книги / Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов

(рис. 9.3, б) в общем случае воздух производственного помещения всасывается (9), очищается (8) и удаляется из помещения (7). В частных случаях фильтр для очистки удаляемого воздуха может отсутствовать.

Рис. 9.3. Приточная (а) и вытяжная (б) общеобменные вентиляционные системы: 1 – воздухоприемник для забора чистого воздуха; 2 – воздуховод; 3 – фильтр для очистки воздуха от пыли; 4 – калорифер; 5 – вентилятор; 6 – воздухораспределительное устройство (насадка); 7 – вытяжная труба для удаления воздуха; 8 – устройство для очистки удаляемого воздуха; 9 – воздухозаборные отверстия для удаляемого воздуха

С помощью клапанов (1) регулируется объем воздуха, подаваемого в помещение, удаляемого из него, и воздуха, циркулирующего в помещении по воздуховоду (2). Воздухораспределительные и воздухозаборные отверстия должны располагаться по отношению к рабочим местам и источникам пыли таким образом, чтобы оптимально обеспечить циркулирование свежего и запыленного воздуха в защищаемом помещении (рис. 9.4).

При проектировании вентиляционной системы необходимо определять площадь выходного сечения воздуховода (F) и диаметр воздуховода (d). Площадь воздуховода зависит от допустимой скорости движения воздуха в воздуховоде (V) и объема вентилируемого воздуха (L). Они связаны следующим соотношением:

L = 3600VF .

(9.7)

Диаметр воздуховода (d) определяют по справочникам исходя из площади выходного сечения (F).

171

Рис. 9.4. Приточно-вытяжная общеобменная вентиляционная система:

1 – клапан для регулирования количества свежего, вторично рециркулированного и выбрасываемого воздуха; 2 – воздуховод для системы рециркуляции; 3 – помещение, обслуживаемое приточно-вытяжной вентиляцией

Рис. 9.5. Схема вытяжного шкафа: 1 – уровень нулевых давлений; 2 – эпюра распределения давлений в рабочем отверстии

172

Рассмотрим местные вентиляционные системы как средство защиты от пыли. Местные вентиляционные системы реализуются в виде вытяжных шкафов, вытяжных зонтов, отсосов у станков. Первые два вида могут работать на естественной и искусственной вентиляции.

Вытяжные шкафы с естественной вытяжкой как средство защиты от пыли не эффективны. Рассмотрим вытяжной шкаф с искусственной вытяжкой (рис. 9.5).

Необходимая высота (H) вытяжной трубы (м) вычисляется по следующей формуле.

H =		ςвх+вых				,	(9.8)
	0,82	d 4	−	0,02
		F 2h		d

где ςвх+вых – сумма всех сопротивлений прямой трубы на пути движения воздуха;

d – диаметр трубы, м;

h – высота открытого проема шкафа, м;

F– площадь открытого (рабочего) проема шкафа, м2.

Втрубе настоящего вытяжного шкафа расположен вентилятор, создающий динамическое давление воздуха и искусственно вытягивающий воздух, загрязненный вредными веществами (в том числе пылью).

Объем воздуха, удаляемого вытяжным шкафом, вычисляется по формуле (9.7), где V – средняя скорость всасывания в сечениях открытого проема, м/с.

Вытяжные зонты (рис. 9.6) применяют, когда движение воздуха в помещении незначительно. При искусственной вентиляции расход воздуха, удаляемого зонтом, вычисляется по формуле (9.7).

Рис. 9.6. Схема вытяжного зонта: D – диаметр вытяжного воздуховода; hз – высота развертки вытяжного зонта; hб – высота борта; H – расстояние от пола до вы-тяжного зонта; h – расстояние от источника пыли до вытяжного зонта; hи высота источника пыпыли; a и b – габариты источника пыли; A и B – габариты вытяжного зонта

В частном случае объемный расход воздуха L, удаляемого от заточных, шлифовальных и обдирочных станков, вычисляют в зависимости от диаметра круга станка dкр, мм:

dкр < 250 мм.............................	L = 2dкр
dкр (250 мм; 600 мм)............	L = 1,8dкр
dкр > 600 мм.............................	L = 1,6dкр

173

Для удаления пыли от различных станков применяют пылеприемные устройства в виде защитно-обеспыливающих кожухов, воронок и т.п.

Расход воздуха, удаляемого воронкой, определяют по следующей формуле:

					1
						4
		k
L = 3600V l							,	(9.9)
	V
н			−1
	н
	Vк

где Vн – начальная скорость вытяжного факела (м/с), равная скорости транспортирования пыли в воздуховоде, принимается для тяжелой наждачной пыли 14–16 м/с, для легкой минеральной – 10–12 м/с;

l – рабочая длина вытяжного факела, м;

k – коэффициент, зависящий от формы и соотношения сторон воронки: для круглого отверстия k = 7,7, для прямоугольного с соотношением сторон от 1:1 до 1:3 принимается k = 9,1;

Vк – необходимая конечная скорость вытяжного факела у круга, принимается равной 2 м/с.

Замена пылящих материалов непылящими ограничивает формирование пыли в рабочем помещении. Герметизация помещений и пылящих материалов, применение защитно-обеспыливающих кожухов ограничивает распределение пыли (рис. 9.7).

Рис. 9.7. Транспортировка пылящегося материала в защитно-обеспыливающем кожухе

Увлажнение пылящих материалов увеличивает массу пыли и сцепление между ее частицами, ограничивая распространение и облегчая удаление. Систематическая влажная уборка обеспечивает увлажнение и удаление пыли.

Все это приводит к снижению концентрации пыли в воздухе рабочего помещения, снижая мощность данного источника опасности.

174

9.4. СРЕДСТВА КОЛЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ПЫЛИ РАССТОЯНИЕМ ДО ИСТОЧНИКА И ВРЕМЕНЕМ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Защита от пыли временем и расстоянием обеспечивается рациональной организацией труда и отдыха работающих, которая должна учитывать как распределение рабочего времени, так и распределение рабочих мест.

Первым требованием, которое должно выполняться для обеспечения защиты от пыли расстоянием и временем, является систематический контроль уровня запыленности производственного помещения. Контроль осуществляют лаборатории центров санэпиднадзора и заводские санитарно-химические лаборатории. По результатам проводимого контроля принимается решение об аттестации рабочих мест.

Ответственность за поддержание допустимых условий труда возложена на администрацию предприятия.

Организация рационального режима труда, включая размещение рабочих мест, препятствующее работе вблизи источника пыли, рациональное размещение защитного оборудования – все это эффективный и дешевый способ защиты работников от вредного пылевого воздействия (рис. 9.8).

Рис. 9.8. Пример упрощенной схемы размещения рабочих мест, источников пыли и приточно-вытяжной вентиляции: 1 – рабочее место; 2 – источник пыли; 3 – приточная вентиляция; 4 – вытяжная вентиляция; 5 – фильтр

Отметим, что для удаления человека на безопасное расстояние от источника пыли можно применять перегородки и ограждения.

Для оценки возможности продолжения работы при конкретных условиях труда и допустимого стажа работы в этих условиях необходимо сопоставление фактических (ПН) и контрольных уровней пылевой нагрузки (КПН). В случае, когда фак-

175

тическое значение ниже допустимого, подтверждается возможность продолжения работы. В противном случае необходимо вычислить допустимый стаж работы в данных условиях (Т):

	T =	КПН25	,	(9.10)
		K N Q

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

Κ – фактическая среднесменная концентрация пыли; N – количество смен в календарном году;

Q – объем легочной вентиляции за смену.

При этом величина Κ определяется по формуле среднеарифметической взвешенной за все периоды работы:

	n
	∑ Ki ti
K =	i=1	,	(9.11)
	n
	∑ti

i=1

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

ti – i-й период работы, когда концентрации были постоянны. Величина Q определяется аналогично.

Изменение технологии производства – внедрение непрерывных технологий, автоматизация и механизация производственных процессов, дистанционное управление – позволяет удалить источник опасности из области деятельности человека и снизить время воздействия пыли на человеческий организм.

Сами пылеулавливающие аппараты могут быть классифицированы следующим образом:

1. Пылеосадочные камеры. Осаждение пыли в них происходит под действием силы тяжести. Простейший вид пылеосадочной камеры представлен на рис. 9.9.

Рис. 9.9. Схема потоков в пылеосадочной камере

176

Рис. 9.10. Схема движения воздуха в циклоне

Пыль осаждается в пылесборниках, которые регулярно чистятся.

2. Циклоны (одиночные и батарей-

ные), инерционные пылеуловители и т.п. Их работа основана на использовании сил инерции при изменении направ- ления движения воздушного потока.

Простейший вид циклона представлен на рис. 9.10.

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.

3. Фильтры тканевые, сетчатые, волокнистые. Запыленный воздух прохо-

дит через сеть извилистых каналов слоев ткани, бумаги, стеклянной ваты, через металлические сетки и т.д. Пылеулавливание происходит под действием инерционных сил при изменениях в направлении потоков, а также за счет гравитационного

идиффузионного осаждения.

4.Электрофильтры. Под действием электрического поля высокого напряжения частицы пыли получают заряд, перемещаются и оседают на поверхности осадительного электрода, отдавая свой заряд.

Пылеуловители могут быть сухими и мокрыми. Для смачивания применяется вода и масло. Если один пылеуловитель не может должным образом обеспечить требуемую степень очистки, то используют комбинированные аппараты (например, сухой циклон, матерчатый фильтр).

	Степень (эффективность) очистки		одним пылеуловителем	вычисляется
	по формуле
	η=	Qн − Qк	100 % ,	(9.12)
		Q
		н
	где Qн – концентрация пыли до очистки;
	Qк – концентрация пыли после очистки.
	Степень очистки серией пылеуловителей вычисляется по формуле
		n
	η =1−∏(1−ηi ) ,			(9.13)

i=1

где ηi – эффективность очистки i-м пылеуловителем.

177

9.5. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

Как говорилось выше, средствами индивидуальной защиты от пыли являются респираторы, маски, спецодежда, спецобувь и средства защиты рук.

Приведем общую классификацию средств индивидуальной защиты органов дыхания.

Респираторы, состоящие из резиновой полумаски и патронов, применяются на предприятиях химической, металлургической и других отраслей промышленности при концентрациях вредных веществ, не превышающих 10–15 ПДК. Респираторы предназначены для защиты:

•от газов, паров и аэрозолей – респираторы РУ-60М, ПФПМ (табл. 9.3);

•от газов и паров – респиратор РПГ-67;

•от крупнодисперсной пыли в горнорудной и угольной промышленности – Ф-62Ш.

Таблица 9.3 Защитные характеристики промышленных фильтрующих респираторов

	Марка			Время защитного действия, мин
			Концентрация,		ПФПМ
	коробок	Контрольное вещество
			мг/л	РУ-60М	Коробка	Коробка
	(патронов)
					без фильтра	с фильтром
	А	Бензол	10,0	30	60	60
	В	Сернистый ангидрид	2,0	30	50	50
	К	Аммиак	2,0	–	–	30
	КД	Аммиак	2,0	20	–	–
		Сероводород	2,0	20	–	–
	Г	Пары ртути	0,01	900

Более легкие респираторы применяются для защиты от различной пыли: растительного и животного происхождения, металлической и минеральной. Респираторы могут также обеспечивать защиту органов дыхания в бытовых условиях при проведении лакокрасочных, ремонтных работ, при работе с порошкообразными удобрениями и ядохимикатами.

Поглощающие ифильтрующепоглощающие коробки предназначены длязащиты:

•от бороводородов (диборан, пентаборан, этилпентаборан, диэтилдекарборан, декарборан) и их аэрозолей – марка коробки Б;

•от газообразного гексафторида урана, фтора, фтористого водорода, радиоактивных аэрозолей – коробка ГФ;

•от паров и аэрозолей гептила, амила, самина, нитромеланжа, амидола – коробка УМ;

•от паров карбонилов никеля и железа, оксида углерода и сопутствующих аэрозолей – коробка П-29.

178

Респираторы и маски могут иметь три степени защиты:

1)FFP1 – до 4 ПДК;

2)FFP2 – до 10 ПДК;

3)FFP3 – до 50 ПДК.

Приведем примеры современных средств индивидуальной защиты от пыли.

Противоаэрозольные респираторы линии «Комфорт». Респираторы этой се-

рии обеспечивают особо комфортные условия труда, что достигается за счет использования 3-панельной конструкции и исключительно мягкого фильтра из нетканого материала, – их удобно носить и можно разговаривать. Особенно ценят комфортность респираторов люди, вынужденные длительное время использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД).

Основные преимущества:

•Носовой зажим с мягкой потовпитывающей прокладкой оптимально подходит для тех, кто носит очки.

•3-панельная конструкция обеспечивает повышенный комфорт и возможность речевого общения.

•Возможность складывать респиратор делает удобным его использование, транспортировку, хранение.

•Гигиеническая индивидуальная упаковка.

•Клапан выдоха снижает сопротивление дыханию.

•Фильтрующий материал нового типа повышает степень защиты и снижает сопротивление дыханию.

•Мягкая внутренняя подкладка из нетканого материала удобна и приятна для кожи лица.

•По цвету головных ремней можно быстро определить степень защиты. Респиратор серии 9310/9312 (с клапаном выдоха) предназначен для защиты

от пыли, туманов и имеет 1-ю степень защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.041–89, т. е. защищает до 4 ПДК (рис. 9.11). Респиратор 9310 защищает от аэрозолей размерами от 0,25–0,30 мкм и поэтому эффективен для защиты от мелкодисперсной пыли. По данным лабораторных испытаний, у респиратора 9310 коэффициент проникания через СИЗОД (учитывающий качество фильтра и прилегание респиратора к лицу) составляет 2,3 % по аэрозоли 0,28–0,34 мкм; сопротивление дыханию на вдохе и выдохе – 28 Па (при норме 50 Па). Снабжен потопоглощающей прокладкой.

а б

Рис. 9.11. Респираторы: а – 3МТМ 9310; б – 3МТМ 9312; степень защиты FFP1 (до 4 ПДК)

179

Респиратор серии 9322 предназначен для защиты от пыли, туманов и имеет 2-ю степень защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.041–89, обеспечивая защиту при превышении до 10 ПДК. Респиратор 9322 (с клапаном выдоха)/9320(без клапана) защищает от аэрозолей размерами от 0,2 мкм и поэтому эффективен для защиты от мелкодисперсной пыли. По данным лабораторных испытаний, у респиратора 9322/9320 коэффициент проникания через СИЗОД (учитывающий качество фильтра и прилегание респиратора к лицу) составляет 1,7 % по аэрозоли 0,28–0,34 мкм; сопротивление дыханию на вдохе – 42 Па (при норме 60 Па); сопротивление дыханию на выдохе – 21 Па (при норме 80 Па). Снабжен потопоглощРеспираторющейсериипрокладкой9332 предназначен. для защиты от пыли, туманов, канцерогенных аэрозолей и конденсационных аэрозолей металлов, образующихся при проведении сварочных работ, литье и других операциях, связанных с нагревом металлов, и имеет 3-ю степень защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.041–89 (до 50 ПДК). Респиратор 9332 защищает от аэрозолей размерами от 0,1 мкм и поэтому эффективен для защиты от конденсационных аэрозолей металлов, в том числе цветных металлов. По данным лабораторных испытаний, у респиратора 9332 коэффициент проникания через СИЗОД (учитывающий качество фильтра и прилегание респиратора к лицу) составляет 0,8 % по аэрозоли 0,28–0,34 мкм; сопротивление дыханию на вдохе – 40 Па (при норме 60 Па); сопротивление дыханию на выдохе – 21 Па (при норме 80 Па). Снабжен потопоглощающей прокладкой.

	Специальный респиратор 9925, предназна-
	чен для защиты органов дыхания от сварочных
	аэрозолей и дымов, образующихся при сварке
	и литье металла, с дополнительной защитой
	от органических паров и озона (рис. 9.12). Пред-
	назначен для ношения под сварочным щитком.
	Снабжен регулируемыми	резинками оголовья
	повышенной прочности. Специальная конст-
	рукция фильтра обеспечивает более длитель-
	ный период защиты от сварочных аэрозолей.
Рис. 9.12. Респиратор 9925	Спецпропитка наружного	слоя повышает ус-
(производитель 3M);	тойчивость к возгоранию.
степень защиты FFP2 (до 12 ПДК)	Противоаэрозольный	респиратор общего

назначения (рис. 9.13) обеспечивает защиту до 100 ПДК по ГОСТ 12.4.191–99. Область применения: горнодобывающая, нефтегазовая, химическая промышленность, машиностроение, строительство, металлургия, фармакология и т.д. Преимущества: высокая эффективность при работе в условиях повышенных и пониженных температур, повышенной влажности, респиратор плотно прилегает к лицу, имеет малый вес, негорюч.

Полумаска серии 6100/6200/6300 предназначена для защиты органов дыхания от газов, паров, аэрозоли (рис. 9.14). Обеспечивает защиту до 100 ПДК по ГОСТ 12.4.041–89, до 12 ПДК по ГОСТ 12.4.190–99. Применяется в различных отраслях промышленности. Преимущества: экономичность, высокая степень защиты, небольшое сопротивление дыханию, хороший обзор, небольшой вес, не вызывающий раздражения материал полумаски.

180