粉塵作業 粉塵危害預防標準第二條 : 粉塵危害預防 粉塵作業 : 指附表一甲欄所列之作業 黃小林副教授 嘉南藥理科技大學職業安全衛生系暨產業安全衛生與防災研究所 2013 年 1 2 粉塵作業 ( 一 ) 採掘礦物等 ( 不包括濕潤土石 ) 場所之作業 ( 二 ) 積載有礦物等 ( 不包括濕潤物 ) 車荷台以翻覆或傾斜方式卸礦場所之作業 ( 三 ) 於坑內礦物等之搗碎 粉碎 篩選或裝卸場所之作業 ( 四 ) 於坑內搬運礦物等 ( 不包括濕潤物 ) 場所之作業 ( 五 ) 於坑內從事礦物等 ( 不包括濕潤物 ) 之充填或散布石粉之場所作業. 1.1 粉塵危害之管制策略 工程控制 行政管理 健康管理 等 3 4 1
1.2 粉塵危害之工程控制 1.2.1 隔離與密閉 1.2.2 濕式作業 1.2.3 局部排氣 減少勞工暴露粉塵三步驟 一 預防取代改變製程二 控制系統粒狀物收集系統 ( 局部排氣裝置 ) 潤濕物料抑制系統粉塵微粒捕集系統三 稀釋或隔離 5 6 1.2.1 工程控制 - 密閉與隔離 具有潛在粉塵危害之作業應該加以隔離以降低勞工之暴露 隔離的方式 : 物理性的屏障直接將粉塵產生源包圍封閉 利用時間上的方式來隔離, 例如遠端遙控半自動設備 輪班等 密閉 將製程或設備進行密閉處理將是一理想的粉塵控制方法, 因為密閉防塵裝置可以預防及減少污染物排放至工作環境中 在取代之控制方法已經被考量後, 密閉之工程控制應該是試圖採用的第一個控制方法之一 將勞工隔離或處於一密閉且提供乾淨空氣之控制室以避免與粉塵接觸 7 8 2
密閉設備 1.2.2 工程控制 - 濕式作業 濕式作業方式是屬於一相當簡單的控制方法之一 空氣中粉塵濃度, 可藉由水及其他適當液體之濕潤方式來降低 兩種控制方式 : 1. 潤濕物料抑制系統 2. 粉塵微粒捕集系統 9 10 1. 潤濕物料抑制系統 將原物料物質潤濕以產生較少之粉體, 進而減少揚起變成懸浮微粒之機會 潤濕物料方式 靜態潤濕 : 原物料在靜止的狀況下被潤濕 動態潤濕 : 原物料在移動時被潤濕 11 12 3
潤濕液體種類 (1) 純淨水 (plain water sprays) 使用一般純淨用水來潤濕物料, 但由於表面張力較高, 因此要得到最大的潤濕表面較為困難 (2) 添加界面活性劑 (water sprays with surfactant) 添加界面活性劑降低水的表面張力, 使液滴能更進一步延展開並穿透進入物料堆的內部, 而達到更好的潤濕效果 (3) 泡沫 (foam) 水和界面活性劑經過特別的混合後形成泡沫, 其能增加每單位體積潤濕的表面積, 因此潤濕效率增加 13 2. 粉塵微粒捕集系統 利用噴出之細微液滴與作業環境空氣中之懸浮粒狀物碰撞後形成較大粒徑之聚集體結合物, 最後因為重力而沈降去除 影響粉塵微粒與液滴碰撞發生之三種主要因子分別為 : (1) 慣性衝擊 / 攔截 (2) 液滴粒徑 / 微粒粒徑 (3) 靜電作用力 14 粉塵微粒捕集系統之兩大類型 (1) 細微液滴 1.2.3 局部排氣 微粒收集系統也就是局部排氣裝置為降低粉塵危害物逸散之最有效的方法之一 (2) 帶有靜電荷之液滴 能夠提供長時間可信賴和有效率之粉塵控制 相較於控制效率稍低一點之濕式控制系統 ( 潤濕物料抑制系統和粉塵微粒捕集系統 ), 其設置及操作成本較高 15 16 4
局部排氣系統 一 氣罩 氣罩為含有粉塵空氣進入局部排氣裝置或粉塵微粒收集系統的第一個點 氣罩必須盡可能包圍產生微粒之作業 捕集粉塵微粒及有效地導引含粒狀物污染之空氣 17 18 常用之粉塵收集氣罩 收集粉塵有效率且經常在一些工作上來使用, 例如研磨和木工作業 接收型氣罩 包圍型氣罩 在礦物加工作業最受歡迎, 因僅需少量抽氣體積即具有很好的收集效率 一般用在礦業之震盪 旋轉篩分 輸送帶 斗式提升機和儲存槽等單元 19 側向吸引型下方吸引型上方吸引型氣罩 氣罩位置離粉塵控制區較遠, 但同樣可防止粒狀物逸散 通常運用在電鍍槽 鑄造業 熔爐 等 20 5
氣罩設計考量因素 : 氣罩風量 氣罩的位置 氣罩的形狀 A. 氣罩風量 需設計足夠之氣罩風量, 使得粉塵污染物能夠直接被導引進入氣罩 控制風速 (control velocity): 將飛散或擴散之粉塵污染物自某點有效導入氣罩開口面所需之最小風速, 或抑制其不致從氣罩開口逸散之最小速度稱為控制風速 換句話說, 控制風速為氣罩吸引氣流之速度, 此速度必須能夠克服相反方向氣流並能捕捉粉塵之速度, 因此又稱為捕捉風速 (capture velocity) 21 22 B. 氣罩位置 由於採用控制風速來估算所需風量, 風量又與氣罩位置及氣罩大小有關 氣罩位置選擇之考量如下 : 盡量接近粉塵產生源, 以使在一定量的產生源情形下能達到最大捕捉效率 盡量接近粉塵產生源, 以降低所需抽氣風量 盡量接近粉塵產生源, 如有可能應該盡量包圍密閉產生源 C. 氣罩形狀 如果氣罩形狀沒有適切地選擇, 將會造成較大的壓力損失, 此壓力損失乃因於靜壓與動壓彼此的轉換所造成 由於氣罩外靜止空氣被氣罩內較小壓力吸入氣罩與導管時, 因空氣流速與流向改變以及流入氣罩引起擾流的影響而造成能量損失, 亦即為進入氣罩之壓力 ( 靜壓 ) 損失 23 24 6
二 導管 導管之設計必須根據運送粉塵而不致使其在導管間沈積之速度要求來選擇導管的尺寸大小 搬運風速 : 為了避免粉塵沈積在導管造成阻塞, 因此導管內需維持一最小的風速 搬運風速不宜太低, 也不宜太高, 因為風速增加造成動壓增加, 相對的各式壓力損失也會變大, 後續之能源損耗與排氣機電力成本都會提高 良好導管之設計需符合下列要項 1. 維持所需之搬運風速以防止粉塵沈積 2. 能夠適當分配歧導管 ( 支管 ) 到主導管的風量, 以維持各個氣罩之控制風速 3. 能夠減少導管壓損 破損和磨損以降低操作成本 25 26 導管之壓力損失 當氣流於導管內流動時會產生壓力損失, 主要發生在氣罩入口 特殊之導管組件 導管磨擦及空氣清淨裝置等處 特殊導管組件之壓力損失 圓形肘管矩形肘管合流管 為克服這些壓力損失勢必要增加排氣機之動力 漸縮管 驟縮管 擴張管 擴張管 ( 排氣口 ) 27 28 7
三 空氣清淨裝置 ( 除塵裝置 ) 當有害粉塵濃度或排放量過高時, 必須經由空氣清淨裝置有效處理以符合環保法規規定始可排放 空氣清淨裝置設置目的主要包括 : 避免污染週界空氣 符合固定污染源空氣污染物排放標準之環境保護相關法規 回收有用製程原料或成品等 29 除塵裝置 (1) 重力沈降室 (gravity settling chamber) (2) 慣性分離器 (inertial separator) (3) 旋風集塵器 (cyclone) (4) 過濾式除塵裝置 (fabric filter) (5) 靜電集塵器 (electrostatic precipitator) (6) 洗滌器 (scrubber) 30 除塵設備選用原則 (1) 粒狀物大小和濃度 重力沈降室百葉湍流式慣性集塵裝置旋風集塵器 (2) 所需除塵之程度 (3) 污染空氣氣流之特性 (4) 微粒的特性 (5) 粉塵處置方式 脈衝逆洗袋濾集塵裝置靜電集塵器旋風噴洗塔 31 32 8
四 排氣機 常用之排氣機之型式有軸流式及離心式兩種 軸流式 : 不附導葉及附導葉兩種 離心式 : 輻射風葉型 前曲風葉型 後曲風葉型 前曲後曲併用型 後曲翼葉型 粒狀物作業之工程控制方法的運用範例 不附導葉軸流式輻射風葉型 ( 徑向 ) 33 34 1.3 粉塵危害之行政管理 1.3.1 呼吸防護具之種類 1.3.2 呼吸防護具之選擇 常見之粉塵危害之行政管理 縮短工作時間 輪班工作 更換職務 提供個人防護具之使用 其他 35 36 9
個人防護具 當工程控制及相關的行政管理皆無法達到保護勞工健康之目標時, 個人安全衛生防護具之使用則為勞工避免暴露於危害因子的最後一道安全防線 值得注意的是防護具之使用為不得不採取的一種措施, 其不能直接減少或消除有害物質, 僅是形成屏障防止粉塵接觸或進入人體 1.3.1 呼吸防護具之種類呼吸防護具分類 : 依面體壓力分類 當面罩內壓力大於外界壓力, 稱為正壓式面罩 當面罩內壓力小於外界壓力, 則稱為負壓式面罩 37 38 呼吸防護具分類 : 依面體形態分類 緊貼型面罩 (tight-fitting type) 緊貼型 寬鬆式 丟棄式 (disposable, 或即用即棄 single-use, 或簡易型等名稱, 直接以濾材當面體 ) 口片式 全面體 半面體 39 40 10
寬鬆式面罩 (loose-fitting coverings) 寬鬆式面罩 (loose-fitting coverings) 乾淨空氣由輸氣管或動力式淨氣設備送至頭部, 兼具冷卻效果, 面罩內稍具正壓 一般在研磨 噴漆 噴砂等作業環境下使用 可分成 : (1) 頭盔 (helmet): 硬質 具備供氣及安全帽保護之雙重功用 (2) 頭罩 (hood): 軟質 包覆頭頸及肩部 (3) 罩衫 (blouse): 長度可及腰, 有些設計含括有手 41 腕長度之袖子 噴砂罩衫 42 簡易型 由紡織物所編織而成, 面體本身即兼具濾材功能 由於價格低廉 重量輕, 簡易型 ( 可丟棄式 ) 呼吸防護具是常見的型式 口片式 (mouthpiece) 以牙齒咬緊銜接空氣淨化器之硬管, 並用夾子夾緊鼻子 可提供不錯之緊密性, 但易造成疲勞, 亦無保護眼睛之功能, 通常只有在緊急撤離時使用 43 44 11
呼吸防護具分類 : 依功能分類 淨氣式呼吸防護具 無動力式 動力式 45 46 供氣式呼吸防護具 輸氣管式 (SAR) 複合式呼吸防護具 (1) 為輸氣管式呼吸防護具與無動力過濾式呼吸防護具的組合 (2) 為輸氣管式呼吸防護具與自攜式呼吸防護具的組合輸氣管式 + 自攜式 自攜式 (SCBA) 47 48 12
拋棄式及附加活性碳拋棄式防塵口罩 : 依防護效率分類 拋棄式防塵口罩等級 附加活性碳拋棄式防塵口罩 口罩防護效率 % 吸氣阻抗 Pa {mmh 2 O} 呼氣阻抗 Pa {mmh 2 O} 類別 N 系列 美國 NIOSH 42 CFR 84 之淨化式無動力防塵防護具之濾材分類 等級 N95 N99 N100 濾材效能 (%) 95 以上 99 以上 99.7 以上 測試微粒 ( 中位數直徑 0.3μm) NaCl 200 測試最高過濾負荷 (mg) 適用污染物類型 (N: 對油性微粒無效 ) 粉塵及非油性粒狀物 使用時間 視使用狀況而定 D3 D3-G 99 以上 350{35} 以下 250{25} 以下 D2 D2-G 95 以上 350{35} 以下 250{25} 以下 R 系列 R95 R99 R100 95 以上 99 以上 99.7 以上 DOP( 苯二甲酸二辛酯 ) 200 (R: 抗油性微粒 ) 任何類型粒狀物 一工作天 (8 小時 ) D1 D1-G 80 以上 190{19} 以下 190{19} 以下 49 P 系列 P95 P99 P100 95 以上 99 以上 99.7 以上 DOP( 苯二甲酸二辛酯 ) 視情況而定 (P: 防油性微粒 ) 任何類型粒狀物 視使用狀況而定 50 防護具之洩漏問題 美國 NIOSH 淨化式無動力防塵濾材之選擇 洩漏就無法達到呼吸防護具的效果, 換句話說, 洩漏與防護效果會成相對的關係, 亦即為倒數關係 整體呼吸防護具的防護效果等於戴用呼吸防護具後整體洩漏的倒數, 亦即面體的洩漏率加上濾材洩漏率之倒數 : 整體呼吸防護具之防護效果 = 指定防護係數 =1/( 面體洩露率 + 濾材洩露率 ) 51 52 13
1.4 粒狀物之健康管理 勞工健康管理之目的 : 乃是藉由各種不同類別之健康檢查, 清楚建立勞工健康的基本資料 依據健康檢查結果選任適當之勞工從事合適之作業, 進而預防職業病及促進健康 健康檢查 依 勞工安全衛生法 第十二條第一項規定 : 雇主於僱用勞工時, 應施行體格檢查 ; 對在職勞工應施行定期健康檢查 ; 對於從事特別危害健康之作業者, 應定期施行特定項目之健康檢查 ; 並建立健康檢查手冊, 發給勞工 53 54 特別危害健康作業 : 粉塵作業 依 勞工安全衛生法施行細則 第十七條之規定, 粉塵作業乃屬勞工健康管理規則所列管特別危害健康之作業 應此以下將針對粉塵作業之健康管理項目, 包括 : 體格檢查 ( 僱用前一般體格檢查 在職勞工定期一般健康檢查 ) 特殊健康檢查 ( 特殊體格檢查 在職勞工特殊健康檢查 ) 1.4.1 體格檢查 勞工僱用前之健康檢查目的 : 提供工作前健康基礎資料, 供後續公司健康管理之用 依據檢查結果作為選配勞工, 使能適才適所之參考 避免因為疾病或不適該場所工作, 而危及自己及其他作業勞工 提供職業健康危害高危險群之相關訊息 將可能之健康危害讓求職勞工事先充分瞭解, 採取事前的預防工作 後續健康管理 ( 健康追蹤檢查 ) 55 56 14
定期健康檢查 : 在職勞工 雇主則必須依照勞工健康保護規則第十二條之規定, 應就下列規定期限, 定期實施一般健康檢查, 健康檢查項目如同雇用新勞工時之一般體格檢查項目 : 1. 年滿六十五歲以上者, 每年檢查一次 2. 年滿四十歲以上未滿六十五歲者, 每三年檢查一次 3. 未滿四十歲者, 每五年檢查一次 57 1.4.2 特殊健康檢查 勞工從事粉塵作業者, 依照勞工健康保護規則第十三條之規定, 於其受僱或變更其作業時, 應依下列規定實施該特定項目特殊體格檢查 但距上次檢查未逾規定之定期檢查 ( 一年 ) 期限, 得免實施該特殊體格檢查 同樣地, 對於在職粉塵作業勞工, 也應依下列規定, 於定期檢查期限內實施特殊健康檢查 特別危害健康作業之管理 監督人員或相關人員及於各該場所從事其他作業之人員亦具有危害健康之虞者, 亦適用此規定 58 特殊健康檢查項目 1. 作業經歷 生活習慣及自覺症狀之調查 2. 肺結核 哮喘 塵肺症 心臟疾病等既往病史之調查 3. 呼吸系統及心臟循環之理學檢查 4. 胸部 X 光 ( 大片 ) 攝影檢查 5. 肺功能檢查 ( 包括用力肺活量 (FVC) 一秒最大呼氣量 (FEV 1.0 ) 及 FEV 1.0 / FVC) 1.4.3 健康管理 健康管理是屬於預防醫學的第二階段工作, 除了針對可能引起職業疾病之勞工實施健康檢查, 以確認是否肇因於危害因子暴露過量外, 也期盼經由早期診斷早期治療, 以確保勞工健康 粉塵作業之特殊體格及健康檢查紀錄至少保存三十年 59 60 15
健康檢查後應採取措施 1. 體格檢查結果顯示應僱勞工不適於從事某種工作時, 不得雇用其從事該項工作 2. 參照醫師之建議, 告知勞工並適當配置勞工於工作場所作業 而勞工因職業上原因致不能適應原有工作者, 除予醫療外, 並應變更其工作場所 更換其工作, 並縮短工作時間及為其他適當措施 3. 將檢查結果發給受檢勞工, 並將健康檢查紀錄彙集成健康檢查手冊 在勞工體格及健康檢查紀錄之處理上, 應考量勞工隱私權 61 粉塵作業之特別危害健康作業健康管理 依照 勞工健康保護規則 第十四條之規定, 應建立健康管理資料, 並依下列規定分級實施健康管理 : 一 第一級管理 : 特殊健康檢查或健康追蹤檢查結果, 全部項目正常, 或部分項目異常, 而經醫師綜合判定為無異常者 二 第二級管理 : 特殊健康檢查或健康追蹤檢查結果, 部分或全部項目異常, 經醫師綜合判定為異常, 而與工作無關者 62 三 第三級管理 : 特殊健康檢查或健康追蹤檢查結果, 部分或全部項目異常, 經醫師綜合判定為異常, 而無法確定此異常與工作之相關性, 應進一步請職業醫學科專科醫師評估者 四 第四級管理 : 特殊健康檢查或健康追蹤檢查結果, 部分或全部項目異常, 經醫師綜合判定為異常, 且與工作有關者 當健康管理, 屬於第二級管理以上者, 應由醫師註明其不適宜從事之作業與其他應處理及注意事項 ; 屬於第三級管理或第四級管理者, 並應由醫師註明臨床診斷 63 健康管理 雇主對於第一項屬於第二級管理者, 應提供勞工個人健康指導 ; 第三級管理以上者, 應請職業醫學科專科醫師實施健康追蹤檢查, 必要時應實施疑似工作相關疾病之現場評估, 且應依評估結果重新分級, 並將分級結果及採行措施依中央主管機關公告之方式通報 ; 屬於第四級管理者, 經醫師評估現場仍有工作危害因子之暴露者, 應採取危害控制及相關管理措施 64 16
結論 工程控制方式最為有效, 應做為第一優先考量 雖行政管理的方式可以限制個別勞工暴露時間長短, 但對於雇主來說相對上較不喜歡採用, 常會造成勞工工作時間安排的執行及維持上相當的困擾 結論 健康管理方式, 則因我國勞工安全衛生相關法規規範相當明確, 因此健康檢查及分級健康管理執行及配合上則無問題 因此, 當使用工程控制仍無法降低粉塵至容許暴露程度時, 再考量透過行政管理並配合健康管理的方式來降低危害, 以期達到保護勞工身體健康並提高工作效率 65 66 17