某炸药厂从国民经济发展的全局出发,适应市场需求,充分利用企业现有资源优势,于2004年对原三硝基甲苯(TNT)生产线进行技术改造,利用闲置的原硝化厂房中的一半场地和设备,建成了10万吨二硝基甲苯(DNT)的生产线。2007年为满足生产需要,拟对另一半闲置设备进行技术改造,增加10万吨DNT生产能力。
1 项目概况
本次技改项目职业病危害预评价是以该厂2004年改造投产的10万吨DNT生产线为类比现场。该生产线与本技改项目在同一厂房内(207—1厂房),厂房为封闭式结构,横向跨度10 m,长90 m,呈东西布置,东侧为已建DNT生产线,西侧为拟扩建生产线,皆为直线排列。新增的这套年生产能力为10万吨的硝化装置,其设备型号与已有的完全相同。
尽管类比装置与拟建装置生产规模均为10万吨,两者所使用的原辅料、生产设备及工艺基本相同,但由于共用一座厂房,技术改造后存在噪声叠加等问题。为了使本次预评价工作能够更接近扩能后的实际情况,我们在对类比现场实测后进行了计算和预测分析,并在项目竣工后对此结果进行了验证。
2 方法
2.1 检测点设置及检测频率
本项目职业病危害评价检测点设置按照《建设项目职业病危害评价规范》(卫生部卫监发[2002]63号)中的设置原则进行布置。工作场所空气中有毒物质的短时间接触浓度(STEL)检测采用定点短时间采样,在产生有毒物质的工作岗位,工作场所空气中有毒物质浓度最高的工作时段,连续采样3个工作日。
2.2 毒物测定方法
毒物采样用QC-4防爆型大气采样器,按照GBZ159-2004《工作场所空气中有害物质检测采样规范》;依据GBZ/T160.29-2004,GBZ/T160.74-2004,GBZ/T160.42-2004《测定方法进行工作场所空气中相应化合物的检测》。
2.3 噪声测定方法
噪声测定用TY-9600A型精密声级计,按照WS/T69—19966作业场所噪声测量规范》进行。
3 结果
3.1 工艺流程
用作类比的10万吨DNT生产装置的生产工艺与拟评价项目相同。其工艺特点主要是利用硝化反应,以甲苯、浓硝酸和浓硫酸为原料在串联的釜式反应器内分两步进行反应,依次通过Ⅰ段、Ⅱ段硝化机,反应生成一硝基甲苯(MNT)和80/20DNT,最后流向中和工序。本项目的职业病危害因素主要是MNT、DNT、氮氧化物(NOX)。另外,在整个生产过程中,机泵运转、送排风管道中气体流动产生噪声。
3.2 设备布局
扩能前,原10万吨DNT生产装置(A线)位于207-1厂房东侧,主要由提取机、Ⅰ段硝化机、Ⅱ段硝化机、成熟机、二次分离器预洗机,预洗静止分离器组成。
扩能后,新10万吨DNT生产装置(B线)和A线在207-1厂房内从东至西“一”字排列,依次是A线提取机、稀释机、Ⅰ段硝化机3台、成熟机、Ⅱ段硝化机3台、B线提取机、Ⅰ段硝化机3台、成熟机、Ⅱ段硝化机3台、预洗机4台。Ⅰ、Ⅱ段3台硝化机并联,其他设备通过管道串联。自动控制室设在厂房中段南侧。设备布局见图1。
3.3 防护设施设置情况
该项目扩能前在工艺设计中,对于接触腐蚀性溶液的管道、阀门、泵等设备和材料均采用耐腐蚀材料。生产装置采用密闭化生产,设备间物料全部采用管道输送,设备与管道问连接均采用带颈对焊法兰,RF密封面。生产过程采用PLC控制系统控制,并配备通风、除尘、排毒设施。
根据GB 50019-2003《采暖通风和空气调节设计规范》以及原厂房的毒物浓度实际检测值,通过换气量的计算,对扩能后的通风设施的具体安装部位及数量进行了部署。竣工验收时,实际安装情况见表1。
3.4 检测结果
我们在该项目可行性研究阶段对其进行了职业病危害预评价,项目试运行阶段进行了职业病危害控制效果评价。分别对扩能前后的毒物及噪声进行了检测。
3.4.1 噪声的检测结果
根据《噪声监测规范》,对该厂房扩能前作业地点噪声进行了检测(表2)。
依据噪声叠加原理,即两个以上独立声源作用于某一点,产生噪声的叠加[1]。对扩能后的噪声情况分析如下:
类比装置位于厂房的东侧,在A线Ⅱ段硝化C#机旁测得的噪声数值[85.3 dB(A)],其实就是扩能前整个厂房噪声在该点的叠加值,由于扩能拟增加的设备类型、型号、数量均与目前的设备相同,故扩能后噪声的叠加可以看作两个相同设备的噪声叠加。预测扩能后室内噪声强度最大处位于厂房的中间位置,即Ⅱ段硝化C#机与B线提取机
之间。
根据叠加后总声压级的计算公式:LP=101g
[10(LP1/10)+10(LP2/10)],该点的噪声值为88.3 dB(A)。推测室内其余点的噪声强度值将平均增加1.5dB(A),经计算噪声值也均在国家标准限值之内。
项目竣工后,在试运行阶段对扩能后原作业地点的噪声又进行了检测,并且将实测数据与预测值进行了比较(表3)。
通过对两组数据进行t检验,结果显示,计算结果与扩能后检测结果比较,差异无统计学意义(P>0.05)。
3.4.2 毒物的检测结果 主要对硝化厂房扩能前
后的NOX、MNT、DNT的STEL进行了检测。结果扩能前后NOX的STEL没有显著性差异,而扩能后的MNT、DNT的STEL均较扩能前降低(表4)。
4 讨论
在实际工作中,经常会遇到在原有厂房内增加设备后,对其进行职业病危害预评价问题。要找到完全类同的工作场所予以类比,有一定的难度。因此很多时候,我们会选择现有生产线作为类比现场。但是,如果忽略添加设备后的噪声叠加作用以及毒物浓度的变化情况,仅用现有设备检测值予以类比,显然缺乏科学性,会受到评审专家的质疑。
噪声叠加法是以新增设备所产生的噪声为已知条件所作的理论上最大化推算,因此,如果设备在今后的安装调试过程中噪声控制达到技术要求,其工作场所噪声实测结果可能会略小于推算结果。可见在职业病危害预评价工作中噪声叠加理论推算,不失为一种科学、简便解决这类问题的好方法[2]。
通过本次研究发现,扩能前现场噪声检测结果均符合国家职业卫生标准要求。根据噪声叠加原理,本文预测扩能后的现场噪声同样能够符合国家卫生限值的要求,项目试运行期间的噪声检测也证实了这一点(实测值与预测值无显著性差异),这说明本文对于噪声的评价方法是可行的。目前,《建设项目职业病危害评价规范》[3]中对工作场所职业病危害因素的预评价方法仅包括:检查表法、类比法和定量分级法。本文探讨的这种评价方法对此将会是一个很好的补充。
本次研究还发现,扩能后除了NOX的浓度前后无变化外(P<0.05),MNT、DNT实测浓度均较扩能前有所降低。说明本次预评价对扩能后厂房内由于设备的增加所造成的毒物浓度的增高估计充分,通风设施的数量及安装部位计算、设计合理。