Biorąc pod uwagę różnorodność problemów, jakie powoduje zapylenie w firmach produkcyjnych w każdej praktycznie gałęzi przemysłu, ochronę przed pyłem i innymi cząstkami zanieczyszczającymi powietrze można nazwać jednym z największych wyzwań, przed jakimi stają menedżerowie zakładów.
Kurz i pył na powierzchni urządzeń lub maszyn na linii produkcyjnej stanowią codzienne wyzwanie dla serwisu sprzątającego oraz działu utrzymania ruchu. Ponadto niekontrolowane cząstki w powietrzu mogą degradować materiały wykorzystywane do produkcji lub niszczyć produkty gotowe. Istnieją jednak poważniejsze zagrożenia niż tylko obniżona jakość wyrobu końcowego. Wszędzie tam, gdzie w zamkniętej przestrzeni występuje duże stężenie zanieczyszczeń unoszących się w powietrzu, pojawia się zagrożenie bezpieczeństwa, np. ryzyko pożarów czy eksplozji. Co więcej, problemem jest długotrwała ekspozycja pracowników na zanieczyszczone cząsteczkami powietrze w miejscu wykonywanej pracy. A zatem zanieczyszczenie powietrza w zakładach produkcyjnych stanowi zagrożenie zarówno krótkoterminowe, jak i długofalowe.
Rozdział spalin i bariery separacyjne
Najpowszechniejszymi metodami wykorzystywanymi do zabezpieczania przed przenikaniem zanieczyszczonego powietrza między pomieszczeniami lub sąsiadującymi obszarami jest rozdział spalin oraz zastosowanie barier separacyjnych. Rozdział spalin polega na przesuwaniu mas powietrza zawierającego zanieczyszczenia przez przewody za pomocą wentylatorów wyciągowych, które tworzą podciśnienie. W obszarach, gdzie wymagane jest zachowanie wysokiego poziomu czystości czy nawet sterylności, pożądane jest wytworzenie środowiska z nadciśnieniem powietrza. Aby to osiągnąć, przefiltrowane powietrze pompuje się do obszarów czystej przestrzeni, zapobiegając w ten sposób przepływowi do wewnątrz powietrza, które może zawierać ciała obce. W niektórych przypadkach prostym sposobem rozdziału obszaru z czystym powietrzem i obszaru potencjalnie narażonego na zanieczyszczenia powietrza (jak rampa załadunkowa i obszar roboczy) jest postawienie zwykłej ściany lub przegrody. Jeżeli wystąpi różnica ciśnienia na przegrodzie pomiędzy przestrzenią z czystym powietrzem i potencjalnie zanieczyszczonym, większość cząstek w powietrzu zostanie zablokowana przez tę barierę. W zależności od wymaganego stopnia separacji cząstek w powietrzu oraz potrzeby i częstotliwości ich przenikania przez barierę, bardziej efektywną metodą jest wprowadzenie dodatkowo dodatniego ciągu powietrza przeciwnego do przestrzeni niezanieczyszczonej.
Im mniejsza jest wydzielona przestrzeń, tym mniejsze urządzenia wentylacyjne można zastosować. Szczególnie korzystne jest w takich aplikacjach dzielenie przestrzeni w pobliżu źródła pyłu – przy mniejszej objętości powietrza stosuje się wentylatory o mniejszej wydajności, a więc całkowity ruch powietrza też jest mniejszy. Kolejną zaletą takiego rozwiązania jest dokładniejsze filtrowanie – powietrze przenika przez filtry z mniejszą prędkością, co pozwala na dokładniejszą separację zanieczyszczeń. Ponadto filtry nie wymagają tak częstej wymiany lub oczyszczania, jak w przypadku szybszego przepływu powietrza. Trzeba jednak podkreślić, że w firmach, w których często zmieniane jest portfolio produktów, a tym samym struktura i układ linii produkcyjnych, lepiej sprawdzą się ściany i przegrody separujące, wydzielające przestrzenie.
Kurtyny i ścianki materiałowe
Oddzielenie obszarów czystych od zanieczyszczonych jest również możliwe dzięki wykorzystaniu kurtyn i ścianek materiałowych. Zaletą tych rozwiązań jest łatwość przebudowy, w odróżnieniu od nieruchomych, stałych przegród. Są one ponadto tańsze w montażu od osłon trwałych, a jednocześnie zapewniają podobny do nich stopień separacji i uszczelnienia. Dodatkowo zastosowanie w kurtynach i ściankach materiałowych wolnostojących drzwi podnoszonych pozwala na sprawną komunikację i minimalizuje czas, w którym obszar z zanieczyszczonym powietrzem jest otwarty. Dokładnie tak samo jak w przypadku sztywnej ściany, rozwiązania te skutecznie blokują przepływ zanieczyszczeń.
Kurtyny i ścianki materiałowe są łatwe do przestawiania w razie konieczności modyfikacji ich układu. Każde powiększenie, pomniejszenie lub zmiana kształtu powierzchni jest szybkie i niekłopotliwe. Można je dodatkowo dowolnie przycinać, aby dopasować do przewodów, rurociągów, kanałów lub innej trwałej infrastruktury, a także przymocować do podłogi, zachowując szczelność i wymaganą różnicę ciśnień.
Wentylatory HVLS
Zwiększenie szybkości wentylacji oraz dystrybucji powietrza jest zawsze opłacalnym sposobem zmniejszenia poziomu zanieczyszczeń w pomieszczeniach. Systemy HVAC (Heating, Ventilation, Air Condition – ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja) powinny być tak zaprojektowane, aby spełniały wymagania stosownych przepisów i norm branżowych w odniesieniu do, konkretnej aplikacji w budynku – kubatura pomieszczenia, podział na strefy itp. Jednak trzeba mieć świadomość, że później, w okresie eksploatacji, wiele systemów jest nieprawidłowo serwisowanych lub nie pracuje w sposób właściwy, a tym samym nie osiąga założeń projektowych (np. projektowanych poziomów przepływów powietrza). W procesach, które nie generują dużych objętości stałych cząstek zanieczyszczeń, stały ruch powietrza rozpraszający stężenie zanieczyszczeń w powietrzu można zapewnić dzięki wielkobjętościowym wentylatorom wolnoobrotowym (High-Volume, Low-Speed – HVLS).
Urządzenia te zapewniają pracownikom ulgę od uciążliwego ciepła. Pozwalają na pracę w komforcie termicznym, co ma znaczący wpływ na ich wydajność. Lekkie podmuchy o sile maksymalnie 1–1,3 m/s dają realne odczucie obniżenia temperatury o 6°C, co pozwala na względnie komfortowe warunki pracy przy czynnościach generujących duże ilości ciepła (jak spawanie czy cięcie).
Zastanawiając się nad wyborem wentylatorów HVLS, należy zwrócić uwagę na takie elementy, jak lokalizacja regałów, układ maszyn i urządzeń, miejsca odpoczynku personelu oraz układ budynku. Wentylatory o małej średnicy będą skuteczne w miejscach o ograniczonej przestrzeni, natomiast duże, o średnicy powyżej 7 m, pozwolą na skuteczną wymianę powietrza na powierzchni 2000 m2.
Podsumowanie
Do kontroli poziomu zanieczyszczeń powietrza w zakładach produkcyjnych mogą być zastosowane kurtyny i ścianki materiałowe, przy wsparciu wentylatorów HVLS. Takie kurtyny czy ścianki to elastyczny i ekonomiczny sposób dzielenia przestrzeni, a jednocześnie skuteczna blokada przepływu zanieczyszczeń. Wentylatory HVLS są efektywnym rozwiązaniem technicznym dla zapewnienia optymalnego przepływu powietrza na dużych, otwartych przestrzeniach, które występują w większości zakładów produkcyjnych.
Chuck Ashelin jest menedżerem w firmie Zoneworks.
