Zastanawiasz się nad zamontowaniem w swoim zakładzie kolektora dymu spawalniczego z otoczenia?  Układy usuwania dymu z otoczenia zapewniają pewne korzyści, których nie są w stanie zagwarantować systemy kanałowe, przez co warto wziąć je pod uwagę. Poniżej zaprezentowano jednak niektóre wciąż pokutujące błędne przekonania. Przed podjęciem ostatecznej decyzji warto się im dokładnie przyjrzeć.

Błędne przekonanie 1: Modele przepływu powietrza można łatwo przewidzieć.

Rzeczywistość: Prawda jest taka, że nie możemy być pewni, że powietrze popłynie w określonym kierunku, tylko dlatego, że tego chcemy.  Modele przepływu powietrza można z pewnością przewidzieć za pomocą zaawansowanego oprogramowania do modelowania, ale kierunek tego procesu da się wymusić jedynie wówczas, gdy powietrze jest zamknięte w określonym zbiorniku (takim jak kanał).  Oprogramowanie do modelowania przepływu powietrza ma swoje ograniczenia. Na przebiegi przepływu powietrza wpływają bowiem wentylatory, układy uzupełniania powietrza, otwarte okna i drzwi, duże maszyny stacjonarne, maszyny ruchome, belki/słupy, zasłony, a nawet ludzie poruszający się po terenie zakładu.  Za sprawą modeli komputerowych zyskujemy ogólne wyobrażenie o przebiegach przepływu powietrza. Jedynym sposobem na to, by sprawdzić, w jaki sposób faktycznie ono przepływa są jednak pomiary jego przebiegów w rzeczywistych warunkach.

Błędne przekonanie 2: Przepływ powietrza może być wymuszany poprzez popychanie/pociąganie.

Rzeczywistość: Systemy zaprojektowane tak, aby tworzyć kołowy lub wyścigowy wzór powietrza, często nie są tak skuteczne, jak pokazano na papierze. W zależności od wielkości obiektu i zakłóceń powietrze może po prostu nie mieć wystarczającej energii, aby przepłynąć przez duży obszar i dokończyć zaprojektowany obieg.  Powietrze może być wyrzucane na duże odległości, ale praktycznie niemożliwe jest wciąganie go nawet przy bardzo niewielkiej odległości. Powietrze opuszczające kanał utrzymuje około 10% prędkości wylotowej do odległości od wylotu równej trzydzieści średnic kanału, ale powietrze wpływające do kanału porusza się z prędkością wynoszącą 10% prędkości wlotowej tylko wtedy, gdy znajdzie się w odległości od wlotu równej około jednej średnicy kanału.  Aby przezwyciężyć ten czysto fizyczny stan, należy zmusić większą objętość powietrza do poruszania się, aby zainicjować wychwytywanie dymów przy wlocie układu. Dlatego potrzeba znacznie większego wentylatora (przy znacznie wysokich kosztach energii), aby wytworzyć tego rodzaju schemat przepływu powietrza w dużych przestrzeniach i nadal może istnieć przerwa, w której tłoczone powietrze nie będzie mogło dotrzeć do następnego kolektora w obwodzie.

Błędne przekonanie 3: Usuwanie z otoczenia może być skoncentrowane na jednym obszarze.

Rzeczywistość: Strategie kontroli środowiska działają na zasadzie rozcieńczania zanieczyszczeń w momencie ich przedostania się do przestrzeni powietrznej zakładu. Następnie powietrze zakładu jest filtrowane, aby uniknąć wzrostu stężenia zanieczyszczeń powyżej dopuszczalnej wartości progowej. Zanieczyszczenia są rozcieńczane ogólnym powietrzem z zakładu, a nie tylko powietrzem pochodzącym z operacji spawalniczych lub określonych obszarów zakładu, chyba że do odizolowania obszarów zakładu wytwarzających zanieczyszczenia stosuje się bariery fizyczne.

Dysze kierunkowe mogą pomagać kierować powietrze w określonym kierunku, ale powietrze opuszczające otwór wylotowy będzie się rozpraszać w całym pomieszczeniu. Rzeczywistość jest taka, że jedynym sposobem zapobiegania rozprzestrzenianiu się dymów w ogólnym otoczeniu zakładu jest zbieranie ich u źródła i zapobieganie rozcieńczaniu zanieczyszczeń przez powietrze w zakładzie.

Błędne przekonanie 4: Układy usuwania z otoczenia mają mniejszą powierzchnię niż układy usuwania przy wielu źródłach.

Rzeczywistość: Co do zasady kolektory usuwające z otoczenia muszą być większe niż kolektory usuwające u źródła, ponieważ filtrują całe powietrze obecne w zakładzie kilka razy na godzinę. Usuwanie z otoczenia jest ogólnie uważane za wentylację rozcieńczającą w celu utrzymywania średnich stężeń zanieczyszczeń w zakładzie na poziomie dopuszczalnej wartości progowej zanieczyszczenia lub poniżej.

Skuteczne filtry mogą usuwać zanieczyszczenia, ale układ usuwania z otoczenia usuwa zanieczyszczenie dopiero po przejściu tych zanieczyszczeń przez strefę, w której oddycha pracownik. Dla porównania, strategie wychwytywania u źródła wykorzystują mniejsze objętości powietrza do usuwania zanieczyszczeń w punktach ich wytwarzania, a zatem zanieczyszczenia są kierowane do kolektorów, zanim dotrą do stref, w których oddychają pracownicy.  Wynik netto to często mniejsza całkowita powierzchnia zajmowana przez urządzenia usuwające zanieczyszczenia u źródła.

Błędne przekonanie 5: Lokalizacja wlotu nie ma znaczenia.

Rzeczywistość: Choć nie opracowano dotychczas formalnych wytycznych dotyczących wentylacji przemysłowej w zakresie usuwania dymów z otoczenia, warto jednak zwrócić uwagę na ogólne wnioski. Dymy spawalnicze mają tendencję do wznoszenia się z powodu ciepła podczas wytwarzania, dopóki nie osiągną poziomu jakiejkolwiek nieruchomej warstwy powietrza w zakładzie. Dymy te tworzą poduszkę, która utrzymuje się i koncentruje. Na faktyczną wysokość, na której unosi się ta stojąca warstwa, ma wpływ wiele zmiennych, w tym kształt i temperatura sufitu zakładu oraz obecność i wpływ wszystkich zakłócających prądów powietrza w zakładzie. Strategie usuwania wykorzystujące wysoko umieszczone wloty powietrza i powroty przefiltrowanego powietrza na poziomie podłogi zwykle wykorzystują naturalne wznoszenie się dymów i mogą zakłócać efekt warstwy stojącej, tworząc ogólny przebieg przepływów powietrza, który przenosi opary do wlotów systemów filtracyjnych.

Natomiast gdy wloty powietrza znajdują się zbyt nisko (poniżej poziomu unoszenia się stojącej warstwy powietrza) lub powietrze filtrowane jest zwracane zbyt wysoko (powyżej poziomu unoszenia się stojącej warstwy powietrza), przebiegi przepływu powietrza wytworzone w zakładzie mogą w rzeczywistości przeciwdziałać usuwaniu dymów, co prowadzi do niskiej ogólnej wydajności systemu.

Błędne przekonanie 6: Usuwanie z otoczenia pozwala chronić pracowników zakładu.

Rzeczywistość: Procedury usuwania z otoczenia stanowią pozornie świetny sposób na utrzymanie niskiego stężenia dymów, co pozwala uniknąć nadmiernego narażenia. Trzeba jednak pamiętać, że usuwanie dymów z otoczenia to strategia wentylacji rozcieńczającej. W strategiach usuwania z otoczenia zanieczyszczenia przedostają się przez strefę oddychania pracowników, ponieważ są one rozcieńczane powietrzem z zakładu. System kolektora działa w taki sposób, aby usuwać zanieczyszczenia w tempie zapobiegającym wzrostowi średnich stężeń zanieczyszczeń w zakładzie, ale dymy — zanim zostaną całkowicie rozcieńczone — przechodzą przez strefę oddychania pracowników, co stwarza okazję do nadmiernego narażenia. Aby uniknąć tego ryzyka, potrzebne mogą być inne strategii, takie jak środki ochrony indywidualnej.  Procedury usuwania u źródła pozwalają uniknąć ryzyka nadmiernego narażenia, usuwając zanieczyszczenia w ich punkcie wytwarzania. Pomaga to zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do strefy oddychania pracownika. 

Podsumowanie

Strategie usuwania zanieczyszczeń z otoczenia mogą przynieść pewne korzyści, ale należy rozumieć ich ograniczenia i wdrażać je tylko wtedy, gdy odpowiadają one potrzebom danego zakładu. Aby zapewnić rozwiązanie problemu nadmiernego narażenia pracowników i utrzymywania porządku w placówce, należy rozważyć połączenie usuwania u źródła i z otoczenia oraz środków ochrony indywidualnej. Umożliwi to zaspokojenie wszystkich potrzeb związanych z usuwaniem dymów spawalniczych.