Материал: Комплексная безопасность. Колодяжный С.А., Ситников И.В

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Комплексная безопасность, Вып. 2(2), 2017

УДК 331.45:574

ПРОБЛЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПЫЛИ И ЕЕ ДИСПЕРСНОСТИ В ВЫБРОСАХ НА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЗАВОДАХ

С. А. Сазонова, С. Д. Николенко, В. Я. Манохин, В. И. Буянов

Сазонова Светлана Анатольевна, Воронежский государственный технический университет, кандидат технических наук, доцент кафедры техносферной и пожарной безопасности, е-mail: Sazonovappb@vgasu.vrn.ru.

Николенко Сергей Дмитриевич, Воронежский государственный технический университет, кандидат технических наук, профессор кафедры техносферной и пожарной безопасности, е-mail: nikolenkoppb1@yandex.ru.

Манохин Вячеслав Яковлевич, Воронежский государственный технический университет, доктор технических наук, профессор кафедры техносферной и пожарной безопасности, е-mail: manohinprof@mail.ru.

Буянов Виктор Иванович, Воронежский государственный технический университет, доцент кафедры техносферной и пожарной безопасности, е-mail: buyanovppb@vgasu.vrn.ru.

Технологические процессы на асфальтобетонных заводах сопровождаются выбросом вредных веществ и пыли. Отбор проб при анализе пыли осуществляют протягиванием запыленного газа через фильтрующие материалы. Рассмотрены способы отбора проб воздуха на пыль при испытании вентиляционных систем.

Приведены расчеты по отбору проб в условиях изокинетичности. Определены ориентировочные объемы воздуха при отборе проб, концентрация пыли, валовые выбросы вредных веществ в атмосферу, средняя запыленность в газоходе, общее количество пыли в потоке. Результаты контроля запыленности воздушной среды используются для выбора способа защиты от пыли с целью обеспечения требуемого уровня экологической безопасности и безопасности труда на опасных и вредных производствах.

Ключевые слова: асфальтобетонные заводы, технологические процессы, экологическая безопасность, безопасность труда, вредные вещества, предельно допустимые концентрации.

Введение. На асфальтобетонных заво-

ориентировочно безопасные уровни вредно-

дах (АБЗ) технологические процессы харак-

сти веществ. Контроль над состоянием атмо-

теризуются значительным объемом выделяе-

сферы [4, 5, 6] проводится по результатам ин-

мых вредных веществ, выбрасываемых в ат-

вентаризации источников загрязнения атмо-

мосферу, которые представляют угрозу окру-

сферы, которая проводится как для организо-

жающей среде. Выделение вредных веществ

ванных, так и для не организованных выбро-

сопровождают все стадии приготовления ас-

сов. Пыль и вредные вещества в ее составе от -

фальтобетона. Загрязняющие атмосферу ве-

рицательно влияют на требуемый уровень

щества, отходящие от АБЗ , наносят огромный

 

безопасности труда [7, 8, 9].

ущерб объектам экономики и здоровью лю-

Отбор проб при анализе пыли АБЗ.

дей [1]. С целью повышения уровня безопас-

По крупности уловленная пыль АБЗ состоит

ности труда необходимо провести анализ эко -

в основном из фракций 650 – 1 мкм. Отбор

логической

безопасности

технологическихпроб при анализе пыли

АБЗ осуществлялся

процессов на АБЗ и затем предложить ком-

протягиванием запыленного газа через филь-

плекс мероприятий по уменьшению выбросов

 

трующие материалы. При этом применяются

опасных и вредных веществ в атмосферу ра-

электроаспирационные

приборы различной

бочих зон.

 

 

 

конструкции, обладающие достаточной мощ-

Допустимое содержание вредных ве-

ностью и обеспечивающие необходимую ско -

ществ в атмосфере населенных пунктов и

в рость протягивания воздуха. Наиболее удоб-

воздухе рабочей зоны помещений [2, 3] регла-

ным и соответствующим нормативным тре-

ментируется

нормативами, указывающими

бованиям являются электроаспиратор модели

предельно

допустимые

концентрации

или822 ТУ 64-1-862-77.

 

© Сазонова С. А., Николенко С. Д., Манохин В. Я., Буянов В. И., 2017 76

Комплексная безопасность, вып. 2(2), 2017

Для использования аспиратора в поле-

литы. Эти сорбенты имеют большую удель-

вых условиях было применяется простое при -

ную поверхность, химически инертны и обла -

способление, позволяющее производить од-

дают

высокими

адсорбционными - свой

новременный отбор четырех проб воздуха с

ствами. Фильтры поставляются Всесоюзным

различными скоростями. Для улавливания из

объединением "Изотоп".

воздуха высокодисперсных аэрозолейды-

Приемы отбора проб из воздуховодов

мов, туманов, пыли - применяются различные

существенно отличаются от техники опреде-

фильтрующие

волокнистые

материа.

лыения запыленности воздуха производствен-

Фильтры в виде диска закладывают в метал-

ных помещений. Существуют два способа от-

лический или плексигласовый патрон. Ис-

бора проб воздуха на пыль при испытании

пользуют широко применяемые аналитиче-

вентиляционных систем:

ские фильтры АФА.

 

 

а)

метод внутренней фильтрации,

В

качестве

основы для

фильтра - испри котором пылеотборное устройство уста-

пользуют

тонковолокнистый фильтрующий

навливается непосредственно в воздуховоде;

материал ФП (фильтр Петрянова) и мелко ис-

б)

метод внешней фильтрации, ко-

толченный сорбент, который вводят во внут-

гда пылеулавливающее устройство распола-

ренние слои материала. Сорбентами могут

гается вне воздуховода и исследуемый воздух

служить различные марки активного угля , из-

направляется к аналитическому фильтру с по -

мельченный силикагель марки

КСК и цео-

мощью пылеотборной трубки (рисунок).

Рис. Схема отбора проб пыли методом внешней фильтрации значений ТКО:

1 - пылезаборная трубка; 2 - резиновый шланг Æ 12 мм; 3 - электроаспиратор ЭА-30; 4 – аллонж.

Пробы воздуха из вентиляционных си -

где V - расход (объемная скорость) воздуха в

стем для получения правильных результатов

л/мин, контролируемый по индикатору рас-

отбираются с соблюдением принципа изоки-

хода; W - линейная скорость воздуха в возду-

нетичности. Скорость воздуха во входном от -

ховоде в точке отбора пробы , вычисляемая по

верстии пылеотборного устройства

должна данным

аэродинамических замеров, м/с; d -

быть равной скорости воздуха в воздуховоде.

диаметр

входного отверстия пылеотборного

Расчеты по отбору проб в условиях изокине-

устройства, мм.

тичности производят по формуле:

 

В сечении воздуховода, в котором

V=0,047 × W ×d2 ,

(1)

намечен отбор пылевых проб путем инстру-

77

 

 

 

 

 

 

 

 

Комплексная безопасность, Вып. 2(2), 2017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ментальных замеров, определяется поле ско-

 

 

 

Рекомендуемые размеры

наконечни-

 

ростей воздуха. По величинам усредненной

ков представлены в табл. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скорости воздуха в воздуховоде(W, м/с) и

 

 

 

Отбор аспирируемого воздуха зависит

 

расхода аспирируемого воздуха(V, л/мин)

от предполагаемого содержания пыли и опре -

 

определяется диаметр (d, мм) входного отвер-

деляется

 

необходимостью

накопления

в

стия наконечника:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фильтре такого количества пыли, которое до-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

статочно для надежного определения привеса

 

 

 

 

 

d = 4.6

 

V

.

 

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1-2 мг) и не превысит пылеемкости применя -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

 

 

 

 

 

 

W

набора

 

 

 

 

емого фильтра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имеющегося

 

выбирали

Ориентировочные

объемы

воздуха

 

наконечник с

ближайшим

к вычисленномупри отборе проб установились по табл.2.

 

значению

диаметром. Расход воздуха (V,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л/мин), необходимый для обеспечения изоки-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нетичности, определяют, исходя из заданных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значений скорости (W, м/с) и диаметра (d мм).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендуемые размеры наконечников

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

нако-

1

 

1,2

 

1,4

 

1,7

 

2,0

 

2,3

 

2,6

 

 

3

 

3,5

4

 

5

 

6

 

 

 

7

8

 

 

 

 

 

 

нечника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр

 

4,6

 

5,0

 

5,5

 

6,0

 

6,5

 

7,0

 

7,4

 

 

8,0

 

8,6

9,2

 

10,3

 

11,3

 

12,2

13,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендуемые расходы воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предполагаемая концентрация пыли, мг/м3

 

 

 

 

 

 

Объем воздуха, м3

 

 

 

 

 

 

 

 

Менее 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

свыше 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отбор пробы заканчивается включе-

 

 

 

 

 

 

 

Vt

 

×237 × B

 

 

 

 

 

 

нием аспиратора с фиксацией времени набора

 

 

 

 

 

V0

=

 

 

 

,

 

(4)

 

 

 

 

 

 

(273 + t0 ) ×760

 

 

пробы в

рабочем

журнале. Фильтры

с

про-

где V

=V ×10-3

- объем воздуха, протянутого

 

бами доставлялись в лабораторию для взве-

 

 

 

t

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шивания и выдерживались в течение30 мин

через аллонж при данной температуре и дав-

 

при комнатной температуре в исходных усло -

лении, м3; В - атмосферное давление, мм рт.

 

виях для приведения их в равновесие с темпе -

ст.; - температура воздуха, °С; V0 - скорость

 

ратурой и влагой окружающего воздуха.

 

 

 

пропускания воздуха через аллонж, л/мин; t

 

 

 

Привес фильтра определяется на тех

- время пропускания, мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

же весах, на которых проводилось взвешива-

 

 

 

Валовые выбросы вредных веществ в

 

ние чистых фильтров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

атмосферу в том числе и пыли определялись

 

 

 

Концентрация пыли

вычислялась по

по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M = Q ×V ×10-3 ,

 

(5)

 

 

 

 

 

 

 

 

q2 - q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q =

,

 

(3)

 

где М - валовые выбросы вредных веществ в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V2

 

 

 

 

 

 

 

атмосферу, г/с; Q - концентрация вредных ве-

 

где Q - содержание пыли в воздухе, мг/м3; q2

ществ в удаляемом воздухе, мг/м; V1 - объем

 

- вес фильтра с пылью, мг; q1 - вес чистого

воздуха,

удаляемого

 

вентустановкой (м3/с),

 

фильтра, мг; V2 - объем воздуха (м3), приве-

определялся по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

денный к нормальным условиям, т.е. такому

 

 

 

 

 

V = F

 

2 × g × Pдин

,

 

(6)

 

объему, который он занимал бы при темпера-

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

туре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. и опреде-

где F - площадь сечения воздуховода, м2; g -

 

ляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78

Комплексная безопасность, вып. 2(2), 2017

ускорение свободного падения, 9,8

м/с2;

Рдин - динамическое давление, кг/м2;

r -

плотность воздуха при замеренных температуре и атмосферное давление, кг/м3.

Валовые выбросы вредных веществ за

год определялись по формуле:

 

M Г = 3600 ×М ×Т ×10-6 ,

(7)

где Мг - валовые выбросы вредных веществ в год, т/год; М - валовые выбросы вредных веществ в секунду, г/с; Т - годовой фонд времени работы вентустановки, (определялась, в каждом конкретном случае с учетом количества смен работы на асфальтобетонном -за воде и фактического времени работы асфальтобетонного завода в год, час.).

Средняя запыленность в газоходе , проведенная к объему газа при«нормальных

условиях» gоср

определяется также по

фор-

муле:

 

 

m1 + m2 +...mn

 

 

gоср

=

 

×1000,

(8)

(Vop1 +Vop2 +... +Vopn ) ×t × N

 

 

 

 

где m1 –суммарный привес пыли всех фильтров из I-того штуцера (i=1,2,…n), г; t - время отсоса (одинаковое для всех точек), мин; N - количество замеров (или фильтров) в каждом штуцере; Vopn – количество просасываемого газа из i-го штуцера (i=1,2,…n), нл/мин.

Общее количество пыли, содержащееся в потоке, определяется по формуле:

G =

gocp ×V0

,

(9)

 

1000

 

 

где G –количество пыли, кг/ч; Vо –количество проходящего через газоход газа, нм3 /ч.

Вычислив один раз gocp , в последующем, при измерении пылевого потока среднюю запыленность в газоходе gocp подсчитывают по величине запыленности goi, замеренной в одной выбранной точке.

Для этого предварительно определяют коэффициент поля запыленности в этой точке

a3i по результатам уже сделанных замеров:

a3i

=

gocp

,

(10)

 

где

 

goi

 

 

 

 

 

goi =

mi

.

(11)

Vopi ×t × N

 

 

 

Затем проводят отбор запыленности в точке, для которой подсчитан коэффициент поля запыленности a3i, и рассчитывают:

 

g ' =

m '

 

,

 

(12)

 

i

 

 

 

V ' ×t '

× N '

 

 

 

oi

 

 

 

 

 

 

cpi

 

 

 

 

 

 

gocp'

=a3i × goi' .

 

 

(13)

Индекс «»

относится

 

к

определе-

нию средней запыленности в газоходе по от-

бору пробы только в выбранной I-ой точке.

Практическое

применение

резуль-

татов контроля

запыленности воздушной

среды на АБЗ. Результаты

контроля запы-

ленности

воздушной

 

 

производственной

среды используются для выбора способа защиты от пыли при:

¾герметизации пылящего оборудова-

ния;

¾местном укрытии узлов перегрузки строительных материалов;

¾очистке воздуха с помощью циклов;

¾применении электрофильтров;

¾применении пылеосадительных камер ;

¾увлажнении материалов и других ме-

тодах.

Своевременное устранение влияния на здоровье людей от выброса вредных и опасных веществ при производстве асфальтобетона позволит обеспечить требуемые уровни

экологической безопасности технологических процессов и безопасности труда [10, 11, 12, 13] на опасных и вредных производствах. В работе использованы материалы исследова -

ний [14, 15].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Манохин, В.Я. Научно-практические и методологические основы экологической безопасности технологических процессов на асфальтобетонных заводах/ В.Я. Манохин // автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук/ Санкт-Петер-

бург, 2004.

79

Комплексная безопасность, Вып. 2(2), 2017

2.Николенко, С.Д. Защита атмосферного воздуха с целью обеспечения безопасных усло - вий труда на асфальтобетонных заводах/ С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, М.В. Манохин // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материало-

ведения. - 2016. - № 2 (13). - С. 66-75.

3.Сазонова, С.А. Расчет рассеивания параметров выброса вредных веществ на промышленной площадке и выбор эффективных мер по обеспечению безопасности труда / С.А. Сазонова, М.В. Манохин, В.Я. Манохин // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 2.

-С. 51-54.

4.Манохин, М.В. Защита атмосферы от выбросов и оценка условий труда на асфальтобетонных заводах / М.В. Манохин, В.Я. Манохин, С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. 2016. Т. 9. № 3. С. 42-45.

5.Сазонова, С.А. Особенности обеспечения безопасности труда и охрана окружающей среды на асфальтобетонных заводах / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, В.Я. Манохин // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 3. - С. 49-52.

6.Манохин, М.В. Разработка конструктивных решений по охране труда обеспечивающих обезпыливание выбросов на асфальтобетонных заводах/ М.В. Манохин, С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, В.Я. Манохин // Научный вестник Воронежского государственного архитек- турно-строительного университета. Серия: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения. - 2016. - № 2 (13). - С. 60-65.

7.Манохин, М.В. Безопасность труда в технологическом процессе "горячего" приготовления асфальтобетона / М.В. Манохин, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Я. Манохин // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения . - 2016. - № 2 (13). - С. 76-82.

8.Сазонова, С.А. Создание безопасных условий труда на асфальтобетонных заводах/ С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, М.В. Манохин // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения. - 2016. - № 2 (13). - С. 83-88.

9.Сазонова, С.А. Обеспечение пожаровзрывобезопасности и безопасности труда на асфальтобетонных заводах / С.А. Сазонова, М.В. Манохин, С.Д. Николенко // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 2. - С. 54-57.

10.Сазонова, С.А. Требования к безопасности труда на асфальтобетонных заводах при погрузочно-разгрузочных работах / С.А. Сазонова, В.Я. Манохин, С.Д. Николенко // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 2. - С. 57-60.

11.Сазонова, С.А. Обеспечение безопасности труда на асфальтобетонных и цементобетонных заводах при эксплуатации машин и оборудования/ С.А. Сазонова, М.В. Манохин, С.Д. Николенко // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 2. - С. 63-66.

12.Манохин, М.В. Экономическая эффективность мероприятий по безопасности труда в технологическом процессе "горячего" приготовления асфальтобетона / М.В. Манохин, С.А. Сазонова, С.Д. Николенко // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно - строительного университета. Серия: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения. - 2016. - № 2 (13). - С. 89-93.

13.Сазонова, С.А. Влияние запыленности рабочей зоны операторов смесителей асфальтобетонных заводов на оценку безопасности труда / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, М.В. Манохин, В.Я. Манохин // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 3. - С. 53-56.

14.Жидко, Е.А. Информационная безопасность инновационной России: проблема кадров / Е.А. Жидко, Л.Г. Попова // Информация и безопасность. - 2011. - Т. 14. - № 2. - С. 201208.

80

Источник: https://studfile.net/preview/16563856/