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煤焦化厂职业病危害因素分析

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 4职业病危害因素辩识及预防控制措施

4.1职业病危害因素的来源及分布

根据工程分析,本项目所采用的原料、燃料、工艺设备的特点,选煤、炼焦和焦化工艺存在的职业病危害因素大体可分为四大类。

(1)、化学毒物

主要有一氧化碳(CO)、氰化氢(NCH)、硫化氢(H2S)、氮氧化物、二氧化硫(SO2)、氨(NH3)、苯并芘、苯及苯系物、苯酚、萘以及多种多环芳烃类等。化学毒物存在于焦炉及煤气净化工作场所,以炼焦间台荒煤气危害、脱硫脱氰工作场所硫化氢和氰化氢危害、硫铵装置工作场所的氨气危害、脱笨与苯精馏工作场所的苯危害最为严重。使用油漆对生产装置及工艺管道等进行防腐处理时,存在有苯及其同系物。

(2)、粉尘类

粉尘类职业病危害因素主要有煤尘、焦炭尘、煤烟尘等。机修车间使用含锰焊条时,存在锰烟尘。

(3)、物理因素

备煤系统、焦炉、煤气净化装置以及与其配套的压缩空气站、制冷站、抽汽凝汽式汽轮发电机组等均存在不同程度的噪声和振动等职业病危害。其中以筛焦室、推焦车、加煤车、煤气鼓风机室、压缩空气站、制冷站、汽轮发电机组等工作场所噪声强度较大。

焦炉炉体周围、高温高压循环硫化床锅炉、煤气净化装置中各类蒸馏塔工作场所存在高温及热辐射,以焦炉盖处及出焦的温度和热辐射强度最大,其次是上升管、装煤车、推焦车等岗位存在高温危害。

(4)、焦炉逸散物

从焦炉逸出的气体、蒸汽和烟尘统称为焦炉逸散物。多环芳烃是焦炉逸散物中重要的致癌成分,以炉顶工作环境中浓度最高。

本项目主要职业病危害因素分布见表4-1:

41  主要职业病危害因素分布表

 

生产工艺过程

主要职业病危害因素

选煤备煤工艺

粉尘(煤尘)、噪声、振动

炼焦出焦工艺

COSO2H2SBaP、氮氧化物、氰化氢、酚、苯及苯系物、高温、噪声、热辐射、粉尘、焦油及逸散物、焦油沥青挥发物

煤气净化回收工艺

粉尘、噪声、高温、COSO2H2S、氰化氢、焦油、粗苯、氨、氰化氢、萘、氢氧化钠、浓硫酸、苯系物、苯并[a]芘、硫膏

甲醇生产工艺

COCH4H2N2H2S、甲醇、噪声、高温、苯及同系物、微量的焦油、氨、氰化氢、萘

焦油加工工艺

苯系物、挥发酚、萘、蒽、苯并[a]芘等多环芳烃类物质。

苯精制工艺

苯、苯酚、苯系物、高温及噪声

 

选煤备煤工艺:选煤备煤过程的卸车、堆存、取料、筛分、破碎、皮带转运、精煤储存等生产过程主要存在煤尘、噪声及振动等职业病危害因素。

炼焦出焦工艺:在装煤、出焦的生产过程中,可由于炉烟气逸出而污染工作场所。主要的污染物有CO、SO2、H2S、氮氧化物、氨、氰化氢、苯酚、苯系物、BaP、煤焦尘等,同时还存在高温、热辐射和噪声等职业病危害因素。

煤气净化回收工艺:煤气净化回收系统是对来自炼焦的荒煤气进行净化,回收多种焦化工产品,工艺复杂。荒煤气含有CO、SO2、H2S、焦油、粗苯、氨、氰化氢、萘等多种有毒物质,在净化回收过程中可由于设备的密闭不严、管道及阀门的泄漏、贮槽散发的气体等因素而污染工作场所。脱硫及硫回收过程还存在氢氧化钠、浓硫酸等强酸强碱的危害,洗脱苯过程存在苯系物、苯并[a]芘的危害;设备运转产生的噪声危害等。

甲醇生产工艺:甲醇生产是利用焦炉的净干煤气经气压缩精脱硫、转化、合成气压缩、甲醇合成、甲醇蒸馏空分及贮存等过程。净干煤气含有H2、CH4、CO、CO2、N2、苯及同系物、微量的焦油、氨、H2S、HCN、萘有毒有害物质,这些物质可由于生产设备密闭不严、管路泄漏、油槽散发气扩散、蒸馏炉及加热炉的废气或烟气的污染,而使工作场所存在上述有毒有害物质。空分装置机械运转时产生的机械噪声和气体流动排放产生的气体动力性噪声等职业病危害因素。

焦油加工工艺:煤焦油的化学成分很复杂,其中主要有苯系物、挥发酚、萘、蒽、苯并[a]芘等多环芳烃类物质。煤焦油加工是经焦油蒸馏、洗涤、分解,并经工业萘、精酚、改质沥青等加工工艺过程。生产出工业萘、洗油、轻油、脱酚酚油、二蒽油、一蒽油、二甲酚、间甲酚、对甲酚、邻甲酚、苯酚、改质沥青、中温沥青等多种产品。焦油加工可由于蒸馏、洗涤设备密闭不够,油贮槽散发的气体、加热炉、蒸馏炉的烟气、废气使工作场所存在多环芳烃类毒物的污染,改质沥青过程的沥青烟污染,设备运行过程中产生的噪声、高温等职业病危害因素。

苯精制:苯精制过程可由于各设备及槽类放散的含苯类气体和加热炉燃烧的废气,使工作场所存在苯、苯酚、苯系物、高温及噪声等职业病危害因素。

生产辅助设施:硫化锅炉运行时可产生高温、CO、CO2、SO2等职业病危害因素。汽轮发电机组发电时可产生高温、噪声危害。供配电主要是变压器产生的电磁性噪声和高压装置产生的工频电磁。维修电焊作业时存在锰尘、紫外线等有害因素。

4.2主要职业病危害因素对人体健康的危害

4.2.1粉尘(煤尘)

粉尘的化学成分及其在空气中的浓度、分散度、比重、形状及硬度、溶解度、荷电性和爆炸性具有卫生学意义。根据其化学成分及物理特性的不同,对人体的危害也不同,粉尘长期经呼吸道吸入可引起人体萎缩性鼻炎、咽炎、气管炎及支气管炎等疾病,长期吸入较高浓度的粉尘可引起肺组织弥漫性纤维化病变,导致尘肺病发生。

4.2.2噪声

生产过程中产生的噪声有机械噪声、空气动力性噪声和电磁性噪声等。噪声强度大小、频率高低、频谱宽窄、脉冲与持续性噪声、连续接触与间断接触等对机体的健康影响不尽相同。强度、频谱特性、接触时间和接触方式是噪声危害人体的主要影响因素。

噪声可引起听觉系统、神经系统、心血管系统、内分泌及免疫系统、消化系统的变化。由于噪声能分散注意力、就可能对需要记忆和解决问题相结合的作业能力产生不良影响,对需要迅速准确作出判断的警觉活动作业,常常导致错误和事故发生频率增加。长期接触限值外的噪声,可引起听觉适应性降低,听觉疲劳、听力损失或听力损伤以及噪声性耳聋等

4.2.3 振动

振动分为全身振动和局部振动(又称手臂振动或手传振动)。振动对人体的影响也是全身性的,长期接触较强的局部振动,可以引起外周和中枢神经系统的功能改变,表现为条件反射抑制,神经传导速度减低和肢端感觉障碍,如感觉迟钝,痛觉减退等。振动还可以引起植物神经功能紊乱及外周循环功能改变等。局部振动危害严重者,可以引起手臂振动病。

4.2.4高温、热辐射

在正常情况下,机体产热与散热两个过程总是维持着动平衡,以使体温保持一个相对稳定的水平上,在高温环境中,人体总热量增加,机体通过体温调节,水盐代谢、循环系统、消化系统和神经系统等生理功能的调节,加强散热,以维持平衡。但机体的调节能力是有一定限度的,当机体产热与获热大于散热的情况持续存在,使蓄热不断增加,体温升高,就会由于热平衡(或)水盐代谢紊乱而引起以中枢神经和(或)心血管障碍为主要表现的中暑性疾病。此外,高温作业还会使人体神经系统受到抑制,注意力下降,动作的准确性和协调性以及反应速度降低,易引发安全质量和事故。

热辐射主要指红外线及一部分可见光的辐射。生产环境中各种熔炉、燃烧的火焰和融化的金属等热源均能产生大量的热辐射,辐射能量与辐射源距离的平方成反比,故离辐射源越远,受到的辐射强度越小。工作场所的高温辐射强度较大时,可使人体过热,体温调节失去平衡、水盐代谢紊乱以及消化和神经系统受到影响,另外,中枢神经受到抑制,极易发生事故。

4.2.5 BaP

苯并芘主要侵入途径为吸入,有致癌性,潜伏期可达10—15年,在焦化生产中其危害程度较大。

4.2.6二氧化硫

为剌激性气体,对眼、呼吸道、皮肤有剌激作用。二氧化硫在眼结膜和呼吸道湿润表面生成亚硫酸,一部分进而成为硫酸,对粘膜产生强烈刺激,引起眼结膜和支气管粘膜分泌增加及炎性反应,可腐蚀组织引起坏死。二氧化硫尚可引起支气管和肺血管反射性收缩,使气道阻力增加和通气/灌注比例失调,导致低氧血症,二氧化硫可与血中的硫胺素结合,降低其活性,影响体内维生素C平衡,破坏蛋白和糖代谢,抑制肝、脑、肾和肌肉的氧化解毒过程,抑制氨基酸的氧化脱氨基作用和丙酮酸的氧化作用。亚硫基离子和氧生成的游离基可切断脱氧核糖核酸(DNA)链,造成DNA损伤。

高浓度接触可引起呼吸道急性炎症。长期低浓度接触可致慢性鼻炎,气管炎,支气管炎,肺气肿,肺纹理增多,弥漫性肺间质纤维化及免疫功能减退等。

4.2.7一氧化碳

为无色、无味、无臭气体,易燃,易爆,属《高毒物品目录》中的化学物质。其危险性有二,一是在高浓度时遇明火发生爆炸,在空气中的爆炸极限为12.5-74%,一旦发生爆炸,则对设备和人员均可能造成严重后果。二是高浓度一氧化碳吸入机体,进入血液后,同血红蛋白发生紧密的可逆性结合,形成碳氧血红蛋白,使之失去携带氧的功能。一氧化碳轻度中毒可引起机体剧烈头痛、头昏、四肢无力、心跳、眼花;中度中毒时,出现面色潮红、多汗、脉快、出现浅度或中度昏迷,此时经抢救恢复后无明显并发症。重度中毒时,出现深昏迷症状,并可发生脑水肿、肺水肿、上消化道出血,休克等严重病状,进一步加重则可导致死亡。

4.2.8氮氧化合物(NOX)

氮氧化合物种类较多,主要有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等。除NO2以外,其他氮氧化物极不稳定,生产作业场所中接触的氮氧化物主要是NO2,属《高毒物品目录》中的化学物质。NO2为红棕色气体,溶解度低,当进入呼吸道深部时,逐渐与水作用,生成亚硝酸和硝酸,刺激局部而改变了毛细血管和肺泡壁通透性,引起肺水肿、急性呼吸窘迫综合征、迟发性阻塞性毛细血管炎等。长期低浓度吸入可出现胸闷、咳嗽、咳痰,伴有头晕、头痛、无力、心悸、恶心等。

4.2.9硫化氢

为具有臭蛋味易燃无色气体,剧毒。属《高毒物品目录》中的化学物质。主要经呼吸道进入机体,在血液内可与血红蛋白结合为硫血红蛋白,一部分游离的H2S经肺排出,一部分被氧化为无毒的硫酸盐和硫代硫酸盐,随尿排出。H2S遇到潮湿的粘膜迅速溶解,并与体液中的钠离子结合成为Na2S,对粘膜和组织产生刺激和腐蚀作用。进入体内的H2S如未及时被氧化解毒,能与氧化型细胞色素氧化酶中的二硫键或与三价铁结合,使之失去传递电子的能力,造成组织细胞内窒息,尤以神经系统敏感。H2S还能使脑和肝中的三磷酸腺苷酶活性降低;与体内谷光甘肽中的巯基结合,使其失活影响体内生物氧化过程。高浓度H2S可作用与颈动脉窦及主动脉的化学感受器,引起放射性呼吸抑制,且可直接作用于延髓的呼吸及血管运动中枢,使呼吸麻痹,造成“电击型”死亡。

轻度中毒可出现眼肿胀、畏光、咽干、咳嗽,轻度头痛、头晕、乏力、恶心、呕吐等症状。中度中毒有明显的头痛、头晕症状,并出现轻度意识障碍,或有明显的粘摸刺激症状,出现咳嗽、胸闷、视物模糊、眼结膜水肿及角膜溃疡等。重度中毒可出现昏迷、肺泡性肺水肿、呼吸循环衰歇或“电击型”死亡。长期接触低浓度H2S可引起眼及呼吸道慢性炎症,甚至可致角膜糜烂或点状角膜炎.全身可出现类神经症,中枢性自主神经功能紊乱,也可损害周围神经。

4.2.10二氧化碳(CO2)、甲烷、氮气

二氧化碳、甲烷和氮气对人体基本无毒,但较高浓度可使空气中氧气含量明显降低而使人窒息。空气中二氧化碳含量达到3~4%(体积)时,会使心跳加剧,含8%时会引起剧烈头痛,如浓度大于10%(体积),会由于缺氧而造成人员窒息。

4.2.11氨

氨为无色有刺激性恶臭的气体,属《高毒物品目录》中的化学物质。通过吸入引起急性中毒,对眼、喉、上呼吸道作用快,刺激性强,轻者引起充血和分泌物增多,进而可引起肺水肿,长时间接触低浓度氨,可引起喉炎、声音嘶哑。

4.2.12烧碱

其水溶液具有强烈的腐蚀性,对皮肤和眼睛直接接触会引起灼伤;误服会造成消化道灼伤、粘膜糜烂、出血和休克。

4.2.13甲醇

无色澄清液体,有刺激性气味,易燃。蒸汽与空气混合可形成爆炸性混合物。易溶于水、醇醚等溶剂。甲醇可由消化道、呼吸道、皮肤进入体内。长期接触,轻者可引起眩晕、头痛、呕吐、手指震颤和耳鸣;急性中毒可引起腹痛、神经炎、视觉障碍、产生视网膜水肿而失明,重者可出现中枢神经系统症状和休克甚至死亡。

4.2.14锰烟尘

接触锰烟尘可引起电焊工尘肺外,使用含锰焊条还可引起慢性锰中毒。属《高毒物品目录》中的化学物质。轻度中毒表现为神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱、肌张力增高、震颤、腱反射亢进、情绪不稳、易兴奋;重者表现为帕金森综合征及四肢肌张力增高、闭目难立、步态异常等运动障碍,并伴有中毒性精神症状。

4.2.15焦炉逸散物和煤焦油沥青挥发物

从焦炉逸出的气体、蒸汽和烟尘统称为焦炉逸散物,属《高毒物品目录》中的化学物质。煤焦油沥青挥发物是焦炉逸散物的一组重要成分,含有各种芳香烃,包含笨并芘、苯并荧蒽、苯并蒽等公认致癌物;另外煤焦油沥青挥发物,也可引起职业性皮肤病。

4.2.16酚

白色晶体,挥发性低,是水中重要污染物之一。属中等毒类,对任何组织均有明显的腐蚀作用,可直接损害各种细胞,轻则产生局部麻醉作用,重则腐蚀皮肤和粘膜;接触眼时可致严重损害甚至失明。另外其具有弱酸性,易于酶蛋白的碱性基团作用,使蛋白变性、沉淀,从而干扰代谢。酚引起动物的病理变化随入体途径,溶剂,浓度以及接触时间等而异,长期吸收酚,可引起肾脏损害。另外酚可诱发皮肤乳头瘤和癌。

4.2.17苯及其同系物

苯及其同系物主要以蒸汽形态被人体吸入引起中毒。属《高毒物品目录》中的化学物质。急性中毒表现为中枢神经系统的麻痹作用,轻者兴奋、欣快感、步态不稳、头晕、头痛、恶心、呕吐、轻度意识模糊等,重者模糊加重,进入深昏迷、抽搐,可致心跳、呼吸停止。慢性中毒主要损害血液系统,有头痛、头晕、失眠、记忆力减退、血中白细胞、血小板减少,易出血,继发再生障碍性贫血,最终可导致白血病。

4.2.18氰化物

氰化物的毒性主要是其在体内解离出的氰离子(CN-)引起,属《高毒物品目录》中的化学物质。CN-可抑制42种酶的活性,但他与细胞呼吸酶的亲和力最大,能迅速与细胞色素氧化酶的Fe3+结合,使细胞色素失去传递电子的能力,呼吸链中断,组织不能摄取和利用氧引起细胞内窒息。此时血液为氧所饱和,但不能被组织利用。另外CN-还可夺取某些酶中的金属,或与酶的铺基和底物中的羰基结合,使二硫键断裂,从而抑制多种酶的活性,也可导致组织细胞缺氧窒息。

4.2.19浓硫酸

对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激作用。高浓度的硫酸可引起喉痉挛和声门水肿而死亡,慢性影响有牙齿酸触症、慢性支气管炎、肺水肿和肝硬化。

4.2.20萘

吸入高浓度萘蒸汽或粉尘时,出现眼及呼吸道刺激、角膜混浊、头痛、恶心呕吐、食欲减退、腰痛等。中重者可发生中毒性脑病和肝损害,长期吸入低浓度的萘蒸汽或粉尘可引起慢性中毒。

4.2.21硫膏:

硫膏在肠内部分转化为硫化氢而被吸收,可引起眼给膜炎、皮肤湿疹,对皮肤有弱刺激性。

4.2.22紫外线(电焊弧光)

电焊作业时,眼部受紫外线照射所致的角膜、结膜炎,亦称电光性眼炎,轻者有眼不适或有异物感,重者双眼剧痛,有烧灼感,高度畏光、流泪、眼痉挛等。

4.3 风险预测

焦化项目属严重的职业病危害项目,生产过程中的职业病危害因素主要是化学性毒物,种类多、毒性大。存在氨气、一氧化碳、氰化氢、硫化氢等大量泄漏时,可产生致死性严重急性中毒事故的风险,焦油、苯、苯并[a]芘、沥青烟均有远期致癌作用。因此必须采取有效的防护措施和完善的应急救援措施,加强作业人员的劳动保护,确保劳动者的健康和安全。

4.4本工程拟采取的职业病预防控制措施

首先是选择先进的生产工艺,减少生产过程中有毒有害物质的排放。可行性研究报告对本项目工艺方案的选择,“力求技术水平先进合理,稳妥可靠,降低劳动强度,节约投资,合理布局,减少工程造价,实现环境总量控制,做好清洁生产,以减少对环境的污染”。各主要生产工艺实现机械化、自动化、密闭化过程、自动化控制,生产装置采用DCS控制系统。

4.4.1防尘防毒措施

(1)原煤运输机头转载处及原煤溜槽落煤处采取喷雾洒水措施,

煤场配有喷洒水及喷洒覆盖剂系统。

(2)备煤各工段的破碎机及皮带机头落料处设置除尘设备,在煤、焦皮带运送机机头、机尾、各转运站采用封闭形式,减少扬尘。

(3)焦炉装煤产生的大量烟尘,采用炉顶导烟车燃烧后进入装煤地面除尘站干式除尘,减少装煤时炉气烟尘对工作场所的污染。

(4)出焦、熄焦产生的焦尘由地面除尘站干式除尘。

(5)焦炉炉顶逸散烟气采用封式上升管以减少污染。

(6)炉门逸散尾气采用弹簧炉门,通过加大其密闭性可显著减少炉门烟气的无组织排放。

(7)生产装置设计密闭的排液及排气系统,防止有毒有害物质外泄。

(8)冷鼓工段各贮槽的放散气体集中至压力平衡系统返回吸煤气管道。苯类贮槽设呼吸阀以减少外排有害物质。

(9)管式炉及反映釜的燃用驰放气,燃烧后直接通过烟囱排入大气。

(10)洗涤分解装置的废气及贮槽放散气汇集后通过排气洗涤塔净化达标后排放。

(11)转鼓结晶及包装机设布袋除尘器,防止工业萘粉尘飞扬。

(12)沥青系统产生的沥青烟送入排气洗涤塔净化后排放。

(13)主要生产操作场所设有隔离操作室、仪表室。焦炉炉顶、地下室、冷鼓鼓风机室、泵房等尘毒物质容易聚集的部位,按标准规范设置适宜的通风设施,降低尘毒物质的浓度。

(14)锅炉烟气采用袋式除尘器除尘。

(15)对设备、管道法兰的密闭性经常进行检查,防止跑、冒、滴、漏现象的发生。

(16)散发有毒有害物质的工段设置便携式有害气体检测设施,并配有氧气吸收器、防毒面具等个体防护器材。

4.4.2 高温及热辐射防护措施

在有可能出现热辐射的装置(部位)采取高效隔热措施,防止热辐射发生。具体如下:

(1)焦炉炉顶等处设轴流通风机组。

(2)炉顶两端各设工人休息室,并设吊扇通风防暑降温。

(3)四大车司机室设空调。

(4)焦炉地下室、交换机室、调火工房设轴流风机全面排风。

(5)焦炉上升管、蓄热室封墙、热电站锅炉等处采取相应的隔热措施。

(6)煤气净化的各泵房均设置轴流风机全面排风,消除泵房内余热。

(7)高温介质设备、管道均采用相应的隔热保温措施。

(8)对温度较高的工作场所操作人员采取必要的个体防护措施。

(9)为了进一步减轻高温辐射造成的危害,生产场所设置相应的轴流通风机组。

(10)蒸馏釜等设备均采取相应的隔热保温措施及附有必要的温度监测仪表。

(11)对在温度较高的工作场所操作人员采取必要的个体防护与保健措施。

4.4.3 减振与降噪声措施

(1)在设备选型中优先选用低噪声设备。

(2)在设备布置时将噪声较高的设备置于室内,个别在建筑设计中拟采用吸声或隔声的建筑材料,可防止噪声的扩散与传播。

(3)在气动噪声设备上设置相应的消声装置。

(4)对振动较大的设备设置单独基础或对设备底座采取减振措施,并在进出口采用揉性连接。

(5)在噪声较高的生产场所设置相应隔声操作间,噪声强度较高的工作场所的操作人员采取必要的个体防护措施。

(6)厂区总平面布置中根据地形、声源方向性、建构筑物的屏蔽作用以及绿化植物的吸纳作用等因素进行布局,以减轻噪声的危害。

4.4.4 个人防护及应急救援措施

本项目拟按相关规定发放个人防护用品,粉尘浓度大的作业场所配防尘口罩,散发有毒有害物质的工段设便携式气体检测设施,易发生事故的场所设应急救援照明设施,配备氧气呼吸器、防毒面具、防护手套、应急药品及器械等应急器具。本项目在安全和消防方面有防火防爆措施及事故应急照明、火灾自动和手动报警装置等。

4.4.5职业卫生管理及生活辅助设施

(1) 职业卫生管理

为保证各项工程建设、生产安全运行,拟设置专门的职业卫生机构,负责对全厂职业安全卫生进行监督管理。

(2)生产生活辅助设施

按照《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002的要求,本工程根据生产特点、实际需要和使用方便的原则,拟设置相应的辅助用室,其中生产卫生用室有车间综合办公楼、更衣室、盥洗室等;生活用室设置休息室、浴室、宿舍、食堂、厕所等。此外还有相应的卫生用室及医疗卫生机构等全厂性的辅助用室。

4.3.6 职业卫生设施经费预算

 

职业卫生经费应包括防护设备、卫生设施、个人防护用品、应急救援设施、职业病危害预评价、职业病危害控制效果评价等费用。本建设项目的职业卫生设施经费预算约占项目总投资的2.42%,其构成详见表4—3:

4职业卫生设施经费预算表

        

      用 (万元)

洗煤职业卫生设施

200

炼焦职业卫生设施

2700

甲醇职业卫生设施

1300

焦油加工职业卫生设施

1500

苯精制职业卫生设施

1500

公用工程职业卫生设施

900

     

8100

 

 

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