Savu- ja pölynkäsittely
Tuotanto- ja työympäristö
Työ- ja koneturvallisuus

Laatua työskentelyolosuhteisiin ja työstön lopputulokseen

Mitä tarkempaa työstölaatua tavoitellaan, sitä tärkeämmäksi nousee konepajan olosuhteiden stabiilius. Hallitut kohdepoistoratkaisut yhdessä viisaasti toteutetun yleisilmanvaihdon kanssa ovat oleellinen osa konepajojen työskentelytilojen olosuhdehallintaa. Ne myös edesauttavat kestävän kehityksen mukaista energiatehokkuutta ja ympäristönsuojelua.

Perinteisillä ilmanvaihto-opeilla ei saavuteta hyviä ja stabiileja sisäilmaolosuhteita – tarvitaan syväosaamista

Työstökoneiden vuoto- ja poistoilma kuormittaa tilaa terveydelle haitallisilla epäpuhtauksilla sekä kosteus- ja lämpökuormilla. Tämän vuoksi konepajan hyvän sisäilman ja stabiilien olosuhteiden saavuttaminen ei onnistu pelkillä perinteisillä ilmanvaihto-opeilla. Niiden lisäksi tarvitaan myös yksilöllisten epäpuhtauskuormien huomioon ottamista. Haitalliset epäpuhtaus-, lämpö- ja kosteuskuormat tavoitetasoineen tulee selvittää asiakkaan kanssa yhteisesti sovitulla tarkkuudella. Työstökoneiden vuoto- ja poistoilman käsittelyn hallinta on tällöin avainasemassa.

Perinteisesti tunkkaisuuden välttämisessä on käytetty mahdollisimman tehokasta yleisilmanvaihtoa, mutta valitettavasti hallin ilman vaihtaminen monta kertaa tunnissa johtaa isoon energiankulutukseen. Nousevien energiakustannusten aikana tämä on epäsuotuisaa, eikä kestävän kehityksenkään mukaista. Teollisuusilmastoinnin suunnitteluprosessin alussa on tärkeää tunnistaa ilmanvaihtoa kuormittavat lähteet, tuntea niiden aiheuttama kuormitus ja suunnitella näiden paikallinen hallinta ennen tilan ilmanvaihtoratkaisun suunnittelua. Koska konepajan epäpuhtaudet syntyvät pääosin spesifeissä kohteissa, onkin järkevämpää hoitaa näiden epäpuhtauslähteiden kohdepoisto kuntoon ennen yleisilmanvaihdon tehostamista. Näin toimien voidaan koko hallin ilmanvaihdon tai ilmastoinnin kokoa pienentää. Ilmanlaadun parantumisen lisäksi tämä on kokonaisuuden kannalta energiatehokkaampi ratkaisu.

Työstöprosessin aikana voimakkaasti kuumentunut lastuamisneste kaasuuntuu terveydelle haitalliseksi aerosoliksi. Perinteiset työstökoneisiin hankittavat öljysumuerottimet, vaikka ne olisi varustettu ns. HEPA -suodattimilla, sieppaavat kyllä sumupilvestä pääosan hiukkasista kiinni, mutta aerosolimaiset epäpuhtaudet ja lämpö- ja kosteuskuormat pääsevät niistä läpi työskentelytilaan. Aerosolimaisia epäpuhtauksia ei silmä pysty erottamaan, joten ilma näyttää puhtaalta niistä huolimatta. Voimme kuitenkin havaita ja aistia kaasumaiset epäpuhtaudet hajuna, tunkkaisen lämpimänä ja kosteana ilmana tai jopa tahmaisina pintoina.

Kaasuuntuneet epäpuhtaudet altistavat ikäville terveysongelmille. Lastuamisnesteiden on todettu aiheuttavan erilaisia hengitystieoireita kuten nuhaa, yskää, hengenahdistusta, limanmuodostusta, kroonista bronkiittia, astmaa ja allergista alveoliittia (Työterveyslaitos 2009, 2). Hengitystieoireita esiintyy metallintyöstäjillä runsaasti, mikä kertoo näiden kaasumaisten epäpuhtauksien ongelmallisuudesta työympäristössä. Työterveyslaitoksen tutkimuksen perusteella kolmasosa metallintyöstäjistä kärsii työhön liittyvistä hengitystie- ja silmäoireista (Työterveyslaitos 2009, 1). Ylähengitystieoireiden riski metallintyöstönesteille altistuneilla on noin nelinkertainen vertailuryhmään nähden (Työterveyslaitos 2016).

Kun nämä haitalliset aerosolit leviävät työskentely-ympäristöön, ne leijuvat ilmassa pitkään hengitettävinä, eikä niitä voi poistaa sieltä kuin ilmanvaihdon avulla. Jos jo lämmitetty ilma puhalletaan ulos ja lämmitetään uutta korvausilmaa tilalle, tuhlataan valtavasti energiaa. Aerosolit ovat myös VOC -päästöjä, jotka on tunnistettu ilmastomuutosta kiihdyttäviksi tekijöiksi, eikä niiden ulos puhaltaminen siten ole kestävän kehityksen mukaista. Kokonaisuudessaan tällaista tilannetta voidaan kuvata kuvan 1. mukaisesti.

Vain kohdepoistoa hyödyntäen pureudutaan ongelmien ytimeen

Jo vuonna 1987 tehdyssä kokeellisessa kenttätutkimuksessa todettiin mm. hitsaushuurujen altistumisvaikutusta tutkittaessa, että pelkkä yleisilmanvaihdon tehostaminen ei ole viisain tapa pienentää altistumisia: yleisilmanvaihdon kaksinkertaistaminen pienensi työntekijöiden altistumista epäpuhtauksille vain noin 10 %, kuten kuvassa 2. nähdään. Epäpuhtauspitoisuuksien puolittuminen hallissa ei siis tuonutkaan hitsarille haluttua kokonaisaltistumisen pienentymistä. Konepajan epäpuhtauspitoisuuksien laimentamisella ei siis välttämättä saavuteta turvallista lopputulosta, eikä se myöskään ole energiatehokasta.

Yleisilmanvaihtoa tehokkaampi tapa hallita altistusriskiä on kohdeilmanvaihto. Kun epäpuhtauksia tuottavien lähteiden yhteyteen lisätään kohdepoisto, saadaan epäpuhtaudet ja lämpö- ja kosteuskuormat siepattua heti niiden syntylähteellä. Näin toimien altistumisriski pienenee huomattavasti eikä yleisilmanvaihdon kaksinkertaistamista enää tarvita. Samalla saadaan energiatehokas ratkaisu, kuten kuvassa 3. nähdään.

Kokonaisuuden kannalta siis on kaikkein järkevintä poistaa epäpuhtaudet, lämpö- ja kosteuskuormat heti niiden syntylähteistä ja puhdistaa epäpuhtaudet tehokkaasti, jolloin ne eivät pääse leviämään työskentelyilmaan. Tämä ei ole aiemmin ollut työstökoneiden osalta mahdollista kuin osittain, mutta uuden AerOff -ratkaisun avulla tämä onnistuu. VTT:n, TTL:n, Tampereen ammattikorkeakoulun ja johtavien suomalaisten konepajojen yhteisessä tutkimushankkeessa keksittiin ratkaisu, jolla kaasumaiseksi höyrystynytkin lastuamisneste saadaan napattua kiinni ennen kuin se leviää työympäristöön.

Poistoilman tehokas puhdistusprosessi vaatii monivaiheisuutta

Monivaiheisen AerOff-prosessin hiukkasmaisten ja varsinkin kaasumaisten epäpuhtauksien sieppausaste on perinteisiin ratkaisuihin verrattuna ylivertainen. Aeroff-prosessista ulos tuleva ilma on aidosti niin puhdasta, että se voidaan palauttaa suoraan takaisin työskentelytilaan. Vaatimukset yleisilmanvaihdon tehokkuudelle tai tehostamiselle pienenevät silloin merkittävästi. Ratkaisu mahdollistaa höyrystyneen lastuamisnesteen palauttamisen takaisin työstöprosessiin, jolloin lastuamisnesteen talteenotolla ja kierrätyksellä saavutetaan merkittäviä ympäristö- ja kustannushyötyjä. Kun epäpuhtaudet ja lämpöja kosteuskuormat eivät leviä hallin työskentelyilmaan, ei ilmastoinnin tehostamiselle ole tarvetta ja energiaa pystytään kohdentamaan tehokkaammin. Kokonaistilanne AerOff -ratkaisun käyttöönoton jälkeen on kuvattu kuvassa 4. Niin hiukkasmaiset kuin kaasumaisetkin lastuamisnestejäämät ilmassa siepataan kohdepoistolla niiden syntylähteiltään ja epäpuhdas ilma puhdistetaan terveysturvalliseksi ja miellyttäväksi ennen palautusta työtilaan. Puhdistusprosessissa lastuamisnestettä saadaan talteen uusiokäyttöön.

TEKSTI:
PIRKKO PIHLAJAMAA, DI, LVI-LEHTORI EMERITA, TAMPEREEN AMMATTIKORKEAKOULU, KEKSIJÄ, AEROFF OY
HANNA PIHLAJARINNE, TKT, TOIMITUSJOHTAJA, AEROFF OY

Lähteet:

KTM (1987): Teollisuusilmanvaihdon suunnittelu: ilmanjako. KTM sarja D:145, Air-Ix Oy, Helsinki 1987. 66 s + liitteet 5 s.

Työterveyslaitos (2009, 1): Metallintyöstönesteiden alkanoliamiinien tavoitetasoperustelumuistio. Tavoitetaso TY-02-2009. Työterveyslaitos, 9 p. Saatavilla: https://www.ttl.fi/file-download/download/public/878

Työterveyslaitos (2009,2) Suuronen, K: Metalworking fluids – allergens, exposure, and skin and respiratory effects, People and work, Research reports, no 85, Finnish Institute of Occupational Health, Tampere, 106 p. + 93 p. app.

Työterveyslaitos (2016): Metallityöstön kohdepoistoilman hallinta. TSR Loppuraportti Nro 113256. Saatavilla: s://urn.fi/URN:ISBN 978-952-261-668-5(PDF)

Seuraa prometalli

prometalli uutiskirje