Сегодня, 23 ноября
- (Нет мероприятий)
Ближайшие мероприятия
-
26 ноября - 28 ноябряСанкт-ПетербургФорум-выставка «Российский промышленник-2024»
-
17 декабря - 19 декабря
-
11 февраля 2025 - 14 февраля 2025
-
18 марта 2025 - 20 марта 2025МоскваВыставка Cabex
Оценка инженерных решений современных систем вентиляции на производстве свинцово-кислотных аккумуляторов
О. Л. Маркова, старший научный сотрудник ФБУН «СЗНЦ гигиены и общественного здоровья»
Е. В. Иванова, научный сотрудник ФБУН «СЗНЦ гигиены и общественного здоровья»
Г. А. Смирнова, исполнительный директор АС «АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД»
Б. А. Попов, заместитель главного инженера по экологии АО «Балтэлектро»
В статье приведена оценка эффективности работы вентиляционного оборудования и гигиеническая оценка загрязнения воздушной среды на АО «Балтэлектро» (старейшего предприятия в России, недавно отметившее свое 100-летие), выпускающего свинцово-кислотные аккумуляторы для автомобильной, бронетанковой и морской техники.
Ключевые слова: свинцово-кислотные аккумуляторы, воздух рабочей зоны, эффективность систем вентиляции.
Традиционно производство свинцово-кислотных аккумуляторов считается потенциально опасным для работающих. Основными химическими веществами, оказывающими вредное воздействие на организм на данном производстве, являются аэрозоли свинца и серной кислоты [1].
В 2013–2016 гг. были проведены исследования воздушной среды и оценка эффективности работы вентиляционного оборудования на участках по производству аккумуляторов. Исследования проводились при двух различных условиях:
— на участках со старым технологическим оборудованием (после проведения реконструкции систем вентиляции);
— на участках с новыми технологическими линиями и системами вентиляции.
К особенностям современного производства аккумуляторов можно отнести различную степень укомплектованности участков: часть линий прошла полную модернизацию, на других работает старое оборудование, а также предприятие проводит внедрение современных систем вентиляции.
По степени загрязнения воздуха рабочей зоны аэрозолем свинца к наиболее неблагоприятным операциям можно отнести: зону обслуживания электропечи при разогреве свинца у литейщика, пайку и зачистку изделий на рабочих местах паяльщика и сборщика.
Следует отметить, что по результатам производственного контроля на обследуемом производстве, выполненном в 1992 году (до проведения модернизации) концентрации свинца в воздухе рабочей зоны колебались в диапазоне 0,24–66,2мг/ м3 (при ПДК 0.05).
На литейном участке процесс литья может выполняться как на оборудовании 70-х годов, так и на современных литьевых машинах. При применении оборудования старого образца (электропечь (Т = 500 °С) и станок для отливки деталей) концентрации свинца в зоне дыхания колебались от 0,067 до 0,211 мг/м3, что превышает допустимые уровни в 1,3–4,0 раза; у станка для отливки деталей — от 0,045 до 0,097 мг/м3, превышение ПДК (0,05 мг/м3) до 1,9 раза (табл. 1). Разброс данных связан с разными конструкциями станков и размерами деталей. Местная вентиляция на указанном оборудовании представлена в основном вытяжными зонтами.
Следующим этапом развития технологии литья является внедрение литьевых машин, что позволяет исключить неблагоприятный этап работы с электропечью и увеличить производительность. У литьевых машин концентрации свинца в зоне дыхания варьируются в диапазоне 0,050–0,067 мг/м3. Литьевые машины оборудованы местной вытяжной вентиляцией в виде шкафных укрытий. Модернизация технологического и вентиляционного оборудования позволила снизить концентрации вредных веществ в рабочей зоне в 1,5–3 раза.
Основными профессиями на участке сборки аккумуляторов являются сборщик и паяльщик. Концентрации свинца при проведении пайки находятся в диапазоне 0,11–0,21 мг/м3, при дальнейшей зачистке поверхности — 0,16–0,21 мг/м3 (табл. 1). Полученные значения превышают допустимые уровни в 2,2–4,1 раза. К особенности выполнения пайки аккумуляторов больших размеров можно отнести требования больших объемов помещений, что исключает возможность применения стационарных местных отсосов. Рабочие места на данном участке оборудованы вентиляционными устройствами, выполненными из двух жестких воздуховодов и воздухоприемной воронки, шарнирно соединенных между собой.
Всего было выполнено 360 химических анализов на 50 рабочих местах и проведена оценка эффективности работы 128 вентиляционных систем (см. табл. 1).
Таблица 1.
Содержание аэрозолей свинца в воздушной среде производственных помещений
| №п/п | Место отбора проб, рабочие места | Концентрации, мг/м3 | ||
| количество проб, n | в зоне дыхания | в рабочем сечении местногоотсоса | ||
| Литейный участок | ||||
| Рабочее место литейщика | ||||
| 1 | — у электропечи для разогрева свинца | 8/8 | 0,088±0,022 | 1,83±0,37 |
| — у стола для отливки деталей | 9/9 | 0,066±0,017 | 1,7±0,58 | |
| 2 | — у электропечи для разогрева свинца | 8/8 | 0,067±0,017 | 0,88±0,18 |
| — у места заливки свинца | 10/10 | 0,045±0,011 | 0,96±0,19 | |
| — у карусельно- литейного автомата | 9/9 | 0,052±0,013 | 0,78±0,16 | |
| 3 | — у электропечи для разогрева свинца | 8/8 | 0,211±0,042 | 3,1±0,62 |
| — у станка для отливки борнов | 10/10 | 0,097±0,024 | 1,95±0,39 | |
| 4 | — у литьевой машины для литья решеток | 10/10 | 0,067±0,017 | 0,75±0,18 |
| 5 | — у литьевой машины для литья решеток | 10/10 | 0,050±0,012 | 0,80±0,2 |
| Участок намазки и сушки | ||||
| Рабочее место оператора установки сушки свеженамазанных пластин | ||||
| 1 | — при выгрузке намазанных пластин «+» линии «Айрикс»- у транспортера выгрузки намазанных пластин «+» линии «Айрикс» | 12/1212/12 | 0,082±0,0160,056±0,014 | 0,92±0,230,48±0,12 |
| 2 | — у установки пастоприготовления | 9/9 | 0,070±0,017 | — |
| Мельничный участок | ||||
| Рабочее место дробильщика | ||||
| 1 | — у накопительного бункера свинцового порошка «Хлорайд-4» | 10/10 | 0,090±0,018 | — |
| 2 | — у мельничной установки «Хлорайд-4» | 10/10 | 0,10±0,02 | — |
| Участок обрубки и зачистки ушков | ||||
| Рабочее место сборщика | ||||
| 1 | — у станка вырубки ушков | 6/6 | 0,073±0,014 | 0,32±0,06 |
| 2 | — при зачистке ушков | 6/6 | 0,081 ±0,020 | 0,39±0,10 |
| Участок сборки аккумуляторов | ||||
| Рабочее место сборщика | ||||
| 1 | — при зачистке изделия | 8/8 | 0,16±0,04(0,36±0,07)* | 1,17±0,29(0,47±0,09)* |
| 2 | — при зачистке изделия | 8/8 | 0,21±0,05 | 1,14±0,28 |
| Рабочее место паяльщика | ||||
| 1 | — при проведении процесса пайки | 9/9 | 0,11±0,03(0,47±0,09)* | 1,48±0,37 (0,26±0,05)* |
| 2 | — при проведении процесса пайки | 9/9 | 0,23±0,06 | 1,44±0,36 |
| * Рабочая операция выполнялась без правильного использования местного отсоса (отсос-воронка находилась на значительном удалении) | ||||
Измерения уровней свинца, выполненные при нарушении эксплуатации местного отсоса (отсос-воронка находился на удалении более 30 см от места пайки), показали ухудшение состояния воздушной среды в 4 раза (концентрации свинца в зоне дыхания паяльщика увеличивались до 0,36–0,47 мг/м3).
На участках намазки и сушки, мельничном, вырубки и зачистки ушков за счет внедрения нового технологического оборудования, модернизации местных вытяжных устройств, максимального использования сплошных герметичных вентилируемых укрытий достигнуто снижение концентраций свинца в воздухе. Содержание свинца при вырубке деталей находится в диапазоне 0,13–0,15 мг/м3, на линии намазки и сушки — 0,056–0,082 мг/м3, на мельничном участке — 0,09–0,10 мг/м3.
Параллельно с определением концентраций свинца в воздухе производственных помещений также оценивалось содержание паров серной кислоты на участках кислотоприготовления и формовки. На рабочих местах формовщика уровень концентраций не превышал значений 0,50–0,67 мг/м3 при ПДК (1,0 мг/м3). Фоновые значения в воздухе производственных помещения не превышали нижнего предела определения.
Несмотря на модернизацию технологических процессов и вентиляционного оборудования, а также применение различных санитарно-технических мероприятий, содержание свинца в воздухе рабочей зоны данных производств остается высоким, что делает актуальной проблему рассмотрения и дальнейшего повышения эффективности применяемого вентиляционного оборудования.
На обследуемых участках производства свинцово-кислотных аккумуляторов, помимо оценки воздушной среды, была проведена и оценка санитарно-гигиенических характеристик местных отсосов. Для этого измерялись концентрации свинца: в приемных сечениях отсосов, в рабочей зоне, в зоне действия приточных струй. Оценка работы местных отсосов проводилась по обеспечению ПДК в рабочей зоне и индексу экономичности [4]. Анализ полученных результатов показывает, что индекс экономичности местных отсосов (Кэк) на обследованных участках значительно больше 1 и равен: 11–35 (литьевой участок), 9–12 (участок намазки и сушки пластин), 6–14 (участок сборки аккумуляторов), 3–5 (участок обрубки и зачистки ушков). При 1 ≤ Кэк ≤∞ местные отсосы работают в оптимальном и экономичном режиме.
В то же время надо отметить, что на всех обследуемых участках имеет место превышение ПДКср.с (0.05 мг/м3) свинца в 1,2–4,0 раза, что свидетельствует о необходимости повышения эффективности улавливания вредных выделений местными отсосами за счет доработки конструкций местных отсосов и их приближения к источнику выделений с учетом технологического процесса [5]. Метеорологические параметры воздушной среды и скорости движения воздуха в рабочей зоне обследуемых участков соответствуют требованиям санитарных норм.
Следует отметить, что на сегодняшний день все изучаемые цеха снабжены системами общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, которая обеспечивает подачу свежего очищенного воздуха на стационарные рабочие места и снижает уровень загрязнения воздушной среды. На новом производстве приточные установки запроектированы в комплекте с автоматикой, в них предусматривается очистка наружного воздуха в фильтрах, нагрев воздуха в холодный период и подача в помещения.
На основании проведенных испытаний пылегазоулавливающего оборудования (в основном кассетные фильтры типа МDВ В) было установлено, что эффективность очистки удаляемого воздуха сравнительно высокая и составляет 92,8–97,5%, что свидетельствует о минимальном экологическом ущербе при работе данного предприятия (см. табл. 2).
Таблица 2.
Результаты определения эффективности очистки пылегазоочистного оборудования
| №п/п | Цех, участок.Наименование пылегазоочистногооборудования | Расходудаляемого воздуха,м3/час | Определяемыепоказатели | Концентрациязагрязняющего веществадо очистки,мг/м3 | Концентрациязагрязняющего веществапосле очистки,мг/м3 | Коэффициент очистки, % | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| С1 | С2 | С3 | Сср | Смах | С1 | С2 | С3 | Сср | Смах | |||||
| Участок формировки | ||||||||||||||
| 1 | Туманоуловитель от баков формировки | 3625 | серная кислота | 5,8 | 5,7 | 5,3 | 5,6 | 5,8 | 0,57 | 0,62 | 0,64 | 0,61 | 0,64 | 89,1 |
| 2 | Туманоуловитель от баков формировки | 3595 | серная кислота | 6,1 | 5,9 | 5,7 | 5,9 | 6,1 | 0,72 | 0,75 | 0,84 | 0,77 | 0,84 | 86,9 |
| Участок сборки аккумуляторов | ||||||||||||||
| 3 | Местные отсосы от рабочих столов (3 р.м. по 2 вытяжные панели размером 270 х 600 мм на каждом).Кассетный фильтр MDB В-8-H | 3230 | свинец и его неорганическиесоединения(по свинцу) | 1,63 | 1,68 | 1,70 | 1,67 | 1,70 | 0,10 | 0,12 | 0,14 | 0,12 | 0,14 | 92,8 |
| 4 | Общеобменная вентиляция участка.Кассетный фильтр MDB В-18-H | 6720 | свинец и его неорганическиесоединения(по свинцу) | 0,30 | 0,35 | 0,37 | 0,34 | 0,37 | 0,012 | 0,011 | 0,013 | 0,012 | 0,013 | 96,5 |
| 5 | Местные отсосы от мест зачистки и пайки (4 р.м.).Кассетный фильтр MDB В-18-H | 6790 | свинец и его неорганическиесоединения(по свинцу) | 2,1 | 1,96 | 2,0 | 2,02 | 2,1 | 0,091 | 0,081 | 0,083 | 0,085 | 0,091 | 95,8 |
| 6 | Местные отсосы от рабочих столов (3 р.м.).Кассетный фильтр MDB В-16-Н | 6280 | свинец и его неорганическиесоединения(по свинцу)серная кислота | 0,250,12 | 0,280,14 | 0,310,17 | 0,280,14 | 0,310,17 | 0,017<0,1 | 0,014<0,1 | 0,014<0,1 | 0,015<0,1 | 0,017<0,1 | 94,5- |
| Участок вырубки ушков | ||||||||||||||
| 7 | Местные отсосы от мест вырубки и зачистки ушков (4 р.м.).Кассетный фильтр MDB В-6 | 1990 | свинец и его неорганическиесоединения(по свинцу) | 0,72 | 0.75 | 0,75 | 0,74 | 0,75 | 0,019 | 0,021 | 0,023 | 0,021 | 0,023 | 97,1 |
| 8 | Местные отсосы от рабочих столов (2 р.м.).Кассетный фильтр MDB В-12 | 3960 | свинец и его неорганическиесоединения(по свинцу)серная кислота | 0,230,11 | 0,240,15 | 0,270,13 | 0,250,13 | 0,270,15 | 0,013<0,1 | 0,014<0,1 | 0,016<0,1 | 0,014<0,1 | 0,016<0,1 | 94,4- |
| 9 | Местные отсосы от станков зачистки ушков (4 р.м.).Фильтр INFASTAUB gmbh D-61348 Тип АМ 301- V34 | 2550 | свинец и его неорганическиесоединения(по свинцу) | 0,79 | 0,83 | 0,84 | 0,82 | 0,84 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 96,3 |
| Участок сушки | ||||||||||||||
| 10 | Местные отсосы от мест выгрузки электродов (2 р.м.).Кассетный фильтр MDB В-12-Н | 4250 | свинец и его неорганическиесоединения(по свинцу)серная кислота | 0,21
<0,1 |
0,19
<0,1 |
0,22
<0,1 |
0,21
<0,1 |
0,22
<0,1 |
0,011
<0,1 |
0,009
<0,1 |
0,013
<0,1 |
0,011
<0,1 |
0,013
<0,1 |
94,7
— |
| Участок намазки и сушки | ||||||||||||||
| 11 | Газоочистная установка от транспортера выгрузки намазанных пластин «-» линии «Оксмастер».Фильтр МДВ В8М | 2580 | свинец и его неорганические соединения (по свинцу) | 0,55 | 0,58 | 0,62 | 0,58 | 0,62 | 0,032 | 0,038 | 0,036 | 0,035 | 0,038 | 93,9 |
| 12 | Газоочистная установка от транспортера выгрузки намазанных пластин«+» линии «Айрикс».Фильтр МДВ В8М | 2685 | свинец и его неорганические соединения (по свинцу) | 0,68 | 0,72 | 0,76 | 0,72 | 0,76 | 0,045 | 0,049 | 0,052 | 0,048 | 0,052 | 93,3 |
| 13 | Установка пастоприготовления«Оксмастер».Скруббер | 3505 | свинец и его неорганические соединения (по свинцу) | 1,45 | 1,58 | 1,63 | 1,55 | 1,63 | 0,12 | 0,14 | 0,14 | 0,13 | 0,14 | 91,6 |
| 14 | Установка пастоприготовления«Айрикс».Фильтр МДВ В6М | 805 | свинец и его неорганические соединения (по свинцу) | 1,54 | 1,60 | 1,66 | 1,60 | 1,66 | 0,15 | 0,16 | 0,13 | 0,15 | 0,16 | 90,6 |
Выводы и рекомендации:
1. Таким образом, проанализировав полученные материалы, следует отметить, что концентрации свинца в воздухе производственных помещений находились в диапазоне 0,045–0,23 мг/м3, что соответствует 1,0–4,0 значений предельно допустимых концентраций, равных 0,05 мг/ м3.
2. Результаты технического обследования систем вентиляции показали, что характеристики вентиляционного оборудования соответствуют паспортным данным в пределах допустимой погрешности.
3. Местные отсосы на всех обследованных участках имеют оптимальные показатели индекса экономичности, но на участке намазки и сушки пластин, на рабочих места их выгрузки, на мельничном участке, а также на участке сборки концентрация свинца превышает ПДК в 1.2–4.0 раза.
4. Для обеспечения ПДК свинца в рабочей зоне на всех обследованных участках необходима доработка конструкций местных отсосов: их дополнительной капсуляции или приближения к источникам вредностей с учетом технологических процессов.
Литература
- Корбакова А. И., Соркина Н. С., Молодкина Н. Н., Ермоленко А. Е., Веселовская К. А. // Медицина труда и промышленная экология, 2001. — № 5. — С. 29–34.
- ГОСТ 12.3.018-79 Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний.
- ГОСТ17.2.4.06-90 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения.
- Гримитлин М. И., Позин Г. М., Тимофеева О. Н. и др. «Вентиляция и отопление машиностроительных предприятий». М., 1993.
- Маркова О. Л., Иванова Е. В. // Медицина труда и промышленная экология, 2015. — № 2. — С. 5–8.
Скачать статью в pdf-формате: Оценка инженерных решений современных систем вентиляции на производстве свинцово-кислотных аккумуляторов
