Вредные вещества на рабочем месте и методы их фильтрации

Информация - Безопасность жизнедеятельности

Другие материалы по предмету Безопасность жизнедеятельности



Вредные вещества на рабочем месте и методы их фильтрации

Вредные вещества, находящиеся в воздухе в виде аэрозолей, могут состоять из твердых частичек или жидких капелек, распределенных в воздухе. Такие вещества могут вызывать краткосрочные или долгосрочные проблемы со здоровьем, повреждая легкие или проникая в кровеносную систему. Аэрозольные частички размером более 100 микрон в диаметре обычно быстро оседают под действием силы тяжести и не представляют опасности. Однако более мелкие частички могут находиться в воздухе достаточно долго, чтобы проникнуть с воздухом в респираторный тракт. Чем меньше размер частичек, тем дольше они находятся в воздухе и тем больше вероятности их проникновения в органы дыхания. Частички диаметром менее 10 микрон называются вдыхаемыми, они способны достигать зоны газообмена в легких человека. Аэрозоли могут быть в виде пыли, туманов или дымов.

Пыли

Аэрозольная пыль образуется в процессе разрушения твердых материалов (например, во время размалывания или шлифовки твердых минералов), при рассеивании в воздухе мелкого порошка (работа с цементом, мукой и подобными материалами) или от ранее осевшей пыли.

Некоторые пыли могут принимать аэрозольный характер в виде волокон, например, стекловолокно или другие синтетические волокна. Длина волокон, по крайней мере, в три раза больше их ширины и такая форма обуславливает специфику их осаждения в респираторном тракте.

Туманы

Туманы это крошечные капельки, формируемые в процессе перехода жидкости в дисперсное состояние, например, во время разбрызгивания или распыления. Масляные туманы часто образуются в процессах резки и шлифовки, кислотные туманы присутствуют при нанесении гальванических покрытий, туманы красок образуются при окрашивании распылением.

Одна из разновидностей пыли и туманов - это микробиологическая аэрозоль. Такие виды аэрозолей образуются при проведении работ по хранению и переработке зерновых культур, в текстильной и хлебопекарной промышленностях, пивоварении и т.п. Микробиологические аэрозоли могут образовываться в процессах переработки и утилизации промышленных и бытовых отходов. В больницах и поликлиниках вирусы и бактерии могут присутствовать в воздухе помещений.

Дымы

Дымы образуются в процессах испарения материалов под действием высоких температур. Пары быстро охлаждаются и конденсируются, превращаясь в очень мелкие частички диаметром менее 1 микрона, которые свободно распространяются в воздухе. В большинстве случаев горячие частички реагируют с воздухом и формируют оксиды. Сварочные работы и другие процессы, генерирующие пары расплавленных металлов, могут быть источниками дымов. В некоторых случаях различные виды аэрозолей могут образовываться при проведении одной производственной операции. Например, сварка может генерировать металлическую пыль и дым одновременно.

Противоаэрозольные фильтры

Как уже упоминалось, частицы диаметром менее 10 микрон считаются вдыхаемыми и этим определяется диапазон эффективной защиты, которую должен обеспечить фильтрующий элемент.

Когда мы думаем о фильтре, обычно, мы представляем сеть, отверстия которой должны быть меньше фильтруемых частичек. Фильтр с подобной структурой (примером могут служить тканые материалы) называется абсолютным, главный принцип его работы основывается на просеивании аэрозольных частичек. Такие фильтрующие элементы имеют высокое сопротивление воздушному потоку и быстро забиваются, поэтому их использование в респираторах не практично.

В мировой практике, большей частью, для изготовления респираторов применяются неабсолютные фильтры. Поры таких фильтров в несколько раз больше фильтруемых частиц и большую часть объема материала фильтра занимает воздух. Материал состоит из множества крошечных волокон. Молекулярные силы достаточно сильны, чтобы удержать частичку, ударившуюся о волокно принимая во внимание маленькие размеры аэрозольных частичек, практически любая преграда на ее пути, является липкой.

Современные технологии позволяют создавать фильтрующие материалы, эффективность которых сравнима с абсолютными фильтрами, при очень низком показателе сопротивления воздушному потоку.

Механизмы фильтрации

Основные механизмы фильтрации учитывают поведение аэрозольных частичек в воздушных потоках. Чтобы несколько упростить процесс понимания различных фильтрующих механизмов, представьте себе волокно, расположенное перпендикулярно к движущимся воздушным потокам, как это показано на нижеследующих рисунках. Можно использовать следующую аналогию: воздушные потоки это полосы скоростной трассы, а перпендикулярно полосам находится препятствие, которое выходит за пределы своей полосы.

Метод перехвата единственный механизм, при котором частички не отклоняются от, несущих их воздушных потоков. По мере того, как воздушные потоки приближаются к волокну, происходит их разделение и компрессия с последующим восстановлением после прохождения волокна. Если частичка, движущаяся по таким воздушным потокам, приближается к поверхности волокна на расстояние ее радиуса, частичка поймана. Чем больше размер частички, тем больше вероятность ее задержания. Используя автомобильную тематику, можно это описать следующим образом: грузовик, везущий негабаритный груз, пытается поменять полосу, но его широкий груз цепляет препятствие.

При резком изменении воздушного по