Filtrace aerosolů

Moderní obráběcí stroje dnes umožňují dosahovat výsledků, které byly dříve nemyslitelné. Aby bylo možno naplno využívat technologický potenciál současných obráběcích strojů, bývá pro většinu technologických procesů obrábění nezbytné důkladné chlazení chladicí emulzí nebo olejem, přiváděné k místu kontaktu nástroje s obrobkem obvykle pod vysokým tlakem. To však vedle zásadního pozitivního vlivu na vlastní řezný proces přináší i nežádoucí jev – tvorbu emulzní nebo olejové mlhoviny resp. aerosolu, jehož vliv je vyloženě negativní. Pokud tento aerosol není likvidován, uvolňuje se do ovzduší pracovní haly, ve kterém se volně šíří, přichytává se stěn, stropů i podlahy, proniká do elektronických částí strojů a poškozuje je. Především však výrazně ohrožuje zdraví pracovníků, často nevratně. Proto je třeba již při sestavování záměru na pořízení stroje uvažovat i o vhodné filtrační technologii, která ve svém důsledku dlouhodobě přináší značný ekonomický efekt ve formě ochrany hmotného majetku a především zdraví zaměstnanců. Nehledě k tomu, že český zákoník (a samozřejmě i zákoníky všech ostatních civilizovaných zemí) stanovuje limity koncentrací aerosolů v ovzduší a nerespektování této normy se může pěkně prodražit.

Co je olejový aerosol?

Olejový aerosol jsou částice oleje nebo emulzní kapaliny o velikosti obvykle 10 mikrometrů a menší, nejmenší submikronové částice nazýváme olejovým kouřem. Aerosol se v pracovním prostoru stroje vytváří především nárazem proudu chladicí kapaliny na rychle rotující nástroj nebo obrobek, olejový kouř se může tvořit např. tím, že při robustním obrábění dochází přes chlazení celého procesu k pálení třísky nebo při použití velmi vysokých pracovních tlaků chladicí kapaliny. Pro představu o velikosti částic, které řezný proces produkuje a které je třeba odsávat, poslouží dobře následující obrázek:

Principy filtrace - porovnání velikosti částic

Je dobré si také uvědomit další důležitou skutečnost – nejmenší submikronové částice v laboratorních podmínkách potřebují přes 30 dní, aby díky gravitaci dosedly na zem. V reálných podmínkách ale částice na zem nikdy nedosednou – vlivem proudění vzduchu jsou unášeny tak dlouho, dokud se někde nepřichytí nebo dokud je někdo nevdechne:

velikost částice (µm) doba pro dosednutí na zem z výšky 2,5 m
výška 2500 mm
šipka
150 5,4 vteřin
20 3,5 minuty
5 55 minut
0,5 3 dny
0,1 34 dní

Podstatný závěr je tedy následující – ty částice, které při procesu obrábění vidíme, jsou v podstatě neškodné malé kapky. Nejnebezpečnější a také bohužel nejagresivnější jsou ty částice, které jednotlivě vidět lidským okem vůbec nemůžeme.

Jak reaguje lidské tělo

Působení olejových a emulzních aerosolů může způsobit vážné zdravotní problémy. Nejedná se jen o různé alergické reakce u citlivých osob, ale v případě dlouhodobější expozice o přímé ohrožení zdraví.

Principy filtrace - lidské tělo

Na tento stav pamatuje naše legislativa, která stanovuje zákonem 361 Sb. z roku 2007 hodnotu 5 mg/m³ jako maximální povolenou koncentraci olejových či emulzních aerosolů v ovzduší (přípustný expoziční limit = PEL). V okolních státech je tento limit obdobný nebo přísnější.

Ze všech výše uvedených důvodů je tedy zřejmé, že problematiku likvidace olejových resp. emulzních aerosolů není možné podceňovat a vhodnému způsobu odsávání a filtrace je třeba věnovat patřičnou pozornost.