正己烷防治探讨
作者:戚志强
导读:中央电视台《焦点访谈》2月21日晚间播出节目“无尘车间的怪病”,使得危险化学品正己烷为全国人民所熟悉。本文试通过工作中接触正己烷的实际经验来与大家一起探讨正己烷的防治,主要包括认识正己烷、正己烷防治的难点及正己烷防治的解决方案。
关键词:正己烷 防治 解决方案
一、 认识正己烷
1 理化性质
正己烷结构图
中文名称: 正己烷 俗称:俗称白电油、洗面水、洗网水
英文名称: hexyl hydride CAS No.: 110-54-3
分子式: C6H14 分子量: 86.17
分子结构: C原子以sp3杂化轨道成键、分子为非极性分子。
外观与性状: 无色液体,有微弱的特殊气味,易挥发。
熔点(℃): -95.6 沸点(℃): 68.7
相对密度(水=1): 0.66 相对蒸气密度(空气=1): 2.97
饱和蒸气压(kPa): 13.33(15.8℃) 燃烧热(kJ/mol): 4159.1
临界温度(℃): 234.8 临界压力(MPa): 3.09
闪点(℃): -25.5 引燃温度(℃): 244
爆炸上限%(V/V): 6.9 爆炸下限%(V/V): 1.2
溶解性: 不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。
2 主要用途
2.1 用于有机合成,用作溶剂、化学试剂、涂料稀释剂、聚合反应的介质等。
2.2 用于电子行业,用作清洗钢板、线路板和液晶屏幕等的清洗剂。
2.3 用于实验室化学分析,用作层析液、展开剂等
3 健康危害
3.1 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
3.2 健康危害:本品有麻醉和刺激作用。
3.2.1 急性中毒:吸入高浓度本品出现头痛、头晕、恶心、共济失调等,重者引起神志丧失甚至死亡。对眼和上呼吸道有刺激性。
3.2.2 慢性中毒:长期接触出现头痛、头晕、乏力、胃纳减退;其后四肢远端逐渐发展成感觉异常,麻木,触、痛、震动和位置等感觉减退,进一步发展为下肢无力,肌肉疼痛,肌肉萎缩及运动障碍,神经-肌电图检查示感神经及运动神经传导速度减慢等慢性中毒症状,严重的可导致晕倒、神志丧失、甚至死亡。
3.3 燃爆危害: 极易燃,其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触发生强烈反应, 甚至引起燃烧。在火场中,装载此液体的容器受热膨胀有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
二、 正己烷的使用状况及危害
作为良好的有机溶剂,正己烷广泛使用在化工有机合成,电子行业的清洗去污以及作为非极性溶剂的展开剂。本文将对目前正己烷的广泛使用尤其是事故频发的电子行业中正己烷的使用情况进行详细论述。化工领域、实验室领域的正己烷使用将在其他专题另行介绍。
1 作为钢板清洗剂
在电子行业,有一种常见的工艺技术叫做SMT,全称是Surface mount(或mounting) technology,中文意思为表面粘着(或贴装)技术。它是将表面贴装元器件贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术,具体地说,就是首先在印制板电路盘上涂布焊锡膏,再将表面贴装元器件准确地放到涂有焊锡膏的焊盘上,通过加热印制电路板直至焊锡膏熔化,冷却后便实现了元器与印制板之间的互联。SMT组装的电子产品具有体积小,性能好、功能全、价位低的优势,故SMT作为新一代电子装联技术,被广泛地应用于航空、航天、通信、计算机、医疗电子、汽车、办公自动化、家用电器等各个领域的电子产品装联中。
SMT技术中的印刷工艺是将锡膏(由锡粉及助焊剂组成)通过有孔的钢板(网板)涂于PCB板(Printed Circuit Board,中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。)
在印刷过程中钢板使用时间长了,就会有锡膏粘在钢板网孔周围,进而影响印刷精度和效果,需要更换钢板进行清洗,这时候需要使用钢板清洗剂,利用钢板清洗剂的溶解性,对钢板表面进行清洗。钢板清洗一般采用浸泡刷洗,条件好一点的采用专用的钢板清洗机进行清洗,采用浸泡加手动清洗时,由于清洗剂具有易挥发性,大量的溶剂混合了锡膏的助焊剂等,挥发到作业场所;即使机器清洗钢板后,在钢板取出晾干过程中也将有大量清洗剂挥发。
钢板清洗的频率和数量,按照印刷精度、产能和印刷机数量来决定。作业环境分为洁净车间、防静电车间、普通车间及专用钢板清洗室。
2 作为PM机器设备的清洗剂
PM(plan maintain 计划维护:在现代的工业厂常有专人负责计划维护系统,用于设备定期维护)各类机器设备时,使用正己烷等有机溶剂进行保养维护,正己烷去污能力强,易挥发,保养机器设备的效果比较好,使用的也较为普遍。保养机器时,通常需要将机器设备的内外表面进行擦拭,或拆下一些零件浸泡刷洗。PM的频率和数量,常根据生产计划和工艺要求、产量来决定,作业环境一般也分为洁净车间、防静电车间、普通车间及专用清洗室。
3 清洗产品表面的清洁剂、去渍油
电子产品如手机、电脑等在生产过程中都需要去除表面污渍,特别是液晶屏幕、印刷线路板表面,其中酒精、异丙醇(IPA)、正己烷是比较常见的清洁剂。正己烷作为非极性溶剂,以其对油脂的溶解性较好,同时挥发性强,价格低廉等优势,在电子行业的清洁剂中使用比较普遍。正己烷的使用量,由生产工艺、产量决定,作业环境分为洁净车间、防静电车间、普通车间等。
4 使用正己烷的危害
由于正己烷具有燃爆性,闪点为-25.5℃,属于低闪点易燃液体,也属于建筑防火规范中的甲类液体,同时由于正己烷具有神经毒性,因此在使用过程中一定要注意防火防爆放毒,这就要求作业场所必须具有良好的通风换气条件,而且操作者必须佩戴好合适的劳动防护用品。
但在实际作业过程中,特别是在电子企业的无尘室和防静电室使用正己烷时,厂家为保证车间的洁净度,很多企业往往无法做到良好的通风换气,同时要求操作者穿着无尘服、无尘口罩并佩戴有效的劳动防护用品。这样正己烷就隐藏在“清洗剂”、“清洁剂”这样温柔的名称之下,在一般的操作人员和管理人员根本不知情的情况下,成为了影响操作者健康的致命杀手。
正是由于正己烷使用的隐蔽性,由此引发的慢性中毒和死亡事件在珠三角和长三角的电子行业、皮革制鞋行业层出不穷,一直到苏州联建科技的正己烷中毒事故登上中央电视台焦点访谈栏目,正己烷的使用和危害才开始为大众所重视。
三、 正己烷防治
1 正己烷的识别
在现实工作场所,将正己烷作为商品名的公司是极少的,因此要做好正己烷的防治,我们不仅需要熟知它的危害,更需要掌握透过清洗剂、去渍油这样的商品名称去判别正己烷是否存在的方法,这样才能有效预防、减少和杜绝正己烷带来的危害。针对这两个方面笔者就曾在大型电子公司推行去“正己烷”项目积累的实际工作经验,与大家共同探讨正己烷识别的方法。
1.1 必须建立健全化学品MSDS文件体系
1.1.1 MSDS的内容
化学品MSDS(化学品技术说明书或物质材料安全资料表)是化学品生产商编写的化学品说明书,内容包括十六大项的内容(《化学品安全技术说明书 内容和项目顺序 GBT 16483-2008》)
a. 材料名称和生产商联系方式
b. 具有哪些危害
c. 化学成分
d. 紧急处理措施
e. 灭火措施
f. 泄漏处理措施
g. 搬运和储存
h. 暴露控制和个人防护
i. 理化特性
j. 稳定性/反应性
k. 毒性
l. 生态信息
m.处置方法
n. 运输
o. 法规标准
p. 其他信息
1.1.2 MSDS的重要性
这十六项内容,作为化学品的基本信息,对化学品的运输、存储、使用、废弃过程;对泄漏、火灾或者中毒等紧急事件的应急处理提供了可操作性的指导;另外对于化学品危害、危险控制以及防护都有较为详细的要求。可以说,作为非专业人员,MSDS是我们了解化学品特性从而采取相应措施的基本依据。但是在完善化学品MSDS文件体系时,还存在许多问题。
1.1.3 目前MSDS文件体系存在的问题
1.1.3.1 MSDS文件缺失:在实际的操作过程中,作为化学品基本信息 说明书的MSDS往往残缺不全;有的化学品有MSDS,有的没有,特别是进口化学品,进口商无法提供MSDS或只提供生产商所在国文字的MSDS。
1.1.3.2 MSDS内容有问题:即使有MSDS的化学品,其MSDS的内容有时也经不起推敲,往往是编写者抄写相近化学品的MSDS而编写的,往往有前后矛盾、数据雷同等问题。无法做到一种化学品对应一份MSDS。
1.1.3.3 MSDS不合规:MSDS的没有达到国家标准的16项内容,或者关键内容缺失,缺乏成分信息、危害浓度、毒理学等资料,还有进口化学品的MSDS在翻译过程中的偏差等。
1.1.4 完善MSDS文件体系的解决办法
1.1.4.1 排查公司所有使用的化学品,对照MSDS清单,查询缺少MSDS的化学品。
1.1.4.2 联系化学品采购人员,将缺少MSDS的化学品清单发给采购,由采购人员向生产商索要化学品MSDS,并制定时间表进行追踪。
1.1.4.3 MSDS格式审查,对不符合国家关于MSDS标准《化学品安全技术说明书 内容和项目顺序 GBT 16483-2008)》的,要求相关化学品的采购人员重新索要符合国家标准的MSDS。
1.1.4.4 MSDS内容审查:对于MSDS的内容前后矛盾、关键数据缺失或者成分不清的,需要相关化学品采购人员重新联系生产商更新MSDS。
只有建立健全了化学品MSDS文件体系,才可以对化学品进行有效管理,为后续的危险物质正己烷的排查、预防打好基础。
1.2 正己烷排查及含量确定
1.2.1 筛选含有正己烷的化学品
作为一般使用单位,认识所使用的化学品的特性,主要是根据化学 品 MSDS,而在实际使用过程是,化学品的MSDS通常是以商品名称或者代号命名的,所以查找化学品中是否含有正己烷,特别需要查阅以下几类化学品的MSDS:作为清洗剂、清洁剂或去渍油的易燃液体(通常是第三类危险化学品等有机溶剂)。主要是查看MSDS中,第三大项“化学成分”中所提到的诸如“正己烷”、“己烷”、“烷烃”、“C4~C6”等内容的,可以初步判定该化学品可能含有正己烷。
1.2.2 检测正己烷含量
一般生产化学品厂家为了保密,产品成分一般都比较模糊甚至不写,如果要知道所怀疑的化学品中正己烷的含量的话,就需要联系检测机构进行检测。正己烷检测的一般步骤分为取样、送样、检测、获得检测报告等。
通过排查和检测,确定所使用的化学品中正己烷的含量,为防治正己烷危害提供科学依据。
2 正己烷的危害控制
常见的风险控制方法从强到弱有消除、替换、降低、隔离、控制、保护、减少暴露和纪律,下面将一一阐述以上这些措施的可行性及效果:
2.1 消除:
改进原有工序、工艺,从而直接消除使用化学品正己烷的工序,优点是彻从根本上消除了员工使用正己烷的健康风险,困难在于生产工艺、工序的改变不是一蹴而就的,而是需要大量经费的投入,反复论证的过程,在经费允许的范围内,以不影响产品生产的前提下,消除产生正己烷使用风险的工艺或工序。
2.2 替换:
正己烷事故频发,对员工的身体健康伤害比较大,而使用正己烷的工序无法彻底消除的情况,就需要考虑使用低毒性、低风险或无毒无风险的化学品溶剂替换正己烷。优点是消除了正己烷使用所带来的健康风险,不足之处就是产生了新的安全健康风险,同时也需要投入经费进行论证,确保产品的品质不受影响,另外需要考量的是,新替换的化学品的成本是否过大。
笔者曾经推行过钢板清洗剂无正己烷等有机溶剂的项目,取代正己烷的是高效水剂浓缩性清洗剂,该清洗剂的优点是不含有机溶剂,挥发性小,健康危害比较小,另外有与采用了浓缩液体,用量也比较少,符合节能环保的要求。使用成本及清洗效果都可以满足要求。不过也存在一定的安全风险,作为水剂清洗剂,虽然不含有剂溶剂,但其本身呈弱碱性,具有一定的腐蚀性,另外作为浓缩液在使用过程中还需要以1:4的比例添加清水,需要加强手及皮肤、眼睛的防护。两弊相衡取其轻,采用了新型的水剂清洗剂,可以有效降低了职业风险,避免了人员中毒等事故的发生。
2.3 隔离:
正己烷的挥发性强,在无法采用消除、替换的措施时,就需要考虑采取隔离的方法。使用时隔绝作业人员与正己烷的接触,包括正己烷蒸汽的吸入。
在清洗钢板时, 采用密封性好的钢板清洗机, 清洗以后还自动吹干, 避免正己烷挥发到空气中, 危害人体健康; 而一些机器设备的零件清洗时, 在通风柜或者手套箱中进行, 清洗完毕, 晾干后才可以取出。优点:避免了作业人员与正己烷的接触。缺点是投入比较大,需要新建钢板清洗室和设备零件清洗保养室。
2.4 控制:
将正己烷在作业场所空气中的浓度控制在国家允许的范围内,根据《工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002》表一工作场所空气中有毒物质容许浓度,第328项正己烷,TWA(8小时加权平均容许浓度)为100mg/m3, STEL(15分钟短时间接触容许浓度)180mg/m3,为降低使用场所正己烷的浓度,可采取控制正己烷的使用量、采用密闭容器防止正己烷的挥发,加大新风量及回风换气量,以及转移使用地点等措施。同时加强正己烷浓度监测,建立超浓度报警系统等。优点:较前几种措施易于施行,论证时间比较短。缺点就是员工还是会接触到正己烷,一旦浓度过高,还是有比较高的中毒伤害的风险。
2.5 保护:
作为保护员工不受伤害的个人劳动防护用品,是抵御正己烷伤害的最后防线。劳动防护用品的配备,也是需要参考正己烷的MSDS,以下防护要求取自一份正己烷的MSDS中第八项,暴露控制和个人防护:
2.5.1 呼吸防护:
2.5.1.1 500 ppm以下:供气式呼吸防护具。 1100 ppm以下: 连续流动供气式、全面型供气式自携式呼吸防护具。
2.5.1.2 未知浓度: 正压自携式呼吸防护具、正压全面型供气式呼吸防护具辅以正压自携式呼吸防护具。
2.5.1.3 逃生: 含有机蒸气滤罐之气体面罩、逃生型自携式呼防护具。
2.5.2 手部防护:
防渗手套,材质以类橡胶、聚乙烯醇、Telfon、Viton、4H、Chemrel、 Responder、CPF3 、 Tychem 10000 为佳。
2.5.3 眼睛防护:
化学安全防溅护目镜、护面罩。
2.5.4 皮肤及身体防护:
上述材质之连身式防护衣, 工作靴。
工作场所应提供相应的劳动防护用品,培训员工如何使用这些劳动防护用品,注意事项及保养要求,强化员工的自我防护意识,并督促员工自觉佩戴好劳动防护用品。优点:简单易行、投入小。缺点:需保证防护用品处于有效状态,一旦失效或者使用不当,极易引起员工伤害甚至中毒。
2.6 减少暴露:
缩短暴露时间,对使用正己烷的岗位,减少作业人员使用正己烷的时间和频率,减少正己烷对员工的伤害时间。优点:易操作。缺点:未根本上防止员工接触正己烷,一旦工作量大,员工体质降低的情况下,极易收到伤害。
2.7 纪律:
制定正己烷操作的标准操作规程,培训正己烷使用人员,确保所有员工使用正己烷时严格遵照操作规程,避免盲目操作和冒险作业。同时注意工作场所的6S(整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SECURITY)),消除安全隐患,降低职业危害风险。
总之针对正己烷的危害控制,用人单位需要从公司使用正己烷的实际情况操作切实有效的方法,同时各类方法也不是孤立施行的,可以协同作用,从而取得“1+1>2”的理想效果。
3 正己烷的治疗
3.1 正己烷职业病体检
3.1.1 单位体检:单位体检分为岗前体检和年度体检以及离岗体检。
3.1.1.1 岗前体检:
正己烷作业人员上岗前应对其进行岗前正己烷职业病体检;
3.1.1.2 年度体检:
用人单位应组织正己烷作业岗位的员工进行年度职业病体检;
3.1.1.3 离岗体检:
用人单位对离开正己烷作业岗位的员工,进行的正己烷职业病体检。
3.1.2 个人职业病体检:
根据国家标准《职业接触正己烷的生物限值 WS/T 243- 2004》,检测接 触员工尿液中2, 5-己二酮的浓度,浓度值高于35.0kmol/L(4. 0 mg/L),则处于正己烷超标的状态。正己烷作业人员在工作过程中,出现头痛、头晕、乏力、胃纳减退等。正己烷中毒的早期症状,应及时就医并进行正己烷职业病体检。
3.2 正己烷中毒判定
根据《职业性慢性正己烷中毒诊断标准GBZ84-2002》对正己烷职业病体 检异常着进行判定,基本上可以分为四类:低于轻度中毒、轻度中毒、中度中毒及重度中毒。
3.2.1 低于轻度中毒者:长期接触正己烷后无周围神经损害体征,但具有以下一项者:
3.2.1.1 肢体远端麻木、疼痛,下肢沉重感,可伴有手足发凉多汗。食欲减 退、体重减轻、头昏、头痛等
3.2.1.2 神经—肌电图显示可疑的神经源性损害。
3.2.2 轻度中毒 :
上述症状加重,并具有以下一项者:
3.2.2.1 肢体远端出现对称性分布的痛觉、触觉或音叉振动觉障碍,同时伴有跟腱反射减弱;
3.2.2.2 神经—肌电图显示有肯定的神经源性损害。
3.2.3 中度中毒:
在轻度中毒的基础上,具有以下一项者:
3.2.3.1 跟腱反射消失;
3.2.3.2 下肢肌力4度;
3.2.3.3 神经—肌电图显示神经源性损害,并有较多的自发性失神经电位。
3.2.4 重度中毒:
在中度中毒的基础上,具有以下一项者:
3.2.4.1 下肢肌力3度或以下;
3.2.4.2 四肢远端肌肉明显萎缩,并影响运动功能。
3.3 正己烷的治疗
3.3.1 治疗原则:
脱离接触以及中西医综合疗法,辅以针灸、理疗和四肢运动功能锻练等。慢性正己烷中毒的治疗应使用综合疗法,包括脱离接触、保证患者有足够营养、给予B族维生素、能量合剂、活血化瘀、通络补肾的中药、及辅以针灸、理疗和四肢运动功能锻炼等。
3.3.2 后续处理:
低于轻度中毒和轻度中毒者痊愈后可重返原工作岗位,中度及重度患者治愈后不宜再从事接触正己烷以及其他可引起周围神经损害的工作。如需进行劳动能力鉴定,按《劳动能力鉴定职工工伤与职业病致残等级GB/T16180-2006》处理,共分为10级。
四、正己烷事故案例
某公司员工疑似正己烷职业中毒的情况通报
1 企业概况
某公司于产品主要以液晶显示器光电组件为主,现有员工8000多人,其中从事清洁去渍的作业人员有65人。清洁去渍作业在车间洁净室内进行,使用去渍油,其主要含C5—C7石油醚、烷烃、正己烷、正庚烷。去渍过程全部为手工操作,车间无通风设施和局部的保护设施,作业人员个体防护也较简单,仅为手穿乳胶手套、口戴单层棉质口罩,再无其它有效防护。
2 发生经过
一女工临床检查发现她跟腱反射弱、肌力及握力下降,神经肌电图检查提示神经元性损伤,初步诊断为疑似正己烷中毒。该女工,18岁,2007年2月28日与公司签订合同后分配在冲压车间从事清洁去渍作业。2008年1月25日起,病人自觉两小腿发麻、发软、无力,继而双手发软、发麻,当时未去医院就诊。在调查过程中,从病人及该车间洁净室其它作业人员处调查得知,该公司自2008年起另有4名员工也出现类似腿麻、无力症状,已先后回家自行医治。现在,公司已联系到4 名员工,在所在地省疾控中心指定医院治疗。
3 初步调查结论
根据公司提供的去渍油成份及病人临床症状,卫生部门对清洁去渍作业现场进行了事故应急监测采样,作正己烷测定,所采空气样品经实验室检测,结果为短时间允许浓度998mg/m3,时间加权允许浓度867mg/m3,均超过国家规定的允许限值。(国家标准《工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002》:短时间允许浓度为180mg/m3,时间加权允许浓度为100mg/m3。)根据病人职业史、接触史、病人相关症状、临床检查结果及病人工作时接触的有毒化学品的毒性情况分析,该起事件为疑似正己烷中毒事件。
4 事故分析
笔者认为本次事故的根本原因是该公司的安全监管部门未能在C5~C7的迷惑下,找出去渍油中含有正己烷的事实,故在后续使用的过程中,未能采取防止正己烷中毒的措施进行作业。同时由于使用场所的密闭性,且未能配备合适的劳动防护用品,导致了事故的发生。事故的整改和纠正措施,应参考本文第三项正己烷的防治进行改善。
五、总结
近年来正己烷中毒事故频发,对员工的身心健康产生极其恶劣的影响,影响了社会运行的正常秩序,出现了一些诸如罢工等群体性事件。正己烷的危害通过中央电视台焦点访谈栏目的播出,已为很多人认识到了,避免其危害的措施也提得比较多。笔者是想通过自身工作经历,特别是“去正己烷”项目的施行经验,来让大家如何从众多纷繁复杂的化学品,特别是所谓的清洗剂、清洁剂和去渍油,中找出正己烷的存在,进而提出如何避免正己烷职业伤害的各项措施。希望可以抛砖引玉,对安全工作者及安全监管人员有所启示。
参考资料:
1. 百度百科:正己烷
2. 《化学品安全技术说明书 内容和项目顺序 GBT 16483-2008)》
3. 《工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002》
4. 《劳动能力鉴定 职工工伤与职业病致残等级GB/T16180-2006》
5. 《职业接触正己烷的生物限值WS/T 243- 2004》