Metnn.ru

Строй портал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сайт журнала Экологический Вестник России

Сайт журнала «Экологический Вестник России»

  • Skip to content

Font Size

  • Increase font size
  • Decrease font size
  • Default font size

Влияние вредных производственных факторов на работников цементной промышленности

Подробности Категория: Комментарий специалиста Создано 07.08.2016 01:26 Дата публикации Автор: Super User

В процессе трудовой деятельности, осуществляемой в производственной среде, работники той или иной отрасли промышленного производства подвергаются воздействию опасностей, которые способны в определенных условиях непосредственным или косвенным образом нанести ущерб здоровью. Такие опасности принято называть опасными и вредными производственными факторами.

В статье даны определения понятий «опасные и вредные производственные факторы». Выявлены основные вредные производственные факторы цементной промышленности и их влияние на здоровье работников, осуществляющих трудовую деятельность в производственной среде.

В большей степени воздействию неблагоприятных факторов подвержены работники цементного производства, которое является одним из ведущих отраслей промышленности строительных материалов.

Роль цемента в строительной сфере трудно переоценить, поскольку это универсальное вещество, которое находит широкое применение в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства бетонных и железобетонных конструкций, фундаментов, балок, а также для изготовления бетонных и строительных растворов.

Однако, как и любая производственная деятельность, производство цемента сопровождается наличием неблагоприятных производственных факторов, оказывающих, при определенных условиях, влияние на здоровье работающих. К таким факторам следует отнести: запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, высокий уровень шума.

В комплексе неблагоприятных факторов ведущим является пылевой фактор, исследования которого на сегодняшний день приобретают актуальный характер.

Рассмотрим последовательность основных технологических операций производства цемента.

Сырьевые материалы, предназначенные для производства цемента, после добычи в карьерах и доставки на завод подвергаются предварительной обработке, которая включает в себя технологические процессы дробления и измельчения до пылевидного состояния (при сухом способе производства цемента). Первичное измельчение и сушка материала производится в молотковой дробилке – сушилке, после чего измельченный материал выносится газовым потоком в статический сепаратор, где происходит отделение крупной фракции от мелкой (готовой сырьевой муки). Крупные фракции домалываются в шаровой трубной мельнице.

Выделение готовой сырьевой муки из пылегазового потока осуществляется в электрофильтре, которая затем транспортируется в силос, где происходит усреднение, и корректировка состава сырьевой смеси.

Полученную сырьевую шихту обжигают при высокой температуре в клинкерообжигательных вращающихся или шахтных печах. При этом сырьевая смесь, загружаемая в верхнюю часть печи, движется к нижнему концу, навстречу продуктам горения топлива.

В процессе обжига в шихте происходит ряд физических и физико–химических превращений, в результате которых образуется клинкер, представляющий собой округлые гранулы диаметром 5–100 мм. Затем цементный клинкер подвергают охлаждению в холодильниках и далее, совместно с другими добавками, измельчают в шаровых мельницах. Полученный при этом цемент транспортируется на склад.

Отличительной особенностью основных процессов производства, таких как измельчение, сушка и обжиг, является то, что они проходят в потоке воздуха и горячих газов. Это приводит к увеличению фракций в пылевидной системе. Количество выносимой пыли из основных агрегатов достигает на сегодняшний день 20-25% массы, поступившей на переработку шихты.

В таблице 1 приведены характеристики пыли цементного производства [1].

Таблица 1. Характеристика пыли цементного производства

Технологическое оборудование

Концентрация

пыли г/м 3

Дисперсный состав частиц менее 5 мкм, %

Печи с концентратами шлама

Печи с конвейерным кальцинатором

Печи с циклонными теплообменниками

Цементные мельницы открытого типа

Цементные мельницы сепарационные

Сырьевые мельницы открытого типа

Сырьевые мельницы сепарационные

Более 80% пыли, выбрасываемой в атмосферу, выделяется вращающимися печами, а остальное количество пыли – цементными и сырьевыми мельницами (сухого помола), дробильно-сушильными установками, а также силосами хранения сырьевых материалов, добавок, клинкера и цемента.

Вращающиеся печи обжига клинкера являются одним из основных источников пылевыделения.

При мокром способе производства на каждую тонну обжигаемого клинкера из вращающихся печей выносится с запыленными газами 5,3–7,3 т пыли с температурой 140–400 °С, содержащих (даже при хороших внутрипечных пылеподавляющих устройствах – гирляндных цепных завесах) от 80 до 250 кг полуобожженной сырьевой шихты в виде дисперсной пыли.

При сухом способе производства количество сухих запыленных газов, выносимых из современных печей, на 25–45% меньше, однако температура их достигает 350–400 °С, а масса тонкодисперсной пыли составляет 50–120 кг на тонну клинкера.

Кроме того, из колосниковых холодильников клинкера, устанавливаемых у всех мощных современных печей, выбрасывается на каждую тонну клинкера 1,1–1,8 т сухого горячего воздуха с температурой 150–290 °С, содержащего 7–10 кг клинкерных частиц.

Общее количество запыленного аспирационного воздуха, содержащего в среднем 500 кг пыли на 1 т клинкера из сырьевой и цементной мельницы, составляет примерно 25% от массы отходящих газов печи мокрого способа.

Неблагоприятное воздействие пыли на организм может стать причиной возникновения заболеваний. Необходимо отметить, что влияние пыли на организм человека зависит не только от физических свойств, но и от химического состава пыли.

Такие вредные факторы, как щелочная основа цемента и высокая аллергенность хроматов, а особенно присутствие водорастворимого шестивалентного хрома, являющегося по своей химической природе канцерогенным продуктом, вызывающим нарушение работы иммунной системы, могут приводить к серьезным заболеваниям дыхательных путей и слизистых оболочек носоглотки и полости рта.

Раздражающий эффект, вызванный щелочной средой цементной пыли при длительном воздействии, нередко сопровождается обструкционными изменениями дыхательных путей и, как следствие, развитие таких заболеваний, как бронхит, эмфизема и пневмокониоз. Развитие пневмокониозов происходит редко и при особых условиях (большая запыленность, высокое содержание в пыли свободной двуокиси кремния).

Читайте так же:
Как правильно подготовить раствор цемента

Проводимые в последние десятилетия исследования показали, что у персонала, занятого в производстве цемента и в строительной индустрии, наблюдается повышенная заболеваемость раком горла и гортани [2,3].

Длительное пребывание работников в условиях запыленности воздуха рабочей зоны может так же привести к воспалительным процессам кожных покровов, интоксикации (отравлению) организма через органы пищеварения, вследствие всасывания токсической пыли.

Попадание пыли на слизистую глаз приводит к возникновению заболеваний слизистых оболочек глаз – конъюнктивит.

Рабочие, подвергающиеся влиянию пыли, должны пользоваться индивидуальными средствами защиты органов дыхания и кожи. Для защиты органов дыхания при выполнении кратковременных технологических операций в условиях высокой запыленности необходимо использовать фильтрующие респираторы, которые представляют собой полумаску с фильтрующим элементом, различающиеся конструктивным исполнением и назначением. Наиболее распространенным является респиратор типа «Лепесток».

К средствам защиты кожи относятся фильтрующие защитные средства, одними из которых являются пылезащитные костюмы, перчатки и рукавицы.

Для защиты глаз необходимо использовать защитные очки, которые позволяют защитить органы зрения от попадания мелких инородных частиц.

Основными средствами улавливания пыли являются электрофильтры типа Ц и рукавные фильтры (при помоле клинкера); электрофильтры типа ПГДС (УГ) (для очистки печных газов). Такое оборудование является традиционным на сегодняшний день, однако они не позволяют обеспечить необходимую степень очистки, в связи с ужесточением требований, предъявляемых по количеству выбросов.

Для снижения воздействия негативного фактора необходимо проводить правильный подбор пылегазоулавливающего оборудования, учитывая соотношение, состав и вид сырья и топлива; контролировать состояние электрофильтров, своевременно снабжать дополнительными пылеосадительными элементами. В первую очередь следует делать упор на модернизацию технологического и вентиляционного оборудования, обеспечивающих работу печей обжига, поскольку именно они и являются основными источниками пылевыделения.

Не менее важным фактором, оказывающим неблагоприятное воздействие, являются газообразные выбросы, образующиеся в процессе производства цемента (вредные – NOx, и SO2; менее вредные соединения – VOCs (летучие органические соединения), CO, CO2, аммиак, тяжелые металлы). Газообразные выбросы по данным исследователей [4] в строительном комплексе составляют до 25% от всех глобальных выбросов промышленного производства. Они приводят к развитию таких заболеваний, как бронхит, пневмония, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульт [5].

Увеличить степень очистки промышленных газов от вредных веществ возможно двумя путями: совершенствованием традиционных аппаратов пылеулавливания или поиском новых направлений в области усовершенствования техники пылеулавливания за счет использования новых видов энергии, способствующих повышению эффективности очистки.

Шум, как вредный производственный фактор, характеризуется высокой интенсивностью и его появление вызвано работой различных механизмов. В большей степени воздействию шума подвержены работники, находящиеся на площадках известнякового, железорудного и глиняного карьеров, на которых проходят взрывные работы, а также на площадке дробильно-сортировочного комплекса и непосредственно на площадке цементного завода, где располагается основное оборудование – мельницы, дробилки и печь обжига. Уровень звукового давления на таких площадках достигает 96-105 дБ, а иногда и более, что значительно превышает допустимую норму 90 дБ.

Следствием длительного воздействия производственного шума могут быть понижение чувствительности и нарушение работы органов слухового аппарата, повышенная утомляемость. Через слуховую систему шум оказывает вредное влияние в первую очередь на нервную систему человека.

Для снижения шума в источнике образования необходимо проводить замену ударных процессов и механизмов безударными, зубчатых и цепных передач на клиноременные, применять принудительную смазку, использовать прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях, а также встраивать непосредственно в конструкцию оборудования амортизирующие и звукогасящие приспособления.

Подводя итог, заметим, что снижение уровня профессионального риска для здоровья работников, в первую очередь, зависит от комплекса мер, направленных на улучшение условий труда и сохранение здоровья.

Важно отметить тот факт, что цементной промышленности необходима существенная реконструкция и техническое перевооружение действующих предприятий, и в дальнейшем – активное строительство новых цементных заводов.

1. Хмелев В.Н. Ультразвуковая коагуляция аэрозолей: монография / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, К.В. Шалунова, С.Н. Цыганок, Р.В. Барсуков, А.Н. Сливин; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск, 2010. – 241 с.

2. Вишаренко B.C., Толоконцев Н.А. Экологические проблемы городов и здоровье человека. – Л.: СПб.: Знание, 2002. – 32 с.

3. Малков А.В. Современные промышленные объекты и их безопасность // Экология и промышленность России. — 2001. — №3. — С. 33-34.

4. Демьянова В.С., Тростянский В.М., Чумакова О.А. Экологические аспекты ресурсосбережения нерудных полезных ископаемых // Успехи современного естествознания. – 2008. — №8. — C. 91-93.

5. Баадер В.Г. Биогаз: теория и практика — М.: Колос, 2002. — 456 с.

А.В. Абдрашитова,
студентка,
Уфимский государственный нефтяной технический университет,
Н.В. Вадулина,
доцент, к.т.н.,
заместитель заведующего кафедрой
«Промышленная безопасность и охрана труда»,
Уфимский государственный нефтяной технический университет,
А.Д. Николаева,
студентка,
Башкирский государственный педагогический университет
им. М. Акмуллы,
г. Уфа

Глава 16. Средства защиты от производственной пыли

Одним из факторов, которые могут неблагоприятно воздействовать на человека, является повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны. Настоящая глава посвящена изучению запыленности воздуха рабочей зоны.

16.1. Характеристики пыли

Пыль – аэрозоль или аэродисперсная система, состоящая из мельчайших (в диапазоне примерно от 0,01 до 100 мкм) твердых частиц, взвешенных в газообразной среде. Пылеобразование имеет место при размоле, дроблении, шлифовке, переработке сельскохозяйственной продукции, сверлении, упаковке, погрузочно-разгрузочных работах и др. Высокая запыленность на рабочем месте встречается в шахтах, цементном и литейном цехах, в цехах обработки металла, в сварочном производстве, при производстве стройматериалов и т.п. (рис.16.1).

Читайте так же:
Подсчет цемента для фундамента

По размеру (дисперсности) пыль классифицируется на следующие группы:

видимая пыль: грубодисперсная (размер более 100 мкм) и среднедисперсная (размер от 10 до 100 мкм);

невидимая, высокодисперсная пыль: микроскопическая пыль (размер от 0,25 мкм до 10 мкм), ультрамикроскопическая пыль (размер менее 0,25 мкм).

По химическому составу пыль бывает органической, неорганической и смешанной, по характеру взаимодействия с человеком – токсичной и нетоксичной, по электрозаряженности – электрозаряженная и нейтральная, по взаимодействию с водой – гидрофобная и гидрофильная. Кроме того, отдельно выделяют пожаро- и взрывоопасную пыль. Например, к пожароопасной пыли относится пыль, содержащая в своем составе серу, нафталин и всевозможные красители.

Возможность воздействия пыли на человека, машины и механизмы, а также характер этого воздействия определяется такими параметрами как качественный состав пыли, ее концентрация в воздухе и время воздействия.

Рис. 16.1.Классификация производственной пыли.

16.2. Измерение параметров пыли в воздухе рабочей зоны

Качественный состав пыли определяют экспертно на основе анализа потенциальных источников пыли. Источники пыли (станки, механизмы, материалы, люди и т.д.) содержат вещества, имеющие определенный химический состав и иные заранее известные свойства, которые можно установить путем проведения соответствующего исследования.

Для оценки возможности работы в конкретных условиях труда и допустимого стажа работы в этих условиях необходимо сопоставление фактических (ПН) и контрольных (КПН) уровней пылевой нагрузки. В случае, когда фактическое значение ниже допустимого, подтверждается возможность продолжения работы. В противном случае необходимо вычислить допустимый стаж работы в данных условиях (Т).

, (16.1)

где КПН25 – контрольная пылевая нагрузка за 25 лет в условиях соблюдения предельно допустимых концентраций;

K – фактическая среднесменная концентрация пыли;

N – количество смен в календарном году;

Q – объем легочной вентиляции за смену.

При этом величина K определяется по формуле среднеарифметической взвешенной за все периоды работы.

, (16.2)

где Ki – фактические среднемесячные концентрации пыли за отдельный i-тый период работы;

tii-тый период работы, когда концентрации были постоянны.

Величина Q определяется аналогично.

Методы измерения концентрации пыли подразделяются на методы, основанные на предварительном осаждении пыли (прямые) и методы без предварительного осаждения пыли (косвенные).

Методы первой группы позволяют измерять концентрацию пыли после того, как ее часть осела на фильтре. Методы второй группы позволяют измерить концентрацию пыли в самой пылевоздушной среде.

Нормативным методом измерения концентрации пыли в Российской Федерации принят «весовой метод» (ГОСТ 12.1.01679 (2001) ССБТ). Весовой метод основывается на пропускании запыленного воздуха через предварительно взвешенный фильтр. После просасывания через фильтр запыленного воздуха фильтр взвешивается повторно. По разности масс с учетом количества пропущенного воздуха определяют концентрацию пыли.

В качестве примера методов второй группы можно привести абсорбционный. Этот метод основывается на поглощении света при прохождении его через пылегазовую среду. Имеется источник света, пылегазовая среда и приемник света. Чем выше запыленность воздуха при прочих равных условиях, тем меньше количество света дойдет от источника к приемнику.

Средства защиты от цементной пыли

Важной проблемой современного производства является защита окружающей среды от выбросов пыли и вредных газов в атмосферу. Высокая концентрация пыли в выбросах наносит огромный вред природной среде, приводит к безвозвратной потере большого количества сырья и готового продукта. Производственная пыль – это мельчайшие твердые частицы, выделяющиеся при дроблении, размоле и механической обработке различных материалов, погрузке и выгрузке сыпучих грузов и т.п., а также образующиеся при конденсации некоторых паров.

Одной из важнейших характеристик пыли является ее дисперсность. Под дисперсностью пыли понимается совокупность размеров всех частиц, составляющих пылевую систему.

Результаты исследования дисперсного состава пылей, образующихся при производстве портландцементного клинкера, говорят о том, что выделяемые из источников загрязнения пыли – полидисперсные. Содержание фракции пыли менее 10 мкм по мере прохождения материала технологического процесса обработки возрастает от 10,75 до 75%. Наиболее мелкая пыль образуется при обжиге сырьевой шихты во вращающихся печах сухого способа производства.

Цементные заводы, несмотря на значительное разнообразие используемых сырьевых материалов и применяемого технологического оборудования, в большинстве своем имеют сходную схему производства.

У всех технологических агрегатов, выделяющих пыль, на цементных заводах устанавливаются пылеулавливающие аппараты, позволяющие не только возвратить значительное количество готового продукта или полуфабриката, но и предотвратить загрязнение пылью воздушного бассейна цементных заводов и прилегающих к ним территорий.

Пылевой фон от цементных заводов формируется в основном за счет трех источников пылевыделения: вращающихся печей, цементных мельниц и силосов.

Основным источником пылевыделения являются клинкерообжигательные печи. В большинстве случаев количество пыли, выбрасываемое в атмосферу с газами от печей, доходит до 80% от всего количества пыли, выделяемой в процессе производства цемента.

При нормальном режиме работы современных вращающихся печей по мокрому способу производства клинкера, вынос пыли из печи по отношению к весу сухого материала, подаваемого в печь, обычно составляет 5-8 %.

Читайте так же:
Калькулятор для расчета расхода цемента

Большое влияние на величину пылеуноса имеют теплообменные устройства, главным образом цепные завесы, которые являются не только теплообменниками, но и своего рода устройством, задерживающим пыль, выносимую из печи газами.

Необходимо до конца использовать теплообменные свойства цепных завес для экономии энергии. Сегодняшний уровень развития техники позволяет расширить цепную завесу до температуры в 1200 °С (температура в печи) и достигнуть тем самым наибольшей эффективности теплообменных показателей завесы. Ограничить цепную зону на 850 °С вместо увеличения до максимальной температуры значит уменьшить возможный выход клинкера на 3,0-5,0% при неизменном потреблении энергии.

В настоящее время на большинстве предприятий в системах пылеулавливания используются электрофильтры, установленные двадцать и более лет назад и обеспечивающие степень очистки 95-98% или 300-800 мг/м 3 пыли на выходе. Многие предприятия вынуждены решать сегодня вопрос замены морально и физически устаревших электрофильтров и ориентируются снова на электрофильтры, как привычное оборудование. Однако сегодня только лучшие зарубежные электрофильтры, имеющие 5-7 полей, обеспечивают остаточную запыленность на уровне 50-100 мг/м 3 . при этом габариты таких фильтров значительно больше существующих. К существенным недостаткам электрофильтров относятся сложность конструкции, невозможность стабильной работы в условиях изменяющегося химического и физического состава рабочей среды, остаточная электризация уловленных частиц пыли, которая часто не позволяет вернуть ее в производство. Как техническая система электрофильтр достиг своего граничного развития и не может дальше следовать за ужесточающимися требованиями по количеству выбросов.

Хорошей альтернативой электрофильтрам сегодня могут стать рукавные фильтры с импульсной регенерацией. Действие рукавных фильтров основано на способности материалов задерживать пыль, которая крупнее отверстий, имеющихся в этих материалах.

Преимущества современных рукавных фильтров базируются на нескольких факторах.

Основной – появление синтетических материалов, полученных нетканым способом. При высокой воздухопроницаемости они почти на порядок прочнее обычных. Эти материалы обладают многими новыми свойствами и, в первую очередь, высокой термостойкостью – до 300 °С, но это очень дорогие ткани. Наибольшее распространение получили ткани с термостойкостью до 150 °С.

Появление этих тканей способствовало рождению принципиально нового способа регенерации рукавов – импульсной продувки сжатым воздухом. В таких рукавных фильтрах нет движущихся частей, что значительно повышает надежность в эксплуатации. Оборудование рукавных фильтров значительно легче оборудования электрофильтров аналогичной производительности и требует меньше места для размещения. По стоимости рукавные фильтры в 2 – 5 раз дешевле электрофильтров.

Главное преимущество рукавных фильтров нового поколения – это эффективность, при обеспыливании печных газов она достигает 99,9%, что значительно выше, чем у электрофильтров.

Пыль, уловленная обеспыливающими установками, является ценным сырьем для получения строительных материалов и поэтому должна возвращаться в технологические линии. Утилизация уловленной пыли на производстве является одним из условий создания безотходных производств.

Наибольший интерес представляет использование пыли в процессе производства цемента на самом цементном заводе, что может быть решено путем возврата пыли в печь, использование пыли в качестве добавки при помоле цемента, обжига ее в отдельной печи, работающей по сухому способу производства и т.д. Однако такой способ утилизации не всегда целесообразен, поскольку возможность возврата пыли в печь в основном зависит от содержания количества щелочей в шламе и от их накопления в пыли в процессе ее улавливания в электрофильтре.

Повышенное содержание в пыли щелочных окислов, в случае подачи последней в печь, снижает качество клинкера. При этом установлено, что только при малом содержании в шламе щелочных окислов до 0,7-0,8% все количество пыли, улавливаемое в электрофильтрах, может беспрепятственно подаваться в печь не отражаясь на качестве получаемого при этом клинкера.

В связи с различным содержанием щелочных окислов в пыли, улавливаемой полями электрофильтра, имеется возможность возврата в печь не всего ее количества, а только части, например, только I или I и II полей фильтра.

При возврате пыли в печь массовая концентрация пыли в газах перед электрофильтрами в зависимости от способа подачи увеличивается на 10-35%, удельный расход сырья уменьшается на 8%, а расход топлива на обжиг на 6%.

Печную пыль сухого способа производства с высокой концентрацией щелочей нельзя возвращать в печь. Она должна быть удалена и подвергнута выщелачиванию.

В настоящее время печную пыль начали с успехом использовать как добавку к сырьевой массе при изготовлении силикатного кирпича.

Пыль электрофильтров при производстве цемента также используют в качестве удобрений для известкования кислых почв в сельском хозяйстве.

Представляет интерес использования пыли, уловленной системами пылеочистки, для производства окрашенного медицинского стекла и получения на листовом стекле тонких теплозащитных пленок с коэффициентом поглощения в ИК-диапазоне спектра 39-25%. Пыль электрофильтров цементных заводов содержит много щелочей и по составу близка к исходному сырью для производства стекла. Введение ее в шихту дает возможность вывести мел и уменьшить количество соды, доломита и глинозема..

На основании вышесказанного планируется проведение ряда опытов для исследования свойств стекол, полученных с добавлением в шихту цементной пыли.

Эксперименты будут проводиться в следующем порядке:

1) получение образца стекла без введения в шихту печной пыли при температуре 1500 °С, чтобы использовать его в дальнейшем как «эталон».

2) получение образцов стекла с введением в шихту пыли от 10 до 50% и при температуре 900, 1000, 1100 и 1200 °С.

Читайте так же:
Повышение пластичности цементного раствора

3) сравнение свойств полученных образцов со свойствами «эталона».

Предполагается получение более дешевой шихты того же качества и снижение температуры варки стекла. Тем самым можно решить одновременно несколько проблем: утилизация отходов цементной промышленности, удешевление сырьевой шихты заменой дорогостоящих синтетических компонентов цементной пылью, снижение потребления электроэнергии.

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЫЛИ

ГЛАВА 16. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЫЛИ

Одним из факторов, которые могут неблагоприятно воздействовать на человека, является повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны. Настоящая глава посвящена изучению запыленности воздуха рабочей зоны.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЫЛИ

Пыль – аэрозоль или аэродисперсная система, состоящая из мельчайших (в диапазоне примерно от 0,01 до 100 мкм) твердых частиц, взвешенных в газообразной среде. Пылеобразование имеет место при размоле, дроблении, шлифовке, переработке сельскохозяйственной продукции, сверлении, упаковке, погрузочно-разгрузочных работах и др. Высокая запыленность на рабочем месте встречается в шахтах, цементном и литейном цехах, в цехах обработки металла, в сварочном производстве, при производстве стройматериалов и т.п. (рис.16.1).

По размеру (дисперсности) пыль классифицируется на следующие группы:

— видимая пыль: грубодисперсная (размер более 100 мкм) и среднедисперсная (размер от 10 до 100 мкм);

— невидимая, высокодисперсная пыль: микроскопическая пыль (размер от 0,25 мкм до 10 мкм), ультрамикроскопическая пыль (размер менее 0,25 мкм).

По химическому составу пыль бывает органической, неорганической и смешанной, по характеру взаимодействия с человеком – токсичной и нетоксичной, по электрозаряженности – электрозаряженная и нейтральная, по взаимодействию с водой – гидрофобная и гидрофильная. Кроме того, отдельно выделяют пожаро- и взрывоопасную пыль. Например, к пожароопасной пыли относится пыль, содержащая в своем составе серу, нафталин и всевозможные красители.

Возможность воздействия пыли на человека, машины и механизмы, а также характер этого воздействия определяется такими параметрами как качественный состав пыли, ее концентрация в воздухе и время воздействия.

Рис. 16.1.Классификация производственной пыли.

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЫЛИ

В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Качественный состав пыли определяют экспертно на основе анализа потенциальных источников пыли. Источники пыли (станки, механизмы, материалы, люди и т.д.) содержат вещества, имеющие определенный химический состав и иные заранее известные свойства, которые можно установить путем проведения соответствующего исследования.

Для оценки возможности работы в конкретных условиях труда и допустимого стажа работы в этих условиях необходимо сопоставление фактических (ПН) и контрольных (КПН) уровней пылевой нагрузки. В случае, когда фактическое значение ниже допустимого, подтверждается возможность продолжения работы. В противном случае необходимо вычислить допустимый стаж работы в данных условиях (Т).

, (16.1)

где КПН25 – контрольная пылевая нагрузка за 25 лет в условиях соблюдения предельно допустимых концентраций;

K – фактическая среднесменная концентрация пыли;

N – количество смен в календарном году;

Q – объем легочной вентиляции за смену.

При этом величина K определяется по формуле среднеарифметической взвешенной за все периоды работы.

, (16.2)

где Ki – фактические среднемесячные концентрации пыли за отдельный i-тый период работы;

tii-тый период работы, когда концентрации были постоянны.

Величина Q определяется аналогично.

Методы измерения концентрации пыли подразделяются на методы, основанные на предварительном осаждении пыли (прямые) и методы без предварительного осаждения пыли (косвенные).

Методы первой группы позволяют измерять концентрацию пыли после того, как ее часть осела на фильтре. Методы второй группы позволяют измерить концентрацию пыли в самой пылевоздушной среде.

Нормативным методом измерения концентрации пыли в Российской Федерации принят «весовой метод» (ГОСТ 12.1.016-79 (2001) ССБТ). Весовой метод основывается на пропускании запыленного воздуха через предварительно взвешенный фильтр. После просасывания через фильтр запыленного воздуха фильтр взвешивается повторно. По разности масс с учетом количества пропущенного воздуха определяют концентрацию пыли.

В качестве примера методов второй группы можно привести абсорбционный. Этот метод основывается на поглощении света при прохождении его через пылегазовую среду. Имеется источник света, пылегазовая среда и приемник света. Чем выше запыленность воздуха при прочих равных условиях, тем меньше количество света дойдет от источника к приемнику.

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЫЛИ

Как и в случаях с другими производственными факторами, защита от действия производственной пыли производится техническими средствами – коллективными и индивидуальными, организационно-техническими и организационными. При этом защита техническими средствами точно также представляет собой защиту от мощности Zтφ, защиту по расстоянию Zтρ и защиту по времени Zтτ.

Защита по мощности Zтφ источника опасности может быть классифицирована следующим образом (рис. 16.2).

Использование «мокрых» технологических процессов представляет собой применение различных способов обеспыливания: гидрообеспыливание, парообеспыливание, обеспыливание пеной в месте образования пыли.

Гидрообеспыливание оборудования – увлажнение перерабатываемых материалов и осаждение взвешенной в воздухе пыли. Осуществляется орошением очагов запыления форсунками или другими оросителями.

Парообеспыливание оборудования – осаждение взвешенных в воздухе частиц за счет конденсации пара на их поверхности и, как следствие, увеличении их размеров и массы. Осуществляется за счет подачи пара в очаг пыления.

Обеспыливание пеной – осаждение взвешенных частиц пыли на пузырьках пены за счет инерционных, гравитационных и диффузионных сил, а также улавливание частиц пыли в массе пены. Осуществляется за счет подачи пены в транспортируемый пылящий материал или непосредственно в очаг пыления.

Читайте так же:
Как расшифровать марки цемента

Указанные методы применяются в случаях, когда транспортируются или перегружаются пылящие материалы. Эффективность рассмотренных процессов зависит от расположения оросителей (устройств подачи пара, пеногенераторов), расходования жидкости (пара, пены), размеров частиц и их плотности, аэродинамических свойств частиц пыли и капель жидкости (пузырьков пены) и сочетания физико-химических свойств жидкости (пены) и обеспыливаемых материалов.

Если пылеподавление невозможно по условиям технологического процесса, то используется пылеулавливание. Классификация устройства пылеулавливания приведена на рис. 16.3.

В качестве примера рассмотрим достаточно часто встречающийся сухой инерционный пылеуловитель – циклон (рис.16.4). Работа циклона основана на использовании сил инерции при изменении направления движения воздушного потока. Запыленный воздух заходит в циклон через входной патрубок по касательной к горизонтальному сечению циклона и раскручивается. Частицы пыли, раскручиваясь с воздухом под действием сил инерции, отбрасываются к стенкам сосуда, теряют скорость и под действием сил тяжести оседают в пылесборнике. Чистый воздух выходит через выходную трубу.

Рис. 16.2. Методы защиты от производственной пыли.

Рис. 16.3. Классификация средств пылеулавливания.

Рис. 16.4. Схема работы циклона.

Эффективность очистки одним пылеуловителем вычисляется по формуле:

, (16.3)

где Qн – концентрация пыли до очистки, Qк – концентрация пыли после очистки.

Эффективность очистки серией пылеуловителей вычисляется по формуле:

, (16.4)

где hi – эффективность очистки i-тым пылеуловителем.

Эффективность очистки пылеуловителями это и есть Zтφ.

При недостаточной защите пылеуловителями или невозможности их использования защиту необходимо проводить с помощью пылеудаления. Это может быть естественная или искусственная вентиляция, причем искусственная может быть как общая – на все помещение, так и местная – непосредственно в месте образования пыли.

Наиболее распространенное средство коллективной защиты от пыли, позволяющее влиять на мощность источника опасности (качественный состав и концентрацию пыли) – противопылевая вентиляционная система (аспирация).

Назначение именно аспирационных систем – обеспечить вытяжку от пылящего оборудования запыленного воздуха. Основными показателями, определяющим качество работы аспирационной системы, является объем воздуха, который она в состоянии удалить от пылящего оборудования и степень герметизации очагов пылевыделения от окружающей среды. Эффект аспирационной системы зависит от сравнения фактической концентрации пыли в воздухе производственного помещения с предельно допустимой концентрацией.

Как средство борьбы с пылью наиболее востребованы местные вытяжные вентиляционные системы, поскольку они предназначены не допускать попадание пыли в помещение, удаляя ее непосредственно от источника пылеобразования (рис. 16.5).

Местные вентиляционные системы как средство защиты от пыли реализуются в виде вытяжных шкафов, вытяжных зонтов, отсосов у станков, укрытий и т.п.

Рис. 16.5. Пункт перегрузки пылящих материалов с укрытием.

Расчет вентиляции проводится по необходимому объему удаляемого воздуха, обеспечивающего допустимое значение концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.

Если средств коллективной защиты Zткφ недостаточно, могут быть использованы средства индивидуальной защиты Zтиφ (СИЗ), тогда

Средствами индивидуальной защиты от производственной пыли могут служить респираторы, маски, противогазы, спецодежда, спецобувь и средства защиты рук.

Средства индивидуальной защиты от пыли имеют маркировку. Маркировка двуцветного знака, на котором ярко-желтый и белый с желтыми горошками сектора разделены красной полосой. А – от нетоксичной пыли, В – от пыли стекловолокна, асбеста, С – от мелкодисперстной пыли. При этом используются следующие обозначения: Пс – пыль стекловолокна, асбеста, Пм – пыль мелкодисперстная, Пк – пыль крупнодисперстная, Пв – пыль взрывоопасная.

При этом одежда может иметь следующую маркировку: Пн, Пс, Пм, обувь – Пс, Пв, перчатки, рукавицы – Пк, Пс, Пм.

Защита по расстоянию опасного воздействия Zρ состоит в использовании для транспортировки пылящих веществ герметичных средств: герметичных рукавов или труб, контейнеров, мешков из непропускающих пыль материалов и т.п. Важно то, что человек защищен от пылящих материалов.

Если по каким-то причинам невозможно защитить человека от пыли, то устанавливается сокращенное время работы Zτ.

Очевидно, что самым эффективным средством защиты является комплексная защита Zφρτ, которая возможна при автоматизации производства, когда человек удален от собственно технологического процесса и управляет им дистанционно. В этом случае он не контактирует непосредственно с оборудование и материалами и не находится под воздействием пыли.

Организационно-технические средства защиты от пыли включают в себя: предупреждающие таблички, надписи; специальную маркировку; недоступность источников опасности и защищаемых объектов; рациональное размещение рабочих мест.

Организационные методы защиты от пыли включают в себя следующие мероприятия:

— обучение работающих безопасным приемам работы;

— систематический контроль запыленности в зоне дыхания;

— контроль за поддержанием допустимых условий труда и состоянием здоровья работающих;

— медицинское обслуживание работников;

— рациональная организация труда и отдыха работающих.

1. Определите понятие пыли.

2. Приведите известные вам классификации пыли.

3. Укажите, какие параметры, характеризующие воздействие пылящего процесса на человека подлежат изучению при анализе вопросов обеспечения безопасности.

4. Приведите примеры методов измерения концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.

5. Укажите основные группы мероприятий, направленных на борьбу с пылью.

6. Определите такие понятия как гидрообеспыливание, парообеспыливание и обеспыливание воздушно-монтажной пеной.

7. Приведите классификацию пылеуловителей.

8. Опишите принцип работы циклона.

9. Укажите, как оценивается эффективность работы пылеуловителей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector