李晨泓 魏然 王盈
摘 要：随着国内干冰行业的不断发展，干冰在为人民生活提供便捷的过程中，也带来一定的安全生产问题，因此在实际中需要认真分析干冰生产过程中所存在的职业危害因素及安全要求。该文主要是对干冰生产要求及安全防护进行深入分析。
关键词：干冰生产 职业危害 安全防护 生产要求
中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）03（b）-0040-02
干冰是二氧化碳的固态存在形式，二氧化碳常态下是一种无色无味的气体，自然存在于空气中，虽然二氧化碳在空气中的含量相对而言很小（体积占比约为0.03%），但却是我们所认识到的最重要的气体之一。干冰易挥发，升华为无毒、无味的，比固体体积大1000倍的气体二氧化碳，所以干冰不能储存于密封性能好、体积较小的容器中，易发生爆炸。
1 干冰生产
1.1 生产过程简介
液态二氧化碳从液态二氧化碳储槽内引出，喷射入干冰机压冰室腔室内。经过喷嘴的节流产生大量气体二氧化碳和雪花状干冰固体。当固体干冰堆积达到一定数量之后，液压系统启动，活塞将雪花状干冰压实成干冰块，并将其从模头端挤出。这时干冰机末端的旋转刀片启动，将长条状干冰柱体打碎成所需长度的干冰颗粒。
1.2 干冰生产操作
操作注意事项如下。
（1）管路中所有液体阀门需缓慢开启，避免因阀门前后压差过大，造成管路內结冰堵塞。
（2）汽化管路压力保持在（1.8±0.2）MPa。
（3）主管道压力保持在1.6～1.8MPa，温度保持在-10℃～-20℃。
（4）吹扫时间宜在30min以上，确保型腔及模具水分吹扫干净。
2 干冰生产存在风险
2.1 窒息
二氧化碳在空气中正常含量约为0.038%，吸入过高浓度的二氧化碳会对人体造成毒性和损害性影响。根据人的身体和大气的温度、湿度，不同个人的耐受能力差别很大。作为一般指导性原则，不同二氧化碳浓度下对人体影响如下。
350～450ppm：一般的室外环境浓度。
350～1000ppm：空气清晰，呼吸顺畅。
1000～2000ppm：感觉空气混浊，并开始觉得昏昏欲睡。
2000～5000ppm：感觉头疼、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加快、轻度恶心。
5000ppm以上：可能导致严重缺氧，造成永久性损伤、昏迷，甚至脑死亡。
2.2 低温冻伤
人体若直接接触裸露并含有液体二氧化碳的管道、接头、弯头等部件，会引起冻伤。同时，由于干冰的温度为-78.5℃，身体皮肤直接接触，同样会造成冻伤。
2.3 噪声
噪声会损害健康，人长时间工作、生活在噪声大的环境中，对中枢神经系统的刺激大，严重者会导致中枢神经系统功能紊乱。不同等级噪声对人体影响如下。
60～70dB：一定程度上影响神经系统。
70～100dB：对听力造成一定损伤，可修复。
100～120dB：难以忍受，待1min以上可导致暂时性耳聋。
120～300dB：可导致耳聋。
3 职业健康防护
3.1 职业危害因素接触限值
为保障操作人员职业健康，营造良好的安全生产环境，参照GBZ/T 2.1-2007[1]及GBZ/T 2.2-2007[2]确定干冰生产作业职业危害因素接触限值见表1。
3.2 职业健康劳动防护
为降低环境因素造成的作业人员职业危害，提供安全、健康的生产作业环境，故需要对干冰生产落实环境监测，为作业人员提供相应的劳动防护用品。
3.2.1 生产环境
干冰生产前，需要对干冰机型腔及管路预冷。预冷时会有大量二氧化碳气体喷出，同时随着生产的进行，成品干冰会不断升华，使得生产作业环境中二氧化碳浓度不断升高。据此，采用以下方法降低空气中二氧化碳浓度，保障生产安全。
（1）设置抽风机。
根据二氧化碳物理特性，生产区域设置一定数量的抽风机，其安装适宜高度为10～30cm。
（2）设置尾气回收管。
液体二氧化碳经节流降压形成干冰的过程中，会生产大量的低温二氧化碳气体。若此部分气体直接排放，会使得生产区域周围二氧化碳浓度过高，同时，也不符合我国“节能降耗、低碳环保”的理念。故可设置尾气回收管，将气体统一集中排放至合适地点。在此过程也可加装一个热交换器，将二氧化碳压缩机末级的液体二氧化碳，通过热交换器冷却后再进入干冰机，若能够使其温度降低10℃，则干冰转化率能提高约30%。
（3）设置气体检测仪。
根据生产车间布局，设置合理数量的固定式二氧化碳浓度检测仪。二氧化碳浓度检测仪是为了保障作业人员职业健康，避免其浓度超过表1规定的接触限值。同时，二氧化碳检测仪安装高度应距离地坪（或地面）0.3～0.6m，安装间距不大于15m，据测量点不大于1m。另外，还应配置便携式多种气体分析检测仪，落实对生产环境中检测盲区及周边环境的实时监控，保障人身安全。
（4）落实降噪措施。
干冰生产期间，其生产性噪音基本保持在75～85dB。通过2.3可知，长期在此环境下，会对听力系统造成一定损伤。故为避免噪音超过表1规定的接触限值，从系统安全角度考虑，我们在设备选型、厂房建造等设计阶段，应着重考虑生产性噪音的消除。例如：设备选型时，优先考虑噪音较小的设备，或在设备外壳及本体上加装隔音装置等。
3.2.2 作业人员防护
在落实生产环境防护的前提下，我们需要根据《化工企业劳动防护用品选用及配备》AQ/T 3048-2013[3]落实作业人员的安全防护，提供合适的劳动防护用品，通过环境及人员的“双重防护”，将干冰生产过程中的职业危害因素影响降至最低值。
4 干冰生产要求
4.1 作业人员要求
（1）生产操作人员上岗前职业健康体检合格，患有职业禁忌症的人员严禁上岗。
（2）生产期间，生产作业人员工作服应保持整洁、干净。若生产食品级干冰，则工作服应是食品行业式的。
（3）生产操作人员应熟知干冰操作原理，并熟悉有关安全生产法规、技术标准和安全生产规章制度、安全操作规程，了解二氧化碳在不同状态下的性质及危害特性。
（4）生產操作人员应熟悉作业现场职业病的防治措施，严格按照车间安全生产规范要求，佩带合适的安全防护用品。
4.2 作业环境要求
（1）生产现场应保持良好的通风、照明等。若生产食品级干冰，则车间应符合《食品生产通用卫生规范》GB 14881-2013及《食品添加剂生产通用规范》GB 31647-2018的相关要求。生产车间的地板、墙面在设计初应避免所有污染并便于清洗。
（2）干冰生产期间，地面会有大量冷凝水积聚，故生产车间内应有良好的排水系统。
（3）干冰生产现场环境湿度较高，车间内电缆及用电设备应做好防潮灯电气安全措施。
（4）废弃干冰应集中统一存放在通风良好，且公众不便接触的区域，使二氧化碳无法积聚，并设立明显的警示标识。
（5）成品干冰应置于阴凉、通风干燥处，且不得与其他有毒有害物品混放。
4.3 生产企业要求
（1）若生产食品级干冰，则生产企业需取得国家、行业及食品安全管理体系认证。
（2）干冰生产需配备相应的分析检验仪器，如露点测试仪等。特别是食品级干冰生产，需按照《食品添加剂 二氧化碳》GB 1886.228-2016中干冰指标要求，配备相应的分析检验仪器。干冰生产期间需落实定期检验，保留原始检验记录不少于2年，出厂检验记录保留时间不少于2年。
（3）产期间回收的二氧化碳，不得再用于食品级干冰生产。
5 结语
未来干冰将在人民生活和工作中得到了广泛的使用，也促进了化工企业的多元化生产发展。随着干冰的不断发展，干冰在生产中不能急功近利，要时刻保持高度的安全意识，切实做到安全生产。生产经营单位及管理人员应从技术管理和安全生产的关联性入手，在每一个生产环节中都充分发挥技术管理的作用，使干冰生产更加安全规范。
参考文献
[1] GBZ/T 2.1-2007，工作场所有害因素职业接触限值-化学因素[S].
[2] GBZ/T 2.2-2007，工作场所有害因素职业接触限值-物理因素[S].
[3] AQ/T 3048-2013，化工企业劳动防护用品选用及配备[S].
[4] T/CCGA 50002-2019，食品级干冰生产技术规程[S].
