Методы обеспечения нормальных микроклиматических условий

Улучшение метеоусловий в производственных помещениях химических производств осуществляется прежде всего технологическими средствами еще на стадии проектирования - это механизация и автоматизация трудоемких работ, производственных процессов, а также применение дистанционного управления и наблюдения, когда обслуживающий персонал находится в помещении с нормальными метеоусловиями.

Обеспечение нормальных метеоусловий достигается также в результате уменьшения тепловых потерь, теплоизоляции аппаратов и трубопроводов, экранирования оборудования и обеспечения сто герметичности, рациональной организации воздухообмена.

Уменьшение тепловых потерь. Санитарными нормами предусмотрено, что температура поверхности нагретого оборудования и ограждений на рабочих местах не должна превышать 45 °С, а для оборудования, внутри которого температура равна или ниже 100 °С, температура поверхности не должна превышать 35 °С.

Уменьшение тепловых потерь достигается изменением конструкций нагретого оборудования, утолщением кладки, применением огнеупорных материалов с малой теплопроводностью, защитой наружной поверхности теплоизоляционным материалом.

Тепловая изоляция даст возможность не только улучшить условия труда в результате изменения суммарных тепловыделений и рабочую зону, но и повысить производительностъ агрегатов и интенсифицировать технологический процесс.

Для тепловой изоляции применяют теплоизоляционные огнеупорные материалы, массы, растворы и обмазки, жаропрочные бетоны и другие неорганические материалы (диатомит, трепел, асбест, асбоцемент, стекловату и др.), а также органические теплоизоляционные материалы (пробковые, древесноволокнистые плиты, войлок, термоизоляционный картон, пенопласт и др.).

Для нагретых аппаратов применяют многослойную изоляцию: сначала материал, выдерживающий требуемую температуру, а затем материал с более эффективными теплоизоляционными свойствами. Немаловажную роль играет в этом случае и окраска внешних поверхностей нагретых тел. 1ак, расчеты показывают, что покрытие аппаратов алюминиевой краской приводит к снижению лучистой теплоотдачи в 2 раза.

Экранирование. Экраны применяют как для экранирования источников излучения, так и для защиты рабочих мест от воздействия теплового излучения. В последнем случае экраны устанавливают у пультов управления, кранов и т. п. Экраны могут быть изготовлены из кирпича, листовой стали с асбестом, алюминия, асбеста, стекловолокна и т. д. Различают стационарные и передвижные экраны, а в зависимости от необходимой эффективности - одно- и многослойные.

По принципу работы экраны условно подразделяют на теплопоглощаюшие, теплоотражающие и тепло отводящие. Принадлежность экрана к той или иной группе зависит от того, какое свойство в нем преобладает. Предпочтение следует отдавать отражающим или отводящим тепло экранам, поскольку поглощающие экраны при нагреве сами становятся источниками излучения. Кроме того, в зависимости от возможности наблюдения за технологическим процессом экраны подразделяются на три типа: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

К полупрозрачным экранам относятся металлические сетки (размер ячейки 3x3,5 мм), цепные звенья, армированное стекло. К таким же экранам относятся не затрудняющие видимость защитные водяные, воздушно-водяные завесы, снижающие интенсивность теплового излучения на 80% и более. В качестве прозрачных экранов используют силикатное, кварцевое или органическое стекло.

Герметичность нагретого оборудовании нарушается вследствие постоянной деформации швов, стыков конструкций аппаратов, что приводит к загрязнению атмосферы производственного помещения и ухудшению метеорологических условий. Для обеспечения герметизации нагретое оборудование обкладывают листами алюминия или оцинкованного железа. Однако полной герметизации достичь не удается из-за наличия в аппаратах разнообразных рабочих отверстий и окон. Чтобы уменьшить тепловые потери, площадь рабочих отверстий делают минимально необходимой для проведения технологических операций.

Особое значение для предупреждения перегрева организма в производственных условиях имеют рациональный питьевой режим, режим труда и водные процедуры. По существующему в нашей стране законодательству, работающие в цехах с повышенными тепловыделениями [более 23 Дж/(м3-с)] обеспечиваются подсоленной газированной водой, содержащей от 0,2 до 0,5% хлорида натрия. Питье такой воды способствует уменьшению жажды, потоотделения, снижению температуры тела, улучшению самочувствия, повышению производительности труда.

Для восстановления нарушенных функций организма у работающих при высокой температуре воздуха и значительном инфракрасном излучении устраивают специальные комнаты отдыха с благоприятными метеоусловиями. Следует при этом учитывать возможное неблагоприятное влияние резкой смены температуры; например, при температуре около 40 °С на рабочем месте температура воздуха в комнате отдыха должна поддерживаться на уровне 25...28 °С.

Большое значение для создания нормальных метеорологических условий имеет рациональное размещение оборудования. Так, аппараты с большими тепловыделениями, если это возможно по условиям работы, размещают на открытом воздухе или в отдельных изолированных помещениях, располагая их преимущественно в один ряд. Горячие установки и оборудование необходимо размещать таким образом и на таком расстоянии друг от друга и от стен здания, чтобы исключить попадание тепловых потоков и их скрещивание на рабочих местах.

Размещаемое на открытых площадках технологическое оборудование должно иметь автоматическое или дистанционное управление с центрального пульта. Однако при работе на открытом воздухе метеорологические условия рабочей среды не поддаются регулировке и зависят только от внешних атмосферных воздействий - солнечной радиации, атмосферных осадков, ветра и т. д. В этих условиях большое значение приобретают рациональный режим труда, обеспечение работающих удобной и гигиеничной спецодеждой, устройство специальных мест для кратковременного отдыха, в которых создастся благоприятный микроклимат, а также солнце- и ветрозащитных навесов и ограждений, и т. д.

Важным техническим средством обеспечения нормальных метеорологических условий является вентиляция, которая, помимо того, должна обеспечивать необходимую санитарную чистоту воздуха в производственных помещениях.

По способу организации возухообмена вентиляция может быть подразделена на общеобменную, когда смена воздуха осуществляется во всем объеме помещения; местную вытяжную, при которой вредности (газы, пары, пыль, избыточное тепло) удаляют непосредственно от мест их образования; местную приточную, когда подачей чистого воздуха обеспечивают заданные параметры воздушной среды не во всем объеме помещения, а только в определенной его части (рис. 7.4).

Выбор системы вентиляции зависит от размера производственного помещения, числа работающих, расположения рабочих мест, количества вредных выделений при работе технологического оборудования и от других факторов. Поскольку действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении выделяющихся вредных веществ свежим воздухом до предельно допустимых концентраций и температур, регламентированных ГОСТом, то эту систему чаще всего применяют в таких производствах, в которых вредные вещества выделяются в небольших количествах и равномерно по всему помещению.

Если же производственное помещение достаточно велико (здание павильонного типа), а число работающих в нем мало и строго фиксированы рабочие места, то по экономическим соображениям осуществлять вентиляцию во всем помещении нецелесообразно. Для улучшения производственного микроклимата лучше всего в таких помещениях использовать кабины управления и наблюдения.

Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества непосредственно в местах их выделения. В таких случаях необходимо использовать местную вытяжную вентиляцию, которая по сравнению с общеобменной требует значительно меньших капиталовложений и затрат на ее эксплуатацию.

Необходимость применения вентиляции определяется скоростью выделения вредных веществ в атмосферу производственного помещения как из технологического оборудования, так и через различные неплотности аппаратуры и трубопроводов, а также величиной ПДК этих веществ. Если средняя по объему концентрация вредных выбросов, определяемая по формуле (в мг/м3)

(где С0 - начальная концентрация вредного выброса, мг/м3; Мв - количество выбросов, м3/ч; V - объем помещения, м3; t - время, в течение которого вредные выбросы поступают в помещение, ч), превысит ПДК меньше чем за 1 ч (рис. 7.5, линия 1), то вентиляция необходима.

При изменении содержания вредных выбросов по линии 2 (8 ч > t > 1ч) вентиляцию можно включить через некоторое время после начала работы. Если же в течение рабочего времени содержание вредных выбросов и выделений не достигает ПДК (линия 3), то вентиляцию можно не предусматривать, а ограничиться лишь неорганизованным воздухообменом.