在車、銑婉劲、鉆太迈、磨等金屬加工過程中,由于金屬切削液的使用便锨,會在空氣中形成大量的油霧顆粒围辙。這種現(xiàn)象使得工人呼吸區(qū)域中的空氣質(zhì)量問題受到廣泛關(guān)注。因為長期暴露在這種油霧中對工人健康十分不利放案,而據(jù)美國職業(yè)安全與健康國立研究所(NIOSH)統(tǒng)計姚建,每年暴露在金屬切削液油霧中的工人多達(dá)120 萬…。因此吱殉,對金屬切削液油霧的研究是一項意義重大的課題掸冤。
1. 金屬切削液油霧的產(chǎn)生
1.1 油霧的產(chǎn)生機(jī)理
為了有效地潤滑、冷卻和清洗友雳,金屬切削液在使用過程中要經(jīng)歷泵循環(huán)稿湿、噴射與高速旋轉(zhuǎn)的刀具或工件激烈撞擊和高溫蒸發(fā)等過程,這就決定了其油霧產(chǎn)生的原因非常復(fù)雜押赊,機(jī)械饺藤、物理和化學(xué)的因素互相交織,共同作用流礁。但是涕俗,并非所有因素都對油霧的產(chǎn)生具有決定性影響,加工過程中金屬切削液油霧的形成主要可以歸因于兩種機(jī)理神帅,霧化和蒸發(fā):霧化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液滴表面能的過程山堵,主要是由于液體對機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)的固定及旋轉(zhuǎn)單元的激烈沖擊,被其打碎几菲,形成細(xì)小液滴漂浮在工作環(huán)境中硅决;蒸發(fā)的發(fā)生是由于切削區(qū)產(chǎn)生大量的熱,這些熱量傳人切削液使它的溫度明顯高于飽和溫度杉唇,在固一液接觸面上就發(fā)生沸騰并產(chǎn)生蒸汽猫乃。這些蒸汽隨后以周圍空氣中的小液滴或其它粒子為核心凝結(jié),形成油霧铣才。
圖1 為加工過程中油霧生成機(jī)理的示意圖责祥。
1.2 油霧的存在形式金屬切削過程可以產(chǎn)生以下三類油霧:
(1)由噴射沖擊產(chǎn)生的干凈油霧,不含固體粉塵旱樊;
(2)因加熱或高速切削的高溫導(dǎo)致蒸發(fā)或灼燒而產(chǎn)生的煙霧壳坞;
(3)磨削時金屬切削液噴射產(chǎn)生的含磨削粉塵的油霧。
油霧產(chǎn)生的方式不同述茂,其顆粒直徑范圍也有較大區(qū)別搂瓣。一般情況下雷鸟,機(jī)械霧化過程產(chǎn)生的油霧主要以液滴形態(tài)存在,液滴直徑范圍較寬氢拥,通常為2~10um蚌铜。蒸發(fā)產(chǎn)生的油蒸汽在冷凝過程中也會形成直徑非常細(xì)小的冷凝懸浮體,粒徑通常為2um 以下嫩海。醫(yī)學(xué)研究證明冬殃,油蒸汽和大顆粒液滴對人體肺部的危害相對較小。以油蒸汽形態(tài)存在的油霧被吸入肺部又被呼出叁怪,它們并不會被肺泡捕獲审葬,而大顆粒的油滴無法通過鼻子和支氣管進(jìn)入肺部。只有以液滴形式存在奕谭,且直徑小于5um 的油霧顆粒才能順利到達(dá)肺泡涣觉,并在肺部沉淀,從而對人體造成較大的危害.
2.金屬切削液油霧的危害性
金屬切削液油霧的存在使得火災(zāi)隱患在有油霧的地板上滑倒的可能性增加血柳,如霧的空氣排出車間官册,還會對環(huán)境造成污染屬切削液油霧最大的危害還在于它對接觸響。工人長期暴露在金屬切削液油霧中會統(tǒng)疾病难捌、過敏性皮膚病和惡性腫瘤等疾病顯增高膝宁,并且可能造成遺傳性影響。金屬切削液成分復(fù)雜捣柿,其中的添加劑和污染物都可能作為刺激因素誘發(fā)突發(fā)性哮喘,惡化原有哮喘的病情拘挡,或引起無哮喘病人的氣道不適疚都。在四類金屬切削液中,可溶性油和純油與哮喘相關(guān)掌社。純油哥笤、可溶性油和合成油這三類已被確認(rèn)由于吸人過程會引起工人的氣道功能紊亂和呼吸道疾病。即使油霧濃度僅為0.41~0.55mg/m 簇茉,工人長期接觸這種油霧仍會導(dǎo)致慢性支氣管炎协悼、胸部不適和氣道刺激等。早期并沒有對暴露在金
屬切削液油霧中的工人進(jìn)行過敏性肺炎方面的研究哈寂,然而残昔,由于近年患過敏性肺炎的工人數(shù)量的激增,長期接觸油霧會導(dǎo)致肺炎這一事實得到了研究和證實佑茴。關(guān)于金屬切削液油霧對工人肺功能的影響方面的研究資料還比較匱乏物即。其原因之一是能夠被觀察到的肺功能下降大多都是不可恢復(fù)的,此外還由于肺功能下降與所接觸的油霧的量有關(guān)键闺,是一個長期積累的結(jié)果寿烟。但是以動物為試驗對象的研究結(jié)果表明澈驼,狗接觸5~100mg/m 油霧12 個月以上,會出現(xiàn)含脂肪的肺泡和巨噬細(xì)胞脂肪性肉芽腫筛武,并且呼吸組織出現(xiàn)形態(tài)改變的特征缝其。
金屬切削液油霧的另一大危害是其致癌性,金屬切削液的致癌性主要取決于其添加劑的濃度徘六、受污染情況和使用條件内边。目前還沒有針對人類進(jìn)行的金屬切削液致癌性方面的研究,而以動物為研究對象的試驗研究則發(fā)現(xiàn)硕噩,切削液的油霧能夠?qū)е缕つw瘤/皮膚癌刺瘤假残、肺癌和胰腺癌。對于切削液油霧的致癌性炉擅,目前還存在著許多爭論:雖然許多流行病學(xué)的研究都曾經(jīng)報道了金屬切削液及其油霧的致癌傾向辉懒,可是由于癌癥的潛伏期特別長,流行病學(xué)的研究往往只能評價20~30 年前某物質(zhì)導(dǎo)致的危害谍失。為此有研究者指出幾十年前的金屬切削液的組成完全不能代表今天的切削液的情況眶俩。特別是煉油工藝發(fā)生了巨大的變化,更大限度地去除了多環(huán)芳烴和其它不理想組分铝比,因此把原來證明的致癌傾向推廣到目前的切削液是不合適的荠补。但是由于金屬切削液組成的復(fù)雜性,要簡單地證明其不具致癌性也是十分困難的穷筒。與對其它方面健康危害的研究相比宁线,關(guān)于切削液油霧對遺傳學(xué)影響的研究是最少的。
(常州海納化學(xué)技術(shù))
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