Прибор контроля качества воздуха
20 сентября 2022
Фото: meta-moscow.ru

Чем дышит производство

Далеко не аромат роз витает в воздухе промышленного цеха. Угарный, углекислый газы, токсичная пыль — вот чем пахнет производство. Но самые опасные вещества зачастую не имеют ни цвета, ни запаха, поэтому из года в год для контроля качества воздуха и своевременного выявления опасности разрабатываются всё более точные приборы. В чём их особенность, и заменили ли они ручные способы поверок?

Полный набор

Раскалённый металл, искры, дым, стальные опилки и не только — одна из особенностей металлообрабатывающего предприятия. И хотя производители оборудования разными способами стараются минимизировать уровень вреда для работников заводов, на 100% избавиться от естественных «побочек» пока невозможно. Чего стоят одни только процессы сварки и резки металлов, для которых характерны большая загрязнённость помещений, токсичная мелкодисперсная пыль и поступление вредных газов в воздух рабочей зоны.

«Высокая температура сварочной дуги способствует интенсивному окислению и испарению металла, флюса, защитного газа, легирующих элементов. Окисляясь кислородом воздуха, эти пары образуют мелкодисперсную пыль. Проведение сварочных работ невозможно без загрязнения воздушной среды рабочего пространства парами сварочного аэрозоля», — поделился доцент кафедры инженерной экологии и безопасности жизнедеятельности МГТУ «СТАНКИН» Сергей Рябов.

В процессе дуговой сварки и наплавки сталей, в составе которых есть марганец, появляются оксиды. А если при сварке используются марганецсодержащие материалы, это вещество будет испаряться ещё и в окружающую среду. Окись и пары цинка часто образуются при сваривании и наплавке цинково-медных сплавов. Окиси и пары свинца появляются в процессе газовой сварки деталей аккумуляторов. Однако самые опасные вещества — это оксиды азота, углерода, фтористый водород и озон.

Добавим сюда химические соединения, большую часть которых составляют углеводороды, которые начинают витать в воздухе в процессе резки металла и нагрева станков до 450–900 °С.

«В результате механического разбрызгивания и испарения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) её компоненты поступают в воздух в виде масляных и иных аэрозолей, а также сложных парогазовых смесей», — добавил Сергей Рябов.

Содержание вредоносных газов в воздухе колеблется в зависимости от способа подачи, термостабильности, режима обработки и эффективности санитарно-технических устройств. Эксперты отмечают, что даже при использовании самых современных станков, оборудованных укрытиями с вентиляционным отсосом, не исключено загрязнение одежды и кожных покровов специалистов, работающих с маслами и СОЖ при наладке и ремонте оборудования.

Дымное производство
Фото: freepik.com

Контроль

Для контроля количества разнообразных токсичных веществ рынок предлагает как узконаправленные приборы, так и устройства общего действия. Например, для измерения газовых смесей вроде диоксида серы, сероводородов, оксида углерода используют газоанализаторы. Они фиксируют наличие газов и определяют объёмы, а самые новые аппараты могут даже разложить вещество на несколько составных частей и анализировать каждую из них.

Менее функциональные, но всё же полезные устройства — сигнализаторы. Они оповещают о достижении заранее установленной нормы вещества. Есть также комплексные и автоматизированные системы дистанционного мониторинга, например, «АСДМ-Лидар».

Доцент кафедры инженерной экологии и безопасности жизнедеятельности МГТУ «СТАНКИН» Наталья Иванова говорит, что такая система осуществляет оптико-электронное зондирование воздушного бассейна в автоматическом режиме для дальнейшего проведения экологического мониторинга атмосферы и обнаружения аварий с выбросом АХОВ на ХОО. Для частных случаев разработаны мобильные приборы контроля.

Неоднозначная и интересная ситуация, по словам экспертов, сложилась в области производства и использования таких приборов. С одной стороны, мировое технологическое развитие положительно влияет и на газоанализаторы. Они становятся более компактными, получают расширенный функционал и позволяют одновременно определять несколько веществ. В общем, лучшие из нынешних устройств отличает полный набор качеств современной техники: широкая сфера применения, уменьшенное время отклика, расширенная память для записи результатов, возможность настраивать и программировать пороги срабатывания устройства и наличие интерфейсов для связи с ПК. С другой стороны, лабораторные методы на сегодняшний день всё ещё остаются самыми точными методами контроля.

«Тенденция развития информационной системы наблюдений или экологического мониторинга такова, чтобы максимально автоматизировать процессы измерения, обработки и хранения данных по загрязнению среды производственными отходами», — уточняет г-жа Иванова.

По её словам, надёжной и высокочувствительной автоматизированной системы для процесса количественной оценки токсикантов пока нет, и большинство анализов делается вручную с применением различных химических и физико-химических методик. Как правило, это трудоёмкие процессы, отличающиеся высокой чувствительностью и точностью при условии, что они выполняются строго по регламенту.

Например, в частных случаях на предприятиях для измерения концентрации вредных веществ широко используют экспрессные методы с индикаторными трубками. Способ распространённый, но полностью заменить аналитические методы не может.

Наталья Иванова уточняет, что причина в том, что диапазон определяемых концентраций с помощью экспрессных методов ограничен и не всегда точен. Зато процесс это быстрый, результаты становятся известны прямо в месте отбора пробы воздуха, а особая подготовка персонала не нужна.

Индикаторными трубками пользуются непосредственно в местах выделения и распространения токсичных веществ. Так, при резке металла часто применяют трубки колористического типа, входящие в состав мини-экспресс-лаборатории «Пчёлка-Р», с помощью которой определяют концентрации углеводородов в воздухе рабочей зоны.

Конечно, стремление перейти на автоматический контроль загазованности воздуха рабочей зоны рождает и необходимость применения газоанализаторов и сигнализаторов, о которых говорилось выше.

Так, по словам г-жи Ивановой, в сварочном и механообрабатывающем цехах в отечественной практике контроля применяются газоанализаторы ПГА для измерения содержания метана, пропана, кислорода и газоанализаторы «Колион-1», определяющие содержание паров углеводородов нефти и нефтепродуктов.

Прибор контроля качества воздуха
Фото: meta-moscow.ru

Лучшие модели газоанализаторов

Выделить из множества представленных на рынке приборов хотя бы тройку лучших не получится, так как каждая модель имеет определённый диапазон измерений и другие эксплуатационные характеристики. Одни газоанализаторы могут контролировать температуру, влажность, давление.

Например, метеометр МЭС-200 А занимается измерениями как перечисленных параметров, так ещё и массовой концентрации оксида углерода, сероводорода и диоксида серы в смеси с азотом или воздухом.

Поскольку многие зарубежные компании прекратили своё сотрудничество с Россией, имеет смысл обратить внимание на отечественные предложения. К примеру, ООО «Политехформ-М», один из крупных производителей контрольно-измерительной техники в России, поставляет на рынок приборы для многих измерений. Эта компания выпускает популярные в промышленности модели газоанализаторов серии «Сигма» и «Сигнал».

Другой компанией, отвечающей требованиям импортозамещения и всей нормативной документации для применения в России, является ООО «Промэкоприбор». Организация появилась всего чуть более десяти лет назад, но уже известна в промышленных кругах. Из всего ассортимента продукции компании эксперты выделяют мобильные анализаторы серии «Полар» и «Тест».

Прибор контроля качества воздуха
Фото: alta-group.ru

Свои или чужие

«Какие выбрать: отечественные или зарубежные?» — вопрос, пожалуй, вечный. Но сейчас покупатели прежде всего обращают внимание на характеристики (надёжность, точность измерений, время, доступность, квалификацию работников и т. д.) и отзывы, а не на страну изготовителя», — отметил г-н Рябов.

Он также называет российские приборы простыми и удобными в обращении, а их плюсом является местная сервисная поддержка в случае неполадок и наличие заполненных складов запасных частей.

К другим преимуществам отечественного оборудования эксперт относит приемлемую стоимость, которой не отличаются импортные устройства.
Есть и ещё более важные аспекты при выборе измерительных приборов: продукция российского производства, то есть внесённая в Госреестр СИ, поставляется с паспортами и отметками в них о действующей поверке, в то время как зарубежное оборудование бывает и без паспорта, но с калибровочным листом.

«С учётом российских требований, нормирования, методик измерений, погрешностей случается так, что импортный аналог не всегда подходит для экоаналитических измерений», — объясняет Сергей Рябов.

Он добавляет, что отечественные решения стали заметны на российском рынке после того, как с него ушли зарубежные компании. Именно тогда оказалось, что в стране есть много равноценных, эффективных и достойных продуктов.

Например, в Едином государственном реестре средств измерений зарегистрировано около 168 производителей газоаналитического оборудования, из них компании с российской пропиской составляют более 60%.

«В нашей реальности с учётом развития новых инновационных передовых технологий, программного обеспечения, внедрения различных проектов, стратегии по импортозамещению всё-таки нужно отдавать предпочтение отечественной продукции. Тем более, она по некоторым позициям даже превосходит зарубежную», — резюмирует г-н Рябов.

В Едином государственном реестре средств измерений зарегистрировано около 168 производителей газоаналитического оборудования, из них российские производители составляют более 60%

Содержание вредоносных газов в воздухе колеблется в зависимости от способа подачи, термостабильности, режима обработки и эффективности санитарно-технических устройств

Текст: Анастасия Семёнова. Фото: freepik.com

Этот материал опубликован в журнале
Промышленные страницы №3, 2022.
Смотреть другие статьи номера
Автоматизация
Рекомендуем
Подпишитесь на дайджест «Промышленные страницы»
Ежемесячная рассылка для специалистов отрасли
Популярное на сайте
Бизнес-кейсы
Индустрия 4.0