職業(yè)衛(wèi)生工程通風(fēng)治理

1、職業(yè)衛(wèi)生工程/通風(fēng)治理長(zhǎng)榮大學(xué)職業(yè)暨環(huán)境與食品安全研究中心主任中國(guó)勞工安全衛(wèi)生管理學(xué)會(huì) 理事長(zhǎng)張振平 博士12學(xué)經(jīng)歷簡(jiǎn)介l學(xué)歷n成大環(huán)工系畢n臺(tái)大公衛(wèi)所碩士n臺(tái)大環(huán)境衛(wèi)生所博士l經(jīng)歷專職n臺(tái)北市政府勞工檢查所技正（8年)n勞委會(huì)勞工安全衛(wèi)生研究所組長(zhǎng)（18年）兼職n臺(tái)科大、中山醫(yī)大、中國(guó)醫(yī)大副教授n衛(wèi)福部疾病管制署咨詢委員(迄今)nCNS安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)起草委員(迄今)n教育部實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生評(píng)鑒委員(迄今)前言l主要的目的n危害缺氧化學(xué)性危害因子火災(zāi)爆炸n目的提供新鮮空氣稀釋濃度稀釋及排出溫、濕度調(diào)節(jié)3雪山隧道 -臺(tái)北到宜蘭 13km4整體換氣整體換氣又稱稀釋通風(fēng)污染物擴(kuò)散后稀釋(低于容許濃度)

2、排除污染物5局部排氣局部排氣(Local exhaust system)污染物未擴(kuò)散之前利用吸氣氣流局部性予以捕集處理合乎法規(guī)排放標(biāo)準(zhǔn)排放至大氣6使用時(shí)機(jī)整體換氣整體換氣1)污染物毒性低、濃度低(量少)2)污染源分布廣泛3)污染物進(jìn)入空氣速度慢且均勻4)作業(yè)人員呼吸帶離污染源較遠(yuǎn)局部排氣局部排氣1)污染物毒性高、濃度高(量多)2)污染源分布面積小3)污染物進(jìn)入空氣速度快且無(wú)一定規(guī)律4)作業(yè)人員呼吸帶離污染源較近5)擬回收廢氣中有用物質(zhì)78概說(shuō)- - 有害物依健康風(fēng)險(xiǎn)分類1.危害低等，長(zhǎng)時(shí)間暴露于低濃度不造成不適或抱怨；短時(shí)間暴露于較高濃度不造成累積性健康危害；瞬間大量吸入不造成無(wú)法回復(fù)的健康危

3、害。Ex.厭惡性粉塵(惰性粉塵)2.危害中低等，長(zhǎng)時(shí)間暴露于低濃度不造成累積健康危害，但使部分勞工刺激不適；短時(shí)間暴露于較高濃度不造成無(wú)法回復(fù)的健康危害，但使勞工嚴(yán)重困擾；瞬間大量吸入不排除造成無(wú)法回復(fù)的健康危害的可能性，但即使是較嚴(yán)重的案例，致命機(jī)率（包括間接致死）仍低。3.危害中等，長(zhǎng)時(shí)間暴露于低濃度環(huán)境，可能造成累積健康危害；短時(shí)間暴露于較高濃度，可能造成無(wú)法回復(fù)的健康危害；瞬間大量吸入時(shí)，可能致命（包括間接致死）。Ex.游離二氧化硅粉塵4.危害最高，法規(guī)或規(guī)范建議應(yīng)避免勞工吸入。長(zhǎng)期暴露于低濃度環(huán)境或短時(shí)間暴露于較高濃度時(shí)，可能致癌、永久損害生殖系統(tǒng)或臟器功能，甚至致死。EX-Bene

4、ze9概說(shuō)-有害物依健康風(fēng)險(xiǎn)分類(續(xù))危害低等危害中低等 危害中等危害最高整體換氣局部排氣過(guò)濾循環(huán)密閉作業(yè)10概說(shuō)-依有害物運(yùn)動(dòng)特性分類 5m/sec5m/sec：與高速氣體流動(dòng)、體積瞬間膨脹、產(chǎn)生不可控制之大量氣相物質(zhì)與熱的意外化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，是最難控制的樣態(tài)。作業(yè)中常見(jiàn)現(xiàn)象是爆炸、沖擊、壓力容器放泄、高速噴射或拋射。常見(jiàn)案例是鋁材爆炸熔接、粉體袋裝(如水泥或石灰)、回轉(zhuǎn)拋射制程(如砂輪機(jī)研磨)、沖擊霧化制程(如噴漆)、容器釋壓(如高溫滅菌鍋) 0.5-5m/sec0.5-5m/sec：與中等速度空氣流動(dòng)、劇烈相變化、產(chǎn)生大量氣相物質(zhì)與熱的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，作業(yè)中常見(jiàn)現(xiàn)象是可控制的燃燒與沸騰、

5、快速加熱、中速噴灑或拋射。常見(jiàn)案例是電焊(高熱熏煙)、蒸汽沸騰、烹調(diào)油煙、板擦拍打、拋砂篩選、燃?xì)馀懦龅?0.05-0.5m/sec0.05-0.5m/sec：與緩和的相變化、不同相之間的過(guò)飽和溶解、產(chǎn)生較少氣體與熱的溫和化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，作業(yè)中常見(jiàn)現(xiàn)象是高速揮發(fā)、中低速加熱、低速拋射、低速相分離。常見(jiàn)的案例是香精油燈、半濕式摩擦攪拌、超音波霧化、電解電鍍制程等 0 0+ +-0.05m/sec-0.05m/sec：中低速揮發(fā)、純粹的濃度擴(kuò)散、緩慢的蒸發(fā)等幾乎無(wú)速度的空氣有害物發(fā)生過(guò)程。整體換氣裝置l種類n自然換氣 風(fēng)力換氣 溫差換氣 氣體擴(kuò)散n機(jī)械換氣 排氣式 供氣式 排供氣并用溫差換氣11通風(fēng)

6、動(dòng)力(自然力)l溫度n密度流l風(fēng)力n壓力差l擴(kuò)散n凡得瓦耳力121.排氣方式l利用抽氣動(dòng)力將室內(nèi)有害空氣污染物或廢熱抽出而形成，新鮮空氣則由廠房開(kāi)口(如門、窗等)自然進(jìn)入。(排出的有害空氣污染物或廢熱直接利用室外自然風(fēng)予以稀釋擴(kuò)散)(污染物產(chǎn)量小且毒性較低的有機(jī)溶劑作業(yè)場(chǎng)所，粉塵作業(yè)環(huán)境較不適合。)132.給氣方式l利用動(dòng)力將室外新鮮空氣導(dǎo)入作業(yè)環(huán)境中，使室內(nèi)形成，將室內(nèi)空氣污染物藉由廠房的開(kāi)口溢出而降低污染。(亦可調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕條件)143.給排氣并用方式氣方式l利用動(dòng)力將室外清凈空氣由作業(yè)環(huán)境中(1)未受污染區(qū)導(dǎo)入，(2)經(jīng)過(guò)操作者位置后再向污染源所在(3)污染區(qū)移動(dòng)，帶走污染物并排放至室外

7、。(給排氣口盡量配置在，不可太接近而使新鮮空氣造成。)1516有害物在通風(fēng)作用下之質(zhì)量l質(zhì)量不滅定理產(chǎn)生量(或增加量) -排除之量 =作業(yè)場(chǎng)所變化量(Gt + QCinputt -QCt =VC)G:產(chǎn)生速率(mg/min)Q:換氣量(m3/min)Cinput:隨空氣進(jìn)入之污染物濃度(mg/m3)C:作業(yè)環(huán)境污染物濃度(mg/m3)V:作業(yè)環(huán)境大小(m3)l方程式之解(或濃度在不同時(shí)間變化量)(0)(00)(ttVQttVQinputinputeCeCQGCQGC17換氣量對(duì)濃度衰減之影響丁 ()丁 ()020406080100緻 (緻 (ppm) )020406080100120傳秖傳秖

8、Q = 10 /牧/牧傳秖傳秖 Q = 5 /牧/牧18特定時(shí)間內(nèi)欲達(dá)某特定濃度Q = 2 (m3/min)Q = 5 (m3/min)Q = 20 (m3/min)19未來(lái)現(xiàn)場(chǎng)可能遇到問(wèn)題l(1)某體積為120立方公尺之車間在8:00AM開(kāi)始工作，廠內(nèi)有害物產(chǎn)生速率為每分鐘0.02公斤，而且換氣設(shè)施以每分鐘20立方公尺進(jìn)行換氣。請(qǐng)問(wèn)在8:30AM時(shí)，有害物濃度為每立方公尺多少毫克？l(2)如果9:00AM接到告知安監(jiān)機(jī)構(gòu)將在9:15AM到廠檢查，因此車間立刻停止生產(chǎn)但換氣設(shè)施繼續(xù)運(yùn)作，請(qǐng)問(wèn)需立即以多少換氣量來(lái)進(jìn)行換氣，才可在9:15AM及時(shí)達(dá)到容許濃度？(假設(shè)有害物容許濃度為50 mg/m3

9、)20濃度變化情形9:159:0021整體換氣裝置l性能n需考慮流場(chǎng)模式n使用時(shí)需考慮安全系數(shù)n清除時(shí)間與V/Q成正比(V:空間體積)QGCC(/m i n)(/m i n)()()mmppmppm330610G(m3min)w/M.W.24.4510-3Q 風(fēng)量G 污染物產(chǎn)生量C 理想濃度Co 外氣中之濃度W 每分鐘消耗量MW 分子量22法令規(guī)定(臺(tái)灣)l整體換氣n設(shè)施規(guī)則氣積 換氣量5.7 0.65.7 - 14.2 0.414.2 - 28.3 0.328.3 0.14n有機(jī)溶劑中毒預(yù)防規(guī)則 每小時(shí)消費(fèi)量（公克）系數(shù) 系數(shù)0.3 0.04 0.01n鉛中毒預(yù)防規(guī)則 每分鐘1.67立方公尺

10、基本要求：基本要求：低于低于暴露限值暴露限值23ACHlACH :AirChange perHour每小時(shí)換氣次數(shù)，即換氣率。也就是某房間(容積V)內(nèi)的空氣，每小時(shí)被換氣系統(tǒng)提供新鮮空氣所置換次數(shù)，單位為1/小時(shí)或1/hr。lACH = Q / V * 60 (Q : m3/min，V: m3)t60ACH0tVQ0eCeCC24ACH算法a.每分鐘空氣被置換次數(shù)(1/min，次/min)Q(m3/min)/V (m3)b.每小時(shí)換氣次數(shù)(將a結(jié)果乘上60即是換算成每小時(shí)次數(shù)) ACH (1/hr，次/hr)=Q(m3/min)/V(m3)*60(min/hr) 25工業(yè)通風(fēng)在負(fù)壓病房應(yīng)用26

11、負(fù)壓病房之通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)l負(fù)壓狀態(tài)與負(fù)壓大小lACHl有利于污染物排除之流場(chǎng)設(shè)計(jì)(why?)l人員操作安全l性能需求硬件設(shè)計(jì)該如何達(dá)到上述需求呢？27負(fù)壓隔離病房理想配置圖考慮前述負(fù)壓(采用過(guò)量排氣的設(shè)計(jì))、有利流場(chǎng)以及相對(duì)位置。房門橫跨墻面的排氣口水平進(jìn)氣口Qin0.2QinQout=1.2Qin排氣口通往HEPA28inoutV1V2V2V1V1 = V2V1 V2A=4R2Q=60AV29局部排氣裝置l基本組成氣罩 1氣罩 2氣罩 3空氣清淨(jìng)裝置排氣機(jī) 導(dǎo)管排氣口 肘管合流30局部排氣(8/27)實(shí)際使用的包圍式氣罩一般包圍式氣罩密閉手套箱31局部排氣(7/27)實(shí)際使用的外裝式氣罩l側(cè)吸

12、式：須搭配有害物擴(kuò)散上升速度l下吸式：對(duì)傾向落下的有害物效果最佳l接收式：最適合熱上升的有害物32局部排氣(9/27)實(shí)際使用的包圍式氣罩（排氣柜）33局部排氣(10/27)吹吸式氣罩只有吸過(guò)渡模式強(qiáng)抽模式34概說(shuō) 前人為降低側(cè)風(fēng)影響所作的氣罩改良 四面開(kāi)啟一面遮蔽兩面遮蔽 三面遮蔽近似四面遮蔽外裝式氣罩 擋板氣罩 雙擋板氣罩 三擋板氣罩 包圍式氣罩 氣罩懸吊 安裝于墻面 安裝于屋角 氣流亭 排氣柜 35氣簾技術(shù)(3)氣簾輔助排氣方法之概念正面氣簾右側(cè)氣簾左側(cè)氣簾污染源接收型(外裝式)氣罩污染控制空間工作臺(tái)背墻QHQA工作臺(tái)QC36流場(chǎng)特征(2)數(shù)值模擬結(jié)果37確認(rèn)能捕集顆粒微小的氣膠后，以簡(jiǎn)

13、易方式制備顆粒大、慣性大且缺乏浮力的冰冷氣膠，導(dǎo)入控制空間，以考驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組合的極限捕集能力。3839透氣帷幕實(shí)驗(yàn)（使用SF6均勻釋放器）器材架設(shè)用于消減側(cè)風(fēng)影響之紗網(wǎng)帳棚六氟化硫分析儀風(fēng)速計(jì)85cm175cm350cm350cm4041氣簾式氣柜立體示意圖氣簾式氣柜立體示意圖 42面速度無(wú)一定規(guī)范，而且排煙柜因人員操作、人員在周圍走動(dòng)、柜門移動(dòng)、排煙柜本身等因素產(chǎn)生不穩(wěn)定的氣流，使得面速度難以維持。在過(guò)去臺(tái)灣規(guī)定中曾要求面速度之大小，如下表:43面速度測(cè)試面速度測(cè)試(Face Velocity Measurement) 44說(shuō)明說(shuō)明ASHRAE-100ASHRAE-1004528.5in(0.7

14、2m)10in (0.26 m) SF6N2O Qtotal =14L/minQindividual =1.56L/min Vindividual=4.5 cm/s13mm27mm27mm200 mm1130 mm500 mm13 mm13 mmsashP1P2P3P4P5P6依照依照EN14175-3測(cè)試方法制測(cè)試方法制造之造之SF6Ejector30 mm 3. EN 14175Fume cupboards - Part3: Type test method46Fume Hood (固定風(fēng)量)Ventilated EnclosureLaminar Flow BoothSlot Extrac

15、t HoodBiosafety Cabinet局部抽氣罩80-120 fpm (0.4-0.6 m/s)60-80 fpm (0.3-0.4 m/s)80-120 fpm (0.4-0.6 m/s)Slot風(fēng)速大于1 m/s中心點(diǎn)風(fēng)速大于0.5 m/sPackage Booth負(fù)壓?Ventilated FunnelIs that correct?47環(huán)型氣罩之應(yīng)用48層流亭LFB Laminar Flow Booth VS 外裝式氣罩4950說(shuō)明說(shuō)明51說(shuō)明說(shuō)明525354局部排氣裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分別于勞工呼吸帶采樣測(cè)定，比較二者差異，以評(píng)估其工程控制性能。氣罩外測(cè)濃度稱為抑制濃度，

16、比較運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)濃度，以評(píng)估其工程控制性能?？刂骑L(fēng)速為氣罩有效捕集進(jìn)入氣罩，所需要的最小風(fēng)速，又稱捕集風(fēng)速。方法方法55說(shuō)明說(shuō)明56說(shuō)明說(shuō)明57說(shuō)明說(shuō)明58說(shuō)明說(shuō)明59說(shuō)明說(shuō)明6060地點(diǎn) 中子成型區(qū)說(shuō)明1.粉塵微粒粒徑：1.5mm以下2.需以高壓空氣清除模具，致粉塵濃度增加為原來(lái)2倍3.局部排氣裝置，氣罩開(kāi)口位置設(shè)計(jì)不當(dāng)4.風(fēng)扇裝設(shè)方式造成擾流影響，致捕集效果不佳5.一個(gè)風(fēng)管位置同時(shí)有三支以上岐管61考慮考慮1.粉塵粒徑較小2.開(kāi)模時(shí)之高溫影響致使多數(shù)粉塵向上逸散建議建議1.將氣罩設(shè)計(jì)變更為右圖設(shè)計(jì)2.拆除風(fēng)扇，避免作業(yè)區(qū)之氣流朝下，不利粉塵之捕集3.修正岐管角度設(shè)計(jì)如下圖62問(wèn)題：

17、CNC加工區(qū)各機(jī)都使用單獨(dú)排氣泵浦，各排氣裝置功能有限，且排氣至同一主排氣管,形成擾流,應(yīng)重新設(shè)計(jì)。改善建議：1. CNC加工區(qū)應(yīng)使用一個(gè)主要抽風(fēng)機(jī)，重新配置各排氣導(dǎo)管，依需要配置不同風(fēng)量。2 .挑選適當(dāng)材質(zhì)之導(dǎo)管，并配合管內(nèi)流速設(shè)計(jì)，避免管線噪音。63錯(cuò)誤設(shè)計(jì)改善建議：每座油霧收集器所需風(fēng)量：8.3m3/min總最大所需風(fēng)量=8.3*4=33.2CMM 采用12吋管線以避免管線噪音64該作業(yè)場(chǎng)所之局部排氣系統(tǒng)因分多次施工，未能有完善之規(guī)劃，不僅管線交錯(cuò)復(fù)雜也有錯(cuò)接之狀況發(fā)生，可能因此導(dǎo)致抽氣效能無(wú)法完全發(fā)生功效，將現(xiàn)有局部排氣設(shè)備與管線重新配置，以達(dá)到最佳效果。65一、針對(duì)該作業(yè)環(huán)境，將現(xiàn)有

18、之區(qū)域劃分為人員作業(yè)區(qū)與儲(chǔ)槽區(qū)，兩邊分由一組5HP之抽風(fēng)機(jī)座為主要排氣風(fēng)機(jī)，另由一組15HP之風(fēng)機(jī)作為主要吸引前述兩組系統(tǒng)之排氣與空氣清凈系統(tǒng)所產(chǎn)生阻抗。 二、設(shè)計(jì)時(shí)依現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以最短距離作為規(guī)劃目標(biāo)，生產(chǎn)線區(qū)之各風(fēng)罩進(jìn)氣口風(fēng)速規(guī)劃為12mps，儲(chǔ)槽區(qū)之風(fēng)罩口依現(xiàn)有設(shè)施以虛接為主，不作更動(dòng)，入口風(fēng)速規(guī)劃為至少10mps。經(jīng)計(jì)算后各風(fēng)機(jī)馬力足夠，并建議依設(shè)計(jì)圖于各抽氣口機(jī)加裝調(diào)節(jié)風(fēng)門，以順應(yīng)作業(yè)所需。66該作業(yè)場(chǎng)所之爐石粉太空包裝作業(yè)區(qū)內(nèi)，系因?qū)⒅虚g送料管線延長(zhǎng)，導(dǎo)致抽氣量不足，使?fàn)t石粉下滑于太空包時(shí)，未能適當(dāng)回收粉塵，而逸散于作業(yè)環(huán)境當(dāng)中，應(yīng)先調(diào)整導(dǎo)管風(fēng)速達(dá) 3500fpm后，測(cè)試開(kāi)口風(fēng)量能達(dá)到

19、 400-500cfm，再進(jìn)行管線修正或再加裝集氣罩。67 最小排氣風(fēng)量 ：400-500cfm最小導(dǎo)管風(fēng)速 ：3500fpm68該單位因制作之鋼件體積龐大、尺寸不一且作業(yè)場(chǎng)所中需使用天車等吊掛鋼件。如加裝固定式局部排氣設(shè)備，勢(shì)必造成作業(yè)上之困擾，使用移動(dòng)式抽氣過(guò)濾設(shè)備，將粉塵熏煙等危害物抽離勞工呼吸帶，應(yīng)該使用該抽氣設(shè)備，列入作業(yè)之標(biāo)準(zhǔn)程序，以提升使用率與使用成效。691. 使用Met One(AEROCET531)手提式微粒質(zhì)量計(jì)，于勞工呼吸帶處進(jìn)行量測(cè)， 0.5m微粒之集塵效果達(dá)50以上。粒徑粒徑抽氣前抽氣前抽氣后抽氣后0.5m51995/L21551/L5m314/L252/L70l廢料回收區(qū)的