Основи розрахунку і організація повітрообміну у виробничому приміщенні

Характер шкідливих парів, газів, пилу, що надходять у повітря приміщень, а також виділення надмірного тепла та вологи залежать насамперед від особливостей технологічного процесу. Знання технологічного процесу з точки зору гігієни дає чітке уявлення про якісну і кількісну характеристики шкідливостей, що виділяються. Це є визначальним фактором для вибору системи вентиляції, її елементів, розрахунку ефективності. Гігієнічну оцінку вентиляційних систем показано на схемі 1.

Якісну характеристику несприятливого виробничого фактора можна одержати з технологічної карти, даних літератури, при ознайомленні з подібним технологічним процесом. Для одержання кількісної характеристики необхідно проаналізувати: кількість і вид шкідливих речовин, що виділяються за одиницю часу, ступінь нерівномірності виділення, шляхи надходження шкідливих речовин у приміщення, локалізацію виділення шкідливих речовин, спосіб поширення шкідливих речовин у приміщенні (конвекційні потоки, струминний рух повітря, зворотні течії тощо), можливість утворення застійних зон.

Виводити повітря витяжними установками слід безпосередньо з місць виділення шкідливостей або із зон, де повітря найбільш забруднене, враховуючи температуру і питому вагу парів і газів, які виводять. При використанні місцевого відсмоктування зону витяжки визначають місцезнаходженням укриттів, від яких відводиться повітря. При зональній витяжці, яка є проміжною стадією між місцевими відсмоктувачами і загальноообмінною вентиляцією, розташування повітроприймачів визначає в основному розміщення джерел виділення шкідливих речовин. При визначенні зон організованого подавання і витяжки загальнообмінної системи механічної вентиляції слід орієнтуватись на дані, наведені в табл. 1, 2.

Таблиця 1. Зони організованого подавання припливного повітря залежно від характеру виділених шкідливостей і способу організації повітрообміну

Виділена шкідливість і спосіб організації повітрообміну	Зона подачі повітря
Теплота і гази одночасно при загальнообмінній вентиляції	Робоча
Теплота і пил при виведенні повітря з простору, що знаходиться вище робочої зони, з максимальними концентраціями	Те саме
Гази і пил, відсутність значних надлишків явного тепла при виведенні повітря місцевими відсмоктувачами	Верхня (але не вище 6-7 м)
Пил і пара летких розчинників при виведенні повітря з нижньої зони	Те саме
Волога і теплота або тільки волога при виведенні повітря з верхньої або нижньої зони	Верхня і при необхідності частково робоча

При розподілі усередині приміщення мас повітря, яке переміщується припливною і витяжною системами, необхідно насамперед забезпечити його чистоту і рекомендовані параметри мікроклімату на робочих місцях, а також вилучити фактори попадання повітря з приміщень, забруднених шкідливими речовинами, у відносно чисті приміщення. Цього можна досягти створенням в одних приміщеннях розрідження і підпору в інших. Дисбаланс (розрідження) у цьому випадку повинен дорівнювати не менше 5%. Для приміщень категорії А, В і Е, в яких виділяються шкідливі гази і пари 1-, 2- і 3-го класів небезпеки, створюють підпір близько 10 % повітрообміну з чистих приміщень.

Таблиця 2. Зони виведення повітря залежно від характеру виділених шкідливостей і умов виділення

Виділена шкідливість і умови її виділення	Зони виведення повітря
Газ, густина якого більша, ніж густина повітря (холодна пора року, надмірне виділення теплоти відсутнє)	Верхня і нижня
Газ, густина якого менша, ніж густина повітря	Верхня
Газ незалежно від його густини (холодна пора року, наявне надмірне виділення теплоти)	Те саме
Суміш газів, густина яких менша густини повітря	Верхня і нижня
Пил і теплота (одночасно) від високотемпературних джерел	Верхня
Пил	Нижня
Надмірна теплота	Верхня

Розрідження не потрібно передбачати, коли суміжні приміщення розділені стінами або перегородками, що не мають дверних та інших прорізів. У цьому випадку баланс приймають у співвідношенні 1:1.

Механічна вентиляція. При організації механічної вентиляції залежно від технічних умов попередньо нагрівають, охолоджують, зволожують, очищають припливне повітря, а також у деяких випадках очищають виводжуване повітря від пилу, газів.

Зовнішнє повітря забирають через спеціальні повітроприймальні отвори у стінах будов або повітрозабірні шахти, що прилягають до зовнішніх стін будов або стоять осторонь. Ці повітроприймальні пристрої слід розміщувати в найменш забрудненій зоні. Щоб запобігти попаданню пилу в повітроприймальні пристрої забирати повітря потрібно на висоті не меншій ніж 2м від поверхні землі до нижньої кромки отвору, а із зеленої зони — на висоті не меншій ніж 1м. Під час відбирання зовнішнього повітря через шахти, розташовані на даху, відстань до місця викиду повинна бути не меншою 20м по горизонталі і 6м — по вертикалі. Взяте повітря не повинне містити шкідливих речовин більше 30% від ГДК для виробничих приміщень, інакше його потрібно очищати.

Що стосується викиду, то застосування високих витяжних шахт без захисних комплексів є ефективним щодо забезпечення чистоти приземного шару атмосфери. При цьому забруднене повітря з великою швидкістю надходить у високі шари атмосфери, де й розсіюється.

Припливна система вентиляції. Основні елементи припливних систем у виробничих приміщеннях розміщують в ізольованих приміщеннях — камерах. Призначене для подавання у виробниче приміщення надвірне повітря очищають від шкідливостей, найчастіше від пилу за допомогою фільтрів. У місцевостях з розрахунковою температурою надвірного повітря -25°С і нижче слід передбачити підігрівання повітря, яке подається до фільтрів. Ефективність пилозатримання фільтру для пилових частинок розміром більше 3 мкм - 90%, менше 1мкм - 60%.

Взимку припливне повітря підігрівають в калориферах, які обігріваються парою або гарячою водою. Залежно від теплоносія калорифери поділяють на водяні, парові, електричні і газові. Частіше використовують водяні і парові. Гігієнічні вимоги до калориферних установок полягають у легкому доступі для очищення поверхні від забруднення, можливості регулювання температури повітря зміною кількості пари або гарячої води.

Вентилятори. Розрізняють вентилятори відцентрові, осьові і діаметральні. Відцентрові вентилятори (рис. 1) за величиною розвинутого тиску їх поділяють на: низького (до 1,0кПа), середнього (до 2,5-3,0кПа) і високого тиску (3,0кПа). Осьові вентилятори у промисловій вентиляції застосовують за необхідності переміщення великих об'ємів повітря при малому опорі мережі. Встановлювати осьові вентилятори у робочих приміщеннях не рекомендують, оскільки експлуатація їх створює значний шум. Тільки після вжиття заходів щодо усунення шуму і вібрації їх можна встановлювати в ізольованих приміщеннях. Широко використовують так звані дахові вентилятори (відцентрові і осьові), призначені для виведення повітря з верхньої зони виробничого приміщення. Як правило, їх застосовують без розвідної системи повітроводів, в основному для боротьби з надлишками теплоти і вологи, виведення шкідливих газів і пари, коли немає потреби в очищенні виводжуваного повітря. Найширше застосовують дахові вентилятори (КЦЗ-90, КДУ-84, осьові вентилятори МЦ 06-320 тощо).

Рис. 1. Відцентровий вентилятор: 1 – електродвигун; 2 – кожух; 3 – станина; 4 - колесо	Рис. 2. Осьовий вентилятор (розміри у відсотках від діаметра колеса)

Санітарний лікар повинен уміти читати абревіатуру вентиляторів, що складається з серії і номера. Серія означає цільове або переважне використання вентиляторів, номер — продуктивність. Чим більший номер, тим вища продуктивність вентилятора. Кожен номер вентилятора має аеродинамічну характеристику. Наприклад, вентилятор серії В4-10 або В4-70; означає: В — відцентровий, 4 — значення коефіцієнта тиску, помножене на 10 або 70. Це вентилятори загального призначення, що характеризуються високим ККД. Призначені для припливної і загальнообмінної вентиляції. Можуть обслуговувати місцеві відсмоктувачі, але за умови, що у відсмоктуваному повітрі відсутній пил.

Вентилятори В6-45 і В6-46 (пилові ЦАДІ) — вентилятори, для яких характерні міцне колесо і невелика кількість лопаток, призначених для переміщення запиленого повітря і середовищ, що утворюють осади. Для переміщення повітря з агресивними домішками (аерозолі кислот, оксиди азоту, хромовий ангідрид, хлороводень тощо) використовують вентилятори з пластмас (вініпласт при Т≤70°С або поліізобутилен при температурі >70°С), сталі спеціальних марок, кольорових металів.

Для зниження шуму вентиляторів їхні колеса мають бути добре збалансованими. Зниженню шуму і вібрації сприяє встановлення вентиляторів на амортизуючі прокладки, а також відсутність жорсткого зв'язку між фундаментом вентилятора і конструкціями будови. Для запобігання передачі вібрації на повітроводи вентилятор приєднують за допомогою рукава з повітронепроникної м'якої тканини. Очищати камери, в яких встановлені вентилятори, від пилу необхідно не рідше одного разу на місяць. За допомогою системи повітроводів і вентиляційних каналів досягають потрібного розподілу подавання і виведення повітря на ділянках приміщення.

Повітроводи у виробничих будівлях мають круглий або прямокутний переріз. Виготовляють їх із різноманітних матеріалів: листової сталі, шлакобетону, шлакоалебастру, кераміки, дерева, вініпласту для наземних каналів, бетону, залізобетону та інших матеріалів для підземних каналів. При вмісті у вентиляційному повітрі агресивних пари і газів стінки повітроводів покривають антикорозійними сумішами або повітроводи виготовляють з нержавіючої сталі, листового алюмінію, кераміки тощо. Цегляні канали використовувати не дозволяється. Повітроводи у приміщеннях підвішують до конструкцій будови на спеціальних підвісках або прокладають на кронштейнах, закріплених у стінах.

На прямих (не менше 5—6) ділянках повітроводів необхідно встановити люки для проведення аеродинамічних випробувань і чистки повітроводів. Повітроводи, якими переміщується запилене повітря, рекомендують прокладати вертикально або похило, що полегшує очистку осілого пилу. Для повітроводів, якими переміщується вологе повітря, необхідно передбачити відведення води. Забороняється спільне транспортування повітроводами пилу і легко конденсованої пари, а також речовин, при змішуванні яких можуть утворюватись вибухонебезпечні або токсичні суміші. Не можна об'єднувати відсмоктувачі пари масла з відсмоктувачами від печей і ванн, особливо шкідливих газів і пари з відсмоктувачами інших виділень. При загрозі конденсації необхідно вжити заходів щодо запобігання охолодженню нагрітого повітря в повітроводах.

Прокладка повітроводів у цеху не повинна захаращувати приміщення, зменшувати природне освітлення і заважати виробничому процесу. Потреба у зміні кількості переміщуваного повітря без зміни продуктивності вентиляційної установки часто виникає при рециркуляції, недостатньому підігріванні повітря калориферами, пусках вентиляторів великих номерів, у системах кондиціонування тощо. Вентиляційне обладнання припливних і витяжних систем вентиляції, кондиціонування повітря і систем повітряного опалення слід розміщувати в ізольованих приміщеннях, на технічних поверхах, тобто поза обслуговуваними приміщеннями, а також зовні. Необхідно вжити заходів щодо запобігання проникненню відсмоктуваного повітря витяжними вентиляційними установками у припливні, кондиціонери, виробничі приміщення і приміщення, де розміщене вентиляційне обладнання. Вибір способу подавання повітря і використовуваних при цьому повітророзподільних пристроїв залежить від призначення приміщень, якісного і кількісного складу шкідливостей, характеру їх виділень і вимог, що ставляться до системи вентиляції.

Повітророзподільники (патрубки, насадки) - повітропристрої, призначені для формування припливного вентиляційного струменя і забезпечення необхідних параметрів повітряного середовища в робочій зоні. До найпоширеніших повітророзподільників належать: повітроводи, які подають припливне повітря у верхню зону через прямокутні отвори у бічних стінках повітроводів, перфоровані повітроводи з отворами дуже малих розмірів, плафони ВНДІДС і ЛІОТ, шестидифузорні повітророзподільники (рис. 3) для подавання повітря в робочу зону, повітряні душі, серед них і віялового типу, повітряно-теплові завіси. Подають припливне повітря у верхню зону приміщення при відсутності значного надлишку теплоти, відсмоктуванні пилу або газів місцевою витяжною вентиляцією, при нижній витяжці у приміщеннях з виділенням пари летких розчинників або пилу, в приміщеннях з надлишком теплоти, якщо їх вентилюють холодним або мало підігрітим повітрям. При цьому, опускаючись у робочу зону, припливне повітря буде змішуватись з теплим.

Рис. 3. Поличний повітророзподільник

Способи здійснення припливу повітря і конструкції припливних насадок різноманітні. У верхню зону приміщення повітря найчастіше надходить через квадратні або прямокутні отвори у бічних стінках повітроводів, а також через перфоровані повітроводи, коли необхідно розосередити надходження повітря в приміщення, добиваючись його перемішування з навколишнім повітрям на ближчій відстані. Рівномірність подавання повітря забезпечують на всій довжині повітроводу зменшенням площі його перерізу від початку до кінця при однаковій площі випускних отворів. Для швидкого затухання швидкості отвори обладнують ґратками з розхідними під кутом лопатками. Чим більший кут, тим швидше зменшується швидкість. До цього типу повітроводів ставляться такі вимоги: рівномірне надходження великих об'ємів повітря у робоче приміщення з малою швидкістю, рівномірне подавання повітря по всій довжині повітроводу.

У виробничих приміщеннях незначної висоти для подавання великих об'ємів повітря із швидким перемішуванням його з навколишнім застосовують плафони ВНДІДС, ЛІОТ, шестидифузорні. Застосуванням перших забезпечують ефективне гасіння швидкості та інтенсивніше перемішування повітря. Плафон ЛІОТ з перфорованим диском призначений для одночасного одержання віяльного і асиметричного струменів повітря. Керованого співвідношення тих чи інших струменів можна досягти, якщо замість диска під різними кутами до осі плафона ставити кільця. Є й інші конструкції повітроводів для рівномірного подавання повітря. Гігієнічне значення такої організації припливу повітря полягає у швидкому змішуванні подаваного повітря з навколишнім, що забезпечує малу рухливість повітря у нижній зоні приміщення і можливість у разі потреби, подавання повітря, температура якого на 10—15 °С відрізняється від температури повітря робочої зони.

Останнім часом застосовують скупчене подавання припливного повітря, яке здійснюють у горизонтальному напрямку на висоті не менше 3,5м від підлоги через малу кількість насадок. При цьому повітророзподільник повинен забезпечувати потрібну далекобійність повітряного факела. Це приводить до інтенсивного перемішування повітря у приміщенні, вирівнювання полів температур і газоподібних домішок, чого не спостерігають при розсіяному подаванні. Вирівнювання викликає необхідність збільшення повітрообміну тоді, коли по висоті вентильованого приміщення відмічають зростання температури і концентрації газоподібних речовин. Перемішування, навпаки, призводить до зниження необхідного повітрообміну, якщо підвищення концентрацій важких хімічних речовин виявляють у нижній частині приміщення.

Враховуючи, що активна частина припливного струменя знаходиться вище робочої зони, в робочій зоні можна забезпечити допустиму рухливість повітря, а початкову температуру припливного повітря (за наявності теплонадлишків) можна приймати навіть на 20 °С нижче температури повітря у робочій зоні. Іноді (для виведення надлишків вологи) організовують інтенсивне провітрювання верхньої зони приміщення перегрітим повітрям або (для запобігання утворенню туману під стелею) подать припливне повітря у дві зони приміщення — нижню і верхню. Повітря, що подається у верхню зону, підігрівають до високої температури (40—70 °С), що й запобігає конденсації пари води.

Подають припливне повітря у робочу зону при виділенні теплоти і спільному виділенні теплоти і газів, обладнанні витяжки із зони з найбільшими концентраціями пилу, розміщеної вище робочої зони (наприклад, зварювальні цехи). Подають повітря розсіяно і якомога ближче до місць постійного перебування робітників. Необхідні для цього невеликі швидкості (0,2—0,5 м/с) і перепади температур досягаються за рахунок збільшення площі випуску порівняно з площею поперечного перерізу підвідного повітроводу. Наприклад, у різноманітних поличних повітророзподільниках це співвідношення приблизно дорівнює 6:1. Полички змінюють напрямок руху повітря на 90 °С, що також знижує швидкість вхідного повітря. Заданий стан повітряного; середовища за параметрами мікроклімату при застосуванні цього типу розподільників визначають обчисленням. Щоб не здіймати осілий; на підлозі пил, низ насадків, що випускають повітря горизонтально, розміщують на висоті 0,5м від підлоги. При вертикальному і похилому випусканні повітря відстань від підлоги до насадків повинна бути не менше 2,5м.

Місцева припливна вентиляція. Завдання місцевої припливної вентиляції — створення обмежених зон з необхідними санітарними показниками. Найпоширеніші повітряні душі, спрямовані в робочу зону на працівника для запобігання його перегрівання. Повітряні душі, згідно із СНиП 2.04.05-91, передбачають на робочих місцях, де поверхнева густина теплового потоку перевищує 350 Вт/м². У стаціонарних душах застосовують оброблене надвірне повітря, у пересувних - повітря з приміщень. Повітряний струмінь повинен обтікати голову, груди, спину, а краще - усе тіло.

Для зосередженої подачі повітря на робоче місце використовують насадки з поворотними лопатками. При цьому потік виходить завихреним і розширеним. З насадок такого типу найпоширеніші патрубок конструкції В. В. Батуріна (рис. 4), патрубок ЛІОТ тощо. У патрубку Батуріна напрямок струменя змінюють за допомогою повороту лопаток. Розширенням кута повітряного струменя одержують значну площу обдування струменем. Однак при цьому слід пам'ятати, що за рахунок збільшення площі обдування зменшується далекобійність факела і збільшується об'єм повітря, що надходить з навколишнього середовища. Патрубки встановлюють на висоті 2-2,5 м і відстані 1,5-2м від працівника.

Пересувні повітряні душі використовують тільки для нормалізації метеорологічного фактора. Ці установки легко припасувати до положення тіла, вони пересувні, поворотні, обладнані форсунками для зволоження повітря і використовують тільки повітря приміщення. Останнє може сприяти рознесенню шкідливостей по приміщенню, погіршувати умови праці на інших робочих місцях. Найпоширеніші повітроохолоджувальні агрегати типу СІОТ-3 або СІОТ-5, СІОТ-6. Далекобійність струменя сягає 20м, продуктивність установок — до 30000 м³/год.

Рис. 4. Патрубок Батуріна з направляючими лопатками

Основні гігієнічні вимоги до повітряних душів: забезпечення сталості швидкості струменя; можливість зміни напрямку душування; швидкість руху і температуру повітря приймають згідно зі СНиП 2.04.05-91.

Повітряно-теплові завіси призначені для запобігання охолодження повітря у приміщенні або надходження повітря з одного приміщення в інше. Ці завіси найчастіше обладнують біля воріт, що відчиняються частіше п'яти разів або не менше ніж на 40хв за зміну, а також біля відкритих технологічних прорізів отоплюваних будівель і споруд при розрахункових температурах надвірного повітря для холодної пори року <-15°С. Повітряні і повітряно-теплові завіси розраховують так, щоб при відчиненні воріт, дверей і технологічних прорізів у холодну пору року температура повітря в приміщенні була не нижчою 14 °С при легкій фізичній роботі, 12°С - при роботі середньої тяжкості, 8°С - при тяжкій.

Коли поблизу воріт, дверей, технологічних прорізів немає постійних робочих місць, то при відчиненні воріт допускається зниження температури повітря у цій зоні до 5°С. Обладнують одно- або двосторонні повітряно-теплові завіси, що залежить від ширини воріт, технологічних прорізів. Температура повітря, яке подають повітряно-теплові завіси, повинна бути не вищою 50 °С для зовнішніх дверей і 70°С — для воріт і технологічних прорізів. Підтримання цієї температури забезпечують постійно діючий калорифер і періодично діючий вентилятор. Повітря розподіляється через щілинний повітророзподільник під кутом 30 - 45°С у напрямку повітря, що надходить. Швидкість повітря, що виходить із щілин, не повинна бути більшою 5м/с - для зовнішніх дверей допоміжних будівель, не більшою 8 м/с - для зовнішніх дверей, не більшою 25м/с — для воріт і технологічних прорізів. Обов'язкове автоблокування роботи повітряно-теплових завіс при відкриванні воріт.

Повітряний оазис — це майданчик, відокремлений від приміщення перегородками, але з відкритим верхом, у який вводиться охолоджене припливне повітря (поширені на ТЕС).

Повітряні душі обладнують на ділянках для обробки гарячого металу, розливу рідкого, біля завантажувальних отворів розливних нагрівальних печей тощо. Охолоджуючий ефект повітряного душу забезпечує дія спрямованого повітряного потоку високої швидкості і зниженої температури. Збільшення швидкості потоку повітря сприяє віддаванню поверхнею тіла людини теплоти (конвекція). Проте, поліпшуючи комфортний стан людини, повітряні душі не знижують інтенсивності дії теплової енергії. Температуру і швидкість повітря, що подається, регламентують санітарні норми. Іноді повітряні душі застосовують для зниження концентрацій шкідливих речовин у зоні дихання робітників, якщо на них одночасно діють підвищена температура і пил (або гази).

Повітряні душі можуть бути з подачею внутрішнього або зовнішнього повітря. Подаване повітря залежно від необхідної якості можна охолоджувати або зволожувати у спеціальних установках. Установки повітряних душів можуть бути стаціонарними і пересувними. Стаціонарні установки — це вентиляційні агрегати з однією або кількома насадками, спрямованими на робоче місце. Їх, як правило, використовують для подавання надвірного повітря. Пересувні установки (аератори) використовують для подавання внутрішнього повітря тоді, коли робоче місце строго не фіксоване.

Різновидністю місцевої припливної вентиляції є повітряні завіси. Це один або два зустрічні плоскі струмені повітря (підігрітого взимку), які перешкоджають надходженню холодного повітря в цех.

Загальнообмінна витяжна вентиляція. За її допомогою виводять і розбавляють до ГДК шкідливі речовини, особливо ті, які не можна локалізувати і вилучити від джерел утворення місцевою витяжною вентиляцією. Зони виведення повітря з приміщень засобами загальнообмінної вентиляції визначають густина, температура, агрегатний стан речовин, що виділяються (див. табл. 3). Коли є виділення теплоти і відсутні виділення газу в приміщенні з витяжною вентиляцією, повітря виводять з верхньої зони приміщення. Цей же спосіб виведення повітря застосовують при розбавленні летких парів і газів. З верхньої зони виводять повітря одночасно з теплотою і газоподібними речовинами, що виділяються, тому що конвекційні потоки всі виділення незалежно від їхньої густини виносять наверх. Коли ж виділяються одні пари і гази, які важчі за повітря, а виділення теплоти відсутнє, то виводять повітря з нижньої зони приміщення. Якщо частина газоподібних речовин легша, а інша важча за повітря, то виводять повітря з верхньої і нижньої зон. При виділенні пилу повітря виводять з нижньої зони приміщення. Улаштовують загальнообмінну витяжну вентиляцію у вигляді круглих або прямокутних повітроводів з отворами в стінці або відхідних вниз патрубків (спусків) з отворами на одному або двох рівнях. Ці спуски бажано розміщувати в зонах найвищих температур і найбільшого забруднення повітря.

Місцева витяжна вентиляція. Основне призначення місцевої витяжної вентиляції полягає у виведенні повітря безпосередньо від джерел виділення шкідливих речовин. При обладнанні місцевої витяжної вентиляції необхідно дотримуватись вимог: джерела виділення шкідливих речовин необхідно максимально прикривати; виділені шкідливості не повинні проходити через зону дихання; при виведенні шкідливих речовин необхідно враховувати їхній природний рух (напрямок пилового факела, конвекційних потоків тощо); швидкість повітря у перерізі трубопроводів і об'єми виводжуваного повітря повинні бути достатніми; місцеве відсмоктування не повинно негативно впливати на продуктивність праці.

Витяжні зонти застосовують за наявності значних висхідних потоків нагрітого забрудненого повітря, наприклад, над печами, гарячими ваннами, ковальськими горнами тощо. Тут конвекційний потік разом з шкідливими речовинами локалізується навіть у тих випадках, коли зонт встановлено на значній відстані над джерелом виділення. Якщо повітря, яке виводять, власного руху не має, то зонт опускають якомога ближче до джерела виділення і збільшують швидкість всмоктування в нього.

Витрату (L, м³/год) виводжуваного зонтом повітря розраховують за формулою , де F - площа прорізу зонта, м²; V - швидкість у прорізі зонта, м/с.

Швидкості всмоктування повітря у площини робочого отвору зонта залежать від повноти накриття джерела зонтом, токсичності виділень, можливості видування газів з-під зонта горизонтальними потоками повітря, тобто повинні відповідати розрахунковим. Так, для відведення теплоти при відсутності шкідливих газів швидкість повинна бути від 0,15 до 0,25 м/с; для видалення вологи — від 0,2 до 0,35 м/с.

Для боротьби з токсичними газами і парами зонти не застосовують.

Витяжні панелі призначені для виведення шкідливих речовин, захоплених конвекційним потоком, коли влаштування повнішого укриття неможливе. Витяжні панелі ефективні при боротьбі з газами, менше - з вологою, малоефективні - при боротьбі з пилом. Площина всмоктування в панелях розташована похило, частіше під кутом 45°, завдяки чому забруднене повітря спрямовується вбік від зони дихання працівника.

Бортові відсмоктувачі мають вигляд щілиноподібних отворів, призначених для виведення шкідливих речовин, що виділяються з поверхні вмісту ванн (пара кислот, лугів, ціаніди та інші сполуки при електролізі), якщо укриття цих поверхонь за технологічними умовами неможливе. Співвідношення повітря, що виводиться, повинно бути у 6 разів більшим того, що подається.

Виділення шкідливих речовин з гальванічних ванн можна зменшити, якщо дзеркало ванни покрити на 80 % кульками з низько розташованим центром ваги. Їх виготовляють з пінополістиролу діаметром 20—40 мм (при t електроліту до 75°С) або поліетилену (t електроліту 75-100°С). Для покриття дзеркала ванн застосовують також поверхнево-активні добавки, які утворюють піну.

Напівзакриті витяжні пристрої місцевої вентиляції — пристрої, у яких джерело виділення шкідливих речовин знаходиться всередині укриття, що має відкриті прорізи або отвори. До такого виду пристосувань належать витяжні шафи, камери, кожухи тощо.

Витяжна шафа — укриття з робочим отвором, який служить для спостереження і проведення технологічного процесу або виконання різноманітних лабораторних робіт. Шафи широко використовують для виведення токсичних парів і газів, теплоти; вони є найефективнішим засобом місцевої вентиляції. У робочому отворі витяжної шафи повинна бути така швидкість, яка б не допускала витоку токсичних речовин у приміщення. Її встановлюють за довідковими даними залежно від шкідливостей, наявності або відсутності теплоти. Орієнтовна швидкість при роботі з токсичними речовинами, ГДК яких коливається від 0,1 до 10 мг/м³, дорівнює 0,6-1 м/с в робочому отворі і не менше 0,3 м/с - при повністю відкритих стулках, при ГДК менше 0,1 мг/м³ - 1 — 1,5 м/с.

Витрату (L, м /год) виведеного з шафи повітря за відсутності теплоти обчислюють за формулою:

,

де V — середня швидкість у робочому отворі шафи (за довідниковими даними), м/с; F — площа отвору, м².

Коли в шафі є джерела теплоти, витрату виводжуваного повітря визначають таким чином:

Рис. 5. Вітринне укриття ,

де Н - висота отвору, м; Q — кількість теплоти, що виділяється в шафі, кДж/год (~50—70 % максимальної теплопродуктивності джерела теплоти).

Вітринні укриття (низькі витяжні шафи) — витяжні пристосування із заскленою верхньою кришкою, через яку робітник спостерігає за технологічним процесом (рис. 5). Виводять повітря з укриття з протилежного від працівника боку. Мінімальні швидкості перереміщення у відкритому отворі: пари — 0,7-1 -1,2 м/с, пилу - 0,8-1 -1,2 м/с. Із збільшенням токсичності речовин швидкість виведення слід збільшувати.

Різновидом витяжних шаф є витяжні камери, в яких проводяться операції з інтенсивним виділенням шкідливих речовин. Витяжні камери застосовують при фарбувальних, гідропіскоструминних та інших виробничих операціях. Коли оброблюваний виріб знаходиться в камері, а робітник поза нею, швидкість у відкритому отворі повинна дорівнювати 1—1,3 м/с. Коли робітник знаходиться всередині камери, то повітря повинно рухатись зверху вниз на нижній відсмоктувач, щоб забезпечити свіжим повітрям зону дихання, через ґратки. Швидкість у перерізі ґраток повинна дорівнювати 2—3 м/с.

Фасонні відсмоктувачі у вигляді кожухів і приймачів безпосередньо наближені до технологічного обладнання, але не закривають повністю зону виділення шкідливих речовин. Їх застосовують для знепилення і видалення відходів при роботі на заточувальних, обдирних, метало- і деревообробних та інших верстатах.

Витрату (L, м³/год) повітря від заточувальних, обдирних та схожих до них верстатів розраховують за формулою L = d · К, де d - діаметр кола, мм; К - витрата повітря на кожен міліметр діаметра кола, м³/год.

При повних витяжних пристроях місцевої вентиляції залишаються відкритими лише невеликі отвори, щілини або нещільності. Ці укриття є складовими частинами кожуха машини або статора (кожухи млинів, елеваторів, дробарок, барабанів для очистки литва, дезінтеграторів, сит, реакторів тощо). При цьому аспірацію здійснюють як із капотів обладнання, так і із спеціальних кожухів, що вкривають його. При цьому в кожусі утворюється розрідження.

Очищення виводжуваного повітря від шкідливих речовин необхідне для поліпшення санітарного стану повітряного басейну.

Аварійну вентиляцію у приміщеннях передбачають на випадок можливого надходження значної кількості шкідливих або вибухонебезпечних речовин через неполадки в технологічному процесі. Це загальнообмінна витяжна вентиляція, продуктивність якої встановлюють відповідно до відомчих нормативних документів, але кратність якої повинна бути не менше 8 на годину. Створюване аварійною вентиляцією розрідження сприяє запобіганню проникнення забруднень у сусідні приміщення.

Для аварійної вентиляції найчастіше застосовують осьові вентилятори, які встановлюють у віконних прорізах і стінах. Вмикання аварійної вентиляції повинно бути автоматичним від газоаналізаторів або з пультів, розташованих в середині і зовні будови. Для запобігання забрудненню сусідніх приміщень і приземного шару повітря викиди аварійних вентиляторів слід виводити на значну висоту. Тому викид повітря повинен бути віддаленим від повітрозабірних отворів не менше ніж на 20м по горизонталі і 6м по вертикалі.

Заходи щодо боротьби з шумом і вібрацією вентиляційних установок. Відомо, що роботу вентиляційних установок завжди супроводжує шум. Тому в деяких випадках вентиляційні установки вважають за краще не вмикати або користуються ними періодично. Шум, що виникає від роботи вентиляційної установки, за своєю природою може бути механічним і аеродинамічним. Механічний шум створюють вібрація окремих елементів вентилятора і електродвигуна, зумовлена незадовільним балансуванням обертових деталей (робоче колесо, шківи, приводні муфти), тертя і стукіт погано закріплених і незмазаних сполучених частин, низька якість і поганий стан підшипників, приводів тощо. Механічний шум може передаватись у приміщення через фундаменти вентиляційного агрегату на огороджувальні конструкції будови, а також повітрям вентиляційних клапанів.

Аеродинамічний шум утворюється повітряними вихорами і пульсуючою дією тиску повітряного потоку, що обтікає елементи вентиляційної установки і вентиляційної мережі (фасонні частини, запірні і регулюючі пристрої, ґратки тощо). Аеродинамічний шум поширюється в основному повітрям, переміщуваним повітроводами, їхніми стінками, а також крізь припливні та витяжні отвори.

До способів боротьби з шумом механічного походження і вібрацією належать: ретельна підготовка і балансування всіх деталей вентиляційних установок; підбір і встановлення підшипників, заміна підшипників кочення на підшипники ковзання; заміна плоско-пасових передач на клинопасові; розміщення вентиляторів на одній осі з електродвигуном; застосування звукоізоляційних кожухів на вентиляторі; розміщення вентиляційних центрів у окремих приміщеннях (ізольованих), звукоізоляція їх (використання таких матеріалів, як скловолокно, акустична штукатурка тощо), звукоізоляція повітроводів; використання м'яких вставок з брезенту, гуми між вентиляторами і повітроводами (для агресивних середовищ не застосовують); використання віброізолюючих фундаментів.

Заходи щодо боротьби з аеродинамічним шумом: використання вентиляційної установки з великим значенням ККД; зменшення кількості обертів без зниження продуктивності установки і її стабілізація; застосування вентиляторів з меншим утворенням шуму; використання різноманітної конструкції шумоглушників; облицювання повітроводів всередині звуковбирними матеріалами; застосування пластинчастих або стільникових глушників тощо.

3. Поточний санітарний нагляд за експлуатацією вентиляційних установок. Поточний санітарний нагляд здійснюють як вибірковий контроль за станом повітряного середовища в робочій зоні (або в місцях розміщення повітрозабірних пристроїв), роботою вентиляційних систем, їхнім станом і експлуатацією.

Обсяг і періодичність вибіркового контролю визначає санітарний лікар, виходячи з міри можливої шкідливої дії виробничого повітряного середовища на організм працівників, з особливостей технологічного процесу і характеру виробничого обладнання, а також на підставі аналізу професійної захворюваності на даному підприємстві. Санепідслужба здійснює поточний контроль, аналізуючи також дані інструментальних вимірів, які подають у СЕС лабораторії підприємств відповідно до «Положення о санитарной лаборатории на промышленном предприятии», та дані налагодження вентиляційних систем.

Вентиляційні служби або санітарні лабораторії підприємств повинні перевіряти діючі вентиляційні системи в такі терміни: один раз на місяць — приміщення, де можливе виділення шкідливих речовин І і II класів небезпеки (за СНиП 2.04.05-91); один раз на рік - засоби місцевої витяжної і припливної вентиляції; один раз на три роки - засоби загальнообмінної механічної і природної вентиляції.

Контроль за дотриманням періодичності перевірки здійснює санепідемстанція. При реконструкції вентиляційних систем після зміни технологічного процесу, обладнання або перебудови приміщення перевірку необхідно провести відразу після реконструкції, незалежно від термінів періодичного контролю. Загальний обсяг обов'язкових досліджень, які виконуються санітарними лабораторіями і вентиляційною службою промислових підприємств, а також плани проведення цих досліджень на підприємствах, в цехах, на дільницях потрібно узгоджувати з санепідстанцією.

До контролю вентиляції і оцінки її гігієнічної ефективності слід приступати після виконання технологічних, експлуатаційних і організаційних заходів щодо ліквідації або зниження в приміщенні виділення надмірної кількості теплоти, пилу і газів, а також після закінчення будівельно-монтажних робіт.

Лікар з гігієни праці перед контролем вентиляційних систем повинен ознайомитись з такими документами: проектом вентиляції, затвердженим у визначеному порядку, а також переліком відхилень від проекту; актами огляду і приймання прихованих робіт; протоколами технічних випробувань і налагодження вентиляційних систем; паспортами вентиляційних систем; графіками чистки вентиляційних систем, журналами їхнього ремонту і експлуатації. Перевірку ефективності роботи вентиляційних систем проводять згідно з ГОСТ 12.3. 018—79 «ССБТ. Системи вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний».

Результати обстежень та рекомендації за встановленою формою доводять до відома адміністрації підприємства. Рекомендовані заходи, спрямовані на усунення виявлених недоліків у роботі вентиляційної системи, залежно від їхньої складності включають у колективний договір або в «План соціально-економічного розвитку колективу», який складають на певний період. Термін виконання узгоджують з адміністрацією, а контроль виконання заходів покладають на СЕС. Якщо заходи не потребують великих капітальних вкладень і часу на їх виконання, лікар складає припис із зазначенням терміну виконання і прізвища відповідального за виконання.