基于CFD对建筑业粉尘浓度的计算及防护管理研究

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尘肺病是建筑业中普遍存在的一种职业病,尤其是矽肺病,一旦感染便无法根治,只能慢慢的等待死亡,严重危害着工人的生命健康。因此,粉尘治理及尘肺病的预防是建筑业中一个非常重要的环节。本文通过国内外相关文献及建筑工地的实地考察和粉尘样本采集,总结出了建筑业中高浓度粉尘工序,同时本文提出了工作场所安全工作区域这一概念,这为建筑业中的工人在从事相关工序时提供了数据参考,充分了解自身周围粉尘浓度情况,从而结合有效的粉尘防护措施保护自身安全,意义深远。通过一系列的问卷调查及建筑工地现场访问,本文总结出了建筑业中常见的高浓度粉尘工序,主要包括开挖、岩石钻破、建筑废弃物清理、土钉和锚杆、水泥搅拌、切割、打磨、混泥土钻破、人工清拆和机械清拆等,工人在从事这些工序时应该特别注意,加强防护。同时,针对各高浓度粉尘工序,在施工现场采集粉尘样本,经实验分析得出其各自样本的呼吸粉尘浓度及矽尘浓度,这些实测数据无论是对个人还是单位都具有非常重要的参考价值,经SPSS统计分析验证,这些数据还具有一定的规律性,即服从对数正态分布。利用FLUENT计算流体力学软件对高浓度粉尘工序工作场所仿真模拟。由于工序较多,不可能一一进行模拟,本文以岩石钻破工序为例,在GAMBIT中创建与之对应的网格模型,并设置边界条件,文中采用湍流及气固两相流的离散相模型(DPM)。借助FLUENT进行复杂的数值计算,得出粉尘浓度沿程分布情况,并以图形的形式直观的展现出来,然后结合国内外工作场所粉尘浓度浓度允许限值来确定安全工作区域。同时,提出了一系列的粉尘防护管理措施可供建筑单位和工人参考,尽可能的避免尘肺病的发生。
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