Специалисты по гигиене труда обычно полагались на следующую иерархию методов контроля для устранения или сведения к минимуму воздействия на рабочих: замена, изоляция, вентиляция, методы работы, средства индивидуальной защиты и оборудование. Обычно применяется комбинация двух или более из этих методов. Хотя в этой статье основное внимание уделяется применению методов вентиляции, кратко обсуждаются и другие подходы. Их не следует игнорировать при попытке контролировать воздействие химических веществ с помощью вентиляции.

Специалист по гигиене труда всегда должен думать о концепции источник-путь-получатель. Основное внимание должно быть сосредоточено на контроле в источнике с контролем пути во втором фокусе. Управление на приемнике следует рассматривать в последнюю очередь. Будь то на этапах запуска или проектирования процесса или во время оценки существующего процесса, процедура контроля воздействия загрязнителей воздуха должна начинаться с источника и переходить к получателю. Вполне вероятно, что все или большинство из этих стратегий контроля необходимо будет использовать.

подмена

Принцип замещения заключается в устранении или уменьшении опасности за счет замены нетоксичными или менее токсичными материалами или перепроектирования процесса для предотвращения попадания загрязнителей на рабочее место. В идеале химические вещества-заменители должны быть нетоксичными, или модернизация процесса полностью устранит воздействие. Однако, поскольку это не всегда возможно, предпринимаются попытки последующих мер в вышеприведенной иерархии мер.

Обратите внимание, что следует проявлять крайнюю осторожность, чтобы гарантировать, что замена не приведет к более опасным условиям. Хотя основное внимание уделяется опасности токсичности, при оценке этого риска необходимо также учитывать воспламеняемость и химическую активность заменителей.

Isolation

Принцип изоляции заключается в устранении или уменьшении опасности путем отделения процесса, выбрасывающего загрязняющее вещество, от рабочего. Это достигается за счет полного закрытия процесса или размещения его на безопасном расстоянии от людей. Однако для этого может потребоваться дистанционное управление и/или управление процессом. Изоляция особенно полезна для работ, требующих небольшого числа рабочих, и когда контроль другими методами затруднен. Другой подход заключается в выполнении опасных операций в нерабочее время, когда меньше рабочих могут подвергаться воздействию. Иногда использование этого метода не устраняет облучение, а уменьшает количество людей, подвергающихся облучению.

Вентиляция

Два типа вытяжной вентиляции обычно используются для минимизации уровней воздействия загрязняющих веществ в воздухе. Первая называется общей или разбавляющей вентиляцией. Второй называется системой контроля источника или местной вытяжной вентиляцией (LEV) и более подробно обсуждается далее в этой статье.

Эти два типа вытяжной вентиляции не следует путать с комфортной вентиляцией, основной целью которой является подача определенного количества наружного воздуха для дыхания и поддержание расчетной температуры и влажности. Различные типы вентиляции обсуждаются в других разделах этой статьи. Энциклопедия.

Практика работы

Контроль методов работы включает в себя методы, используемые работниками для выполнения операций, и степень соблюдения ими правильных процедур. Примеры этой процедуры контроля приводятся в этом документе. Энциклопедия везде, где обсуждаются общие или конкретные процессы. Общие понятия, такие как образование и обучение, принципы управления и системы социальной поддержки, включают в себя обсуждение важности методов работы для контроля воздействия.

Средства индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) считаются последней линией обороны для контроля воздействия на рабочих. Он включает в себя использование средств защиты органов дыхания и защитной одежды. Он часто используется в сочетании с другими методами контроля, в частности, для сведения к минимуму последствий непредвиденных выбросов или аварий. Эти вопросы более подробно обсуждаются в главе Личная защита.

Местная вытяжная вентиляция

Наиболее эффективной и рентабельной формой контроля загрязнения является LEV. Это включает улавливание химического загрязнителя в месте его образования. Существует три типа систем LEV:

1. ограждения
2. внешние капоты
3. получение вытяжек.

Корпуса являются предпочтительным типом вытяжки. Корпуса в первую очередь предназначены для содержания материалов, образующихся внутри корпуса. Чем полнее ограждение, тем полнее будет содержаться загрязняющее вещество. Полные корпуса - это те, которые не имеют отверстий. Примеры полных ограждений включают перчаточные боксы, абразивоструйные шкафы и шкафы для хранения токсичных газов (см. рис. 1, рис. 2 и рис. 3). Частичные ограждения имеют одну или несколько открытых сторон, но источник все еще находится внутри ограждения. Примерами частичных ограждений являются камера для распыления краски (см. рис. 4) и лабораторный колпак. Часто может показаться, что дизайн ограждений — это больше искусство, чем наука. Основной принцип заключается в том, чтобы спроектировать вытяжку с наименьшим возможным отверстием. Требуемый объем воздуха обычно зависит от площади всех отверстий и поддержания скорости потока воздуха в отверстие от 0.25 до 1.0 м/с. Выбранная контрольная скорость будет зависеть от рабочих характеристик, включая температуру и степень распространения или образования загрязнителя. Для сложных ограждений необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы обеспечить равномерное распределение выхлопного потока по всему ограждению, особенно если отверстия распределены. Многие конструкции корпусов проходят экспериментальную оценку и, если их эффективность будет доказана, включаются в качестве проектных табличек в руководство по промышленной вентиляции Американской конференции правительственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH 1992).

Рис. 1. Полный корпус: перчаточный ящик

Луи ДиБернардинис

Рис. 2. Корпус в сборе: Шкаф для хранения токсичных газов

Луи ДиБернардинис

Рис. 3. Полный корпус: камера для абразивоструйной очистки

Майкл Макканн

Рис. 4. Частичное ограждение: покрасочная камера

Луи ДиБернардинис

Часто полная изоляция источника невозможна или не нужна. В этих случаях можно использовать другую форму местной вытяжки, наружную или улавливающую вытяжку. Внешний колпак предотвращает попадание токсичных материалов на рабочее место, улавливая или увлекая их к источнику образования или близко к нему, обычно к рабочей станции или технологическому процессу. Обычно требуется значительно меньший объем воздуха, чем для частичного ограждения. Однако, поскольку загрязняющие вещества образуются за пределами колпака, его необходимо правильно спроектировать и использовать, чтобы он был таким же эффективным, как частичное ограждение. Самый эффективный контроль – полное ограждение.

Для эффективной работы воздухозаборник наружного колпака должен иметь соответствующую геометрическую форму и располагаться вблизи точки выброса химикатов. Расстояние будет зависеть от размера и формы колпака и скорости воздуха, необходимой в источнике образования для захвата загрязняющих веществ и переноса их в колпак. Как правило, чем ближе к источнику генерации, тем лучше. Расчетные скорости на поверхности или в щели обычно находятся в диапазоне от 0.25 до 1.0 и от 5.0 до 10.0 м/с соответственно. Для этого класса вытяжных шкафов существует множество руководств по проектированию в главе 3 руководства ACGIH (ACGIH, 1992 г.) или в Burgess, Ellenbecker and Treitman (1989 г.). Часто используются два типа наружных вытяжек: «навесные» вытяжки и «щелевые» вытяжки.

Вытяжные колпаки используются в основном для улавливания газов, паров и аэрозолей, выбрасываемых в одном направлении со скоростью, которую можно использовать для облегчения улавливания. Их иногда называют «приемными» вытяжками. Этот тип колпака обычно используется, когда процесс, который необходимо контролировать, осуществляется при повышенных температурах, чтобы использовать восходящий поток тепла, или когда выбросы процесса направляются вверх. Примеры операций, которыми можно управлять таким образом, включают сушильные шкафы, плавильные печи и автоклавы. Многие производители оборудования рекомендуют специальные конфигурации улавливающих кожухов, подходящие для их установок. К ним следует обратиться за советом. Рекомендации по проектированию также содержатся в руководстве ACGIH, глава 3 (ACGIH 1992). Например, для автоклава или печи, где расстояние между колпаком и горячим источником не превышает примерно диаметра источника или 1 м, в зависимости от того, что меньше, колпак можно рассматривать как колпак с низким навесом. В таких условиях диаметр или сечение столба горячего воздуха будет примерно таким же, как у источника. Следовательно, диаметр или боковые размеры колпака должны быть только на 0.3 м больше, чем у источника.

Общий расход для круглой вытяжки с низким навесом составляет

Q_t= 4.7 (D_f)^2.33 (D_t)^0.42

где:

Q_t = общий поток воздуха в вытяжке в кубических футах в минуту, фут³/ Мин

D_f = диаметр капота, футы

D_t = разница между температурой источника вытяжки и окружающей среды, °F.

Аналогичные отношения существуют для прямоугольных вытяжек и вытяжек с высоким навесом. Пример вытяжки навеса можно увидеть на рисунке 5.

Рисунок 5. Навесной колпак: вытяжка печи

Луи ДиБернардинис

Щелевые колпаки используются для управления операциями, которые не могут выполняться внутри защитного колпака или под навесом. Типичные операции включают наполнение бочек, гальваническое покрытие, сварку и обезжиривание. Примеры показаны на рисунке 6 и рисунке 7.

Рис. 6. Внешний кожух: сварка

Майкл Макканн

Рисунок 7. Внешний вид капота: наполнение бочки

Луи ДиБернардинис

Требуемый расход можно рассчитать из ряда уравнений, определяемых эмпирическим путем в зависимости от размера и формы колпака и расстояния колпака от источника. Например, для фланцевого щелевого колпака расход определяется выражением

Q = 0.0743LVX

где:

Q = общий расход вытяжного воздуха, м³/ Мин

L = длина паза, м

V = скорость, необходимая в источнике для его захвата, м/мин

X = расстояние от источника до щели, м.

Скорость, необходимая в источнике, иногда называется «скоростью захвата» и обычно составляет от 0.25 до 2.5 м/с. Рекомендации по выбору подходящей скорости захвата приведены в руководстве ACGIH. Для областей с чрезмерными поперечными сквозняками или для материалов с высокой токсичностью следует выбирать верхнюю границу диапазона. Для твердых частиц потребуются более высокие скорости захвата.

Некоторые колпаки могут быть комбинацией корпуса, внешнего и приемного колпаков. Например, покрасочная камера, показанная на рис. 4, представляет собой частичный корпус, который также является приемным колпаком. Он предназначен для обеспечения эффективного улавливания частиц, образующихся за счет использования импульса частиц, создаваемого вращающимся шлифовальным кругом в направлении колпака.

Следует проявлять осторожность при выборе и проектировании локальных вытяжных систем. Соображения должны включать (1) возможность ограждения операции, (2) характеристики источника (т. е. точечный источник или широко распространенный источник) и способ образования загрязнителя, (3) мощность существующих систем вентиляции, (4) требования к пространству и ( 5) токсичность и воспламеняемость загрязняющих веществ.

После того, как вытяжка установлена, должна быть реализована программа регулярного мониторинга и технического обслуживания систем, чтобы гарантировать ее эффективность в предотвращении воздействия на рабочих (OSHA 1993). Мониторинг стандартной лабораторной химической вытяжки стал стандартизированным с 1970-х годов. Однако для других форм местной вытяжки такой стандартизированной процедуры не существует; следовательно, пользователь должен разработать свою собственную процедуру. Наиболее эффективным будет монитор непрерывного потока. Это может быть простой магнитный или водяной манометр, измеряющий статическое давление на вытяжке (ANSI/AIHA 1993). Требуемое статическое давление в колпаке (см водяного столба) будет известно из проектных расчетов, а измерения расхода могут быть выполнены во время установки для их проверки. Независимо от того, присутствует ли монитор непрерывного потока, должна проводиться периодическая оценка производительности вытяжки. Это можно сделать с дымом в колпаке, чтобы визуализировать улавливание, а также путем измерения общего расхода в системе и сравнения его с расчетным расходом. Для ограждений обычно целесообразно измерять фронтальную скорость через отверстия.

Персонал также должен быть проинструктирован о правильном использовании этих типов вытяжек, особенно в тех случаях, когда пользователь может легко изменить расстояние от источника до вытяжки.

Если местные выхлопные системы спроектированы, установлены и используются правильно, они могут стать эффективным и экономичным средством контроля токсического воздействия.

Назад