Предельно допустимые концентрации веществ в воздухе рабочей зоны

Вид пыли	ПДК, мг/м3
Марганец в сварочных аэрозолях при его содержании: до 20% от 20 до 30%	0,2 0,1
Кремния диоксид аморфный в виде аэрозоля конденсации при содержании от 10 до 60 %	2 (для общей массы аэрозоля)
Хрома оксид	1
Марганца оксиды	0,3
Каменный уголь с массовой долей свободного диоксида кремния до 5%	10
Углепородная и угольная пыль с массовой долей свободного диоксида кремния от 5 до 10%	4

2. Постановка задачи

Требуется определить начальную, остаточную запыленность воздуха в производственном помещении, где ведутся сварочные работы, а также абсолютные и относительные эффективности пылеподавления орошением с использованием свободно установленных оросителей и эжекторов с одинаковыми расходами воды в обеих системах.

Имеется помещение площадью S=80 м², высотой Н=6 м, в котором обустроены 2 поста (рис. 1) для производства сварочных работ. Для удаления газов от сварочных работ используют вытяжной вентилятор В, производительность которого рассчитывается по формуле:

, (1)

где: а – число сварочных постов;

b – масса электродов, расходуемых за 1 час сварки на каждом посту, кг;

N – норма расхода воздуха на 1 кг сжигаемых электродов, м³/кг, принимается по табл. 3.

Интенсивность пылевыделения при сварочных работах рассчитывается по формуле:

, (2)

где: G – количество пыли, образующейся при сжигании 1 кг электродов, принимается по табл. 3.

Рис. 1. Схема размещения оборудования в сварочном цехе.

Обозначения: 1, 2- сварочные посты; Э - эжектор; Ф - форсунки;

Q_otb, Q_пр. - расходы отводимого и приточного воздуха соответственно, м³/мес; В - вытяжной вентилятор.

Таблица 3

Краткая характеристика электродов различных марок для дуговой сварки

Марка электрода	Количество пыли, образующейся при сжигании 1 кг электродов G, г/кг	Норма расхода воздуха на 1 кг сжигаемых электродов N, м3/кг	Выделение газов при дуговой сварке сталей электродами различных марок
			MnOx	HF	CO	N2O5
АНО-17	11,3	4100	+	-	-	-
АНО-4С	9,4	6200	+	-	-	-
АНО-20	15,3	4400	+	-	+	+
АНО-Т	11,2	2800	+	+	+	+
КПЗ-32Р	10,0	5500	+	-	-	-
МР-1	10,4	2000	+	-	-	-
МР-3	12,0	2200	+	-	-	-
ОЗС-А	6,5	6000	+	-	-	-
ОЗС-12	7,5	6200	+	-	-	-
РБУ-4	5,0	4200	+	-	-	-
СМ-5	12,0	3800	+	-	-	-
УОНИ-13/45	13,0	4100	+	+	+	+
УОНИ-13/85	14,0	4400	+	+	+	+
ЦЛ-21	16,0	3700	+	+	-	-
ЦУ-5	14,0	3900	+	+	-	-

Расчет по формуле (2) необходимо проверить на соответствие требованиям воздухообмена в производственных помещениях. Так, в соответствии со СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», кратность воздухообмена К≥Зч^-1:

, (3)

где: V_пом – объем производственного помещения, м³.

Кроме того, расход приточного воздуха на 1 человека должен быть не менее 60 м³/ч, т.е.:

, (4)

где n_л - число работников в помещении, чел.

В итоге из трех значений Q_св, Q_к, Q_л выбирают большее и принимают его как производительность вентилятора Q_в, м³/с.

Начальная запыленность воздуха в помещении без работы средств пылеподавления определяется из соотношения:

, (5)

где: I_п.св – интенсивность пылевыделения при проведении сварочных работ, мг/с, рассчитанная по формуле (2);

Q_в – производительность вентилятора, м³/с.

Остаточная запыленность воздуха С_ост при применении форсунок (С_ост.ф ) и эжекторов (С_ост.э ) рассчитывается по формулам:

, (6)

где: ∆I_п.ф, ∆I_п.э - уровень снижения интенсивности пылевыделения за счет применения свободно установленных оросителей и эжекторов соответственно, мг/с. ∆I_п.ф и ∆I_п.э определяются по формуле 7:

(7)

Расходы очищаемого форсунками Q_ф и эжектором Q_э воздуха: Q_ф =137 м³/мин; О_э=134 м^З/мин.

Ориентировочные значения эффективности способов и средств борьбы с пылью представлены в табл. 1. Эффективность пылеулавливания форсунками внешнего орошения (типовая оросительная система) и эжекторов согласно табл. 1 принимают соответственно Е_ф=0,75 и Е_э=0,92.

Абсолютная эффективность применения форсунок и эжекторов в данном помещении определяется по формулам:

(8)

Относительная эффективность применения форсунок в сравнении с эжекторами (при C_ост.ф>С_ост.э) или эжекторов в сравнении с форсунками (при С_ост.э>С_ост.ф) определяется из соотношения:

(9)

где в знаменателе стоит большее из двух значений С_ост.ф и С_ост.э.