焦化项目炼焦及噪声控制设计

    班    级：安全班

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摘要

论文对国内职业病危害进行了概述，然后针对焦化行业对职业病危害因素进行了辨识与分析，简要介绍了职业危害因素的分析方法和职业病危害因素的预评价。并针对焦化行业提出了职业危害因素的控制措施。在噪声控制设计阶段对所给厂房资料进行了噪声评估核算，并最终提出了修改方案。

    关键词：职业病，危害因素分析，噪声控制

Coking coking project identification of occupational hazards and noise control design 1

  Class: safety class

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ABSTRACT

Overview of occupational hazards and the identification and analysis of occupational hazards and coking industry, a brief introduction of the pre-evaluation of the analysis of occupational risk factors and occupational hazards. And proposed control measures of occupational risk factors for coking industry. Noise assessment accounting to plant noise control design stage, and ultimately proposed to amend the proposal, in order to achieve the national regulatory requirements.

Keyword: occupational ,hazard factors analysis, noise control

目录

第一部分 职业危害因素辨识    6

1 职业病危害概述    6

1.1 职业病危害现状及概念    6

1.1.1 职业病概念    6

1.1.2 职业病危害现状    6

1.2职业病评价的目的和意义    7

1.2.1评价的目的    7

1.2.2评价的意义    7

1.3 职业病危害预评价的主要内容和步骤    7

1.3.1 职业病危害预评价的主要内容    7

1.3.2 职业病危害预评价的主要步骤    8

2职业病危害的分类、类别、及影响    9

2.1 职业病危害因素的分类    9

2.1.1 生产工艺过程中的有害因素[2]    9

2.1.2 劳动过程中的有害因素    9

2.1.3 生产环境中的有害因素    10

2.2 职业病危害的主要因素类别    10

2.2.1 毒物    10

2.2.2 粉尘    10

2.2.3 噪声与振动    10

2.2.4 高温    10

2.3职业病危害的影响    11

3 焦化项目工程分析    11

3.1焦化主要生产设施    11

3.2 工艺流程简介    12

3.3原料、产品    12

4 焦化炼焦过程的职业病危害分析    13

4.1 配煤备煤过程主要危害因素分析[6]    13

4.2碎煤过程主要危害因素分析    13

4.3炼焦过程危害因素分析    13

4.4 熄焦过程危害因素分析    14

5各职业病危害因素的控制措施    14

5.1 控制措施    14

5.1.1    粉尘控制措施    14

5.1.2    噪声控制措施    15

5.1.3    高温控制措施    16

5.1.4    有毒气体控制措施    16

6结论    16

第二部分 噪声厂房值班室噪声控制设计    17

1 工业企业隔声措施选择原则    17

2 方案论证    17

3 计算与设计    18

3.1 设计基础数据    18

3.2 初步核算    18

3.2.1 声源室声压级计算    18

3.2.2 隔声间声压级要求    19

3.2.3 隔声墙隔声量计算    19

3.2.4 房间常数计算    20

3.2.5 噪声降低量核算    20

3.3 隔声墙设计    21

3.3.1 墙的选择    21

3.3.2 门的选择    21

3.3.3 窗的选择    22

3.3.4 组合墙隔声量验算    22

3.4 最终设计方案    23

4 布置示意图    23

参考文献    24

第一部分 职业危害因素辨识

1 职业病危害概述

1.1 职业病危害现状及概念

1.1.1 职业病概念

企业,事业单位和个体经济组织的劳动者在职业活动中,因接触性粉尘,放射性物质和其他有毒,有害物质等因素引起的疾病,这类疾病统称职业病[3]。

1.1.2 职业病危害现状

我国职业病危害现状主要分为以下五类：

(1)职业危害范围广。涉及行业广泛，接触危害因素的职工人数多，人数，分布领域居世界首位。

(2)发病率高。近年来我国职业病发病率出现了逐年大幅度上升的趋势。

(3)经济损失巨大。据估算，我国职业病每年直接经济损失达千亿。

(4)社会影响大。职业病已成为影响社会稳定的突出问题。

(5)流动性大，存在危险转移。我国人口众多流动性大，造成职业病流动性大。

1.2职业病评价的目的和意义

1.2.1评价的目的

贯彻落实国家有关职业病防治的法律、法规、规章、标准、规范和产业，防治职业病，保护劳动者健康。

识别、分析与评价建设项目可能产生的职业病危害因素及危害程度，确定建设项目的职业病危害类别。

确定建设项目在职业病防治方面的可行性，为建设项目的设计提供必要的职业病危害防护对策和建议[4]。

1.2.2评价的意义 

    通过开展建设项目职业病危害评价可以确定建设项目职业病危害的类别，以便监督管理部门对建设项目实行分类管理可以使用或者淘汰职业病危害严重的技术、工艺、材料。通过职业病危害控制效果评价，可以确定建设项目职业病防护措施的防护效果，只有符合国家职业卫生法律、法规、标准的建设项目才可正式投入生产和使用。

1.3 职业病危害预评价的主要内容和步骤

1.3.1 职业病危害预评价的主要内容

主要包括选址、总体布局、生产工艺和设备布局、建筑卫生学要求、职业病危害防护设施、辅助设施基本卫生要求、应急救援、个人使用的职业病防护用品、职业卫生管理、职业卫生专项经费概算等[1]。

1.3.2 职业病危害预评价的主要步骤

根据《建设项目职业病危害评价规范》的要求，建设项目职业病危害预评

建设单位提供已批准的建设项目建议书及相关技术资料

价工作程序。职业危害预评价工作程序流程如图1-1所示。

1.研究国家有关职业卫生法律、法规、标准

2.研究与建设项目有关其他文件、技术资料

3.进行初步工程分析

筛选重点评价项目

编制预评价方案

建设项目

工程

分析

职业卫生调查（现场调查、类比调查等）    

职业病危害因素识别与分析

国家、地方有关法规、标准

建设项目职业病危害因素定律、定量分析

报告编制

1.结论

2.提出职业卫生防护对策和建议

图1-1 职业病危害预评价工作程序图

2职业病危害的分类、类别、及影响

2.1 职业病危害因素的分类

2.1.1 生产工艺过程中的有害因素[2]

（1）化学因素

1）有毒物质，如铅、汞、氯、一氧化碳、笨、有机磷农药等。

2）生产性粉尘，如矽砂、煤尘、石棉尘、有机粉尘等。

（2）物理因素

1）异常气象条件，如高温、低温、高湿。

2）异常气压，如高气压、低气压。

3）噪声、振动。

4）非电离辐射，如可见光、射频辐射、紫外线、红外线、激光等。

5）电离辐射，如X射线、γ射线等。

（3）生物因素，如炭疽杆菌、布氏杆菌、森林脑炎病毒等传染性病原体。

2.1.2 劳动过程中的有害因素

（1）劳动组织和制度不合理，劳动作息制度不合理等。

（2）心理性职业紧张。

（3）劳动强度过大或生产定额不当，如安排的作业与劳动者的生理状况不相适应等。

（4）劳动时个别器官或系统过度紧张，如视力紧张等。

（5）长时间处于不良体位、使用不合理的工具等。

2.1.3 生产环境中的有害因素

（1）自然环境中的因素，如炎热季节的太阳辐射。

（2）厂房建筑或布局不合理，如将有毒与无毒的工段安排在同一车间里。

（3）不合理生产过程所引起的环境污染。

2.2 职业病危害的主要因素类别

2.2.1 毒物

焦化作业环境中的焦炉逸散物（COE）污染物以炉顶作业环境为最高，其次为中部和下部作业区。对作业环境的污染按其从重到轻的顺序依次为扫炉盖、上升管、煤车、出炉、推焦车等[5]。

2.2.2 粉尘

备煤、炼焦及焦处理过程中都产生大量的粉尘，主要排放源有贮煤场、配煤室、粉碎机室、煤运输机械和煤转运站等；其次，装煤、推焦、出焦、熄焦及筛焦过程也产生大量的烟(粉)尘。

2.2.3 噪声与振动

焦化生产中的噪声源与震动源主要有粉碎机、筛焦设备、焦炉机械、通风机组、鼓风机、蒸汽放散管、空压机及各种泵、除尘机等。

2.2.4 高温

焦化生产为高温干溜，所以高温来源主要由焦炉炉顶及机焦两侧部位、锅炉房及蒸汽管线、制冷设备外壳、尤其夏季太阳热辐射加上高温设备散热会更加强烈。

2.3职业病危害的影响

焦化作业可能导致的职业病占我国法定职业病名单中10大类的6大类，主要引起的疾病：职业性肿瘤(如焦炉工肺癌)、职业性皮肤病(如光敏性皮炎、黑变病和痤疮等)；职业性中毒(如BTX、CO、NH3、H2S、HCN、酚类及吡啶中毒等)；物理因素导致的职业病(如中暑)；尘肺(如煤工尘肺)以及职业性噪声聋。就其发病率和严重程度而言，职业性肿瘤和职业性皮肤病在焦化企业最为严重。

3 焦化项目工程分析

3.1焦化主要生产设施

备煤车间 煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室[4]

1）.炼焦车间

煤塔、焦炉、装煤设施、推焦设施、拦焦设施、熄焦塔、筛运焦工段(包括焦台、筛焦楼)

2）.煤气净化车间

冷鼓工段(包括风机房、初冷器、电捕焦油器等设施)；脱氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解炉等设施)；粗苯工段(包括终冷器、洗苯塔、脱苯塔等设施)

3）.公辅设施

废水处理站、供配电系统、给排水系统、综合水泵房、备煤除尘系统、筛运焦除尘系统、化验室等设施、制冷站等。

3.2 工艺流程简介

神马集团有限公司焦化项目其全厂生产工艺流程包括备煤、炼焦、息焦、筛焦、冷鼓、电捕、脱硫及硫回收、硫胺、洗脱苯、酸碱焦油洗油罐区工段、合成氨等工艺流程。全厂工艺流程如图3-1所示。

                       图3-1 全厂工艺流程方块图

3.3原料、产品

1）原料

洗精煤耗量（湿）：～1472683t/a（含水10%）

2）产品

a、干全焦产量：1004102t/a

焦炭产品符合GB/T1996-2003规定

b、荒煤气量（干）：46393Nm3/h

c、荒煤气中各种组份的含量如下

4.1 配煤备煤过程主要危害因素分析[6]

焦化生产中, 在备煤过程中易产生粉尘。主要排放源有贮煤场、配煤室、煤运输机、煤转运站等。生产性粉尘由于其表面积很大, 能够吸附多种有害物质, 且在空气中滞留时间较长, 分布较广, 被人体吸收后可导致矽肺病等多种疾病, 故危害性很大。

4.2碎煤过程主要危害因素分析

对碎煤过程分析可知，转运机械、破碎机、通风管道等在运行中会产生较大的振动。长期接触强烈的振动可导致振动病,主要表现为接触部位的损害。常见有周围神经与血管改变, 动脉搏动减弱, 脚痛并易疲劳, 脚及脚部肌肉有触痛感, 患者可有神经衰弱征候群及植物神经功能紊乱症状, 如头晕、头痛、心悸和出冷汗等。

4.3炼焦过程危害因素分析

对生产工艺过程分析可知, 中毒危险源主要来自炼焦、冷凝鼓风、脱硫、硫铵、洗苯等生产过程中。装煤和炼焦过程中，大量煤尘和有害气体会从炉顶的装煤孔盖、上升管盖以及炉门的缝隙处连续性排放出来。推焦及出焦操作中，出焦时从炉门及焦炭中也会散放大量尘毒有害物，伴随推焦操作呈阵发性排放。焦炉烟囱排放的有毒有害物为煤气燃烧后产生的废气(主要有SO2、NOX 、CO及烟尘等)。焦炉逸散物(苯并芘等) 对作业环境的污染按其从重到轻的顺序依次为扫炉盖、上升管、煤车、出炉、推焦车等。化工产品回收过程中向大气排放的有害物主要来自化学反应和分离操作的尾气系统和设备管道的放空、放散与滴漏、燃烧装置的烟囱等, 排放的危害物主要有原料中的挥发性气体和燃烧废气等。

4.4 熄焦过程危害因素分析

熄焦过程, 操作人员会受到高温烘烤和热辐射的危害。根据GB4200-84《高温作业分级》的规定, 焦炉炉顶及机焦两侧部位、锅炉房及蒸汽管线、制冷设备外壳等均属于高温作业面。由于高温设备表面散发的热量和辐射热使一些生产岗位的环境温度升高, 特别是高温季节加上太阳辐射热的影响, 常常会形成高温、高湿的特殊工作条件, 影响人体的正常散热功能, 引起体温调节障碍和水分、盐分过度损失, 导致人体心跳过快, 血压降低, 从而引发多种疾病。

5各职业病危害因素的控制措施

5.1 控制措施

5.1.1粉尘控制措施

    1）技术革新、工艺改革：以低粉尘、无粉尘物料代替高粉尘物料；以不产尘设备、低产尘设备代替高产尘设备是减少或消除粉尘污染的根本措施。密闭尘源：使用密闭的生产设备或者将敞口设备改成密闭设备，是防止和减少粉尘外逸的重要措施。通风排尘：受生产条件，设备无法密闭还有粉尘外逸时，要采取通风的方法，确保作业场所空气中的粉尘浓度符合国家卫生标准[7]。

    2）组织管理措施：加强防尘公主领导，确保一定的资金投入用于防尘设施的改善，加强防尘工作的宣传教育。通过对防尘设备使用常识、个人防护用品知识的宣传教育培训，可以使作业者对粉尘危害有充分的了解和认识,提高自我保护意识。

    3）个人防护措施：受生产条件的，在粉尘无法控制或高浓度粉尘条件下作业的人员必须合理、正确地使用防尘口罩、防尘帽等个人防护用品。

5.1.2噪声控制措施

    1）控制和消除噪声源：改革工艺和生产设备，以低声或无声设备或工艺代替产生强噪声的设备和工艺，使噪声源远离工人作业区和居民区均是噪声控制的有效手段。

    2）控制噪声的传播：隔声，用吸声材料、吸声结构和吸声装置将噪声源封闭，防止噪声传播；消声，用吸声材料铺装室内墙壁或悬挂于室内空间，降低传播中噪声的强度水平。合理规划厂区、厂房，在产生强烈噪声的场所周围，应设置良好的绿化防护带，车间墙壁、顶面、地面等应设吸声材料。

    3）采用合理的防护措施：合理发放及使用耳塞，严格管理制度，上岗操作时根据耳道大小选择合适的耳塞。

    4）接触噪声作业的人员应进行定期的职业性健康检查：以听力检查为重点，对已出现听力下降者应予以治疗和观察，重症者调离噪声作业岗位。

5.1.3高温控制措施

    1）炼焦车间下列场所应采用空调或其他降温措施：炉顶等高温场所的休息室、推焦车、装煤车、拦焦车和熄焦车司机室，其他高温场所的工人休息室。

    2）炉顶等高温工作地点可采用局部通风降温措施（如喷雾送风、隔热等）。

    3）应设置供含盐清凉饮料的专用房间和设施。

5.1.4有毒气体控制措施

    1）焦炉地下室煤气区应设置机械通风设备及一氧化碳浓度监测与报警装置。

    2）鼓风作业区储槽放散的有害气体、油库区焦油洗油槽放散的有害气体，均应经排气洗净塔净化后排放。

    3）散发有毒有害气体的设备、装置应进行密闭，避免直接操作。

    4）可能泄漏及滞留有害气体造成危险的区域在条件允许时设监测报警装置。

6结论

本文通过对焦化炼焦项目的分析和研究，确定了粉尘、噪声、高温、有害气体等主要职业病危害因素，并提出相关危害因素控制措施。同时，针对焦化厂炼焦项目职业病危害因素的分析，提出相关技术措施，将有助于预防生产过程中的各种职业病；为焦化厂炼焦项目工艺流程设计提供科学的职业卫生防护措施，降低了职业病的发病率，提高了焦化生产的经济效益，也符合安全经济学的基本要求，从而保护劳动者的健康和利益!

第二部分 噪声厂房值班室噪声控制设计

1 工业企业隔声措施选择原则

由于工业企业中存在各种类型的噪声源，实施隔声措施也可能存在各种性条件，隔声措施必须适应声源和生产实际情况。选择隔声措施是要注意：对强噪声源优先考虑采用隔声罩，选择或设计罩型时要考虑满足工人操作、设备维修和设备通风冷却的需要；当不适宜用隔声罩控制强声源，且操作管理人员不需要经常停留在设备附近时，可以考虑设隔声间（观察室、控制室或工人休息室）；对于声源分散和工人比较多，需要操作工人经常到设备跟前进行检查的车间，可以用隔声屏或隔声墙把车间分成几个不同噪声水平的区域，尽可能降低操作巡逻地段的噪声；一般高振动设备尽可能安装在地面层或地下层，并采取基础隔振措施。

2 方案论证

本次噪声控制设计的内容是在风机车间建造一个值班室。该车间风机不需要操作人员时时操作，该车间也不属于员工密集型车间。根据工业企业隔声措施选择原则：当操作管理人员不需要经常停留在设备附近时，可以考虑设隔声间。因此在风机车间设置隔声墙以达到隔声降噪的效果是可行的。

3 计算与设计

3.1 设计基础数据

设计的为有5台风机的车间，拟在车间适当位置兴建一个尺寸为8m×3m×4m的隔声值班室，值班室有电话通讯。值班室隔墙采用1/4砖墙，双面粉刷；墙上开门，采用三合板门，扇厚45mm；墙上设有观察窗，采用单层玻璃窗，玻璃厚3~6mm。隔声间的吸声系数取0.1。5台风机在隔声墙处的声压级分别是102dB、106dB、110dB、109dB、105dB。    

3.2 初步核算               

3.2.1 声源室声压级计算 

式中LpT—总声压级

     Lpi—各声压级

Lp1=10lg（1010.2+1010.6+1011.0+1010.9+1010.5）=105dB          

因此取LP1=114.26dB

3.2.2 隔声间声压级要求

表3-1 工业企业厂区各类地点噪声标准

故取LP2=70dB

3.2.3 隔声墙隔声量计算

查《环境噪声控制》附录1几种常用构件隔声量的比较

取R墙=42dB

查《环境噪声控制》附录2 门的隔声量

取R门=17dB

查《环境噪声控制》附录3窗的隔声量

取R窗=22dB

门的面积：S门=4m2

窗的面积：S窗=4m2

墙的面积：S墙=8×4－S门－S窗=24m2

门与墙组成的组合墙的隔声量R1

门与墙的面积比                  S门∶S墙=4∶24=1∶6

门与墙的隔声量之差              R墙－R门=25dB

由以上数据查《噪声工程》图4-2 组合件隔声量计算表可得

隔声量损失R损=17dB

故R1=S墙－R损=42－17=25dB

窗与门和墙的组合墙组成的隔声墙的隔声量R2

窗与门和墙的面积比               S窗∶S门墙=4∶28=1∶7

窗与组合墙R1的隔声量之差       R1－R窗=3dB

由以上数据查《噪声工程》图4-2 组合件隔声量计算表可得

隔声量损失R损=1dB

R2=R1－R损=25－1=24dB

因此隔声墙的隔声量R=R2=24dB

3.2.4 房间常数计算

房间内表面积S=2×8×3+2×8×4+2×3×4=136m2

隔声间吸声系数α=0.1

房间常数Rr==15m2

3.2.5 噪声降低量核算

式中NR—隔墙的噪声降低量

     Lp1—声源室声压级

     Lp2—隔声间允许声压级

     R—隔声墙隔声量

     SW—隔声墙面积

     Rr—房间常数

由以上数据可知，最小噪声降低量NRmin=Lp1－Lp2=44.26dB

带入以上述数据，求得计算噪声降低量

    ﹤NRmin=44.2dB

因此隔声间不能满足国家规范的声压级要求。

3.3 隔声墙设计 

已知NRmin=44.2dB可推出组合墙组成的隔声墙的最小隔声量Rmin=48dB

根据公式分别求出各隔声墙构件宜达到的隔声量，从而选出适当的构件，使隔声间达到国家规范的要求。

3.3.1 墙的选择

由于组合墙的最小隔声量Rmin=48dB，此隔声墙上会开设门窗，会导致隔声墙的隔声量降低。因此选择墙体时，墙体的隔声量要大于48dB。

参考《环境噪声控制》附录1几种常用构件隔声量的比较，暂定选取1砖墙，双面粉刷，此时墙的隔声量=57dB。

3.3.2 门的选择

因此为了保证最终能达到规范要求，并参考《环境噪声控制》附录2 门的隔声量，选择钢板门：厚6mm，此门的隔声量R1门=36.4dB

3.3.3 窗的选择

同样为了保证达到规范要求，参考《环境噪声控制》附录3 窗的隔声量。选择有一层倾斜玻璃双层窗，隔声量R1窗=41dB

3.3.4 组合墙隔声量验算

门的面积：S门=4m2

窗的面积：S窗=4m2

墙的面积：S墙=8×4－S门－S窗=24m2

门与墙组成的组合墙的隔声量R3

门与墙的面积比                  S门∶S墙=4∶24=1∶6

门与墙的隔声量之差              －R1门=10.6dB

由以上数据查《噪声工程》图4-2组合件隔声量计算表可得

隔声量损失R损=3dB

故R3=－R损=57－3=54dB

窗与门和墙的组合墙组成的隔声墙的隔声量R4

窗与门和墙的面积比               S窗∶S门墙=4∶28=1∶7

窗与组合墙R3的隔声量之差       R3－R1窗=13dB

由以上数据查《噪声工程》图4-2组合件隔声量计算表可得

隔声量损失R损=5dB

R4=R3－R损=54－5=49dB

因此隔声墙的隔声量=R4=40dB＞48dB满足要求。

3.4 最终设计方案

最终选定1砖墙，双面粉刷、钢板门：厚6mm、有一层倾斜玻璃双层窗。此时隔声间能满足国家规范要求的声压级。

4 布置示意图

              门               窗                 4m

              4m2                     4m2

                            8m

                                   测量点           窗   

                            声源室                 隔声间

                                                门   

          a     b     c     d    e 

              空压机                   

参考文献

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[2] 李家华.环境噪声控制.北京：冶金工业出版社，1995.46~48,90~96

[3] 陈蔷，王生.职业卫生概论.北京：中国劳动社会保障出版社，2008.8~32

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[6] 李国瑞，杜向阳，孙健新.焦化生产过程中的职业危害因素分析.山西化工，2007,27（4）：49~76

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附录1 墙的隔声量