Промышленная вентиляция может помочь в качестве частичной меры борьбы с кремнеземной пылью, но только в том случае, если вытяжки, воздуховоды и воздушный поток правильно спроектированы.

Многие отрасли промышленности производят мелкую или «вдыхаемую» кремнеземную пыль в рамках своего процесса - потенциальную опасность для здоровья сотрудников. Наиболее распространенной формой кремнезема является кварц, один из самых распространенных минералов на Земле, который может представлять опасность при тонком разделении. Риски, связанные с кремнеземом, могут присутствовать в профессиях, связанных с добычей, добычей или обработкой песка, глины и горных пород, включая производство бетона и асфальта, резку камня и кирпичную кладку, обработку стекла и красок, дорожное строительство и судостроение, а также добычу нефти и газа.1

Риски для здоровья

Кремнеземная пыль ассоциируется с силикозом, респираторным заболеванием, которое рубцует легкие и снижает их способность поглощать кислород, а также с раком легких, почечными и аутоиммунными заболеваниями и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Вдыхаемый диоксид кремния классифицируется как канцероген с 1996 года.2

Затрагиваемые отрасли

Управление по охране труда и технике безопасности (OSHA) регулирует воздействие кремнезема в течение многих лет, но недавно оно обновило свои правила. Более строгие правила, введенные для строительной отрасли в сентябре 2017 года, распространяются на общую промышленную и морскую деятельность с 23 июня 2018 года и начинают регулировать операции по гидроразрыву пласта в 2021 году.3 Управление по безопасности и гигиене труда на шахтах (MSHA) разрабатывает свои собственные правила воздействия кремнезема, которые, как ожидается, будут параллельны OSHA.4

Пределы воздействия

Правила OSHA устанавливают обновленные требования к оценке воздействия, защите органов дыхания, медицинскому надзору, информированию об опасностях и ведению учета. Они также сократили допустимый предел воздействия (PEL) вдвое, до не более 50 микрограммов на кубический метр (мкг/м3). Если концентрация кремнезема в воздухе превышает 25 мкг/м3 в течение восьми часов, работодатель должен принять меры для снижения потенциального воздействия.3

Централизованный пылесборник Donaldson Torit® Dalamatic ® с воздуховодом к пылеобразующим точкам в точках передачи конвейера. Поскольку этот тип рукавной камеры очищает свои фильтры сжатым воздухом, на объекте необходимо установить воздушный компрессор (зеленый аппарат) и осушитель сжатого воздуха (оборудование для загара) рядом с коллектором. Централизованный пылесборник Donaldson Torit® Dalamatic ® с воздуховодом к пылеобразующим точкам в точках передачи конвейера. Поскольку этот тип рукавной камеры очищает свои фильтры сжатым воздухом, на объекте необходимо установить воздушный компрессор (зеленый аппарат) и осушитель сжатого воздуха (оборудование для загара) рядом с коллектором.

Меры по смягчению последствий

OSHA опубликовала ряд руководств, чтобы помочь работодателям в различных отраслях понять и соблюдать новые правила.3,5 Стратегии, перечисленные для управления воздействием кремнезема, включают следующие общие:

  • Практика работы и процедурные изменения: Модификация процессов для уменьшения объемов пыли и/или ограничение доступа к зонам с высоким уровнем воздействия;
  • Инженерные элементы управления: Сдерживание пыли с помощью барьеров, кожухов или смачивания и/или улавливание ее с помощью местной вытяжной вентиляции; и
  • Средства индивидуальной защиты (СИЗ): Предоставление полнолицевого респиратора, одобренного Национальным институтом безопасности и гигиены труда (NIOSH), если другие средства контроля недостаточны или находятся в процессе установки.

Роль сбора пыли

Местные системы вытяжной вентиляции (сбор кремнеземной пыли) называются одним из инженерных средств управления в стандартах OSHA. Система сбора пыли, спроектированная и обслуживаемая надлежащим образом, может помочь уменьшить количество переносимой по воздуху пыли в рамках более широкой стратегии смягчения последствий.

Определение эффективной системы

Контроль за кварцевой пылью выходит за рамки простого использования пылесборника. Это требует управления тремя важными «Е» в разных точках объекта (Иллюстрация 1):

  • Воздействие: Снижение концентрации пыли в окружающем воздухе вокруг работников;
  • Эффективность: Фильтрация уловленной пыли с помощью технологии пылесборника, адаптированной к конкретному применению; и  
  • Выбросы: Минимизация количества пыли, выбрасываемой в атмосферу.
Иллюстрация 1. Эффективная борьба с пылью означает управление тремя «E» в разных точках объекта: Воздействие, эффективность и выбросы. Производительность вытяжки определяет максимально достижимую производительность системы пылеудаления в целом. Если вытяжка улавливает только 20% пыли, местная вытяжная система вентиляции будет эффективна только на 20%. Иллюстрация 1. Эффективная борьба с пылью означает управление тремя «E» в разных точках объекта: Воздействие, эффективность и выбросы. Производительность вытяжки определяет максимально достижимую производительность системы пылеудаления в целом. Если вытяжка улавливает только 20% пыли, местная вытяжная система вентиляции будет эффективна только на 20%.

Критические компоненты

Чтобы охватить все три зоны, эффективная система сбора пыли включает в себя хорошо спроектированные вытяжные шкафы и воздуховоды, которые поддерживают рекомендуемые скорости улавливания и передачи; эффективную технологию сбора пыли; вентиляторы, размер которых соответствует требованиям к расходу воздуха и давлению в системе; и соответствующие методы работы для управления пылью и обслуживания системы. Вот более подробная информация:

1: Дизайн и размещение вытяжек

Конструкция и размещение вытяжек во всех точках пылеобразования является наиболее важным этапом эффективной борьбы с пылью. Эффективность вытяжки в борьбе с вредными выбросами пыли определяет максимально достижимую производительность системы борьбы с пылью в целом. Если вытяжка улавливает только 20% пыли, местная вытяжная система вентиляции будет эффективна только на 20%. Эффективность пылесборника - одного компонента - ограничивается частью неприятной пыли, улавливаемой вытяжками и передаваемой в коллектор.

2. Поток воздуха в воздуховоде

Поддержание рекомендуемых скоростей улавливания и транспортировки различной пыли также имеет решающее значение. Тяжелая или токсичная пыль требует более высоких скоростей улавливания для втягивания частиц в вытяжку, а также более высоких скоростей передачи для втягивания пыли через систему воздуховодов в пылесборник. Квалифицированный проектировщик промышленной вентиляции должен проконсультировать по первоначальной планировке и по любому ремоделированию вентиляционных систем. Добавление вытяжки или воздуховода может нарушить тонкий баланс воздушного потока в системе.

3: Эффективность коллектора

Пылеуловитель должен эффективно удалять пыль из объема воздуха, который он обрабатывает при работе в установившемся состоянии. При непрерывной очистке коллекторов в стабильных условиях эксплуатации на фильтрах будет присутствовать скопившаяся пыль. Когда этот осадок смещается во время цикла очистки, концентрация пыли вокруг фильтра будет намного больше, чем концентрация пыли на входе. Поскольку трудно проверить фактическую накопленную пылевую нагрузку, полагаясь на теоретическую эффективность нового фильтра (например, один с рейтингом MERV 14), может быть не лучшим показателем общей производительности. Мониторинг воздействия на сотрудников и уровня выбросов на выходе является лучшим показателем эффективности.

Опыт разработок

Передовые методы проектирования пылеулавливания содержатся в Руководстве по проектированию промышленной вентиляции, опубликованном Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене. Квалифицированный проектировщик промышленной вентиляции может разработать систему сбора пыли в соответствии с этими методами. Хороший дизайн влечет за собой вытяжку достаточного контрольного объема на каждом вытяжном вентиляционном шкафу для удержания и контроля пыли на каждом источнике. С точки зрения дизайна существует тонкий баланс, и если вы попытаетесь использовать то, что уже есть, с помощью дополнительных воздуховодов, вы можете сбросить этот баланс.  Хорошей идеей будет, если промышленный дизайнер проконсультирует вас по любому ремонту.

Экспертиза соответствия

Владельцы процессов должны привлекать правильных экспертов для консультирования их по вопросам соблюдения правил в отношении диоксида кремния. Знающий специалист по охране труда и технике безопасности (EHS) может помочь точно интерпретировать, какие правила применяются и как их наилучшим образом реализовать, учитывая уникальные аспекты конкретного объекта и процесса. Обученный специалист по промышленной гигиене может помочь проверить и контролировать уровни воздействия, чтобы убедиться, что система вентиляции работает в пределах проектных параметров, и посоветовать дополнительные действия или методы работы для снижения воздействия кремнезема. OSHA также предлагает программу консультаций на месте для малого бизнеса.6

1 Часто задаваемые вопросы: Вдыхаемый кристаллический диоксид кремния Правило
2 OSHA Влияние диоксида кремния
3 на здоровье Вдыхаемый кристаллический диоксид кремния Стандарт для общепромышленного и морского применения (29 CFR 1910.1053) и Вдыхаемый кристаллический диоксид кремния Стандарт для строительства (29 CFR 1926.1153)
4 30 CFR SS56-58; Часто задаваемые вопросы MSHA о воздействии диоксида кремния для подземных шахтеров
5 публикаций OSHA о программе консультаций по кристаллическому диоксиду кремния
6 OSHA на месте