Металлическая пыль: источники, состав, вред, очистка воздуха от металлической пыли

Пыль состоит из взвешенных в воздухе мельчайших частиц вещества, образующих дисперсную систему. Воздух в ней является дисперсной средой, а твердые вещества – дисперсной фазой.

Образование пыли в промышленном производстве сопряжено с механическим воздействием (дроблением, поломами, транспортировкой, истиранием, загрузкой пылящих элементов).

Наибольший выброс пылевых частиц фиксируется в процессе механической обработки металлических поверхностей. Такая обработка может заключаться в выполнении следующих видов работ:

• точение;
• фрезерование;
• сверление;
• шлифование;
• полирование и прочее

Источниками выделения металлических частиц, загрязняющих воздух, является металлорежущее и абразивное оборудование. Концентрация вредных веществ в зависит от следующих параметров:

• типа обрабатываемого сырья;
• интенсивности обработки;
• мощности и производительности станка;
• геометрических характеристик инструмента и деталей, подверженных обработке;
• от расхода смазочно-охлаждающих жидкостей.

В процессе абразивной обработки металла образуется пыль, состоящая на 60-70% из частиц обрабатываемого сырья, оставшиеся 30-40% приходятся на материал абразивного материала.

Состав металлической пыли определяется особенностями производства. Например, в металлургической промышленности вредные выбросы чаще всего богаты окисью кремния, окислами железа и марганца, а также фтористыми соединениями. Самым вредным компонентом является окись кремния, способная вызвать фиброз (уплотнения) в легочной ткани. В результате часть легких перестает выполнять свою функцию. Ухудшение дыхания приводит к заболеваниям сердца и других органов.

В ходе абразивной обработки изделий из черного металла значительную долю во вредных выбросах занимает железо (до 30%) и оксид алюминия. Также в пыли содержатся частицы фосфора, мышьяка, никеля, марганца, хрома и прочее. Подробнее об аспирации алюминиевой пыли.

Интересная информация! По существующим санитарным требованиям определяются следующие нормы предельно допустимой концентрации (ПДК) металлической пыли в воздушном пространстве рабочей зоны:

При выборе оборудования для очистки воздуха от загрязнений, проведении их инвентаризации и государственной регистрации в соответствии с ФЗ РФ «Об охране атмосферного воздуха» учитываются коды вредных веществ. Для пыли металлической применяется следующая классификация в зависимости от кода вещества:

• обработка стали и чугуна – код 0123;
• обработка цветных металлов кодируется по оксиду обрабатываемого металла;
• обработка сплавов цветных металлов - кодировка осуществляется по оксиду основного металла.

Если необходимые критерии оценки качества воздуха на содержание пыли оксидов цветных металлов отсутствуют, то металлической пыли присваивается код 2902 (взвешенные вещества).

Подбирая устройство для очистки воздуха также необходимо учитывать класс взрывоопасности металлической пыли. Горючие частицы считаются взрывоопасными, если нижний концентрационный предел воспламенения не больше 65 г/м (1 и 2 класс).

Возникающая в результате механической обработки абразивно-металлическая пыль должна быть своевременно утилизирована по следующим причинам:

1. С экономической точки зрения пыль и стружку целесообразно отправить на переработку (переплавку) для получения элементов, необходимых в различных технологических процессах.

2. Станки, машины и механизмы, важные узлы агрегатов, расположенные вблизи от источника пыления, сильно подвержены перегреву и поломкам. Мелкая металлическая пыль, забивая ответственные элементы, способствует снижению КПД оборудования, увеличивает его износ.

3. Металлическая пыль оказывает очень негативное влияние на организм человека. В зоне риска находятся работники цехов и производственных участков.

Металлическая пыль в легких, богатая свободным диоксидом кремния, способна вызвать тяжелые недуги дыхательной системы, силикоз, астму и прочее. Помимо данных заболеваний постоянное вдыхание воздуха, загрязненного металлической пылью, может привести к интоксикации и отравлению. Дело в том, что большинство металлов, накапливаясь в человеческом организме, приобретают свойства кумулятивных ядов.

Металлическая пыль оказывает негативное воздействие и на глаза. Они начинают слезиться, пытаясь избавиться от внешнего раздражителя. Но в случае продолжительного воздействия может развиться конъюнктивит, ухудшается острота зрения.

По принципу действия выделяют сухие и мокрые методы пылеулавливания. В большинстве случаев на производстве имеется потребность использовать оба этих метода, так как их сочетание способствует более качественной очистке воздуха от металлической пыли.

Система газоочистки циклонного типа широко применяется в металлургической промышленности благодаря своей простой и надежной конструкции. Оборудование типа циклон предназначено для очищения воздуха от абразивно-металлической пыли, а также от частиц древесины, пластика и резины.

Фильтры рукавные импульсные очищают воздух от сухой мелкодисперсной пыли и прочих примесей. По сравнению с сухими циклонами вихревого типа такие установки обладают более высоким КПД. Рукавные фильтры востребованы на АБЗ, в цехах шлифования, полировки, а также для других типов обработки металла и прочего сырья. Отлично подходят для очистки воздуха от цинковой пыли.

Принцип работы такого оборудования основан на жидкостной очистке воздуха от пылевых загрязнителей. Вредные частицы улавливаются специальной жидкостью в виде тумана, микропленки, пенного либо кипящего слоя. Форма водной преграды определяется типом скруббера.

Данный тип оборудования способен на 99,9% снизить вред от металлической пыли. Отличная пропускная способность и фильтрация через картриджи позволяют избавить воздух от вредных примесей промышленного, строительного происхождения.

Существенно понизить либо полностью устранить попадание пыли в атмосферу может герметизация пылепроизводящих станков и оборудования. Но обеспечить ее необходимо на протяжении всего производственного цикла.

Наиболее действенным способом очистки воздуха от пылевых загрязнений является гидрообеспыливание. Данный метод широко применяется в металлургическом производстве для уменьшения пылевых выбросов из доменных цехов и агломерационных фабрик. Суть обеспыливания заключается в установке водораспыляющих форсунок на источниках образования пыли.

Еще одним проверенным средством избавления от вредных частиц считается обеспыливающая вентиляция. На кожух-укрытие либо пылящий агрегат монтируется местный отсос, отводящий пылевые потоки от рабочей зоны. Эксплуатация вентиляционных систем обеспылевания допускается только после проверки ее эффективности. Для технического обслуживания таких установок необходимо привлекать квалифицированных специалистов. До выброса в атмосферу из загрязненного воздуха удаляется металлическая пыль в специальных установках.

Очистить запыленный воздух от загрязнений можно следующими методами:

• посредством сухой очистки в пылеосадительных камерах, циклонах, мультициклонах, инерционных и матерчатых фильтрах;
• с помощью мокрой очистки в устройствах и скрубберах различных типов;
• электрической очисткой в сухих и мокрых электрофильтрах;
• ультразвуковыми очистителями.

В некоторых случаях не обойтись без изоляции пыльных рабочих зон от остальных цехов. Отделить такие зоны можно посредством обустройством перегородок либо установкой специальных кожухов-кабин на пылящие агрегаты.

В особо пыльных помещениях, которые проблематично очистить от загрязнений, рекомендуется обустроить местные зоны с подачей чистого воздуха через трубопроводы большого сечения. Скорость выдачи воздушного потока не должна превышать 0,3-0,5 м/сек.

Очистить стены, полы и поверхность оборудования от металлических частиц можно с помощью воды. Иногда на производстве используются пылесосы.

Если показатели запыленности воздуха высоки, то при уборке помещений следует пользоваться такими средствами защиты, как респираторы шлангового типа, которые обеспечивают подачу чистого воздуха из окружающей среды.