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涂装安全工程及其标准化
江苏省劳动保护科学技术研究所 沈立
一
前言 自从人类发明了涂料 涂装工艺也就随之产生 涂装 是产品表面装
饰和材质保护所采用的最有效手段之一 从一般意义上说 涂装是指采用 合适的施工方法和工艺技术 将不同种类的涂料涂覆在物体表面并牢固附 着于被涂物体的涂料成膜工艺过程 涂装作业过程与涂装安全工程的技术 管理领域涉及到各种危险 有 害因素 主要存在于涂装生产过程与使用的设备 物料之中 在过去的几十年里 整个工业技术的进步相当迅速 涂装工艺的变化很大 例如 阴极电泳和粉末涂料的涂装已经而且还 在不断飞速发展 而汽车制造行业的工艺改进 形成了重新采用浸渍处理 法的强烈趋势 为了使产品具有更高的质量 人们又开始对合金和镀层金 属这样一些新型基材进行涂装 工业涂装的兴起 又同时促进了涂装前处理技术和工程的开发 以及 涂装流水线设备的长期发展 这些都迫使与其配套的前处理工艺为之做出 相应的改进 磷化技术是涂装前处理工艺中的主角 其历史发展过程中 有关磷化 技术的绝大部分原始文献都是来源于专利说明书 通过这些资料可以看出 磷化技术的早期发展过程 有关专利的数量是相当可
观的 仅 1958 年就 有 522 项 但其中具有实际重大意义的并不多 现代磷化技术的发展过 是磷化技术的基础奠定期 这一时期完成 磷 程可分为四个阶段 1. 第一次世界大战之前 2 3 4 第一 了许多基本的科学发现和技术发明 最主要的技术发明出现在美国 二次世界大战之间 逐步进入规模化的工业应用时期 化技术的实际应用首先还是在美国得到发展 第二次世界大战期间 第二次世界大战之后 由于军工需求的压力 发现了磷化技术的 新用途 并迅速得以工业化应用 尤其是在德国 专家们的主要研究工作是在应用广度上改 进这项技术 尽管技术改进的成果不断涌现 工艺的控制效果精益求精 但并未像技术的初创时期那样产生明显的革命性发展
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对于涂装生产与时俱进的高质量需求 促使制造商们追求包括前处理 工艺指标在内的产品达到更高性能指标 而为满足节能降耗的普遍要求 又促进了前处理工艺低温处理法的研究和开发 人们对前处理应用工艺的 技术研究始终没有停止 尤其是在微电子技术革命的前提下 有了精密控 制系统的不断开发 可以保证前处理过程始终处于最佳状态 总之 现代工厂涂装大都采用流水线作业 标准化的工艺流程的标志 性工序有淋涂 浸涂 滚涂 电泳 静电喷涂 包括溶剂型涂料和粉末涂 料 等 配套的还有各种涂装前处理工艺 以及涂装后的各种干燥 成膜 工艺 而与这些工艺过程有关的所有工艺操作 运行控制和管理 都属于 广义解释
的涂装工程 改革开放以来 我国涂装技术有了长足发展 工业涂装技术的广泛引 进和二次开发大大促进了涂装质量的提高 它直接关系产品的竞争能力和 市场开发 涂料产量从 1980 年的 48 万吨 达到近年来的 200 多万吨 但 是 涂装作业涉及多种危险 有害物料 涂装设备还存在一定危险环节 其工艺过程不可避免地存在着潜在的危险 有害因素 尤其有相当一部分 企业的涂装车间 作业场所劳动条件差 安全设施不完备 对此 已经引 起社会不同程度的关注 80 年代初期开始 我国安全生产主管部门就组织跨行业的专家进行过 专题调研论证 针对涂料产品的组份结构高毒 涂装工艺高耗 防护技术 简易的主要问题 制定了治理危害的技术政策 并启动了针对涂装作业的 安全标准化工作 经过多年努力 开始取得初步成效 二 涂装危害类型 1 火灾事故是涂装作业的重患 根据专项调查 仅 1993 年至 1996 年四年期间 我国经济发达地区的 涂装类企业共发生涂装火灾事故约 2200 起 以上 场所 其中 特大火灾事故 27 起 重大火灾事故约 252 起 烧毁厂房等建筑物 10 万平方米 设备 700 套(台) 伤亡 70 人以上(其中死亡 50 人以上) 直接经济损失 1.13 亿元 设备爆炸事故也时有发生 此外 涂装物料中挥发性可燃溶剂蒸气及可燃性粉尘引起的涂装作业 同时 有关调查还发现 涂装车间的防火 防爆有难度加大的趋势 随着涂装工艺技术的发展 电气起火已经成为火灾事故最主要的原因 其
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所占比例已从 80 年代中期的 23 上升到 90 年代中期的 50
并且随着
涂装生产的规模化发展 这个比例还有可能上升 涂装生产向大型化流水 线方向发展是效益经济驱动工业现代化的必然 随着国际加工业大量转移 中国 十多年来 我国已建成涂装流水线数千条 火灾损失亦趋向严重化 每起火灾事故平均直接经济损失近二百万元 有的特大火灾事故直接经济 损失高达六百万元 2 职业危害仍然十分严峻 根据从公开获得的国内资料 1994 年至 1997 年的不完全统计 分析 涂装作业场所苯中毒患病率 1.05 苯致再障 15 人(死亡 4 人) 白血病 同 7 人(死亡 5 人) 急性中毒 54 人(死亡 6 人) 其中 苯中毒 22 人(死亡 6 人) 铅中毒仍有发生 太原调查含铅油漆作业 铅中毒患病率 1.1 时 涂装作业中的粉尘环境也在增加 有些粉尘作业点的粉尘危害尚未得 到有效控制 例如 山西某锻压机床厂油漆打磨作业检出 I 期矽肺工人 检出率 4 此外 其他职业危害也日渐突出 职业危害呈现多样化发展 随着涂 料及有关化学品的开发 有机溶剂危害已引起社会广泛关注 急性中毒涉 及的有机溶剂达 8 种以上 职业性皮肤病涉及的毒物有防腐油 大漆 汽 油 甲醇等 四氯乙烯皮炎检出率 100 醋酸乙酯等危害也多有报道 喷 汽油清洗作业的汽油中毒患病 率 1.46
随着新的涂料和涂装工艺的推广应用 新的职业危害显露 过去不常 见的职业危害现在却屡有报道 比如 放射性夜光涂料肝损伤 59.5 漆工艺的慢性咽炎 30.6 过敏性鼻炎 18.5 甲苯二异氰酸酯致职业
性哮喘 电泳涂料致周围神经炎也多有报道 此外主要由于涂装前处理湿 法工艺的大面积推广 涂装酸危害
日渐突出 酸洗作业牙酸蚀病检出率在 17.6 20.8 而传统工艺干法前处理工艺在某些作业面上仍然不能取 代 但对重金属 矽尘危害有所忽视 近年来调查结果很难检索到 关于涂装作业的特殊性危害 必须指出 妇女特殊危害非常明显 涂装女性苯中毒患病率 1.89 的苯中毒患病率 的 80 高于涂装总 铅对 近年来涂装职业危害调查充分证明 苯
女性生殖机能危害和子代健康影响十分显著 研究结果还提出了苯对女性 乳腺癌发病率增高有职业关系
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同时 苯对男性生殖功能有影响 近年来国内研究提出 苯接触对男 性生殖系统 生殖功能有一定影响 并肯定有遗传毒性存在 3 环境污染仍需加强治理 按 2000 年以后的涂料产量进行估算 涂装施工时排入大气中的有机 溶剂达 80 万吨以上 其光化学污染危害尚需认真调查 上海地区的有关 调查反映 经过涂料处理的我国儿童用具 其重金属含量明显高于欧共体 标准 沈阳 上海 西安等地的儿童血铅水平也是高于美国 澳大利标准 涂料颜料中的重金属对儿童 婴儿环境危害 尚未引起有关方面的广泛重 视 苯危害治理出现新的难度 某些方面的工作变得异常艰巨 目前涂料 溶剂中的苯主要来自三个方面 一 为降低成本 提高施工性能等等原因 某些企业 (主要是小企业)实际上还在用苯作溶剂 二 经济利益驱使某 些企业或个人生产不合格产品 甚至假冒伪劣产品 三 基本化工原料生 产企业不按国家标准生产 产品甲苯 二甲苯中混入的苯(典
型调查 2 15 之间) 90 年代中期 苯占涂料溶剂的比例(因无权威性统计资料) 而近年来这个比例不降反升 我国现有涂料 估计已经达到平均 2 左右
企业 4500 多家 大多数达不到规模生产要求 相当一部分还是工艺装备 落后 环境污染严重的小企业 因此 苯危害仍是职业危害和环境污染的 重点治理目标 三 涂装危害整治情况 1 火灾 爆炸事故控制方面 70 年代末 80 年代初期 涂装(特别是造船业)每年都要发生特 重 大火灾爆炸伤亡事故 有时达到一年数起 90 年代中期以来 已经基本上 得到遏制 特别是造船业涂装作业火灾 爆炸事故的发生率得到明显的控 制效果 但是 涂装行业随着经济总量的增加 其火灾 爆炸事故的总发生率 还是居高不下 年平均发生特 重大火灾事故起数 从 80 年代初期 17 起 到 90 年代后期 70 多起 总起数上升了 3 倍 按照百万吨涂料发生特 重 大火灾事故起数计算 了 20 80 年代初期是 38 起 90 年代平均 46 起 也上升 90 年代后期涂装安全水平有所提高 火灾事故得到明显控制
百万吨涂料发生特大火灾事故起数有所下降 平均每年 7 起 取得较好的
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成绩
但是与发达国家相比仍有差距
以与我国相邻的日本为例
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年代末百万吨涂料发生特大火灾事故还不到 1 起 可见我国涂装火灾事故 仍然处于相当高的水平 2.职业危害 中毒事故控制方面 涂装作业急性中毒人次 比 80 年代中期下降了 48.1 也比 80 年代中期下降了 16. 死亡人数 涂装作业场所毒物检测合格率 57.1 涂装苯中毒患病率 在接触苯
比 80 年代中期增加了约 10 个百分点 涂装作业尘 毒危害分级 列入极 度 高度危害的工种占总工种数的 2.8 下降为 90 年代的第二位 涂装职业危害仍维持在高水平 危害仍然严重 90 年代中期报道的苯 致再障 白血病人数 比 80 年代中期分别增加了 275 装苯中毒检出率 0.85 17 苯危害仍 维持在高水平 苯中毒在一些企业仍然比较严重 90 年代初期乡镇企业涂 比 80 年代初期全国涂装苯中毒检出率 0.398 还高出 1.1 倍 由于定期职业健康检查受检率低 实际上的涂装作业职业 危害要比公开报道的严重得多 四 涂装作业安全标准化 由于涂装作业在工艺上大量使用挥发份溶剂 助剂 漆料 作业过程 中的燃 爆危险性普遍存在 还容易造成从业人员的急 慢性苯中毒和粉 尘侵害 职业卫生问题也比较突出 伤亡事故 中毒事故 火警事故发生 比较频繁 20 年来 由于政府逐渐重视 业主努力进取 涂装作业安全状 况的改进是有目共睹的 但是 随着市场机制的催化作用 经济发展使生 产负荷继续增大 如果安全技术和管理跟不上 根据历史经验 容易
进入 事故高峰期 涂装作业安全生产管理颇具难度 它包含于各个产业之中 大多数情况下作为不同制造业的工艺配角 难以得到行业重视 所以 我 们应该从系统工程的角度提高对涂装作业安全的认识 尽可能推进安全作 业标准化来杜绝燃 爆事故隐患 解决涂装行业的其它职业安全卫生问题 在技术层面上 涂装作业的职业安全卫生管理已经有了一个相对系统 的国家涂装作业安全标准体系 80 年代以来 我国启动了涂装安全标准化 工作 现己颁布的标准有 GB T14441 术语 GB7691 劳动安全和劳 GB6514 动卫生管理 GB7692 涂漆前处理工艺安全及其通风净化
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的涂装 粘合 印刷 化工等四个主要行业中 已从 80 年代排序第一位
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涂漆工艺安全及其通风净化 GBl5607 粉末静电喷涂工艺安全 喷漆室安全技术规定
GBl2367
静电喷漆工艺安全 GBl4444 GBl4773
GBl7750 浸涂工艺安全 GB12942
GBl4443 涂层烘干室安全技术规定
静电喷及其辅助装置安全技术条件 技术要求 等 11 项国家标准
有限空间作业安全
其中绝大多数是强制性标准 应该说 国
家涂装作业安全标准体系比较科学地针对工艺设计 设备制造 生产作业 明确地提出了必须达到的安全技术要求 涂装作业安全标准体系的基本控制要点如下 1 限制 淘汰有严重危害性的涂料产品和涂装工艺 1 积极推广有利于人类安全健康的涂料和涂装工艺 2 禁止使用含苯的涂料 稀释剂和溶剂 3 禁止使用 甚至严禁使用含铅白的涂料 4 限制使用含红丹的涂料 5 禁止使用含苯 汞 砷 7 禁止使用火焰法除旧漆 8 禁止在大面积除油和除旧漆中使用甲苯 二甲苯和汽油 9 严格限制 甚至禁止使用干喷砂除锈 10 限制使用含二氯乙烷的清洗液 11 限制使用含铬酸盐的清洗液 2 涂料 溶剂 功能辅料实施危险化学品管理 2002 年 3 月 15 日起开始施 1 根据 工作场所安全使用化学品规定 对涂装作业使用的化学品 实施国际劳工组织 170 号国际公约 管理 行 危险化学品安全管理条例 性 2002 年 11 月 15 日开始施行 3 根据 国务院令 344 号 危险化学品登记管理办法 涂料及有关化学品 国家经贸 必须提 铅 镉 锑和铬酸盐的车间底漆 6 严禁在前处理工艺中使用苯
2 涂料及有关化学品生产单位应注册登记 并评价确定化学品危害 委令 35 号 危险化学品登记管理办法 供符合规定的标签 包装和安全技术说明书 4 所有的(生产 经营 运输 储存 使用)的生产经营部门都要遵 守有关规定 如 危险化学品安全管理条例 等
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