MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺
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王昕1，2赵江平1李梅2
1.西安建筑科技大学资源工程学院 陕西省西安市 710055
2.陕西华邦检测服务有限公司 陕西省西安市 710100
摘 要： 随着人们生活水平日益提高，人们对汽车需求逐年增加。汽车喷漆作业是汽车表面保护的重要手段。本文主要就汽车涂装车间中的一些常见职业卫生问题及处理防护措施进行阐述分析，并对某车间通风系统设计进行仿真模拟，分析其合理性。希望能为控制消除喷漆工艺职业危害事故提供思路，并提高汽车喷漆从业人员的自我保护意识。 关键词：汽车喷漆；职业危害；职业防护；通风设计模拟
喷漆作业是汽车制造过程的四大工艺环节之一，是汽车表面保护中所采用的最基本、最广泛和最有效的 手段。由于涂装中大量使用有机溶剂，作业过程不可避免地产生大量可燃性、有毒有害气体，其已成为汽车制造业职业安全卫生的重点分析对象。本文主要就某汽车生产厂新建喷漆车间，作业中可能遇到的职业危害及相应防护措施进行分析研究，并采用计算机模拟通风设计的合理性。
1 汽车喷漆作业的主要职业危害
汽车制造涂装作业主要包括六个生产工序：前处理、电泳打磨、密封车底涂料涂装、中涂、面漆和后处理。目前，我国汽车涂料底漆大部分已使用水性漆，但中涂漆及面漆还是溶剂型涂料为主。油漆本身成分复杂，并使用不同的有机溶剂作为稀释剂、溶解剂。有机溶剂一般具有较强的挥发性，对皮肤、呼吸道黏膜、眼结膜等具有强烈的刺激作用，可引起接触性皮炎、咳嗽、流泪等。
虽然汽车制造过程中涂装作业自动化程度越来越高，但是劳动者在涂刷密封胶、部分人工喷涂、补漆、打磨、漆料调配、烘干等需要人工操作或定点停留的生产环节仍然会不可避免的接触到相应的职业病危害因素。下文就可能引起的主要职业危害分别描述。
电渗析实验装置1.1 化学毒物伤害
苯对身体的危害主要有3种形式：致癌、致残、致畸胎。长期工作在苯环境中，可诱发再生性障碍性贫血，严重时可引发白血病。
世界卫生组织已经将苯定为强致癌物质。
长期接触甲苯的作业人员可发生神经衰枕头包装
弱综合征、肝肿大等职业病症。长期过量接
触可导致肝、肾损伤以及神经衰弱等症状。
极早期烟雾探测器还有很多涂装使用的稀释剂等化学成分对人
体能产生危害。
1.2 噪声
在涂装作业过程中，各类机械设备运转、
摩擦、碰撞都是噪声产生的原因。长时间无
有效防护暴露在高噪音环境下，将导致听力
不可逆损伤甚至耳聋。强噪音还对人的神经
系统、心血管系统、消化系统以及生殖等产
生不良影响。
1.3 粉尘危害
长期大量吸入生产性粉尘，可使呼吸道
粘膜、气管、支气管的纤毛上皮细胞受到损伤，
破坏呼吸道的防御功能，肺内尘源积累会随
之增加，因此，接尘工人可能会患过敏性肺炎、
尘肺病等肺部疾病。
1.4 高温
涂装过程需要进行烘干，此过程产生的
高温如不注意防护，容易导致作业人员头晕、
心慌、烦、渴、无力、疲倦等不适，严重者
甚至中暑，脱水等。
2 针对职业危害拟采用的防护措施
2.1 工程技术
涂装车间输调漆系统拟采用自动液压集
中输调漆系统，实现自动调漆、输漆、自动
喷漆、换，密闭设计。油漆的配漆拟在密
闭环境中进行，油漆通过密闭管道输送，采
用全自动机器人喷涂，以减少职业接触。
涂装车间配套风机拟布置在车间顶层，
在风机底部设置水泥减振基础，并设置设置
隔声罩降燥。
2.2 通风设施
涂装车间拟设计全室通风，由独立空调
系统提供新风。本文将在第三部分对某涂装
车间通风设计进行计算机仿真模拟，分析其
合理性。
2.3 职业卫生防护
涂装车间各个工序岗位员工的防护用品
发放的种类、型号、数量、周期、对防护用
品佩戴的指导以及维护与更换等均应符合相
关要求。个人职业病防护用品包括防尘口罩、
防毒面罩（滤毒盒、滤毒棉）、护目镜、橡
胶手套、化学品防护服、防噪耳塞等。
2.4 事故应急救援
涂装车间及调漆间拟设置有固定式有毒可乐杯
气体探头（报警器分两路，一路设在现场、
一路设在控制室，均为声光报警器）；调漆
间拟设置2套喷淋洗眼设施；在车间内拟设
相应的应急救援设施（报警器、事故通风、
应急救援通道、消防通道）。
2.5 减少职业危害的其他措施。
打磨岗位：打磨采用无尘布进行湿式打
磨；调漆、供胶、供蜡、喷漆等岗位：职工
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对现场进行巡检，减少接触时间。
3 某涂装车间的通风设计及模拟
3.1 安全通风技术及某涂装车间的通风设计
通风是喷漆作业职业危害最有效的控制和防护手段。整个涂装过程中，无论从安全还是从职业卫生角度考虑，危险性最大的区域就是喷漆室。有效的通风能很好的控制污染物浓度。采用合理组织通风气流，可有效控制作业过程中散发出来的有害气体，大大改善操作人员的作业环境。
根据相关管理规程、设计规范等计算该车间满足安全和职业卫生要求的风机总送风量及送风速度，拟
设计采用顶置3台3600m 3/h 风机送风，送风口风速为4m/s。车间上部风管为进风口，共28个，底部在主要污染物产生位置左右两侧分别设有6个排风口，进风口拟采用条缝设计。
3.2 网格划分、计算方法与边界条件（1）网格
采用SolidWorks 软件建立喷漆车间整体三维结构图并采用Ansys Meshing 软件对其计算区域进行网格划分，由于空气入口、出口相对于整体结构尺寸较小，在出口与入口附近进行了相应的网格加密。采用非结构化网格对计算区域进行网格划分，如图1所示网格总数约为100万。
图1
计算区域网格
（2）计算方法与边界条件
采用Ansys Fluent 对车间内的通风过程进行计算，采用可实现的k-e 模型模拟车间内的空气流动。假设进风口采用条缝设计且
风速为4m/s。
（3）模拟结果及分析
从图2中可以明显看出，流线充满了整个车间，并且空气入口的射流引发了整个车间内强烈的扰动，这说明送入车间的空气能够保证车间内的空气畅通。
各组出口的速度统计如下所示：
图3 各出风口风速统计
从图3中可以明显看出，各组出口的平均速度几乎没有区别，说明车间内的进出风设计合理。
4 总结
汽车生产企业深入贯彻《中华人民共和国职业病防治法》，注重劳动保护，大量使
用低苯或无苯等水性涂料，但由于汽车喷涂使用物料复杂多样，其所带来的职业病危害仍不容忽视。
涂装车间内可能发生的职业危害事故主
要包括中毒、噪声、粉尘及高温等。其中，中毒可能性最大，应加强喷漆室内及周围作业人员的教育和保护。作为防护喷漆职业危害最有效的手段，喷漆间内的通风系统采用吹吸式排风，吹风口宜采用条缝式，并成一定角度从上往下吹设计是合理的，能够将有毒有害物质控制在操作人员的呼吸范围之下。
参考文献：
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tr069
工业出版社（第四版），2006.
作者简介
王昕： （1982—），男，汉族，陕西省西安市人。
工程师，职业卫生评价师，三级安全评价师。西安建筑科技大学在职硕士研究生。研究方向：安全工程及职业卫生。现就职于陕西华邦检测服务有限公司，主要从事职业卫生评价工作。
图 2 车间内流线图
Pathlines-1
Velocity Magnitude
5.00e+00
4.75e+004.50e+004.25e+004.00e+003.75e+003.50e+003.25e+003.00e+002.75e+002.50e+002.25e+002.00e+001.75e+001.50e+001.25e+001.00e+007.50e-01
正弦波发生器
5.00e-012.50e-010.00e+00
[m/s]
10(m)
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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