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1、作者：胡翔 陈军明 陶金 段乐乐 武汉理工大学船海系2012/10/28以人为本 绿色造船2以人为本以人为本 绿色造船绿色造船修造船厂污染源分析与防治方法研究修造船厂污染源分析与防治方法研究一、背景一、背景自世界上诞生第一艘铁质船的自世界上诞生第一艘铁质船的 18201820 年起，世界造船经历了整体制造年起，世界造船经历了整体制造” 、 “分段制造分段制造” 、 “分道制造分道制造”和和“集成制造集成制造”,”,历时历时 180180 年实现了以提高产能为核年实现了以提高产能为核心的心的 “第一次现代化第一次现代化” 。它的弊端是大量地使用钢铁等矿物资源和某些有害物。它的弊端是大量地使用钢铁
2、等矿物资源和某些有害物质质, ,大量地消耗由非再生的煤或油产生的电力大量地消耗由非再生的煤或油产生的电力, ,同时排放温室气体和有毒气体。同时排放温室气体和有毒气体。造船过程中产生的粉尘污染、大气污染、水污染、噪音污染等直接威胁着工人、造船过程中产生的粉尘污染、大气污染、水污染、噪音污染等直接威胁着工人、周围居民的健康和环境安全。周围居民的健康和环境安全。由于全球生态恶化的日益显现由于全球生态恶化的日益显现, ,绿色制造的理念有了显著的提升。绿色制造绿色制造的理念有了显著的提升。绿色制造的理念包含环境零影响、循环利用、使物质在制造、使用、回收再制造的绿色的理念包含环境零影响、循环利用、使物质在
3、制造、使用、回收再制造的绿色生命期中循环生命期中循环, ,且无废弃和无有害物质排放，不断提高人类生活质使之和谐平衡、且无废弃和无有害物质排放，不断提高人类生活质使之和谐平衡、持续发展。相对概念的绿色制造适用于实现绿而基于绝对概念的绿色制造是要持续发展。相对概念的绿色制造适用于实现绿而基于绝对概念的绿色制造是要达到的目标。达到的目标。据预测据预测 1 1 0 0 年内年内, ,绿色产品将成为世界市场的主导产品。我们要清醒地认绿色产品将成为世界市场的主导产品。我们要清醒地认识到绿色造船是造船技术发展的大趋势识到绿色造船是造船技术发展的大趋势, ,要以不同的扶植策略要以不同的扶植策略, ,发展各层次
4、的绿发展各层次的绿色造船技术色造船技术: :特别要构建科研风险机侧特别要构建科研风险机侧, ,专项研究第三层次的绿色造船技术专项研究第三层次的绿色造船技术 , ,超超越日韩等造船吸国。非此越日韩等造船吸国。非此, ,即使我们坐上了世界第一造船大国位子即使我们坐上了世界第一造船大国位子, ,也会感到处也会感到处处被动处被动, ,且难以坐久坐大。建议且难以坐久坐大。建议: :以绿色为造船技术发展的主动力以绿色为造船技术发展的主动力, ,敢想、敢作、敢想、敢作、敢为敢为, ,抢占技术高峰抢占技术高峰, ,在国家支持下在国家支持下, ,创建造强国创建造强国, ,奏响中国绿色造船最强音奏响中国绿色造船最
5、强音。3二、污染源分析二、污染源分析造船过程的污染和废弃物主要有：造船过程的污染和废弃物主要有：噪音污染：涂装车间、噪音污染：涂装车间、风铲噪声、风砂轮打磨、除锈，压缩空气排放、锤风铲噪声、风砂轮打磨、除锈，压缩空气排放、锤击整形及铆接噪声。击整形及铆接噪声。粉尘污染：切割机金属粉尘，钢材焊接产生氧化铅、一氧化碳等众多有害粉尘污染：切割机金属粉尘，钢材焊接产生氧化铅、一氧化碳等众多有害烟尘，除锈产生金属氧化物粉尘。烟尘，除锈产生金属氧化物粉尘。水污染：系泊试验和空压机运行排放含油废水，水污染：系泊试验和空压机运行排放含油废水，船舱、船体清洗废水，生船舱、船体清洗废水，生活办公污水等活办公污水等
6、固体废弃物污染：固体废弃物污染：还有钢材余料、废钢丸、废滤材、焊条头、油漆、空桶还有钢材余料、废钢丸、废滤材、焊条头、油漆、空桶等废弃物、等废弃物、油漆桶、乳化液桶、油污棉丝、废机油、废乳化液等危险油漆桶、乳化液桶、油污棉丝、废机油、废乳化液等危险具体污染物见图具体污染物见图 1 1、2 24（一）、噪音污染（一）、噪音污染1.1.船体加工的材料是钢板、型钢和焊接材料等，生产工具有电弧气刨设备、风船体加工的材料是钢板、型钢和焊接材料等，生产工具有电弧气刨设备、风铲及风砂轮等高噪声风动工具，生产过程中，有许多工序因钢板受到猛烈撞击铲及风砂轮等高噪声风动工具，生产过程中，有许多工序因钢板受到猛烈撞
7、击振动而辐射出强噪声。如风铲在铲钢板或焊缝时噪声级高达振动而辐射出强噪声。如风铲在铲钢板或焊缝时噪声级高达120dB120dB（A A）；风砂）；风砂轮在打磨、除锈时，压缩空气排放噪声级高达轮在打磨、除锈时，压缩空气排放噪声级高达115dB115dB（A A）；涂装车间作业噪声）；涂装车间作业噪声和设备噪声高达和设备噪声高达100dB100dB ( ( A)A)碳弧气刨在刨坡口、清根等作业时，压缩空气噪声碳弧气刨在刨坡口、清根等作业时，压缩空气噪声5高达高达110dB110dB（A A；锤击整形及铆接噪高达；锤击整形及铆接噪高达120dB120dB（A A），从而对整个作业区形成严），从而对整
8、个作业区形成严重的噪声污染源。重的噪声污染源。2.2.钢板喷丸除锈处理是船舶生产特有的工艺流程，形成噪声源的主要设备为喷钢板喷丸除锈处理是船舶生产特有的工艺流程，形成噪声源的主要设备为喷丸除锈装置及高压风机。丸除锈装置及高压风机。3.3.船用推进器加工噪声是造船生产的强噪声源，它是将铜质推进器毛坯的叶片船用推进器加工噪声是造船生产的强噪声源，它是将铜质推进器毛坯的叶片加工成光滑的螺旋曲面，目前有些海军修船厂仍用手工进行铲、铣、磨及抛光加工成光滑的螺旋曲面，目前有些海军修船厂仍用手工进行铲、铣、磨及抛光加工，所用的风动工具撞击桨叶时产生高达加工，所用的风动工具撞击桨叶时产生高达110110120
9、120 d d（A A）的强噪声。）的强噪声。4.4.船舶主、副机系泊试验及航行试验中产生的噪声主要来源于船舶的设计、机船舶主、副机系泊试验及航行试验中产生的噪声主要来源于船舶的设计、机器的生产质量和安装质量。器的生产质量和安装质量。以下以涂装车间噪音污染为例，分析噪音对工人健康的危害以及环境的干扰以下以涂装车间噪音污染为例，分析噪音对工人健康的危害以及环境的干扰涂装车间内的主要噪声源涂装车间内的主要噪声源: :分段二次除锈、涂装作业主要包括喷砂、钢砂回收、喷漆、固化等工序及相应分段二次除锈、涂装作业主要包括喷砂、钢砂回收、喷漆、固化等工序及相应的除尘及环保措施。的除尘及环保措施。6根据生产需
10、要根据生产需要, , 同时满足生产时产生的粉尘、废气同时满足生产时产生的粉尘、废气达标排放需要配备以下设备达标排放需要配备以下设备, , 详见表详见表1 1因此在涂装车间内的主要噪声源有以下几点：因此在涂装车间内的主要噪声源有以下几点： 喷砂作业时钢砂打击分段的噪声喷砂作业时钢砂打击分段的噪声; ; 喷砂缸的排气噪声喷砂缸的排气噪声; ; 钢砂回收时的装卸钢砂回收时的装卸噪声、运输设备的电机噪声噪声、运输设备的电机噪声; ; 真空吸砂机的真空泵与罗茨风机噪声真空吸砂机的真空泵与罗茨风机噪声; ; 除湿机的除湿机的送风风机、排风风机噪声送风风机、排风风机噪声; ; 除尘器的反吹粉尘噪声除尘器的反
11、吹粉尘噪声; ; 大型离心风机和高压风机大型离心风机和高压风机等。各噪声源位置及数量如下等。各噪声源位置及数量如下, , 详见表详见表2 27由上所述由上所述, , 涂装车间噪声源多涂装车间噪声源多, , 声级高声级高, , 低频声强低频声强, , 厂房庞大厂房庞大, , 层高较高层高较高, , 声源呈立体布声源呈立体布, , 距厂界又很近距厂界又很近, , 距离衰减有限距离衰减有限, , 噪声污染比较严重。噪声污染比较严重。按声源特性、安装位置并结合按声源特性、安装位置并结合# #环境影响评价技术导则环境影响评价技术导则( (声环境声环境) ) 的要求的要求, , 距离衰减模式按线源特性用下
12、式距离衰减模式按线源特性用下式( ( 1)1)进行预测计算进行预测计算; ; 对于室内声源按式对于室内声源按式( ( 2)2)模模式换算或等效室外声源式换算或等效室外声源; ; 多声源的叠加影响。多声源的叠加影响。8按按( ( 3)3)式进行计算。式进行计算。综合考虑多声源叠加、距离衰减、由室内等效于室外、室外遮挡物引起的衰减、综合考虑多声源叠加、距离衰减、由室内等效于室外、室外遮挡物引起的衰减、背景噪声影响等多种因素背景噪声影响等多种因素, , 若不采取降噪措施若不采取降噪措施, , 按上式预测计算按上式预测计算, , 距涂装车间距涂装车间最近的厂界处夜间噪声将高达最近的厂界处夜间噪声将高达
13、75dB75dB ( ( A A ) )左右左右, , 传至居民住宅敏感点处夜间噪传至居民住宅敏感点处夜间噪声约为声约为55dB(A55dB(A ) )左右。厂界处按左右。厂界处按% % 类区标准考核将超标类区标准考核将超标20dB(A20dB(A ) ) , , 居民住宅处居民住宅处按按 ;粉尘浓度粉尘浓度, ,用滤膜重量法用滤膜重量法; ;每工种选择有代表性工人每工种选择有代表性工人4 4名进行接名进行接尘时间肺总通气量测定尘时间肺总通气量测定, ,按按GB5817-86GB5817-86的附录的附录B B进行。进行。2.2.危害程度分级危害程度分级:(1):(1)分级指标有粉尘中游离分级
14、指标有粉尘中游离SiO2SiO2含量、工人接尘时间肺总通气含量、工人接尘时间肺总通气量和生产性粉尘浓度超标倍数。量和生产性粉尘浓度超标倍数。(2)(2)各指标参数与作业岗位指数的确定。以粉尘各指标参数与作业岗位指数的确定。以粉尘中游离中游离SiO2SiO2含量含量10%10%时的参数为时的参数为1,10%1,10%40%40%时的参数为时的参数为2.5,40%2.5,40%70%70%时的参数时的参数为为5,70%5,70%时的参数为时的参数为7.5;7.5;当接尘时间肺总通气量为当接尘时间肺总通气量为40004000升升天天-1-1人人-1-1时的时的参数是参数是1,1,为为60006000
15、升升天天-1-1人人-1-1时的时的参数是参数是2;2;两参数相乘后再乘以生产性粉尘浓度超标倍数值两参数相乘后再乘以生产性粉尘浓度超标倍数值, ,即得该岗位指数。评即得该岗位指数。评价程序按所得指数的大小价程序按所得指数的大小, ,进行危害程度分级。进行危害程度分级。(3)(3)生产性粉尘危害程度分级标生产性粉尘危害程度分级标准。当指数分别为准。当指数分别为0,90,90时时, ,其相应级别为其相应级别为0,0,级。级。二、结果与分析二、结果与分析1.1.各指标测定结果分析各指标测定结果分析: :各作业点粉尘浓度测定的结果与该厂各作业点粉尘浓度测定的结果与该厂1 1年中不同时期内年中不同时期内
16、测定结果基本吻合。平均粉尘浓度最低的工种为造型工和熔炼工测定结果基本吻合。平均粉尘浓度最低的工种为造型工和熔炼工, ,为为8.40mg/m3,8.40mg/m3,超标超标3.203.20倍倍; ;浓度最高的为碾砂配料工浓度最高的为碾砂配料工, ,达达499.62mg/m3,499.62mg/m3,超标超标248.81248.81倍。粉尘中倍。粉尘中游离游离SiO2SiO2含量含量, ,最低的电石破碎工最低的电石破碎工, ,平均为平均为0.8%;0.8%;最高的造型工最高的造型工, ,平均为平均为39.3%39.3%。尘。尘时间肺总通气量以行车工为最低时间肺总通气量以行车工为最低, ,平均平均2337.112337.11升升天天-1-1人人-1,-1,而以熔炼工为最而以熔炼工为最高高, ,平均平均12082.1812082.18升升天天-1-1人人-1-1
