Производственная пыль и вентиляция

06.04.2025 | Категория: Учебные материалы

Тема 4. 5. Производственная пыль и вентиляция.

Основные понятия: пыль, производственная пыль, аэрозоли конденсации, весовой метод, промышленная вентиляция, выбросы загрязненного воздуха.

Гигиеническая характеристика производственной пыли

Производственная пыль — это распространенный, в отдельных случаях производственных процессах, основной вредный фактор.

К этим процессам относят:

• бурение;

• шлифовка;

• дробление в угольной, горнорудной и другой промышленности;

• фасовка сыпучих веществ в химической и пищевой промышленности.

Данную пыль называют аэрозоль дезинтеграции или измельчения.

Аэрозоли, которые образуются во время плавки, сварки, плазменном напылении металлов — это аэрозоли конденсации.

Пыль — это дисперсная система, в которой раздробленное вещество (дисперсная фаза) находится в дисперсной непрерывной среде; то есть это взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы, размер которых составляет 0,001-100 микрон.

Принадлежность пыли по происхождению:

• органическая (растительное и животное происхождение);

• неорганическая пыль (минеральная и металлическая);

• искусственная (пластмассовая).

К физико-химическим свойствам пыли принято относить:

• дисперсность — это степень измельчения вещества, определяющая длительность пребывания пыли в воздухе и проникновение в дыхательные пути, сорбционную способность и другие;

• электрозаряженность — это наличие на частицах дисперсной фазы электрических зарядов;

• химический состав пыли является причиной обусловливания фиброгенного, раздражающеего токсического, аллергенного, канцеро-генного, фотосенсибилизирующего действия на организм;

• пыль — это носитель микробов и яиц гельминтов;

• большая удельная поверхность аэрозолей обусловливает высокую физико-химическую активность и наличие способности некоторых пылей к самовоспламенению;

• аэрозоли могут адсорбировать на себе газы и радиоактивные вещества с последующей ресорбцией, как следствие, дополнительного загрязнения атмосферы;

• пыль может преломлять, рассеивать, отражать свет, как следствие, ухудшение условий освещения помещений;

• термоферез — это наличие способности взвешенных частиц перемещаться от нагретых тел в сторону более холодных;

• наличие способности задержки в дыхательных путях: более крупные (10-12 мкм) — верхние дыхательные пути (ВДП), 1-5 мкм — нижние дыхательные пути (НДП), 1-2 мкм — фиброгенное воздействие.

Патогенез действия фиброгенной пыли на дыхательную систему:

• Механическая теория — в результате раздражения и травматизации пылью слизистой ДП (дыхательных путей) — активизация фибробластов — фиброз легочной ткани;

• Физическая теория — фиброз объясняется пьезоэлектрическими и полупроводниковыми свойствами кварцсодержащей пыли;

• Токсико-химическая теория — в результате растворения кварца в альвеолярной жидкости — образуются коллоиды кремниевой кислоты — непосредственное токсическое действие на легочную ткань — фиброз;

• Биологическая теория (теория фагоцитоза) — макрофаги, осуществляющие фагоцитоз пыли, гибнут — освобождается фиброгенный фактор — активизация образования коллагена (фиброз);

• Иммунологическая теория — белок адсорбируется на кристаллах кварца — раздражение РЭС (ретикулоэндотелиальной системы) — активизация пролиферации плазмоцитов — синтез АТ (антител).

Таблица 4.3 Пылевые заболевания. Бронхолегочная система

Таблица 4.4. Пылевые заболевания. Заболевания глаз

Таблица 4.5. Пылевые заболевания. Заболевания кожи

Таблица 4.6. Пылевые заболевания. Профилактика пылевой профессиональной патологии

Отметим, что в городах предельно допустимое содержание нетоксической пыли в воздухе не должно быть выше в среднесуточных пробах 0,15 мг/м3, а в максимально разовых пробах 0,5 мг/м3.

Для помещений допустимая норма не более 0,15 мг/м3.

В производственных условиях количество нетоксической пыли в воздухе допускается до уровня 10 мг/м3, а пыли, которая содержит свободный диоксид кремния, 1-2 мг/м3.

Показатели, которые учитывают при гигиенической оценке загрязнения воздуха пылью:

• дисперсный состав пыли;

• количество пыли мг/м3 (весовой метод):

• физико-химические свойства пыли (морфологическое строение, химический состав, электрическое состояние).

Весовой метод — это проведение отбора проб на уровне дыхания человека.

Принято выделять аспирационный и седиментационный метод отбора проб воздуха.

Осуществление отбора проб воздуха на запыленность при помощи аспирационного метода производят с применением фильтра из ткани ФПП при помощи использования аспираторов (водяной или электрический). Между пылепоглотительными приборами и аспираторами происходит установ-ление реометра с целью определения скорости протягивания воздуха.

Суть седиментационного метода заключает в том, что оседающая из воздуха пыль собирается за конкретный временной период со строго определенной поверхности (стеклянные банки устанавливают в открытые сверху ящики 0,5-0,6 м высотой на столбы высотой 3 м.).

Определение дисперсности производят под микроскопом при помощи окулярного микрометра.

Для этого осуществляют подготовку пылевого препарата при помощи естественного осаждения пыли на покровные стекла, которые смазаны глицерином, или применяют фильтр ФПП (после весового анализа), который обработан парами ацетона.

Также можно использовать фотоэлектрический счетчик аэрозольных частиц, который позволяет определить количество пылинок и степень дисперсности.

Одновременно можно составить описание морфологии пылевых частиц, которая позволяет составить вывод о составе пыли (минеральная, растительная) и специфики ее оказания воздействия на организм.

Для характеристики степени запыленности воздуха, кроме весового метода, может быть использован счетный метод, который позволяет определить количество пылинок в 1 л воздуха.

Производственная вентиляция

Системами вентиляции принято оснащать промышленные объекты и производственные площадки, при этом к данным условиям предъявляют дополнительные требования.

Промышленная вентиляция отличается размерами и наличием специфических элементов.

Отметим, что в промышленности достаточно часто выделяют вредные вещества, как следствие, производственную вентиляцию оснащают мощной системой фильтров на выброс, позволяющей не наносить большой вред окружающей среде.

На многие производства, для спасения людей в случае выброса опасных веществ в цехе, промышленную вентиляцию (традиционную приточно-вытяжную вентиляцию) дополняют аварийной мощной вентиляцией.

Установление данной вентиляции осуществляется на основании учета нормативной документации.

Рассмотрим ее более подробно.

Проектирование производственной вентиляции подразумевает необходимость в учете требований, которые обозначены в следующих нормативных документах:

• СН 245-71 — «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий»;

• СНиП 2.09.03-85 — «Сооружения промышленных предприятий».

При этом норматив СН 245-71 декларирует общие требования к промышленным объектам, а СНиП 2.09.03-85 содержит разные требования на основании учета зависимости назначения объекта.

В нем рассматривают следующие объекты:

• подвалы; тоннели и каналы; опускные колодцы и емкостные сооружения для жидкостей и газов;

• резервуары для нефти и нефтепродуктов (стальные и железобетонные); газгольдеры и сооружения для сыпучих материалов;

• закрома и бункера;

• силосы и силосные корпуса для хранения сыпучих материалов;

• конвейерные и пешеходные галереи и эстакады;

• высотные сооружения.

Итак, рассмотрим далее основные требования, которые предъявляются к системам производственной вентиляции:

• общеобменная приточно-вытяжная вентиляция производственного помещения без естественного проветривания проектируется, предусматривая не менее 2-х приточных и 2-х вытяжных вентиляционных установок производительностью каждой не менее 50 % требуемого воздухообмена;

• во время проектирования вентиляции и воздушного отопления допускают предусматривание рециркуляции воздуха в холодный и переходный периоды года. С целью рециркуляции допускают использование воздуха помещений, где нет выделения вредных веществ;

• размещение кондиционеров, приточного отопительно-вентиляционного оборудования, которые обслуживают помещения, где не допускается рециркуляция воздуха, на основании требований которой нормативная документация предусматривает ее в изолированных помещениях;

• объединение в вытяжную общую установку потоков воздуха, которые содержат вещества, которые могут вступать в химические реакции, запрещено.

Далее рассмотрим основы проектирования производственной вентиляции.

Итак. Расчет воздухообмена. Количество приточного воздуха, который необходим для обеспечения необходимых параметров воздушной среды в рабочей зоне, определяют при помощи расчета.

При этом существует необходимость в учете неравномерности распределения вредных веществ, тепла и влаги по высоте помещения и в рабочей зоне.

Расчет производительности вентиляции выполняют для следующих помещений:

• помещения с тепловыделениями — избытки явного тепла;

• помещения с тепло- и влаговыделениями — избытки явного тепла, влаги и скрытого тепла, с проведением проверки на предупреждение конденсации влаги на поверхностях строительных конструкций и оборудования;

• помещения с газовыделениями — количество выделяющихся вредностей, из условия обеспечения предельно допустимых концентраций.

В производственных помещениях, где объем на 1-го работающего составляет менее 20 м3, проектируют подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м3 /ч на каждого работающего, а в помещениях с объемом на каждого работающего более 20 м3 — не менее 20 м3/ч на каждого работающего.

Выбросы загрязненного воздуха

Выбросы в атмосферу воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией, содержащего вредные и неприятно пахнущие вещества, предусматриваются так, чтобы их концентрация не была выше максимальных разовых концентраций в атмосферном воздухе для населенных пунктов (табл. 4.7.).

Таблица 4.7. Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов

Воздух, который удаляется местными отсосами и содержит пыль или вредные и неприятно пахнущие вещества, перед выбросом в атмосферу должен быть очищен.

При этом для остаточного содержания вредных веществ существует необходимость в предусматривании рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе с соблюдением тех же требований.

Отметим, что при расчетах загрязнения атмосферного воздуха, который создается вентиляционными выбросами в населенных пунктах и на территории промышленных предприятий, существует необходимость в учете фоновых (существующих) концентраций вредных веществ в районе ведения строительных работ.

Рассмотрим сблокированное действие систем.

Местные отсосы, которые удаляют вредные вещества 1 и 2 классов опасности от технологического оборудования, необходимо блокировать с данным оборудованием так, чтобы оно не могло работать в случае бездействия местной вытяжной вентиляции.

С точки зрения сблокированного действия систем, заметим, что проектирование должно предусматривать блокирование аварийной вентиляции с газоанализаторами, которые настроены на допустимые концентрации вредных веществ.

Как следствие, происходит достижение автоматического запуска вентиляции в случае повышения концентрации вредных веществ.