摘要：尘肺病是所有职业病患者中人数最多的一种职业病,受到了国家卫生健康委员会的高度重视。作为预防尘肺病的最后一道防线,口罩的过滤机理成为研究热点。针对口罩的多层材料对施工扬尘的过滤机理,研究首先基于51单片机进行了模拟呼吸试验,并将其与建筑工人真实佩戴口罩的场景作对比,验证其可靠性。其次,利用研制的模拟呼吸装置收集了在施工扬尘环境中不同佩戴时间的一次性使用口罩。最后,使用扫描电子显微镜对收集到的口罩样本进行微观层面污染物的观察,并计算了口罩污染率。研究显示:一次性使用口罩在佩戴8 h后污染率明显上升,因此一次性使用口罩最长佩戴时间不宜超过8 h。鼻翼处内层的污染率高达0.212%,脸颊处内层的污染率高达0.216%,下颌处内层的污染率高达0.174%。在口罩同一部位,对比不同层的污染率发现,口罩内层的污染率最高,其次是口罩外层,最低的是口罩中层。口罩内层污染率最高的原因有3条:(1)模拟呼吸装置与真实人脸的边界条件差距较大,施工扬尘会从通风管和口罩接触的空隙钻进来。(2)国内的一次性使用口罩大多是参照国外设计资料生产,不符合中国人的面部特征,很多施工扬尘直接通过口罩侧边进入了口罩内部。(3)施工扬尘的粒径集中于2~4μm,在口罩外层就被拦截。研究结果对施工扬尘的环境中一次性使用口罩的多层材料选用具有参考意义。同时,研制的模拟呼吸装置为今后实验室研究尘肺病防治提供了一种新的试验手段。

摘要：为了研发过滤效果好、呼吸阻力低的电焊烟尘防护口罩烟尘过滤模式,以电焊烟尘为研究对象,利用扫描电镜分析了电焊烟尘的微观结构和元素构成,利用激光粒子计数器检测并统计分析了电焊烟尘的粒径分布,发现电焊烟尘中的颗粒物99%以上均为对人体危害严重的呼尘;直径0. 1~0. 3μm颗粒物粒子占粒子总数的68%以上,直径2μm以上颗粒物虽然粒子数所占比例仅为1%,但体积分数高达20%。在设计防护口罩时,上述二者均应充分考虑。利用CAD建立了a(3层过滤孔径分别为2μm、1μm、0. 1μm)、b(3层过滤孔径分别为1μm、0. 2μm、0. 1μm)、c(3层过滤孔径分别为0. 3μm、0. 2μm、0. 1μm) 3种由滤料最外层至最内层不同孔径的过滤模式,利用Fluent对3种过滤模式下速度场、压力差和电焊烟尘浓度分布等进行了数值模拟与对比分析,结果发现a模式吸气阻力最小,但粉尘过滤效果最差;c模式吸气阻力最大,但粉尘过滤效果最好,b模式居于a和c模式之间,并得出不同孔径滤料组合方案对于吸气阻力和过滤效率具有较大影响的结论。

摘要：为降低我国职业病的患病概率,考虑绝大多数作业场所涉及的风流、粉尘、瓦斯、CO及温、湿度等微环境特征,提出了一种人员作业微环境仿真试验平台,并基于Fluent软件采用DPM和Species Transport方程构建微环境数值仿真模型,以实现对人员作业微环境仿真试验方案的模拟优化。模拟结果表明,受人体仿真模型、粉尘、瓦斯及CO等微环境因素影响,仿真舱体内各微环境因素的扩散不均匀,当抽风机风量为400 m3/min、气溶胶发生器粉尘释放速度为10 m/s、环境温度为293 K、入口温度为303 K、入口加湿量达到100 kg/h、瓦斯和CO释放位置为距上顶板1/3位置处多点释放时,各微环境因素可达到绝大多数作业场所的仿真要求,最终确定出人员作业微环境仿真试验方案。