プラズマ切断やレーザー切断などの熱切断用途は、莫大な量のヒュームと粒子を生成します。これは、作業員に健康上のリスクをもたらし、切断機械にも有害な作用をもたらす可能性があります。

多くの場合、切断システムとの一体型集塵機を使用することで、作業員のヒュームへのばく露を軽減し、高価な機械を保護することができます。集塵機の選定や設計に際しては、熱で発生する粉塵について、粒子のサイズ、捕集、可燃性粉塵のリスクなど、フィルトレーションに対する課題を含めて考慮する必要があります。

表面捕集フィルターメディアのメリット

熱切断用途によって生成された粒子では、高性能のカートリッジ集塵機を適切に機能させる必要があります。表面捕集、ファインファイバーメディア、下降気流パターンにより、集塵機の性能が劇的に向上します。ファインファイバーは、遮断、拡散、衝突など複数のフィルタリング現象を通じて、気流から非常に細かい粒子を除去することができます。ファインファイバーはフィルターメディアの全体的な効率を高め、パルスクリーニングが効果的であるメディア表面に粒子を強制的に蓄積させます。下降気流パターンは、熱切断用途で差圧を安定させるためにも重要です。クリーニングシステムのパルスが働くと、下降気流によってフィルター表面から粒子とヒュームを除去します。ファインファイバーのないカートリッジフィルターメディアは、多くの場合、粒子がメディアファイバー内に埋没してしまい、その結果、カッティングテーブルへの空気の流れが減少し、フィルター寿命が短くなります。

集塵機のサイズの決定

集塵機のサイズは、ヒュームや粒子の捕集に必要な風量によって決まります。一般的に言えば、カッティングテーブルが広いほど粉塵捕集に必要な風量が多くなり、その結果、集塵機のサイズも大きくなります。テーブルサイズ、ワークピースが占有するテーブルの割合、切断プロセス中のテーブルのオープンゾーンの数など、その他の要素も影響します。ダウンドラフトテーブルは、粉塵の効果的な捕集に必要なエアフローを減らす目的で分割（またはゾーン分割）されることが多く、結果として集塵機のサイズが小さくなります。さらに、カッティングヘッドの数、切断技術（レーザー、プラズマ、酸素燃料など）、切断される材料、切断速度、トーチのオンタイムなどの要因に基づいてサイズを調整します。大型ワークピースの場合、複数の切断機を1台のダウンドラフトテーブルに統合することができます。

カッティングテーブルを通るエアフローは、テーブル表面で上昇ヒュームに勝るダウンドラフト速度を生成するのに十分量でなくてはなりません。ダウンドラフト速度は、ヒュームと粒子がカッティングテーブルから漏れるのを防ぐために必要な空気の最小速度であり、熱切断用途では通常150～250 ft/minですが、テーブルの設計とサイズによって異なる場合があります。

ハザード分析の必要性

他のプロセスと同様に、お客様は集塵戦略を選択する前にハザード分析を行う必要があります。熱切断プロセスではスパークが発生するのが通常で、捕集した粉塵は可燃性の場合があり、爆発や火災の危険性があります。乾式集塵機戦略では、発火源の軽減対策はもちろんのこと、さまざまな種類の金属の粒子を捕集することによるリスクの考慮も必要です。全米消防協会（NFPA）は可燃性金属粉塵のリスクを軽減するための多くの規格を公開しています。

近年、労働安全衛生局（OSHA）は、6価クロムなど多数の粉塵の許容ばく露限界（PEL）を大幅に厳格化しました。これは、ステンレス鋼などのクロムで金属を切断する用途で問題になる可能性があります。厳格化されたPELは、炭素鋼やアルミニウムなどの他の一般的な金属よりも著しく高いものです。切断プロセスからの排出を減らすために空気を再循環させる施設では、監視フィルターが必要になる場合があります。

専門家の参加

熱切断用途によって引き起こされるフィルトレーションの課題を考慮して、製造業者は管轄権を持つ機関（AHJ）の要件を満たす集塵ソリューションについてフィルトレーションの専門家に相談し、切断機械を保護し、これらの用途が生成する有害なヒュームや粒子への労働者のばく露を最小限に抑える必要があります。

参照

米国産業衛生専門官会議（ACGIH） 「産業換気 ― 推奨実務マニュアル 第27版」

全米防火協会No.68、消火ベントによる爆発保護に関する規格

全米防火協会第69号、爆発防止システムに関する規格

全米防火協会第70号、米国電気工事規定（National Electrical Code®）

全米防火協会 No.484、可燃性金属に関する規格

労働安全衛生局、1910年サブパートZ、有害物質および危険物質