Оздоровление воздушной среды в производственных помещениях

Оздоровление воздушной среды

Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеоусловий в рабочей зоне помещения.

Причины и характер загрязнения воздуха рабочей зоны. Наряду с химическим составом важно, чтобы воздух имел определённый ионный состав. В воздухе содержатся `+' и `` ионы, которые по подвижности делят на лёгкие и тяжёлые. Тяжёлые ионы образуются в результате оседания лёгких на различные частицы. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твёрдые и жидкие вещества - аэрозоли. Пыль - это частицы размером 1мкм, дым 1мкм, туман 110 мкм.

Пыль подразделяется на:

крупнодисперсная 50 мкм;

средне дисперсная 10-50 мкм;

мелкодисперсная 10 мкм.

Причины выделения пыли может быть самым разным: при дроблении и разломе, транспортировке пыльного материала и т.д. Эти причины пылеобразования называются первичными. При уборке помещений, перемещении людей - вторичными.

Вредные вещества проникают в организм главным образом ингаляционным путём, а также через кожу и с пищей. Эти вещества хорошо растворимы в биологических средах, способны вступать с ними во взаимодействие, вызывать нарушение нормальной жизнедеятельности. В результате действия вредных веществ у человека наступает болезненное состояние, то есть отравление - опасность, которая зависит от продолжительности воздействия, концентрации и вида веществ.

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяют:

общетоксические - вызывают отравления всего организма (цианистые соединения, свинец, ртуть и т.п.);

раздражающие - вызывают раздражение дыхательного и пищеварительного тракта, слизистых оболочек (Cl, азотистые соединения, фтороводород и т.д.);

канцерогенные - вызывают раковые заболевания (асбест, Ni и его соединения, окиси хрома);

сенсибилизирующие - действующие как аллергены (лаки, краски, эмали, формальдегид);

мутагенные - (свинец, Mn);

влияющие на репродуктивную функцию (радиация, свинец, ртуть).

Многие вещества, которые считаются неядовитыми в определённых условиях, способны оказать токсическое действие на организм человека. Инертные газы вредны при обычном давлении лишь в той степени, на сколько сильно снижают содержание кислорода в воздухе; в условиях повышенного давления они становятся сильными наркотиками.

Действие вредных веществ усугубляется в условиях повышения температур, шума, вибрации.

В результате действия вредных веществ могут возникать профессиональные заболевания (силикозы). На производстве с применением свинца, ртути, цианидов при выделении окиси углерода, аммиака и других вредных веществ возможны отравления.

На рабочих местах большое значение отводится созданию комфортных условий труда, которые обеспечиваются параметрами микроклимата и степенью запыленности воздуха.

Терморегуляция организма человека -- способность человеческого тела поддерживать постоянную температуру.

Нормативные содержания вредных веществ и микроклимата

При наличии вредных веществ их концентрация регламентируется величиной предельно допустимой концентрации (ПДК).

ПДК = [мг/м³]

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху раб. зоны.

ПДК в воздухе рабочей зоны -- такая концентрация вредных веществ, которая в течение 8-ми часового раб. дня или раб. дня другой продолжительности, но не более 41-го часа в неделю не вызывает отклонений в состоянии здоровья работающих, а также не влияет на настоящее и будущее поколения.

В воздухе населенных мест содержание вредных веществ регламентируется в соответствии с СН 245-71.

ПДК_СС (средне суточная) -- такая концентрация, которая не вызывает отклонений при прямом или косвенном воздействии на человека в воздухе населенного пункта в течение сколь угодно долгого дыхания.

ПДК_МР (max разовое) -- такая концентрация, которая не вызывает со стороны организма человека рефлекторных реакций (ощущение запаха. изменение световой чувствительности, биоэлектрической активности мозга и т.д.)

Эти величины определены для 1203 веществ, для остальных ОБУВ (ориентировочно-безопасный уровень воздействия) сроком 3 года.

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 все вредные вещества подразделяются на 4 класса по величине ПДК:

I класс < 0,1 мг/м³ -- чрезвычайно- опасные вредные вещества;

II класс 0,1 -- 1 мг/м³ -- высоко опасные

III класс 1 -- 10 мг/м³ -- умеренно опасные

IV класс > 10 мг/м³ -- мало опасные

Эффект суммации -- при нахождении в воздухе нескольких вполне определенных веществ, они обладают свойством усиливать действие друг друга. Для того, чтобы оценить действие веществ, обладающих эффектом суммации используется формула:

С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + … +С_N/ПДК_N, где

С₁, С₂ ... С_N - фактические концентрации вредных веществ в воздухе

ПДК₁ ... ПДК_N - величины их предельно допустимых концентраций

Нормирование параметров микроклимата

Микроклимат на раб. месте характеризуется:

температура, t, С;

относительная влажность, , %;

скорость движения воздуха на раб. месте, V, м/с;

интенсивность теплового излучения W, Вт/м²;

барометрическое давление, р, мм рт. ст. (не нормируется)

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 нормируемые параметры микроклимата подразделяются на оптимальные и допустимые.

Оптимальные параметры микроклимата -- такое сочетание температуры, относит. влажности и скорости воздуха, которое при длительном и систематическом воздействии не вызывает отклонений в состоянии человека.

t = 22 - 24, С

= 40 - 60, %

V 0,2 м/с

Допустимые параметры микроклимата -- такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном воздействии вызывает приходящее и быстро нормализующееся изменение в состоянии работающего.

t = 22 - 27, С, 75, %, V = 0,2-0,5 м/с

Рабочая зона -- пространство над уровнем горизонтальной поверхности, где выполняется работа, высотой 2 метра.

Рабочее место -- (м.б. постоянным или непостоянным), где выполняется технологическая операция.

Для определения нормы микроклимата на рабочем месте, необходимо знать 2 фактора:

Период года (теплый, холодный). + 10 С граница

Категория выполняемой работы, которая подразделяется в зависимости от энергозатрат:

легкую (Iа -- до 148 Вт, Iб -- 150-174 Вт);

средней тяжести (IIа -- 174-232 Вт, IIб -- 232-292 Вт);

тяжелая (III -- свыше 292 Вт).

Методы и средства контроля защиты воздушной среды

Системы вентиляции

Вентиляция -- организованный воздухообмен, который обеспечивает удаление из помещения воздуха, загрязненного избыточным теплом и вредными веществами и тем самым нормализует воздушную среду в помещении.

Работоспособность системы вентиляции определяется показателем кратности воздухообмена (К).

К = V/V_п, где

V -кол-во воздуха, удаляемого из помещения в течение часа [м³/ч]

V_П - объем помещения, м³

К=[1/ч]

Для определения объема воздуха, удаляемого из помещения необходимо знать:

V₁ - объем воздуха с учетом тепловых выделений;

V₂ - объем воздуха с учетом выделения вредных веществ тех или иных процессов

V₁ = Q_изб/ (C с(t_уд -t_пр)), где

Q_ИЗБ - общее кол-во тепла [кДж/ч]

С - теплоемкость воздуха [кДж/кгС]=1

- плотность воздуха [кг/м³]

t_УД - температура удаляемого воздуха

t_ПР - температура приточного воздуха

V₂ = (К_пр - К_уд)/К, где

К - общее кол-во загрязняющих веществ при работе разных источников в течение года [гр/ч]

К_УД, К_ПР - концентрация вредных веществ в удаляемом и приточном воздухе [гр/м³]

V₂ -[м3/ч]

Классификация систем вентиляции

По принципу организации воздухообмена

По способу подачи воздуха

Естественная

- ветровой напор;

- тепловой напор

Механическая

- приточная;

- вытяжная;

- приточно-вытяжная

Смешанная

- естественная + механическая

По принципу организации воздухообмена

Общеобменная

Местная

Для обеспечения естественной вентиляции в лабораториях используются устройство, называемое дифлектором (ветровой напор).

Приточная система вентиляции

Устройство забора

Устройство очистки

Система воздуховодов

Вентилятор

Устройство подачи на раб. Место

Система вытяжной вентиляции

Устройство для удаления воздуха

Вентилятор

Система возуховодов

Пыле- и газоулавливающие устройства

Фильтры

Устройство для выброса воздуха

Система механической вентиляции должна обеспечивать допустимые параметры микроклимата на раб. местах в производственных помещениях.

Оптимальные параметры микроклимата обеспечивает система кондиционирования.

Достоинства и недостатки систем естественной и механической вентиляций

	Естественная	Механическая
Достоинства	Не требует затрат на создание Простота в эксплуатации	Независимость от погодных условий Наличие систем очистки
Недостатки	1. Отсутствие систем очистки 2. Зависимость от погодных условий	1. Затраты при проектировании

Система очистки воздуха

Для системы вытяжной вентиляции. В системе приточной вентиляции обеспечивает защиту работающих и создание условий для эксплуатации ВТ, а в системе вытяжной вентиляции устройство обеспечивает защиту воздуха населенных мест от вредных воздействий.

В зависимости от использования средств, очистку подразделяют на:

грубую (концентрация более 100 мг/м³ вредных в-в);

среднюю (концентрация 100 - 1 мг/м³ вредных в-в);

тонкую (концентрация менее 1 мг/м³ вредных в-в).

Очистку воздуха от пыли и создание оптимальных параметров микроклимата на РМ, обеспечивает система кондиционирования.

I - камера смешения воздуха

II - промывная камера

III - камера второго подогрева

воздуховод наружного воздуха;

воздуховод воздуха для осуществления рециркуляции;

первый фильтр для очистки воздуха;

калорифер;

второй фильтр для очистки воздуха;

устройство для увлажнения/сушки воздуха;

воздуховод высушенного, очищенного или увлажненного воздуха.

Очистка воздуха, удаляемого из помещения, осуществляется с помощью 2-х типов устройств:

- пылеуловители; - фильтры.

Очистка воздуха при использовании пылеуловителя осуществляется за счет действия сил тяжести и сил инерции.

По конструктивным особенностям пылеуловители бывают:

- циклонные;

- инерционные;

- пылеосадительные камеры.

Фильтры -- устройства, в которых для очистки воздуха используются материалы (пр-во), способные осаживать или задерживать пыль.

бумажные; тканевые; электрические; ультрозвуковые; масляные; гидравлические; комбинированные

Способы очистки воздуха

Механические (пыли, туманов, масел, газообразных примесей)

Пылеуловители;

Фильтры

Физико-химические (очистка от газообразных примесей)

Сорбция

адсорбция (актив. уголь);

абсорбция (жидкость)

Каталитические (обезвреживание газообразных примесей в присутствии катализатора)

Контроль параметров воздушной среды

Осуществляется с помощью приборов:

Термометр (температура);

Психрометр (относительная влажность);

Анемометр (скорость движения воздуха);

Актинометр (интенсивность теплового излучения);

Газоанализатор (концентрация вредных веществ).