Повышение качества очистки воздуха внутри_производственных помещений

Страницы: 1 2 3

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………….
ГЛАВА 1. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ……….……..………
1.1 Пылевой фактор как вредный фактор воздействия на организм работников предприятий по обработке метталла
1.2 Исследование воздействия металлической пыли на организм человека…1
1.3 Обзор методологии нормирования мелкодисперсной пыли РМ10, РМ2,5 применительно к предприятиям обработки металла………………………………….
1.4 Выбор направления исследований…………………………………………..
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПО ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛА…………………………………….
2.1 Анализ практических исследований распространения пыли в производственных помещениях…………………………………………………………
2.2 Загрязняющие вещества при механической обработке металлов…………….
2.3 Виды пылеочистных устройств на производстве…………………………..
ГЛАВА 3. РЕШЕНИЕ ВОПРОСА ПО УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ…………………………
3.1.Удаление пыли на предприятии………………………………………………
3.2.Очистка воздуха в цеху………………………………………………………..
3.3.Разработка комплексных мероприятий для снижения загрязнения воздуха в помещении
3.4. Конструкция и виды электрофильтров………………………………………
3.5.Свойства и особенности предложенного оборудования…………………….
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ……………………………………….
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………
ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………………

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Пылевой фактор в производстве наиболее значительный среди всех факторов, воздействующих на работников. Этот вывод характерен и для предприятий по обработке металла. Металлическая пыль в выбросах предприятий попадает не только в атмосферу и окружающую среду, но и в рабочую зону, и на территорию предприятий. Одним из главных средств коллективной защиты работников служат системы обеспыливания и вентиляции. Для подбора узлов обеспыливания, пылеулавливающего оборудования и других элементов систем обеспыливания важно определить исходные данные для их расчета, и в первую очередь к ним относится дисперсный состав пыли, аэродинамические характеристики.

Одной из причин неэффективной работы систем обеспыливания является поступление на тканевые фильтры потоков с большой концентрацией пыли, что приводит с одной стороны к снижению требуемых объемов воздуха, удаляемых от технологического оборудования, с другой стороны, это может привести к срыву рукавов и повышению пылевыделений в рабочую зону и загрязнению атмосферы вблизи и на территории предприятий. [1]

Одной из проблем для предприятий стройиндустрии является загрязнение окружающей среды мелкодисперсной пылью. Поэтому важно оценить долю частиц РМ10 и РМ2,5 в пылевом загрязнении, и оценить выполнение нормативов для мелкодисперсной пыли в воздухе рабочих зон и окружающей среде.

Таким образом, актуальным является исследование, направленное на изучение характеристик пыли, выделяющейся от технологического оборудования производства цемента, в том числе РМ10 и РМ2,5, а также совершенствование систем обеспыливания и пылеочистки для снижения выбросов пыли в окружающую среду и в рабочую зону. [2]

Цель работы. Минимизация вредного воздействия пылевыделений на здоровье работников посредством улучшения систем очистки воздуха на основе результатов исследования процессов распространения, оседания, улавливания и основных свойств пыли, образующейся при обработке металлов.

 

Задачи исследования.

1. Исследование существующих на предприятиях системы вентиляции и очистки воздуха.
2. Проанализировать предельно-допустимые нормы вредных веществ в воздухе рабочей зоны на предприятиях по обработке металла.
3. Предложить систему вентиляции, направленную на снижение концентрации пыли в рабочей зоне.

Объектом исследования являются системы вентиляции и обеспыливания воздушного пространства рабочей зоны в производственных цехах по обработке металла.

Предмет исследования – способы повышения эффективности систем вентиляции и очистки воздуха. 

ГЛАВА 1. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВНИЯ

1.1 Пылевой фактор как вредный фактор воздействия на организм работников предприятий по обработке металла.

Производственная пыль является одним из широко распространенных неблагоприятных факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье работающих. [12] Целый ряд технологических процессов сопровождается образованием мелкораздробленных частиц твердого вещества (пыль), которые попадают в воздух производственных помещений и более или менее длительное время находятся в нем во взвешенном состоянии.

Производственной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей микрона. Многие виды производственной пыли представляют собой аэрозоль.

Например, наиболее распространенные вредные вещества на предприятиях по изготовлению оборудования для нефтегазодобычи – это пыль и тонкодисперсные аэрозоли, вызывающие различного рода заболевания. Пыль бывает крупнодисперсной (размер частиц более 50 мкм), среднедисперсной (50-10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм).

Пыль размером от 0,25 до 10 мкм считается микроскопической, менее 0,25 мкм — ультрамикроскопической.

Пары и аэрозоли образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы вещества – дисперсные системы (аэрозоли). Аэрозоли подразделяют на пыль (размер твердых частиц более 1 мкм), дым (менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм).

Согласно общепринятой классификации все виды производственной пыли подразделяются на органические, неорганические и смешанные.

Первая группа делится на пыль естественного (древесная, хлопковая, льняная, шерстяная и др.) и искусственного (пыль пластмасс, резины, смол и др.) происхождения.

Вторая — на металлическую (железная, цинковая, алюминиевая и др.) и минеральную (кварцевая, цементная, асбестовая и др.) пыль.

К смешанным видам пыли относят каменноугольную пыль, содержащую частицы угля, кварца и силикатов, а также пыли, образующиеся в химических и других производствах. Специфика качественного состава пыли предопределяет возможность и характер ее действия на организм человека. Определенное значение имеют форма и консистенция пылевых частиц, которые в значительной мере зависят от природы исходного материала.

Так, длинные и мягкие пылевые частицы легко осаждаются на слизистой оболочке верхних дыхательных путей и могут стать причиной хронических трахеитов и бронхитов. Степень вредного действия пыли зависит также от ее растворимости в тканевых жидкостях организма. Большая растворимость токсической пыли усиливает и ускоряет ее вредное влияние.

Неблагоприятное воздействие пыли на организм может быть причиной возникновения заболеваний. Обычно различают специфические (пневмокониозы, аллергические болезни) и неспецифические (хрони­ческие заболевания органов дыхания, заболевания глаз и кожи) пылевые поражения.

Среди специфических профессиональных пылевых заболеваний большое место занимают пневмокониозы — болезни легких, в основе которых лежит развитие склеротических и связанных с ними других изменений, обусловленных отложением различного рода пыли и последующим ее взаимодействием с легочной тканью.

Среди различных пневмокониозов наибольшую опасность представляет силикоз, связанный с длительным вдыханием пыли, содержащей свободную двуокись кремния (SiO2). Силикоз — это медленно протекающий хронический процесс, который, как правило, развивается только у лиц, проработавших несколько лет в условиях значительного загрязнения воздуха кремниевой пылью. Однако в отдельных случаях возможно более быстрое возникновение и течение этого заболевания, когда за сравнительно короткий срок (2-4 года) процесс достигает конечной, терминальной, стадии.

Производственная пыль может оказывать вредное влияние и на верхние дыхательные пути. Установлено, что в результате многолетней работы в условиях значительного запыления воздуха происходит постепенное истончение слизистой оболочки носа и задней стенки глотки. При очень высоких концентрациях пыли отмечается выраженная атрофия носовых раковин, особенно нижних, а также сухость и атрофия слизистой оболочки верхних дыхательных путей. [17]Развитию этих явлений способствует гигроскопичность пыли и высокая температура воздуха в помещениях. Атрофия слизистой оболочки значительно нарушает защитные (барьерные) функции верхних дыхательных путей, что, в свою очередь, способствует глубокому проникновению пыли, т. е. поражению бронхов и легких.

Производственная пыль может проникать в кожу и в отверстия сальных и потовых желез. В некоторых случаях может развиться воспалительный процесс. Не исключена возможность возникновения язвенных дерматитов и экзем при воздействии на кожу пыли хромо-щелочных солей, мышьяка, меди, извести, соды и других химических веществ.

Действие пыли на глаза вызывает возникновение конъюнктивитов. Отмечается анестезирующее действие металлической и табачной пыли на роговую оболочку глаза. Установлено, что профессиональная анестезия у токарей возрастает со стажем.

Понижение чувствительности роговицы обусловливает позднюю обращаемость рабочих по поводу попадания в глаз мелких осколков металла и других инородных тел. У токарей с большим стажем иногда обнаруживают множественные мелкие помутнения роговицы из-за травматизма пылевыми частицами.

Эффективная профилактика профессиональных пылевых болезней предполагает гигиеническое нормирование, технологические мероприятия, санитарно-гигиенические мероприятия, индивидуальные средства защиты и лечебно-профилактические мероприятия.

Основой проведения мероприятий по борьбе с производственной пылью является гигиеническое нормирование. Соблюдение установленных ГОСТом предельно допустимых концентраций (ПДК) — основное требование при проведении предупредительного и текущего санитарного надзора.

Систематический контроль за состоянием уровня запыленности осуществляют лаборатории центров санэпиднадзора, заводские санитарно-химические лаборатории. На администрацию предприятий возложена ответственность за поддержание условий, препятствующих превышению ПДК пыли в воздушной среде.

При разработке оздоровительных мероприятий основные гигиенические требования должны предъявляться к технологическим процессам и оборудованию, вентиляции, строительно-планировочным решениям, рациональному медицинскому обслуживанию работающих, использованию средств индивидуальной защиты.

Методы и средства защиты от пыли:

— внедрение непрерывных технологий с закрытым циклом (использование закрытых конвейеров, трубопроводов, кожухов);

— автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами (особенно при погрузоразгрузочных и фасовочных операциях);

— замена порошкообразных продуктов брикетами, пастами, суспензиями, растворами;

— смачивание порошкообразных продуктов при транспортировке (душевание);

— переход с твердого топлива на газообразное или электроподогрев;

— применение общей и местной вытяжной вентиляции помещений и рабочих мест;

— применение индивидуальных средств защиты (очков, противогазов, респираторов, спецодежды, обуви, мазей).

В системе оздоровительных мероприятий важен медицинский контроль за состоянием здоровья работающих. В соответствии с действующими правилами обязательным является проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических медицинских осмотров. [15]

Основная задача периодических осмотров — своевременное выявление ранних стадий заболевания и предупреждение развития пневмокониоза, определение профпригодности и проведение эффективных лечебно-профилактических мероприятий.

Среди профилактических мероприятий, направленных на повышение реактивности организма и сопротивляемости пылевым поражениям легких, наибольшую эффективность обеспечивают:

— УФ-облучение, тормозящее склеротические процессы;

— щелочные ингаляции, способствующие санации верхних дыхательных путей;

— дыхательная гимнастика, улучшающая функцию внешнего дыхания;

— диета с добавлением метионина и витаминов.

1.2Исследование воздействия металлической пыли на организм человека.

Ежегодные медицинские профосмотры работников показали, что они входят в группу высокого риска по заболеваниям дыхательных путей. На производстве работники вдыхают металлическую пыль в большом количестве и продолжительно по времени. Пыль может длительное время задерживаться в дыхательных органах. Если не эффективно работают системы вентиляции и обеспыливания, то последствия могут быть весьма серьезными: со временем, слизистая оболочка потеряет способность задерживать пыли, и пыль начинает попадать прямо в легкие, где вызывает необратимые изменения в легочных тканях.

Частицы диаметром от 3 до 10 мкм могут распространяться по всему трахеобронхиальному дереву. Частицы диаметром от 0,1 до 3 мкм в основном оседают в альвеолах, а частицы менее 0,1 мкм остаются в потоке воздуха и выдыхаются.

Проводимые в последние десятилетия исследования показали, что металлическая пыль при попадании в дыхательные пути может вызывать изменения легочной ткани, что в последствии приводит к необратимым функциональным изменениям легких. Пневмокониоз, возникающий в результате длительного воздействия металлической пыли, провоцируется диоксидом кремния. Также у рабочих встречается хронический бронхит. Научные исследования, в том числе и проводимые ВОЗ, подтверждают связь между запыленностью воздуха мелкодисперсными частицами и отклонениями в состоянии здоровья людей, включая хронические заболевания верхних дыхательных путей, одышку, болевой синдром во время дыхания и даже случаи преждевременной смерти.

Пыль диаметром меньше 10 мкм может достигать трахеобронхиальные областей дыхательного тракта. Частицы пыли размером 2-3мкм и меньше могут достигнуть альвеол в периферии легкого, поэтому они рассматриваются как вдыхаемая пыль. В зависимости от физико- химических свойств компонентов смеси отмечены случаи возникновения у работников пневмокониоза или силикоза. [11] Также встречаются такие заболевания как астма, разновидности бронхитов, сращения тканей плевры, воспалительные процессы хронического характера, а также возникновение полипов в слизистой носа. Кроме того, отмечаются случаи выявления язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, возникновение которых, вероятнее всего, обусловлено специфическим воздействием цементной пыли на слизистую желудочно– кишечного тракта. Для того, чтобы избежать неприятных последствий на производстве, медики в первую очередь, рекомендуют сотрудникам использовать средства индивидуальной защиты — респираторы. Регулярные медосмотры помогут предотвратить, вовремя диагностировать и вылечить возникающие проблемы со здоровьем.

1.3 Обзор методологии нормирования мелкодисперсной пыли РМ10, РМ2,5 применительно к предприятиям обработки металла.

Научные исследования отрицательного воздействия мелкодисперсной пыли на человека и окружающую среду начались с 90х годов XX века в Европе, США, Канаде, Великобритании. Данные исследования доказывают связь между уровнем загрязнения воздуха мелкодисперсными частицами и проблемами здоровья людей, включая, острые хронические заболевания дыхательных путей, бронхит одышку, астму болезненное дыхание, а также преждевременные смертные случаи.

В Директиве 2008/50/EC «О качестве атмосферного воздуха и о более чистом воздухе для Европы» (Directive 2008/50/EC of the European Parliament and of the Council of 21 May 2008 on ambient air quality and cleaner air for Europe) от мая 2008 г. прописаны значения предельных уровней (концентраций) загрязняющих веществ. [20]Целью этого норматива является предотвращение или уменьшения негативного влияния на состояние здоровья человека, а также на качество окружающей среды в целом, в том числе для мелкодисперсной пыли РМ10 и РМ2,5. Приведенные нормативы должны быть достигнуты в заданные периоды времени; после этого необходимо соблюдать значения концентраций вредных веществ в воздухе окружающей среду на полученном уровне.

Таблица 1.1 – Предельно допустимые концентрации в воздухе, согласно Директиве 2008/50/EC для РМ10 на каждой технологической площадке, а также расчета воздухообмена.

Для частиц пыли, находящихся во взвешенном состоянии размером <2,5 мкм (PM2.5) Директива 2008/50/EC предусматривает последовательное снижение среднегодовой концентрации данных частиц пыли в воздухе.

В Великобритании согласно со Стратегией в области качества воздуха (Air Quality Strategy, 2007) целевые показатели параметров воздуха применимые для частиц пыли с размером РМ10 и РМ2,5 нормируются следующим образом:

 

Таблица 1.2 — Целевые показатели качества воздуха для взвешенных частиц с размером РМ10 и РМ2,5 в Великобритании

 

Стандарты качества атмосферного воздуха США (по состоянию на 2008 г.) включают в себя нормирование количества присутствия мелкодисперсной пыли.

 

Таблица 1.3 — Стандарты качества атмосферного воздуха США по РМ10 и РМ2,5

 

В Австралии стандарты качества атмосферного воздуха были приняты в 1998г. Значение этих стандартов должно быть достигнуто ка 2008 г.; при этом для каждого из нормативов определен период осреднения и предельное количество случаев раз в году, когда этот показатель может быть превышен.

Допустимые пределы содержания загрязняющих веществ как для производственной, так и в селитебной зоны в России определяются нормативами качества воздуха, которые в свою очередь относятся к санитарно-гигиеническим. Нормирование направлено на комплексный учет каждого источника выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, что, в свою очередь, позволяет расширить перечень загрязняющих веществ.

Таблица 1.4 — Стандарты качества воздуха в Австралии в применимые для РМ10 и РМ2,5

 

Достижение и поддержание значений концентрации вредных веществ в воздухе окружающей среды согласно нормативам обеспечивает необходимое качество воздуха как на производственных территориях, так и в жилой застройке, которое не оказывает неблагоприятного воздействия на здоровье человека (концепция нулевого риска). В процессе принятия и описания нормативов качества (целевых показателей качества) окружающей среды более высокую популярность приобретает метод, который базируется на оценке риска (меры опасности, определяющей возможность установления негативных явлений/последствий).

До недавнего времени в России приводилось к установленным нормам общее содержание взвешенных веществ и в атмосферном воздухе, и в рабочей зоне предприятий. В июне 2010 года были введены в действие гигиенические нормативы ГН 2.1.6.2604-10 с 21.06.2010г.: дополнение № 8 к ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест», которые нормируют содержание взвешенных веществ по фракциям РМ10 и РМ2,5.

Таблица 1.5 — Величины ПДК в атмосферном воздухе, установленные для РМ10 и РМ2,5

 

Для определения целевых показателей качества воздуха в разных странах свойственны свои методы к достижению предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе. Но несмотря на отличия в методах численные значения показателей для многих веществ достаточно близки [57, 68, 138]. Данный факт является итогом недавних действий, направленных на уточнение ряда как предельно допустимых концентраций в России, так и концентраций, установленных рекомендациями ВОЗ по качеству воздуха в Европе.

Таблица 1.6 — Нормативы качества атмосферного воздуха: РФ, ЕС, ВОЗ

 

Ввиду последствий повышенной запыленность и длительность нахождения частиц пыли во взвешенном состоянии, нормирование концентрации мелкодисперсной пыли РМ10 и РМ2,5, во всем мире считается наиболее значимым. [21]Тем не менее, до настоящего времени в воздухе рабочей зоны приняты нормативы содержания взвешенных веществ в воздухе рабочих зон производств стройиндустрии без учета их размеров. Разработка и принятие нормативов для мелкодисперсной пыли РМ10 и РМ2,5 дает возможность точно определять местные фоновые концентрации, устанавливать определенные конкретные требования к предприятиям и получать достоверную аналитическую информацию, которая необходима для контроля поддержания установленных нормативов.

1.4 Выбор направления исследований.

На производстве по обработке металла в воздух рабочей зоны помещения выделяются вредные вещества. Превышения значения концентраций вредных веществ вызывают хронические заболевания органов дыхания.  Следовательно, предстоят задачи:

• Исследование существующей на предприятии системы вентиляции и очистки воздуха.
• Организация воздухообмена, а также систем вентиляции, направленной на разбавление вредностей в воздухе рабочей зоны существенно снизить значения концентрации.

Основным направлением исследования является исследование движения пылевоздушных масс по всему объему цеха, оптимизация расчета концентраций пыли.

Страницы: 1 2 3