Мероприятия по борьбе с пылью
Борьба с пылью на производстве и профилактика заболеваний, развивающихся от воздействия аэрозолей, осуществляется комплексом санитарно-гигиенических, технологических, организационных и медико-биологических мероприятий.
Гигиеническое нормирование.Основой проведения мероприятий по борьбе с пылью является гигиеническое нормирование содержания аэрозолей в воздухе рабочей зоны. Так, например, для аэрозолей, способных вызвать выраженный пневмокониоз, ПДК не превышает 1÷2 мг/м3; для аэрозолей, оказывающих фиброгенное действие средней выраженности, — 4÷6 мг/м3, для аэрозолей с незначительной фиброгенностью — 8÷10 мг/м3. Уровень допустимого содержания пыли с выраженным токсическим действием для большинства веществ значительно меньше 1 мг/м3. В настоящее время установлены ПДК более чем для 100 видов пыли, оказывающих фиброгенное действие (табл. 1).
Технологические мероприятия.В борьбе с образованием и распространением пыли наиболее эффективны технологические мероприятия. К ним относятся:
• внедрение непрерывной технологии производства, при которой отсутствуют ручные операции;
• автоматизация и механизация процессов, сопровождающихся выделением пыли;
• рационализация технологического процесса, обработка пылящих материалов во влажном состоянии, например, внедрение мокрого бурения в горнорудной и угольной промышленности (бурение с промывкой канала водой);
• дистанционное управление;
• герметизация и изоляция пылящего оборудования, работа такого оборудования под вакуумом;
• устройство местных вентиляционных отсосов, вытяжной или приточно-вытяжной вентиляции. Удаление пыли происходит непосредственно от мест пылеобразования. Перед выбросом в атмосферу запыленный воздух очищается с помощью пылеуловителей различной конструкции.
Например, частыми видами работ, при которых наблюдается интенсивное загрязнение воздуха пылью, являются транспортировка, погрузка, разгрузка и затаривание сухих, пылящих материалов. Улучшение условий труда при этих процессах достигается переходом на закрытые способы транспортировки и механизацию отдельных операций. Пневмотранспорт, т.е. перемещение материалов по трубам с помощью сжатого воздуха, герметичность оборудования для погрузочно-разгрузочных операций, современные машинные методы расфасовки и упаковки готовой продукции — все это широко применяется во многих производствах и дает хороший гигиенический эффект.
Организационные мероприятия.Для горных рабочих установлены сокращенный рабочий день, дополнительный отпуск, выход на пенсию по возрасту в 50 лет. Используется защита временем при работе в условиях повышенной запыленности. В соответствии с российским трудовым законодательством на работы в подземных условиях не допускаются лица моложе 20 лет, так как пневмокониозы в молодом возрасте развиваются раньше и протекают тяжелее. Обязательным является проведение предварительных при поступлении на работу и периодических медицинских осмотров. Противопоказаниями к приему на работу, связанную с воздействием пыли, являются все формы туберкулеза, хронические заболевания органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, глаз, кожи.
Средства индивидуальной защиты— респираторы, специальные шлемы и скафандры с подачей в них чистого воздуха применяются в тех случаях, когда не удается снизить запыленность воздуха в рабочей зоне до допустимых пределов более радикальными технологическими мероприятиями. К индивидуальным средствам защиты от пыли относятся также защитные очки, специальная противопылевая одежда, защитные пасты и мази.
Медико-биологические мероприятиянаправлены на повышение сопротивляемости организма человека и ускорение выведения из него пыли. Сопротивляемость развитию пылевого поражения повышается при ультрафиолетовом облучении в фотариях, применении щелочных ингаляций и специального питания.
Таблица 1
Предельно допустимые концентрации аэрозолей преимущественно
фиброгенного действия (извлечение из ГН 2.2.5.686-98)
| № по ГН | Наименование вещества | Величина ПДК (мг/м3) | Класс опасности | |
| Алюминий и его сплавы (в пересчете на Al) | ||||
| Оксид алюминия (в виде аэрозоля дезинтеграции) | ||||
| Железо | ||||
| Диоксид кремния аморфный в виде аэрозоля конденсации при содержании более 60% | ||||
| Диоксид кремния аморфный в виде аэрозоля конденсации при содержании от 10 до 60% | ||||
| Диоксид кремния кристаллический (кварц, кристобалит, тридимит) при содержании в пыли более 70% (кварцит, динас и др.) | ||||
| Диоксид кремния кристаллический при содержании в пыли от 10 до 70% (гранит, шамот, слюда-сырец, углеродная пыль и ДР-) | ||||
| Диоксид кремния кристаллический при содержании в пыли от 2 до 10% (горючие сланцы, медносульфидные руды) | ||||
| Пыль растительного и животного происхождения: | ||||
| с примесью диоксида кремния от 2 до 10% зерновая лубяная, хлопчатобумажная, хлопковая, льняная, шерстяная, пуховая, и др. (с примесью диоксида кремния более 10%) мучная, древесная и др. (с примесью диоксида кремния менее 2%) | ||||
| Силикатсодержащие пыли, силикаты, алюмосиликаты: | ||||
| асбесты природные и синтетические, а также смешанные асбестопородные пыли при содержании в них асбеста более 20% | 0,5 | |||
| слюды, тальк стекловолокно, стекловата, вата минеральная | ||||
| цемент, оливин, апатит, глина, шамот | ||||
| Углерода пыли: | ||||
| коксы каменноугольный, пековыи, нефтяной, сланцевый антрацит с содержанием свободного диоксида кремния до 5% | ||||
| алмазы природные и искусственные сажи черные промышленные с содержанием бенз(а)пирена не более 35 мг/кг | ||||
Перед выбросом в атмосферу воздух очищают от пыли с помощью различных пылеочистительных устройств.
В зависимости от содержания пыли в воздухе, ее дисперсного состава и целесообразности возврата в производство различают три степени очистки: грубую, среднюю и тонкую. Для этих целей применяют:
- устройства для грубой очистки воздуха от пыли (размерами более 100 мкм) – пылеосадительные камеры, циклоны, промыватели и др.;
- устройства для средней очистки воздуха от пыли (размерами от 10 до 100 мкм) – батарейные циклоны, пенные аппараты, скрубберы Вентури и др.;
- устройства для тонкой очистки воздуха от пыли (размерами менее 10 мкм) – тканевые рукавные и рамочные пылеуловители, электрофильтры и др.
В данной работе исследуются сухие способы очистки воздуха от пыли с помощью циклона и тканевого рукавного фильтра.
Циклон представляет собой аппарат, в котором пыль улавливается за счет инерционной сепарации. Запыленный воздух тангенциально поступает через входной патрубок в верхнюю цилиндрическую часть циклона и, вращаясь, опускается в коническую часть, а затем выбрасывается через выхлопную трубу. При этом в верхней части происходит непрерывное изменение направления движения воздушно-пылевого потока, а скорость частиц, движущихся в нем, не совпадает со скоростью движения воздуха. Центробежные силы, возникающие в циклоне, отбрасывают частицы пыли к стенкам, и они оседают в пылесборнике под действием сил тяжести.
Эффективность очистки воздуха в циклоне зависит от дисперсного состава пыли, массы отдельных пылевых частиц, скорости движения воздуха во входном патрубке, конструкции и размеров циклона.
Тканевые фильтры относятся к пылеулавливающим устройствам контактного действия. При пропускании запыленного воздуха через ткань, пыль, содержащаяся в воздухе, задерживается в порах фильтрующего материала и на слое пыли, накапливающемся на его поверхности. По форме фильтрующей поверхности фильтры изготавливают в виде рамки (рамочные) или рукава (рукавные). В качестве фильтрующего материала применяют хлопчатобумажные ткани, фильтр-сукно, капрон, шерсть, лавсан, стеклоткань, ткань ФПП и др. Нормальная работа фильтров возможна только при периодической их регенерации.
Основными показателями работы пылеулавливающих средств являются: производительность по воздуху (пропускная способность), аэродинамическое сопротивление аппарата, общая и пофракционная эффективность пылеулавливания.
Эффективность средств очистки воздуха при отсутствии подсоса воздуха извне в процентах:
, % (4)
где Свх и Свых – концентрация пыли в воздухе до и после очистки (на входе в пылеуловитель и на выходе из него), мг/м3.
Определение эффективности при многоступенчатой очистке воздуха от пыли производится по формуле:
ηобщ.=1-(1- η1)·(1- η2)·(1- η3)·…..·(1- ηn), (5)
где η1, η2, …., ηn – эффективность очистки воздуха соответственно в 1-м, 2-м, n-м устройствах пылеулавливания (в нашем случае n=2).
Определение классов условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (АПФД), пылей, содержащих природные и искусственные волокна, и пылевых нагрузок на органы дыхания работников
Класс условий труда и степень вредности при профессиональном контакте с АПФД определяют исходя из фактических величин среднесменных концентраций АПФД и кратности превышения среднесменных ПДК (табл. 2).
Таблица 2
Классы условий труда по кратности превышения ПДК и контрольной пылевой нагрузки (КПН)
| Аэрозоли | Класс условий труда | |||||
| допустимый | вредный | опасный *** | ||||
| 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.4 | |||
| Высоко- и умеренно фиброгенные АПФД*, пыли, содержащие природные (асбесты, цеолиты) и искусственные (стеклянные, керамические, углеродные и др.) минеральные волокна | ≤ПДК ≤КПН | 1,1-2,0 | 2,1-4,0 | 4,1-10 | >10 | - |
| Слабофиброгенные АПФД** | ≤ПДК ≤КПН | 1,1-3,0 | 3,1-6,0 | 6,1-10 | >10 | - |
| * - высоко- и умеренно фиброгенные пыли (ПДК ≤ 2 мг/м3) ** - слабофиброгенные пыли (ПДК > 2 мг/м3) *** - органическая пыль в концентрациях, превышающих 200 – 400 мг/м3, представляет опасность пожара и взрыва |
Основным показателем оценки степени воздействия АПФД на органы дыхания работников является пылевая нагрузка. В случае превышения среднесменной ПДК фиброгенной пыли расчет пылевой нагрузки обязателен.
Пылевая нагрузка (ПН) на органы дыхания работника – это реальная или прогностическая величина суммарной экспозиционной дозы пыли, которую работник вдыхает за весь период фактического (или предполагаемого) профессионального контакта с пылью.
Пылевая нагрузка на органы дыхания работника (или группы работников, если они выполняют аналогичную работу в одинаковых условиях) рассчитывается исходя из фактических среднесменных концентраций АПФД в воздухе рабочей зоны, объема легочной вентиляции (зависящего от тяжести труда) и продолжительности контакта с пылью:
ПН=С·N·T·Q, мг (6)
где С – фактическая среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м3; N – число рабочих смен, отработанных в календарном году в условиях воздействия АПФД; Т – количество лет контакта с АПФД; Q – объем легочной вентиляции за смену, м3.
Рекомендуется использовать следующие усредненные величины объемов легочной вентиляции, которые зависят от уровня энергозатрат и, соответственно, категорий работ согласно СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»:
- для работ категории Iа и Iб объем легочной вентиляции за смену 4 м3;
- для работ категории IIа и IIб - 7 м3;
- для работ категории III - 10 м3.
Полученные значения фактической ПН сравнивают с величиной контрольной пылевой нагрузки (КПН), под которой понимают пылевую нагрузку, сформировавшуюся при условии соблюдения среднесменной ПДК пыли в течение всего периода профессионального контакта с фактором.
КПН=ПДКсс·N·T·Q, мг (7)
где ПДКСС — среднесменная предельно допустимая концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м3. Зона дыхания — пространство радиусом 0,5 м от лица работающего.
При соответствии фактической пылевой нагрузки контрольному уровню условия труда относят к допустимому классу и подтверждают безопасность продолжения работы в тех же условиях.
Кратность превышения контрольных пылевых нагрузок указывает на класс вредности условий труда по данному фактору (табл. 2).
При превышении контрольных пылевых нагрузок рекомендуется использовать принцип «защиты временем».
Для расчета допустимого стажа работы в условиях запыленности необходимо сопоставление фактических и контрольных уровней пылевой нагрузки. В случае превышения КПН рассчитывают стаж работы, при котором ПН не будет превышать КПН. При этом КПН рекомендуется определять за средний рабочий стаж, равный 25 годам. Тогда допустимый стаж работы в данных условиях (Т1) определяется по формуле:
, лет (8)