В тетради
22 Механизм теплообмена человека с ОС, влияние внешних факторов на процесс теплообмена
Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется: конвекцией в результате омывания тела воздухом, теплопроводностью, излучением на окружающие предметы и в процессе тепломассообмена при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами и при дыхании.
Количество тепла, отдаваемого организмом каждым из этих путей, зависит от параметров микроклимата на рабочем месте.
Величина и направление конвективного теплообмена человека с окружающей средой определяется в основном температурой окружающей среды, атмосферным давлением, подвижностью и влагосодержанием воздуха. Теплопроводность тканей человека мала, поэтому основную роль в процессе транспортирования теплоты внутри организма играет конвективная передача с потоком крови.
Теплопроводность сухого воздуха мала, поэтому теплоотдача через соприкосновение человека с воздухом также мала. Более интенсивно идет обмен теплом при соприкосновении человека с не нагретыми поверхностями, но, как правило, поверхность соприкосновения в этом случае незначительна.
Лучистый поток при теплообмене излучением тем больше, чем ниже температура окружающих человека поверхностей. Излучение тепла происходит в окружающую среду, если в ней температура ниже температуры поверхности одежды (27-30 оС) и открытых частей тела (33,5 оС). При высоких температурах (30 - 35 оС) окружающей среды теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении - от окружающей поверхности к человеку.
Количество теплоты, отдаваемой в окружающий воздух с поверхности тела при испарении пота, зависит как от температуры воздуха и интенсивности работы, так и от скорости окружающего воздуха и его относительной влажности.
Количество теплоты, выделяемой человеком с выдыхаемым воздухом, зависит от его физической нагрузки, влажности, и температуры вдыхаемого воздуха.
Комфортные условия для организма человека обеспечиваются при соблюдении теплового баланса.
Уравнение теплового баланса для организма человека за определенный период времени может быть представлено в следующем виде:
M +S ± R ± C ± P - E = 0,
где M - тепло процессов метаболизма, полученное из химических субстратов пищи, подвергшихся расщеплению в клетках; S - накопленное организмом тепло; R, C, P - тепло отданное (со знаком -) или полученное (со знаком +) путем излучения, конвекции, теплопередачи; E - тепло, отданное за счет испарения. Если тепловой баланс не будет поддерживаться, то дополнительное тепло, полученное различными путями, приведет к повышению температуры тела, а недостаток тепловой энергии - к его охлаждению. В обоих случаях создаются неблагоприятные условия для функционирования клеток организма, которые при превышении определенных температурных границ внутри тела начинают погибать. Тепловой баланс любого тела определяется соотношением между теплом, которое оно получает, и теплом, которое оно отдает. Величина тепловыделения организмом человека зависит от степени физического напряжения и составляет от 75 ккал/ч в состоянии покоя до 430 ккал/ч при тяжелой работе. Для комфортных условий работы необходимо, чтобы тепловыделение организма равнялось его теплоотдаче, при этом температура внутренних органов человека остается постоянной (около 36,6 оС).
23 Мокрые пылеуловители
Мокрые фильтры имеют ряд достоинств и недостатков перед другими аппаратами. Достоинства:
а) небольшая стоимость и более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц;
б) возможность использования для очистки газов от частиц до 0,1 мкм;
в) возможность очистки газов при высокой температуре и повышенной влажности, а также при опасности возгорания и взрывов очищенных газов и уловленной пыли;
г) возможность наряду с пылями улавливать парообразные и газообразные компоненты.
Недостатки: а) выделение уловленной пыли в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод, что удорожает процесс;
б) возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газоходах и дымососах;
в) в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппаратуру и коммуникации антикоррозионными материалами.
В мокрых пылеуловителях в качестве орошающей жидкости чаще всего используют воду. В зависимости от поверхности контакта или по способу действия их подразделяют на 7 видов:
- полые газопромыватели;
- насадочные скрубберы;
- тарельчатые (барботажные, пенные) скрубберы;
- скрубберы с подвижной насадкой;
- газопромыватели ударно-инерционного действия;
- скрубберы центробежного действия;
- механические газопромыватели.
24 Нормирование вибраций, расчет времени воздействия вибраций при нормировании
Различают санитарно-гигиеническое и техническое нормирование.
В первом случае производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с конечностями работающих, исходя из физиологических требований, и снижающих возможность возникновения вибрационной болезни. Во втором случае осуществляют ограничение параметров вибрации с учетом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации. Санитарно-гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин. Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.
Для локальной вибрации норма вибрационной нагрузки на оператора обеспечивает отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию "безопасность".
При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости v (и их логарифмические уровни Lv) или виброускорения для локальных вибраций в октавных полосах частот, а для общей вибрации – в октавных или третьоктавных полосах. Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, в том числе по дозе вибрации D с учетом времени воздействия.
Для общей и локальной вибрации зависимость допустимого значения виброскорости от времени фактического воздействия вибрации, не превышающего 480 мин (8-ми часовой рабочий день), определяется по формуле:
где 
- допустимое значение виброскорости для длительности воздействия 480 мин.
25. Нормирование параметров микроклимата производственной среды, допустимые и оптимальные параметры микроклимата
Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:
- температура воздуха, 0C,
- температура поверхностей (стен, пола, потолка, различных устройств, технологического оборудования и т.п.), 0C,
- относительная влажность воздуха, %,
- скорость движения воздуха, м/с,
- интенсивность теплового облучения, Вт/м2,
- давление.
Однако к числу нормируемых параметров относятся только первые пять показате-лей. Давление не относится к числу нормируемых параметров микроклимата.
Роль микроклимата в жизнедеятельности человека предопределяется тем, что по-следняя может нормально протекать лишь при условии сохранения температурного го-меостаза организма, который достигается за счет системы терморегуляции и усиления деятельности других функциональных систем: сердечно-сосудистой, выделительной, эн-докринной, а также систем, обеспечивающих энергетический, водно-солевой и белковый обмены. Напряжение в функционировании перечисленных систем, обусловленное воздействием неблагоприятного микроклимата, может сопровождаться ухудшением здоровья, которое усугубляется воздействием на организм других вредных производственных факторов (вибрация, шум, химические вещества и др.).
В ГОСТ 12.1.005-88 указаны оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях. Оптимальные показатели распространяются на всю ра-бочую зону, а допустимые устанавливают раздельно для постоянных и непостоянных ра-бочих мест в тех случаях, когда по техническим, технологическим или экономическим причинам невозможно обеспечить оптимальные условия.
Оптимальные микроклиматические условия - это такие условия, которые обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены без напряжения механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и яв-ляются предпочтительными на рабочих местах.
Допустимые микроклиматические условия – это сочетания параметров микро-климата, которые не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но мо-гут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению рабо-тоспособности.
При нормировании параметров микроклимата учитываются физическая тяжесть выполняемых работ и время года.
Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 1 октября 1996 г. N 21)
26 Нормирование примесей в атмосферном воздухе населенных пунктов. Максимальные и среднесуточные допустимые концентрации
ГОСТом 17.2.1.03-84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения [14]. Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) — концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов, или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих. Как следует из определения, ПДКрз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества на взрослую работоспособную часть населения в течение периода времени, установленного трудовым законодательством. Совершенно недопустимо сравнивать уровни загрязнения селитебной зоны с установленными ПДКрз, а также говорить о ПДК в воздухе вообще, не уточняя, о каком нормативе идет речь. Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) — концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) — это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании [11]. Таким образом, ПДКсс рассчитана на все группы населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно, является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Именно величина ПДКсс может выступать в качестве "эталона" для оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне. Но использование этого норматива в качестве единицы измерения (пять ПДКсс по оксидам азота) — абсурдно!
27 Нормирование примесей воздуха рабочей зоны. ПДК, ОБУВ, однонаправленное действие примесей, среднесменные допустимые концентрации.
В тетради
ОБУВ — норматив максимального допустимого содержания загрязняющего вещества в атмосферном воздухе населенных мест. есмотря на то, что действующий перечень ПДК постоянно дополняется, в отдельных случаях при составлении проектной документации требуется разрабатывать нормативы ПДВ по загрязняющим веществам, не включенным в перечень ПДК. В таких случаях в соответствии с санитарными нормами санитарно-гигиенические институты разрабатывают для рассматриваемого вещества временный ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) на основе сопоставления токсических действий данного вещества и близкого к нему по химическому строению, для которого величины ПДК или ОБУВ уже установлены. ОБУВ утверждаются сроком на три года.
28 Нормирование шума в ПС и ОС
При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру шума и нормирование уровня звука в дбА.
Нормирование по предельному спектру. Этот метод является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни звуковых давлений в 8 октавных полосах частот с fсг = 63, 125, 250...8000 Гц. Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления и называется предельным спектром (ПС).
Для каждой категории рабочих мест (конструкторские бюро, лаборатории, цеха и т.п.) регламентирован свой предельный спектр шума. Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах приведены в ГОСТ 12.1.001-83
Нормирование уровня звука в дБА. Этот метод используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, когда мы не знаем спектра шума.
Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью: LA = ПС + 5
Для тонального и импульсного шумов допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше нормативных для постоянного шума.
Для оценки акустической энергии, воздействующей на человека за определенный пе-риод времени используется доза шума, скорректированная по частотной характеристике «А» шумомера [Па2 × r]: D = PA2× T, где РА - звуковое давление, соответствующее измеренному уровню звука в дБА.
Допустимая доза шума - доза, соответствующая допустимому уровню звука или допустимому эквивалентному уровню звука.
Для непостоянного шума нормированным параметром является эквивалентный (по энергии) уровень звука широкополосного, постоянного и неимпульсного шума, оказывающего на человека такое же воздействие, как и непостоянный шум (Laэкв. [дБА]. Этот уровень измеряется специальными интегрирующими шумомерами.
29. Общие методы повышения безопасности в рабочей зоне при действии излучателей энергии (акустической, механической, электромагнитной и др.)
Как известно, метод - это способ достижения цели. Здесь целью является обеспе-чение безопасности. Методы БЖД основаны на применении вышеперечисленных прин-ципов. Пользуясь методами обеспечения БЖД мы можем согласовать взаимодействие ха-рактеристик человека с окружающей средой (будь то система "человек - производствен-ная среда", "человек - бытовая среда" или "человек - природная среда"), т.е. достичь оп-ределенного уровня безопасности.
Принято выделить четыре метода БЖД:
А-метод: пространственное или временнóе разделение гомосферы и ноксо-сферы (дистанционное управление, механизация, автоматизация)
Б-метод: нормализация ноксосферы, т.е. совершенствование среды, чаще про-изводственной, приведение характеристик ноксосферы в соответствие с характеристика-ми человека. Б-метод реализуется в создании безопасной техники.
В-метод: используется тогда, когда А- и Б-методы не дают желаемого резуль-тат и требуемого уровня безопасности. Он подразумевает адаптацию человека к ноксо-сфере (обучение, тренировка, профессиональный отбор).
Г- метод: сочетает в себе вышеупомянутые методы и используется чаще всего.
30 Общие принципы защиты экранированием. Оценка эффективности
Экраны устанавливают между источником шума и рабочим местом. Эффект экранирования основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. Эффективность экранирования зависит от соотношения между размерами экрана и длиной волны l: чем больше длина волны, тем меньше при данных размерах область тени за экраном, следовательно, тем меньше снижение шума. Поэтому экраны применяют в основном для защиты от средне- и высокочастотного шума. На низких частотах (l велика) экраны малоэффективны, так как за счет эффекта дифракции звук легко их огибает.
Эффективность экрана тем выше, чем меньше расстояние от экранируемого рабочего места до источника шума.
Экраны эффективны, когда отсутствуют огибающие его отраженные волны, т.е. либо на открытом воздухе, либо в облицованном помещении, т.е. помещении, подвергнутом аку-стической обработке.
31 Опасные и вредные факторы производственной среды, их характеристик на примере избранной специальности
Опасные и вредные факторы. Одна из составляющих безопасности жизнедея-тельности - охрана труда использует понятия опасных и вредных факторов. Система стан-дартов БЖД (ССБТ) дает следующие определения.
Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на рабо-тающего в определенных условиях приводит к травме или другому резкому ухудшению здоровья.
Вредным называется производственный фактор, воздействие которого на рабо-тающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности (ГОСТ 12.0.002-80).
Опасные и вредные факторы в зависимости от характера воздействия подразде-ляются на
- активные - проявляющиеся благодаря заключенной в них энергии (ионизирующие излучения, вибрация и т.п.);
- активно - пассивные - проявляющиеся благодаря энергии, заключенной в самом человеке (примером могут служить опасности скользких поверхностей, работы на высоте, острых углов и плохо обработанных поверхностей оборудования и т.п.).
- пассивные - проявляющиеся опосредствованно, как например, усталостное раз-рушение материалов, образоование накипи в сосудах и трубах, коррозия и т.п.
Активные факторы могут, таким образом быть классифицированы по виду связан-ной с ними энергии. Такую классификацию дает ГОСТ 12.0.003-74. В соответствии с ним опасные и вредные факторы подразделяются на четыре группы:
- физические (движущие машины и механизмы, подвижные части производствен-ного оборудования, разрушающиеся конструкции; повышенная запыленность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов, шум, электромагнитные излучения промышленных и радиочастот, инфра-красное и ультрафиолетовое излучения, лазерное излучение, ионизирующие излучения, повышенные или пониженные температура, влажность воздуха, повышенная скорость движения воздуха, электрический ток, статическое электричество и т.п.)
- химические (химические вещества, присутствующие в воздухе, воде, почве, про-дуктах питания);
- биологические (болезнетворные микроорганизмы, вирусы, грибы);
- психофизиологические (стресс, монотония, утомление, сонливость, алкогольное опьянение и т.п.);
Принцип нормирования. В охране труда как и в безопасности жизнедеятельности в целом действует принцип нормирования опасных и вредных факторов, т.е. установление некоторых предельно допустимых значений уровней интенсивности опасных и вредных факторов, которые не должны превышаться (уровень звука, напряженности электрических и магнитных полей и т.п.), или же установление диапазонов, за которые не должны выходить некоторые параметры окружающей среды (температура в помещении, освещение и т.п.)
Важными понятиями эргатических систем являются производственная среда, ра-бочая зона, рабочее место, опасная зона, опасная ситуация.
Производственная среда – пространство, в котором осуществляется трудовая дея-тельности человека. Там же формируются опасные и вредные производственные факторы.
Рабочая зона – пространство над рабочей площадкой, ограниченное высотой 2 м, в котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
Рабочее место – часть рабочей зоны; оно представляет собой место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.
Условия труда – сочетание различных факторов, формируемых элементами произ-водственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека.
Опасная зона – пространство, в котором проявляется действие опасных и вредных факторов.
Опасная ситуация (ОС) возникает тогда, когда происходит совмещение опасной зоны и пространство, в котором находится человек (совмещение ноксосферы и гомосфе-ры).
32 Опасные и вредные факторы среды обитания, их характеристика
ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОС. – это процессы объекты и всякие другие факторы, которые неблагоприятно влияют на человека (немедленно или через временной промежуток), могут представлять угрозу для жизни человека.
Классификация основных опасных факторов.
По происхождению
а) Естественные т.е. природного (извержения вулканов, выветривание горных пород, сгорание и падение метеоритов)
б) Искусственного, т.е. антропогенного; они выделяются из-за деятельности человека (сгорание топлива, промышленные отходы).
человек – основной источник загрязнения. (!)
По природе
а) физическое: тепловое, шум, вибрация, радиоактивное излучение,
б) химические: химикалии, токсические газы
в) биологические: микроорганизмы, насекомые, грызуны, ядовитые животные, грибы, растения.
По составу
а) газообразные – 90% от всех загрязнений.
б) твердые – около 10%, тяжелые металлы, пыль, уран, плутоний.
в) жидкие – менее 1%, Серная, Азотная кислоты появляются при взаимодействия газа и воды,
33 Определение размеров зон вибрационной опасности
Аплитуда вибрации рассчитывается
3 4 Организационно – правовые вопросы охраны труда.
35 Основные определения: биосфера, окружающая среда, производственная среда, опасный и вредный факторы
биосфера -оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.
окружающая среда -обобщенное понятие, характеризующее природные условия в конкретно избранном месте и экологическое состояние данной местности
производственная среда -совокупность физических, химических, биологических и социальных факторов, воздействующих на человека в процессе его трудовой деятельности.
опасный и вредный факторы –вренменная потеря трудоспособности; ухудшение здоровья
36. Отрицательное воздействие шума на человека
Специфическое воздействие шума (действие на слуховой анализатор). Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБ (А*)) на слух человека приводит к его частич-ной или полной потере. В зависимости от длительности и интенсивности воздействия шума происходит большее или меньшее снижение чувствительности органов слуха, которое выра-жается либо:
а) во временном смещении порога слышимости, которое исчезает после окончания воздействия шума;
б) в необратимой потере слуха (тугоухость), характеризуемой постоянным изменени-ем порога слышимости.
Для профилактической работы по обеспечению безопасных условий труда по шумо-вому фактору служит аудиометрический контроль (аудиометрия) работающих, проводимый для оценки состояния органов слуха. При этом состояние слуховой функции оценивают как среднеарифметическое значение снижения слуховой чувствительности в диапазоне речевых частот (500-2000 Гц) и на частоте 4000 Гц.
Различают три степени потери слуха:
- 1 степень (легкое снижение слуха) - потеря слуха в области речевых частот состав-ляет 10 ¸ 20 дБ (на частоте 4000 Гц - 60 ± 20 дБ),
- II степень (умеренное снижение) - 21 ¸ 30 дБ в области речевых частот, 65 ± 20 на 4000 Гц,
- III степень (значительное снижение) - более 31 дБ на речевых частотах, 78 ± 20 дБ на 4000 Гц.
Шумовая болезнь. Для описания комплекса симптомов, связанных как со специфи-ческим, так и с неспецифическим воздействием шума, существует термин «шумовая бо-лезнь». К объективным симптомам шумовой болезни относятся:
- снижение слуховой чувствительности,
- изменение функции пищеварения (снижение кислотности)
- сердечно-сосудистая недостаточность,
- нейро-эндокринные расстройства.
Субъективными симптомами являются:
- раздражительность,
- головные боли,
- головокружение,
- снижение памяти,
- повышенная утомляемость,
- потеря аппетита,
- боли в ушах и т.д.
Эти явления нарастают с увеличением периода, в течение которого человек подверга-ется действию шума, т.е. шумовые явления обладают свойством кумуляции. При длитель-ном воздействии шума возможно возникновение заболеваний сердечно-сосудистой системы, гипертоническая болезнь, язвенная болезнь
.
37 Параметры звукового поля, определяющие опасность его воздействия на человека
Шум(дБ) вибрация (Гц)
38. Переносимость человеком ИК-излучения. Нормирование
ИК излучение играет важную роль в теплообмене. Эффект теплового воздействия на организм зависит: от плотности потока, длительности облучения, зоны воздействия, длины волны, которая определяет глубину проникновения излучения в тело человека.
Справедлив постулат для оптического диапазона - чем меньше длина волны, тем больше проникающая способность.
Следовательно, наибольшей проникающей способностью обладает излучение в области А, которое проникает через кожные покровы и поглощается кровью и подкожной жировой клетчаткой. Излучение областей В и С большей частью поглощается в эпидермисе.
При длительном нахождении человека в зоне ИК излучения происходит резкое нарушение теплового баланса тела; повышается температура, усиливается потоотделение соответственно с потерей нужных организму солей.
При длительном воздействии ИК излучения на глаза может развиться катаракта.
Ормирование ИК излучения
Нормируемой характеристикой явл. плотность потока энергии Е, Вт/м2, ПДУ для закрытых источников не более 100 Вт/м2, для открытых - не более 140 Вт/м2.
Способы защиты
Теплоизоляция горячих поверхностей; охлаждение теплоизлучающих поверхностей; удаление рабочих (защита расстоянием); автоматизация/механизация производственных процессов; дистанционное управление; применение аэрации, воздушного душирования; экранирование источника излучения; применение кабин и ограждений; ср-ва индивидуальной защиты (спецодежда из хлопчатобумажной ткани с огнестойкой пропиткой, спецобувь, очки со светофильтрами из желто-зеленого или синего стекла, перчатки, рукавицы, защитные маски).
При плотности потока 2800 Вт/м2 или выше выполнение работ без ср-в индивидуальной защиты не допускается.
39. Порядок расчета аварийной вентиляции
40. Расчет общеобменной вентиляции
Общеобменная вентиляция. Расход приточного воздуха Lпp (м3/ч) общеобменной вентиляции определяется по формуле:
Lпp = LМО + Lвыт,
где LМО и Lвыт - расходы воздуха, удаляемые из помещения местными отсосами (см. ниже) и вытяжной вентиляцией,
Lвыт = [mвв - LМО (qрз - qпр)] / (qвыт - qпр)
где mвв - масса каждого из вредных веществ (ВВ), поступающих в помещение (мг/ч),
41. Велика роль инженерно-технических работников (ИТР) в обеспечении БЖД.
При разработке способов обеспечения безопасных условий эксплуатации машин, аппаратов и различного оборудования БЖД базируется на выводах технических наук, используя их данные в инженерных решениях, позволяющих предотвратить несчастные случаи и профзаболевания. Особенно тесная связь существует между БЖД, научной организацией труда (НОТ), эргономикой, технической эстетикой и инженерной психологией.
Целью НОТ является разработка и внедрение в практику рационально построенного трудового процесса, обеспечивающего заданное качество продукции и высокую производительность труда, создание условий для сохранения здоровья трудящихся, увеличение периода их трудовой активности, роста культурного уровня.
Эргономика – научная дисциплина, комплексно изучающая закономерности взаимодействия человека с техническими средствами, предметом деятельности и средой. Практической задачей эргономики является увеличение эффективности деятельности при сохранении здоровья и всестороннего развития личности. Человек, машина и среда рассматривается в эргономике как сложное функционирующее целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку.
Инженерная психология изучает объективные закономерности взаимодействия человека и техники с целью использования их для проектирования и эксплуатации сложных систем «человек-машина» и здесь выступает как один из разделов эргономики.
Основная задача специалистов состоит в определении путей и средств оптимального взаимодействия технических средств и человека.
При конструировании орудий труда и при проектировании трудовой деятельности определяющее значение приобретает всесторонний учет физиологических, антропометрических, психологических качеств человека, его эстетических вкусов и социальных свойств.
Проектирование деятельности на основе рекомендаций БЖД позволяет по-новому решать задачи об устройстве среды, окружающей человека, машин, механизмов и различного оборудования, а также предупреждать воздействие на человека опасных и вредных факторов. Важное значение для БЖД имеет техническая эстетика, которая призвана создавать наилучшие условия труда, быта и отдыха людей в создаваемом или предметном мире.
42. Способы снижения виброактивности механизмов и машин
Как отмечалось ранее, при движении механической системы под действием внешних сил в ней возникают механические колебания или вибрации. Эти вибрации оказывают влияние на функционирование механизма и часто ухудшают его эксплуатационные характеристики: снижают точность, уменьшают КПД и долговечность машины, увеличивают нагрев деталей, снижают их прочность, оказывают вредное воздействие на человека-оператора. Если не удается уравновесить и сбалансировать отдельные звенья и механизм в целом, то для снижения влияния вибраций используют различные методы борьбы с вибрацией. С одной стороны при проектировании машины принимают меры для снижения ее виброактивности (уравновешивание и балансировка механизмов), с другой - предусматриваются средства защиты как машины от вибраций, исходящих от других машин (для рассматриваемой машины от среды), так среды и операторов от вибраций данной машины.
Способы виброзащиты
Основными способами снижения вибрации механизма являются применения:
– демпферов – устройств, предназначенных для увеличения сил сопротивлению колебаниям, зависящих от амплитуд и скорости колебаний; однако этот способ не всегда эффективен и не приводит к желаемым результатам;
– виброзащитных систем, гасящих динамические воздействия на машину путем воздействия дополнительными динамическими нагрузками.
В соответствии с этим существуют два основных способа виброзащиты: виброгашение и виброизоляция.
Виброгашение достигается тем, что к машине присоединяются дополнительные колебательные системы – динамические виброгасители (рис. 7.1).
В общем виде динамический виброгаситель состоит из виброзащищаемого объекта 1, обладающего массой 
и принудительно колеблющейся массы 2 величиной 
, соединенных упругими связями (пружинами): между собой – с жесткостью С 2, между защищаемой массой и рамой машины или фундаментом – с жесткостью С 1.
43. Сухие пылеуловители
К сухим пылеуловителям относятся все аппараты, в которых отделение частиц примесей от воздушного потока происходит механическим путем за счет сил гравитации, инерции, Кориолиса. Конструктивно сухие пылеуловители разделяют на циклоны, ротационные, вихревые, радиальные, жалюзийные пылеуловители и др. Широкое применение для сухой очистки газов получили циклоны различных типов (рис. 6). Газовый поток вводится в циклон через патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса 1 и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру 4. Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой, который вместе с частью газа попадает в бункер. Отделение частиц пыли от газа, попавшего в бункер, происходит за счет поворота газового потока в бункере на 180°. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит из бункера, давая начало вихрю газа, покидающему циклон через выходную трубу 3. Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера. Если бункер негерметичен, то за счет подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком через выходную трубу.
44. Схемы общеобменной механической вентиляции
Выбор схем общеобменной вентиляции сварочных цехов
При выборе схем общеобменной вентиляции необходимо учитывать, что конвективные потоки, свойственные сварочным и газорезательным процессам, выносят вредные вещества вверх. Эти потоки можно усилить за счет направленных струй приточного воздуха, например, снизу вверх. Можно также вредные вещества интенсивно направлять струями к воздухозаборным панелям. Если воздух помещения искусственно перемешивается за счет направленных струй, сосредоточенного притока, а также за счет значительного воздухообмена, то концентрации вредных веществ по всей высоте помещения практически выравниваются. Так как сварочные процессы сопровождаются большим пылевыделением, как правило, общеобменная вентиляция должна быть механической приточно-вытяжной с подогревом воздуха в зимнее время.
Представляет интерес применение в зарубежной практике подачи воздуха параллельными струями, которая выполняется в трех вариантах: 1) подача горизонтальными струями; 2) подача вертикальными струями, направленными вверх; 3) подача вертикальными струями, направленными вниз.
При схеме вентиляции с горизонтальными параллельными потоками скорость потока должна быть достаточной для захватывания загрязненного конвективного потока, устремленного вверх.
При вентиляции с направленными вверх параллельными потоками условия являются наиболее благоприятными, так как сварочные газы и аэрозоли движутся в одном направлении с создаваемыми потоками.
Третья схема с подачей воздуха вертикальными струями, направленными вниз, является наименее целесообразной. Здесь естественные восходящие тепловые струи, возникающие над местами сварки, опрокидываются вниз, что способствует загрязнению рабочей зоны и требует дополнительных энергозатрат.
45. Терморегуляция, теплопродукция, тепловое состояние человека в различных условиях деятельности
В тетради
46. Токсичность примесей воздуха: СО, 02, Ох, бензин, метиловый спирт, свинец, ртуть, бензол, бенз (а) пирен, гидразин, аммиак и др
Источники загрязнения - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.
Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония.
Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:
а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.
б) С ернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн. т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65 % от общемирового выброса.
в) С ерный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.
г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.
д.) Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.
е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.
ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 1 т. передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг. сернистого газа и 14,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.
47. Трансформация примесей в атмосфере, кислотные дожди, смог, разрушение озонового слоя, парниковый эффект
Газовый состав атмосферы Земли обеспеч. условия для жизни и защищает все живое от жесткого облучения космич. радиацией. Деятельность человека изменяет сложивш. в природе равновесие. Сильн. загрязнение атмосферы происходит в больших городах: 90% веществ, загрязняющих атмосферу, составляют газы и 10% - твердые частицы.
Наиб. опасным результатом загрязнения являются, с моги. Смог появляется при неподвижном воздухе, когда, с одной стороны, отсутствуют горизонтальн. ветры, а с другой — распределение температуры по высоте атмосферы таково, что отсутствует вертикальн. перемешивание атмосферн. слоев. Перемешивание, или конвекция, воздуха в тропосфере происходит за счет того, что по мере движения вверх от земли через каждые 100 метров температура снижается на 0,6°С. Па высоте 8—18 км изменение температуры меняет знак, то есть наступает потепление. Такое явление называется инверсией. При опред. условиях инверсия температуры наблюдается уже в нижних слоях тропосферы и ведет к прекращению перемешивания воздуха выше уровня инверсии. Иногда в зимние месяцы можно наблюдать местонахождение инверсии между загрязненным нижним слоем воздуха и верхним прозрачным слоем. Смоги бывают двух типов. Смог,называемый лондонским, наблюдается в туманную безветренную погоду. Весь дым не уносится ветром, а задерживается туманом и остается над городом, производя тяж. действие на здоровье людей. В Лондоне в дни таких сильных смогов было отмечено повышение смертности. Замена тверд. топлива газообразн. значит. уменьш. задымление. Второй тип смогов — фотохимич., появляется в больших южных городах в безветренную ясную погоду, когда скапливаются окислы азота, содержащ. в выхлопных газах автомобилей. Эти соединения под действием солнечн. излуч. проходят цепь химич. превращений. Основн. компонентами фотохимич. смога являются: озон, двуокись азота и закись азота. Скапливаясь в больших кол-вах, эти вещества и продукты их распада под действием УФ излуч. вступают в химич. реакцию с находящимися в атмосфере углеводородами. В результате образуются химич. активные органич. вещ-ва пероксилацилнитраты (ПАН), кот-ые оказывают вредное влияние на организм человека: раздражают слизистую оболочку, ткани дыхательных путей и легких, эти соединения обесцвечивают зелень растений. Вредное воздействие на окружающую среду и организм человека оказывает избыток в смоге озона, обладающего сильным окислительными свойствами.На долю автотранспорта приходится до 50% общего объема атмосферных выбросов техногенного происхождения, в состав автомобильных выбросов входит более 170 токсичных компонентов. Очень опасными загрязнителями биосферы являются окислы азота. Ежегодно в атмосферу Земли поступает около 150 млн. тонн окислов азота, половина из которых выбрасывается тепловыми электростанциями и автомобилями а другая половина образуется в результате процессов окисления, происходящих в биосфере. Сильно ухудшает видимость на улицах города перекись азота — газ желтого цвета, придающий коричневатый оттенок воздуху.
Кислотные дожди подавляют биологическую продуктивность почв и водоемов, наносят значительный экономический ущерб. Кислотность осадков оценивается водородным показателем рН, равным отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода. Кислотность дождей обусловлена, главным образом, присутствием серной и азотной кислот. При сильной кислотности осадков рН может быть ниже 4,0 и при слабой кислотности рН превышает 5,5. Кислотные дожди ведут к разрушению различных объектов и зданий, взаимодействуют с карбонатом кальция песчаников и известняка, превращая его в гипс, который вымывается дождями. Кислотные дожди вызывают активную коррозию металлических предметов и конструкций.
Сжигание горючих ископаемых и других видов топлива сопровождается выбросом углекислого газа в атмосферу. Увеличение количества углекислого газа в результате антропогенного воздействия ведет к изменению теплового баланса Земли. Углекислый газ пропускает падающее на Землю солнечное излучение, но поглощает отраженное от Земли длинноволновое инфракрасное излучение. Это приводит к нагреванию атмосферы. Загрязняющие примеси и пыль в атмосфере поглощают часть падающего на Землю излучения, что дополнительно повышает температуру атмосферы. Нагретая атмосфера посылает дополнительный поток тепла на землю, поднимая ее температуру. Этот процесс называется парниковым по аналогии с парником, в который свободно проходит солнечное излучение в оптической части спектра, а инфракрасное излучение задерживается. По мере увеличения загрязнения атмосферы увеличивается температура поверхности земли.
48. Требования к содержанию токсических веществ в воздухе, отводимом вентсистеvой, и в промышленных выбросах. Предельно допустимый выброс
Основные показатели, используемые для контроля качества воздуха в нашей стра-не, являются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. С позиции экологии ПДК вещества представляют собой верхние пределы лимитирующих факторов среды, при которых их содержание не выходит за пределы экологической ниши человека.
Поскольку на нынешнем этапе развития технологий не представляется возможным полностью прекратить выброс вредных веществ в окружающую среду, в настоящее время существует раздельное нормирование содержания примесей в воздухе, т.е. используются два типа ПДК:
1. В воздухе рабочей зоны (ПДК р.з.) – концентрация, которая при еженедельной (кроме выходных дней) работе в течении 8 ч. (или другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю) в течении всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследова-ния, в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и следующего поколе-ний.
2. В атмосферном воздухе селитебной зоны (ПДК а.в.) – максимальная концен-трация примеси в атмосфере, отнесенная к среднему времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отдаленные последствия, и на окружающую среду в целом.
ПДК подразделяются также на:
- максимальные разовые ПДК м.р. (определяются в течении 30 мин. и усредняют-ся).
- среднесуточные ПДК с.с. (определяются и усредняются в течении 24 ч.)
ПДК р.з.>ПДК м.р. и ПДК р.з.>ПДК с.с. (иногда в десятки раз).
Содержание примесей в воздухе и ПДК измеряются в.
Значения ПДК установленны органами Минздрава и являются законом. Работники санитарных служб контролируют фактическое содержание примесей в воздухе и его от-клонение от значения ПДК.
Эффект суммации. Некоторые вещества способны оказывать сходное неблаго-приятное воздействие на организм. В этом случае говорят об эффекте суммации вредного действия. Необходим, например, учет эффекта суммации для фенола и ацетона, озона, ди-оксида азота, формальдегида и др.
Согласно общему правилу, если – фактическая концентрация, то должно выпол-няться правило:
Если в воздухе присутствует несколько веществ, обладающих эффектом суммации, то качество воздуха будет соответствовать нормативам при условии, что:
где - количество веществ, обладающих эффектом суммации.
Предельно допустимый выброс (ПДВ) — норматив предельно допустимого выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха при условии непревышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы, других экологических нормативов.
49 Ультразвук, источники, воздействие, нормирование.
Ультразвуковыми колебаниями называются колебания с f > 20 кГц. У ультразвука та же природа, что и у звука.
Источники: оборудование, в котором генерируются ультразвуковые колебания для выполнения технологических операций (очистка и обезвреживание деталей, дефектоскопия, сварка, сушка, технический контроль) и оборудование, где ультразвук возникает как сопутствующий фактор.
Ультразвуковые колебания делятся на:
- низкочастотные f < 100 кГц (распространение воздушным и контактным путем) выражен-ные сдвиги в состоянии нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной системах, обмене ве-ществ и терморегуляции;
- высокочастотные 100 кГц < f < 1000000 кГц (распространяется контактным путем) локаль-ное воздействие при соприкосновении со средами, в которых распространяются ультразву-ковые колебания (ультразвуковые вибрации).
Высокочастотный ультразвук большой интенсивности приводит в основном к тем же нарушениям, что и низкочастотный при контакте.
Воздействие ультразвуковой энергии 6 ¸ 7 Вт/см2 может приводить к поражению пе-риферического нервного и сосудистого аппарата в месте контакта (например, воздействие на руки в момент загрузки и выгрузки деталей из ультразвуковой ванны).
Характеристикой ультразвуковых колебаний является уровень звукового давления Ly в третьеоктавных полосах с fсг = 12,5 ¸ 100 кГц.
Согласно ГОСТ 12.1.001-83 допустимые уровни звукового давления на рабочих мес-тах не должны превышать (при fсг = 3,15 -100кГц) 110 Дб; при fсг = 12,5 кГц - 80 дБ).
Для ультразвука, передающегося контактным путем нормируется пиковое значение виброскорости.
Защита от ультразвука: 1) дистанционное управление, 2) автоблокировка при выпол-нении вспомогательных операций (загрузка и выгрузка деталей и т.п.), экранирование источника.
В качестве СИЗ (для рук): рукавицы, перчатки.
50 Устройство естественной вентиляции
Cистемы естественной вентиляции позволяют обеспечить неорганизованный или организованный воздухообмен, проветривание в помещении под действием гравитационного и (или) ветрового давления.. В жилых зданиях и в некоторых помещениях общественных и административно-бытовых зданиях предусматривается вентиляция с естественным побуждением. В таких системах неорганизованное поступление наружного воздуха осуществляется через неплотности в ограждениях, открываемые периодически форточки, окна, наружные и балконные двери здания или специальные устройства, располагаемые в стенах, окнах. Удаление воздуха из помещений, как правило, предусматривается через вытяжные шахты, каналы, воздуховоды и воздухоприемные устройства / Организованный воздухообмен, при котором воздух поступает в помещение и удаляется из него через специально предусмотренные расчетом отверстия в наружных ограждениях (окна, фонари), называется аэрацией. Количество поступающего и удаляемого воздуха регулируется за счет изменения в течение года площади открываемых отверстий. Аэрация может применяться, например, для вентиляции производственных помещений, в которых основной вредностью является значительная избыточная теплота. При значительной скорости ветра используется специальное вентиляционное устройство - дефлекторы.Естественная вентиляция отличается простотой устройства, незначительными капитальными затратами и эксплуатационными расходами, но давление, создаваемое естественными силами, невелико и зависит преимущественно от состояния наружного воздуха. Поэтому интенсивность воздухообмена в помещениях зависит от внешних факторов. Это, собственно, является существенным недостатком естественной вентиляции. В отдельные часы суток дня в теплый период года, в связи с теплоустойчивостью здания возможно отсутствие воздухообмена (особенно в помещениях цокольного и подвального этажей).
51. Физическое состояние примесей атмосферы. Виды примесей воздуха рабочей зоны машиностроительного предприятия, испытательной станции
Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образования внем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества илиуровня естественного содержания.Загрязняющее вещество – примесь в атмосферном воздухе, оказывающая приопределенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека,объекты растительного и животного мира и другие компоненты окружающейприродной среды или наносящая ущерб материальным ценностям.Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от станционных ипередвижных источников загрязнения за 1997 год составили 812,156 тыс. тонн, втом числе:Твердые вещества - 69,095 тыс. тоннДиоксид серы - 104,834 тыс. тоннОксид углерода - 453,896 тыс. тоннДиоксид азота - 94,069 тыс. тоннУглеводороды - 85,443 тыс. тоннЛОС - 3,104 тыс. тоннПрочие - 1,715 тыс. тоннБолее чем 69% от общего объема составляют выбросы от автотранспорта. В 1997году автотранспортом области выброшено 561,039 тыс. тонн загрязняющихвеществ.В автомобильных двигателях внутреннего сгорания в мире ежегодно сжигаетсяоколо 2 млрд. тонн нефтяного топлива. При этом коэффициент полезного действияв среднем составляет 23%, остальные 77% уходят на обогрев окружающей среды.В России автотранспорт ежедневно выбрасывает в атмосферы 16,6 млн. тоннзагрязняющих веществ. 30% заболеваний граждан непосредственно связаны сзагрязненностью атмосферного воздуха выхлопными газами.Автомобильными двигателями выделяются в воздух городов более 95% оксидауглерода, около 65% углеводородов и 30% оксидов азота.Известно, что топливо сгорает в камере при взаимодействии с кислородомвоздуха. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением тепла, которое ипреобразуется в работу. Воспламенение и сгорание бензиновоздушной смеси(горючей смеси) длится тысячные доли секунды, и к такому быстрому процессуона недостаточно хорошо приспособлена: в смеси остаются газы от предыдущегоцикла, препятствующие доступу кислорода к частицам топлива, не удаетсядобиться ее идеального перемешивания. В результате не все топливо окисляетсядо конечных продуктов, и для нормального протекания процесса сгорания топливоокисляется до конечных продуктов, и для нормального протекания процессасгорания топливо приходится добавлять.52 Фильтры, принципы конструирования фильтрования, применение фильтров
Как уже упоминалось, частицы диаметром менее 10 микрон считаются вдыхаемыми и этим определяется диапазон эффективной защиты, которую должен обеспечить фильтрующий элемент. Фильтр с подобной структурой (примером могут служить тканые материалы) называется абсолютным, главный принцип его работы основывается на просеивании аэрозольных частичек. Такие фильтрующие элементы имеют высокое сопротивление воздушному потоку и быстро забиваются, поэтому их использование в респираторах не практично. В мировой практике, большей частью, для изготовления респираторов применяются неабсолютные фильтры. Поры таких фильтров в несколько раз больше фильтруемых частиц и большую часть объема материала фильтра занимает воздух. Материал состоит из множества крошечных волокон. Молекулярные силы достаточно сильны, чтобы удержать частичку, ударившуюся о волокно – принимая во внимание маленькие размеры аэрозольных частичек, практически любая преграда на ее пути, является «липкой.
Механизмы фильтрации
Метод перехвата – единственный механизм, при котором частички не отклоняются от, несущих их воздушных потоков. По мере того, как воздушные потоки приближаются к волокну, происходит их разделение и компрессия с последующим восстановлением после прохождения волокна. Если частичка, движущаяся по таким воздушным потокам, приближается к поверхности волокна на расстояние ее радиуса, частичка поймана. Чем больше размер частички, тем больше вероятность ее задержания.
При резком изменении воздушного потока, частичка с достаточной величиной инертности перестает следовать за воздушным потоком и ударяется в волокно. Инертность аэрозольной частички зависит от ее размера, плотности, конфигурации и скорости движения.
Метод рассеивания работает при фильтрации маленьких и легких частичек. Маленькие частички находятся в постоянном движении и могут хаотично менять воздушные потоки. По мере приближения к волокну возрастает активность рассеивания и возрастает вероятность прикосновения к волокну.
Механические фильтры
Описанные выше механизмы присущи всем противоаэрозольным фильтрам, а фильтрующие материалы, работающие только на этих принципах, называются «механическими». Эффективность работы такого фильтра зависит от количества имеющихся волокон для улавливания аэрозольных частичек из проходящего воздуха. К сожалению, чем больше волокон в материале, тем труднее воздушному потоку пройти через них.
