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涂料行业危险有害因素分析

涂料产品种类繁多,所需原料涉及多种类别,包括有机醇、有机酸、树脂、颜填料、助剂、溶剂等,这些原料和产品中除了无机颜填料外都是有机物,均属易燃物,有些还是剧毒品,绝大部分已被列入《危险化学品名录》。

1、 生产过程中危险有害因素分析

涂料生产过程中,从原料到成品都存在着易燃易爆、有毒有害等危险特性,容易引起火灾、爆炸、中毒、 灼伤或其他事故。

(1)火灾爆炸

涂料中的油脂、树脂及各种溶剂、催干剂、增塑剂等都是有机物,且绝大部分都是易燃、可燃物。一般涂料的组成中,这些易燃物所占的比例在 50 %左右,有的高达 70 % ~ 80 % ,生产过程具有较大的火灾爆炸危险性。

硝基涂料生产中使用的硝化棉属于一级易燃固体,遇到明火、高温、氧化剂和有机胺类化合物都会发 生燃烧和爆炸。硝化棉中游离酸的存在,容易引起酯的水解反应,释放出二氧化氮,二氧化氮又会进一步引起硝化纤维的分解。由于此分解是放热反应,温度的升高更加速了分解反应,从而使温度急剧升高,最后导 致硝化棉的自燃,这也是硝化棉最危险的性质,而干燥的硝化棉更容易发生这种燃爆危险。

生产过程中生产设施、储存容器密闭性差,特别在色漆生产现场,各种大小调漆缸 ( 桶 ) 、槽、罐比较多,有相当一部分设备是非密闭的,生产现场散发出易燃有毒的溶剂蒸气或粉尘,如果在空气中达到爆炸极限,遇火源即会引起火灾爆炸。

涂料生产过程中存在的多方面的火源更增加了火 灾的危险性,表现在:

①树脂合成过程中,使用蒸汽、导 热油或电感加热,在试制、检验分析中也使用各种电烘 箱、电炉等加热设施,对于低沸点的易燃液体,在高温下加剧了易燃物的挥发,具有爆炸危险。

②静电是涂 料生产中较为常见的一种现象,生产中大量使用的有 机溶剂都是电的不良导体,容易导致静电积聚,如果防 静电措施不良会产生静电火花。在树脂对稀过程和调漆搅拌过程中会产生静电;在溶剂、树脂和漆浆的过滤过程中由于物料与容器和滤网的摩擦也会产生静电;物料输送过程中,如果流速控制不当也会产生静电。 因此,有可燃液体的作业场所可能由静电火花引起火灾;有爆炸性气体混合物或爆炸性纤维混合物的场所 可能由静电火花引起爆炸。

③ 生产中使用的电气设备较多,如机电设施、配电设施、电气线路、排风设施、开 关等,如果电气设备在选型、安装时不符合防爆要求,线路老化、安全性能差等,产生电火花将导致易燃物的燃烧、爆炸。

④检修过程中的电 ( 气 ) 焊等产生的火源, 也会引起火灾爆炸事故。

⑤ 管理不到位,用有机溶剂拖地、擦洗设备或衣物;将废弃的滤布、纱头、手套等任意堆积在车间不及时处理,时间长了导致自燃;生产场 所穿铁钉鞋、吸烟、打手机等;违章用铁器敲击设备、管 路或用铁制工具加料等。这些都会产生火花而导致火灾爆炸。

(2)中毒

树脂生产过程中多种原材料如芳香烃类 ( 甲苯、二甲苯等 ) 、醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯等都属于有毒有害品,对眼睛、皮肤、黏膜都具有强烈的刺激作用。长期接触这些毒物会引起中毒,最常见的就是苯中毒。苯系物在各类树脂生产中都用到,短时间内接触高浓度苯可引起急性苯中毒,长期接触苯可能发生慢性中毒,表现为头痛、失眠、记忆力减退、血细胞和血小板减少,甚至发展成再生障碍性贫血及白血病。

油漆生产中使用含铅颜料如红丹、黄丹等,长期吸入铅尘会导致铅中毒,出现神经衰弱、四肢酸痛及麻木、肌无力、腹泻、贫血及肝脏损害等。一些重金属颜料、助剂还被国际癌症研究机构列入了致癌物名单,长期接触对人体健康极为不利。

聚氨酯生产中的甲苯二异氰酸酯是剧毒物质,特别是加热或燃烧时分解成有毒气体,除呼吸道和消化道外,还能经皮肤吸收,对人体健康极为不利。 色漆生产现场,配料、对稀、研磨、调漆过程都是敞口作业,生产现场弥漫着大量的有毒物质,如果厂房内无通风措施或者通风设施不够、作业人员防护措施不 全,则对健康产生严重威胁,严重时导致中毒。毒物的 长期挥发和积聚,还会污染周边环境。

(3)粉尘危害

涂料生产中使用大量的矿物粉料,如碳酸钙、立德粉、钛白粉、滑石粉、炭黑等,这些粉料细度很小,在空气中长时间漂浮而不降落,人员长期接触会危害健康, 如累计到一定的量,可引起肺病。粉尘危害主要在配料岗位,人工投料时很容易造成有害粉尘的弥散。具有致癌性的粉尘对健康的危害就更严重。

(4) 噪声与振动危害

涂料生产中噪声与振动危害主要来源于引风机、砂磨机、真空泵、离心机等,如果这些噪声设备没有按规定要求布置在单层厂房内或多层厂房的底层。没有采取消音和防振措施,噪声值超过规定的限制。人员长期在噪声和振动环境中作业会得职业病。

设备的振动,可导致密封失效、焊缝开裂或管件因不断摩擦致使壁厚减薄,造成介质泄漏,污染环境。乃至发生火灾爆炸危险;设备上控制仪表因振动,有可能造成失灵、误报等事故。

(5)高温危害

涂料生产中需要用电感、导热油、蒸汽等作为加热介质,生产中存在的高温设备如酯化釜、醇解釜、丙烯酸树脂反应釜、聚氨酯树脂反应釜、锅炉以及导热油管道、蒸汽管道等,这些设备如保温不良,有产生高温辐射和烫伤的危险。

(6)灼伤

涂料生产中使用的氢氧化钠、硫酸以及有机酸等都是腐蚀性物质,溶剂大都具有腐蚀性,而且这些溶剂广泛使用在各类树脂漆和色漆生产中,容易产生腐蚀性灼伤。

2、典型生产过程危险有害因素分析

(1)热炼和树脂合成生产过程

树脂生产装置为甲类火灾危险区域,必须严格操作。生产过程如果反应釜不密闭,有毒有害物质大量散发在厂房内,不但影响作业人员的健康,而且易燃易爆物品在空气中达到爆炸极限,遇到火源就会引起火灾爆炸等严重事故;如果在投料过程中没按配方量进行,多投料或投料过快,或者高温下加料都会导致涨锅溢料,接触火源会导致火灾;酯化反应操作时如升温速度过快或加热温度过高,有可能导致液体物料喷溅或固体粉料飞扬;投料有误或物料液面低于受热面而造成局部过热,反应物高度聚合放热、温度失控,对树脂酸值和黏度控制不好等都会使树脂胶化而引起火灾。对稀过程中,如加入溶剂速度过快会产生静电火花引起火灾爆炸危险。树脂稀释时,如果物料温度过高,可能产生大量的蒸气,向下漂流,一旦接触到火源轻则燃烧,重则爆炸。对稀时如搅动不均匀或搅动停止,会使局部树脂溶解不匀而变黏变稠,造成继续反应,温度上升而发生爆炸。稀释温度过高,超过稀释剂沸点,产生大量易燃蒸气,易涨锅。进行反对稀时,如投入树脂的温度高于对稀罐中的温度,容易造成对稀罐内产生过量气体,造成对稀罐内的压力过高,导致燃烧爆炸的危险。

过滤操作中有大量的甲苯、二甲苯等溶剂蒸气挥发出来,操作间若通风不良,在空气中达到爆炸极限。遇到火源有引起火灾爆炸的危险。滤布不经常清洗而任意堆积在车间内,有发生自燃的危险。

树脂生产中因涨锅、溢料等会造成冷凝器管路堵塞不畅,使不凝性气体不能逸出,导致冷却水不足或堵塞,以致反应釜内压力或温度升高,也易导致事故。

(2)色漆生产过程

色漆生产过程由配料、研磨、调色、过滤、包装等工序组成。

色漆生产中从配料、预混到分散、研磨等整个操作过程都是敞开进行的,研磨中漆浆温度可达 50 ~ 60 ℃ ,有大量的溶剂蒸气逸散在车间内,存在较大的火灾爆炸危险性和毒害性。同时,搅拌机、研磨机等高速运 转的设备产生的摩擦热,加大了火灾爆炸的危险性。当开启含有稀料、半成品的大桶时,若用铁质工具容易产生火花而引发火灾爆炸。

洒在地面上的涂料,如用含有化纤织物的纱布用力擦拭,容易产生静电火花,引起燃爆。

色漆装桶属于开口操作,大量溶剂挥发,影响作业人员的健康。

(3)硝基涂料和过氯乙烯树脂涂料生产过程

硝基涂料是将硝化棉、稀释剂和一定的溶剂在溶解釜内溶解制得硝基树脂溶液,然后用制好的色浆、溶剂进行混合调制,再经过滤而得到产品。生产过程分 为树脂溶解、色浆制备、调漆、过滤包装等工序。 硝基涂料生产场所为甲类火灾危险区域,防爆区域为二区。硝化棉是一种极易燃烧的絮状纤维,在投料溶解过程中稍有疏忽,即引起燃烧。如加料过快或过多,会使未溶解的硝化棉与搅拌器摩擦,产生静电而起火爆炸;操作中使用铁制工具或穿铁钉鞋会产生火花; 掉落在设备外面的硝化棉如不及时清理,当班硝化棉没有用完,车间存放余棉等都会留下火灾隐患。硝基 涂料生产场所的地板应采取防静电措施,否则也容易造成静电积聚。

硝基涂料用溶剂是醋酸丁酯、醋酸乙酯、乙醇等多种有机溶剂的混合物,用塑料管输送溶剂时若没有防 静电措施,容易产生静电积聚而导致危险。

由于生产中存在二甲苯等比空气密度大的易燃液 体蒸气,其泄漏后沿地面扩散,如果地面通风不良,造 成易燃蒸气的积聚,同样有火灾爆炸危险。

硝基和过氯乙烯树脂轧片过程中也容易着火。如没有严格按配方进行配料,颜料、树脂混合不均匀,辊间间距太小,辊筒表面温度过高等,轧片时工具或金属物件掉人辊间,也会造成事故。

(4)稀释剂配制及包装过程

稀释剂配制是由外来溶剂在溶剂混合罐中充分混合,经过滤净化,检验合格后装桶包装。

稀释剂岗位也是易燃易爆场所,稀释剂配制过程中,溶剂的强制循环混合以及过滤净化,容易产生静电,导致易燃易爆物料的燃烧爆炸。包装过程如操作不当,容易造成溢料。

3、总结

通过以上分析可以看出,涂料生产过程中主要的危险因素为火灾爆炸,主要的有害因素为中毒,其他还有粉尘、噪声与振动、高温、灼伤等危险有害因素,这些危险有害因素在生产中普遍存在,不容易防范、发生事故后果严重。希望通过本文的介绍,使企业安全管理者、操作人员能够认识这些危险有害因素的存在,以便对涂料生产这一危险行业的安全技术管理和职业健康安全防护提供一些参考。

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