Badanie zjawisk jednoczesnego oddziaływania cząstek aerozoli cieczy i ciał stałych na sprawność układów filtracyjnych w procesach obróbki mechanicznej

Celem projektu było badanie procesu jednoczesnej filtracji aerozoli cieczy i ciał stałych (pyłów)
w układach włókninowych stosowanych do ochrony pracowników przed szkodliwymi cząstkami zanieczyszczeń emitowanymi w procesach obróbki mechanicznej. Wyniki badań umożliwią wspomaganie projektowania nowych układów filtracji i sprawdzanie skuteczności działania układów filtracji już stosowanych w obróbce mechanicznej, w sposób zapewniający efektywną ochronę pracowników przed szkodliwym działaniem zanieczyszczeń powietrza, w skład których wchodzą pyły i aerozole cieczy.

W ramach realizacji projektu opracowano założenia techniczne stanowiska badawczego z użyciem metody zliczania cząstek aerozoli. Wykonano badania na etapie początkowym i na etapie zmian oporów przepływu i sprawności filtracji cząstek pyłów i aerozolu cieczy w określonych warunkach procesowych symulujących emisję podczas obróbki mechanicznej, przez wybrane układy filtracji. Badania jednoczesnej filtracji mgły olejowej i pyłu prowadzono w odniesieniu do powstawania aerozoli
w wyniku procesu dynamicznego i procesu termicznego obróbki mechanicznej oraz relacji pomiędzy zmianami parametrów filtracyjnych układów filtracji a parametrami strukturalnymi układów filtracji, parametrami procesowymi obróbki mechanicznej i parametrami fizykochemicznymi aerozoli. Badane układy filtracji tworzyły kompozycje o gradientowym sposobie ułożenia warstw filtrujących z zastosowaniem włókien z grupy organicznych polimerów syntetycznych w przedziale średnich średnic od
3 µm do 50 µm.

Eksperymentalna weryfikacja metodyki badawczej umożliwiła opracowanie procedury oceny
i kontroli sprawności działania układów włókninowych (NCF-30).

Zgodnie z procedurą badawczą przeprowadzono badania porównawcze układów włókninowych
i wytypowano prototypową strukturę układu do jednoczesnego zatrzymywania aerozoli cieczy i ciał stałych.

Opracowano zalecenia w zakresie oceny ochrony pracowników przed łącznym zagrożeniem cząstkami aerozoli cieczy i ciał stałych. Zalecenia dotyczą aspektów zależności przebiegu procesu filtracji aerozoli cieczy i ciał stałych od parametrów filtracyjnych i właściwości strukturalnych układów włókninowych oraz relacji pomiędzy sprawnością filtracji a oporami przepływu cząstek pyłów i aerozoli cieczy o danym rozkładzie wymiarów w celu określenia jakości filtru w stanie początkowym (wskaźnik jakości) i optymalnego czasu użytkowania układów filtracyjnych (wskaźnik użyteczności).

Projekt I.B.11. Widok ogólny stanowiska do badania filtracji aerozoli cieczy i ciał stałych

Na podstawie zaleceń przygotowano pakiet edukacyjny składający się z karty modułu, materiału źródłowego, zadań aktywizujących, zestawu pytań kontrolnych, materiałów dodatkowych, z którymi powinien zapoznać się słuchacz, oraz prezentacji komputerowej. Celem materiałów szkoleniowych jest przedstawienie zagrożeń szkodliwymi aerozolami cieczy i pyłami w trakcie obróbki mechanicznej, sposobów filtracji powietrza, a także zapoznanie się z procedurami oceny sprawności układów w zakresie ograniczania lub eliminowania ryzyka związanego z łącznym narażeniem na cząstki aerozoli cieczy i ciał stałych.

W celu weryfikacji opracowanych zaleceń i materiałów szkoleniowych przeprowadzono pilotażowe szkolenie dla przedstawicieli PSSE, PIP, PIS i OSPS BHP oraz producentów układów filtracyjnych
i pracowników służb eksploatacyjnych instalacji wentylacji. Analiza ankiet oraz wniosków z dyskusji na pilotażowym szkoleniu weryfikującym umożliwiła wprowadzenie zmian w zaleceniach i materiałach szkoleniowych dotyczących praktycznego wykorzystania wyników projektu w ocenie ochrony pracowników przed ryzykiem związanym z jednoczesnym narażeniem na zanieczyszczenia powietrza podczas obróbki mechanicznej.

Wyniki realizacji projektu przedstawiono w 4 publikacjach oraz zaprezentowano podczas 6 konferencji, w tym 3 zagranicznych i 3 krajowych.