作者陳錫鋼

呼吸防護現狀

建國以來，國內因粉塵作業環境對作業人員保護不當造成的塵肺病人已經累計超過75萬。此外，大量的工業作業場所也存在有害化學物質、高溫等危險因素。通常情況下，工業作業場所常見危害因素見圖1。客觀上來說，中國工業發展多元化，行業眾多，在不斷發展的工業生產環境中，由于接觸粉塵和有毒有害氣體作業的人數仍然巨大，個體呼吸防護用品仍需要根據具體應用場景選擇，以滿足個體防護需要，減少工作過程中對人員身體造成的傷害。在防護水平向好發展的道路上，個體工程防護新風系統將逐步成為未來主流。

粉塵、有毒有害物質嚴重危害勞動者身體健康，根據衛生部門的統計資料顯示，目前我國仍有過億作業人員接觸有毒有害作業，其中半數人員接觸粉塵危害。目前在職業病目錄上，塵肺病病例數仍不斷攀升，職業性慢性、急性化學中毒病例緊隨其后；從病種上看，煤工塵肺、矽肺、職業性鉛及其化合物中毒仍位居前列。隨著我國工業化、城鎮化、人口老齡化狀態持續發展變化，我們既面臨發達國家面臨的職業健康難題，也有發展中國家面臨的衛生和健康問題，呼吸系統的安全防護首當其沖，其中職業人群的呼吸防護尤其是粉塵/顆粒物防護已成為職業病防治的焦點之一。

粉塵作為首要危害，普遍存在于金屬加工、水泥生產、家具生產、電池生產、鋼材冶煉、焊接作業、建筑施工、火力發電等行業，目前從事這些行業生產的職業工人體檢普及率并不高。因此，塵肺病在這些行業中作為一種職業病依然存在，關鍵在于只有病情嚴重以后才被發現。然而塵肺病一旦發病，具有危害性大、不可逆等突出特點，為病患及其每個家庭帶來的是不可承受的病痛及經濟負擔。其它有毒有害氣體普遍存在于石油煉化生產、化纖生產、傳統化學品生產、汽車涂裝、工業機械設備噴涂、紡織生產、電子產品生產、家具生產、車輛售后鈑噴、鉛酸電池制造等行業中，急性中毒以苯、硫化氫和一氧化碳等最為突出，慢性中毒以鉛及其化合物、苯系物、錳及其化合物為首要危害。以上枚舉的行業領域中，導致職業病的原因集中在對于呼吸系統的危害方面。作為保護職業人員呼吸健康的最后一道安全防線，呼吸防護用品在存在呼吸健康風險的領域仍需積極推廣應用，企業仍需提高生產過程中對員工呼吸系統保護的意識，仍需要不斷開好的個體防護產品以滿足各行業的呼吸防護需求。

我國呼吸防護用品的生產，從20世紀80年代開始基本形成規模，產品種類比較齊全，從一般一次性過濾口罩、可更換半面罩或全面罩、長管呼吸器、動力送風過濾式呼吸器、開路式壓縮空氣呼吸器等都有眾多應用案例。隨著近些年職業病防治法律法規、標準規范等不斷完善，監管體制日趨成型，職業病防治體系逐步健全。對于職業危害的源頭治理和專項整治力度持續加大，用人單位違法行為有所減少，但是目前防護產品和設備應用中仍有產品不合格、選型不恰當、保護不到位、防護譜系窄或者無法完全隔絕工作人員和污染環境（比如皮膚接觸）的諸多問題亟待解決。實際案例中，當工作環境中員工活動范圍較大，整體環境難以改善的時候，正常應采用個體工程防護新風系統來實現人員防護。

不過，在實際操作中，企業往往會綜合考慮投資收益、人員流動性對經營影響等因素，很難決定投入呼吸防護設備，又因為個體工程防護新風系統本身造價高昂，多為進口設備，企業投入意愿更低。另外，目前各行業中配備的供氣式長管呼吸器本身也普遍存在只用不檢、無法實時監控等問題；所有這些問題都需要呼吸系統防護領域設備廠商考慮并解決，消除企業應用的諸多顧慮，降低生產經營成本。目前，這一領域已經有國內廠商精耕多年，推出了適用范圍廣泛、防護效果出眾的系列產品，并已經應用于各個行業中，取得了顯著效果，深受一線工人歡迎，同時為企業節約了生產成本。下文將簡要介紹隔絕式呼吸防護設備——個體工程防護新風系統的應用，重點說明該類產品原理及適用領域。

作業場所呼吸防護裝備選型依據

呼吸防護裝備的選擇通常經過四個步驟：

第一步，識別侵害呼吸系統的物質或環境因素；

第二步，了解這些物質或環境因素對人體的危害；

第三步，選擇適當的呼吸防護用品或設備；

第四步，正確使用呼吸防護用品或設備。

空氣過濾式產品或小型電動過濾供風設備可以應用于顆粒物（粉塵、煙、凝結霧、某些微生物）工作環境中，周圍空氣中應無有害化學品、無難聞氣味、無皮膚侵入危害，短時使用并及時更換面罩或者濾棉，可以提供基礎防護，并建議生產人員輪值，以免因防護疏忽造成意外損害。對于更多復雜環境，如有毒有害氣體環境、持續高溫高濕環境、有毒有害蒸汽環境、化學品揮發物環境、缺氧環境等，從業人員需要長時間在這種環境中工作時，過濾式產品不能起到防護效果或者很快就會失效，需要應用隔絕式連續供氣防護產品，危害源如果可通過皮膚吸收或者損壞皮膚的，則需要采用全面式面罩配合專業防護服，其他情況可以采用密合度良好的半面式供氣口罩。

 個體工程防護新風系統

本文將重點介紹一種適合各種污染環境使用、隔絕式防護裝備——個體工程防護新風系統。

           個體工程防護新風系統構成圖

上游（左半圖）是供氣系統，為下游（右半圖）的一線工人提供呼吸所需的潔凈空氣，下游（右半圖）為呼吸安全防護系統（含加濕、控溫、有害氣體報警等功能），配合頭罩和專用防護服，可以將人體接觸的微環境和外界污染環境隔絕開，配合溫濕度自動控制單元和有害氣體監測報警單元，可以為使用員工提供全方位保護。

整套系統中核心部件為專用頭罩及整套的個體工程防護新風系統。

專用頭罩是操作人員佩戴的部件，主要考慮佩戴舒適，密封良好。該產品設計合理，具備以下特點：

a）全面罩主體框架采用輕質高分子材料注塑成型，堅固耐用；輪廓全面按照東方人頭部尺寸設計，且頭圍緊固結構松緊可調節；框架式結構本身可以防止面部或頭部與工件、現場生產設備、工件等發生碰撞，如果有頭頂磕碰風險，還可以增配專門設計的頭盔附件，防撞且輕盈，確保佩戴的舒適性；

b）面罩內襯選用親膚硅膠材料，與我國職業人員臉型密合程度高，可實現與面部輪廓的緊密貼合，且易于脫除，方便佩戴者在使用間歇清潔，清潔時操作十分簡便，只需要使用配套的酒精擦拭片或者酒精棉擦拭干凈即可；

c）全面罩內部通過頭箍總成、汗巾、內襯等實現對面部區域的密封，構成安全呼吸空間，供風風道中通入處理好的溫濕度適宜的空氣后，通過內襯兩側專門設計的開孔向安全呼吸空間供風，形成微正壓，隔絕外部污染空氣，防止其流入面罩內部；

d）全面罩預留大視窗，為同類產品最大視窗，工人佩戴時視角寬廣，不會有壓抑感，適合長時間佩戴作業；

e）全面罩密封良好，具有一定隔音效果，不需要單獨使用耳塞的同時，有效減少長時間噪音環境對聽力的損害

f）連接全面罩供氣的管路上有供氣接口，該供氣接口可以很方便的替換成氣路分配器，分出的氣路通向防護服內部，使防護服內保持微正壓，防止環境中有害物質侵入，還可以在防護服內部制造微環境，通過設計在易出汗部位的出氣口，實現通風效果，讓使用人員感到舒適，帶來長久穩定工作狀態。

個體工程防護新風系統的基本組成如下：

a）專用頭套：作為個體工程防護新風系統的最前端，是人機界面的交界處，屬于該系統核心單元，主要功能為將前置供氣單元供給的空氣或者壓縮空氣處理后輸送至全面罩，給使用者提供溫濕度適宜、不含有害物質可供呼吸的潔凈空氣：

b）調壓閥：調節供氣壓力，控制空氣流速；

c）過濾單元：對前置供氣單元供來的壓縮空氣進行過濾，吸附除味、除去油、水、顆粒物等；

d）自動加濕單元：通過將干燥的空氣補充水蒸氣，保持適宜的空氣濕度；

e）溫度控制單元（選裝）：控制調節供氣溫度；

f）危害氣體監測報警：檢測CO，H₂S等有害氣體，超過有害氣體對人體的危害限值時發出聲光報警信號，告知現場作業人員應注意提高防護等級或緊急逃生；

g）反沖清洗裝置：全自動清洗整個供氣管道，保障系統持續穩定運轉。

另外，該套設備接口靈活，可以定制固定式，也可以制作移動便攜式。根據使用場景不同，內部配置也可以適當調整以達到節約投入的目的，便于各行業根據需求選用。下文將重點介紹個體工程防護新風系統幾種常見工業領域的實際應用。

個體工程防護新風系統的常見場景

汽車噴涂行業

汽車噴漆的顆粒很容易吸進肺里，危害身體健康，輕者使人感到不適、出現頭痛、頭昏、惡心、嘔吐、食欲不振和精神不集中等癥狀，重則對人的呼吸系統、循環系統、消化系統和生殖系統造成不同程度的毒害。油漆中含有苯、甲苯、二甲苯等各種有機溶劑，對人體造血機能的危害極大，是誘發再生障礙性貧血和白血病（俗稱血癌）的主要原因，還會影響女性生殖能力，導致胎兒先天性缺陷。尤其是其中的芳香族化合物，如苯、甲苯、苯乙烯等還能使人體產生畸變、癌變。

以往職業人員防護中，多以半面罩輔以護目鏡為主來實現防護，但是該措施仍然存在皮膚以及眼面部等敏感部位接觸涂料漆霧、溶劑揮發物等情況，尤其是在半面罩貼合程度不好、濾毒罐失效情況下，職業作業人員往往在不知不覺間就受到有毒物質侵害。傳統油漆多為油性漆，有高度的親脂性，很容易通過細胞膜，蓄積在中樞神經系統內，通過長期積累后，容易導致大腦細胞受損，誘發中毒性腦病，慢性溶劑中毒綜合癥、慢性油漆工綜合癥、多發性神經炎、神經功能紊亂、皮膚過敏等。目前，大部分企業已經在源頭上減少了油性漆使用，推廣水性漆的應用，但是水性漆組分親水性更強，更易于黏附于皮膚表面并被吸收，給油漆工的呼吸系統防護帶來更大的傷害。而且，在汽車銷量持續走高情況下，汽車涂裝車間又是能耗大戶，噴漆工人的工作時間安排上非常緊湊，休息時間不足，長期佩戴傳統防護用品很難保證兼顧安全性和舒適性。

正因為噴涂工種作業環境對噴涂工人身體危害比較大，且工作舒適性較差，涂裝車間的噴涂工人流失率也較為嚴重，往往會給車間生產的質量控制帶來波動，使得生產成本被動上升。因此，許多汽車生產企業的車身噴涂、零部件噴涂已經應用了個體工程防護新風系統，比如江淮汽車、通用汽車、日產、沃爾沃、捷豹路虎、觀致汽車、三一重工、許繼電器、億豐、博拉經緯等工廠，為今后業內推廣提供了眾多現場應用案例。

傳統防護             個體工程防護新風系統

  個體工程防護新風系統在汽車生產行業的應用圖示

工業機械加工制造行業

工業機械加工制造行業通常涉及焊接作業，焊接作業過程中產生的焊煙、焊渣同樣會對員工身體健康帶來不利， 焊煙的形成過程是：過熱－蒸發氧化－冷凝。焊煙的主要來源是液體金屬和藥皮的蒸發。焊煙的種類和數量取決于焊接方法、條件以及焊接的金屬類型。焊煙成分比較復雜，包含多種類型金屬：砷、鈹、鉻、銅、鐵、鉛、錳、鎳、硒、釩、鋅等。焊煙的主要有害成分是鐵、硅、錳，其中氧化鐵約占90%, 錳的含量雖然較少，但其毒性較大。大部分焊接煙塵的粒徑均小于1μm，屬于較難過濾的顆粒物，要配備過濾面罩才能做好防護。不同的焊接方式，焊煙的成分有所差異。MIG 或MMAW 焊接不銹鋼時，焊接煙霧粒子通常包含鉻、鎳，其中鉻的毒性更強，六價鉻是致癌物，很容易被人體吸收，長期或短期接觸或吸入時有致癌危險。鋁極惰性氣體保護電弧焊，通常不會產生焊煙，但有大量的臭氧氣體；等離子切割和等離子焊接產生高溫，會釋放出有害的氮氧化物。當然，特殊焊接作業還有光污染和輻射危害，長期處于輻射環境下，不只是損傷眼睛，也會影響中樞神經系統，導致機能障礙和交感神經疲乏緊張為主的植物性集中緊張。

對所有這些風險，都需要企業為生產員工科學配備安全有效的防護用具，如果不重視防護，短期容易造成眼睛皮膚刺激、惡心及胃腸道疾病、心痛、肌肉疼痛、金屬煙霧病、肺部水腫等，導致焊工塵肺、支氣管炎、哮喘、鐵塵肺、肺氣腫、腎臟損傷、心臟及皮膚疾病等，長期則會增加罹患癌癥的風險，給工人及其家庭帶來傷害。目前焊接員工防護普遍還是配備焊接用面罩、焊接用防塵口罩，這一狀況急需改善。

另外，同汽車制造行業一樣，該行業也需要對機械外表面噴涂油漆來實現外觀保護，同樣存在著各類油漆、溶劑帶來的揮發物危害，還有表面打磨處理帶來的粉塵危害，以往防護多采用普通半面罩防護。目前，行業用工成本上升，企業更加注重一線員工健康保護和公司人員穩定性，像三一重工已經開始引入個體工程防護新風系統，將為員工健康帶來更好保障。

個體工程防護新風系統在工業機械加工制造行業的應用圖示

化纖行業

在化纖行業生產過程中，通常要經過酸洗，酸洗后除酸性蒸汽外，還有氯氣產生。染色中使用強酸、強堿蒸汽又可引起酸堿灼傷和酸霧刺激，在調配和使用苯胺染料時，可接觸苯胺液體或蒸汽，可能引起中毒、皮炎等。此外，苯胺類染料和熒光增白劑可能有致癌作用。這種場合下工作，通過普通的防毒面具難以滿足操作人員的防護需求，個體工程防護新風系統剛好有用武之地。目前在博拉化纖已經率先應用，極大改善了工人操作過程的防護，深受一線作業工人歡迎。

家具行業

一般來說，家具生產行業有三大危害：木塵、噪聲和有機揮發物。拋開噪聲對聽覺器官的影響不說，木塵和有機揮發物均會給工人呼吸系統乃至全身造成不可逆的傷害。木塵：在鋸木、刨木過程中均可產生大量的木塵，吸入粉塵后，可引起支氣管炎、哮喘、過敏性疾病；長期吸入可致慢性呼吸道炎癥，嚴重者可出現磨工塵肺。有機揮發溶劑：在家具制造中使用大量的膠合板和某些涂料，常溫下就有甲醛、酚類等氣體逸散，工人接觸會引起眼、鼻、咽喉等刺激癥狀。在油漆或噴油作業中所用到的稀釋劑含苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、甲醛、丙酮等有機溶劑，其中苯的毒性最大。短時間內吸入大量的苯可出現中樞神經系統抑制性麻痹為特征的全身性癥狀。慢性苯中毒者，主要是會有造血系統損害，嚴重的會導致白血病。如果是鋼木家具制作，除了上述風險，還有金屬粉塵以及加工中用到的硫酸蒸汽，在防護不到位的情況下，也會侵害工人的呼吸系統。

傳統家具制造行業中，一般只配備半面罩，很多小企業不光是企業主缺乏危害防護意識，很多工人甚至只是穿著背心、短褲進行噴漆和涂膠作業，更不用說現場人員的全面防護。這種場合未來將是個體工程防護新風系統的用武之地，現在已經有不少家具企業已經開始為員工配備這個防護系統，如上海瑞澳、山東華悅、泰州雅風，東莞憶豐等，尤其是有了成本控制優良的產品以后，為企業配備和人員養成使用習慣打下了很好的基礎。

                         家具行業現狀圖示

金屬材料加工行業和家電行業

在金屬材料加工行業和家電行業中，均需要增強金屬的抗腐蝕性、增加硬度、防止磨耗、提高導電性、潤滑性、耐熱性，還要兼顧表面美觀。為實現以上種種特性，工件加工普遍需要拋丸、噴砂、磷化、鈍化、打磨拋光、吹掃、除油、電鍍、熱噴涂、涂裝等。在生產過程中，存在粉塵和化學毒物，防護不當的一線員工極易造成呼吸系統傷害，這也將是個體工程防護新風系統的重點應用領域。目前一些知名鋁材加工企業如鳳鋁鋁業等已經引入了這種防護設備，極大改善了企業員工的生產防護條件。

             金屬材料加工行業實例

電子行業

電子行業也是職業病高發行業，常見的職業危害包括有毒化學物質、金屬粉塵、焊接煙霧、噪音、輻射等。目前，電子業使用的化學品有數百種中，對人的危害各有不同。有的會損害人腦和神經系統，有的易引發癌變，有的破壞肝臟、消化系統或心血管，也有的影響生殖系統，造成女性月經不調、男性性功能下降，或不孕不育。并且，通常一種化學品也會同時對人體產生多方面的危害。

該行業內常用的洗板水主要成分是三氯乙烯，會損害肝功能；天拿水也很常用，通常含有苯和甲苯，苯是劇毒化學品，有致癌性，或造成白血病，甲苯可能引起急性或慢性中毒。重金屬也是電子行業的危害源之一，重金屬容易在體內集聚、不易排出，會長期影響健康，甚至影響終生。鉛會破壞神經器官，造成記憶力減退、性功能障礙。鎘是一種毒性很大的重金屬，致癌性更高，對生殖系統影響也非常大。近幾年發生了多起電池廠工人大面積鉛、汞、鎘中毒（或超標）事件。在電子廠，這類重金屬或其化合物多以粉塵和煙霧形式存在，如果不采用正確防護設備，中毒是在所難免。所以，在這一領域，也將是個體工程防護新風系統的發力點。

除以上列舉行業外，交通運輸行業中，貨車的生產和噴涂，動車車廂生產和噴涂， 飛機的生產和噴涂，汽車售后鈑噴等都存在對人員呼吸系統的危害，而且生產場地較大，很難通過工作環境治理來避免人員傷害，配備個體工程防護新風系統必然是最好的選擇。另外，這種生產場景下，尤其是對環境供風溫濕度有要求的時候，配備個體工程防護新風系統后，可以選擇使用循環風，能夠幫助企業節能降耗，帶來可觀的經濟效益。

呼吸防護的首要目的是保護工人的健康，同時還應兼顧改善工作舒適性。個體工程防護新風系統就是這樣一種產品，可以保護職業工人身體不受侵害，可以提供更舒適的工作微環境，還可以為企業帶來節能降耗的經濟效益，值得推廣，也值得企業選擇。