Методы и средства для уменьшения запылённости, защиты людей и предотвращения взрыва пыли или пожара

Устранение образования пыли на рабочих местах путем изменения технологии производства – это основной путь профилактики заболева­ний, вызванных воздействием пыли на организм человека, и предотвращения её взрывов. Внедрение непрерывных технологий, автоматизация и механизация производственных процессов, устраняющих ручной труд, дистанционное управление значительно облегчают и улучшают условия труда. Широкое применение автоматических видов сварки с дистанционным управлением, роботов-манипуляторов на операциях загрузки, пересыпки, упаковки сыпу­чих материалов уменьшает контакт рабочих с источниками пылевыделения.

Для эффективной борьбы с пылью в технологическом процессе вместо порошкообразных продуктов используют брикеты, гранулы, пасты, растворы и т. д.; заменяют токсические вещества на нетоксичес­кие; переходят с твёрдого топлива на газообразное; широко применяют высокочастотный электронагрев, значительно снижающий загрязнение производственной среды дымами и топочными газами.

Снижению запылённости воздуха способствуют следующие мероприятия: замена сухих процессов мокрыми; герметизация оборудо­вания, мест размола, транспортировки; выделение агрегатов, запыляю­щих рабочую зону, в изолированные помещения с устройством дистанционного управления. Мероприятия санитарно-технического характера играют большую роль в предупреждении заболеваний, например укрытие пылящего оборудования с отсосом воздуха из-под укрытия. Герметизация и укрытие оборудования сплошными пыленепроницаемыми кожухами с эффективной вентиляцией позволяют снизить пылевыделение в воздух рабочей зоны. Удалять пыль надо непосредственно из мест пылеобразования. Перед выбросом в атмо­сферу запылённый воздух очищается. В ряде случаев вентиляцию создают в комплексе с технологическими мероприятиями.

Если мероприятия по снижению концентрации пыли не приводят к уменьшению пыли в рабочей зоне до допустимых пределов, то применяются индивидуальные средства защиты от пыли. К индивидуальным средствам защиты относятся противопылевые респираторы, защитные очки, специальная противопылевая одежда. То или иное средство защиты органов дыхания выбирают в зависимости от вида вредных веществ и их концентрации.

Ор­ганы дыхания необходимо защищать фильтрующими и изолирующими приборами, описанными в [61, 64, 65, 77, 79, 80, 85-90].

В указанных государственных стандартах системы безопасности труда описаны основные требования к средствам индивидуальной защиты органов дыхания и методы оценки некоторых их характеристик. Например, в [64, 65] подробно описаны респираторы, а в [61, 77, 79, 80] – маски, полумаски и четвертьмаски для защиты органов дыхания.

При контакте с порошкообраз­ными материалами, неблагоприятно воздействующими на кожу, используют защитные пасты и мази [73, 76], а также перчатки и специальные рукавицы [78, 82].

Для защиты глаз применяют закрытые или открытые очки [52, 83, 84] и защитные лицевые щитки [106]. Очки за­крытого типа с прочными безосколочными стеками используют при меха­нической обработке металлов, а при работе с образованием мелких и твёрдых частиц, брызг металла нужны очки закрытого типа с боковинами или маски с экраном.

Из спец­одежды применяются пылезащитные комбинезоны: женский и мужской со шлемами для выполнения работ, связанных с большим образованием нетоксической пыли, костюмы – мужской и женский со шлемами, а также скафандр автономный для защиты от пыли, газов и низкой темпе­ратуры. Некоторые виды женских и мужских комбинезонов для защиты от нетоксичной пыли, механических воздействий и общих производственных загрязнений описаны в [25] и [26] соответственно. Изолирующие костюмы для женщин и мужчин подробно описаны в [27, 28, 30].

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.

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 лёгких, наибольшую эффективность обеспечивают: УФ-облучение в фотариях, тормозящее склеротические процессы; щелочные ингаляции, способствующие санации верхних дыхательных путей; дыхательная гимнастика, улучшающая функцию внешнего дыхания; диета с добавлением метионина и витаминов.

Механические вентиляционные системы для удаления взрывоопасной пыли должны быть выбраны на основании точных аэродинамических и других расчётов, так как ошибки при их выборе могут привести к взрыву пылевоздушных смесей. К сожаление, таких случаев известно много.

Для предупреждения проникновения пыли в помещения цехов надо надежно герметизировать пылящее оборудование, а загрузочные устройства обеспечить местными отсосами пыли. Чтобы повысить безопасность сушки веществ, не выдерживающих необходимых температур, в ряде случаев эти продукты смешивают с наполнителями. Например, для устранения взрывоопасности пыли некоторые органические красители смешивают перед сушкой с определённым количеством минеральных солей. 

Если в производственном помещении цеха есть оборудование, не образующее пыли, и на этом же участке имеются отдельные машины или рабочие места, связанные с выделением пыли, нижний концентрационный предел воспламенения которой 65 г/м³ или ниже, то в этом случае весь цех необходимо отнести к взрывопожароопасным производствам категории Б или участки с выделением взрывоопасной пыли изолировать от общего помещения цеха пыленепроницаемыми ограждениями. 

Известны случаи, когда пропускная способность рукавных фильтров, установленных на нагнетательной стороне вытяжных вентиляторов, оказывалась недостаточной для очистки отсасываемого воздуха от пыли. При этом в результате большого сопротивления, создаваемого фильтрами, и потери скорости запылённого воздуха в воздуховодах осаждалось и накапливалось большое количество взрывоопасной пыли. При большом напоре, создаваемом вентиляторами, на нагнетательной стороне часто разрывались мягкие вставки и происходила разгерметизация воздуховодов, что приводило к образованию пыли взрывоопасной концентрации и её взрыву в системе вентиляции в рабочем помещении. 

 К взрывоопасным производствам категории Е отнесены производства, связанные с применением горючих газов без жидкой фазы и взрывоопасной пыли в таком количестве, что они могут образовать взрывоопасные смеси в объёме, превышающем 5% объёма воздуха в помещении, и в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв (без последующего горения) вещества, способные взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом. 

Для каждой взрывоопасной пыли имеется ещё верхний предел воспламенения, под которым понимают максимальное количество пыли, содержащееся в единице объёма, способное распространить взрыв. Чрезмерно большие количества пыли мешают возникновению и распространению взрывов, так как в этом случае в смеси содержится слишком мало кислорода для сгорания пыли. 

Очевидно, для пневмотранспорта сыпучих материалов, образующих с воздухом взрывоопасные пыли, следует применять инертные газы или воздух, разбавленный инертным газом до безопасных пределов. Система транспортных трубопроводов и другое оборудование, связанное с этими трубопроводами, должны быть обеспечены эффективными средствами отвода статического электричества и надежно заземлены.

При транспортировании по трубопроводам газов, содержащих взрывоопасную пыль, применение огнепреградителей невозможно, так как насадка быстро забивается пылью. В этих случаях применяют автоматически закрывающиеся задвижки и шибера, которые приводятся в действие от датчика, установленного впереди по ходу движения газа и реагирующего на повышение температуры транспортируемого вещества. 

Опасность эксплуатации электрофильтров связана с большим содержанием в них горючей и взрывоопасной пыли и высоким напряжением на электродах и других токоведущих элементах. Известны случаи взрыва пыли в электрофильтрах. Для сухих пылеуловителей и сухих фильтров для очистки воздуха от взрывоопасной пыли (горючей пыли, волокон или отходов, нижний предел взрываемости которых 65 г/м³ и менее к объёму воздуха) следует проектировать соединение с атмосферой взрывных клапанов, устанавливаемых в пылеуловителях или фильтрах.

При наличии источников зажигания могут происходить взрывы, которые в ряде случаев приводят не только к пожару, но и к человеческим жертвам. Наибольшую опасность в этом плане представляют пылеосадочные камеры и другие очистные устройства, в которых могут скапливаться большие количества взрывоопасной пыли. 

В пожаро- и взрывоопасных местах сварочные, газорезные, бензорезные и паяльные работы должны проводиться только лишь после тщательной уборки взрыво- и пожароопасной продукции, очистки аппаратуры и помещения, полного удаления взрывоопасных пылей и веществ, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и их паров. При этом помещение надо непрерывно вентилировать и вести тщательный контроль за состоянием воздушной среды путем проведения экспресс-анализов.

Чтобы предотвратить разрушение зданий от взрыва пылевоздушных смесей, следует предусматривать легкосбрасываемые площади зданий, обеспечивающие необходимый выброс продуктов взрыва пыли, и избегать создания подпольных каналов и подвальных помещений, в которых возможно скопление взрывоопасной пыли. При необходимости принятия проектных решений зданий с подвальными помещениями и каналами значительных размеров следует предусматривать системы вентиляции и принимать меры по предупреждению скопления в них пылевоздушных смесей и образования источников инициирования взрыва.

Стандартный метод уменьшения взрывного эффекта заключается в изменении формы фронта взрывной волны за счёт нежёстких панелей и наличия отверстий, устанавливаемых в оборудовании или внутри здания.