Quản lý chất lượng không khí cho các nhà máy sản xuất vừa và nhỏ

7 Câu hỏi thường gặp để đạt được và duy trì chất lượng không khí thích hợp trong cơ sở gia công kim loại

Hàn, cắt plasma và cắt laser tạo ra khói, thường được gọi là khói, bao gồm các hạt bụi trong không khí được tạo thành từ các mảnh nhỏ của vật chất rắn khô. Bụi này có thể làm giảm chất lượng không khí, gây kích ứng mắt hoặc da, tổn thương phổi và trở thành mối nguy hiểm khi đọng lại trên các bề mặt.

Khói chế biến có thể chứa oxit chì, oxit sắt, niken, mangan, đồng, crom, cadimi và oxit kẽm. Một số quá trình hàn cũng có thể tạo ra khí độc như nitơ điôxít, cacbon monoxit và ôzôn.

Điều quan trọng là phải quản lý bụi và khói đúng cách tại nơi làm việc của bạn vì sự an toàn của người lao động, thiết bị và môi trường. Cách tốt nhất để giữ bụi là sử dụng một hệ thống thu gom để loại bỏ bụi khỏi không khí, thải ra ngoài trời và trả lại không khí sạch trong nhà.

Tuy nhiên, quản lý bụi hiệu quả có thể là một thách thức đối với các nhà máy vừa và nhỏ vì chi phí và các ưu tiên khác. Một số cơ sở này sẽ thử phương pháp tự làm để kiểm soát bụi và khói với giả định rằng nhà máy của họ không cần hệ thống hút bụi.

Cho dù bạn mới thành lập hay đã hoạt động nhiều năm, bạn có thể quan tâm đến câu trả lời cho các câu hỏi mà các nhà quản lý nhà máy hàn nhỏ đến trung bình thường hỏi về quản lý chất lượng không khí .

Câu hỏi số 1: Điều gì quan trọng nhất khi thành lập một nhà máy hàn mới?

Trước tiên, hãy chủ động với một kế hoạch giảm thiểu và rủi ro sức khỏe . Ví dụ, đánh giá vệ sinh công nghiệp sẽ giúp bạn xác định các yếu tố có hại trong bụi của bạn và xác định mức độ phơi nhiễm. Đánh giá này nên bao gồm việc đánh giá cơ sở của bạn để đảm bảo bạn đáp ứng các giới hạn phơi nhiễm cho phép (PEL) của Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) đối với các hạt bụi mà các ứng dụng của bạn tạo ra.

Hãy hỏi nhà cung cấp thiết bị hút bụi của bạn xem họ có thể giới thiệu một nhà vệ sinh công nghiệp hoặc công ty kỹ thuật môi trường có kinh nghiệm trong việc xác định bụi và khói đặc trưng cho các cơ sở gia công kim loại hay không.

Tiếp theo, tạo các mục tiêu về chất lượng không khí cho chương trình quản lý bụi của bạn dựa trên hai nguồn:

• Các hướng dẫn được tìm thấy trong “Thông gió công nghiệp: Sổ tay hướng dẫn thực hành được khuyến nghị cho thiết kế” từ Hội nghị các nhà vệ sinh công nghiệp thuộc chính phủ Hoa Kỳ (ACGIH).
• OSHA quy định về PELs đối với bụi hiện hành, đặc biệt ở những nơi mà người lao động có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe lâu dài.

Nếu bạn định tái tuần hoàn không khí sạch trở lại cơ sở của mình, hãy đảm bảo rằng nó nằm dưới giới hạn có thể xử lý do OSHA PELs đặt ra đối với các chất gây ô nhiễm. Nếu bạn đang xả không khí ngoài trời, hãy nhớ rằng bạn phải tuân theo Tiêu chuẩn khí thải quốc gia của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) đối với các chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm.

Cuối cùng, khi thiết kế hệ thống thu gom bụi của bạn, bạn phải đảm bảo rằng bạn tạo ra một nơi làm việc hàn an toàn bằng cách tuân theo ba C của loại bỏ bụi và khói: chụp, chuyển tải và chứa. Thiết kế này thường sẽ bao gồm một số loại máy hút khói hoặc phương pháp chụp khói, ống dẫn kết nối các điểm chụp, định cỡ ống dẫn đúng cách trở lại bộ hút bụi và chọn một quạt có thể xử lý âm lượng và độ tĩnh của hệ thống.

Hệ thống thu gom bụi được thiết kế đặc biệt cho hoạt động của bạn là hệ thống kiểm soát kỹ thuật được chấp nhận và đã được chứng minh có thể thu giữ, chuyển tải và chứa các chất gây ô nhiễm nguy hiểm trong không khí. Bộ lọc bụi phương tiện khô có chứa bộ lọc hộp mực hiệu quả cao cùng với bộ lọc thứ cấp thích hợp để thu giữ các hạt bụi có thể hô hấp.

Hệ thống bắt nguồn phổ biến cho các ứng dụng liên quan đến các bộ phận nhỏ và hàn cố định. Thông thường, chúng bao gồm súng hút khói (đầu hút), cánh tay hút linh hoạt và tủ hút có rãnh hoặc tủ hút nhỏ có tấm chắn bên. Chúng thường được tùy chỉnh để dành riêng cho ứng dụng với sự gián đoạn tối thiểu của quy trình làm việc.

Các tấm che và mũ trùm đầu thường được sử dụng ở những nơi có diện tích sử dụng là 12 ft x 20 ft. Hoặc nhỏ hơn. Rèm cửa hoặc tường cứng có thể được thêm vào các mặt của máy hút mùi để tạo ra một gian hàng hoặc bao che. Trong trường hợp các tế bào hàn rô bốt, thường có thể sử dụng một bao vây đầy đủ bao quanh và xung quanh ứng dụng. Điều này hoạt động tốt cho rô bốt hàn một cánh tay và hai cánh tay và rô bốt cắt plasma đa trục.

Khi ứng dụng của bạn không tương thích với các đề xuất đã nêu trước đó, thì một hệ thống môi trường xung quanh có thể được thiết kế để loại bỏ khói từ hầu hết nếu không phải toàn bộ cơ sở. Hãy nhớ rằng khi bạn tiến hành từ chụp nguồn, thùng loa và máy hút mùi cho đến bộ sưu tập môi trường xung quanh, luồng không khí cần thiết sẽ tăng lên đáng kể, cũng như thẻ giá của hệ thống.

Câu hỏi số 2: Làm thế nào tôi có thể duy trì không khí sạch trong nhà máy của mình?

Nhiều nhà máy quy mô vừa và nhỏ có xu hướng chỉ phản ứng sau khi họ cố gắng kiểm soát khói bằng các phương pháp DIY tiết kiệm tiền, chẳng hạn như mở cửa ra vào hoặc cửa sổ và tạo hệ thống thoát khí của riêng họ. Vấn đề là khói phiền toái cuối cùng trở thành một vấn đề lớn hơn nhiều và thường lấn át các phương pháp này trong khi tăng chi phí năng lượng hoặc tạo ra áp lực âm cao nguy hiểm trong cơ sở.

Điều đầu tiên bạn cần làm là tìm ra nơi mà các vấn đề thường phát sinh nhất trong cơ sở của bạn. Đây có thể là khói bàn plasma, đục hồ quang tay tự do hoặc hàn trên băng ghế. Từ đó, giải quyết quy trình tạo ra nhiều khói nhất trước. Một hệ thống di động có thể giúp bạn xử lý tùy thuộc vào lượng khói được tạo ra.

Cách tốt nhất để giảm sự phơi nhiễm của công nhân với khói độc hại là làm việc với một nhà sản xuất thiết bị hút bụi chất lượng, họ có thể giúp bạn xác định và tạo các hệ thống tùy chỉnh cho cơ sở của bạn. Thông thường, điều này bao gồm việc lắp đặt hệ thống thu gom bụi với bộ lọc kiểu hộp mực chính và bộ lọc an toàn thứ cấp hiệu quả cao.

Phương tiện lọc chính mà bạn chọn cho mỗi ứng dụng phải dựa trên kích thước, đặc tính dòng chảy, số lượng và sự phân bố của hạt bụi. Bộ lọc giám sát an toàn thứ cấp, chẳng hạn như bộ lọc HEPA, tăng hiệu quả thu giữ hạt lên 0,3 micron hoặc lớn hơn (thu giữ phần trăm PM1 cao) và ngăn khói độc hại thải vào không khí nếu bộ lọc chính bị trục trặc.

Câu hỏi số 3: Một số dấu hiệu hệ thống hút khói của tôi không hoạt động bình thường là gì?

Nếu bạn đã có hệ thống quản lý khói, hãy theo dõi cẩn thận nhà máy của bạn để biết các điều kiện cho thấy nó không hoạt động bình thường. Một số dấu hiệu cảnh báo bao gồm:

• Sự gia tăng các vấn đề sức khỏe hoặc phàn nàn về sự khó chịu về thể chất của người lao động.
• Một đám mây khí thải có thể nhìn thấy, chẳng hạn như đám mây khói, phát triển dày đặc hơn trong suốt cả ngày. Bạn chỉ nên nhìn thấy khói nhẹ thỉnh thoảng trong ca làm việc.
• Kiểm tra chất lượng không khí xác nhận rằng cơ sở của bạn không còn đáp ứng giới hạn phơi nhiễm OSHA đối với các vật liệu bạn đang hàn.

Để ý đám mây khói dày đặc suốt cả ngày và lơ lửng trong không khí sau khi hoạt động hàn kết thúc. Tuy nhiên, việc tích tụ nhiều khói không nhất thiết có nghĩa là hệ thống khai thác của bạn không hoạt động, nó có thể có nghĩa là bạn đã phát triển nhanh hơn hệ thống hiện tại của mình. Nếu gần đây bạn đã tăng sản lượng, bạn có thể cần phải đánh giá lại thiết lập hiện tại của mình và thực hiện các thay đổi để phù hợp với mức tăng hoạt động.

Cuối cùng, điều quan trọng là luôn lắng nghe, quan sát và chất vấn nhân viên của bạn. Họ có thể cho bạn biết nếu các biện pháp kiểm soát kỹ thuật hiện tại đang quản lý hiệu quả bụi tại cơ sở của bạn và cũng đề xuất các khu vực cần cải thiện.

Câu hỏi số 4: Nhà máy nhỏ của tôi có phải tuân thủ các Quy định của OSHA và EPA không?

Các quy tắc của OSHA cho các doanh nghiệp nhỏ có thể phức tạp, đặc biệt là khi bạn phải biết bạn phải tuân theo những quy tắc nào và bạn được miễn tuân theo những quy tắc nào. Nhiều khi, các cửa hàng nhỏ nghĩ rằng họ có thể bay theo quy định của OSHA — cho đến khi nhân viên nộp đơn khiếu nại. Hãy làm rõ: bỏ qua các quy định không loại bỏ các nguy cơ sức khỏe cho nhân viên.

Theo Điều khoản Nhiệm vụ Chung của OSHA, Mục 5 (a) (1), người sử dụng lao động phải xác định và giảm thiểu các mối nguy hiểm tại nơi làm việc. Điều này có nghĩa là người sử dụng lao động được yêu cầu lưu giữ hồ sơ xác định tất cả các mối nguy hiểm (bụi) tạo ra trong cơ sở của họ. Nếu bụi dễ cháy hoặc nổ, họ phải tuân theo các tiêu chuẩn của Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia để quản lý bụi đúng cách, và nếu không, họ cần lưu hồ sơ kiểm tra.

OSHA cũng đã thiết lập các ngưỡng PEL đối với các chất ô nhiễm dạng hạt trong không khí được tạo ra bởi quá trình hàn và xử lý kim loại. Các PEL này dựa trên thời gian trung bình tám giờ có trọng số cho hàng trăm loại bụi, bao gồm cả những bụi có trong khói gia công hàn và kim loại được liệt kê trong bảng PEL có chú thích. Khi giám sát không khí ban đầu cho thấy mức độ phơi nhiễm trên mức hành động, các nhà điều hành cơ sở cần thực hiện các yêu cầu bổ sung cho mỗi OSHA.

Câu hỏi số 5: Tôi nên quan tâm những vấn đề sức khỏe liên quan đến khói nào?

Như đã đề cập trước đây, khói có thể gây kích ứng mắt và da. Tuy nhiên, có nhiều tác dụng độc hại hơn mà bạn cũng nên biết.

Vật chất dạng hạt (PM) có đường kính từ 10 micron trở xuống (≤ PM10) có thể đi đến các ống hô hấp, trong khi các hạt 2,5 micron trở xuống (≤ PM2,5) có thể nằm sâu bên trong phổi. Các hạt có thể hít phải có đường kính từ 1,0 micron trở xuống (≤ PM1) có thể gây ra nhiều thiệt hại hơn vì chúng có thể xuyên qua hàng rào phổi và đi vào hệ thống máu.

Tiếp xúc thường xuyên với PM góp phần vào nguy cơ phát triển các bệnh đường hô hấp, bao gồm cả ung thư phổi. Nhiều hạt được tạo ra từ quá trình hàn và xử lý kim loại nằm trong phạm vi nguy hiểm này, và bản chất và mức độ nguy hiểm sẽ thay đổi theo loại vật liệu được xử lý. Cho dù bạn đang làm việc với thép không gỉ, thép nhẹ, nhôm, mạ kẽm hoặc vật liệu khác, bảng dữ liệu an toàn vật liệu là một điểm khởi đầu tốt để xác định các nguy cơ sức khỏe.

Mangan, kim loại chính trong dây hàn, có thể gây đau đầu, kiệt sức, bơ phờ và suy nhược. Tiếp xúc lâu dài với khói mangan có thể gây ra các vấn đề về thần kinh.

Tiếp xúc với crom hóa trị sáu (hex chrome) , một chất gây ung thư sinh ra trong quá trình hàn trên kim loại có chứa crom, có thể dẫn đến bệnh đường hô hấp trên trong thời gian ngắn và kích ứng mắt hoặc da.

Oxit kẽm, được tạo ra khi nung nóng trên thép mạ kẽm, có thể dẫn đến sốt khói kim loại, một căn bệnh ngắn hạn, trong đó các triệu chứng giống như cúm nghiêm trọng xảy ra sau khi nghỉ làm, chẳng hạn như sau cuối tuần hoặc trong kỳ nghỉ.

Các dấu hiệu và triệu chứng khi tiếp xúc với berili có thể bao gồm khó thở, ho, mệt mỏi, giảm cân, sốt và đổ mồ hôi ban đêm.

Nói chung, hãy đề phòng kích ứng mắt, mũi và cổ họng, chóng mặt và buồn nôn.

Trong các hoạt động hàn và cắt nhiệt, một hệ thống hút bụi được thiết kế và duy trì tốt có tác dụng ngăn ngừa các vấn đề về hô hấp ở nhân viên và giữ cho cơ sở vật chất tuân thủ các yêu cầu chất lượng không khí hiện hành.

Câu hỏi số 6: Khói hàn có thể ảnh hưởng đến hệ thống HVAC của chúng tôi không?

Đúng. Không khí chứa nhiều khói có thể bao phủ bộ trao đổi nhiệt và cuộn dây làm mát, khiến hệ thống HVAC yêu cầu bảo dưỡng thường xuyên. Khói hàn có thể xuyên qua các bộ lọc HVAC tiêu chuẩn, khiến hệ thống sưởi ấm bị trục trặc và các cuộn dây ngưng tụ của điều hòa không khí bị tắc nghẽn. Dịch vụ liên tục của hệ thống HVAC có thể trở nên tốn kém, nhưng hệ thống hoạt động kém có thể tạo ra các điều kiện nguy hiểm cho người lao động.

Câu hỏi số 7: Bao lâu thì chúng ta nên thay đổi bộ lọc trên máy hút bụi?

Một quy tắc an toàn đơn giản nhưng quan trọng là thay bộ lọc bụi trước khi chúng bị quá nhiều bụi. Thay thế bộ lọc nếu bạn nhận thấy bất kỳ điều nào sau đây:

• Luồng không khí qua hệ thống tốt, nhưng các bộ lọc đã đạt đến giới hạn chênh lệch áp suất của nhà sản xuất.
• Áp suất giảm trên các bộ lọc thu gom là cao và ảnh hưởng tiêu cực đến luồng không khí của hệ thống thu gom bụi.
• Một lỗ hổng trong phương tiện lọc làm cho bụi thoát ra khỏi bộ lọc và lưu thông vào cơ sở.

Một số bộ lọc hộp mực có tuổi thọ cao có thể hoạt động trong hai năm hoặc hơn giữa các lần thay. Tuy nhiên, các ứng dụng tải nhiều bụi thường yêu cầu thay thế bộ lọc thường xuyên hơn.

Việc chọn bộ lọc thay thế phù hợp cho bộ lọc bụi hộp mực của bạn có thể có ảnh hưởng lớn đến chi phí và hiệu suất của hệ thống của bạn. Hãy cẩn thận khi mua bộ lọc thay thế cho bộ lọc bụi hộp mực của bạn — không phải bộ lọc nào cũng giống nhau.

Thông thường, người mua có được giá trị tốt nhất. Tuy nhiên, giá nhãn dán không phải là hướng dẫn tốt nhất khi mua bộ lọc hộp mực.

Nhìn chung, việc bảo vệ bản thân và công nhân của bạn bằng các hệ thống thu gom bụi thích hợp sẽ giúp ích rất nhiều trong việc giúp doanh nghiệp vừa hoặc nhỏ của bạn phát triển và lớn mạnh.