Защита от выбросов токсичных веществ в атмосферный воздух помещений

Для защиты человека от вредных веществ, поступающих в органы дыхания или на кожные покровы от технических средств или при реализации технологических процессов, при­меняют следующие меры:

1) совершенствование источника опасности (герметизация или минимизация выбросов техногенного оборудовании и средств техники);

2) экобиозащитную технику (вытяжная вентиляция, местные отсосы, газо-, пылеуловители, туманоуловители, системы рассеивания выбросов);

3) средства индивидуальной защиты органов дыханья и спецодежду;

4) контроль за состоянием воздушной среды в зоне пребывания человека;

5) лечебно-профилактические мероприятия.

В целях снижения вредного воздействия токсичных веществ можно рекомендовать перевод технологии на применение менее токсичных веществ или герметизацию оборудования на всех стадиях его использования.

Опасность отравлений, как правило, возрастает при проведении плановых ремонтных работ и в аварийных ситуациях. В этих случаях необходимо, чтобы рабочее пространство было освобождено от ядовитых веществ путем продувки воздухом, промывания, дегазации. Важным является также ограничение времени пребывания рабочего в опасной зоне, внутри оборудования и емкостей; использование спецодежды, противогазов и других средств индивидуальной защиты. Весьма важны при этом правильная организация работ и наличие средств экстренной медицинской помощи.

В профилактике отравлений исключительную роль играет эффективная местная вентиляция. Основное гигиеническое требование к ней — улавливание токсических веществ в зоне их образования, а в случае поступления ядов в воздух — раз­бавление путем подачи чистого воздуха и снижения содер­жания ядов до ПДК.

С помощью местной вентиляции необходимые условия соз­даются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание инородных веществ непосредственно у источника возникнове­ния, при сварке и пайке, при вентиляции кабин наблюдения и т.д. Местная вытяжная локализующая вентиляция — основ­ной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий.

Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми (рис. 11.1). Наи­более эффективны закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, на меры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование. Если такие укрытия устроить невозможно; то применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные зонты, отсасывающие панели, вытяжные шкафы бортовые отсосы и др.

Один из самых простых видов местных отсосов — вытяжной зонт. Зонты делают открытыми со всех сторон и частично открытыми: с одной, двух и трех сторон. Эффективность работы вытяжного зонта зависит от размеров, высоты подвеса и угла его раскрытия. Чем больше размеры и чем ниже установлен зонт над местом выделения веществ, тем он эффективнее. Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта менее 60°.

Отсасывающие панели применяют для удаления вредных выделений, увлекаемых конвективными токами, при таких ручных операциях, как электросварка, пайка, газовая сварка, резка металла и т.п. Вытяжные шкафы — наиболее эффективное устройство по сравнению с другими отсосами, так как почти полностью укрывают источник выделения вредных веществ. Незакрытыми в шкафах остаются лишь проемы для обслуживания, через которые воздух из помещения поступает в шкаф. Форму проема выбирают в зависимости от характера технологических операций.

Рис. 11.1. Устройство местной вентиляции:

а - укрытие-бокс; б — бортовые отсосы (1 — однобортовой; 2 — двухбортовой); в — боковые отсосы (1 — односторонний; 2 — угловой); г — отсос от рабочих столов;

д — отсос витражного типа; е — вытяжные шкафы (1 — с верхним отсосом; 2 — нижним отсосом; 3 — комбинированным отсосом); ж — вытяжные зонты (1- прямой; 2- наклонный).

Необходимый воздухообмен в устройствах местной вытяж­ной вентиляции рассчитывают, исходя из условия локали­зации примесей, выделяющихся из источника образования. Требуемый часовой объем отсасываемого воздуха определяют как произведение площади отверстий отсоса F(m²) на ско­рость воздуха в них. Скорость воздуха в проеме отсоса v зави­сит от класса опасности вещества и типа воздухоприемника местной вентиляции (обычно v = 0, 5÷ 5 м/с).

Смешанная система вентиляции является сочетанием эле­ментов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вытяжной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производст­венных помещениях, в которых возможно внезапное поступле­ние в воздухе большого количества вредных или взрывоопасных веществ.

Производительность аварийной вентиляции опреде­ляют в соответствии с требованиями нормативных докумен­тов в технологической части проекта. Если такие документы отсутствуют, то производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1 ч. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при достижении ПДК вредных выделений или при остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции. Выброс воздуха аварийных систем должен осу­ществляться с учетом возможности максимального рассеива­ния вредных и взрывоопасных веществ в атмосфере.

В системах вытяжной вентиляции для очистки воздуха от примесей находят применение фильтры, туманоулови­тели, циклоны и другие аппараты.

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры — туманоуловители. Принцип их действия основан на осаж­дении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя. Осаждение капель жидкости происходит под действием бро­уновской диффузии или инерционного механизма отделения частиц загрязнителя от газовой фазы на фильтроэлементах в зависимости от скорости фильтрации .

Туманоуловители делят на низкоскоростные (.< 0, 15 м/с), в которых преоб­ладает механизм диффузного осаждения капель, и высокоско­ростные ( = 2÷ 2, 5 м/с), где осаждение происходит главным образом под воздействием инерционных сил.

В системах местной вентиляции обычно используют высокоскоростные туманоуловители.

На рис. 11.2 показана схема высокоскоростного волокни­стого туманоуловителя с цилиндрическим фильтрующим элементом 3, который представляет собой перфорированный барабан с глухой крышкой. В барабане установлен грубоволокнистый войлок 2 толщиной 3—5 мм. Вокруг барабана по его вешней стороне расположен брызгоуловитель 1, представляющий собой набор перфорированных плоских и гофрированных слоев винилпластовых лент. Брызгоуловитель и фильтроэлемент нижней частью установлены в слой жидкости.

Рис. 11.2. Схема высокоскоростного туманоуловителя

Высокоскоростные туманоуловители имеют малые размеры обеспечивают эффективность очистки, равную 0, 9—0, 98 при Δ р=1500÷ 2000 Па, от тумана с частицами 3 мкм. В качестве фильтрующей набивки в таких туманоуловителях используют войлоки из полипропиленовых волокон, которые успешно работаю в среде разбавленных и концентрированных кислот и щелочей.

В тех случаях, когда диаметры капель тумана составляю 0, 6—0, 7 мкм и менее, для достижения приемлемой эффективности очистки приходится увеличивать скорость фильтрации до 4, 5—5 м/с, что приводит к заметному брызгоуносу с выходной стороны фильтроэлемента (брызгоунос обычно возникает при скоростях 1, 7—2, 5 м/с). Значительно уменьшить брызгоунос можно применением брызгоуловителей в конструкции туманоуловителя. Для улавливания жидких частиц размером более 5 мкм применяют брызгоуловители из пакетов сеток, где захват частиц жидкости происходит за счет эффектов касания и инерционных сил. Скорость фильтрации в брызгоуловителях не должна превышать 6 м/с.

Для очистки аспирационного воздуха ванн хромирования, содержащего туман и брызги хромовой и серной кислот, применяют волокнистые фильтры типа ФВГ-Т. В корпусе размещена кассета с фильтрующим материалом – иглопробивным войлоком состоящим из волокон диаметром 70 мкм, толщиной слоя 4—5 мм.

Широкое применение для очистки воздуха после местных отсосов находит оборудование НИИОГАЗа:

1) волокнистый фильтр ФВГ-П — для санитарной очи­стки аспирационного воздуха от аэрозольных растворимых в воде примесей в гальванических производствах машиностроительных предприятий;

2) волокнистый фильтр ФВГ-М — для санитарной очистки аспирационного воздуха от аэрозольных растворимых в воде примесей в гальванических производствах машиностроительных предприятий;

3) волокнистый фильтр ФВЦ- 180 – для очистки воздуха или неагрессивных газов от масляного тумана, выбрасываемого вакуумными насосами в атмосферу;

4) фильтры ротационные масляные вертикальные — для отсоса и очистки воздуха от масляного тумана, выделяюще­гося при работе металлообрабатывающих станков с примене­нием минеральных масел в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей;

5) агрегат АВЦР-2000 — для отсоса и очистки воздуха от масляного тумана в цехах, оснащенных металлообрабатывающим оборудованием, работающим с применением смазочно-охлаждающих жидкостей на основе нефтяных минеральных масел.

Для индивидуальной защиты работающих от поступления токсических веществ в органы дыхания применяют респираторы и противогазы, в которых нашли применение адсорбенты.

Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Для этого метода используют адсорбенты. В качестве адсорбентов, или поглотителей, применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. Так, удельная поверхность активированных углей достигает /кг. Их применяют для очистки газов от органических паров, удаления неприятных запахов и газообразных примесей, содержащихся в незначительных количествах в промышленных выбросах, а также для улавливания из воздуха летучих растворителей и целого ряда других газов. В качестве адсорбентов применяют также простые и комплексные оксиды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли.

Конструктивно адсорберы выполняют в виде емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильт­руется поток очищаемого газа. Адсорберы применяют для очистки воздуха от паров растворителей, эфира, ацетона, раз­личных углеводородов и т.п.

Патроны с адсорбентом следует использовать строго в соот­ветствии с условием эксплуатации, указанным в паспорте рес­пиратора или противогаза.

К настоящему времени разработан, испытан, сертифи­цирован и серийно производится газозащитный респиратор РПГ-01 серии КР Сорби (ГОСТ 12.4.193-99). Он состоит из полумаски ПР-99, оголовья с пластмассовым наголовни­ком и пластмассовых противогазовых фильтров. В зависимо­сти от назначения противогазовые фильтры этого респиратора делятся на марки (обозначено буквами) и классы (обозна­чено цифрами) защиты (табл. 11.1).

Таблица 11.1