Вентиляция рабочей зоны

ПЛАН

ВСТУПЛЕНИЕ

1. Общие сведения о  загрязнении воздуха рабочей  зоны

1.1 Нормирование содержания  вредных веществ в воздухе  рабочей зоны

1.2 Метеорологические условия  и их нормирование в производственных  помещениях

2. Мероприятия по оздоровлению  воздушной среды

3. Вентиляция как средство защиты воздушной среды производственных помещений

3.1 Естественная вентиляция

3.2 Механическая вентиляция

3.3 Местная вентиляция

4. Оборудование для вентиляционных  систем и устройства очистки  воздуха

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

ВСТУПЛЕНИЕ

Микроклимат производственных помещений определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей. По этой причине указанные  характеристики приняты в качестве нормируемых параметров микроклимата. Оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности  и скорости движения воздуха для  рабочей зоны производственных помещений  устанавливаются в зависимости  от тяжести выполняемой работы, периода  года и количества избытков явного тепла в помещении.

Оптимальными микроклиматическими  условиями считаются такие сочетания  параметров микроклимата, которые при  длительном и систематическом воздействии  на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и  теплового состояния организма  без напряжения реакций терморегуляции, создают ощущение теплового комфорта и способствуют поддержанию высокого уровня работоспособности.

Допустимыми условиями считаются  такие параметры микроклимата, которые  при длительном и систематическом  воздействии на человека могут вызвать  преходящие и быстро нормализующиеся  изменения функционального и  теплового состояния организма  и напряжение реакций терморегуляции, не выходящих за пределы физиологических  приспособительных возможностей. При  этом не возникает нарушений здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные  теплоощущения и понижение работоспособности.

Поэтому в производственных помещениях должны обеспечиваться по возможности оптимальные параметры  микроклимата. Одним из необходимых  условий здорового и высокопроизводительного  труда является обеспечение чистоты  воздуха и нормальных метеорологических  условий в рабочей зоне помещений, т. е. пространстве высотой до 2 м  над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места.

 

1. Общие сведения  о загрязнении воздуха рабочей  зоны

Атмосферный воздух в своем  составе содержит (% по объему): азота - 78,08; кислорода - 20,95; аргона, неона и  других инертных газов - 0,93; углекислого  газа - 0,03; прочих газов - 0,01. Воздух такого состава наиболее благоприятен для  дыхания. Воздух рабочей зоны редко  имеет приведенный выше химический состав, так как многие технологические  процессы сопровождаются выделением в  воздух производственных помещений  вредных веществ - паров, газов, твердых  и жидких частиц. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и  жидкие частицы вещества - дисперсные системы - аэрозоли, которые делятся  на пыль (размер твердых частиц более 1 мкм), дым (менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм). Пыль бывает крупно - (размер частиц более 50 мкм), средне - (50 - 10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм).

Поступление в воздух рабочей  зоны того или иного вредного вещества зависит от технологического процесса, используемого сырья, а также  от промежуточных и конечных продуктов. Так, пары выделяются в результате применении различных жидких веществ, например, растворителей, ряда кислот, бензина, ртути  и т. д., а газы - чаще всего при  проведении технологического процесса, например, при сварке, литье, термической  обработке металлов.

Причины выделения пыли на предприятиях машиностроения могут  быть самыми разнообразными. Пыль образуется при дроблении и размоле, транспортировании  измельченного материала, механической обработке хрупких материалов, отделке  поверхности (шлифовании, глянцевании), упаковке и расфасовке и т. п. Эти  причины пылеобразования являются основными, или первичными. В условиях производства может возникать и  вторичное пылеобразование, например, при уборке помещений, движении людей  и т. п. Такое выделение пыли иногда бывает весьма нежелательным (в электровакуумной промышленности, приборостроении). Дым  возникает при сгорании топлива  в печах и энергоустановках, а  туман - при использовании смазочно-охлаждающих  жидкостей, в гальванических и травильных цехах при обработке металлов.

Вредные вещества проникают  в организм человека главным образом  через дыхательные пути, а также  через кожу и с пищей. Большинство  этих веществ относится к опасным  и вредным производственным факторам, поскольку они оказывают токсическое  действие на организм человека. Эти  вещества, хорошо растворяясь в биологических  средах, способны вступать с ними во взаимодействие, вызывая нарушение  нормальной жизнедеятельности. По характеру  воздействия на организм человека вредные  вещества подразделяются на:

1. общетоксические - вызывающие  отравление всего организма (окись  углерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его  соединения и др.).

2. раздражающие - вызывающие  раздражение дыхательного тракта  и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сернистый газ, фтористый водород,  окислы азота, озон, ацетон и  др.).

3. сенсибилизирующие - действующие  как аллергены (формальдегид, различные  растворители и лаки на основе  нитро - и нитрозосоединений и  др.).

4. канцерогенные - вызывающие  раковые заболевания (никель и  его соединения, амины, окислы  хрома, асбест и др.).

5. мутагенные - приводящие  к изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества  и др.).

6. влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, марганец, стирол, радиоактивные вещества  и др.).¹

1.1 Нормирование  содержания вредных веществ в  воздухе рабочей зоны

ГОСТ 12.1.005 - 88 установлены  предельно допустимые концентрации вредных веществ q ПДК (мг/м ) в воздухе  рабочей зоны производственных помещений. Вредные вещества по степени воздействия  на организм человека подразделяются на следующие классы: 1-й - чрезвычайно  опасные, 2-й - высоко опасные, 3-я - умеренно опасные, 4-й - малоопасные. В качестве примера в табл. 1 приведены нормативные  данные для ряда веществ (всего нормируется  более 700 веществ).

Таблица 1. - Значения допустимых концентраций веществ

Вещество	Величина ПДК, мг/м	Класс опасности	Агрегатное состояние
Бериллий и его соединения	0,001	1	аэрозоль
Свинец	0,01	1	аэрозоль
Марганец	0,05	1	аэрозоль
Озон	0,1	1	пары и (или) газы
Хлор	1	2	пары и (или) газы
Соляная кислота	5	2	пары и (или) газы
Кремнеземсодержащие пыли	1	3	аэрозоль
Окись железа	4 - 6	4	аэрозоль
Окись углерода, аммиак	20	4	пары и (или) газы
Топливный бензин	100	4	пары и (или) газы
Ацетон	200	4	пары и (или) газы

1.2 Метеорологические  условия и их нормирование  в производственных помещениях

Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими параметрами: температурой воздуха t (°С), относительной влажностью ( % ), скоростью движения воздуха на рабочем месте V(м/с). Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а, следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком  диапазоне давлений 734 - 1267 гПа (550 - 950 мм рт. ст.). Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько гектопаскалей  по отношению к нормальной величине 1013 гПа (760 мм рт. ст.) вызывает болезненное  ощущение.

Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом человека и окружающей средой производственных помещений.

Величина тепловыделения Q организмом человека зависит от степени  физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа). Отдача теплоты  организмом человека в окружающую среду  происходит в результате теплопроводности через одежду Qт, конвекции у тела Qк, излучения на окружающие поверхности Qи, испарения влаги с поверхности  кожи Qисп. Часть теплоты расходуется  на нагрев вдыхаемого воздуха Qв.

Нормальное тепловое самочувствие (комфортные условия), соответствующее  данному виду работы, обеспечивается при соблюдении теплового баланса:

Q=Qт+Qк+Qи+Qисп+Qв,

поэтому температура внутренних органов человека остается постоянной (около 36,6° С). Эта способность  человеческого организма поддерживать постоянной температуру при изменении  параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.

При высокой температуре  воздуха в помещении кровеносные  сосуды кожи расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности  тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается.

Однако при температурах окружающего воздуха и поверхностей оборудования и помещений 30 - 35° С  отдача теплоты конвекцией и излучением в основном прекращается. При более  высокой температуре воздуха  большая часть теплоты отдается путем испарения с поверхности  кожи. В этих условиях организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и соли, играющие важную роль в жизнедеятельности организма. Поэтому в горячих цехах рабочим  дают подсоленную воду.

При понижении температуры  окружающего воздуха реакция  человеческого организма иная: кровеносные  сосуды кожи сужаются, приток крови  к поверхности тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией и  излучением уменьшается. Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне.

Влажность воздуха оказывает  большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (ц>85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (ц<20%) вызывает пересыхание  слизистых оболочек дыхательных  путей.

Оптимальные величины относительной  влажности составляют 40 - 60%.Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на тепловое самочувствие человека.

В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи теплоты организмом и улучшает его  состояние, но оказывает неблагоприятное  воздействие при низкой температуре  воздуха в холодный период года.

Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 - 0,5 м/с, а летом - 0,2 - 1,0 м/с. В горячих  цехах допускается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с.

2. Мероприятия  по оздоровлению воздушной среды

Требуемое состояние воздуха  рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

1. Механизация и автоматизация  производственных процессов, дистанционное  управление ими. Эти мероприятия  имеют большое значение для  защиты от воздействия вредных  веществ, теплового излучения,  особенно при выполнении тяжелых  работ.

Автоматизация процессов, сопровождающихся выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и  улучшает условия труда, поскольку  рабочие выводятся из опасной  зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением  вместо ручной дает возможность резко  оздоровить условия труда сварщика.

2. Применение технологических  процессов и оборудования, исключающих  образование вредных веществ  или попадание их в рабочую  зону. При проектировании новых  технологических процессов и  оборудования необходимо добиваться  исключения или резкого уменьшения  выделения вредных веществ в  воздух производственных помещений.  Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ не  токсичными, переходом с твердого  и жидкого топлива на газообразное, электрический высокочастотный  нагрев.