Методы оценки запылённости воздуха цеха пылью

Воздействие пылевидных отходов в машиностроении

Пылью – называется мелкие твердые частицы, обладающие способностью взвешиваться в естественной циркулирующей среде, а затем осаждаться.

Пыль загрязняет световые проемы, вдвое снижая предусмотренную освещенность рабочих мест. Пыль загрязняет заградительные экраны в зоне резания ухудшая возможность наблюдения за процессом резания, проникая в движущую часть станков пыль способствует и их преждевременному износу, а следовательно приводит к ухудшению качества выпускаемой продукции. Пыль и мелкая стружка загрязняют и разрушают лакокрасочные покрытия, тем самым способствуют коррозии оборудования. Мелкая пыль размерами менее 10 мкм отрицательно влияет на здоровье человека, т.к. она практически не выводится из легких, вызывает силикоз. По ГОСТ 12.1.007 – 91 пыль хрупких материалов, таких как латунь, бронза, чугун, относится к веществам умеренной опасности (3 – й класс опасности), предельно допустимая концентрация (ПДК) которых в атмосфере цеха должна быть 1,1-10,0 мг/м³, реально в цехе превышает 10-15 раз. ПДК сплавов, содержащих свинец, должна составлять не более 0,01 мг/м³. К таким сплавам относятся, например, латунь ЛС 59 -1, или бронза ОЦС6- 6-3. К первому классу относятся также бериллий и его сплавы. ПДК до 0,001 мг/м³.

При обработке магниевых сплавов необходимо строго соблюдать меры пожаро- и взрывобезопасности, т.к. пыль и стружка легко воспламеняются, поэтому оборудование должно быть выполнено во взрывозащитном исполнении. При обработке деталей абразивным инструментом, а также при правке абразивных кругов образуется большое количество пылевидных частиц размером от 2 до 6 мкм, причём, чем выше скорость обработки, тем больше доля мелких частиц с размером меньше 10 мкм в меньшем объёме пыли. Эти частицы являются особо опасными.

Таким образом, для наиболее полного обезпыливания в зоне цеха, целесообразно применять средства непрерывного удаления стружки и пыли непосредственно от режущих инструментов. Применение стандартных пылеулавливающих систем (зонты, отсосы и т.д.) неэффективны, т. к. с их помощью удаётся уловить лишь 36 – 38 % от всей пыли.

Степень загрязнения воздуха пылью на рабочих местах станочников занятых обработкой хрупких материалов без СОТС(СОЖ) должна периодически определяться и сопоставляется с ПДК. При этом необходимо получать сведения о количестве и качестве пыли. Согласно ГОСТ 12. 1. 005 – 88 пробы воздуха на пыль м мг / м³ берутся на уровне дыхания станочника. Количественные оценки пыли производят следующими способами:

1. Определяют весовое количество пыли содержащейся в определённом объёме воздуха (мг / м³) гидравлическим методом.
2. Определяют число пылевых частиц содержащихся в единицы объёма воздуха (мг / м³) кониметрическим методом. При этом количество пылевидных частиц в 1 см³ воздуха цеха и размер частиц подсчитывают с помощью счётчиков пыли СН-2, седиментаторов, приборов Оуэнса. Седиментатор – камера, имеющая определённый объем, в которой без принуждения на стекло осаждаются пылинки, а затем подсчитываются с помощью микроскопа. При применении прибора Оуэнса взвешенные в воздухе пылевидные частицы быстро принудительно осаждают на градуированное покровное стекло и подсчитывают количество пылинок и определяют их размер с помощью микроскопа, т.е. производят одновременно и количественный и качественный анализ.
3. Количество пылевых частиц можно определить методом эмпирической диагностики по экспоненте запылённости (кг / м³) в зависимости от максимально допустимой скорости обработки данного материала, т. к. скорость резания является одним из основных факторов, влияющих на интенсивность запылённости. Зависимость количества пыли С от скорости резания V представлена на рис. 1.

4 весовое количество пыли можно определить методом расчетной диагностики, который был предложен А.В. Рябовым. Этот метод учитывает влияние на интенсивность пылеобразования не только скорости резания, но и глубины и подачи. Рябов вывел следующую зависимость между режимами обработки и запыленность воздуха:

С=[мг/м³],

Где С – запыленность воздуха

t – глубина резания, мм,

V – скорость резания, мм/мин,

S – подача, мм/об.

1. обработка серого чугуна
2. бронзы
3. латуни

Кривые пронумерованы сверху вниз.

5. Весовое количество пыли можно определить методом прогнозной диагностики по номограмме А.В. Рябова.

6. Весовым методом, при котором количество пыли в воздухе определяется по привесу, получаемому после протягивания определенного объема воздуха через взвешенный заранее аллонж, заполненный фильтрующим материалом, те стеклянной или минеральной ватой. Отбор проб пыли проводят путем протягивания исследуемого воздуха через аллонжи с помощью воздуходувки или спец.прибора – аспиратора, или ротационной установки модели ПРУ – 4 (все они работают по принципу пылесоса). Обычно отбирают 2–е пробы воздуха, одну в зоне дыхания станочника, вторую вокруг станка или в проходах между станками. Скорость отбора проб 10….15 л/мин. Продолжительность отбора должна обеспечить привес фильтра в аллонже более 0,0002 г. После забора проб аллонж доводят до постоянной массы (сушат) и производят расчет концентрации пыли по уровню:

X(C)=мг/м³, где X(C) – количество пыли

Q₁ – постоянная масса аллонжа после взятия пробы в мг,

Q – постоянная масса аллонжа до взятия пробы в мг

V – объем протянутого воздуха, м³.

Пример: при взятии пробы воздуха цеха, воздух протягивали 10 мин со скоростью 10 л/мин, постоянная масса аллонжа до взятия пробы была Q=17,6762 г, после взятия пробы масса была Q₁=17,6795 г. Определить массу пыли в воздуха.

Протягивали 10 л/мин в течении 10 минут, значит всего протянули V = 10·10 =100л=0,1м³.

X(C) = мг/м³

ПДК большинства материалов в машиностроении = 1,1-10,0 мг/м³, следовательно в данном случае ПДК превышена более чем в 3 раза.

Номограмма А.В. Рябова

Качественные характеристики пыли определяются:

1. химическим составом пыли, которая соответствуют хим.составу обрабатываемого материала, для исследования которого применяют методы аналитической химии или спец.химические анализаторы.
2. дисперсностью, те степенью измельчения вещества, пыли. В этом случае измерение производится путем микроскопирования препарата, на которых осела пыль подлежащая исследованию. Это кониметрический метод.

Задача 1:

С помощью номограммы Рябова определить ожидаемую запыленность воздуха при обработке точением серого чугуна при следующих режимах резания V=180м/мин, t=4мм, S=0,2 мм/об.

На шкалах V и t откладываем их значения 180 и 4. Эти точки соединяем прямой и находим точку пересечения со вспомогательной шкалой К. Затем на шкале S откладываем 0,2. соединяем эту точку с точкой пересечения на вспомогательной шкале К и продляем прямую до пересечения со шкалой С, полученная точка на шкале С и есть величина запыленности воздуха. В данном случае С = 32 мг/м³.

Задача 2:

Определить запыленность воздуха С и методом эмпирической диагностики, и Расчётным методом, если проводят обработку серого чугуна со V=200м/мин, t=2мм, S=0,3 мм/об.

С=мг/м³.

По графику эмпирической зависимости для чугуна (кривая 1) С=20 мг/м³.

Дата добавления: 2014-01-20