention and control of dust and noise in the artificial sand and stone production system in the future， ensuring effective environmental protection measures and ensuring the occupational health of employees.

關(guān)鍵詞：人工砂石;粉塵;噪音;治理

Key words： artificial sand and stone;dust;noise;prevention

中圖分類號(hào)：X947? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）33-0128-04

1? 粉塵治理

1.1 概述

在自然界中，呼吸所吸入的不單單只有氣體，也含有一定量的液體和固體顆粒，通常稱之為塵埃。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的微小固體顆粒，一般稱之為粉塵或者浮塵。粉塵是一種游離飄浮在空氣中的固體顆粒物，粉塵在空氣中飛揚(yáng)時(shí)間的長(zhǎng)短不僅和顆粒的大小、重量、形狀有關(guān)，還與空氣的濕度、溫度、風(fēng)速等相關(guān)。

衡量粉塵大小的尺度稱為粒徑，其單位一般用微米（μm）來(lái)表示，其大小一般可分為：粗塵（粒徑大于40μm）、細(xì)塵（粒徑為10～40μm）、微塵（粒徑為0.25～10μm）、超微塵（粒徑小于0.25μm）。而我國(guó)工礦企業(yè)一般將粉塵（巖塵）粒徑分為4級(jí)，小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。不同粒徑巖塵在空氣的沉降速度是不一樣的：粗塵在空氣中極易沉降，細(xì)塵在靜止空氣中做加速沉降，微塵在靜止空氣中做等速沉降，超微塵在空氣中做擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。

長(zhǎng)期處于高密度、高擴(kuò)散性粉塵作業(yè)區(qū)域，將對(duì)人體產(chǎn)生極其嚴(yán)重的危害，按照對(duì)人體危害的程度，粉塵分為呼吸性粉塵和非呼吸性粉塵。呼吸性粉塵是指能在人體肺泡內(nèi)沉積，粒徑在5～7μm以下的粉塵，特別是2μm以下的粉塵，最容易進(jìn)入人體肺泡內(nèi)對(duì)人體產(chǎn)生極為嚴(yán)重的健康威脅。從生理學(xué)角度來(lái)看，自然界中產(chǎn)生的大部分塵埃，人體能進(jìn)行有效的處理，但在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，空氣中的粉塵濃度特別是粒徑小于5μm粉塵的濃度超過(guò)了人體呼吸系統(tǒng)所能處理的能力，將對(duì)人體健康產(chǎn)生極大的影響，極易導(dǎo)致接觸粉塵作業(yè)人員患上塵肺（矽肺、硅酸鹽肺、混合型塵肺、炭塵肺、金屬粉塵肺）、肺粉塵沉著癥、有機(jī)性粉塵引起的肺部病變、呼吸系統(tǒng)腫瘤、其他呼吸系統(tǒng)病、局部刺激（接觸或吸入粉塵，對(duì)皮膚、角膜、粘膜等產(chǎn)生局部刺激作用，并產(chǎn)生一系列病變）、中毒等疾病。

對(duì)于粉塵的防護(hù)，應(yīng)該采取粉塵源的治理和個(gè)體防護(hù)相結(jié)合的辦法，運(yùn)用綜合治理的方式，對(duì)工藝、工藝設(shè)備、物料、操作條件及方式、職業(yè)健康防護(hù)設(shè)施、個(gè)人防護(hù)用品等技術(shù)措施進(jìn)行優(yōu)化、組合，從而使粉塵防治達(dá)到最優(yōu)效果。

1.2 骨料生產(chǎn)系統(tǒng)粉塵控制標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于水電施工行業(yè)的砂石生產(chǎn)加工系統(tǒng)而言，施工作業(yè)區(qū)域粉塵主要來(lái)源于破碎、篩分、物料轉(zhuǎn)運(yùn)和骨料輸送等環(huán)節(jié)。在干式篩分生產(chǎn)工藝的條件下，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要揚(yáng)塵部位的揚(yáng)塵濃度大致見表1。

根據(jù)中華人民共和國(guó)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297）、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，骨料生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行期間，須保證在施工場(chǎng)界及敏感受體附近的總懸浮顆粒物（TSP）的濃度值控制在其標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)。環(huán)境空氣總懸浮顆粒物（TSP）的濃度限值見表2。

1.3 骨料生產(chǎn)系統(tǒng)粉塵控制措施

在水電工程砂石骨料生產(chǎn)加工系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工中，一般采取灑水噴霧除塵和除塵設(shè)備除塵相結(jié)合的處理方式進(jìn)行粉塵控制與防護(hù)。

1.3.1 灑水噴霧除塵

灑水噴霧除塵一般設(shè)置在膠帶機(jī)轉(zhuǎn)料及跌落點(diǎn)等揚(yáng)塵量小的部位。灑水噴霧除塵分為兩種：水霧封塵和除塵、骨料生產(chǎn)加工流程過(guò)程中噴水使骨料表面濕化壓塵。

水霧封塵和除塵是在揚(yáng)塵點(diǎn)設(shè)置高壓霧化噴水裝置，通過(guò)噴射的高壓霧化水霧來(lái)隔絕、吸附、凝聚空氣中粉塵顆粒，減少或抑制粉塵往大氣中擴(kuò)散，達(dá)到降塵的目的和作用;骨料灑水濕化壓塵是在骨料加工及輸送過(guò)程中，設(shè)置噴水裝置，對(duì)骨料進(jìn)行噴淋濕化，使骨料表面離析水含量控制在2～3%之間，不但能有效保證骨料的干式篩分效果，又可有效抑制粉塵揚(yáng)起進(jìn)入大氣中。

噴霧除塵的原理就是將水霧化成細(xì)微水滴噴射于空氣中與浮沉碰撞接觸，則塵粒被水捕捉而附于水滴上去或則濕潤(rùn)的塵粒相互凝聚成大顆粒，從而加速沉降，使之盡快變成落塵。影響水滴捕塵效果的主要因素是水滴粒度，水滴越小，在空氣中分布密度越大，與巖塵的接觸機(jī)會(huì)就越多，捕塵效果就越好。但水滴過(guò)小也不理想，因過(guò)小水滴濕潤(rùn)塵粒后，其重量增加不大，不易從空氣中沉降下來(lái)，同時(shí)也易被風(fēng)流帶走或蒸發(fā)，不利捕塵，而且還惡化了環(huán)境，最理想的水滴粒徑為20～50μm。其次是水滴和粉塵的相對(duì)速度，它決定著粉塵與水滴的接觸效果，水滴速度越高，則其動(dòng)能越大，與塵粒碰撞時(shí)越能克服水滴的表面張力，而將塵粒濕潤(rùn)捕捉。

選擇噴水霧化裝置須從噴霧體的結(jié)構(gòu)、霧粒的分散度、水滴的密度、耗水量等技術(shù)指標(biāo)來(lái)綜合考慮和選擇。現(xiàn)常用的霧化噴頭有兩種：一種是水噴霧器即高壓水從噴頭直接噴射，一種是風(fēng)水噴霧器即采用壓縮空氣的作用使壓力水分散成霧狀水滴并噴射出去。水噴霧器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、霧粒較細(xì)、耗水量小、擴(kuò)張角大等特點(diǎn)，但射程較小，適用于固定塵源噴霧除塵。風(fēng)水噴霧器具有霧化程度高的特點(diǎn)，在壓力不小于294.3～392.4kPa、耗水量10～12L/min的情況下，能達(dá)到較遠(yuǎn)的噴霧射程（5m以上）和較高的噴射速度，且水霧細(xì)、密度大，對(duì)危害健康最大的細(xì)微塵捕捉效果顯著，一般情況下捕塵率可達(dá)到90%以上。

1.3.2 除塵設(shè)備除塵

除塵設(shè)備除塵也就是密閉抽塵，主要是對(duì)破碎、篩分等揚(yáng)塵量大的揚(yáng)塵部位進(jìn)行粉塵收集，減少向大氣中的粉塵排放量，保護(hù)環(huán)境及作業(yè)區(qū)域內(nèi)員工的職業(yè)健康。

一般用于空氣煙氣及粉塵處理除塵器有慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、水膜除塵器、文丘里管除塵器、靜電除塵器和袋式除塵器。其中因?yàn)槌龎m效率及設(shè)備投資等因素的影響，慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器等機(jī)械式除塵設(shè)備在高效除塵場(chǎng)合已不再使用，水膜除塵器和文丘里管除塵器的應(yīng)用也比較少，靜電除塵器和袋式除塵器由于其除塵效率高而越來(lái)越成為主導(dǎo)的除塵技術(shù)。但靜電除塵器對(duì)于對(duì)人體危害較大的0.1～0.2μm顆粒的除塵效果比較差，且除塵性能受粉塵比電阻的支配，粉塵的比電阻在104～105Ω·cm才屬于正?？刂品秶?，低于此范圍粉塵易產(chǎn)生再次飛揚(yáng)，高于此范圍粉塵則發(fā)生反電暈現(xiàn)象，使除塵效率降低。而袋式除塵器由于其除塵機(jī)理使得其不僅除塵效率很高并可以捕捉到0.1μm左右的顆粒，而且不受粉塵化學(xué)組成、顆粒分散度等因素的影響，得以廣泛應(yīng)用。

袋式除塵器是一種利用有機(jī)纖維或無(wú)機(jī)纖維濾布（又稱過(guò)濾材料）將含塵氣體中的固體顆粒因過(guò)濾（捕捉）而分離的一種高效除塵設(shè)備，因過(guò)濾材料多做成袋形，所以又稱為袋式除塵器。它主要由袋室、濾袋、框架、清灰裝置等組成。影響袋式除塵器使用效果和濾袋使用壽命的關(guān)鍵是清灰裝置，清灰方式大致可分為機(jī)械振動(dòng)和氣流反吹兩大類：機(jī)械振動(dòng)包括人工振動(dòng)和機(jī)械振打兩種，氣流反吹包括借助壓縮空氣的脈沖噴吹、回轉(zhuǎn)反吹和氣環(huán)反吹等。

水電工程砂石生產(chǎn)系統(tǒng)一般都選用脈沖袋式除塵裝備進(jìn)行粉塵的收集和控制，其工作原理及流程如圖1。

脈沖袋式除塵器的主要技術(shù)指標(biāo)見表3。

離線分室脈沖袋除塵器在設(shè)計(jì)、選型、安裝和運(yùn)行過(guò)程中一般按以下標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：

捕塵罩：捕塵罩的設(shè)計(jì)須滿足控制風(fēng)速的要求，在無(wú)任何外力情況下控制風(fēng)速必須大于3級(jí)自然風(fēng)速（4.9m/s）。

收塵管道：管道內(nèi)含塵氣流速度按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為16～18m/s。風(fēng)速過(guò)低將使粉塵沉積在管道內(nèi)造成管道堵塞;過(guò)高則使除塵阻力大增，造成除塵效果下降、風(fēng)機(jī)能耗增大、除塵器布袋壽命降低。同時(shí)含塵風(fēng)管彎頭、叉管角度也會(huì)影響除塵阻力和除塵效率，現(xiàn)場(chǎng)管路的布置以減少阻力提高效率為原則。

凈氣風(fēng)管：凈氣排放在管道內(nèi)的速度取13～16m/s。恰當(dāng)?shù)膬魵怙L(fēng)管和排氣筒管徑有助于減少阻力，降低風(fēng)機(jī)功率和使用能耗。風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置排氣筒，排氣筒高度依現(xiàn)場(chǎng)定，原則上利于凈氣在空氣中的擴(kuò)散，以保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理人員的呼吸安全。

過(guò)濾風(fēng)速v：指通過(guò)濾料的風(fēng)速，按過(guò)濾介質(zhì)粉塵及煙氣的特性、溫度、濕度、濃度、清灰方式以及所選用的濾料性質(zhì)而定。過(guò)濾風(fēng)速不僅決定了除塵器的大小，而且對(duì)通過(guò)濾料的阻力、除塵效率、清灰效果有很大的影響。對(duì)于顆粒細(xì)、濃度高、粘度大、溫度高的含塵氣體宜選取v=1.0～1.2m/min，對(duì)于顆粒粗、濃度低、粘度小，常溫的含塵氣體宜選取v=1.3～1.5m/min。一般情況不宜超過(guò)2m/min。

濾袋工作過(guò)濾面積S：

S=Q/（60v）

式中：Q——通過(guò)除塵器的除塵風(fēng)量（m3/h）;

v——過(guò)濾風(fēng)速（m/min）。

風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)是除塵器的配套設(shè)備，是除塵系統(tǒng)的動(dòng)力，應(yīng)根據(jù)除塵風(fēng)量和系統(tǒng)阻力選擇合適的離心風(fēng)機(jī)與參數(shù)。必須選擇具有合適范圍流量（m3/h）與風(fēng)壓（Pa）的離心風(fēng)機(jī)，使除塵系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的風(fēng)量和風(fēng)壓在風(fēng)機(jī)流量和全壓的中部參數(shù)位置工作，達(dá)到較高效率和節(jié)能。風(fēng)壓的選用是很重要的。系統(tǒng)阻力等于風(fēng)管入口負(fù)壓，加管道阻力和除塵器阻力及風(fēng)管出口動(dòng)壓。風(fēng)壓過(guò)高浪費(fèi)能源，風(fēng)壓過(guò)低嚴(yán)重降低除塵所需風(fēng)量。

運(yùn)行溫度及濾料的選用：對(duì)常溫（入口溫度≤120℃）塵氣選用聚脂纖維濾料，如“729”、“208”及針刺氈濾料。對(duì)高于120℃，低于200℃的高溫?zé)煔膺x用芳淪類高溫針刺氈。

1.3.3 噴霧與除塵設(shè)備相結(jié)合

采用濕法生產(chǎn)工藝的人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)選用噴霧降塵與除塵設(shè)備除塵相結(jié)合的方式，粉塵能得到較好的控制，但采取干法生產(chǎn)工藝的大型骨料生產(chǎn)系統(tǒng)中，粉塵雖然經(jīng)過(guò)治理，但骨料生產(chǎn)系統(tǒng)受天氣、風(fēng)流、工藝設(shè)備等的影響，肯定仍然有部分巖塵懸浮于施工區(qū)域之內(nèi)，甚至仍然有個(gè)別部位的巖塵濃度超過(guò)國(guó)家控制標(biāo)準(zhǔn)，所以加強(qiáng)個(gè)體粉塵防護(hù)是粉塵綜合治理過(guò)程中最后也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

2? 噪音治理

2.1 概述

噪音給人帶來(lái)生理上和心理上的危害主要有聽力損害、視力損害、心血管系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)損害、危害神經(jīng)系統(tǒng)、影響睡眠、造成疲倦、影響兒童的智力發(fā)展，高強(qiáng)度的噪聲還能夠損壞建筑物。

為此，國(guó)家頒布了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)場(chǎng)區(qū)內(nèi)噪聲控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ85），對(duì)工業(yè)企業(yè)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的噪聲限值進(jìn)行規(guī)定，要求工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格按照此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

水電施工企業(yè)中，砂石生產(chǎn)加工系統(tǒng)為高能耗、高噪音的施工企業(yè)，各類型加工設(shè)備在重負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲如表5。

由表5可見大部分砂石加工設(shè)備在重負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，其噪音基本上都達(dá)到或超過(guò)了《建筑施工場(chǎng)界噪聲限值》（GB12523）所規(guī)定的限值。建筑施工場(chǎng)界噪聲限值見表6。

骨料生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，嚴(yán)格遵守《中華人名共和國(guó)噪聲污染防治法》等法律法規(guī)和有關(guān)規(guī)定，通過(guò)優(yōu)先選擇先進(jìn)、低噪聲施工工藝并積極采用先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)和管理措施降低噪聲，設(shè)置隔音墻、使用減噪材料、使用減振機(jī)座、對(duì)高噪聲部位進(jìn)行全封閉減少設(shè)備運(yùn)行噪聲強(qiáng)度，合理安排施工時(shí)間、使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)體防護(hù)設(shè)備減少施工區(qū)域內(nèi)運(yùn)行操作人員的噪聲傷害等，使施工區(qū)噪聲達(dá)到《建筑施工場(chǎng)界噪聲限值》（GB12523）的控制標(biāo)準(zhǔn)。

骨料生產(chǎn)系統(tǒng)控制噪聲的主要途徑有：①選擇低噪設(shè)備，降低噪聲強(qiáng)度;②選擇合適的降噪材料，減弱噪聲強(qiáng)度;③使用隔音材料，對(duì)噪聲較高的車間進(jìn)行全封閉，阻斷傳播途徑或在傳播過(guò)程中減弱;④使用噪音個(gè)體防護(hù)用品。

2.2 隔音墻

聲波在空氣中傳播時(shí)，一般用各種易吸收能量的物質(zhì)或構(gòu)件消耗聲波的能量，使聲能在傳播途徑中受到阻擋而不能直接通過(guò)的措施，稱為隔音。其隔音原理為：如果把單層均勻密實(shí)材料的構(gòu)件（忽略材料的彈性）看作是柔軟的，它在受到聲波激發(fā)時(shí)，構(gòu)件的振幅大小就決定于構(gòu)件的單位面積質(zhì)量（稱為面密度）、入射聲波的聲壓和頻率。構(gòu)件越重、頻率越高、透射波的振幅就越小，構(gòu)件的隔聲效果也越好。采用適當(dāng)?shù)母袈曉O(shè)施，能降低噪聲級(jí)20～50dB（A）。這些設(shè)施包括隔墻、隔聲罩、隔聲幕和隔聲屏障等。

隔音墻就是把聲源或需要安靜的場(chǎng)所，用實(shí)體墻板、密封門窗等隔聲屏障封閉起來(lái)，使其與周圍環(huán)境隔絕，以減少噪聲傳遞的措施。骨料生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的隔音墻就是在加工系統(tǒng)內(nèi)主要設(shè)備運(yùn)行監(jiān)護(hù)通道、工作平臺(tái)等位置以及系統(tǒng)外圍敏感受體（學(xué)校、村莊、醫(yī)院、集鎮(zhèn)）附近設(shè)置的聲屏障隔音墻設(shè)施，以有效阻隔噪聲向施工場(chǎng)地內(nèi)的監(jiān)護(hù)通道和工作平臺(tái)及施工場(chǎng)地外圍敏感受體的方向傳播，改善噪聲環(huán)境，保護(hù)設(shè)備運(yùn)行操作人員的聽覺(jué)感官健康，同時(shí)減少噪聲對(duì)加工系統(tǒng)外圍敏感受體的干擾和破壞。

隔音墻一般采用混凝土板墻、磚砌體墻、鋁合金以及彩鋼復(fù)合棉板等結(jié)構(gòu)，采用吸聲、隔聲相結(jié)合的復(fù)合降噪結(jié)構(gòu)，通過(guò)吸聲、隔聲、反射等多重環(huán)節(jié)，達(dá)到良好的隔音、降噪效果。隔音墻表面形狀其表面粗糙度都有一定要求，墻面一般為波浪形或孔洞型，墻面的粗糙度也一般都很大。由于聲波的傳播過(guò)程實(shí)質(zhì)上是聲源輻射聲能量的傳遞過(guò)程，聲能量隨聲波波陣面的擴(kuò)張而衰減，波浪形面板使聲波的阻隔接觸面增大，從而可更好的降低噪聲。空洞型墻面能使表面形成許多凸面，當(dāng)聲波傳播遇到凸面界面，就會(huì)被分解成許多比較弱的反射聲波，達(dá)到良好的降噪效果。墻面粗糙度越高，越能增加墻面的凹凸面和墻體的表面積，更能達(dá)到降噪功能和效果。

2.3 減噪材料

減少噪音發(fā)射強(qiáng)度是控制聲環(huán)境最好的辦法，骨料生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)盡量采用減振、降噪材料和設(shè)施，降低噪聲危害，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行操作人員的聽覺(jué)感官健康和安全。

砂石生產(chǎn)加工系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的減噪材料和設(shè)施主要有：

①采用聚胺脂篩網(wǎng)，耐磨橡膠內(nèi)襯溜槽、密封式操作間等措施來(lái)減低噪音，保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行人員。

②把噪聲源用隔聲罩封閉起來(lái)，或?qū)Ξa(chǎn)生高噪聲的車間使用降噪材料進(jìn)行全封閉，在噪聲傳播途中減弱噪聲強(qiáng)度;砂石生產(chǎn)體系使用的空壓機(jī)等噪聲值較高的設(shè)備盡量設(shè)置在室內(nèi)或洞內(nèi)作業(yè)，減少噪聲傳播;對(duì)產(chǎn)生振動(dòng)且振動(dòng)較大的機(jī)械設(shè)備設(shè)置減振機(jī)座，以降低振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。

③對(duì)能夠安裝消聲器的設(shè)備和設(shè)施盡量安裝消聲裝置，減少噪聲的產(chǎn)生或減少噪聲強(qiáng)度。

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