祁 騫,范長賓
(山東中煙工業(yè)有限責任公司濟南卷煙廠,山東濟南 250104)
隨著社會發(fā)展、法律的健全、人們健康意識的提高,職業(yè)衛(wèi)生防護逐漸引起各方面的關注。工礦企業(yè)加強職業(yè)病防治是企業(yè)加強安全生產、提升職業(yè)衛(wèi)生安全管理水平的重要基礎工作,卷煙工業(yè)企業(yè)為進一步提升人性化管理,以人為本、保障員工身心健康,始終高度重視職業(yè)衛(wèi)生防護。煙草工業(yè)企業(yè)存在的主要職業(yè)危害因素是噪聲、粉塵等。在危害人類環(huán)境的幾種主要環(huán)境不利因素中,噪聲污染已悄然躍居前列[1],并很有可能演變?yōu)橛绊懭祟惿瞽h(huán)境的主要污染因素。煙機設備運行區(qū)域的噪聲經(jīng)過檢測,基本判定為低中頻、低頻噪聲[2]。鑒于生產一線員工長期接觸低頻噪聲,若控制措施不到位,噪聲就會成為影響職工身體健康的一個不良因素,對人的聽力、心血管系統(tǒng)、孕婦及胎兒、血糖濃度及血脂粘度等均有不同程度的影響[2]。因此加強噪聲管理,強化人員防護十分必要。
作為上個世紀末期引進德國設計在中國制造的煙機設備ZJ17,如今仍然是卷煙工業(yè)企業(yè)使用數(shù)量最多的煙機設備之一。限于當時的技術水平和設計理念,以及多年的生產使用,設備出現(xiàn)老化在所難免,因此該煙機設備在噪聲控制方面需要重新進行評估和改進。
ZJ17 煙機設備由5 個主要部分組成,根據(jù)卷煙卷制工藝的流程分別是:供絲機(VE)、卷煙機(SE)、接裝機(MAX)、煙支裝盤機(HCF)、煙支卸盤機(MAGOMAT)。通過對噪聲發(fā)生源的分析,卷煙機的噪聲源主要發(fā)聲點有:①大流量負壓風機及其所配動力電機;②循環(huán)風機及其所配動力電機;③負壓集中供給系統(tǒng);④供絲機平準器機構及煙絲回收振槽機構;⑤雙倍煙支切割刀盤;⑥接裝機高壓渦流風機;⑦煙支濾棒及濾嘴煙支切割系統(tǒng);⑧煙支濾棒輸送系統(tǒng);⑨煙支傳送及調頭鼓輪轉動噪聲[3]。
把ZJ17 煙機設備產生的噪聲按照聲音產生的原理可以分為以下3 種:①空氣動力性噪聲即機械旋轉噪聲,各鼓輪旋轉引起的聲波振動,運行時葉輪或者傳煙鼓輪旋轉時,固體部件高速運動打擊周圍的氣體介質,導致周圍氣體壓力變化形成的;②機械噪聲,即機械工作面之間材料的機械摩擦、撞擊,電機的電刷和滑環(huán)或換向器運動時摩擦產生的機械噪聲;③電磁噪聲,設備構件受到電力作用磁致伸縮和電磁感應引起振動而產生的聲音。
在煙機設備設計制造階段,設備本身具有部分降噪隔聲功能,如刀頭箱部位使用了大面積的石棉吸聲材料,防護罩加裝透明有機玻璃,廢煙收集盒采用阻尼材料進行隔聲等。但是由于設計年代較早等原因,在人員經(jīng)常接近使用的盤紙架、水松紙架附近,缺少有效防護。同時由于早期的煙絲分選設計更多是依靠機械輸送,因此在煙絲一次、二次分選過程中產生較多的噪聲污染;由于使用了較多的機械動力,連接接觸面開口較多,在外部防護隔聲上密閉性相對較差。通過分貝儀的測定,證實以上部位比其他防護較好的部位隔聲效果差。同時,設備的動力部分安裝使用的減振部件,由于常年振動磨損,加劇了噪聲的產生。部分金屬防護結構緊固螺釘及墊片使用不嚴謹,不能有效減少動力機構引起的連帶振動。
對設備噪聲進行治理,最好的方案是從根本上降低噪聲源的噪聲強度??紤]到ZJ17 煙機設備的設計原理和目前使用情況,對其進行本質性的改造代價太高,同時噪聲治理不能以影響設備生產效率、改變企業(yè)生產管理流程、增加操作及維修人員的工作量為代價,選用的降噪材料還必須滿足煙草工藝要求、食品安全生產要求,杜絕使用有可能影響煙草制品品質及損害員工身體健康的材料。綜合考慮,提出以下若干建議。
(1)針對空氣動力性噪聲的控制措施。①按管道噪聲頻率分布規(guī)律特點,加裝特制消聲器,進而達到降噪效果;②引用消聲技術,如緊固環(huán)、消聲碗、強抗力等,增加集阻、抗、共振于一體的高效空氣管道消聲器[4];③在開放式風道的入口處加裝頻率分布較寬的帶插片式消聲器;④在加裝通風管道進出口噪聲消聲設施基礎上,增加設備外部罩殼吸、隔聲裝置,利用聲波入、反射角度及衍射特性,降低罩殼吻合頻率,減少吻合效應,盡最大可能使噪聲在設備內部反復被吸收,大幅減小內部噪聲對設備外的能量輻射。
(2)控制機械噪聲的措施。根據(jù)機械噪聲產生部位、產生原因和機理,結合控制思路提出具體建議措施:①根據(jù)具體噪聲類型和參數(shù),在ZJ17 煙機設備供絲機前面和側面的部分防護罩內側加裝噪聲阻尼片等吸聲材料,內部消耗噪聲能量,降低內部混響聲;②在ZJ17 煙機設備盤紙運行架前面面加裝隔音防護,保證隔音防護的密封性;③在接裝機部位透明防護罩選用多層惰性氣體填充技術及高強度高隔聲量有機玻璃夾膠技術的安全門,同時原有安全防護門與固定架之間縫隙太大,加裝弧形噪聲阻尼結構,隔檔設備與外部的直接連通,減少噪聲對外輻射;④廢煙收集盒改為雙層真空結構,收集盒內表面安裝大面積多層同吸聲特性、針對接裝機內部頻帶能量集中區(qū)域的復合吸聲材料體;⑤定期維護,及時更換破損的吸聲材料,采用新型環(huán)保高性能吸聲材料替原有的石英棉[5];⑥在接裝機水松紙部位,加裝一體化氣動開關隔音罩;⑦在ZJ17 煙機設備上有針對性地對動力電機加裝減振墊片,在保證傳動、配合精度要求的前提下減低諧振,降低聲橋特性影響。
(1)強化制度管理。一方面優(yōu)化設備管理制度,及時對相關部位進行維護,科學管理設備。另一方面做好職工的工間休息安排,在不影響生產的情況下,盡最大可能降低噪聲對職工的健康影響。
(2)進行技術升級。加裝全自動上料設備,減少職工接害的強度和時間。
(3)落實個人防護措施。正確佩戴耳塞、耳罩,有效加強個體防護。盡量減少夜間工作的時長。
(4)減少聲響反射??紤]設備排放的美觀性、整齊性同時,可以適度進行角度調整,減少聲響的反射,減弱由于同類設備造成的聲響共振。
在設備的降噪改進中要注意以下4 點:①吸聲處理要考慮到材料的共振頻率和吻合頻率,使吸聲材料起到很好的阻隔作用;②吸聲材料要考慮到工作溫濕度和粉塵的影響;③設備的密閉隔聲處理要考慮到設備元器件的散熱性,避免因散熱不好造成設備內部過熱而損耗電機壽命;④選擇適合老舊設備的吸聲降噪技術。根據(jù)國家職業(yè)衛(wèi)生標準的相關要求,考慮設計方案的經(jīng)濟性和合理性,通過設計與科學論證確定詳細治理方案。改造完成后,需要通過有關的聲學測試來驗證改造效果。
噪聲治理可以極大改善工作環(huán)境,有利于促進安全生產和保障勞動者的身體健康,提高工作效率[6]。實際生產活動中的噪聲治理是一項綜合機械設備噪聲治理和室內聲學處理甚至設備科學放置等一系列復雜性工程,需要從多方面考慮才能達到更好的效果。