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科普 | 揭秘叶片生产过程中的个体防护黑科技

3M 风能专委会CWEA 2022-08-01

作为风电机组最重要的零部件,风电叶片是捕捉风能的最主要部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证风电机组正常稳定运行的决定因素。


如此巨大而昂贵的叶片是由多种复合材料生产而成,包括树脂、玻纤、结构胶和其他辅件等,同时需要大量工作人员严格执行生产工艺和质量管控过程,才能确保叶片的高品质。


叶片生产过程中伴随着许多职业危害因素, 现场主要职业病危害因素为玻璃纤维粉尘、玻璃钢粉尘、砂轮粉尘、滑石粉尘、电焊烟尘、环氧树脂、环氧乙烷、苯胺、二甲苯、乙酸丁酯、甲醛、噪声等。


识别和评估各个危害因素,提供个人防护解决方案已成为风电行业安全管理工作的重点。例如玻璃纤维粉尘如果通过呼吸道吸入,就会导致呼吸系统损害;散落到皮肤上,甚至刺入皮肤,会导致皮肤刺痒过敏;进入人眼内,会引起对眼睛的刺激和损伤。



接下来,我们讨论一下典型工序环节的防护方案:


01

叶片成型

(也称作前序)

下料和铺料


模具残留有机蒸气,同时铺布使用挥发性化学品如喷胶定位;还会接触玻璃纤维粉尘,可能造成呼吸、眼部、手部及皮肤的伤害。


同时由于灌注、手糊、混胶等班组工作在同一区域,所以可能接触到环氧乙烷、甲醛、苯胺等呼吸危害因素。


建议防护装备:

半面具(配合滤棉和滤盒)、防护眼罩、防护服等。需要注意,口罩粘覆玻璃纤维后如果不及时更换容易造成面部刺痒等过敏情况,普通口罩无法防护苯胺等有害气体。

半面具(配合滤棉和滤盒)

防护眼罩

防护服

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真空导流成型


玻纤和夹芯材料等通过抽真空成型,环氧树脂在真空袋中均匀的被导流使得以上材料粘接固化在一起。


主要危害为环氧树脂造成呼吸及皮肤危害,同时存在环氧乙烷、甲醛、苯胺等呼吸危害。


建议防护装备:

半面具(附加尘毒组合滤盒)、防护眼罩和防护服。

半面具(附加尘毒组合滤盒)

防护眼罩

防护服

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起模、合模


固化后,揭开真空袋,将两个半模和在一起进行粘接,加热固化,形成完整叶片。


叶片合模组的作业包括玻纤布裁剪、叶片型修补强、切叶根、打磨以及合模后的叶片内手糊作业,可能接触到玻璃纤维、玻璃钢粉尘、环氧乙烷、甲醛、苯胺等呼吸危害,同时环氧树脂和玻纤、玻璃钢粉尘等还存在对眼面部、手部、皮肤的危害,在用胶桶在打胶机接胶的过程中可能有胶液喷溅。


建议防护装备:

半面具(附加尘毒组合滤盒)、防护眼罩、耳塞和防护服。合模前的打磨,因为粉尘量大危害严重,建议采取更高防护等级的电动送风空气过滤式呼吸系统。

半面具(附加尘毒组合滤盒)

防护眼罩

耳塞

防护服

电动送风空气过滤式呼吸系统

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02

叶片型修

(也称作后序)

切割、打磨


接触到粉尘、乙酸丁酯、二甲苯等,同时噪声危害较大,主要危害包括粉尘、噪音和冲击物。 


建议防护装备:

选用半面具(附加尘毒组合滤盒)、防护眼罩、耳塞和防护服。切割和打磨过程中因为粉尘量大危害严重,建议采取更高防护等级的电动送风空气过滤式呼吸系统。

半面具(附加尘毒组合滤盒)

防护眼罩

耳塞

防护服

电动送风空气过滤式呼吸系统

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喷漆


接触到乙酸丁酯、二甲苯等呼吸危害,腻子、油漆等可能造成眼面、手部、皮肤危害;与打磨在同一区域,存在粉尘及噪声危害。


建议防护装备:

半面具(附加尘毒组合滤盒)、防护眼罩、耳塞和防护服。

半面具(附加尘毒组合滤盒)

防护眼罩

耳塞

防护服

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03

售后叶片维修


接触到乙酸丁酯、二甲苯、玻璃纤维粉尘等呼吸危害,在几十米高度下作业还存在高空坠落风险。


建议防护装备:

半面具(附加尘毒组合滤盒)、安全带和连接绳。

半面具(附加尘毒组合滤盒)

安全带

连接绳

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接下来,我们讨论一下两个典型应用场景下的防护方案:


应用

01

叶片打磨切割

选用电动送风呼吸防护系统

危害及需求:

切割和打磨过程中,存在高浓度的玻纤粉尘和有机挥发物,需要采用高APF的呼吸防护设备;电动送风呼吸防护系统在提供高APF呼吸防护的基础上,还可以提供全方位的眼面和头部防护。

APF:一种或一类功能适宜的呼吸防护用品,在适合使用者佩戴且正确使用的前提下,预期能将空气污染物浓度减低的倍数。各类呼吸器的防护水平都用这个数字来衡量,如自吸式防颗粒物口罩,或可更换式的半面罩防毒面具的APF都是10;而使用电动送风呼吸器,APF可达200-1000。


产品特点:

电动送风呼吸防护系统TR600可匹配尘毒滤盒,既防尘,又防毒。

● 叶片厂作业需戴安全帽,M系列头罩也可起到头部防护作用。

● TR600可浸水清洗,维护保养方便。

● 无需适合性测试,可大幅减低EHS人员的管理时间成本。

提高工人舒适性,减少工人流失率,尤其适用于夏季高温环境。


应用

02

叶片内部有限空间作业

应急救援方案

危害及需求:


叶片内部纵深距离大,结构复杂,空间不足,不利于进入式救援,使用吊杆系统配合救援式速差器,可实现非进入式救援。


叶片内部空气质量较差(高浓度VOC及玻纤粉尘,缺氧),且空间局促,使用CG7长管呼吸器可以提供IDLH环境呼吸防护,同时减小随身体积,维持更长的作业时间。


方案特点:

吊杆系统可以巧妙利用叶片根部的法兰螺栓作为挂点救援式速差器连接在进入人员背部D型环,通过切换速差器模式和救援模式,可以最大限度减少对作业人员的限制。

● 完美适配叶片作业场景,便携性佳,可快速就绪。

当作业人员发现异常状况时,可运用设备实现自救。

当作业人员昏迷时,监护人员可利用救援设备实现非进入式救援,最大限度降低救援人员的风险。

方案介绍

1

两件套吊杆系统

● 重量 5.4kg,单人即可轻松搬运。

● 适用于水平方向的有限空间救援。

● 可搭配绞盘或救援式速差器实现救援。

● 将吊杆上面的挂钩连接至合适的锚点,可实现任何方向的工作。

2

CG-7长管呼吸器

● 最多可配备 4个气瓶,实现长时间供气。

可选配 2L 应急气瓶,匹配震动报警装置,帮助作业人员快速、安全逃生。

● 随身设备体积小、重量轻,尤其适用于局促的有限空间作业。

3

Sealed block 救援式速差器

● 人员进入时,使用速差器模式,减少对作业人员的移动限制。

● 需要救援时,切换至纹盘模式,快速将伤员拉出叶片。

4

ExoFit Light™ 全身式安全带

● 专为亚洲人体型设计。

● 快插代扣。

● 铝质 D 型环。

● 旋钮式上身调节。

● 冲击指示器。

● 标签保护套。

5

织带锚点

● 0.9m织带式锚点。

● 最大可承受22kN载荷。

● 可搭配绞盘或救援式速差器实现救援。

● 适用场景广, 易于安装。

 



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来源:3M中国有限公司


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