Системи подачі стисненого повітря для організації респіраторної захисту на виробництві

Законодавство вимагає від роботодавців, щоб робітники, піддані впливу шкідливих речовин, знаходяться у вдихуваному повітрі, були забезпечені засобами респіраторної захисту. Такі засоби захисту повинні давати адекватну очищення забрудненого повітря і його подальшу безперебійну подачу до органів дихання.

Стиснутий повітря, що використовується в системах примусової подачі повітря, одне з поширених засобів забезпечення респіраторної захисту працюючих. Робоче тиск, повітряний потік і якість стисненого повітря можуть у великій мірі впливати на роботу систем примусової подачі повітря. Безпека працюючих з такими системами безпосередньо залежить від розуміння відповідального персоналу принципів роботи кожного компонента, що становить загальну систему подачі повітря і як вони впливають на якість повітря, що подається для дихання.

Мета даної статті - перелічити основні компоненти, що становлять типову систему подачі повітря, пояснити принципи їх роботи та вплив на якість вихідного повітря.

В разі, якщо робочі застосовують систему примусової подачі повітря, роботодавець зобов'язаний забезпечити, щоб подається повітря відповідав встановленим санітарним нормам.

Зміст кисню: 19,5 - 23,5

Зміст вуглеводнів (конденсований): менше 5 мг/м 3

Чадний газ: менше 10 мільйонних часток

Вуглекислий газ: менше 1,000 мільйонних часток

Запах: відсутній

Точка роси: досить низька для запобігання конденсації і замерзання.

Системи подачі стисненого повітря зазвичай складаються з наступних компонентів:

Повітряний компресор, який зазвичай має послеохладітель для охолодження гарячого стисненого повітря та механічний сепаратор для розділення повітря і вологи.

Систему очищення стисненого повітря, яка може складатися з повітряного фільтру, осушувача повітря і сорбентів для доочищення повітря.

Системи розподілу повітря, до якої можуть входити труби, регулятори тиску, розгалужувачі і респіратори для примусової подачі повітря.

Вимірювальні прилади для контролю рівня вуглекислого газу, точки роси, температури повітря і тиску.

Повітряний компресор.

Повітряний компресор засмоктує всередину навколишнє повітря і стискає його для подальшого використання в робочих процесах (наприклад, у фарбуванні, аерації тощо) або в як привід для обладнання (для роботи різного виду пневмообладнання). Існує три основних види компресорів: зворотно-поступальні (поршневі), ротаційні гвинтові і відцентрові.

Будь-який вид компресора може застосовуватися для подачі повітря, придатного для дихання. Компресори можуть бути переносні або стаціонарні. Повітряні компресори, потребують масло для мастила внутрішніх частин, називаються «олійними». «Безмасляні» компресори не використовують масло для мастила внутрішніх частин, у робочої ( «повітряної») зоні.

Вибір компресора для забезпечення потреб респіраторної захисту.

Продуктивність компресора визначається величиною вихідного повітряного потоку і величиною тиску. Термін «обсяг атмосферного повітря» іноді застосовується для визначення рівня продуктивності або розміру компресора. Більш зручно підрозділяти компресори за величиною повітряного потоку, що вимірюється в літрах в хвилину (л/хв). Стандартний літр повітря визначається при температурі 20 `C, тиску 1 Бар і відносній вологості 36%.

При роботі респіраторних систем для розрахунку необхідного вихідного об'єму повітря враховується наступне:

Загальна споживання повітряного потоку усіма респіраторними системами одночасно.

Достатній додатковий обсяг повітря для компенсації циклів повернення в роботі компресора. Рекомендується застосовувати коефіцієнт Х 1,2.

Додатковий запас повітря для роботи систем очищення (наприклад, осушувача) - коефіцієнт Х 1,15.

Наприклад, при роботі трьох систем 3М Вортекс для респіраторної захисту та охолодження повітря, що подається, кожна з систем може споживати до 600 л/хв повітря. Відповідно всі три системи споживають до 1800 л/хв повітря. Використовуємо рекомендований коефіцієнт: 1800 л/хв Х 1,2 Х 1,15 = 2484 л/хв. Тобто, компресор повинен давати такий вихідний повітряний потік при рівні тиску, необхідному для роботи обладнання (в даному випадку для 3М Вортекс - 3,5-6,0 Бар).

Крім того, при визначенні необхідного вихідного тиску компресора потрібно враховувати наступне:

Максимальне дозволений тиск повітряного потоку, що подається в респіраторні системи -- 8,5 Бар.

Вихідне тиск компресора має бути достатнім для компенсації втрат при проходженні повітря по трубопроводу. Крім того, необхідно враховувати втрати при проходженні повітря через можливі фільтруючі або осушують системи, розташовані на лінії. Осадження бруду в фільтруючих системах теж повинно бути враховано при розрахунку необхідної продуктивності компресора. Для промислового застосування, система трубопроводів повинна бути такою, щоб перепад тиску становив від 0,01 до 0,02 Бар на кожні 3 погонних метри трубопроводу.

Регулятори тиску використовуються для встановлення тиску повітря в межах, рекомендованих виготовлювачами респіраторних систем.

Велике значення має місце розташування компресора і забір повітря. Компресор може забирати забруднене повітря і подавати його в респіраторні системи. Паркан повітря повинен здійснюватися в місцях, віддалених від шляхів руху транспорту і промислових викидів. Основні забруднюючі речовини, які можуть бути присутнім в стислому повітрі, - це водяні пари, пил, масло, пари вуглеводнів і чадний газ. Навколишній повітря може бути забруднений і, навіть «Безмасляний» компресор може подавати до респіраторних системам масло і чадний газ.

Послеохладітель - перша стадія обробки стисненого повітря.

В залежно від типу компресора температура вихідного повітря може бути від 90 до 170 `C. Стисле повітря такої температури не можна застосовувати для роботи респіраторних систем або пневмообладнання. Послеохладітель знижує температуру вихідного повітря, зазвичай до 37 `C і більше. Є два типи послеохладітелей: повітряні і водяні. Повітряні послеохладітелі використовують вентилятор для подачі повітря до серії змійовиків, через які проходить гарячий стиснене повітря. Охолоджує ефект повітряного послеохладітеля залежить великою мірою від пори року і температури навколишнього повітря. Робота водяного послеохладітеля меншою мірою залежить від навколишньої температури.

Механічний сепаратор - друга стадія обробки стисненого повітря.

Під час охолодження повітря в послеохладітеле відбувається конденсація водяних парів, присутніх в стислому повітрі. Механічний сепаратор зазвичай розташовується безпосередньо за послеохладітелем і застосовується для видалення конденсіруемой вологи з стисненого повітря. У механічному сепараторі створюється відцентрова сила, яка виштовхує крапельки вологи до стінок судини і потім вона стікає вниз сепаратора. Сепаратори зазвичай мають автоматичні дренажні баки. Правильна робота дренажного бака має велике значення, так як механічний сепаратор зазвичай видаляє до 99% вологи конденсіруемой в послеохладітеле.

Фільтрація і доочищення повітря - остання стадія обробки повітря.

У типового промислового компресора є кілька фільтрів, розташованих у точці забору повітря і після механічного сепаратора.

Для щодо отримання чистого і сухого повітря, часто застосовується фільтруюча панель. До її складу зазвичай входить механічний сепаратор, коалесцірующій і вугільний фільтри, регулятор тиску і разветвитель. Фільтруючі панелі зазвичай дешевше, ніж повні очисники повітря, що містять крім того осушувачі і каталізатори. Фільтруючі панелі не видаляють чадний газ із повітря, що подається.

При використанні «олійних» компресорів застосовуються коалесцірующіе фільтри для видалення з стисненого повітря тверді частинки і крапельки масла.

Для видалення іржі і крихітних частинок бруду застосовуються протиаерозольний фільтри. Такі фільтри можуть мати індикатори перепаду тиску, які показують, коли необхідно замінити фільтр.

Для видалення неприємних запахів застосовуються фільтри з активованим вугіллям.

В фільтруючих системах можуть застосовуватися каталізатори, які конвертують чадний газ у вуглекислий газ. Ефективна робота каталізатора залежить від ступеня сухості повітря, тому разом з каталізатором необхідно використовувати осушувачі повітря.

Осушення стисненого повітря.

Механічні сепаратори з дренажними баками можуть видаляти до 75% усієї вологи, що знаходиться в стиснутому повітрі на всіх ділянках його проходження. Щоб все обладнання працювало нормально, необхідно осушувати повітря ще більшою мірою. Осушувачі повітря оцінюються по точці роси. Точка роси - це температура, при якій водяні пари в стислому повітрі починають конденсуватися. Осушувачі створюють істотну різницю між точкою роси стисненого повітря і температурою стисненого повітря. Чим більше ця різниця, тим менше ймовірність згубного впливу вологи на всю систему. Після того, як повітря виходить з послеохладітеля з температурою близько 37 `C, подальша конденсація повітря не відбувається, якщо температура повітря не стане нижче точки роси осушувача.

Існує багато видів осушувачів. Найбільш часто застосовуються осушувачі охолоджує і регенеративного сіккатівного типів. Сіккатівний осушувач споживає до 15% від загального повітряного потоку і це необхідно враховувати при розрахунку необхідної продуктивності компресора.

Як зробити осушене повітря придатним для дихання?

Так як повітря після осушувача виходить дуже сухим, деякі системи подачі повітря включають зволожувачі повітря, що розміщуються після каталізаторів і перед респіраторними системами. Такі зволожувачі вимагають постійного обслуговування.

Система розподілу повітря.

Для виготовлення трубопроводів частіше застосовуються чистий вуглецева сталь, мідь або нержавіюча сталь. Довжина трубопроводу може варіюватися за потребою, враховуючи при цьому вимоги щодо мінімального вхідного тиску респіраторних систем. Вихідна тиск компресора має бути достатнім, щоб компенсувати втрати при проходженні повітря по трубопроводу. Діаметр трубопроводу повинен бути таким, щоб забезпечити необхідну величину повітряного потоку. Малий діаметр плюс бруд і волога, забиваючі фільтруючі елементи зменшують повітряний потік і зменшують тиск повітря на вході респіраторних систем. Довжина шланга самої респіраторної системи обмежується 30 метрами.

Підключення до системи подачі стисненого повітря.

На підприємствах, де крім трубопроводів подачі стисненого повітря можуть існувати інші трубопроводи, дуже важливо переконатися, щоб користувачі респіраторних систем захисту мали унікальні роз'єми, які дозволять їм підключатися тільки до систем подачі стисненого повітря, придатного для дихання.

Монітори і сигналізація.

Рекомендується застосовувати монітори для постійного контролю повітря (чадний газ, вуглекислий газ, точка роси, температура, тиск, кисень). Для підвищення рівня безпеки, монітори супроводжуються сигналізацією для своєчасного реагування на зміну якості повітря.

Висновок.

Система подачі стисненого повітря містить багато складних елементів, від яких залежить якість повітря, що подається для респіраторної захисту персоналу. Обслуговуючий персонал повинен розуміти важливість своєчасного контролю та обслуговування (з обов'язковою реєстрацією) всіх елементів такої системи.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.respirator.com.ua/