Оценка запыленности воздуха на рабочих местах при производстве строительных конструкций из древесины

Оценка запыленности воздуха на рабочих местах при производстве строительных конструкций из древесины

С.И. Экба, П.А. Сидякин, И.С. Алехина, Н.В. Вахилевич Северо-Кавказский федеральный университет

Аннотация: Проводится анализ технологических процессов производства строительных материалов и изделий из древесины как источника поступления вредных выделений в воздух рабочей зоны. Приводятся результаты натурных исследований по оценке запыленности воздушной среды на рабочих местах участков механической обработки древесины. Даны рекомендации по применению оптимальных решения для снижения запыленности воздуха в рабочей зоне деревообрабатывающих предприятий. Ключевые слова: древесная пыль, общеобменная вентиляция, аспирация, индивидуальный обеспыливающий агрегат, предельно допустимая концентрация.

В состав предприятий, производящих строительные материалы из

древесины, входят участки механической обработки, сборки и окраски, лесосушильный, краскоприготовительный, клееприготовительный и заточной участки, а также склады различного назначения [1, 2].

На участках механической обработки производится распиловка, строжка, фрезерование и т.д. Для проведения этих технологических операций используются круглопильные, ленточнопильные, строгальные, фрезерные, шлифовальные сверлильные станки и другое оборудование [1, 2]. Основное вредное вещество, поступающее в воздух рабочей зоны при механической обработке древесины, - древесная пыль.

На участках сборки осуществляется обработка деталей, т.е. склеивание, шпаклевка и шлифование. Затем в гидравлических или пневматических займах, горячих или холодных прессах производится сборка. На таких участках в воздух рабочей зоны поступают теплота от нагретых поверхностей, а также пары растворителей и разбавителей клеев [1, 2].

На окрасочных участках детали и готовые изделия грунтуют, окрашивают и сушат. Окраска обычно проводится пульверизационным способом. Для сушки применяются терморадиационные, конвективные и другие сушила. Основные вредные выделения - пары растворителей и

разбавителей красок, эмалей и лаков, а также избыточная теплота от сушильных камер [1, 2].

На заточных участках осуществляется заточка режущего инструмента -круглых и ленточных пил, плоских ножей, фрез. От заточных станков выделяется абразивная пыль, количество которой в зависимости от диаметра круга (100-550 мм) составляет от 140 до 1100 г/ч [1].

Как отмечалось выше, на участках механической обработки древесины, основным веществом, загрязняющим воздух рабочей зоны, является пыль древесная, которая по действующим санитарно-гигиеническим нормативам отнесена к малоопасным веществам, т.е. имеет IV класс опасности. Предельно допустимая концентрация (ПДК) древесной пыли в воздухе

3

рабочей зоны составляет 6 мг/м (ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны). Однако она относится к аэрозолям преимущественно фиброгенного действия и в производственных условиях может вызвать аллергию [3-7]. Степень негативного воздействия древесной пыли на организм работающего зависит от ее дисперсности и породы деревьев [3, 4, 7]. Постоянный контакт с древесной пылью приводит к различным заболеваниям органов дыхания, кожи, глаз, к развитию пневмокониоза и пылевого бронхита [8], а также к поражениям печени и возникновению онкологических заболеваний [4-7].

Для обеспечения требуемых нормативов по содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны применяется вентиляция, как средство коллективной защиты работающих от воздействия вредных производственных факторов - общеобменная приточно-вытяжная и местная вытяжная или локализующая вентиляция (системы аспирации). Последние могут быть централизованными или децентрализованными.

На участках механической обработки древесины организованный приток осуществляется в холодный и переходный периоды года. При этом

воздух раздается либо с высоты до 4 м через перфорированные воздуховоды, либо непосредственно в рабочую зону через воздухораспределители с перфорированной поверхностью. В теплый период года организованный приток обычно не предусматривается и осуществляется проветривание через открытые окна, фрамуги, ворота и технологические проемы.

Экспериментальные исследования по оценке содержания пыли в воздухе в зоне дыхания, т.е. в пространстве в радиусе до 50 см от лица работающего проводились на деревообрабатывающих предприятиях г. Пятигорска и других городов Кавказских Минеральных Вод на наиболее характерных рабочих местах.

Замеры осуществлялись в холодный, переходный и теплый периоды года. При этом отбор проб проводился при разных способах подачи приточного воздуха и при разной компоновке аспирационных систем.

Обработке подвергались мягкие породы - сосна и пихта, а также твердые - лиственница, береза, дуб, ясень. Некоторые из полученных результатов при обработке разных пород древесины приведены в таблице

№1.

Таблица №1

Запыленность воздуха на рабочих местах

Периоды года

холодный и переходный теплый

Подача приточного воздуха

организованный приток неорганизованный приток

подача воздуха в рабочую зону с высоты до 4 м подача воздуха непосредственно в рабочую зону

Локализующая вентиляция

централи- индиви- централи- индиви- централи- индиви-

зованная дуальный зованная дуальный зованная дуальный

система обеспыли- система обеспыли- система обеспыли-

аспирации вающий аспирации вающий аспирации вающий

агрегат агрегат агрегат

Концентрация пыли, доли ПДК

Шлифовально-ленточные станки

Сосна

5,2-5,4 5,4-5,5 4,6-4,8 4,5-4,8 5,4-5,8 5,6-5,7

Пихта

5,24-5,42 5,18-5,34 4,43-4,83 4,38-4,78 5,53-5,68 5,6-5,73

Лиственница

5,14-5,26 5,08-5,3 4,31-4,66 4,27-4,61 5,38-5,46 5,42-5,5

Береза

4,9-5,1 5,01-5,13 4,27-4,44 4,18-4,43 5,0-5,35 5,2-5,23

Дуб

4,74-4,44 4,1-4,47 4,15-4,3 4,1-4,33 4,88-5,2 5,0-5,1

Ясень

4,7-4,8 4,8-4,83 4,1-4,3 4,0-4,2 4,8-5,1 5,0-5,1

Рейсмусовые станки

Сосна

1,1-1,3 1,1-1,3 1,0-1,1 1,0-1,15 1,2-1,35 1,2-1,3

Пихта

1,08-1,27 1,07-1,26 1,0-1,1 1,0-1,1 1,1-1,16 1,1-1,15

Лиственница

1,07-1,26 1,06-1,25 0,96-1,05 0,96-1,1 1,1-1,14 1,1-1,12

Береза

1,0-1,22 1,0-1,2 0,95-1,02 0,95-1,07 1,1-1,0-1,12 1,1-1,0-1,12

Дуб

1,0-1,18 1,0-1,18 0,95-1,0 0,95-1,04 1,08-1,1 1,07-1,1

Ясень

1,0-1,15 1,0-1,14 0,9-0,95 0,9-0,95 1,03-1,06 1,0-1,1

Фрезерные станки

Сосна

1,42-1,5 1,4-1,5 1,35-1,45 1,32-1,45 1,5-1,6 1,48-1,6

Пихта

1,38-1,5 1,37-1,46 1,31-1,41 1,3-1,40 1,44-1,52 1,41-1,54

Лиственница

1,38-1,44 1,34-1,42 1,26-1,38 1,23-1,34 1,37-1,46 1,35-1,51

Береза

1,37-1,40 1,29-1,37 1,22-1,32 1,20-1,31 1,39-1,45 1,38-1,45

Дуб

1,28-1,36 1,27-1,36 1,22-1,31 1,20-1,31 1,35-1,44 1,36-1,44

Ясень

1,28—1,35 1,26-1,34 1,21-1,30 1,20-1,30 1,34-1,43 1,33-1,43

Сверлильные станки

Сосна

0,98-1,0 0,98-1,0 0,96-0,99 0,96-0,99 1,0-1,05 1,0-1,04

Пихта

0,96-0,99 0,96-0,98 0,94-0,96 0,95-0,98 0,97-0,99 0,97-1,02

Лиственница

0,95-0,97 0,95-0,96 0,93-0,96 0,93-0,96 0,97-0,99 0,97-1,0

Береза

0,91-0,93 0,90-0,92 0,89-0,91 0,88-0,90 0,92-0,96 0,91-0,94

Дуб

0,89-0,90 0,88-0,90 0,87-0,89 0,86-0,90 0,91-0,95 0,90-,94

Ясень

0,88-0,89 0,88-0,89 0,86-0,88 0,86—0,87 0,89-0,94 0,89-0,92

Полученные данные свидетельствуют о том, что самые по запыленности воздуха в зоне дыхания работающих самые неблагоприятные условия отмечаются на рабочих местах станочников шлифовально-ленточных и калибровальных станков. В этих случаях концентрация пыли превышает ПДК более чем в 5 раз. Нормативная запыленность обеспечивается только на рабочих местах у сверлильных станков.

Причем при обработке разных по твердости пород древесины концентрация пыли в воздухе рабочей зоны при выполнении одной и той же технологической операции изменяется в пределах от 2 до 11%, т.е. в среднем на 6,5%. Сходные результаты приведены в работах А.Г. Лапкаева, по данным которого это изменение составляет в среднем 5% [6].

Также следует отметить, что в холодный и переходный периоды года запыленность воздушной среды на рабочих местах снижается при подаче воздуха непосредственно в рабочую зону в сравнении с подачей воздуха с высоты до 4 м. Вместе с тем, концентрация пыли в зоне дыхания

работающих в теплый период года повышается по сравнению с холодным и переходным периодом, что можно объяснить тем, что в первом случае наружный воздух подаётся в помещение без предварительной обработки.

Литература

1. Вентиляция и отопление цехов машиностроительных предприятий / Гримитлин М.И., Позин Г.М., Тимофеева О.Н., Завьялов Л.С., Эльтерман Е.М., М.: Машиностроение, 1993. 288 с.

2. Русак О.Н. и др. Охрана воздушной среды на деревообрабатывающих предприятиях. М: Лесная промышленность, 1989. 210 с.

3. Козлов Д.Н. и др. Дисперсный состав пыли как критерий патогенности аэрозольного загрязнения воздуха // Гигиена труда. 2002. №6. С. 45-46.

4. Лапкаев А.Г., Рогов В.А. Древесная пыль: источники, свойства, классификация, опасность // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2005. №7. С. 91-125.

5. Лапкаев А.Г. Гигиенические требования к техническому обеспечению нормализации фактора древесной пыли, образующейся при проведении процессов деревообработки // Деревообрабатывающая промышленность. 2005. №6. С. 18-22.

6. Лапкаев А.Г. Создание безопасности и нормальных условий труда в процессах деревообработки по пылевому фактору. Красноярск: РИО Сибирского государственного технологического университета, 2004. 389 с.

7. Лапкаев А.Г. Древесная пыль - третий класс опасности // Охрана труда и социальное страхование. 2002. №10. С. 55-57.

8. Гигиеническая оценка технологических процессов в деревообрабатывающей производстве / Под ред. Тахтенберга И.М. М: Лесная промышленность, 1977. 185 с.

9. Сергина Н.М., Боровков Д.П., Семенова Е.А. Совершенствование методов очистки воздуха рабочей зоны от пыли известкового щебня, выделяющейся при разгрузке железнодорожных вагонов // «Инженерный вестник Дона», 2012, №4. Ч.2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2012.

10. Пушенко С.Л., Волкова Н.Ю. Повышение эффективности системы управления охраны труда на предприятиях стройиндустрии // «Инженерный вестник Дона», 2013, №4 URL: ivdon.ru/magazine/archive/ n4y2013/1124.

11. Hollingworth R. Dust a bigger problem than gout think. "Factory Equipment news", 1978. v.28. № 426. pp. 48-49.

12. Turner-Warwick M., Burrows A., Johnson A., Cryptogenic fibro sing alveoli is: clinical features and their influence on survival. Thorax 1980. № 35. pp. 171-80.

References

1. Grimitlin M.I., Pozin G.M., Timofeeva O.N., Zav'yalov L.S., El'terman E.M. Ventilyatsiya i otoplenie tsekhov mashinostroitel'nykh predpriyatiy [Ventilation and heating plants engineering enterprises], M.: Mashinostroenie, 1993. 288 p.

2. Rusak O.N. i dr. Okhrana vozdushnoy sredy na derevoobrabatyvayushchikh predpriyatiyakh. [Air protection for woodworking factories]. M: Lesnaya promyshlennost', 1989. 210 p.

3. Kozlov D.N. i dr. Gigiena truda. 2002. №6. pp. 45-46.

4. Lapkaev A.G., Rogov V.A. Problemy okruzhayushchey sredy i prirodnykh resursov. 2005. №7. pp. 91-125.

5. Lapkaev A.G. Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost'. 2005. №6. pp. 18-22.

6. Lapkaev A.G. Sozdanie bezopasnosti i normal'nykh usloviy truda v protsessakh derevoobrabotki po pylevomu faktoru. [Creating a safe and healthy working conditions in the process of woodworking dust factor] Krasnoyarsk: RIO Sibirskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta, 2004. 389 p.

7. Lapkaev A.G. Okhrana truda i sotsial'noe strakhovanie. 2002. №10. pp.

55-57.

8. Gigienicheskaya otsenka tekhnologicheskikh protsessov v derevoobrabatyvayushchey proizvodstve [Hygienic assessment of technological processes in the woodworking industry] Pod red. Takhtenberga I.M. M: Lesnaya promyshlennost', 1977. 185 p.

9. Sergina N.M., Borovkov D.P., Semenova E.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №4. Ch.2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2012.

10. Pushenko S.L., Volkova N.Yu. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №4 URL: ivdon.ru/magazine/archive/ n4y2013/1124.

11. Hollingworth R. Dust a bigger problem than gout think. "Factory Equipment news", 1978. v.28. № 426. pp. 48-49.

12. Turner-Warwick M, Burrows A, Johnson A, Cryptogenic fibro sing alveoli is: clinical features and their influence on survival. Thorax 1980, № 35. pp. 171-80.