Атмосферная пыль ее классификация и гигиеническая оценка. Производственная пыль, пылевая патология, ее профилактика. Удаление пыли в конвертерном цехе

Производственная пыль образуется в результате механического измельчения твердых тел, транспортировки пылевидных материалов, неполного сгорания горючих веществ и при конденсации (разливка металлов, электросварка и т. п.).

По происхождению пыль бывает органической, неорганической и смешаной, состоящей из органических и неорганических веществ.

По размеру частиц (дисперсности) пыль подразделяют на «собственно» пыль, размер частиц которой более 10 мкм, «облако», размер частиц от 10 мкм до 0,1 мкм и «дым», размер частиц менее 0,1 мкм. Дым практически не оседает и постоянно загрязняет атмосферу.

Пылинки размером более 50 мкм задерживаются при дыхании в носу, носоглотке, трахее и крупных бронхах. Пылинки в 15-10 мкм задерживаются в верхних дыхательных путях, в том числе и в мелких бронхах. Пылинки в 10-5 мкм могут достигать альвеол легких, однако главным образом задерживаются в верхних дыхательных путях. Мелкая пыль с частицами размером 5-0,1 мкм и менее при дыхании попадает в альвеолы легких и, следовательно, является наиболее опасной.

Различаются следующие виды воздействия пыли на организм человека:

• общетоксическое (соединение свинца, мышьяка, марганца, окиси цинка и др.);
• местное раздражающее (цементная, карбидкальциевая, хлорная известь и др.);
• инфицирующее (шерстяная, тряпичная и т. п.);
• канцерогенное (способствует стойким заболеваниям кожи, например раку кожи, вызывается пылью пека и радиоактивных веществ);
• воздействующее на органы дыхания (окись кремния, окислы железа и др.).

Пыль многих веществ, не вызывающих заметного отрицательного действия на организм человека, относится к нейтральной пыли (угольная, гипсовая).

Пыль в металлургическом производстве

В металлургическом производстве чаще всего приходится встречаться с пылью, содержащей окись кремния SiO 2 , окислы железа, окислы марганца и фтористые соединения. Главная опасность пыли, содержащей SiO 2 , заключается в возникновении у работающих уплотнения (фиброза) легочной ткани, именуемого силикозом, в результате чего отдельные участки легких перестают выполнять функцию дыхания, что сопровождается значительным ухудшением работы сердца и других органов.

Уплотнение легочной ткани вызывается также пылью окислов железа. Заболевания легких вызываются пылью, содержащей фтористые и мышьяковистые соединения, имеющиеся в плавиковом шпате и в шлаках мышьяковистых руд.

По действующим санитарным нормам предельно допустимыми концентрациями пыли в воздухе рабочей зоны являются, мг/м 3:

Контроль за содержанием пыли в воздухе рабочих помещений производится обычно весовым и счетным методами.

Весовой метод заключается в просасывании определенного объема воздуха через фильтр, заключенный в стеклянной трубке. По окончании просасывания требуемого объема воздуха фильтр (доведенный как и перед отбором пробы до постоянного веса) взвешивается на аналитических весах. По увеличению веса фильтра определяется весовое содержание пыли в пересчете на один кубометр воздуха.

Сущность счетного метода заключается в осаждении пыли из определенного объема воздуха с помощью специальных приборов (счетчиков пыли) на покровное стеклышко микроскопа. После этого под микроскопом при увеличении более чем в тысячу раз подсчитывают пылинки и определяют их форму и размеры.

Для быстрого определения степени запыленности воздуха пользуются фот оэлектрическим методом, который основан на тем, что запыленный воздух ослабляет проходящие через него световые лучи.

К числу наиболее радикальных мероприятий по борьбе с пылью относится рационализация технологических процессов и усовершенствование оборудования в направлении предупреждения образования и распространения пыли при переработке и транспортировке материалов. К таким мероприятиям можно отнести улучшение процесса спекания шихты на аглофабриках, увлажнение пылящих материалов, замену абразивного способа удаления пороков у слитков и заготовок огневым методом, применение пневмотранспорта и других видов закрытого транспорта для перемещения пылящих материалов и т. п. Широкое внедрение механизации и автоматизации процессов также является одним из важнейших оздоровительных мероприятий.

Серьезного внимания заслуживает вопрос о герметизации пылящих агрегатов и транспортных устройств по всему циклу производственного процесса. Герметизацией производственного оборудования в некоторых случаях удается полностью предотвратить выделение пыли в окружающее пространство.

Гидрообеспыливание является одним из эффективных методов борьбы с распространением пыли. На металлургических заводах этот способ с успехом применяется для подавления пыли на агломерационных фабриках и в доменных цехах установкой водораспыляющих форсунок в местах образования пыли.

Испытанным средством в борьбе с пылью является обеспыливающая вентиляция, которую устанавливают в виде местных отсосов от кожухов-укрытий и пылящих устройств.

Вводить системы обеспыливающей вентиляции в эксплуатацию можно только после того, как будет достигнута эффективность ее работы. Вентиляционные установки требуют квалифицированного надзора и ухода. Запыленный воздух перед выбросом его в атмосферу должен очищаться от пыли в специальных установках.

Для очистки запыленного воздуха применяются различные способы: сухая очистка в пылеосадительных камерах, циклонах, мультициклонах, инерционных и матерчатых фильтрах, мокрая очистка в различного рода скрубберах и аппаратах,электрическая очистка в сухих и мокрых электрофильтрах, очистка пыли ультразвуком. В металлургии для очистки запыленного воздуха и газов применяются пылеосадительные камеры, циклоны и мультициклоны, мокрая очистка в скрубберах и электрическая очистка.

Иногда полезно изолировать пыльные производственные участки от других помещений. Такая изоляция выполняется установкой перегородок или заключением отдельных особо пылящих агрегатов в специальные кожухи-кабины. В помещениях с повышенной и трудно устранимой запыленностью воздуха, в местах фиксированной работы можно создать местные зоны чистого воздуха посредством искусственной подачи воздуха на рабочие места по трубопроводам большого сечения с незначительной скоростью выдачи воздуха (порядка 0.3-0,5 м/сек). Хороший эффект дают кабины с подачей в них чистого воздуха.

Убирать пыль с полов, стен конструкций и оборудования следует смыванием ее водой. В отдельных случаях для уборки пыли используются пылесосы.

В условиях особо повышенной запыленности воздуха (при очистке нижней части элеваторов, пылеулавливающих устройств и т. п.) надо пользоваться для защиты органов дыхания респираторами, причем предпочтение следует отдавать респираторам шлангового типа с забором чистого воздуха извне.

Вентиляция в конвертерном цехе

Вентиляция - эффективное средство очищения атмосферы цеха от нагретого воздуха, пыли, паров и газов. Применяют различные способы вентиляции: естественную и механическую, общеобменную и местную, приточную и вытяжную, комбинированную.

Естественная общеобменная вентиляция (аэрация) происходит в результате свободного притока в помещение чистого и более холодного наружного воздуха. Воздух извне вытесняет нагретые загрязненные массы цехового воздуха через вытяжные фонари на крыше (рисунок 1).

Интенсивность аэрации определяют по тепловому напору Р т приточного воздуха (Па):

Тепловой напор расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений, которые возникают на пути перемещения воздушных масс. Движущей силой аэрации является также ветровой напор Р в. Действие его вызвано образованием зоны разрежения при обтекании ветром вытяжных фонарей. Благодаря зоне разрежения выход цехового воздуха через фонари ускоряется. Ветровой напор рассчитывают по формуле (Па):

Интенсивность аэрации рассчитывают только на тепловой напор, исходя из среднегодовой температуры воздуха в данной местности и средней температуры воздуха в цехе. Напор ветра ввиду его непостоянства рассматривается как фактор резервный.

Тепловые напоры аэрации незначительны, всего 15-20 Па. Они намного меньше гидравлических напоров, создаваемых принудительной вентиляцией. Но аэрация позволяет осуществить многократный воздухообмен, понизить температуру воздуха в цехе на 3-5°С, уменьшить его запыленность и загазованность без применения специального оборудования и затрат энергии.

Наружный воздух поступает в помещение цеха и неорганизованным путем (инфильтрацией), через неплотно прикрытые ворота и жалюзи, разбитые стекла, щели. Возникающие сквозняки вызывают простудные заболевания работающих.

Аэрационные проемы располагают в несколько ярусов: нижний и средний соответственно на уровне 1,8 и 4 м от пола, верхний - на уровне подкрановых балок.

Зимой разрешается открывать только створки средних проемов. Важное условие эффективного использования аэрационных проемов - надежное устройство механизмов открывания и закрывания створок, фрамуг.

Механическую вентиляцию устраивают для местного воздухообмена. Использование общеобменной механической вентиляции нецелесообразно, так как в этом случае нагретый и загрязненный воздух перемещался бы по всему цеху.

В конвертерном цехе применяют способы местной вентиляции: приточную (воздушный душ на рабочих местах в конвертерном, разливочном, стрипперном отделениях, во дворе подготовки разливочных составов: летом - с водораспылением через форсунки, зимой - с подогревом воздуха в калорифере) и вытяжную (отсасывающую) - аспирацию. Последнюю применяют в галереях шихтоподачи, миксерном отделении и др. Для приточной вентиляции необходимо обеспечить постоянный забор чистого воздуха в местах, удаленных от грязных выбросов. Лучшее место - зеленый массив санитарно защитной зоны предприятия с отметки не ниже + 3 м. При выборе мест забора чистого воздуха учитывают преобладающее направление воздушных течений. Загрязненный воздух аспирационных систем перед выбросом в атмосферу должен быть предварительно очищен в специальных аппаратах.

Удаление пыли в конвертерном цехе

Все выполняемые в конвертерном цехе технологические, ремонтные и вспомогательные операции сопровождаются выделением пыли. В шихтовом отделении и в галереях шихтоподачи воздух загрязнен известковой и рудной пылью, в миксерном - графитной пылью из миксеров и ковшей с чугуном. В конвертерном отделении пыль и дым выделяются при заливке чугуна и загрузке шлакообразующих в конвертер, особенно интенсивно - в процессе продувки плавки. Много пыли выделяется при выбивке старой футеровки во время ремонта конвертеров.

В разливочном пролете источниками пыли, паров и газов являются стенды сушки и очистки сталеразливочных ковшей, составы смазанных и залитых изложниц, шлаковые чаши. Загрязняет воздух и кантовка в думпкары коробок с мусором.

В стрипперном, шлакоразделочном, подготовительном отделениях, на участках душирования, чистки и смазки изложниц воздух загрязняет металлическая, шлаковая и керамическая пыль, графит, испарения смазки, вредные газы (СО, SО 2).

Взвешенная в воздухе пыль ухудшает микросреду производственных помещений. При выбросе в атмосферу она загрязняет воздушный бассейн, а при длительной работе людей в запыленных местах вызывает профессиональные болезни дыхательной системы - пневмокониозы. Вдыхаемые с воздухом твердые частички пыли повреждают легочную ткань и постепенно выключают ее из процесса дыхания. Нарушается снабжение организма кислородом. Наступает разлад в общем обмене веществ. Необратимо падает работоспособность человека.

При наличии в пыли свободного кремнезема пневмокониоз принимает форму силикоза. Промышленная нетоксичная пыль вызывает также заболевания кожи (угри, фурункулы). Частички пыли в воздухе могут стать переносчиками микроорганизмов и возбудителей инфекционных заболеваний.

Если содержание свободного кремнезема в пыли не превышает 10%, то в воздухе рабочей зоны допускается не более 4 мг/м 3 , а в организованных выбросах не более 100 мг/м 3 .

Борьба с пылью на предприятиях ведется во многих направлениях. Разрабатываются средства подавления пыли в местах ее образования, отсева от сыпучих материалов мелких фракций и пыли; снижения потерь материалов при транспортировке, хранении на складах, на погрузке и выгрузке; герметизации перевалочных узлов.

Средствами индивидуальной защиты органов дыхания работающих служат противопылевые респираторы и изолирующие приборы. Загрязненный в результате газопылевых и аспирационных выбросов воздух предварительно очищается в специальных установках. Вместе с действующими газопылевыми установками других горячих цехов- доменного, агломерационного, мартеновского, литейного - эти аппараты выполняют важные функции в комплексе природоохранных мероприятий.

Обеспыливание конвертерных газов производится сухим, мокрым, электростатическим и комбинированным способом. Сухим способом очищаются аспирационные выбросы в пылеосадительных камерах и циклонах. Действие этих аппаратов основано на принципе осаждения крупных частичек пыли (20 мкм и больше) под действием сил тяжести, центробежных и инерционных. Широкое распространение получили центробежные циклоны (рис. 1)

1 - запыленный воздух; 2 - очищенный воздух, 3 - центральный патрубок; 4 - осажденная пыль Рисунок 1. - Схема действия циклона

В циклоне за счет непрерывного выноса очищенных газов создается разрежение. Если корпус не герметичен, то в циклон будет засасываться воздух извне, который взмутит осевшую пыль и частично возвратит ее в проходящий поток газов. Циклон сам станет очагом загрязнения атмосферы. То же произойдет и при нерегулярной очистке аппарата от пыли. Поступивший в неочищенный циклон грязный газ сделает меньше витков и часть пыли не успеет отделиться.

Из пылесборников (бункеров), осадочных камер и циклонов пыль периодически выгружают и вывозят. Для транспортировки целесообразно использовать грузовые машины с закрытым кузовом типа цементовозов.

Сухую очистку газов и аспирационных выбросов производят также с помощью фильтров. Применяют пылеочистные фильтры трех видов: матерчатые (из хлопчатобумажной или шерстяной ткани), пористые или насыпные (из гравия или мелкого коксика) и сетчатые.

Мокрое обеспыливание газов осуществляют в скрубберах-промывателях различных конструкций, действующих по принципу противотока воды и загрязненного воздуха.

Электростатическое обеспыливание позволяет выполнить тонкую очистку газов и аспирационного воздуха.

1 - запыленный газ, 2 - преобразовательная подстанция; 3 - повышающий трансформатор, 4 - высоковольтный выпрямитель, 5 - изолятор, 6 - очищенный газ; 7 - коронирующий электрод, 8 - осаждающие электроды, 9 - пылесборник Рисунок 2. - Принципиальная схема электрофильтра

Электрофильтр работает на постоянном токе высокого напряжения (60- 100 кВ). Принципиальная схема такого устройства представлена на рисунке 2.

Общие сведения

Производственная пыль - одна из наиболее рас­пространенных профессиональных вредностей, которая может вызывать пылевые заболевания, занимающие первое место среди профессиональных заболеваний. Образо­вание пыли и ее выделение в воздух рабочей зоны имеет место во многих отраслях промышленности:

• в горнорудной и угольной промышленности - при бурении породы, взрывных работах, сортировке, из­мельчении;
• в машиностроении - при очистке, обрубке литья, шлифовке, полировке изделий; металлургии и химии - при выполнении пирометаллургических про­цессов выплавки металлов и плавки различных мине­ральных материалов;
• на текстильных предприятиях - при очистке и сортировке шерсти, хлопка, при пря­дении, ткачестве и др.

Производственная пыль представляет собой мел­кораздробленные твердые частицы, находящиеся в воз­духе рабочих помещений во взвешенном состоянии, т. е. в виде аэрозоля.

По происхождению различают пыль органи­ческую (растительную, животную, искусственную), не­органическую (металлическую, минеральную), сме­шанную.

По способу образования различают аэро­золь дезинтеграции (при механическом измельчении твердых материалов) и аэрозоль конденсации (при ис­парении и последующей конденсации в воздухе паров металлов и неметаллов).

По дисперсности - видимую (размеры пыле­вых частиц более 10 мкм), микроскопическую (размеры от 10 до 0,25 мкм), ультрамикроскопическую (раз­меры менее 0,25 мкм).

При оценке влияния пыли на организм определен­ное значение имеет форма частиц, их твердость, остро­та, волокнистость. Форма пылинок, например, влияет на их поведение в воздухе, ускоряя (округляя) или замедляя (волокнистая, пластинчатая форма) оседание. Имеет значение также удельная поверхность (см 2 /г) пыли, поскольку их химическая активность в отношении организма зависит от общей площади поверхности. Обожженные продукты - керамзит , вспученные - пер­лит и вермикулит, имеющие поверхность в 0,25 - 3 раза большую, чем сырье, идущее для их изготовления (при незначительном увеличении содержания кремнезема), обладают более выраженным фиброгенным действием на легочную ткань. Токсическое действие пыли в боль­шей степени зависит от химической природы пыли и ее концентрации в воздухе рабочей зоны. Растворимые пыли, задерживаясь в дыхательном тракте, всасы­ваются, попадают в кровь и последующее их влияние на организм зависит от химического состава пыли. Например, сахарная пыль безвредна, а пыль таких металлов, как свинец, цинк, оказывают токсическое влияние на организм.

Химический состав пыли, во многом определяющий характер и степень профессиональной пылевой патоло­гии, зависит от вида и состава обрабатываемого мате­риала, способа и технологии его обработки. Очень важно определение в пыли диоксида кремния, находя­щегося в связи (комплексе) с различными соедине­ниями. В ряде случаев незначительная примесь какого-либо химического агрессивного соединения изменяет направленность в силу действия пыли: так обнаружен­ный в отечественных цементах шестивалентный хром в количестве до 0,001 % обладает выраженным аллер­гическим действием.

От электрических свойств пылевых частиц в ряде случаев зависит процесс осаждения, а следовательно, и время нахождения их в воздухе. При разноименном заряде пылинки притягиваются друг к другу и быстро оседают. При одинаковом заряде пылинки, отталки­ваясь одна от другой, могут долго находиться в воз­духе.

Пыль может быть носителем микробов, клещей, яиц гельминтов и др.

Действие на организм

Под влиянием пыли могут развиваться как специфические, так и неспецифические заболевания. Специфическая патология проявляется в виде пневмокониозов - фиброза легочной ткани. Пневмокониозы классифицируют следующим образом:

• сили­коз - характерная форма пневмокониоза, возникающая под дей­ствием пыли свободного диоксида кремния;
• силикатоз - пневмокониоз, возникающий при вдыхании пыли солей кремние­вой кислоты (наиболее часто встречающейся вид силикатоза - асбестоз, цементоз, талькоз и др.);
• металлокониоз (берил-лиоз и др.), карбокониоз (анитракоз и др.);
• пневмокониоз от смешанной пыли, от органической пыли (биссиниоз и др.).

Наиболее опасным заболеванием является силикоз. Он может раз­виваться у рабочих горнорудной, угольной, машиностроитель­ной промышленности и др.

При силикозе тяжелые склеротические изменения наблюдают­ся в органах дыхания с одновременными значительными наруше­ниями в нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, лим­фатической системах.

Склеротические изменения легочной ткани при силикозе при­водят к развитию эмфиземы легких, легочной недостаточности, наблюдаются поражения бронхов, потеря их эластичности, брон­хит в ряде случаев бронхоэктаз и др.

По морфологической картине в легких выделяются две формы силикоза: узелковая и диффузно-склеротическая. Разви­ваются нарушения кровообращения в малом кругу, можно на­блюдать сердечно-легочную недостаточность по типу «легочного сердца» и др.

Изменяется секреторная функция желудочно-кишечного тракта с угнетением активности пищеварительных ферментов.

Из неспецифических заболеваний, вызываемых воздействием производственной пыли, можно назвать пневмонии (пыль мар­ганца, томасшлаковая пыль), пылевые бронхиты, бронхиальнуюастму (древесная, мучная пыль), поражения слизистой носа и носоглотки (пыль цемента, хрома и др.), конъюнктивиты, поражения кожи - бородавки, угри, изъязвления, экземы, дерматиты и др. Некоторые виды пыли (асбест, хром) представляют канцерогенную опасность. Систематическая работа в условиях воздействия пыли вызывает повышенную заболеваемость рабочих с временной нетрудоспособностью; это связано со снижением защитных иммунобиологических функций организма. Действия пыли могут усугублять тяжелый физический труд, охлаждение тела человека, некоторые токсические газы, что приводит к более быстрому возникновению и усилению тяжести пневмокониоза. Аэрозоли некоторых металлов (ванадий, молибден, марганец, кадмий и др.), пыль ядохимикатов (гексахлоран и др.) при несоблюдении гигиенических условий труда у отдельных рабочих могут вызывать профессиональные заболевания. Профилактические мероприятия

Мероприятия по ограничению неблагоприятного воздействия пыли на производстве должны быть комплексными и включать меры технологического, сани-тарно-технического, медико-профилактического и организационного характера.

Технические мероприятия по борьбе с пылью разнообразны и зависят от свойства пыли, характера технологического процесса и вида оборудования.

Устранение образования пыли на рабочих местах путем изменения технологии производства - основной путь профилактики пылевых заболеваний. Так, использование в литейном производстве литья под давлением позволило устранить работы с формовочной землей, а химические методы очистки литья исключили операции, связанные с пылеобразованием.

В машиностроительной промышленности замена пескоструйной очистки литья дробеструйной или гидроочисткой, очисткой с помощью кислот полностью исключает опасность силикоза. Значительно уменьшилась возможность возникновения силикоза в производстве огнеупоров благодаря замене кварцитового и динасового сырья магнезитовым.

Эффективной мерой по предупреждению пневмо-кониозов является комплексная автоматизация труда, при которой управление оборудованием происходит с дистанционных пультов и щитов, вынесенных в отдельные изолированные помещения с благоприятными условиями труда. Так, на асфальтобетонных, цементных комплексно-автоматизированных предприятиях содержание пыли в таких помещениях не превышает предельно допустимых величин.

На автоматизированных производствах, где пульты управления расположены в помещениях с пылящим оборудованием, борьба с пылью может быть эффективной только при рационально-устроенном санитарно-техническом оснащении источников пылеобразования (укрытие, вентиляция).

При транспортировке, погрузке, разгрузке, затаривании сухих, пылящих материалов весьма перспективно использование пневмотранспорта, когда перемещение материалов проводится с помощью сжатого воздуха по трубам, а места выхода этих материалов должны быть оборудованы аспирацией с последующей эффективной пылеочисткой.

Процессы сушки порошковых и пастообразных материалов следует осуществлять в закрытых аппаратах непрерывного действия под разряжением - в сушильных барабанах, ленточных и распылительных сушилках, вальцовых, гребковых сушилках и др.

Увлажнение сырья, размол материала во влажном состоянии или подача в зону размола пара, брикетирование, гранулирование пылящих материалов ведут к значительному снижению запыленности воздуха в рабочей зоне. Замена сухой переработки на мокрую привела к полной ликвидации запыленности воздуха в подготовительных цехах производства керамзита.

Для удаления пыли необходимо использовать механическую местную вытяжную вентиляцию (кожухи, вытяжные шкафы, в отдельных случаях бортовые отсосы). Основные гигиенические требования для местной вытяжной вентиляции - полное укрытие места пылеобразования и соблюдение достаточных скоростей воздуха в рабочих сечениях и неплотностях кожухов (в зависимости от вида пыли - не менее 0,7-1,5 м/с). Воздух перед выбросом в атмосферу должен очищаться от пыли.

В комплекс санитарно-бытовых помещений должны быть включены помещения для хранения и перезарядки респираторов, для очистки спецодежды от пыли.

К лечебно-профилактическим мероприятиям относятся организация и проведение предварительных и периодических медицинских осмотров, применение ингаляторов для профилактики и лечения верхних дыхательных путей (щелочные ингаляции), фотариев для ультрафиолетового облучения. В качестве можно рекомендовать противопылевые респираторы. При отдельных видах работ (пескоструйные работы) рекомендуется применять шлемы-скафандры или костюмы с подачей в зону дыхания рабочего чистого воздуха.

ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПЫЛИ И ЕЕ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

При многих технологических процессах на строительных площадках и в производстве строительных изделий и конструкций в воздушную среду выделяется пыль.

Пыль - это мельчайшие твердые частицы, способные некоторое время находиться в воздухе или промышленных газах во взвешенном состоянии. Пыль образуется при рытье котлованов и траншей, монтаже зданий, обработке и подгонке строительных конструкций, отделочных работах, очистке и окраске поверхностей изделий, при транспортировании материалов, сжигании топлива и т. п.

Пыли характеризуются химическим составом, размерами и формой частиц, их плотностью, электрическими, магнитными и другими свойствами.

Поскольку поведение в воздухе пылевых частиц и их вредность связаны с крупностью, изучению этих свойств пылей уделяется первостепенное значение. Степень измельчения пыли называется ее дисперсностью. Дисперсный состав может быть представлен в виде суммы масс частиц определенных размеров, выраженных в % от общей массы. При этом масса всей пыли разделяется на отдельные фракции. Фракцией называют долю частиц, размеры которых находятся в определенном интервале значений, принятых в качестве нижнего и верхнего пределов.

Дисперсный состав пыли может быть представлен в виде таблиц, математических выражений или графиков. Для графического изображения используют интегральные и дифференциальные кривые распределения частиц по массе. Иногда дисперсный состав выражают в % по числу частиц.

Поведение пылевых частиц в воздухе связано с их скоростью витания. Скоростью витания частиц называют скорость их осаждения под действием силы тяжести в спокойном, невозмущенном воздухе. Скорость витания используют в расчетах пылеулавливающих аппаратов как одну из основных характеристических величин.

Поскольку частицы пыли в большинстве своем имеют неправильную форму, за размер частиц принимают их эквивалентный диаметр. Эквивалентный диаметр - это диаметр условной шарообразной частицы, скорость витания которой равна скорости витания действительной пылевой частицы.

ОЦЕНКА ВРЕДНОСТИ ПЫЛИ

Пыль представляет собой гигиеническую вредность, так как она отрицательно влияет на организм человека. Под воздействием пыли могут возникать такие заболевания, как пневмокониозы, экземы, дерматиты, конъюнктивиты и др. Чем мельче пыль, тем она опаснее для человека. Наиболее опасными для человека считаются частицы размером от 0,2 до 7 мкм, которые, попадая в легкие при дыхании, задерживаются в них и, накапливаясь, могут стать причиной заболевания. Существует три пути проникновения пыли в организм человека: через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу. Пыль токсичных веществ (свинца, мышьяка и др.) может привести к острому или хроническому отравлению организма. Помимо этого пыль ухудшает видимость на строительных объектах, снижает светоотдачу осветительных устройств, повышает абразивный износ трущихся изделий машин и механизмов. В результате этих причин снижается производительность и качество труда и ухудшается общая культура производства.

Гигиеническая вредность пыли зависит от ее химического состава. Наличие в пыли веществ с токсическими свойствами повышает ее опасность. Особую опасность представляет диоксид кремния SiO 2 , который вызывает такое заболевание, как силикоз. В зависимости от химического состава пыль подразделяется на органическую (древесная, хлопковая, кожевенная и др.), неорганическую (кварцевая, цементная, карборундовая и др.) и смешанную.

Концентрация пыли в реальных производственных условиях может составлять от нескольких мг/м3 до сотен мг/м3 Санитарными нормами (СН 245-71) установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) пыли в воздухе рабочей зоны. В зависимости от химического состава пылей их ПДК колеблются в пределах от 1 до 10 мг/м3. Установлены также предельно допустимые концентрации пыли для воздушной среды населенных мест. Величины этих концентраций значительно меньше, чем в воздухе рабочей зоны и для нейтральной атмосферной пыли составляют 0,15 мг/м3 (среднесуточная ПДК) и 0,5 мг/м3 (максимально-разовая ПДК).

Измерение концентрации пыли в воздухе чаще всего проводят весовым методом, реже - счетным. Весовой метод основан на принципе получения привеса аналитического фильтра при пропускании через него определенного объема исследуемого воздуха. Аналитические фильтры типа АФА, изготовленные из нетканого фильтрующего материала, имеют высокую эффективность пылезадержания (около 100 %) и считаются «абсолютными». Для просасывания воздуха через фильтр используют специальные приборы ‑ аспираторы.

Счетный метод основан на предварительном выделении пыли из воздуха с осаждением ее на покровные стекла и последующем подсчете числа частиц с помощью микроскопа. Концентрация пыли в этом случае выражается числом частиц, приходящихся на единицу объема воздуха.

Весовой метод определения концентрации пыли является основным. Он стандартизован и применяется органами санитарного надзора для контроля качества воздушной среды на промышленных предприятиях.

Дисперсный состав пыли может быть определен различными методами. Применяемые для этих целей приборы по принципу действия подразделяют на две группы: 1) без осаждения пыли из потоков газа ‑ импакторы НИИОГАЗ, импактор НИХФИ им. Карпова и др.; 2) с предварительным осаждением пыли и ее последующим анализом - воздушный классификатор МИОТ, жидкостный прибор с подъемной пипеткой ЛИОТ, центробежный сепаратор Бако и др.

СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЫЛИ

Для предупреждения загрязнения пылью воздушной среды в производственных помещениях и защиты работающих от ее вредного воздействия необходимо проведение следующего комплекса мероприятий.

Максимальная механизация и автоматизация производственных процессов. Это мероприятие позволяет исключить полностью или свести к минимуму количество рабочих, находящихся в зонах интенсивного пылевыделения.

Применение герметичного оборудования, герметичных устройств для транспорта пылящих материалов. Например, использование установок пневматического транспорта всасывающего типа позволяет решать не только транспортные, но и санитарно-гигиенические задачи, так как полностью исключает пылевыделения в воздушную среду помещений. Аналогичные задачи решает и гидротранспорт.

Использование увлажненных сыпучих материалов. Наиболее часто применяется гидроорошение с помощью форсунок тонкого распыла воды.

Применение эффективных аспирационных установок. На заводах по производству строительных конструкций такие установки позволяют удалять отходы и пыль, образующиеся при механической обработке газобетона, древесины, пластмасс и других хрупких материалов. Аспирационные установки успешно применяют при процессах размола, транспортирования, дозирования и смешения строительных материалов, при процессах сварки, пайки, резки изделий и др.

Тщательная и систематическая пылеуборка помещений с помощью вакукуумных установок (передвижных или стационарных). Наибольший гигиенический эффект позволяют получить стационарные установки, которые при высоком разрежении в сетях обеспечивают качественную пылеуборку значительных производственных площадей.

Очистка от пыли вентиляционного воздуха при его подаче в помещения и выбросе в атмосферу. При этом выбрасываемый вентиляционный воздух целесообразно отводить в верхние слои атмосферы, чтобы обеспечить его хорошее рассеяние и тем самым ослабить вредное воздействие на окружающую среду.

Применение в качестве индивидуальных средств защиты от пыли респираторов (лепестковых, шланговых и др.), очков и противопыльной спецодежды.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПЫЛЬ. ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ,

СВЯЗАННЫЕ С РАБОТОЙ НА ПРОИЗВОДСТВАХ С ВЫСОКОЙ ЗАПЫЛЕННОСТЬЮ ВОЗДУХА.

ВИДЫ ПНЕВМОКОНИОЗОВ И ИХ ПРОФИЛАКТИКА .

Производственная пыль занимает одно из первых мест среди причин профессиональной патологии. Это обусловлено тем, что большое количество пыли образуется при многих производственных процессах: при размоле, шлифовке, сверлении, дроблении, просеивании, электросварке, взрывных работах и транспортировке пылящих материалов. Большая запыленность воздуха имеет место в шахтах, рудниках и при некоторых сельскохозяйственных работах.

Действие пыли на организм зависит в основном от химического состава пыли, от степени запыленности воздуха, от размеров и формы пылевых частиц.

Степень запыленности воздуха выражают в миллиграммах пыли на1 м3 воздуха. В чистом воздухе содержится меньше 1 мг пыли в1 м3. При большой запыленности содержание пыли в воздухе достигает сотен и даже тысяч миллиграммов в1 м3.

Размер пылинок влияет на продолжительность пребывания их во взвешенном состоянии в воздухе и на глубину проникновения в дыхательные пути. Крупные пылинки, имеющие в поперечнике больше 10 (л, быстро, в течение нескольких минут, выпадают из воздуха. Они задерживаются в верхних отделах дыхательных путей и оказывают вредное действие на них. Обволакиваясь слизью, задержавшиеся пылинки удаляются из верхних дыхательных путей при чихании и кашле. Часть слизи заглатывается, и, если пыль ядовитая, она может проявить свои токсические свойства, всосавшись через слизистую оболочку пищеварительного тракта. Альвеол легких крупные пылинки почти не достигают. Пылинки размером менее 10 (л могут часами носиться в воздухе, не выпадая. Они проникают через дыхательные пути до альвеол легких, вызывая пневмокониозы - заболевания, в основе которых лежит фиброз легкого и связанные с ним изменения. При дыхании через рот или при глубоком дыхании во время выполнения тяжелой физической работы в легкие проникает больше пыли.

Крупные твердые пылевые частицы, имеющие в поперечнике более 10 (.1, при наличии. острых граней или зазубренных краев (стекло, кварц, железные опилки) могут сильнее травмировать слизистую оболочку дыхательных путей, чем мягкие пылинки с гладкими, тупыми краями (мел, уголь). Форма более мелких частиц не имеет значения в патологии.

Химический состав производственной пыли очень разнообразен и во многих случаях именно он определяет характер вредного действия пыли.

Влияние пыли на организм очень многообразно. Даже индифферентная пыль, попадая в глаз, оказывает раздражающее действие. К этому может присоединиться действие микроорганизмов, в результате чего возникают конъюнктивиты и кератиты.

Индифферентная пыль, закупоривая протоки потовых и сальных желез, нарушает потоотделение и играет определенную роль в возникновении фолликулитов, угрей и гнойничковых заболеваний кожи. Пыль, обладающая раздражающим действием, вызывает воспалительные заболевания кожи и образование язв (пыль известковая, фтористого натрия, мышьяковая и др.).

При длительном воздействии индифферентной пыли на слизистые оболочки верхних дыхательных путей развивается вначале гипертрофический катар (ринит, трахеит, бронхит), который переходит в атрофический катар. Фтористая, хромовая, известковая и некоторые другие виды пыли, обладающие раздражающим действием, могут вызвать изъязвления слизистой оболочки носа, носовые кровотечения и боли в носу.

Проникающая в легочные альвеолы пыль, распространяясь по лимфатической сети в легких, вызывает разрастание соединительной ткани, т. е. фиброз легкого. В дальнейшем соединительная ткань сморщивается, образуются рубцы, сдавливающие сосуды и мелкие разветвления бронхиального дерева; отдельные участки легких спадаются В итоге нарушается основная функция легких - газообмен и кровообращение в малом круге. К симптомам хронического бронхита присоединяется одышка, недостаточность сердечной деятельности, понижается работоспособность.

Наиболее тяжелым видом пневмокониоза является с и л и коз , вызываемый вдыханием в производственных условиях кварцевой пыли, содержащей свободную двуокись кремния (рудники, очистка литья песком и др.). Вначале кварцевая пыль действует механически, а далее, по мере растворения двуокиси кремния, и химически. При силикозе, кроме фиброза, имеет место распад легочной ткани с образованием каверн, что приводит к кровохарканью. Силикоз часто осложняется туберкулезом легких. Двуокись кремния растворяется очень медленно. Поэтому даже после прекращения работы силикоз может некоторое время прогрессировать за счет продолжающегося растворения ранее отложившейся в легких двуокиси кремния. При силикозе поражаются не только легкие, но и другие органы. Силикоз развивается лишь после нескольких лет вдыхания пыли.

Кроме силикоза, известны пневмокониозы, вызываемые пылью угля, асбеста, железа и других веществ. Они носят название антракоза, асбестоза, сидероза . Кроме асбестоза, клиническое течение их значительно более легкое, чем силикоза. Так, например, антракоз является медленно и относительно доброкачественно протекающим заболеванием, редко осложняющимся туберкулезом. Повидимому, тяжесть антракоза зависит от количества примеси кремния к углю.

Пыль пеньки, льна, муки, зерна, хлопка и ряда других веществ обладает аллергенными свойствами, и у чувствительных к ней лиц может вызвать конъюнктивиты, риниты и астматические приступы аллергического происхождения. Пыль, содержащая токсические вещества, вызывает производственные отравления; пыль с примесью радиоактивных веществ ведет к лучевой болезни; инфицированная пыль может явиться причиной заболевания туберкулезом, актиномикозом, сибирской язвой, грибковыми и другими инфекционными заболеваниями.

Борьба с пылью и предупреждение «пылевой» патологии являются серьезной задачей гигиены труда. По гигиеническим нормативам, содержание пыли (нетоксической) в воздухе производственных помещений не должно превышать 10 мг в1 м3, если в ней меньше 10% примеси кремния, и не превышать 2 мг, если в пыли содержится более 10% кремния.

В ряде производств можно освободиться от пыли путем изменения технологии производства, например вместо очистки литья пескоструйным аппаратом теперь на многих заводах и фабриках очищают его с помощью сильной струи воды и дроби. В других случаях значительный эффект дает замена сухих способов работы влажными, например орошение отбитой руды или газопылевых облаков после взрыва, мокрое бурение в шахтах и рудниках, мокрая шлифовка изделий. Введение мокрого бурения резко снизило заболеваемость силикозом рабочих рудников. Во всех случаях процессы, связанные с образованием пыли или транспортировкой пылящих материалов, должны быть по возможности герметизированы и механизированы. Места пылеобразования максимально укрывают кожухами, соединенными с воздуховодами вытяжной вентиляции. Большое количество пыли оседает на пол производственных помещений. Регулярной уборкой помещения влажным способом или пылесосами можно предупредить вторичное взвешивание пылевых частиц в воздухе помещений.

Если перечисленные мероприятия не дают нужного эффекта или неприменимы на данном производстве, то приходится прибегать к мерам индивидуальной защиты. Для защиты глаз применяют противопылевые очки; для защиты дыхательных путей - ватномарлевые повязки или противопылевые респираторы, в которых пыль задерживается на бумажном или асбестовом фильтре: для защиты кожи - противопылевые комбинезоны. Спецодежду и нательное белье необходимо систематически стирать, особенно если пыль обладает раздражающим действием. После работы следует вымыться под душем. На производствах, где возможно вредное действие пыли на работающих, особенно кварцевой пыли, систематически проводят медицинские осмотры рабочих с рентгенографией легких для выявления ранних стадий заболеваний. Хронические заболевания органов дыхания являются основными противопоказаниями при приеме на работу, при которой возможно действие пыли на организм.

Борьба с производственной пылью представляет одну из важнейших задач гигиены труда, так как воздействию пыли может подвергаться большое число работающих. Пыль является основной производственной вредностью в горнодобывающей промышленности (добыча угля, металлических руд и др.), в производстве строительных материалов (огнеупорные изделия, кирпич, цемент), фарфоро-фаянсовый, мукомольной промышленности, чугуно-медно-сталелитейных и других цехах металлургической и машиностроительной промышленности, в подготовительных и прядильных цехах текстильной промышленности, сельском хозяйстве и многих других отраслях народного хозяйства.

Вдыхание пыли может привести к специфическим заболеваниям (пневмокониозу), способствовать возникновению и распространению таких заболеваний, как ларингит, трахеит, бронхит, пневмония, туберкулез легких, заболевания кожи.

Борьба с производственной пылью является не только гигиенической, но и экономической задачей. Некоторые виды пыли (цементная, сахарная, мучная, содовая и др.) представляют ценность как продукт производства, и потеря его наносит экономический ущерб. Пыль способствует быстрому износу производственного оборудования, может служить причиной брака (точное приборостроение, переработка фторопластов). При определенных условиях возможны взрывы пыли.

Классификация производственной пыли

Пыль - понятие, характеризующее физическое состояние вещества, а именно раздробленность его на мельчайшие частицы. Взвешенные в воздухе твердые частицы представляют собой дисперсную систему, в которой дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсионной средой - воздух. Дисперсную систему взвешенных твердых частиц в воздухе, т. е. пыль, называют аэрозолем. Если в воздухе взвешены однородные по своим физико-химическим свойствам частицы, систему называют моногенной, или однофазной; если пылевые частицы, взвешенные в воздухе, по своим физико-химическим свойствам различны, система носит название гетерогенной, или многофазной.

С гигиенической точки зрения аэрозоли, для которых характерно токсическое действие вследствие их химических свойств (например, аэрозоли свинца, окиси цинка, мышьяка и многие другие), относят к промышленным ядам.

По характеру веществ, из которых пыль образовалась, известна следующая ее классификация:
I) Органическая пыль:
а) растительная пыль (древесная, хлопковая и др.);
б) животная (шерстяная, костяная и др.);
в) искусственная органическая пыль (пластмассовая и др.).

II) Неорганическая пыль:
а) минеральная (кварцевая, силикатная и др.);
б) металлическая (железная, алюминиевая и др.).

III) Смешанная пыль (пыль при шлифовке металла, при зачистке литья и др.).

Однако такая классификация пыли недостаточна для ее гигиенической оценки. Для этой цели пользуются классификацией пыли по ее дисперсности и способу образования и соответственно различают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации.

Аэрозоли дезинтеграции образуются при добавлении какого-либо твердого вещества, например в дезинтеграторах, дробилках, мельницах, при бурении и других процессах. При этом чем тверже Тело, тем меньше размеры образующихся частиц. Аэрозоли дезинтеграции в значительной мере состоят из пылинок больших размеров, хотя в их состав входят также ультрамикроскопические частицы.

Аэрозоли конденсации образуются из паров металлов, металлоидов и их соединений, которые при охлаждении превращаются в твердые частицы. Например, в воздухе конденсируются пары цинка и алюминия при их плавлении, пары металлов при электросварке. При этом размеры пылевых частиц значительно меньше, чем при образовании аэрозолей дезинтеграции.

Частицы аэрозолей дезинтеграции и конденсации различаются также тем, что первые имеют всегда неправильную форму, представляются в виде обломков, а вторые - вид рыхлых агрегатов, состоящих из отдельных частиц правильной кристаллической или шарообразной формы.

Советский исследователь Н. А. Фукс выделяет две группы аэрозолей по их дисперсности:
а) пыль - к ней относятся все твердые частицы, образующиеся при дезинтеграции, независимо от их размеров и включающие пылинки субмикроскопического размера;
б) дымы - к ним относятся конденсационные аэрозоли с твердой дисперсной фазой. К дымам можно отнести также аэрозоли, образующиеся при неполном сгорании топлива, дым хлористого аммония и др.