作业场所职业病危害控制及防护.doc

作业场所职业病危害控制和防护
于长武 张国华 张江涛
(中油辽河油田公司， 124010 辽宁省盘锦市)
摘 要 通过对作业场所职业病危害因素的识别与评估，确定噪声、汽油为辽河油田公司最重要的职业危害因素。为降低作业场所噪声、汽油指标，减少对岗位员工的危害，辽河油田公司采取降噪、通风排毒技术对超标作业场所进行治理，同时加强现场监督管理，有效削减了职业病危害，取得了很好的效果，作业场所职业病危害因素检测总合格率从2005年的79.12%提高到2009年的99.55%。
关键词 职业病危害 控制 防护
引言
随着时代的发展和社会的进步,人们越来越重视职业健康工作。辽河油田公司按照集团公司和股份公司要求,每年对有害作业场所进行检测,对岗位员工进行健康体检。通过检测发现，油管厂等场所的噪声、生产单位化验室的汽油超过国家规定职业卫生标准，发现部分员工听力受损。为解决噪声、汽油对一线员工身心健康的损害及对周围环境的污染，辽河油田公司于2003～2005年立项研究噪声治理技术，选取兴采油管厂、欢采油管厂、特油大十二热注站、茨采茨三注水站4个具有噪声污染代表性的场所进行试点治理，对所有生产单位化验室进行通风排毒治理，治理后全部达到国家规定职业卫生标准。2006～2009年公司将此技术广泛应用于锦采等6个油管厂、欢采热注19#站、茨采茨一注水站等62个作业场所的噪声治理。通过治理，使辽河油田公司作业场所检测总合格率从2005年的79.12%提高到2009年的99.55%（详见表4），职业病危害因素得到有效的控制。
1 识别、评估各生产环节中存在的职业病危害因素
职业病危害因素识别与评估是职业病危害控制最基础工作，也是开展职业病防治工作的最基本技能，是确定职业病危害场所和岗位、开展职业病危害项目申报、健康监护人群和健康监护项目确定、建设项目职业病危害评价等工作的基础。通过对生产工艺过程、劳动过程和作业环境详细调查，从而确定生产中存在的职业病危害因素的性质、品种及职业人群的接触情况。通过对辽河油田生产过程全面的调查、分析,识别出辽河油田生产中存在的主要职业病危害因素有：噪声、电焊烟尘、煤尘、氨、硫化氢、苯类、汽油、甲醇、一氧化碳、氮氧化物、放射线等，其中噪声占60%以上（详见表1）。但职业病危害因素是否对作业人员的健康造成损害以及损害的程度，则取决于作业条件，包括接触机会、接触方式、接触时间和接触强度等。因此，对职业病危害因素的浓度（或强度）及其可能对作业人员健康造成损害的危险程度，还必须通过环境监测、生物监测和健康监护综合分析评价和估测。辽河油田公司针对识别出的各种职业病危害因素按照国家标准规范进行了检测，检测结果表明超标的作业场所主要是油管厂、热注站、高压注水泵房等场所产生的噪声。健康监护资料也表明，从事接触噪声作业人员中每年都检出一定数量的患禁忌证者和观察对象，说明噪声作业对作业人员的身体健康造成了一定的损害（详见表2）。
表1 2007～2009年噪声场所比重情况

2007
2008
2009
噪声场所数
206
438
432
检测场所数
335
657
671
噪声比重（%）
61.49
66.66
64.38

表2 2007～2009年噪声从业人员健康监护情况

2007
2008
2009
实检人数
2803
5956
6211
禁忌证
28
5
4
观察对象
153
206
401

2 利用卫生工程技术进行超标作业场所职业病危害治理，最大限度地控制职业病危害因素
在识别、评估的基础上，辽河油田公司决定将油管厂、高压注水泵房、热注锅炉房的噪声以及采油厂化验室的汽油确定为重点治理的对象，立项进行研究，并试点进行试验。
2.1 油管厂噪声治理
油管厂是用来加工修复已用油管使得油管再次利用的作业场所。噪声来源于油管间的相互碰撞、油管的清洗及车床的运转，尤其是油管碰撞声峰值达到136dB(A),而人耳的听觉上限为120dB(A)，超过上限值16dB(A)，尽管碰撞声是非持续性噪声，但它对人体的伤害是非常严重的。经过论证，降低修复车间噪声只有消除油管间的碰撞声音，再辅以吸声、隔声、阻尼降噪等方法，才能解决油管厂噪声超标问题。
为此，2003年辽河油田公司结合生产实际情况，设计了具有整机运行平稳，执行工作准确可靠、安全环保、能耗小；升降系统采用液压结构，具有体积小、重量轻、外形美观、运行平稳、无噪音和过载保护等功能；易于维修保养，费用低以利于推广等特点的油管防碰撞自动运行装置。油管运送装置由车体及行走系统、升降系统、传感器及电控系统组成。整个运送装置全程自动控制，采用光感装置自动控制、丝杠传动机构，动力源为电动机。整个防碰撞装置由防碰车运送装置和行走装置两部分组成。防碰车由挡块、液压缸、电磁阀等装置组成，行走装置由丝杠、电动机、电磁抱闸、变速器等装置组成。防碰车往复运动原理如下图1：

图1防碰车往复运动原理
当油管滑下时，切断感应器1的光感线使得电机启动并正转，钢管碰到防碰车的挡块，防碰车带着油管一起下移，移动速度为250mm/s。下移至已翻过去的油管（或始端遮物），使光感器2的感应射线被切断时，电机断电，电磁抱闸刹车，防碰车停止下移，在电磁换向阀的控制下，防碰块垂直下移，油管滚下。这时光感器1的射线又被开通（光感器2的光感线被切断，光感器3的光感线未被切断），防碰车延时2s后电机通电启动并反转，防碰车水平上移，同时在电磁阀的控制下挡块垂直上移。当防碰车上移到光感器3被预先设定好的控制块切断光感线时，电机断电。电磁抱闸刹车，防碰车回复到起始位置。在防碰车反复输送油管的过程中，当平台摆满油管时，即光感器2和光感器3的射线同时被切断时，防碰车自锁，系统关闭。防碰车两端装有安全限位开关，当光感器失灵时只要碰上防碰车两端的限位开关，整个电器控制系统全部关闭。
根据设计方案制造4套样机，安装在兴隆台采油厂油管修复生产线上，经过反复运行试验，多次对液压控制、举升、传动系统改进完善，第三代产品于2004年9月在兴隆台采油厂油管修复车间安装运行，经现场检测，油管碰撞产生的噪声峰值由原来的136dB(A)下降到86dB(A)。2005年，将这一装置应用在欢喜岭采油厂油管厂修复车间，并辅以吸声处理，车间内噪声最高值为83dB(A)，取得了很好的效果。2006年，将此技术推广应用于锦州采油厂等6个油管厂噪声治理，解决了辽河油田公司油管厂噪声超标的问题。
2.2 高压注水泵房噪声治理
注水泵发出的噪声主要由机械性噪声、电机噪声、管道振动噪声等各种噪声叠加在一起,具有以低频为主的宽频带噪声的特性。针对注水泵的声源频谱特性，经过反复研究，确定注水泵房的噪声治理技术为室内吸声、室内隔声、浮筑隔振隔声相结合的综合治理技术。我们选择以茨榆坨采油厂茨三注水站高压注水泵房进行试点治理。
2.2.1 室内吸声
注水泵房为砖混结构，表面光滑，声音通过地面、墙面、顶面等产生反射。这种结构的房间混响声尤为突出，为此，在墙面、顶面采用强吸声处理，以达到吸声降噪的目的。墙面、顶面构造示意图见图2、图3，室内吸声处理平面图见图4。

图2 墙体吸声构造示意图

图3 吊顶吸声构造示意图

图4 吸声体平面示意图
吸声处理采用高效吸声多孔材料。其吸声原理为：声音通过介质振动传播，当声波入射到多孔吸声材料表面时激发起微孔内的空气振动，空气与固体颗粒间产生相对运动，由于空气的粘滞性，在微孔内产生相对的粘滞阻力，使振动空气的动能不断地转化为热能，使声能衰减，从而达到降噪的目的。多孔吸声材料由超细纤维材料复合加工而成，在空气中容易脱落，因此在表面装饰一层穿孔铝扣板内饰无纺布。这种结构既能保证纤维材料不脱落，也能使穿孔板在低频段充当亥姆霍兹共振器，与墙体之间50 mm空气层共同作用，对低频吸收效果较强。穿孔铝板采用与三角龙骨扣装连接，在穿孔铝板表面做喷涂处理，具有清洁及更换方便的特点。
2.2.2 室内隔声技术
室内噪声主要由直达声和反射声两部分组成。在墙面及顶面做吸声处理，能够降低室内反射声，但直达声依然存在。因此，还必须采用隔声技术来降低室内直达声。
隔声技术主要是采用声屏障将噪声源与接收者隔离，降低直达声的传播。当声波到达隔声屏障的时候，一部分被反射，一部分透射到另一侧。隔声屏障的两面做吸声处理，吸收反射声和透射声，以达到良好的隔声效果。为了更好地抑制吻合效应和低频共振，在隔声屏障上加装双面阻尼层。当声波到达隔声屏障时在一定频率范围内与屏障本身的固有频率相吻合，使该频率段声波沿结构传递，这部分声能会大量地透射到另一侧。为提高屏障的隔声效力，结构上也采用了高效阻尼材料工艺。阻尼材料是一种高分子材料，应用于薄板结构的振动控制，在转换模态时具有高阻尼特性，可对振动结构在较宽频率范围内起到抑制峰值的作用。屏障摆放如图5所示。

图5 茨三注屏障摆放图
针对高压注水泵房的实际情况，充分考虑到安全通道的预留、机器散热通风及设备维修等问题，设计时采用移动式隔声屏障。隔声屏障底角采用可锁式万向轮，移动方便，安全系数高。
2.2.3 浮筑隔声技术
休息室、值班室内声压级和振动超出国家标准，根据现场实测情况分析，其噪声以低频声为主。由于与注水泵房仅一墙之隔，注水泵房降噪处理前发出的噪声频带较宽，人耳对高频声十分敏感，听到的声音以高频为主。注水泵房做降噪处理后，中高频声能被吸收较多，泵房内的泵运转产生振动，除辐射空气声外还不断将振动传递，并通过重墙及地面传入休息室及值班室，室内人员会明显感觉到振动，振幅越高频率越低对人体伤害越大，最有害的振动频率是与人体内脏器官固有频率相吻合的频率。振动控制与噪声控制不同之处是采用阻尼、隔振等措施减弱低频振动的传播，使室内声压级和振动达到国家标准，保护人及灵敏仪器免受影响。解决茨三注水站休息室、值班室等已建成建筑构筑物固体传声最有效的办法是采用浮筑隔声技术。基本原理就是把原来的刚性连接改为柔性连接。在休息室、值班室、维修室内设计减振地面，减弱振动通过地面传播，墙面及顶面设计轻型隔声结构，并与原墙体保留20 mm厚空腔，隔绝振动通过墙面的传播。具体结构做法如图6、图7所示。

图6 值班室浮筑隔声房平面图

图7 浮筑结构构造示意图

2.2.4 隔声门窗
门窗是隔声的薄弱环节，普通门窗的隔声量一般仅有25dB。高压注水泵时运转产生大量声能，通过门窗透入到休息室及值班室内，使休息室、值班室内噪声超过国家标准。隔声门是在门扇内形成空腹，内填吸声材料。隔声门扇的隔声量可达到50～55dB。隔声窗是在窗扇和窗框之间使用密封橡胶条,使用两层玻璃完全分离的方法，形成双层窗提高隔声性能，玻璃的间距至少大于50 mm。空气层使得两层玻璃独立振动，隔声可以提高10～15dB。双层窗能降低250Hz以及250Hz以下低频范围的噪声。利用隔声门窗的高隔声性能提高门窗的隔声效果，达到降噪的目的。
2.2.5 治理效果
通过采取吸声、隔声、浮筑隔声等综合措施对高压注水泵房噪声进行治理，使高压注水泵房噪声由原来的88～99dB(A)（1台注水泵运转）下降到73～81.5 dB(A)。休息室、值班室噪声由原来的60～75dB(A)下降到42～48dB(A)。
2.3 热注站噪声治理
热注作业是稠油开采过程中必不可少的一项工序，其作业场所的噪声来源于鼓风机、燃烧器、空压机、柱塞泵、水泵等设备，声压级高达94～107 dB(A)。噪声为空气动力性噪声、机械性噪声、管道振动噪声等叠加而成，其噪声频谱特性为中频，针对热注站的声源频谱特性，经过反复研究，确定采用吸声、隔声、消声综合措施对热注作业场所进行降噪治理，我们选择特种油开发公司大十二站进行试点治理。
2.3.1 室内吸声、隔声技术
热注锅炉房室内吸声、隔声构造做法同茨榆坨采油厂茨三注水站高压注水泵房构造做法。热注站吸声处理平面图、屏障摆放示意图见图8、图9。

图8 热注站吸声处理平面图

图9 屏障摆放示意图

本工程设计的隔声屏障为半封闭式围护结构，为了方便操作人员的现场操作及隔声屏障内设备的通风散热，设置了门式隔声屏障，在屏障上安装了观察窗，方便员工察看仪表和设备，带窗屏障根据等隔声量原则设计了双层不等厚中空玻璃，其隔声量与屏障隔声量相同。
2.3.2 室内消声技术
锅炉风机进风口噪声为107dB(A)，对其做局部降噪处理。主要是采用消声器进行消声处理。消声器是一种既可使气流通过又能有效地降低噪声的设备，消声器种类多可根据噪声频谱和现场情况灵活应用。根据风机进风口的噪声频谱分析，此处噪声以中高频为主，因此设计为阻性消声器，设计消声量≥20dB(A)。消声器示意图见图10。

图10 消声器示意图
我们设计的阻性消声器在加装阻性材料保证消声效果的同时，还在消声器外壳内壁安装阻尼层，高效阻尼层的应用可以改变外壳的内阻尼，从而抑制吻合效应和低频共振，使吻合频率向高频移动，超出平常机械噪声的适用范围，提高消声器自身的消声和隔声性能。
2.3.3 治理效果
通过采取吸声、隔声、消声综合治理措施对热注站噪声进行治理，使热注站噪声由原来的74～107dB(A)下降到60～87dB(A)。
2.4 化验室汽油超标治理
辽河油田采油、集输生产单位的化验室主要开展原油含水化验，在样品的蒸馏和洗瓶操作中接触汽油，以前的化验大部分是敞开式操作，室内采用墙壁通风扇进行通风排毒。个别化验室短时间（15min）空气中汽油浓度达到1000mg/m3以上,超过国家职业卫生标准数倍（短时间接触允许浓度为450mg/ m3）。为此，2005年，辽河油田公司采取措施对所有化验室进行了通风改造，安装密闭通风橱，将敞开式的操作改为密闭式的操作，实现了化验操作全部在机械通风橱内完成，有效降低了化验室空气中的汽油浓度，经检测，全部达到了国家规定的职业卫生标准，使公司毒物作业场所检测合格率达到100%。
综上所述，通过2005～2009年对油管厂、高压注水泵房、热注锅炉房的噪声及采油厂化验室的汽油职业病危害因素的治理，不论是场所总合格率及职业病危害类别合格率都有了显著的提高（详见表3、表4），同时职业禁忌证的检出率也呈下降趋势（详见表5）。

2005
2006
2007
2008
2009
检测场所数
340
331
335
657
671
合格场所数
269
202
291
638
668
合格率（%）
79.12
84.00
86.86
97.10
99.55
表3 2005～2009年场所检测合格情况一览表

表4 作业场所职业病危害因素合格率（%）对比

噪声
粉尘
毒物
总合格率
2005年
78.01
100
81.13
79.12
2009年
99.53
98.18
100
99.55

表5 2007～2009年噪声从业人员禁忌证检出情况

2007
2008
2009
实检人数
2803
5956
6211
禁忌证
28
5
4
禁忌证检出率（%）
0.99
0.08
0.06

3 加强职业健康防护，控制和消减职业危害风险
虽然一些场所经过治理，职业病危害因素的浓度（或强度）控制在国家职业卫生接触限值以下，但仍有部分修井作业、压裂作业、活动锅炉房等噪声作业场所无法通过卫生工程技术达到控制职业病危害的目的。对此我们通过加强日常职业健康管理，每年开展职业病危害作业场所检测和员工健康体检，对体检中发现有听力损失等职业危害的员工进行复检，并重点监护，对诊断为职业禁忌症的员工调整工作岗位。加强员工个人防护，为员工配备有效的个人职业健康防护用品。积极开展职业健康教育和培训，提高员工职业危害防范意识，全方位降低职业危害的风险。
4 开展建设项目职业卫生“三同时”工作，从源头控制职业病危害因素
国外有关专家对职业病造成的经济损失与预防职业病的资金投入作了对比研究，得出7：4：1的结论。也就是说，如果企业发生职业病和职业性伤害所造成的经济损失是7，那么在发生这些损害之前就对生产中的职业危害进行治理，所需投资只有4，如果企业在新建时就将预防职业危害的措施与主体工程同时考虑，其投资仅为1。《职业病防治法》明确提出可能产生职业病危害的建设项目要开展职业病危害因素评价工作。近几年随着《职业病防治法》的深入贯彻和实施，辽河油田建设项目职业卫生“三同时”工作逐步走上从源头控制职业病危害因素的轨道,如《欢喜岭齐40块转蒸汽驱稠油开采项目》、《电力集团烟气脱硫达标工程》等建设项目，从可行性研究阶段、初步设计阶段、施工设计阶段的职业卫生审查，到施工过程中的职业卫生监督检查，竣工验收过程中的职业病危害控制效果评价及对职业危害防护设施的验收，全程进行职业健康管理，从源头控制职业病危害，为HSE管理工作奠定了良好的基础。
5 参考文献
[1] 秦佑国，王炳麟.建筑声环境.清华大学出版社，1999
[2] 刘惠玲．环境噪声控制.哈尔滨工业出版社，2002
[3] 陈秀娟．实用噪声与振动控制.北京化学工业出版社，1996
[4] 金泰廙．职业卫生与职业医学,第五版,人民卫生出版社

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