Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Обеспыливание автомобильных дорог

Мероприятия по уменьшению запыленности воздуха


Мероприятия по уменьшению запыленности воздуха

Состояние воздушной среды в рабочей зоне, отвечающее требованиям стандартов, обеспечивается при выполнении комплекса технологических, строительных и санитарно-технических мероприятий. К таким мероприятиям относят: максимально возможную герметизацию и укрытие пылеобразующих мест, увлажнение измельченных материалов; устройство аспирации и проветривания.

Мероприятия, предотвращающие или существенно снижающие пылевыделение, должны предусматриваться в период проектирования производственных предприятий. После монтажа и ввода объекта в эксплуатацию они трудно осуществимы, а нередко и невыполнимы.

Обильным источником пыли являются буровые работы. В Болгарии объединенным научно-исследовательским институтом гигиены и охраны труда разработан пылеуловитель сухого типа модели ПС-2, предназначенный для буровой машины БМК-4М, применяемой при бурении скважин в дорожном строительстве. Этот пылеуловитель гарантирует улавливание пыли из отверстия в ходе его бурения с эффективностью 95-98%. Работает он по трехступенчатой схеме очистки воздуха от пыли. Первая ступень служит для задержания наиболее крупных частиц у начала отверстия. Вторая степень состоит из концентраторов пыли, а третья – это плотный фильтр для улавливания мелкой пыли. Пылеуловитель имеет небольшую массу и прост в изготовлении. Расход сжатого возду ха составляет всего 0,5-0,6 м3/с.

На крупных промышленных предприятиях по добыче строитель-ныу мятрпийппп яняппгипннй установки поименяют и в нашей стране.

Рис. 1. Область (заштриховано) рационального использования различных типов пылеуловителей

Все они, как правило, включают узел отсоса продуктов бурения (зонт, аспирационное укрытие) от устья скважины, пылеулавливающие аппараты, воздуховоды и побудители тяги. При этом пылеулавливание происходит в несколько стадий: осаждение буровой мелочи и крупных фракций пыли, улавливание средних и мелких фракций пыли, очистка воздуха.от тонкодисперсной пыли. Отдельные ступени пылеулавливающих систем выбираются в соответствии с областью рационального использования пылеуловителей и конструктивных особенностей станков. Чаще всего в качестве последней ступени очистки используют тканевые фильтры, реже – гидроосадители, пенные аппараты или их комбинации.

Рис. 2. Схема установки для приготовления воздушно-водяной смеси на станках механического бурения:
1 — емкость для воды; 2 — насос; 3 — трубопровод; 4 — вертлюг станка; 5 — буровая штанга; 6 — вентилятор

Однако основным способом борьбы с пылью при работе буровых станков является пылеподавление непосредственно в скважине водой. На станках механического бурения применение воды для пылеподавления позволяет связать пылевые частицы в пылеводя-ные аэрозоли таких размеров, которые на выходе из скважины под действием силы тяжести осаждаются у ее устья.

Использование воздушно-водяной смеси почти во всех случаях обеспечивает эффективное пылеподавление и ПДК пыли в кабине и в зоне работы станка. Однако применение воздушно-водяной смеси иногда приводит к снижению скорости бурения и другим неблагоприятным факторам, что объясняется неправильным расходом воды, необходимой для подачи в скважину.

Для повышения, эффективности пылеподавления, увеличения скорости бурения и стойкости бурового инструмента, а также предотвращения размыва устья или всей скважины к воде добавляют различные химические вещества.

Борьба с пылью при массовых взрывах может осуществляться различными способами. К ним следует отнести: организационные мероприятия – взрыв в часы максимальной ветровой активности; технологические – применение воздушных промежутков в скважине, взрывание высоких уступов, взрыв на неубранную горную массу, применение пены, искусственное проветривание. К наиболее распространенным способам относится гидрообеспыливание: водяная забойка скважины, орошение пылегазового облака, гидроминное взрывание и предварительное орошение площадей.

Водяная забойка скважины бывает двух видов: внешняя и внутренняя. Внутренняя водяная забойка образуется с помощью полиэтиленовых рукавов, заполненных водой. Эффективность пыле-подавления составляет: 50,4% с расходом воды 0,46 л/м3 при взрыве скважинного заряда 450-620 кг, 84,7% с удельным расходом воды 0,79 л/м3 при взрывах скважинного заряда 126-294 кг.

Внешняя водяная забойка может быть выполнена в виде полиэтиленовых емкостей с водой, укладываемых на устье скважины или по ряду скважин. Под емкостями располагают дополнительные заряды ВВ. Расход воды на внешнюю водяную забойку принимается из расчета 1,0-1,3 л/м3 взрывного массива. Эффективность этого способа составляет 53% с расходом воды 1,39 л/м3 и заряде 126-294 кг.

Орошение пылегазового облака может быть осуществлено за счет водяных капель, подаваемых с вертолетов. Этот способ перспективен для взрывов небольших объемов.

Заметного снижения пыли можно добиться с помощью искусственного осадкообразования. Осуществление этого способа возможно лишь при наличии облачности в районе взрыва.

Орошение пылегазового облака возможно также водяными или водовоздушными струями, создаваемыми вентиляторными установками типа НК-12КВ или ПВУ-6, а также мощными оросителями. Недостатком этого способа является невозможность захвата струей всего облака по его высоте.

Рекомендуется также для снижения концентрации пыли в выходящем из карьера пылегазовом облаке использовать на пути его движения водяные завесы, создаваемые с помощью мощных дождевальных установок или вентиляторов-оросителей.

Подавление пыли при массовых взрывах возможно с помощью воздушно-механической, пены. Розлив пены производится установкой, размещенной на прицепе типа TM3-803A, которая состоит из поворотной платформы, стрелы со второй и третьей выдвижными ступенями, конечной ступени с пеногенераторами и лебедками. Диаметр зоны орошения составляет 45-50 м. Пена разливается во взрываемом блоке после заряжания скважин ВВ и монтажа взрывной сети с использованием детонирующих шнуров в полихлорвиниловой оболочке ДШ-Е. Пена образуется в пенообразователе ПО-1. Толщина слоя пены на горизонтальной поьерхности уступов – от 1 до 1,5 м, а на откосах уступов – 0,3-0,6 м. Расход ее от 0,06 до 0,16 м3/м3 взрываемой горной массы. При использовании воздушно-механической пены средняя эффективность пылевыделения через 2,5 мин после взрыва составляет 62%, а через 30 мин – 70%.

Рис. 3. Конструкция водяной забойки скважины:
а — внешняя; б — внутренняя; 1 — заряд ВВ; 2- детонирующий шнур; 3 — патрон-боевик; 4 — компенсатор; 5 — забойка; 6 — дополнительный заряд ВВ; 7 — запалы детонирующего шнура

В настоящее время выемку и погрузку взорванной массы в основном осуществляют одноковшовыми экскаваторами. Пылевыделение при работе одноковшовых экскаваторов происходит циклично во время черпания, переноса и разгрузки ковша. При этом запыленность атмосферы зависит от типа и крепости пород, фракционного состава и влажности горной массы, параметров и производительности экскаваторов, климатических и- метеорологических условий и может достигать 100 мг/м3 и более: Особенно большая запыленность воздуха наблюдается в период отрицательных температур в связи с отсутствием мероприятий по сокращению пылевыделения, частым ссыпанием смерзшихся козырьков породы в верхней части забоя и большей, чем летом, ветровой активностью.

Снижения пылевыделения при экскавации горной массы можно достигнуть путем осаждения витающей пыли в очагах пылевыделения предварительным увлажнением разрабатываемой горной породы.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом безопасности труда в горнорудной промышленности (ВНИИБТГ) разработана система орошения, предусматривающая создание сплошного факела диспергированной воды вокруг ковша. При расходе воды 12-25 л/мин на пылеподавление запыленность воздуха в кабине машиниста экскаватора снижается в 1,5-2 раза. Для получения воздушно-водяной завесы, перекрывающей зону загрузки и выгрузки ковша,, можно использовать установку ТЭ-1м с трубой Вентури и вентилятором СТД-5. При подаче в трубу Вентури воды в количестве 4,2 л/мин запыленность воздуха в кабине экскаватора снижается с 6- 9 до 2,0-2,3 мг/м3, а на его рабочей площадке – с 8-10 до 2-3 мг/м3. При этом эффективность осаждения диспергированной водой витающей пыли во многом зависит от свойств последней, скорости и направления ветра. Кроме того, этот способ пылеродавления ограничивается только положительными температурами воздуха.

Однако наибольшее распространение получили поливочные установки, смонтированные на большегрузных автомобилях типов КрАЗ-256, БелАЗ-540, МАЗ-525, которые имеют емкость для воды, насос, гидромонитор и систему трубопроводов. В качестве оросительного устройства используется приспособление ДДН-45, имеющее насос, создающий давление 5- 10s Па с расходом жидкости 120 м3/ч и работающий от коробки отбора мощности автомобиля-самосвала БелАЗ-540.

Рис. 4. Схема орошения пыли при работе экскаватора:
1 — насос; 2— емкость для воды; 3— водовод; гибкий рукав; 5— ороситель

При отсутствии специальных машин для орошения горной массы может быть использована также гидросеялка ДЭ-16, выпускаемая заводами дорожных машин.

Борьба с пылью на карьерных дорогах требует повышенных нормы расхода и частоты розлива обеспыливающих материалов.

Для обеспыливания карьерных дорог с щебеночным покрытием при положительных температурах воздуха чаще используют воду. Для поддержания дорог во влажном состоянии их можно обрабатывать также гигроскопическими солями, являющимися и антифризами. При высокой (выше 40%) относительной влажности воздуха дороги целесообразно посыпать солями, предварительно увлажнив их водой.

В условиях жаркого и сухого климата, а также умеренного и теплого с небольшим количеством осадков неплохие результаты по предупреждению пылевыделения с карьерных дорог получены при их обработке ЛСТ. Лучшие результаты при обеспыливании карьерных Дорог дает применение битумов, дегтей, мазутов, смол, нефти. Однако дефицитность, возможность выделения ими вредных компонентов, пожароопасность, сложность приготовления и технологии обработки, относительно высокая стоимость не позволяют рекомендовать их для широкого промышленного применения.

Для предотвращения пылевыделения при движении автомобилей по карьерным дорогам можно рекомендовать универсин-Л, универ-син-В, ниогрин, ниогрин-3 (зимний), северин-2, универсан-С (северный), которые разработаны Научно-исследовательским институтом открытых горных разработок (НИИОГР) и Уфимским нефтяным институтом (УНИ, г. Уфа). Их также используют как профилактическое средство против прилипания и примерзания транспортируемых материалов к поверхностям транспортных средств. Эти вещества выпускаются Ново-Уфимским и Уфимским нефтеперерабатывающими заводами.

Достоинством некоторых профилактических веществ, разработанных НИИОГР и УНИ, является то, что они, наряду с солевыми антифризами, могут применяться для предотвращения пылевыделения с карьерных автомобильных дорог при отрицательных температурах воздуха.

Широкое применение обеспыливающих материалов можно обеспечить при наличии специально предназначенных для этих целей поливочных машин. Причем установлено, что обработку дорог производить

лучше через форсунки под давлением 0,3-0,5 МПа, чем самотеком через щелевые сопла. В карьерах применяют поливочные машины, смонтированные на базе автомобилей БелАЗ, МАЗ, ЗИЛ.

Самоходный поливочный агрегат (СПА) на базе БелАЗ-540, предназначенный для очистки покрытия дорог от снега и просыпи горной массы, рыхления верхнего слоя износа дорожной одежды, розлива обеспыливающих материалов, может применяться также для орошения взорванных блоков и тушения пожаров. Агрегат имеет систему распределения жидких материалов по поверхности, рыхлитель, гидромонитор, отвал и дополнительное оборудование.

Удаление загрязнений с поверхности транспортных средств осуществляется струйным воздействием моющих жидкостей с помощью передвижных или стационарных моечных установок.

Улучшение состояния атмосферного воздуха на АБЗ можно достичь путем повышения эффективности пылеулавливающих установок и широкого внедрения новых технологий, позволяющих уменьшить выброс пыли в атмосферу.

Наибольшее распространение пылеулавливающих установок на АБЗ, в которых осаждение пыли происходит под действием сил инерции, получили циклоны. В циклоне, представляющем собой цилиндрический или конический патрубок, очищаемый воздух приводится во вращательное движение, в результате чего под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам патрубка и, скользя по ним, попадают в бункер. Очищенный воздух через выхлопную трубу выходит в атмосферу.

Более высокая эффективность пылеулавливания осуществляется в аппаратах мокрой очистки, когда частицы пыли из воздушных потоков при обтекании смоченных поверхностей осаждаются.

Системы обеспыливания на асфальтобетонных установках предназначены для очистки выходящих газов из сушильного барабана от пыли, утилизации и подачи пыли в смесительный агрегат для последующего дозирования в качестве заполнителя. Пылеотделительные агрегаты АБЗ имеют обычно две ступени сухой очистки. Первая ступень очистки установки ДС-117-2Е состоит из дымососа-пылеуловителя ДП-10 с циклоном-регулятором ЦН-15у, вторая – из четырех циклонов СЦН-40. Трехступенчатая система пылеочистки отходящих газов установки ДС-117-2К включает: предварительную ступень очистки (I ступень) в виде прямоточного осевого циклона диаметром 600 мм; четыре циклона СЦН-40, работающих с дымососом ДП-10 (II ступень); „мокрый” щелевой пылеуловитель (III ступень). После мокрой очистки установлен каплеуловитель. Кроме того, улучшена система водоснабжения мокрого щелевого пылеуловителя, состоящего из отстойника пульпы, насосной установки с поплавком и гибким шлангом.

Рис. 5. Принципиальная схема пылеочистной установки смесителей асфальтобетона:
1 — топка; 2 — сушильный барабан; 3— газоход; вентилятор; 5 — труба Вентури; 6 — циклон-каплеуловитель; 7 — шламоотстойник; 8 — циркуляционный насос; 9 — трубопровод подачи воды; Ю — группа циклонов НИИОГаз ЦН-15

В установке ДС-84-2 применены три ступени очистки: первая состоит из двух циклонов ЦН-24, вторая – из трех циклонов СЦН-40, третья – „мокрая” очистка – из барботажно-вихревого пылеуловителя.

Для очистки выбросов наиболее распространенных в нашей стране смесителей асфальтобетона производительностью 2S т/ч институтом Укрнииинжпроект разработана пылеочистная установка со скруббером Вентури, впервые примененном на отечественных асфальтобетонных заводах. Запыленные газы, отсасываемые из сушильного барабана, поступают в начале на очистку в циклоны, а затем направляются в скруббер Вентури, состоящий из трубы Вентури и циклона с водяной пленкой. В трубу Вентури через распределительное устройство подается орошающая жидкость. В результате высокой относительной скорости движения газа и воды происходит улавливание пыли каплями воды, которые осаждаются в циклоне с водяной пленкой. Очищенные газы выбрасываются в атмосферу, а загрязненная вода поступает в двухсекционный шламоотстойник, откуда насосом снова подается на промывку отработанного газа. Таким образом, в установке используется замкнутый цикл водоснабжения пылеуловителей, что сводит к минимуму потери воды.

Как показали обследования отечественных асфальтобетонных заводов, применяемые на них пылеуловители из-за малой их^ производительности и плохой эксплуатационной надежности не позволяют достичь необходимого эффекта.

Наиболее эффективными аппаратами пылеулавливания являются рукавные (тканевые) и электрические фильтры.

В нашей стране рукавные тканевые фильтры широко применяются в различных отраслях промышленности. Предприятия-изготовители выпускают фильтры 17 марок, отличающиеся назначением и техническими данными, причем 11 из них имеют типоразме1). ные ряды. Для фильтрации газа, наряду с шерстяными матерИалами широко используются материалы из полиэфирных (лавсан, терелен’ докран), полиакрилнитрильных (нитрон, орлон) волокон и волокон полиамидной группы (оксалон, сульфон). Последний тип волокон обладает термостойкостью при температуре 250-280 “С.

Особенно большие успехи в последние годы достигнуты в электрической очистке промышленных выбросов. В нашей стране выпускаются электрофильтры 13 марок, причем 9 из них имеют от 2 до 33 типоразмеров, которые могут быть применены и в дорожной отрасли.

К перспективным методам пылегазоочистки на асфальто- и цемен-тобетонных заводах следует отнести адсорбционные, термические и каталитические способы, которые могут быть рекомендованы для дорожной отрасли после проведения специальных исследований с учетом экономических и экологических показателей.

Для уменьшения пылеобразования и просыпей при транспортировке материала на ленточных конвейерах предусматривают: минимальную высоту пересыпки; устройство, ограничивающее выход массы материала на ленту в местах его перегрузки; наклон течки по направлению движения ленты; амортизирующие устройства, предотвращающие быстрый износ лент падающим материалом; приспособление для очистки холостой ветви лент и концевых барабанов; ширину транспортных лент не менее чем на 200 мм больше ширины, требуемой для максимальной расчетной производительности конвейера.

Рис. 6. Матерчатые фильтры:
а – рукавный фильтр с обратной продувной струйкой; б — рукавный фильтр с механическим встряхиванием рукавов типа ФВ (МФЧ); в — рукавный фильтр с обратной продувкой; 1 — рама с продувочными кольцами; 2— рукав; 3 — двигатель с вентилятором; 4 — механизм встряхивания; 5 — корпус; 6 — шнек; 7 – шлюзовой затвор; 8 — соленоидный клапан; 9 — труба сжатого воздуха; 10 — сопло; 11 — прибор автоматического управления; 12 — струя сжатого воздуха; 13 — каркас; 14 — бункер

Оборудование, применяемое на АБЗ, ЦБЗ, КДЗ, работа которого сопровождается выделением пыли (грохоты, дробилки, бункера, места пересылок минеральных материалов и т.п.), должно снабжаться герметичными аспирирующими укрытиями.

На многих установках при приготовлении дорожно-строительных материалов (щебня, гравия) образуется пыль размером менее 5 мкм, которая не может быть устранена даже различными гидрораспылителями. Эта задача во многих странах решается путем устройства сплошной герметизации с применением легких резиновых полотен. Экспериментальная система полной герметизации была смонтирована несколько лет тому назад на установке для переработки щебня (Швеция), которая снизила содержание пыли на рабочем месте с 20 до 0,5 мг/м . Это послужило толчком к серийному производству такого оборудования. Наряду с гибкой резиновой тканью применяют также недорогую ткань с полиэтиленовым слоем.

Однако в нашей стране преобладающим способом обеспыливания при дроблении, грохочении, разгрузке и перегрузке конвейеров остается гидравлический способ. Увлажнение материала на транспортерных лентах происходит при помощи перфорирования труб и форсунок с диаметром сопла не менее 2 мм. Во избежание попадания воды на транспортерную ленту ширина факела распыленной воды не должна превышать ширины материала на ленте.

При остановке оборудования подача воды должна быть приостановлена. Включение и выключение орошения осуществляют при помощи специальных автоматических устройств механического действия ГШП-2, АОЛК-2, ОПУ-1, а также электромагнитных вентилей ВЭГ-Г, ВЭГ-2, ВЭГ-3 при диаметре водопроводной сети до 40 мм.

При работе в сильно запыленной атмосфере, когда отсутствует оборудование и не применяются мероприятия по снижению пылеобразования, используют средства индивидуальной зашиты (СИЗ). Игпользование их следует рассматривать как вынужденную меру профилактического характера.

Респираторы, применяемые для защиты органов дыхания, по конструктивному исполнению делят на два типа: патронные, состоящие из лицевой части и фильтрующего элемента (Ф-62Ш, „Астра-2” и др.), и респираторы (фильтрующие маски), у которых фильтрующий элемент одновременно служит и лицевой частью (У-2к, РП-К, ЩБ-1 „Лепесток”). Наибольшее распространение в настоящее время нашли респираторы типа ШБ-1 „Лепесток”. Срок годности этих респираторов зависит от концентрации пыли:

Гарантийный срок хранения со дня их изготовления составляет: ШБ-1 „Лепесток-200” – 4 года, ШБ-1 „Лепесток-40” – 2 года, ШБ-1 „Лепесток-5” – 2 года.

Рис. 7. Схема беспыльного приготовления битумоминеральных смесей Ви-Бау:
1- питатель-дозатор песка и щебня; 2 – сборный транспортер; 3 – грохот; 4 – ленточный транспортер; 5 – промежуточный бункер; 6 – бак для добавок; 7 – дозатор щебня и песка; 8 – дозатор добавки; 9 – дозатор битума; 10 – система регулирования подачи добавок; И -лопастной смеситель; 12 – питатели; 13 – дымосос-вентилятор; 14 – барабан-активатор; “ ~ скиповый подъемник; 16 – накопительный бункер; 17 – склад

Уменьшения образования и выделения пыли в атмосферу на асфальтобетонных заводах можно достичь путем применения различных технологических приемов.

Известный способ Ви-Бау (ФРГ) беспыльного приготовления биту-моминеральных смесей позволяет не только уменьшить загрязнение окружающей среды, но и приготовить промежуточный продукт (полуфабрикат) длительного хранения. Процесс приготовления битумоми-неральной смеси заключается в следующем. Сначала минеральные составляющие смешивают с водным раствором присадок, а затем с битумом, получая промежуточный продукт. После активирования, проходящего без выделения пыли, этот продукт превращали в готовую смесь в сушильном барабане-активаторе. Промежуточный продукт можно в холодном состоянии транспортировать и длительное время хранить. При этом способе пыль не отделяется от каменных материалов.

В отечественной практике применяют холодные и теплые асфальтобетоны, влажные органо-минеральные смеси (ВОМС), для приготовления асфальтобетонных и битумоминеральных смесей используют диспергированные и вспененные битумы, битумные эмульсии, различные ПАВ, активаторы и добавки (типа олигомеров), которые позволяют не только уменьшить пылевыделение, но и сократить затраты топливно-энергетических ресурсов на АБЗ.

Так, беспыльная технология приготовления ВОМС, предложенная НПО Росдорнии и нашедшая широкое распространение в России, позволила отказаться от использования пылеулавливающих установок на АБЗ, исключить затраты на сушку материала и в связи с этим сэкономить около 2,25 кВт-ч электроэнергии и 5 кг условного топлива на 1 т приготовленной смеси,





Похожие статьи:
Обеспыливание автомобильных дорог и аэродромов

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Обеспыливание автомобильных дорог

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум