敞開型吹吸式通風(fēng)防毒洗版工作臺

文/陳建武 趙東巍

2020年7月14日，國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)布了第二十一屆中國專利獎授獎決定。中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院的“一種敞開型吹吸式通風(fēng)防毒洗版工作臺”專利（專利號：ZL201721064088.9）榮獲中國專利優(yōu)秀獎。本文主要介紹了該專利的技術(shù)性特征，以及專利的應(yīng)用前景。

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，電子元器件的需求日益增多，從事電子元器件生產(chǎn)的企業(yè)和勞動者也越來越多。電子元器件生產(chǎn)過程中多使用絲網(wǎng)印刷工序，絲印網(wǎng)版需使用洗版水清洗表面的貼裝膠水、導(dǎo)電膠，絲印網(wǎng)版清洗多為人工操作，洗版現(xiàn)場毒物濃度超標(biāo)嚴(yán)重，時有職業(yè)中毒事件的發(fā)生，如圖1 所示。目前，洗版間洗網(wǎng)水對勞動者的職業(yè)健康的影響還尚未引起足夠重視，迫切需要一種有效預(yù)防洗版間勞動者職業(yè)中毒事件發(fā)生的技術(shù)裝備。

洗版間通風(fēng)防毒現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國電子元器件生產(chǎn)企業(yè)的洗版間多采用粗獷式的人工洗版，洗版間設(shè)置了軸流風(fēng)機，如圖2 所示。主要通過軸流風(fēng)機全面通風(fēng)，以此降低毒物對勞動者職業(yè)健康的影響。

由于洗版過程在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的毒物且毒物發(fā)散源面積大，全面通風(fēng)方式難以在短時間內(nèi)有效控制毒物的大量擴散問題，除了全面通風(fēng)方式，以下幾種通風(fēng)方式也不適合洗版工作：

圖1 典型洗版作業(yè)現(xiàn)場

圖2 手工洗版間設(shè)置了軸流風(fēng)機

如果選擇通風(fēng)柜通風(fēng)，由于工件較大且需翻轉(zhuǎn)后再清洗，待洗工件難以放置在通風(fēng)柜內(nèi)，通風(fēng)柜嚴(yán)重影響洗版工的作業(yè)過程；如果選擇傘型罩通風(fēng)，傘型罩通常設(shè)置在工人呼吸帶以上，雖可解決空間問題，但毒物先經(jīng)過人的呼吸帶后排出，洗版工位于毒物擴散路徑的下風(fēng)側(cè)，不滿足防護要求；如果選擇側(cè)吸罩通風(fēng)，側(cè)吸罩需占用一定的作業(yè)空間，由于洗版間空間狹長且待洗工件尺寸較大，洗版間一般難以滿足設(shè)置側(cè)吸罩的空間要求；如果選擇下吸罩通風(fēng)，由于待洗工件尺寸較大及工件不透氣的原因，下吸罩的幾何尺寸受空間限制且待洗工件會遮擋下吸罩的排風(fēng)，從而導(dǎo)致下吸罩也不能應(yīng)用。

此外，由于工人需敞開式作業(yè)，且快速擦拭清洗過程產(chǎn)生較大干擾氣流，加速了毒物的擴散，增加了毒物控制難度，現(xiàn)有洗版毒物防護技術(shù)裝備難以滿足上述需求。因此，迫切需要一種毒物控制距離遠、抗干擾氣流能力強、毒物捕集效率高，且敞開式作業(yè)不影響勞動者作業(yè)的手工作業(yè)洗版工作臺。

洗版工作臺專利技術(shù)特征與先進性

技術(shù)特征

針對上述問題，中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院發(fā)明了“一種敞開型吹吸式通風(fēng)防毒洗版工作臺”（專利號：ZL201721064088.9，以下簡稱“洗版工作臺”），該專利包括均勻送風(fēng)裝置、均勻排風(fēng)裝置和洗版工作平臺，均勻送風(fēng)裝置和均勻排風(fēng)裝置分別位于洗版工作平臺的左右兩側(cè)，并通過洗版工作平臺連接為一體構(gòu)成敞開型吹吸式通風(fēng)防毒洗版工作臺，均勻送風(fēng)裝置和均勻排風(fēng)裝置間設(shè)紅外探測裝置。洗版工作平臺的右側(cè)工作臺面上層為含有若干孔的孔板，多孔孔板可取出，多孔孔板下方為漏斗型廢液收集器，收集器下端管道設(shè)閥門。該洗版工作臺專利三維圖如圖3 所示。

專利技術(shù)特點與優(yōu)勢

圖3 敞開型吹吸式通風(fēng)防毒洗版工作臺三維圖

一是洗版工作臺均勻送風(fēng)裝置和排風(fēng)裝置風(fēng)速的不均勻度均小于0.25（數(shù)值越小表示氣流越均勻），氣流均勻度高，在洗版工作平臺上形成了大面積氣流均一型吹吸式通風(fēng)，有效解決了短時間毒物濃度過高、洗版操作帶來干擾氣流的影響，顯著提升了通風(fēng)系統(tǒng)的抗干擾氣流能力。

二是洗版工作臺均勻送風(fēng)裝置和均勻排風(fēng)裝置的風(fēng)速在一定范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)，從而滿足在一定范圍內(nèi)不同長度洗版工作臺均可使用的要求，提升洗版工作臺應(yīng)用的靈活性。

三是均勻送風(fēng)裝置和均勻排風(fēng)裝置的罩口尺寸均不小于800×800 mm，洗版工作平臺的長度不小于2.4 m，而一般局部排風(fēng)控制范圍在1 m 以內(nèi)，該洗版工作臺明顯增加了毒物的控制距離。

四是洗版工作臺送風(fēng)風(fēng)速為0.4～0.7 m/s， 排 風(fēng) 風(fēng) 速 為0.8～1.4 m/s，其所需風(fēng)量遠遠低于12 次/h 全面通風(fēng)換氣量或局部排風(fēng)所需的風(fēng)量，能耗為局部排風(fēng)系統(tǒng)的50%左右，顯著降低了系統(tǒng)能耗。

五是洗版工作平臺采用敞開作業(yè)方式，避免了通風(fēng)防毒系統(tǒng)對作業(yè)勞動者的影響。

六是洗版工作平臺的右側(cè)工作臺面上層為含有若干孔的孔板，多孔孔板可取出，多孔孔板下方為漏斗型廢液收集器，收集器下端管道設(shè)閥門，用于定期排除廢液。洗版工作平臺的左側(cè)工作臺面向右下傾斜1°～ 3°，分裝時溢灑洗版液自動流入右側(cè)工作臺面下方的廢液收集器內(nèi)。有效地解決了洗版水分裝和洗版過程洗版水廢液逸散和收集的問題。

七是洗版工作臺利用紅外探測裝置實現(xiàn)均勻送排風(fēng)裝置的自動開啟與延時關(guān)閉功能，實現(xiàn)了通風(fēng)系統(tǒng)的自動控制，最大限度捕集毒物。

綜上所述，該專利提高了吹吸式通風(fēng)換氣區(qū)域內(nèi)氣流的均勻性，增大了局部排風(fēng)對有害物質(zhì)的控制距離，在送風(fēng)罩和排風(fēng)罩之間形成低風(fēng)速氣流均一型換氣區(qū)域，降低了干擾氣流的影響，避免了中間障礙物處渦流現(xiàn)象的產(chǎn)生，解決了廢液的逸散和收集的問題，在不影響作業(yè)和節(jié)能的情況下，實現(xiàn)大面積洗版作業(yè)毒物的長距離控制和高效捕集。

專利應(yīng)用效果

該專利在蘇州京通光電科技有限公司洗版間進行了現(xiàn)場應(yīng)用，洗版間送排風(fēng)罩罩口均為寬900 mm、高1 000 mm，工作臺長寬800 mm、長3 300 mm，送風(fēng)風(fēng)速為0.52 m/s，排風(fēng)風(fēng)速為1.25 m/s。應(yīng)用前后現(xiàn)場如圖4 所示。

利用活性碳管，按照GBZ 159-2004《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范》的采樣方法進行 采 樣，按GBZ/T 160.1～GBZ/T 160.81-2004《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定》[標(biāo)準(zhǔn)合訂本]進行毒物濃度檢測分析，應(yīng)用前后洗版工現(xiàn)場作業(yè)時毒物濃度檢測結(jié)果如下表所示。

圖4 敞開型吹吸式通風(fēng)防毒工作臺應(yīng)用前后現(xiàn)場對比

由表可知，應(yīng)用該敞開型吹吸式通風(fēng)防毒洗版工作臺后，洗版間甲苯、環(huán)己酮、乙酸丁酯等有毒物質(zhì)的濃度均得到有效控制，甲苯的短時間接觸濃度由應(yīng)用前超標(biāo)2 倍多的219.5 mg/m3降為9.69 mg/m3，毒物濃度降低了95%，環(huán)己酮的短時間接觸濃度由應(yīng)用前的44.5 mg/m3降至2.85 mg/m3，說明使用該敞開型吹吸式通風(fēng)防毒洗版工作臺顯著降低了洗版間的毒物濃度，改善了洗版作業(yè)環(huán)境，可有效保護勞動者的職業(yè)健康，且對工人作業(yè)無影響。驗證了該專利的科學(xué)性、可行性和有效性。

應(yīng)用前景與經(jīng)濟社會效益

洗版工作臺專利是一款通用性技術(shù)裝備，專利中洗版工作平臺左右兩側(cè)的均勻送風(fēng)裝置和均勻排風(fēng)裝置聯(lián)合作用，構(gòu)成氣流均一型吹吸式通風(fēng)裝置，在洗版工作平臺產(chǎn)生氣流均一型吹吸式通風(fēng)換氣區(qū)域，避免洗版過程毒物的外逸，且不影響工人作業(yè)，突破了洗版間傳統(tǒng)通風(fēng)防毒技術(shù)，提出了洗版間大面積毒物危害長距離通風(fēng)防毒技術(shù)。

該專利不僅可以應(yīng)用在電子行業(yè)手工洗版作業(yè)，還可廣泛應(yīng)用于有機溶劑調(diào)配、制藥行業(yè)的灌裝線、液體分裝、刷膠、病理分析室、化驗室等作業(yè)場所的毒物危害控制，可有效解決傳統(tǒng)局部通風(fēng)無法解決的敞開式作業(yè)，以及長距離、大面積毒物控制的技術(shù)難題，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。該專利的應(yīng)用可有效降低職業(yè)病和職業(yè)中毒事件的發(fā)生，減少由于罹患職業(yè)病和職業(yè)中毒導(dǎo)致的巨大經(jīng)濟損失，社會效益顯著。

應(yīng)用前后洗版間洗版作業(yè)短時間毒物接觸濃度檢測結(jié)果表

該專利技術(shù)屬于《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于印發(fā)推廣先進安全技術(shù)裝備目錄（2015 年第二批）的通知》（安監(jiān)總科技〔2015〕109 號）中的“塵毒危害控制低風(fēng)速氣流均一型吹吸式通風(fēng)裝置”。符合2019年5 月5 日中共中央政治局常委、國務(wù)院總理李克強主持召開國務(wù)院常務(wù)會議時提出的“重點行業(yè)新上項目職業(yè)病防護設(shè)施配備實施率達到95%以上，堅決減少新發(fā)病例”的要求，可有效提升敞開型、大面積、長距離毒物控制職業(yè)病防護設(shè)施的技術(shù)水裝備平，促進“健康中國2030”的戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)的實現(xiàn)。