高壓開關用橡膠密封制品硫化過程職業危害分析

張頂峰

（河南平高電氣股份有限公司，河南 平頂山467001）

隨著經濟的發展和市場的需求，橡膠制品加工行業不斷地發展壯大。據統計，中國橡膠廠的數量1949年為629家［1］，到2014年末規模以上企業達到3 089家［2］。橡膠制品行業是一個職業危害因素比較復雜，對工人健康危害比較大的行業［3］。橡膠制品加工過程的職業危害因素有：原材料、煙氣、粉塵、溶劑［4］；職業危害有：矽肺病、急性有機溶劑中毒、惡性腫瘤、系統和器官受損［1］。隨著生活水平的提高，人們對健康越來越關注，對所從事崗位的職業危害非常關注。為使大家對橡膠密封制品加工行業有更為理性的認識，正確了解橡膠制品業的職業危害，應高度重視該行業職業危害的分析、宣傳、教育和防治。

在高壓開關產品中，橡膠密封制品是一種用量較大、作用非常關鍵的零件，主要起封氣或封油等密封作用，其性能的好壞直接影響開關產品的絕緣性能和操作性能。橡膠密封制品制造工藝中，硫化工序涉及的作業面積、作業設備、作業人數最多，作業區域相對獨立、封閉，硫化成型過程決定產品的最終性能。以某高壓開關用橡膠密封制品生產廠為考察對象，對于其硫化過程中產生職業病危害的各個方面進行分析，并通過專業機構現場實際檢測，評價作業過程危害程度，為培訓和預防工作提供一定的參考依據。

1 硫化過程危害因素分析

1.1 膠料

任何一種橡膠制品的膠料，都需要通過配方設計，把主體材料與各種配合劑配合在一起，組成一個多組分體系，每一組分都起一定作用，各個組分之間存在著復雜的化學作用和物理作用［5］。高壓開關用橡膠密封制品制造所需膠料種類中，使用量最大的是三元乙丙橡膠，用量較少是丁腈橡膠和氯丁橡膠。

1.1.1 生膠

生膠是一種高彈性高聚物材料，是制造橡膠制品的基礎材料，高壓開關用橡膠密封制品所用三種膠料均為合成橡膠。三元乙丙橡膠主要是乙烯和丙烯，再加入少量的非雙軛雙烯（1，4己二烯）作為第三單體進行三元共聚，使第三單元的雙鍵參與共聚，剩一個雙鍵可供硫化，即為三元乙丙橡膠，而對于三元乙丙橡膠來說，只有碳、氫兩種元素。丁腈橡膠主要是丁二烯和丙烯腈的共聚物，只有碳、氫、氮三種元素。氯丁橡膠主要是由氯丁二烯做單體聚合而成的聚合物，只有碳、氫、氯三種元素。三種原料中無接觸皮膚產生危害作用的成分。

1.1.2 配合劑

配合劑是和生膠配合在一起的各種化學品，用以改善和提高橡膠在制造過程中的工藝性能和硫化后的使用性能，以及降低制品的成本等。根據配合劑在橡膠中所起的作用分成硫化劑、促進劑、活性劑、防老劑、防焦劑、補強填充劑、軟化增塑劑、著色劑等。補強填充劑的用量較大，一般是橡膠重量的20%以上，其余大部分的用量一般在10%以下。

補強填充劑用于提高膠料的拉伸強度、撕裂強度和降低橡膠成本，其中炭黑主要起補強作用，滑石粉等無機材料主要起填充作用；硫化劑主要為硫黃和DCP，約占2%；促進劑一般使用秋蘭姆類，約占2%；活性劑一般采用氧化鋅等無機活性劑。這些配合劑材料不會產生皮膚接觸傷害。

1.2 硫化過程

橡膠制品的制備是加入硫化劑使其硫化發生交聯，使線型的橡膠分子轉化為空間網狀結構的過程，使橡膠制品具有使用價值。橡膠制品的硫化工藝很多，根據硫化溫度不同可分為：熱硫化、室溫硫化和冷硫化。另外，還可以按硫化介質、硫化設備和加壓方式等進行分類［6］。熱硫化工藝是橡膠工藝中使用最廣泛的硫化方式，分為間歇式硫化和連續硫化。高壓開關用橡膠密封制品主要采用間歇式外加壓熱硫化工藝，常用的是平板硫化機模壓硫化法，近幾年逐漸采用注射成型硫化工藝以提高生產效率、降低勞動強度。

高壓開關用橡膠密封制品硫化溫度為140～180℃、壓力為5～20MPa，硫化過程中膠料在高溫、高壓下會產生煙氣，操作人員不可避免會吸入一些。分析煙氣中所含的物質，有助于判斷硫化過程產生的職業危害。煙氣來源于膠料，是膠料直接氣化和分解的產物，由上述膠料成分分析可知，煙氣可能存在對人體有害的苯和苯系物、含硫化合物氣體。

苯及苯系物包括：苯、甲苯、二甲苯等化合物。長期接觸苯可引起骨髓與遺傳損害，短期內吸入大量的苯可能發生急性苯中毒，苯中毒對身體的危害主要有：致癌、致殘、致畸胎。甲苯對皮膚、黏膜有刺激性，對中樞神經系統有麻醉作用，長期接觸可發生神經衰弱綜合征、肝腫大、女工月經異常等。二甲苯對眼和上呼吸道有刺激作用，高濃度時對中樞神經系統有麻醉作用，長期接觸能夠引起神經衰弱綜合征、女工月經異常，發生皮膚干燥、皸裂、皮炎等。

有危害作用的含硫化合物氣體主要是硫化氫，有強烈的神經毒性，對黏膜有強烈的刺激作用，對機體的作用為阻斷細胞內呼吸而導致全身缺氧。硫化氫進入血液后，被氧化成無毒的硫酸鹽、硫代硫酸鹽，通過尿液排出，在體內無蓄積作用。

表1 （單位：mg/m3）

表2 （單位：mg/m3）

2 車間現場檢測

2013年、2014年委托職業病防治專業機構依據GBZ159—2004《工作場所空氣有害物質監測的采樣規范》對硫化車間進行現場檢測和采樣，空氣中苯、甲苯、二甲苯的濃度值見表1，空氣中硫化氫的濃度值見表2。

2.1 有關苯的國家規定與檢測結果分析

根據GBZ2.1-2007《工作場所有害因素職業接觸限值，第一部分：化學有害因素》［7］中4.1工作場所空氣中化學物質容許濃度中明確指出：苯的時間加權平均容許濃度（PC-TWA）為6mg/m3，短時間接觸容許濃度（PC-STEL）為10mg/m3。根據測試數據可知，硫化崗位現場實際值遠遠小于國家標準要求，基本可以忽略不計。

2.2 有關甲苯的國家規定與檢測結果分析

根據GBZ2.1-2007《工作場所有害因素職業接觸限值，第一部分：化學有害因素》［7］中4.1工作場所空氣中化學物質容許濃度中明確指出：甲苯時間加權平均容許濃度（PC-TWA）為50mg/m3，短時間接觸容許濃度（PC-STEL）為100mg/m3。根據測試數據可知，硫化崗位現場實測值遠遠小于國家標準要求，基本可以忽略不計。

2.3 有關二甲苯的國家規定與檢測結果分析

根據GBZ2.1-2007《工作場所有害因素職業接觸限值，第一部分：化學有害因素》［7］中4.1工作場所空氣中化學物質容許濃度中明確指出：二甲苯時間加權平均容許濃度（PC-TWA）為50mg/m3，短時間接觸容許濃度（PC-STEL）為100mg/m3。根據測試數據可知，硫化崗位現場實測值遠遠小于國家標準要求，基本可以忽略不計。

2.4 有關硫化氫的國家規定與檢測報告分析

根據GBZ2.1-2007《工作場所有害因素職業接觸限值，第一部分：化學有害因素》［7］中4.1工作場所空氣中化學物質容許濃度中明確指出：硫化氫氣體的最高容許濃度（MAC）為10mg/m3。根據測試數據可知，硫化崗位現場實測值遠遠小于國家標準要求，基本可以忽略不計。

3 硫化崗位職業病的關系

所考察單位70年代建廠，已經生產橡膠密封制品30多年，在硫化崗位長期工作過的已退休及在崗員工共216名。這些員工每年需到職業病防治所進行職業健康狀況檢查，通過查看他們的職業健康監護檔案可知，沒有出現與硫化崗位相關聯的職業病。

4 結語

高壓開關用橡膠密封制品硫化工序產生職業危害的途徑主要是硫化煙氣，通過分析和檢測可知有害氣體的濃度很小，遠遠小于國家的標準，產生職業危害的概率很低。改善硫化車間工作環境、科學設置通風設施有助于硫化煙氣的迅速擴散和排除車間，可以大大降低對硫化工身體的危害。硫化崗位屬于有害工種，強化職業病檢查跟蹤，采取綜合預防措施，將會大大降低員工患職業病的可能性。

［1］李文勇，鄧小峰，李敏.橡膠制品加工業職業危害現狀分析［J］.職業與健康，2008，24（2）：1205-1207.

［2］2010—2014年中國橡膠制品業行業企業數量增長趨勢監測［J］.中國產業研究院，www.askci.com.

［3］姜彩霞，楊章萍，盛萍,等.橡膠制品業職業危害調查分析［J］.中國預防醫學雜志，2006，5（7）：432-434.

［4］趙光賢.橡膠工業的公害與治理［J］.特種橡膠制品，1996，17（2）：48-53.

［5］聶恒凱.橡膠材料與配方［M］.北京，化學工業出版社，2009.

［6］李永河.橡膠硫化技術［M］.鄭州，黃河水利出版社，2012.

［7］GBZ 2.1-2007.工作場所有害因素職業接觸限值 第1部分：化學有害因素.［S］.