Metode za normalizaciju sastava zraka radnog područja. Kategorija prostorija sa prašinom Određivanje sadržaja prašine metodom mase

Dobro proučena i dugo korištena metoda za procjenu sadržaja prašine u zraku industrijska preduzeća je metoda težine, čija je suština određivanje povećanja težine prilikom prolaska određene količine ispitnog zraka kroz filter. Kao filteri se obično koriste pamuk (upijajuća) ili staklena vuna. 0,5 g higroskopne ili 2 g staklene vune stavlja se u staklenu cijev, zvanu cijev za prašinu, ili alonga, sa brušenim čepovima tako da debljina filterskog sloja bude 3-4 cm da je pri prolasku kroz cijev 15-20 ml zraka u minuti otpor filtera bio otprilike 100 mm vode. Art.

Opremljena i testirana cijev za prašinu se sušenjem dovodi do konstantne težine. Uzorak se uzima na nivou disanja radnika, beležeći zapreminu vazduha kroz koju je prošao. Da bi se dobio precizniji rezultat, uzimaju se najmanje dva uzorka na svakoj tački mjerenja.

Nakon završetka mjerenja, cijev za prašinu se sušenjem vraća na konstantnu težinu. Razlika u težini cijevi prije i nakon prolaska prašnjavog zraka karakterizira sadržaj prašine u volumenu zraka koji prolazi kroz cijev. Ideja o sadržaju prašine u ispitivanom zraku daje se naknadnim preračunavanjem po jedinici volumena (kubnom metru zraka) i poređenjem sa utvrđenim sanitarnim standardom.

U nekim slučajevima potrebno je, uz koncentraciju prašine, znati i veličinu čestica (disperznost) prašine, a ponekad i broj čestica prašine sadržanih u jedinici volumena zraka. U tu svrhu može se koristiti metoda direktnog posmatranja i brojanja pomoću mikroskopa.

U proizvodnim uvjetima, kada se koristi gravimetrijska metoda, obično se koriste komercijalno dostupni analitički filteri aerosola tipa AFA od perhlorovinilnih vlakana. Nedavno su radioizotopske, optičke, elektronske sonde i druge metode postale široko rasprostranjene u proučavanju prašnjavih tokova.

Sada je industrija ovladala proizvodnjom različitih instrumenata i instalacija za analizu aerosola: radioizotopni merač prašine „Priz-2“ (određivanje koncentracije prašine u vazduhu radnog prostora u rasponu od 1–500 mg/m3); kontrolno-mjerni kompleks "Post-1" (automatsko mjerenje i snimanje sadržaja prašine i čađi u atmosferskom zraku), integrisana laboratorija "Post-2", automatski jednokanalni uzorkivač APP-6-1 (odabir aerosola iz zraka za

određivanje koncentracija direktnom metodom), individualni dozimetar prašine DP-1 (uzorkovanje aerosola za određivanje koncentracija direktnom metodom kada je sadržaj prašine u vazduhu veći od 15 mg/m3), uređaj za uzorkovanje PU-ER-220, uređaj za uzorkovanje PU-ER- 12 (uzorkovanje vazduha sa naknadnim određivanjem koncentracije, dispergovanog, mineralnog, hemijskog, mikrobiološkog sastava i proučavanjem svojstava aerosola uz paralelnu upotrebu gravimetrijske, optičke, granulometrijske, elektronske sonde i mikrobiološke analize deponovanih čestica aerosola)

Cilj rada

Odredite sadržaj prašine u vazduhu industrijskih preduzeća u laboratorijskom okruženju.

Ciljevi posla

Odredite uslove pod kojima se pojavljuje prašina u vazduhu industrijskih prostorija. Odrediti metod istraživanja koji je najprikladniji za date uslove. Odrediti stvarnu vrijednost koncentracije štetnih tvari u zraku industrijskih prostorija (u laboratorijskim uslovima). Utvrditi usklađenost stvarne koncentracije prašine utvrđene eksperimentalno sa normativnom u skladu s odobrenim državnim standardima.

Sredstva za podršku

Instrumenti i materijali za istraživanje - električni aspiratori -
totori, duvaljke, mjerači prašine, razni uzorkivači, konimetri,
Filteri marke AFA raznih modifikacija. Određivanje težine količine prašine u zraku vrši se pomoću instalacije koja se sastoji od šest glavnih dijelova:

1. Aspirator (model 822) - stimulator kretanja zraka.

2. Komora za prašinu za stvaranje veštačkih prašnjavih uslova vazduha.

3. Uređaji za raspršivanje uzorka prašine u komori za prašinu.

4. Along (držač filtera) i spojno crijevo.

5. Filteri.

6. Analitičke vage.

Napomena: Odjel ima stacionarnu instalaciju u kojoj su objedinjene sve ove jedinice.

Vježbajte

1. Struktura istraživanja: podijeliti istraživanja na industriju i u naučne svrhe. U industriji se nivoi prašine u zraku u zoni disanja radnika na radnim mjestima proučavaju radi posebne procjene uslova rada ili prilikom izrade karte uslova rada, kao i prilikom ispuštanja prašnjavog zraka u atmosferu, primjenom jedinstvene metodologije. U naučne svrhe provode se istraživanja nivoa prašine u vazduhu u zavisnosti od cilja, koristeći odgovarajuće metode razvijene posebno za svaku vrstu istraživanja. Metode istraživanja: težina, brojanje, indirektno.

2. Metode za proučavanje nivoa prašine u vazduhu

Prilikom procene uslova rada, kvaliteta vazduha i stepena sadržaja prašine u zoni disanja na radnim mestima koriste se tri metode: težinski, brojački i indirektni.

Metoda težine. Omogućava vam da odredite broj miligrama prašine u jednom kubnom metru zraka, za što je potrebno taložiti prašinu iz određene količine zraka na filter i odrediti njegovu težinu. U Rusiji i nizu drugih zemalja, metoda težine je standardna. Kada se koristi gravimetrijska metoda, potreban je najmanje jedan dan.

Proračun masene koncentracije prašine u mg/m 3 vrši se prema formuli

Gdje t 1 I t 2- težina filtera prije uzorkovanja i nakon uzorkovanja, mg;

v- brzina uzorkovanja uređaja, l/min;

t- trajanje uzorkovanja, min;

1000 - faktor konverzije zapremine vazduha, s l. po m3.

Gravimetrijska metoda ima nekoliko varijanti ovisno o materijalu apsorbera. Najjednostavniji, najprikladniji i napredniji od njih je metoda pomoću analitičkih aerosolnih filtera (AFA), u kojoj se Petryanov filter - FP - koristi kao filterski element. Sastoji se od jednolikog sloja ultra tankih polimernih vlakana sa ili bez podloge od gaze. Za proučavanje nivoa prašine u vazduhu obično se koriste filteri AFA-VP-18 (ponekad se slovo P izostavlja, na primer, AFA-V-18. „B” znači „težinu”, brojevi „18” ili „GO” označavaju filterska površina filtera, cm 2) . U praksi se koriste i druge marke AFA filtera, na primjer, AFA-BA-20, AFA-XM-20 itd., koji se koriste za bakterijske, disperzione i kemijske analize zračne sredine.

Konimetrija prašnjavog vazduha.

Tokom uzorkovanja vazduha, velike čestice ponekad padaju na filter.
čestice koje nisu opasne po organizam. Prilikom vaganja oni iskrivljuju pravi rezultat. Istovremeno, manje čestice predstavljaju
velika opasnost za organizam, često ih ne uhvati filter. By
U tu svrhu, uz primjenu metode težine, koriste se metodom brojanja (konimetrijska) koja daje podatke o veličini i količini.
čestice prašine sadržane u vazduhu. Poznato je da kroz respiratorni trakt
Čestice prašine veličine do 10 mikrona unose se u ljudsko tijelo. U srži
Metoda uključuje prebrojavanje broja čestica prašine sadržanih u 1 cm 3 zraka koji se ispituje. Metoda služi kao dodatna karakteristika standardnoj metodi težine.

Indirektne metode. Pored metoda utega i brojanja, postoje indirektne metode, kada se prašina procjenjuje prema nizu pokazatelja fizička svojstva prašnjavi vazduh ili prašina (optička svojstva, električni naboj, refleksija svetlosti, radioaktivnost, itd.). Praćenje se vrši pomoću uređaja kao što su, na primjer, fotoprašimetar F-1, radiometrijski uređaj IZV-1, mjerač prašine DPV-1 itd. Prednost metode je brzina analize, tj. trenutna procjena sadržaja prašine u zraku u mg/m 3, jednostavnost održavanja, dostupnost mjerenja u bilo kojoj tački prostorije. Nedostatak je prilično značajna greška (za neke uređaje i do 30%), ovisno o svojstvima prašine ili plina, te uzak opseg primjene za određenu vrstu ili vrstu prašine.

3. Metodologija istraživanja

1. Proučiti metodologiju i instrumente za određivanje nivoa prašine u vazduhu.

2. Eksperimentalno odredite količinu prašine u njoj
jedan kubni metar vazduha; Zabilježiti podatke u protokol, tabela 1.1.

3. Uporedite dobijene rezultate sa zahtevima GN 2.2.5.1313-03 i dati higijensku procenu stanja vazdušne sredine u
zona disanja.

4. Koristeći dobijene podatke, odrediti obim njihove primjene.

Početni podaci za proračun su:

Mineraloški sastav prašine;

Glavna svojstva prašine su gustina (nasipna i prava), koagulacija, vlaženje, ljepljivost, abrazivnost, električna otpornost;

Svojstva protoka gasa - temperatura, gustina, kinematička ili dinamička viskoznost;

Početna koncentracija prašine na mjestu njenog formiranja;

Raspršiti sastav prašine, odnosno sadržaj frakcija po „djelimičnim ostacima” ili po „punim prolazima”.

Redoslijed izračunavanja:

1. Prema GOST 12.2.043-80, postoji pet glavnih klasifikacijskih grupa aerosola:

I - vrlo gruba prašina;

II - gruba prašina (na primjer, pijesak za maltere prema GOST 8736-77); ,

III - srednje fina prašina (na primjer, cement);

IV - fina prašina (na primjer, mljeveni kvarc prema GOST 9077-82);

V - vrlo fina prašina.

Klasifikaciona grupa prašine određena je nomogramom (slika 4.1). Da biste koristili nomogram, morate imati rezultate analize sita prašine. Raspršeni sastav je određen "punim dodavanjima". Na nomogramu su ucrtane tačke koje odgovaraju sadržaju prvih pet frakcija, a njihovim povezivanjem dobijamo liniju koja označava klasifikacionu grupu.

Tabela 4.1

Klasifikaciona grupa prašine na osnovu adhezivnosti	Karakteristike klasifikacione grupe	Karakteristična prašina
I	Neprianjajući ≤ 60 Pa	Prašina od šljake; kvarcni pijesak
II	Nisko lepljenje 60-300 Pa	Koksna prašina; apatitna suha prašina; elektrofilterski pepeo od slojnog sagorevanja svih vrsta uglja i od sagorevanja škriljaca; magnezitna prašina; prašina iz visokih peći (nakon primarnih taložnika); prašina od šljake
III	Srednje ljepljivo 300-600 Pa	Leteći pepeo od sagorevanja uglja u prahu bez dogorevanja; tresetni pepeo; mokra magnezitna prašina; metalna prašina; pirit; oksidi olova, cinka i kositra; suhi cement; čađ; mlijeko u prahu; prašina od brašna; piljevina
IV	Veoma lepljivo > 600 Pa	Prašina od gipsa i alabastra; nitrophoska; dvostruki superfosfat; cementna prašina izolirana od vlažnog zraka; vlaknasta prašina (azbest, pamuk, vuna, itd.); sva prašina sa veličinom čestica< 10 мкм

Tabela 4.2

Primjer. Odredite klasifikacionu grupu prašine ako, prema eksperimentalnim podacima, ima sljedeći disperzni sastav:

Veličina čestica, mikroni.....< 5 5-10 10-20 20-40 40-60 60

Rješenje: Izračunavamo raspršeni sastav prašine koristeći „pune prolaze“:

Veličina čestica, mikroni.............<5 <10 <20 <40 <60

Na nomogramu (slika 4.1) ucrtavamo tačke koje odgovaraju sadržaju prvih pet frakcija u „punim prolazima“ i, povezujući ih, dobijamo liniju koja se nalazi u zoni III. Dakle, ova prašina pripada klasifikacionoj grupi III. Raspodjela disperzije čestica izvan intervala 5 60 mikrona. Prilikom procjene disperzije prašine, ovo područje se ne uzima u obzir.

U slučajevima kada grafikon frakcionog sastava aerosola, ucrtan na klasifikacionom nomogramu, prelazi granice zona, prašina se dodeljuje klasifikacionoj grupi najviše zone.

2. Sve prašine IV i V disperzionih grupa se praktično svrstavaju u visoko aglomerirajuće prašine, a prašine III grupe u srednje aglomerirajuće. U tabeli 4.1 daje karakteristike prašine u smislu prianjanja.

3. Čestice sitnije od 10 mikrona, posebno sitnije od 5 mikrona, imaju tendenciju da postanu nemočive (hidrofobne) bez obzira na njihov sastav.

4. U praksi ventilacije eksplozivnom prašinom smatraju se aerosoli čija je donja granica koncentracije širenja plamena manja od 65 g/m3. Prašina čija je donja granica veća od 65 g/m 3 smatra se zapaljivom.

5. Koristeći tehnološku mapu proizvodnje, radionice, gradilišta, sastavlja se dijagram sistema aspiracije (slika 4.2), strana 243. U radu je dat postupak proračuna vazdušnih kanala za aspiracione sisteme.

6. Odabran je tip ventilatora za prašinu. Karakteristike ventilatora su prikazane na sl. 4.3 i u Imeniku i . Za to se određuju potrebni protok zraka Q i gubitak tlaka u mreži P.

6.1. Zapreminu vazduha treba odrediti pomoću formula u tabeli. 11, 10 i tabele date u radu, kao zbir koji je zbir zapremine vazduha unešenog u sklonište ulaznim materijalom (Q e) i zapremine (Q n) usisanog kroz nepropusne zaklone do spriječi ulazak prašine u prostoriju:

Q = Q e + Q n, m 3 / h

Koncentracija aerosola u emisiji izduvnog zraka pri protoku zraka većem od 15.000 m 3 /h:

Sh = 100 R, mg/m 3, (4.1)

R je koeficijent koji ovisi o maksimalno dopuštenoj koncentraciji (MPC) aerosola u zraku radnog područja industrijskih prostorija, prema GOST 12.1.005 - 88, mg/m 3:

MPC......................... Do 2 2-4 4-6 6-10

R ............................... 0,3 0,6 0,8 1,0

Koncentracija aerosola u emisijama zapremine manje od 15 hiljada m3, uzimajući u obzir manji uticaj na zagađenje vazduha, može se uzeti nešto većom prema formuli

C x =(160 - 4 Q) R, mg/m 3, (4.2)

Q - zapremina emisije, hiljada m3.

Koncentracija izračunata pomoću ovih formula provjerava se u odnosu na uvjet da, kao rezultat disperzije emisije u atmosferi, koncentracija aerosola, uzimajući u obzir pozadinsko zagađenje atmosfere, ne prelazi:

a) u prizemnom sloju atmosfere naseljenih mesta - koncentracije navedene u SN 245-71, ali ne veće od maksimalno dozvoljene koncentracije za naseljena mesta;

b) u vazduh koji ulazi u proizvodne i pomoćne zgrade i objekte kroz usisne otvore dovodnih ventilacionih sistema i kroz otvore - 30% maksimalno dozvoljene koncentracije istih aerosola, u radnom prostoru prostorija - prema GOST 12.1.005-88. Bruto emisija svakog izvora ne smije prelaziti maksimalno dozvoljenu granicu utvrđenu za njega.

Ako je poznata količina proizvedene prašine (M, mg/h), tada se potrebna snaga ventilatora može odrediti kao:

Q = M / (C pr - C uh) ,

Cpr - koncentracija prašine u dovodnom vazduhu, mg/m3;

Cx je koncentracija prašine u izduvnom zraku.

6.2. Gubici pritiska u mreži određuju se formulom:

P = P tr L + P m, Pa,

P tr - specifični gubitak pritiska usled trenja po 1 linearnom metru vazdušnog kanala, Pa;

L - dužina sekcije vazdušnog kanala, m;

R m - gubitak pritiska zbog lokalnog otpora, Pa.

U radu je data proračunska tablica mreže vazdušnih kanala za aspiracione sisteme.

Specifični gubitak pritiska zbog trenja za okrugle zračne kanale određuje se formulom:

R tr = (λ/d)·(V 2 ·ρ/2)

λ - koeficijent otpora trenja;

d - prečnik vazdušnog kanala, m;

V - brzina vazduha u kanalu, m/sec;

ρ - gustina vazduha, kg/m3;

V 2 ·ρ/2 - brzina (dinamički) pritisak vazduha, Pa.

Vrijednosti λ/d treba uzeti prema tabeli. 22.56.

Za pravokutne zračne kanale, vrijednost d se uzima kao ekvivalentni promjer d., takvih okruglih zračnih kanala, koji pri istoj brzini imaju isti gubitak tlaka od trenja kao pravokutni zračni kanali:

d e = 2ab/(a + b), m,

a i b - dimenzije zidova pravokutnog zračnog kanala, m.

Gubitak pritiska zbog lokalnog otpora određuje se formulom:

P m = eζ (V 2 ρ/2), Pa,

ζ je zbir lokalnih koeficijenata otpora.

Lokalni koeficijenti otpora dati su u tabelama poglavlja. 22.

Primjer proračuna gubitaka tlaka u mreži zračnih kanala dat je u tabeli. 22.58.

6.3 Da biste odredili površinu poprečnog presjeka zračnih kanala, trebate koristiti preporučene brzine zraka koje su date u tabeli. 22.57.

Poprečni presjek zračnih kanala mora osigurati brzinu zraka koja nije manja od dopuštene za ovu vrstu prašine:

V = 1,3·(ρ m) 1/3,

ρ m - zapreminska masa materijala, kg/m 3

Prilikom podizanja mehaničkih nečistoća na visinu treba uzeti u obzir formule (22.16), (22.17).

7. Na osnovu protoka vazduha i gubitka pritiska biramo vrstu i broj potrebnog ventilatora (slika 4.3), koristeći karakteristike ventilatora za prašinu, koje su takođe date u prilozima Imenika.

8. Izbor i proračun sakupljača prašine.

Sakupljači prašine koji se koriste za čišćenje zraka od čestica aerosola podijeljeni su u 5 klasa (tabela 4.2).

Sakupljači prašine klase 1 odlikuju se velikom potrošnjom energije (Venturi kolektori visokog pritiska), složenošću i visokim troškovima rada (elektrofilteri sa više polja, vrećasti filteri, itd.)

U tabeli 4.2 pokazuje granice efikasnosti sakupljača prašine svake klase na osnovu klasifikacije aerosola prema Sl. 4.1. Prva od vrijednosti efikasnosti odnosi se na donju granicu odgovarajuće zone, druga - na gornju. Efikasnost se izračunava na osnovu uslova izdvajanja iz vazduha samo praktično potpuno (efikasno) uhvaćenih čestica čija je veličina navedena u tabeli. 4.2. Stvarna efikasnost sakupljača prašine veća je zbog djelomičnog hvatanja čestica manje veličine od onih navedenih u tabeli. 4.2.

9. Izračunava se gubitak pritiska u sakupljaču prašine. Oni se nalaze kao komponenta pritiska brzine, tj.:

R n = ζ n ·(ρ g ·V 2/2),

ζ n - koeficijent lokalnog otpora sakupljača prašine;

Da biste grubo procijenili vrijednost otpora (gubitak pritiska) različitih sakupljača prašine, možete koristiti podatke date u tabeli. 4.3.

Detaljan izbor tipa sakupljača prašine dat je u poglavlju. 4 .

Prilikom određivanja gubitka pritiska u ciklonu ζ n = ζ c, vrijednost ζ c se određuje po formuli:

ζ c = k 1 k 2 ζ o + Δζ o

k 1 - koeficijent u zavisnosti od prečnika ciklona (tabela 4.4);

k 2 - koeficijent zaprašenosti vazduha (tabela 4.5);

ζ o - koeficijent lokalnog otpora ciklona D=500 mm (tabela 4.6);

Δζ o - koeficijent u zavisnosti od usvojenog rasporeda ciklonske grupe (tabela 4.7); za pojedinačne ciklone Δζ o = 0.

10. Izračunavaju se glavne dimenzije odabranog sakupljača prašine. One se određuju u zavisnosti od performansi odabranog ventilatora - (Q, m 3 / h) i optimalnih brzina za ovu vrstu sakupljača prašine:

Dakle, za ciklone, optimalni prečnik se određuje formulom:

D = 0,94·(Q 2 - ρ g ζ c /P c) 1/2,

ζ - koeficijent lokalnog otpora ciklona;

P c - gubitak pritiska u ciklonu;

ρ g - gustina protoka gasa.

Prečnik ciklona se takođe može naći iz površine poprečnog preseka ciklona (F), koja je definisana kao:

F = Q/V o, m 3

V o - brzina zraka (tabela 4.6), m/s.

Poznavajući prečnik ciklona D, određuju se glavne dimenzije sakupljača prašine:

Dout = D·0,59,

D out - prečnik izduvne cevi.

Dimenzije ulaza:

a x b = D 0,26 x D 1,11

Ukupna visina H = D 4,26

11. Koeficijent prečišćavanja zraka od prašine određuje se:

h = ΔM/M 1 = M 1 - M 2 /M 1 = 1 - M 2 /M 1,

M 1 i M 2 - količina prašine koja ulazi i izlazi iz separatora prašine;

ΔM je količina prikupljene prašine.

Tabela 4.3

Tip	Pogled	Klasa sakupljača prašine	Pogodno područje primjene
Grupa klasifikacije aerosola prema disperziji	Otpor, Pa
I	II	III	IV	V

Gravitacijski	Komore za taloženje prašine (proizvoljnog dizajna)		+	+	-	-	-	100-200
Inercijalni, cikloni	Cikloni velikog kapaciteta:
pojedinačni cikloni TsN-15, TsN-24		+	+	-	-	-	600-750
grupa - cikloni TsN-15		+	+	-	-	-	600-750
Cikloni visoke efikasnosti:
pojedinačni cikloni SKTSN-34		-	+	+	-	-	1000-1200
mokri film cikloni TsVP		-	+	+	-	-	600-800
Scrubbers	VTI-PSP mašine za pranje velike brzine SIOT		-	+	+	-	-	900-1100
Jet, mokro: prednji položaj za vožnju		-	-	+	+	-	1200-1950
PVMC, PVMS, PVMB		-	-	+	+	-	2000-3000
kap po kap, Venturi tip KMP		-	-	+	+	-	3000-4000
Fabric	Vrećasti sakupljači prašine SMTs-101, SMTs-166B, FVK (GC-1BFM), FRKI		-	-	+	+	-	1200-1250
Najlonska mreža, metalna mreža za sakupljanje vlaknaste prašine, Venturi, elektrofilter		+	-	-	-	-	150-300
Vlaknaste	Odstranjivači magle za kiseline i baze FVG-T		-	-	-	+	-	800-1000
Uljni aerosol hvatači (rotacijski)		-	-	-	+	-	800-1000
Električni	Eliminatori magle za ulja i zauljene tečnosti UUP		-	-	-	+	+	50-100

Tabela 4.4

Korekcioni faktor k 1

Tabela 4.5

Korekcioni faktor k 2

Tabela 4.6

Lokalni koeficijenti otpora ciklona prečnika 500 mm i optimalnih brzina vazduha

Ciklon brend	vazduh, m/sek	Vrijednosti t, cikloni
sa ispuštanjem u atmosferu	sa pužem na izduvnoj cijevi	za grupnu instalaciju ζ o
v o	vin	ζ o	ζ in	ζ o	ζ in
TsN-11	3,5	-		6,1		5,2
TsN-15	3,5	-		7,8		6,7
TsN-G5u	3,5	-		8,2		7,5
TsN-24	4,5	-		10,9		12,5	-
SDK-TsN-33		-		20,3		31,3	-
SK-TsN-34m		-		-	-	30,3	-
SK-TsN-34	1,7	-		24,9	-	30,3	-
CIOT	-	12-15	-		-	4,2	-
LIOT	-	12-15	-	4,2	-	3,7	-
VTsNIIOT	-	12-15	-	10,5		10,4	-

Tabela 4.7

Koeficijent Δζ o

LITERATURA

1. Priručnik za dizajnere. Dio 3. Ventilacija i klimatizacija. Knjiga 1. M.: Stroyizdat, 1992.

2. Priručnik za dizajnere. Dio 3. Ventilacija i klimatizacija. Knjiga 2. M.: Stroyizdat, 1992.

3. Priručnik za dizajnere. Ventilacija i klimatizacija. Pod generalnim uredništvom I. G. Staroverova. M.: Stroyizdat, 1969.

4. GOST 12.2.43-80.

5. GOST 12.01.005-88. Opšti sanitarni i higijenski zahtjevi za zrak u radnom prostoru.

6. Sanitarni standardi za projektovanje industrijskih preduzeća. (SN 245-71), M.: Stroyizdat, 1971.

7. Titov V.P. i dr. Projektovanje kurseva i diploma o ventilaciji civilnih i industrijskih zgrada. M.: Stroyizdat, 1985.

Dragi čitatelji, u ovom članku ćemo govoriti o tome kako se određuje kategorija prostorije s prašinom.

Unatoč činjenici da je matematički aparat SP 12.13130.2009, koji je namijenjen za određivanje kategorije opasnosti od požara prostorije s prašinom, prilično jednostavan, određivanje niza parametara uzrokuje određene poteškoće.

Pogledajmo sve redom. Za početak, treba napomenuti da se prostorije s prašinom mogu klasificirati u kategoriju B za opasnost od eksplozije i požara ili opasnost od eksplozije i požara.

Prije nego što pređemo na proračun da li prostorija pripada jednoj od kategorija B za opasnost od požara, potrebno je proračunom obrazložiti da li prostorija u kojoj je moguće formiranje zračnog ovjesa pripada kategoriji B za opasnost od požara i eksplozije.

Glavne formule za proračun su sadržane u odeljku A.3 Dodatka A SP 12.13130.2009.

U skladu sa formulom A.17 skupa pravila, procijenjenu masu prašine suspendovane u prostoriji kao rezultat vanredne situacije treba uzeti kao minimum od dvije vrijednosti:

— zbir masa uskovitlane prašine i prašine oslobođene iz aparata kao rezultat nesreće;

— masa prašine sadržana u oblaku prašine i zraka koji može izgorjeti kada se pojavi izvor paljenja.

Ovdje treba napomenuti da nije sva prašina sposobna da sagori, tj. koeficijent učešća zapaljive prašine u eksploziji je ≤0,5, što potvrđuje formula A.16 iz skupa pravila.

Koeficijent učešća suspendovane prašine u sagorevanju zavisi od frakcionog sastava prašine, odnosno parametra koji se naziva kritična veličina čestica.

Za većinu organske prašine (drvena prašina, plastika, brašno, itd.), kritična vrijednost veličine je oko 200-250 mikrona.

Prašina koja se sastoji od krupnijih čestica neće učestvovati u sagorevanju, osim kada se sagoreva u posebnim ognjištima (peći). Kada se odredi kategorija prostorije sa prašinom, u pravilu imamo posla ili sa potpuno finom prašinom, čija je veličina čestica manja od kritične (na primjer, šećer u prahu), ili sa prašinom koja uključuje čestice različitih veličine, i veće i manje od kritičnih. Takva prašina uključuje drvenu prašinu, prašinu od zrna itd.

Frakcijski sastav prašine određuje se eksperimentalno prosijavanjem kroz sistem specijalnih sita zvanih “frakcionator”. Teško je pronaći takve podatke, iako se za određeni broj industrijskih prahova (prašaka) podaci o frakcijskom sastavu mogu tražiti od proizvođača.

U nedostatku podataka, pretpostavlja se da sve čestice prašine imaju veličinu manju od kritične, tj. sposoban da širi vatru. Masa prašine koja može izaći iz uređaja kao rezultat nužde određena je karakteristikama tehnološkog procesa.

Masa uskovitlane prašine je onaj dio taložene prašine koji može postati suspendiran kao rezultat hitnog slučaja.

U nedostatku eksperimentalnih podataka, pretpostavlja se da 90% mase deponovane (akumulirane) prašine može postati zračna suspenzija. Prašina, koja se oslobađa u malim količinama u proizvodnom prostoru tokom normalnog rada, taloži se na ograđenim konstrukcijama (zidovi, pod, plafon), na površini opreme (kućišta tehnoloških uređaja, transportne linije i sl.), na sprat ispod opreme.

U projektovanom proizvodnom pogonu utvrđuje se učestalost sakupljanja prašine: rutinska i opšta. Prema SP 12, prihvaćeno je da se sva prašina koja se taloži na mjestima koja su teško dostupna za čišćenje akumulira tamo u periodu između opštih skupljanja prašine. Prašina koja se taloži u područjima koja su dostupna za čišćenje akumulira se tamo u periodu između trenutnih sakupljanja prašine. Procjena udjela prašine koja se taloži na određenoj površini (pristupačnoj ili teško pristupačnoj) moguća je samo eksperimentalno ili metodama modeliranja.

Procena efikasnosti sakupljanja prašine projektovanih proizvodnih objekata po pravilu je takođe nemoguća, pa je konvencionalno prihvaćeno da se sva prašina koja se ispušta iz opreme u prostoriju taloži unutar prostorije.

Količina prašine koja se taloži na različitim površinama koje se nalaze u prostoriji također varira. Prašina, koja se normalno oslobađa, lebdi u zraku i zbog gravitacije se postepeno taloži na raznim površinama.

Međutim, očekuje se da će se najveća količina prašine taložiti na nižim nivoima prostorije, pod uslovom da se i izvor prašine (oprema) nalazi na nižem nivou. Očigledno je da horizontalne površine mogu akumulirati prašinu u gotovo neograničenim količinama na vertikalnim površinama, ovisno o vrsti površine.

Naime, količina prašine koja se taloži na zidovima je sljedeća: obojene metalne pregrade - 7-10 g/m2, zidovi od cigle - 40 g/m2, betonski zidovi - 30 g/m2. Najvjerovatnije se prikazani podaci mogu koristiti i za druge industrije.

Sada se okrenemo formuli za izračunavanje količine prašine u zavisnosti od zapremine oblaka prašine i vazduha. Treba napomenuti da u domaćoj literaturi ne postoje analitički izrazi pomoću kojih bi se mogao izračunati volumen oblaka prašine i zraka.

Ovakve podatke još nije moguće pronaći u stranoj vatrotehničkoj literaturi, vjerovatno zato što se takav pristup ne koristi u SAD-u i Evropi (misli se na obračun kategorija). Stoga se u praksi volumen oblaka prašine mora na neki način procijeniti.

Na primjer, za karakterističan oblik oblaka možemo uvjetno uzeti stožac čija je visina od poda do izvora prašine i baza polumjera nekoliko puta veći od ove visine. Mada, nisam siguran koliko je ova pretpostavka tačna, jer nema dostupnih eksperimentalnih podataka.

Osim kritične veličine, stehiometrijska koncentracija prašine je također odlučujući parametar.

Stehiometrijska koncentracija prašine je koncentracija prašine pri kojoj dolazi do njenog potpunog sagorijevanja, uzimajući u obzir količinu kisika sadržanu u jedinici volumena zraka.

Stehiometrijska koncentracija prašine može se odrediti proračunom samo za supstance i materijale čiji je hemijski sastav poznat. To uključuje većinu polimernih materijala (polietilen, polipropilen, polistiren, itd.), razne lijekove, metalne i legirane prahove.

Za druge materijale, na primjer, za biljne (prašina od drveta i žitarica, čaj, itd.) i prehrambene materijale (brašno, mlijeko u prahu, kakao, itd.), stehiometrijska koncentracija se mora odrediti ili eksperimentalno, ili traženjem kemikalije sastav odgovarajućeg materijala od kojeg je sastavljena prašina.

Određivanje stehiometrijske koncentracije svodi se na rješavanje sljedećih sekvencijalnih problema:

1. Određuje se hemijski sastav prašine.

2. Napisana je hemijska jednačina za reakciju potpunog sagorevanja prašine.

3. Određuje se masa kiseonika potrebna za potpuno sagorevanje 1 kg prašine.

4. Određuje se masa kisika sadržana u 1 m 3 zraka, uzimajući u obzir projektnu temperaturu.

5. Određuje se masa prašine koja može potpuno izgorjeti u masi kisika sadržanom u 1 m 3 zraka. Rezultirajuća vrijednost je stehiometrijska koncentracija prašine u oblaku prašine i zraka.

Određivanje kategorije prostorije s prašinom ne uzima u obzir takav pokazatelj opasnosti od požara kao što je donja granica koncentracije širenja plamena (LCFL). Po pravilu, koncentracija prašine u oblaku prašine i vazduha tokom vanrednih situacija prelazi LEL.

I za kraj, nekoliko vrlo zanimljivih videa o eksplozijama prašine u industriji. I bez znanja engleskog, sve je prikazano jasno i zanimljivo. Preporučujem gledanje!

Radujem se ponovnom viđenju na temu zaštite od požara!

Vazduh se uvlači 1 minut pri 20 l/min. Težina filtera prije uzorkovanja bila je 707,40 mg. , nakon uzorkovanja - 708,3 mg. Temperatura vazduha u prostoriji je 22°C, atmosferski pritisak je 680 mmHg.

1. Dovedemo zapreminu vazduha uvučenog kroz filter na normalne uslove:

2. Koncentracija prašine u zraku:

Nakon izračunavanja koncentracije prašine u vazduhu, izvršite higijensku procenu sadržaja prašine u vazduhu upoređujući je sa zahtevima SN-245-71 o maksimalno dozvoljenim koncentracijama prašine u vazduhu.

Cilj rada.

Primjenjivi instrumenti i oprema.

3. Protokol mjerenja (vidi tabelu 4), proračun koncentracije prašine prema datim formulama, određivanje disperzije prašine (vidi tabelu 4).
4. Zaključci: higijenska procjena sadržaja prašine u zraku i preporuke za poboljšanje stanja vazdušne sredine.