Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

мельчайшие частицы различных веществ

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-07-05


ЗАПЫЛЕННОСТЬ ВОЗДУХА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ПОМЕЩЕНИЙ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Пыль и ее свойства. При переработке волокнистых материалов, при крашении волокон и тканей, приготовлении красильных рабочих растворов выделяется пыль - мельчайшие частицы различных веществ. Дисперсную систему взвешенных в воздухе частиц пыли называют пылевым аэрозолем, а осевшую пыль - аэрогелем. Образование пыли происходит во многих технологических процессах различных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Поэтому борьба с пылью на производстве является одной из важнейших задач охраны труда, так как воздействию пыли может подвергаться большое число работающих, в том числе и в текстильной промышленности.

Значительное содержание пыли в воздухе, нежелательно со многих точек зрения: во-первых, пыль оказывает вредное воздействие на организм человека; во-вторых, пыль является производственной опасностью, так как пыль ряда веществ не только пожаро-, но и взрывоопасна; в-третьих, пыль является причиной экономического ущерба, так как она ускоряет износ оборудования, способствует возникновению брака в выпускаемой продукции, снижает производительность труда и оборудования, увеличивает потери ценного сырья; в-четвертых, пыль, не удаленная из вентиляционных выбросов предприятий, может быть причиной загрязнения окружающей среды (экологическая проблема).

Особенностью текстильного производства является практически повсеместное (кроме процессов мокрого прядения и мокрой отделки) образование и выделение в воздух специфической волокнистой пыли.

На хлопко- и льнозаводах, на которых осуществляется первичная обработка волокна, запыленность воздуха самая высокая. В ряде случаев она достигает несколько сотен миллиграммов в 1 м3 воздуха. На текстильных предприятиях, по данным Ивановского текстильного института им. М.В. Фрунзе и ВНИИОТ ВЦСПС (г. Иваново), наблюдается следующий уровень запыленности: при сухом прядении льна - от 8 до 150 мг/м3; в цехах льноткацкого производства - от 3,5 до 22 мг/м3; в сортировочных и в чесальных  цехах хлопчатобумажных фабрик  - от 2 до 16 мг/м3; в прядильных и ткацких цехах этих же фабрик - от 2 до 8 мг/м3; на камвольных предприятиях в зоне работы чесальных машин - до 7,5 мг/м3 и др.

Характерно, что основную массу хлопковой и льняной пыли на предприятиях первичной обработки материалов и на текстильных фабриках составляют частицы размером до 4 мкм, которые могут легко проникать в органы дыхания работающих.

По своему происхождению пыль подразделяется на органическую, неорганическую и смешанную.

Существует три вида органической пыли: пыль растительного происхождения (хлопковая, льняная, пеньковая, джутовая, древесная, мучная и др.); пыль животного происхождения (шерстяная, шелковая, костяная и др.); искусственная органическая пыль (пыль пластмасс, химических и искусственных волокон) .

На текстильных предприятиях преобладает пыль органического происхождения с содержанием минеральных примесей до 35% преимущественно почвенного происхождения.

Длительная работа в запыленной атмосфере может привести к специфическим заболеваниям органов дыхания (пневмоканиозам), кожным заболеваниям (экзема, дерматиты, аллергия), воспалению глаз (конъюнктивит), желудочно-кишечным, инфекционным (при наличии бактерий) и другим заболеваниям, которые могут быть причиной нетрудоспособности различной продолжительности. Из этого следует, что борьба с пылью на производстве является задачей не только санитарно-гигиенической, но и экономической.

Дисперсность и морфологический состав пыли сильно влияют на скорость витания (осаждения) пыли, ее химическую активность, глубину проникания в органы дыхания человека и др. Чем меньше размер частиц, тем дольше они задерживаются в воздухе во взвешенном состоянии, следовательно, тем больше возможность попадания их в дыхательные пути.

П о р и с т о с т ь. На способность пыли к коагуляции (слипанию), адсорбции влаги и способности к самовоспламенению влияет и пористость. Мелкодисперсная пористая пыль ввиду большой химической активности имеет более низкую температуру самовоспламенения и более пожароопасна, чем крупная пыль.

Р а с т в о р и м о с т ь. Если пыль не токсична, хорошая ее растворимость является фактором благоприятным, способствующим быстрому удалению пыли из легких. В случае токсичной пыли ее хорошая растворимость является отрицательным фактором.

Э л е к т р и ч е с к и е   с в о й с т в а   п ы л и.    Все пылевые частицы, взвешенные в воздухе, могут нести как положительный, так и отрицательный заряд. Процент задержки в дыхательных путях электрозаряженной пыли в 2—3 раза больше, чем нейтральной.

Х и м и ч е с к и й   с о с т а в  п ы л и. От химического состава пыли зависит ее биологическая активность, в частности, фиброгенное, аллергенное, токсическое и раздражающее свойства. Фиброгенность пыли (способность превращать эластичную легочную ткань в грубую, рубцовую, не участвующую в усвоении кислорода из выдыхаемого воздуха) зависит главным образом от содержания в ней свободной двуокиси кремния (SiO2). Чем больше содержание в пыли свободной двуокиси кремния, тем более агрессивной она считается.

Нормирование допустимой запыленности воздуха. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций (ПДК), указанных в ГОСТ 12.1.005—76. ПДК - это такие концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) 8-часовой работе или при другой продолжительности рабочего дня, но не более 41 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Текстильная пыль, хотя и относится к фиброгенной, т.е. оказывающей воздействие преимущественно на верхние дыхательные пути и легкие, по степени опасности относится к 4 классу веществ (к малоопасным). По ГОСТ 12.1.005-76 для текстильной пыли установлены ПДК в зависимости от содержания в ней свободной двуокиси кремния (табл. 7) SiO2.

Методы исследования запыленности воздуха. Для исследования концентрации пыли и ее дисперсного состава применяют весовой, счетный фотометрический и радиометрический методы.

В е с о в о й   м е т о д. При весовом методе определяется концентрация пыли, выраженная в миллиграммах на один кубический метр воздуха.

Весовой метод исследования запыленности воздуха является основным, так как ПДК пылевых (и других) аэрозолей в ГОСТ 12.1.005-76 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» приводятся в массовых (весовых) единицах на единицу объема воздуха (мг/м3). При исследовании взрывчатых свойств пылей их концентрацию измеряют в граммах на кубический метр воздуха (г/м3).

Т а б л. 3.1. 

Предельно допустимые концентрации для некоторых видов пыли органического происхождения

Вещество

ПДК, мг/м3

Класс опасности

Пыль растительного и животного происхождения с примесью SiO2

более 10% (лубяная, хлопковая, хлопчатобумажная, льняная, шерстяная, пуховая и др.)

      от 2 до 10%

менее 2% (мучная, хлопчатобумажная, древесная и др.)

2

4

6

4

4

4

Рис. 3.1. Аналитический фильтр аэрозольный (АФА):

  а - общий вид; б - фильтр; в - защитные кольца

С ч е т н ы й   м е т о д. При счетном методе подсчитывается число пылевых частиц, содержащихся в одном кубическом сантиметре исследуемого воздуха, а также определяются их размеры (дисперсность - фракционный состав пыли) под микроскопом или с помощью кинопроекционной аппаратуры.

Счетный метод является вспомогательным к весовому, он применяется чаще всего в гигиенических исследованиях.

Ф о т о м е т р и ч е с к и й   м е т о д. Приборы для измерения запыленности воздуха методом фотометрии получили название фотопылемеров. Принцип действия этих приборов основан на измерении фотометрическим способом изменения (ослабления) интенсивности светового потока, проходящего через запыленный воздух. Фотопылемеры позволяют легко и быстро определять концентрацию пыли в воздухе, но сильно уступают в точности измерения весовому методу с применением аналитических фильтров АФА-В.

Р а д и о м е т р и ч е с к и й   м е т о д . Принцип действия радиометрических приборов (например, ИЗВ-З) основан на определении степени поглощения альфа-излучения отобранной на фильтр пробы. При наличии в воздухе радона прибор одновременно обеспечивает измерение его короткоживущих дочерних продуктов.

Имеются приборы, работа которых основана на других принципах действия. Однако все они, обладая одним достоинством - быстротой анализа, имеют один общий недостаток - меньшую точность результата (погрешность ± 30% и более) .

Определение концентрации пылевых аэрозолей с помощью аналитических фильтров в производственных условиях. Настоящий метод предназначен для определения концентрации аэродисперсных примесей (пыли, дыма, тумана) в воздушной среде при температуре до 60 оС. Сущность этого метода заключается  в  принудительном осаждении (улавливании)  аэродисперсных примесей на фильтр из определенного объема воздуха, определении увеличения массы фильтра и вычислении концентрации аэрозоля в миллиграммах на кубический метр.

Метод основан на использовании аналитических фильтров аэрозольных АФА (рис. 3.1), изготовленных из гидрофобного высокоэффективного нетканого фильтрующего материала ФПП (фильтры перхлорвиниловые Петрянова). Из многих фильтров, применяемых для улавливания различных веществ (пыли, паров, туманов и др.), для исследования запыленности воздуха применяют фильтры АФА-ВП-10 и АФА-ВП-20. Буква В означает, что фильтр пригоден для весового метода, а цифры 10 и 20 обозначают площадь круга фильтра (см2).

Определение концентрации аэрозолей состоит из четырех этапов: подготовка аппаратуры и фильтров; отбор аэрозоля на фильтр; определение изменения массы фильтра после отбора пробы; вычисление концентрации аэрозоля.

П о д г о т о в к а   а п п а р а т у р ы  и  ф и л ь т р о в. Перед отбором проб в лаборатории необходимо проверить исправность аппаратуры, указанной в табл. 8, и определить начальную массу фильтров. Фильтры взвешивают на аналитических весах АДВ-200 следующим образом: из обоймы вынимают один комплект аналитического фильтра, разворачивают защитные бумажные кольца и вынимают из них фильтр, затем складывают его с помощью пинцета вчетверо и кладут в центр чашки весов. При этом следят, чтобы края фильтра не выступали за края чашки весов, иначе будет неправильно определена его масса. После взвешивания фильтр осторожно расправляют за спрессованные края с помощью пинцета, помещают снова в защитные бумажные кольца и укладывают в пакет из кальки, который вставляют в обойму. Аналогичным способом взвешивают остальное количество необходимых фильтров. Массу каждого фильтра и его порядковый номер записывают в лабораторный журнал и одновременно проставляют на выступах защитных колец.

О т б о р   п р о б   а э р о з о л я   н а   ф и л ь т р. На месте взятия пробы устанавливают на штативе аллонж (пробозаборник-фильтродержатель) и соединяют его резиновыми шлангами последовательно с расходомером и аспирационным прибором так, как это показано на принципиальной схеме,  изображенной  на  рис. 3.2. Проводят  опробова-

Т а б л. 3.2.

Перечень материалов, приборов и оборудования, необходимых для исследования запыленности воздуха весовым методом с помощью аэрозольных фильтров АФА-В, АФА-ВП

Наименование

Рекомендуемая марка,

тип прибора

Назначение

Весы аналитические

АДВ-200

Взвешивание фильтров

Аллонж для фильтра

ИРА-Зап, ИРЛ-Зоа

Отбор пробы аэрозоля на фильтр

Аспирационный прибор

Воздуходувки, эжекторы, электропылесосы и насосы

Протягивание воздуха через фильтр

Расходометр

Реометры, ротаметры РС-3, РС-5 и газовые счетчики

Определение объема протянутого воздуха

Регулятор скорости

Зажим или кран

Регулирование скорости воздуха

Часы или секундомер

С секундной стрелкой

Определение продолжительности отбора пробы

Штатив

Лабораторный

Крепление аллонжа

Эксикатор вакуумный

ЭВ (ОСТ НКТП -4299)

Подсушивание фильтров

Пинцет

Аналитический

Работа с фильтром

Комплект фильтров в обойме

АФА-ВП-20,

АФА-ВП-10

Улавливание аэродисперсных примесей

Резиновый шланг

Диаметром до 10 мм

Соединение аппаратуры при отборе проб

Барометр-анероид

БАММ

Измерение давления воздуха

Термометр

Со шкалой до 100° С

Измерение температуры воздуха

ние работы установки и проверяют плотность герметизации в местах соединения, особенно на участке между аллонжем и расходомером. Затем из обоймы вынимают комплект фильтра, вставляют его в аллонж и закрепляют накидной прижимной гайкой. После  этого включают аспирационный прибор, устанавливают регулировочным краном-вентилем определенную скорость потока воздуха и производят отбор пробы, включив одновременно с аспирационным прибором секундомер. Регулировочный кран-вентиль обычно находится в тройнике перед аспирационным прибором. В результате разрежения (вакуума), создаваемого аспирационным прибором, воздух начнет фильтроваться через ткань фильтра АФА, оставляя на нем мельчайшие частички исследуемого аэрозоля. Масса фильтра начнет увеличиваться.

Скорость отбора пробы устанавливают с учетом степени запыленности воздуха и технических возможностей аспиратора, но не выше 100 л/мин. При скоростях 30—100 л/мин в аллонже за фильтром устанавливают опорную сетку, предотвращающую разрыв фильтра. По окончании отбора пробы выключают аспиратор и секундомер.

Рис. 3.2. Схема установки для отбора проб воздуха:

1 - прижимная гайка; 2 - фильтр АФА; 3 - фильтродержатель (аллонж);

4 - расходомер; 5 - регулировочный кран; 6 - тройник; 7 - аспиратор

В течение всего времени отбора пробы с помощью регулировочного вентиля аспиратора поддерживают постоянную объемную скорость потока воздуха. Необходимость такой корректировки обусловлена увеличением сопротивления материала фильтра воздушному потоку по мере накопления пыли на нем, а также возможным колебанием напряжения в сети. Обе эти причины могут вызывать отклонения в показаниях реометра против первоначально установленной скорости потока воздуха. Продолжительность отбора проб выбирают в зависимости от запыленности и скорости потока (табл. 3.3) .

Т а б л. 3.3.

Продолжительность отбора проб в зависимости от скорости и уровня предполагаемой запыленности

Предполагаемая

запыленность,

мг/м3

Скорость отбора

пробы, л/мин

Продолжительность отбора пробы, мин

0,3-1

100

Не более 30

1-10

100

10

10-100

15-30

30-15

Свыше 100

5-10

10-5

П р и м е ч а н и е. Меньшая скорость соответствует большей продолжительности отбора пробы.

Минимально необходимая навеска пыли на фильтре должна быть не менее 1 мг, а максимально допустимая — не более 100 мг.

После окончания отбора пробы аллонж отсоединяют от аспиратора, извлекают из него фильтр, берясь за выступ бумажных колец, наружной стороной кверху (чтобы не осыпалась пыль с фильтра). Затем фильтр складывают пополам (пыльной стороной внутрь) и помещают его в пакет, в котором он находился до взятия пробы. Пакет с использованным фильтром следует уложить в картонную коробку. Освободившийся аллонж заправляется чистым фильтром для отбора следующей пробы.

По окончании отбора проб все использованные (загрязненные пылью) фильтры взвешивают на тех же весах.

При отборе проб на каждый фильтр ведут отдельную запись в журнале, в котором указывают дату, место и условия взятия пробы аэрозоля, номер фильтра, скорость и продолжительность отбора пробы, температуру и давление воздуха.

Вычисление концентрации аэрозоля. Объем воздуха (м3), прошедший через фильтр, предварительно необходимо привести к нормальным условиям (т.е. к объему, который он занимал бы при температуре 0о С и нормальном атмосферном давлении, равном 101325 Па) по формуле

                                                                                 (1)                                                                                     

где 273 - абсолютная температура, К; Т - температура воздуха (газа), °С; Вф -фактическое барометрическое давление в момент отбора пробы, Па; Вн -нормальное атмосферное давление, равное 101325 Па; - скорость отбора пробы, л/мин;  - время отбора пробы, мин; 1000 - коэффициент перевода литров в кубические метры (1 м3 = 1000 л).

В связи с тем что поправка на барометрическое давление мало влияет на точность результата, на практике часто ограничиваются введением поправки только на температуру. Иначе говоря, расчет ведут по упрощенной формуле

Vo  = 273/ (273 + Т)    10-3                                                     (2)

Концентрацию аэрозоля (мг/м3) определяют по формуле

С = (m2 - m1)/ Vo,                                                                               (3)

где m2  -масса запыленного фильтра, мг; m1 —масса чистого фильтра, мг.

Методы снижения запыленности рабочих мест. Важной проблемой текстильной промышленности является проблема обеспыливания и удаления отходов производства. При этом требуется обеспечить улавливание и переработку отходов с одновременным обеспыливанием  воздуха рабочей зоны.

Для повышения качества удаления волокнистой пыли со шпулярников текстильного оборудования разработано пневматическое устройство, которое отводит вышеуказанные вредности с помощью равномерной локальной подачи воздуха по высоте шпулярника, транспортирует их по вытяжным системам в утилизационные бункеры и осуществляет последующую очистку удаляемого воздуха.

Пневматическое устройство [1] состоит из вентиляторов 1 (рис.3.3), установленных неподвижно и перемещающихся на общей опоре 2 с помощью привода 3 вдоль паковок 4.

Выравнивание потока воздуха можно осуществить различными способами. Например, дополнительно перед вентиляторами установить крыльчатки с вогнутыми лопатками, закрепленными на опоре и вращающимися относительно горизонтальных осей. Оси вентиляторов и оси крыльчаток взаимно перпендикулярны. Лопатки соседних крыльчаток обращены вогнутыми поверхностями в противоположные стороны навстречу набегающему потоку воздуха, в результате чего скорость потоков по высоте шпулярника выравнивается.

При перемещении опоры вдоль паковок воздух от вентиляторов через крыльчатки удаляет с паковок пыль и пух. Крыльчатки под действием набегающего потока воздуха начинают вращаться и отклонять вогнутыми поверхностями часть воздуха от оси вентилятора, выравнивая тем самым воздушный поток по высоте шпулярника.

Все это повышает площадь обдува, обеспечивает направленное удаление пыли и, соответственно, предотвращает загрязнение окружающего воздуха в рабочей и технологической зонах.

Рис.3.3. Пневматическое устройство удаления волокнистой пыли со шпулярников: 1- вентиляторы,  2-общая опора, 3-привод, 4- паковки, 5- перфорированный короб, 6- отверстия, 7- экраны.

Общая опора пневматического устройства [2] может иметь регулируемый привод в виде электродвигателей с регулируемой частотой вращения. Горизонтальные оси крыльчаток закреплены в рабочем положении в прорезях подвесок, которые установлены на опоре и имеют возможность совершать угловое перемещение вместе с осями крыльчаток в вертикальной плоскости. Регулируемый привод обеспечивает требуемую скорость вращения опоры и, соответственно, степень обдува шпулярника, повышая тем самым эффективность работы устройства.

Угловым перемещением подвесок совместно с осями крыльчаток в вертикальной плоскости можно изменять и угловое расположение крыльчатки в приточной струе, что дает возможность регулировать степень обдува шпулярников. Продольным перемещением в прорезях оси крыльчатки относительно подвески можно также регулировать местоположение крыльчатки в струе и повышать эффективность удаления вредностей из рабочей зоны.

Рис.3.4. Устройство выравнивания воздушного потока: 1- прямоугольный воздуховод, 2- раздающая поверхность, 3- проемы, 4-продольные пластины.

Дополнительно крыльчатки могут совершать принудительное вращение. Каждая крыльчатка зубчатой передачей соединена с электроприводом с регулируемой частотой вращения, установленным на соответствующей подвеске и имеющим возможность перемещаться и фиксироваться в определенном положении. Выходной вал электродвигателя расположен параллельно оси крыльчатки.

Для упрощения конструкции устройство выравнивания воздушного потока, расположенное перед вентиляторами, можно выполнить в виде перфорированного короба 5 (см. рис. 3.4), установленного на опоре 2 и охватывающего все вентиляторы. Короб с наружной стороны имеет отверстия 6 и закрепленные посредством стоек экраны 7, расположенные с зазорами один относительно другого. Короб имеет отражательные козырьки, размещенные по его периметру перпендикулярно внешней его стороне.

Встречные струи воздуха, выходя из оппозитных зазоров, соударяются, образуют турбулентное движение, при соударении гасят свою скорость и выравнивают поля скоростей. Отражательные козырьки позволяют центрировать истекающий поток в направлении шпулярника.

Рис.3.5. Пневматическое устройство для сбора и удаления угаров на чесальной машине:1 - поддон, 2-пластины, установленные поперек поддона с перекрытием, 3 -перфорация в зоне перекрытия, 4- щели  для подачи воздуха.

С целью дальнейшего упрощения конструкции устройство выравнивания воздушного потока можно выполнить в виде прямоугольного воздуховода 1 (рис.3.5), расположенного под шпулярниками. Воздуховод снабжен раздающей поверхностью 2 с проемами 3 в виде ряда продольных параллельных щелей. Внутри воздуховода в зонах проемов расположены продольные пластины 4. Такое устройство более компактно, что дает возможность улучшить его эксплуатационные свойства.

Предложенные пневматические устройства эффективны при использовании их в составе обеспыливающей вентиляции.

Для сбора и удаления угаров на чесальной машине предлагается пневматическое устройство, состоящее из поддона 1, пластин 2, установленных поперек поддона с перекрытием в плане одна относительно другой и снабженных перфорацией 3 в зоне их перекрытия. Между пластинами 2 имеются щели 4 для подачи воздуха.




1. Объединение монгольских племен в XI - XII вв
2.  ДЕНЕЖНЫЙ ПОТОК ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА
3. Тема- Динамика туризма в мировом и региональном аспекте Цель- Проанализировать динамику развития междунар
4. Защитные сооружения для укрытия людей, их классификация, требования, предъявляемые к ним
5. духовным дыханием так как человеку нужен воздух для жизни тела так и для души нужна молитва она создает св
6. Правовая структура бюджета города Читы
7. классы
8. Задачи по уголовному праву1
9. Тысяча замечательных вещей
10. Понятие особого производства Особое производство ~ порядок рассмотрения отнесенных к ведению суда
11. статьях о Шекспире он определяет воображение как способность поэта соединять синтезировать различные элеме
12. це структурна побудова для управління маркетинговими функціями
13. Статья- Депозитарные расписки
14. модуль 4 Налоги и налогообложение Вариант 8 Определить НДС подлежащий уплате в бюджет и заполнить н
15. Тематика рефератов Интернализм и экстернализм в понимании научного знания
16. Тема 11 1задачи и методика анализа налоговой нагрузки 2
17. трансцендентальном единстве апперцепции и тому подобных сюжетах требующих отрешенности от мирской суеты
18. Контрольная работа- Интеллектуальная собственность в инновационном процессе
19.  20 г Председатель ЦМК- Рассмотрены на заседании ЦМК общепрофессиональных
20. Просвещение и революционное движение