ЕНЦІКЛОПЕДІЯ МОП. ТОМ 3. РОЗДІЛ 9. ГЛАВА 61. Використання, зберігання і транспортування хімічних матеріалів

МЕТОДЫ ОГРАНИЧЕННОГО КОНТРОЛЯ НАД ЗАГРЯЗНИТЕЛЯМИ ВОЗДУХА

Louis DiBernardinis

———————————————————————————

Приложение А к 1910.1450 — Рекомендациям Национального научного совета по поводу химической гигиены в лабораториях (необязательные)

Следующие рекомендации, касающиеся должной вентиляции в лаборатории, находятся в соответствии с информацией, данной в Главе C. “Лабораторные помещения”; 4. Вентиляция — (a) Общая вентиляция лаборатории, Приложение А к Лабораторному стандарту OSHA 29 CFR 1910.1450 1990 года.

Вентиляция
(а) Общая вентиляция лаборатории. Эта система должна: Обеспечить источник воздуха для дыхания и для входа в местные приборы вентиляции; на нее нельзя положиться в случае защиты от отравляющих веществ, выброс которых имел место в лаборатории; обеспечьте непрерывный обмен воздуха в лаборатории, предотвращая увеличение воздушных концентраций отравляющих веществ в течение рабочего дня; прямой поток воздуха в лабораторию из нелабораторных мест и из внешнего здания.
(б) Вытяжные шкафы. Лабораторный вытяжной шкаф с пространством шкафа в 2.5 линейных футов (76 см) на человека должен быть предусмотрен для каждых 2 работников, если они проводят большую часть своего времени в лаборатории, имея дело с химическими веществами; каждый вытяжной шкаф должен иметь прибор с непрерывным контролем, позволяющим получить подтверждение об адекватном функционировании шкафа перед его использованием. Если это не возможно сделать, нужно избегать работы с веществами неизвестной токсичности, или нужно предусмотреть другие виды местных вентиляционных приборов.
(в) Другие местные вентиляционные приборы. Когда необходимо, нужно предусмотреть вентилируемые кладовые, навесные вытяжные шкафы, погружные трубы, и т.д. Каждый навесной вытяжной шкаф и погружная труба должны иметь отдельный вентиляционный канал.
(г) Специальные вентиляционные области. Отработанный воздух из перчаточных камер и мест изоляции должен быть пропущен через газоочистители или пройти другую обработку перед выпуском в регулярную выхлопную систему. Холодные и теплые комнаты должны иметь приспособления для быстрого выделения и для выделения на случай электрической аварии.
(д) Изменения. Любое изменение в вентиляционной установке должно быть сделано только в том случае, если тщательно проведенное испытание указывает, что защита рабочего от воздушных отравляющих веществ по-прежнему адекватна.
(е) Работа. Скорость: 4-12 обменов воздуха в комнате/час является обычной нормальной общей вентиляцией, если в качестве первичного метода контроля используются местные вытяжные системы, такие как вытяжные шкафы.
(ж) Качество. Общий поток воздуха в лаборатории не должен быть турбулентным и должен быть относительно однородным, без высокой скорости или областей статического электричества; воздушный поток внутрь и внутри вытяжного шкафа не должен быть чрезмерно турбулентным; скорость переднего фронта вытяжного шкафа должна быть адекватной (обычно 60-100 линейных футов/мин) (152-254 см/мин).
(з) Оценка. Качество и количество вентиляции должно быть оценено при установке, и должно регулярно контролироваться (по крайней мере, каждые 3 месяца), и повторно оцениваться всякий раз, когда происходит замена местной вентиляции.

———————————————————————————

Профессионалы в области здоровья и гигиены труда обычно полагались на следующую иерархию методов контроля с целью устранения или сведения к минимуму вредных воздействий на рабочих: замена, изоляция, вентиляция, установленный порядок работы, персональная защитная одежда и оборудование. Обычно применяют вместе два или более этих методов. Хотя настоящая статья, прежде всего, делает акцент на применении методов вентиляции, другие методы кратко также обсуждаются. Они не должны игнорироваться при попытках управления с помощью вентиляции над воздействиями химических веществ.

Профессионалы в области здоровья и гигиены труда должны всегда думать о концепции «источник — маршрут — получатель». Первичный акцент должен быть сделан на контроле над источником, второй — на контроле над маршрутом. Контроль над получателем должен рассматриваться в последнюю очередь. Происходит ли это во время запуска или стадии проектирования процесса или во время оценки существующего процесса, процедура контроля над воздействием воздушных загрязняющих веществ должна начаться в источнике и перейти к получателю. Вероятно, потребуется использовать все или большинство этих стратегий контроля.

Замена
Принцип замены должен устранять или уменьшить опасность путем замены неядовитыми или менее ядовитыми материалами или путем повторного проектирования процесса с целью устранения утечек загрязняющих веществ на рабочем месте. В идеале, замещающие химические вещества должны быть неядовитыми, или процесс повторного проектирования должен полностью устранять воздействие. Однако, так как это не всегда возможно, применяются следующие методы контроля из вышеупомянутой иерархии.

Заметьте, что очень важно убедиться, чтобы замена не привела к более опасным условиям. В то время как акцент делается на опасности токсичности, такие свойства замещающих веществ, как воспламеняемость и химическая реактивность, должны также приниматься во внимание при оценке этого риска.

Изоляция
Принцип изоляции заключается в устранении или уменьшении опасности путем отделения процесса эмиссии загрязняющих веществ от рабочего. Это достигается путем полного огораживания процесса или размещения его на безопасном расстоянии от людей. Однако, в этом случае процессом возможно потребуется управлять и/или контролировать его дистанционно. Изоляция особенно целесообразна в случае работ, которые требуют небольшого числа рабочих, и когда трудно осуществить управление другими методами. Другой подход заключается в выполнении опасных операций тогда, когда меньшее число рабочих может подвергнуться воздействию. Иногда использование этой методики не устраняет воздействие, но уменьшает число людей, которые подвергаются воздействию.

Вентиляция
Два типа вытяжной вентиляции обычно используются с целью сведения к минимуму уровней воздушного воздействия загрязнителей. Первая называется общей или разбавленной вентиляцией. Вторая связана с контролем над источником или местной вытяжной вентиляцией и обсуждается более подробно далее в этой статье.

Не следует смешивать эти два типа вытяжной вентиляции с комфортной вентиляцией, чья главная цель состоит в том, чтобы обеспечить измеряемые количества наружного воздуха для вдыхания и поддержания расчетной температуры и влажности. Различные типы вентиляции обсуждаются в других местах этой Энциклопедии.

Установленный порядок
Контроль над установленным порядком на работе подразумевает методы, которые рабочие используют для выполнения операций и предел, до которого они следуют правильным процедурам. Примеры этой процедуры контроля приводятся на протяжении всей настоящей Энциклопедии там, где обсуждаются общие или конкретные процессы. Общие понятия, такие как образование и обучение, принципы управления и системы социальной поддержки включают обсуждение важности установленного порядка работы при контроле над воздействием.

Индивидуальные средства защиты
Индивидуальные средства защиты рассматриваются как последняя линия обороны от воздействия на рабочего. Они включают использование защиты дыхательных органов и защитной одежды. Они часто используются вместе с другими операциями контроля, в частности, для сведения к минимуму последствий неожиданных выбросов или аварий. Эти выбросы обсуждаются более подробно в главе “Персональная защита” .

Местная вытяжная вентиляция
Наиболее эффективная и рентабельная форма контроля над загрязняющими веществами — местная вытяжная вентиляция. Она включает захват химического загрязнителя в источнике его создания. Имеются три типа систем местной вытяжной вентиляции:

1 Огораживания
2 Внешние вытяжные шкафы
3 Принимающие вытяжные шкафы.

Огораживания — предпочтительный тип вытяжного шкафа. Огораживания, прежде всего, проектируются для содержания материалов, создаваемых внутри данного огораживания. Чем более полное огораживание, тем более полно загрязнитель будет огорожен. Полные огораживания — это те, которые не имеют отверстий. Примеры полных огораживаний — перчаточные камеры, кабинеты обработки пескоструйным аппаратом и кабинеты хранения отравляющего газа (см. Рис. 61.1, Рис. 61.2, и Рис. 61.3).

———————————————————————————

Рис. 61.1     Полное огораживание: перчаточная камера

———————————————————————————

Рис. 61.2    Полное огораживание: камера для хранения ядовитого газа

         

———————————————————————————

Рис. 61.3    Полное огораживание: шлифовальная взрывчатая камера

———————————————————————————

Частичные огораживания имеют одну или более открытых сторон, но источник по-прежнему находится внутри огораживания. Примеры частичных огораживаний — кабина аэрозольной окраски (см. Рис. 61.4) и лабораторный вытяжной шкаф. Часто может оказаться, что проектирование огораживаний — большее искусство, чем наука. Основной принцип заключается в том, чтобы спроектировать вытяжной шкаф с самым маленьким возможным открытием. Объем требуемого воздуха обычно основывается на площади всех отверстий и поддержании скорости воздушного потока в отверстии на уровне от 0,25 до 1,0 м/с. Выбранная скорость управления будет зависеть от характеристик операции, включая температуру и степень приведения в движение и образования загрязнителя. В случае сложных огораживаний следует убедиться, что поток выхлопных газов равномерно распределяется по огораживанию, в частности, если распределены отверстия. Многие проекты огораживаний оцениваются экспериментально, и если они демонстрируют эффективность, включаются в руководство по промышленной вентиляции Американской конференции правительственных промышленных гигиенистов (ACGIH 1992).

———————————————————————————

Рис. 61.4     Частичное огораживание: Кабина аэрозольной окраски

———————————————————————————

Часто невозможно выполнить полное огораживание источника, или в этом нет необходимости. В этих случаях может использоваться другая форма местной вытяжки, внешний или захватывающий вытяжной шкаф. Внешний вытяжной шкаф предотвращает выбросы ядовитых материалов на рабочем месте путем захвата или загрузки их внутрь или вблизи источника образования загрязнителя (обычно рабочей станции или технологического процесса). Обычно требуется значительно меньший объем воздуха, чем в случае частичного огораживания. Однако, так как загрязнитель образуется вне вытяжного шкафа, последний должен быть спроектирован и должен использоваться должным образом, чтобы быть столь же эффективным, как частичное огораживание. Наиболее эффективный контроль — полное огораживание.

Чтобы работать эффективно, вентиляционное отверстие внешнего вытяжного шкафа должно иметь соответствующую геометрическую форму и должно быть размещено около выпуска химического вещества. Расстояние будет зависеть от размера и формы вытяжного шкафа и скорости воздуха, которую должен иметь источник формирования для захвата загрязнителя и перемещения его в вытяжной шкаф. Обычно, чем ближе к источнику формирования, тем лучше. Проектируемые скорость переднего фронта или скорости в щелях обычно находятся в диапазоне от 0,25 до 1,0 и от 5,0 до 10,0 м/с, соответственно. Многие рекомендации по проектированию этого класса выхлопных вытяжных шкафов приводятся в Главе 3 руководства ACGIH (ACGIH 1992) или в Burgess, Ellenbecker и Treitman (1989). Два типа вытяжных шкафов, которые часто применяются — “навесные” и “щелевые” вытяжные шкафы.

“Навесные” вытяжные шкафы используются, прежде всего, для захвата газов, паров и аэрозолей, выпущенных в одном направлении со скоростью, которая может быть использована для оказания помощи в захвате. Они иногда называются “принимающими” вытяжными шкафами. Этот тип вытяжного шкафа обычно используется, когда процесс, который нужно контролировать, идет при повышенной температуре, с целью извлечения пользы из теплового восходящего потока, или когда излучения направляются процессом вверх. Примеры операций, которые могут контролироваться этим способом, включают сушильные печи, плавильные печи и автоклавы. Многие изготовители оборудования рекомендуют определенные конфигурации вытяжных шкафов захвата, которые подходят для их устройств. С ними нужно консультироваться для получения совета. Рекомендации по проектированию также даются в руководстве ACGIH, Глава 3 (ACGIH 1992). Например, для автоклава или печи, где расстояние между вытяжным шкафом и горячим источником не превышает приблизительно диаметра источника или 1 м, независимо от того, что меньше, вытяжной шкаф может рассматриваться как низкий навесной вытяжной шкаф. В этих условиями диаметр или поперечное сечение колонны горячего воздуха будут приблизительно таким же, как источник. Диаметр или боковые размеры вытяжного шкафа, следовательно, должны быть только на 0,3 м больше источника.

Суммарная скорость потока для круглого низкого навесного вытяжного шкафа

Где:

= Общий поток воздуха вытяжного шкафа в кубических футах в минуту,

= Диаметр вытяжного шкафа, футы

= Разность между температурой источника вытяжного шкафа и температурой окружающего воздуха, F.

Подобные соотношения существуют для прямоугольных вытяжных шкафов и высоких навесных вытяжных шкафов. Пример навесного вытяжного шкафа можно видеть на Рис. 61.5.

———————————————————————————

Рис. 61.5    Навесной вытяжной шкаф: выхлопная труба

———————————————————————————

Щелевые вытяжные шкафы используются для контроля операций, которые не могут быть выполнены внутри вытяжного шкафа или под навесным вытяжным шкафом. Типичные операции — это затаривание бочек, нанесение гальванического покрытия, сварка и обезжиривание. Примеры даны на Рис. 61.6 и Рис. 61.7. Требуемый поток может быть рассчитан с помощью ряда уравнений, определенных эмпирическим путем по размеру и форме вытяжного шкафа и расстоянию вытяжного шкафа от источника.

———————————————————————————

Рис. 61.6   Внешний вытяжной шкаф: Сварка

———————————————————————————

Рис. 61.7   Внешний вытяжной шкаф: Затаривание бочек

———————————————————————————

Например, для выступающего щелевого вытяжного шкафа поток определяется
Q = 0,0743LVX
Где:

Q = общий поток воздуха вытяжного шкафа,

L = длина щели, м
V = скорость, необходимая в источнике для захвата, м/мин
X = расстояние от источника до щели, м.

Требуемая скорость в источнике иногда называется “скоростью захвата” и обычно находится в диапазоне между 0,25 и 2,5 м/с. Рекомендации по выбору соответствующей скорости захвата обеспечиваются в руководстве ACGIH. Для областей с чрезмерными поперечными потоками или для высокотоксичных материалов следует выбрать верхний конец диапазона. В случае макрочастиц потребуются более высокие скорости захвата.

Некоторые вытяжные шкафы могут быть представлять собой комбинацию огораживания, внешнего и принимающего вытяжных шкафов. Например, кабина аэрозольной окраски, показанная на Рис. 61.4 — частичное огораживание, которое также является принимающим вытяжным шкафом. Она спроектирована с целью обеспечения эффективного захвата частиц, сформированных путем использования моментов частиц, созданных вращающимся шлифовальным диском в направлении вытяжного шкафа.

При выборе и проектировании местных выхлопных систем следует быть очень осторожным. Следует учесть (1) способность огораживать операцию, (2) характеристики источника (то есть, зависимость точечного источника от широко распространенного источника) и то, как образуется загрязнитель, (3) мощности существующих вентиляционных установок, (4) требования к пространству и (5) токсичность и воспламеняемость загрязнителей.

Когда вытяжной шкаф устанавливается, должна быть внедрена программа контроля и технического обслуживания маршрута этих систем для обеспечения ее эффективности в предотвращении воздействий на рабочих (OSHA 1993). Начиная с 1970-ых, контроль над стандартным лабораторным вытяжным шкафом стал стандартизированным. Однако, не существует стандартизированной процедуры для других форм местной вытяжки; следовательно, пользователь должен изобрести свою собственную процедуру. Наиболее эффективным мог бы быть измеритель непрерывного потока. Он мог бы быть столь же простым, как магнитный или водный манометр, измеряющий статическое давление в вытяжном шкафе (ANSI/AIHA 1993). Требуемое статическое давление шкафа (сантиметров воды) будет получено на основе расчетных вычислений, а для их проверки могут быть сделаны измерения потока во время установки. Есть или нет измеритель непрерывного потока, в любом случае должна делаться периодическая оценка работы вытяжного шкафа. Это можно сделать с помощью дыма в вытяжном шкафу, чтобы сделать видимым захват, и путем измерения суммарного потока в системе и сравнения его с расчетным потоком. Для огораживания обычно выгодно измерить скорость переднего фронта через отверстия.

Персонал должен также быть проинструктирован о правильном использовании этих типов вытяжных шкафов, в частности там, где расстояние от источника и вытяжного шкафа может быть легко изменено пользователем.

Если местные вытяжные системы правильно разработаны, установлены и используются, они могут быть эффективными и экономичными средствами контроля над воздействиями ядовитых веществ.

Комментарии закрыты.

Яндекс.Метрика