Tehnika sigurnosti

Prašina

PRAŠINA

• sitne krute čestice koje lebdeći u zraku čine disperznisustav , u kojem je prašina disperzna faza a zrakdiperzno sredstvo

• mnogobrojni izvori – mnoge vrste čestica prašine koje mogu biti više ili manje štetne, ili bezopasne

2

Nastanak – u rudarstvu

• Površinski kopovi– bušenje, miniranje, utovar, transport…– zalijevanje transportnih puteva– uređaji za odstranjivanje prašine (bušaće garniture)– odsisne kape na separacijskim uređajima…

3

Nastanak – u rudarstvu

• Podzemni kopovi– „zatvorena” atmosfera s definiranom strujom zraka!– utjecaj solne prašine u rudnicima soli?

4

Eksplozivna prašina

• Treba svakako poduzeti korake da se naslage zapaljive prašine smanje, uklone, neutraliziraju ili vežu

• Širenje zapaljive prašine i/ili eksplozija jamskih plinova koje mogu izazvati nove eksplozije mora se ograničiti postavljanjem sustava protueksplozivnih pregrada

5

Svojstva prašine

• Veličina čestica• Oblik čestica i površine čestica• Kemijski sastav čestica

• zadržavanje čestica prašine u zraku – fizikalna svojstva samih čestica (veličina, gustoća i oblik)– jamski uvjeti (temperatura i vlažnost zraka, brzina zračne struje)

– najveći utjecaj – veličina čestica– zadržavanje čestica u zraku je prvi preduvjet da one dospiju u

dišni sustav čovjeka

6

Sposobnost zadržavanja čestica u zraku obzirom na veli činu

Veličina čestica

[µm]

Sposobnost zadržavanja u zraku

>100 ne zadržavaju se u zraku

10-100 taloženje povećanom brzinom u mirujućem zraku

0,1-10 taloženje konstantnom brzinom u mirujućem zraku

<0,1 nema taloženja

7

Inhalabilnost i respirabilnost

• Inhalabilne čestice– sve čestice koje prilikom normalnog disanja mogu biti udahnute kroz nos ili usta

– inhalabilnost se smanjuje s povećanjem veličine čestica– 50% čestica veličine 100 µm ulazi u gornji dišni sustav (manje opasne po

zdravlje budući da se zadržavaju – filtriraju u gornjem dišnom sustavu)

– manje frakcije ovih čestica prodiru u donji dišni sustav i mogu biti opasne po zdravlje

– 50% čestica veličine 10 µm prodire u donji dišni sustav

• Respirabilne čestice– mogu proći kroz dišne putove do područja izmjene plinova u plućima

– granica prolaza 50% ovih čestica iznosi 4 µm

– budući da prodiru sve do plućnih alveola čestice ove veličine su najopasnije za zdravlje

8

Prolaz čestica u dišni sustav obzirom na veličinu

Veličina čestica

[µm]

50 % prolaza u

100 gornji dišni sustav

10 donji dišni sustav

4 plućne alveole

9

Oblik čestica

• utječe na sposobnost njihovog zadržavanja u dišnom sustavu

• što je čestica izduženijeg oblika to je veća mogućnost fizičkog prodiranja u tkivo dišnih organa i na taj način dužeg ili trajnog zadržavanja u dišnom sustavu

10

Površina čestica

• određuje njihovu sposobnost adsorpcije ostalih štetnih plinova i tvari u jamskoj atmosferi

• čestice grube i neravne površine imaju veću sposobnost adsorpcije pa tako dodatno povećavaju opasnost udisanja ovih čestica

11

Kemijski sastav prašine

• određuje njezin učinak na ljudski organizam• svojstva:

– iritantnost (sol, ugljen, kalcit…)– korozivnost (pirit)– toksičnost (olovo, kadmij)– kancerogenost (hematit)

azbestoza – kemijski utjecaj na tkivo

12

Prašina u rudnicima potaše i kamene soli

• Rude soli – skupine minerala sličnih fizičko-mehaničkih i kemijskih svojstava, koje tvore evaporitne sedimentne stijene

– kloridi i sulfati kalija, natrija i magnezija, karbonati natrija, te nitrati natrija i kalija– u rudnicima potaše i kamene soli najzastupljenije i najvažnije komponente rude su minerali

halita, silvita i karnalita– potaša: kalijev karbonat, K2CO3

• Halit (NaCl)– bezbojni prozirni mineral, uz primjese može biti obojan žuto, crveno ili sivo– slanog je okusa, topiv u vodi– prevelika izloženost uzrokuje iritaciju kože, očiju i dišnih organa

• Silvit (KCl)– bezbojan, bijel, siv, plav ili crven mineral– gorkog je okusa i topiv u vodi– prevelika izloženost uzrokuje iritaciju kože, očiju i dišnih putova, a pri višim koncentracijama

može imati toksično djelovanje

• Karnalit (KMgCl3×6H2O)– bezbojan ili bijel do crvenkast mineral– oštrog, gorko slanog okusa– u zraku se raspada na silvit i magnezijev klorid koji može imati iritirajuće i toksično djelovanje.

13

Prašina u rudnicima ugljena• kemijski sastav i struktura ugljena su kompleksni i variraju ovisno o

vrsti ugljena• u strukturi ugljena dominira atom ugljika, a zatim vodika, kisika,

dušika i sumpora (aromatske strukture): organska komponenta (80%)

• anorganska komponenta – spojevi mnogih elemenata od kojih su najzastupljeniji silicij, aluminij, željezo, kalcij, natrij, sumpor i dr

– minerali glina (kaolinit, ilit i montmorilonit)

– karbonati (kalcit i dolomit)

– sulfidi (uglavnom pirit)– silikati (uglavnom kvarc)

– sulfati (kalija, natrija i željeza)

14

Prašina u rudnicima ugljena• većinski dio: ugljena organska komponenta• uglavnom tamno smeđe do crne čestice, specifične

gustoće 1,3-1,5 g/cm3

• može uzrokovati mehaničku iritaciju očiju i dišnih putova• dugotrajna izloženost dovodi do otežanog disanja i

pneumokonioze• toksičnost i kancerogenost se dovodi u vezu s povećanim

udjelom silikatne (SiO2) komponente

• moguće primjese radionuklida (Istra)

15

Oboljenja

• Pneumokonioza - prašina u plućima• uzrok: udisanje raznih vrsta čestica prašine• dugo godina trajno udisanje čestica: na jednom ili oba plućna krila

stvorit će se nadražena mjesta• ako su zbog nastalog ožiljkastog tkiva (plu ćna fibroza ) pluća manje

elastična i porozna, što konačno dovodi do gubitka daha – neka vrste pneumokonioze

16

„Rudarska plu ća”

progresivna masivna fibroza

17

Prašina pri radovima u ostalim vrstama stijena• u geološkoj građi Hrvatske prevladavaju sedimentne stijene• radovima u ovim stijenama generira se prašina koja nema posebno

štetna svojstva• vrijedi generalno kao i za sve prašine da pri višim koncentracijama

mogu uzrokovati smetnje u očima, nosu, grlu i dišnim putovima a pri tome nisu toksične

• vrlo štetan sastojak – kvarc (SiO2)• pijesci i šljunci, te njihovi vezani ekvivalenti mogu sadržavati više od

90% kvarca, a ostale klastične sedimentne stijene stijene poput glinjaka, šejlova i lapora također mogu sadržavati veće količine SiO2

• za karbonate uglavnom do 1%, na pojedinim lokacijama izuzeci sa više od 5% kvarca

• silikatna prašina u doticaju sa kožom i očima može uzrokovati iritaciju i abraziju

• pri udisanju može uzrokovati plućne bolesti silikozu i fibrozu, a postoje i dokazi njene karcinogenosti

18

Silikoza

19

Čestice ispuha dizel strojeva• osim ispušnih plinova dizel strojevi emitiraju i sitne čestice poznate

kao DPM (eng. diesel particulate matter)• do njihovog stvaranja dolazi gorenjem bilo kakve organske tvari

(tkivo, drvo, ugljen…)• većinom se sastoje od čađi i pepela• čađu čine ugljik i ugljikovodici nastali nepotpunim sagorijevanjem pri

nižim temperaturama i uz nedovoljni sadržaj kisika u atmosferi– čađa kod dimnja čara - ?

• pepeo je negorivi ostatak u organskoj tvari, kao što su oksidi metala, soli, karbonati, fosfati i silikati

20

Čestice ispuha dizel strojeva

• u slučaju dizel strojeva:– elementarni i organski ugljik, adsorbirani i kondenzirani ugljikovodici te

sulfati– glavni izvor – gorivo, a manjim dijelom i motorno ulje

• čestice trošenja metala – kao produkt trenja dijelova dizel strojeva (klipovi, cilindri…)– količinom i utjecajem zanemarive u odnosu na ostale komponente

DPM-a

• primarno nastale čestice dimenzija su u rasponu 0,001-0,08 µm• hlađenjem brzo dolazi do kondenzacije plinovitih ugljikovodika i

njihove adsorpcije na čestice ugljika, a zatim ovakve čestice koaguliraju u veće nakupine

• ovaj proces rezultira prosječnim dimenzijama čestica od 0,2 µm s 90% čestica manjih od 1 µm

21

Tipični aerosol ispuha dizel strojeva

22

Čestice ispuha dizel strojeva

• prema veličini – respirabilne• kratkotrajna izloženost može uzrokovati akutne

simptome kao što su glavobolja, vrtoglavica, mučnina, kašalj i otežano disanje, iritacija očiju, nosa i grla

• dugotrajna izloženost se dovodi u vezu s kroničnim zdravstvenim problema poput kardiovaskularnih bolesti i karcinoma pluća

23

Čestice detonacije eksploziva

• detonacijom eksploziva stvaraju se čestice čađi slične kao kod dizel strojeva

• čestice su manjih dimenzija, a vjeruje se da je razlog tome što kod dizel strojeva dolazi do kondenzacije i koagulacije u ispušnom sustavu, dok su pri miniranju ove čestice gotovo trenutno izbačene u atmosferu pa proces koagulacije nije izražen

• čestice usitnjene stijene…

24