1.4 Защита от ики

Промышленная теплозащита достигается максимальной механизацией и автоматизацией технологических процессов с исключением ручного труда и выводом работающих из «горячих» зон, оптимальным размещением оборудования и рабочих мест, применением средств коллективной и индивидуальной защиты.

Для защиты от лучистых тепловых воздействий применяют следующие коллективные теплозащитные средства: теплоизоляция поверхностей источников излучения, экранирование источников либо рабочих мест, воздушное душирование, радиационное охлаждение, мелкодисперсное распыление воды и вентиляция или кондиционирование воздуха.

В тех случаях, когда нормативные условия трудовой деятельности не могут быть обеспечены конструкцией оборудования, организацией производства, архитектурно-планировочными решениями и средствами коллективной защиты, следует применять средства индивидуальной защиты от инфракрасного излучения согласно ГОСТ 12.4.221–2002.

Выбор теплозащитных средств в каждом отдельном случае должен осуществляться по максимальным значениям эффективности с учетом требований эргономики, технической эстетики, безопасности для данного процесса и вида работ и технико-экономического обоснования. Установленное в цехе защитное устройство должно быть удобным для обслуживания: не затруднять осмотр, чистку, смазывание агрегатов, обеспечивать полную гарантию безопасности работы, обладать необходимой прочностью, легкостью изготовления и монтажа, иметь мини­мальные эксплуатационные расходы.

Эффективность защиты от теплового излучения определяется долей задерживаемой теплоты и определяется по формуле:

(5)

где I₁иI₂– интенсивности облучения на рабочем месте соответственно до и после установки защитного устройства.

Теплоизоляция горячих поверхностей (печей, сосудов и трубопроводов с горячими газами и жидкостями) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает как общее выделение теплоты, так и лучистую ее часть. Кроме улучшения условий труда теплоизоляция уменьшает тепловые потери оборудования, снижает расход топлива (электроэнергии).

Основное требование при выборе теплоизоляционного материала – малый коэффициент теплопроводности (не более ) и температуростойкость. Наиболее широкое применение нашли алюминиевая фольга, асбест, минеральная и шлаковая вата, перлитовые изделия, войлок и т. п.

Конструктивно теплоизоляция может быть:

• мастичной;

• оберточной;

• засыпной;

• из штучных изделий;

• смешанная.

Мастичная изоляция осуществляется путем нанесения на горячую поверхность изолируемого объекта изоляционной мастики. Мастичную изоляцию можно применять на объектах любой конфигурации. Оберточная изоляция изготовляется из волокнистых материалов – асбестовая ткань, минеральная вата, войлок и др. Наиболее пригодна оберточная изоляция для трубопроводов. Засыпную изоляцию используют в основном при прокладке трубопроводов в каналах и коробах там, где требуется большая толщина изоляционного слоя или при изготовлении теплоизоляционных панелей. Теплоизоляцию штучными или формованными изделиями, скорлупами применяют для облегчения работ. Смешанная теплоизоляция состоит из нескольких слоев. В первом слое обычно устанавливают штучные изделия. Наружный слой изготавливают из мастичной или оберточной изоляции. Целесообразно устанавливать алюминиевые кожухи снаружи теплоизоляции. Затраты на устройство кожухов быстро окупаются вследствие уменьшения тепловых потерь на излучение и повышения долговечности изоляции под кожухом.

Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место.

Различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны, которые, в свою очередь, по степени прозрачности делятся на непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

Теплоотражающие экраны используют для локализации тепловыделений от поверхности печей, покрытия наружных поверхностей кабин, постов управления кранов. В качестве материалов для непрозрачных теплоотражающих экранов используют альфоль (алюминиевую фольгу), алюминий листовой, белую жесть, алюминиевую краску. Эффективность теплозащиты таких экранов достигает 80...98 %.

Теплоотводящие экраны представляют собой полые стальные плиты, в которых циркулируют вода или водовоздушная смесь. В качестве полупрозрачных теплоотводящих экранов (для проведения наблюдений или ввода через него материалов или инструмента) используют металлические сетки с размером ячейки 3...3,5 мм, цепные завесы, армированное стальной сеткой стекло. Металлические сетки применяют при интенсивностях облучения 350... 1050 Вт/м². Эффективность экранов из сетки: однослойной – 33...50 %, двухслойной – 57...74 %. Цепные завесы и армированное стальной сеткой стекло с эффективностью до 70 % применяют при интенсивностях облучения 700. ..5000 Вт/м². Для повышения эффективности тепловой защиты устанавливают двойные экраны или применяют орошение экранов водяной пленкой.

Теплопоглощающие прозрачные экраны изготавливают из различных бесцветных или окрашенных стекол: силикатное – для защиты от источников с температурой 700 °С; органическое – для защиты от источников с температурой 900 °С. Эффективность теплозащиты стекол зависит от температуры источника излучения и при Т= 1000 °С достигает 86 %.

При воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 350 Вт/м²и более применяют воздушное душирование (подача приточного воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место), усиливающее конвективный отток теплоты. При интенсивности облучения на рабочем месте свыше 2100 Вт/м²следует, по возможности, уменьшить облучение, предусматривая теплоизоляцию, экранирование и другие мероприятия, или проектировать устройства для периодического охлаждения рабочих (комнаты отдыха – воздушные оазисы), водовоздушное душирование, усиливающее отток теплоты как за счет конвективного оттока, так и за счет испарения влаги.

Охлаждающий эффект воздушного душирования зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. Для обеспечения на рабочем месте нормативных значений температуры и скорости воздуха, а также предельно допустимых концентраций по газу и пыли ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или сверху под углом 45 °С. Расстояние от места выпуска до рабочего места принимают не менее 1 м.

Воздушное душирование осуществляется свободными и полуограниченными струями, создаваемыми воздухораспределителями. В зависимости от категории тяжести работ, интенсивности ИКИ скорость движения воздуха в струе 1 ...3,5 м/с, температура в струе 17...28 °С.

Воздушные оазисы представляют собой рабочую зону, ограниченную легкими переносными перегородками, со скоростью воздуха в ней 0,2...0,4 м/с.

Воздушные завесы используют для устранения доступа нагретого (холодного) воздуха на постоянные рабочие места, расположенные вблизи ворот, дверей, технологических проемов или в помещениях, не имеющих тамбуров, и т. п. Существуют различные типы завес: шиберного и смешанного типа, постоянно и периодически действующие. Например, завесы шиберного типа в результате частичного перекрытия проема воздушной струей снижают прорывы наружного воздуха через открытый проем. Завесы шиберного типа периферического действия устанавливают у ворот, не имеющих тамбуров и открывающихся чаще 5 раз или не менее 40 мин в смену, и у открывающихся технологических проемов в наружных ограждающих конструкциях зданий в районах с расчетной температурой наружного воздуха -15 °С. и ниже.

Воздушная струя завесы направляется, как правило, под углом 30° к плоскости проема, т. е. под некоторым углом навстречу к нагретому (холодному) потоку. Скорость выпуска воздуха из щелей воздушной завесы 8... 15 м/с. Температура воздуха, подаваемого воздушно-тепловыми завесами, принимается не выше 50 °С у наружных дверей и 70 ° С у ворот и технологических проемов.