Co to jest mgła olejowa, czy jest szkodliwa i jak ją ograniczyć przy obrabiarkach

Czym jest mgła olejowa i z czego się składa

Mgła olejowa tworzy przemysłowe zanieczyszczenie powietrza mieszaninami wody i oleju, które utrzymuje się w hali długo po zakończeniu skrawania. Ten aerozol składa się z drobnych kropelek oleju i wody oraz z rozpylonej emulsji, czyli mieszaniny wody, oleju i powietrza. Najdrobniejsze kropelki mierzą poniżej 1 µm, więc wnikają głęboko w drogi oddechowe i osadzają się daleko od maszyny. To dlatego wentylacja ogólna zwykle nie wystarcza.

Dym różni się od mgły mechanizmem, choć też zawiera submikronowe cząstki. Olej styka się z gorącą powierzchnią, odparowuje i ponownie skrapla się w chłodniejszym powietrzu.

Mgła olejowa a zwykła mgła za oknem

Zwykła mgła za oknem powstaje ze skroplonej pary wodnej i należy do zjawisk pogodowych. Mgła olejowa pochodzi z chłodziw i emulsji obróbczych, więc wymaga kontroli BHP i filtracji powietrza. Pomyłka wynika tylko z nazwy.

Jak powstaje mgła olejowa przy obrabiarkach

Mgła olejowa powstaje przy wytwarzaniu i obróbce metali głównie przez rozpylanie chłodziwa przez dysze obrabiarki. Wysokie ciśnienie i obroty wrzeciona rozbijają strumień na drobiny, a do tego dochodzi zmieszanie i odparowanie drobin oleju i wody w strefie skrawania. Najwięcej aerozolu generują toczenie, frezowanie, wiercenie, szlifowanie, cięcie i operacje wykańczające, zwłaszcza przy otwartych osłonach i agresywnych parametrach.

Chłodziwo trafia w strefę skrawania w konkretnym celu i ten cel tłumaczy, dlaczego trudno całkowicie uniknąć rozpylania:

• smaruje powierzchnię cięcia i ogranicza tarcie,
• chłodzi narzędzie skrawające i obrabianą część oraz odprowadza ciepło,
• usuwa pył i opiłki z powierzchni cięcia.

Czy mgła olejowa jest szkodliwa dla ludzi i maszyn

Tak, mgła olejowa wywiera negatywny wpływ na zdrowie i jednocześnie niszczy otoczenie produkcyjne. Drobny aerozol podrażnia drogi oddechowe, wywołuje podrażnienia błon śluzowych i skóry oraz umożliwia przenikanie substancji do krwiobiegu. Przy długim narażeniu sprzyja chorobom zawodowym, obniża odporność i zwiększa nieobecności, co podnosi koszty pracy i koszty społeczne.

Na hali mgła olejowa powoduje zanieczyszczenie maszyn, zwiększoną awaryjność oraz awarie elektryki i elektroniki. Skutkiem są kosztowne przestoje i negatywny wpływ na procesy produkcyjne, bo osad zakłóca pomiary i brudzi detale. Osiadający olej tworzy szkodliwe warunki pracy, posadzki wymagają częstego czyszczenia i rośnie ryzyko poślizgnięcia. Dochodzi też zagrożenie pożarowe, a przy wyciekach zanieczyszczenie wód gruntowych i korozja budynków. Firmy sprzątające widzą ten problem jako tłusty film na każdej powierzchni.

Ile mgły olejowej może być w powietrzu i co mówią przepisy

Przepisy określają dopuszczalne stężenia mgły i dymu, żeby zapobiegać zagrożeniom dla zdrowia operatorów. W tle pojawiają się skróty ISO, OSHA PEL i ACGIH TLV, czyli kolejno normy międzynarodowe, amerykańskie dopuszczalne limity narażenia oraz zalecane wartości progowe proponowane przez higienistów przemysłowych. W praktyce warsztatowej oznaczają prostą zasadę, im mniej aerozolu w powietrzu, tym mniejsze ryzyko, a pomiary stężeń wyznaczają cel dla odciągu i filtracji. Dział BHP zamawia pomiary, a utrzymanie ruchu dostaje konkretną wartość do osiągnięcia.

W obróbce metali dochodzą jeszcze regulacje ATEX, bo rozproszony olej tworzy mieszaniny palne i zagrożenie pożarowe. ATEX porządkuje ocenę stref zagrożenia wybuchem, dobór urządzeń i procedury, więc łączy ochronę zdrowia z ochroną hali. Dlatego limity chemiczne i wymogi przeciwwybuchowe czyta się razem.

Jak skład, dobór i higiena chłodziwa decydują o ilości mgły olejowej

O ilości mgły olejowej decyduje chemia u źródła, czyli skład i higiena chłodziwa, zanim aerozol trafi do odciągu. Nowoczesne procesy obróbcze wymagają coraz wyższej jakości chłodziw, bo stabilna emulsja rozpyla się mniej i wolniej ulega rozkładowi. Na zachowanie medium wpływają olej bazowy, emulgatory, dodatki i stężenie, więc zła proporcja szybko podnosi zapylenie hali. Technolog dobiera medium do operacji, a zaopatrzenie patrzy na stabilność i koszty wymian.

Zaniedbana emulsja przenosi bakterie i grzyby, a mgła olejowa działa wtedy jak transporter czynników biologicznych. Dlatego monitoring stężenia, usuwanie oleju obcego i planowa wymiana emulsji ograniczają zarówno ilość mgły, jak i jej mikrobiologię. Układ chłodzenia i smarowania narzędzia CNC mgłą olejową w technologii MQL celowo wykorzystuje mgłę do smarowania, więc ocenia się go inaczej niż szkodliwą mgłę niezamierzoną z nieszczelnej obudowy.

Jak działa odciąg i filtracja mgły olejowej oraz jaki system wybrać

Ograniczenie mgły olejowej polega na odciąganiu powietrza z obudowy CNC i wielostopniowej filtracji, która eliminuje mgłę przed powrotem powietrza na halę. Obudowa obrabiarki CNC ogranicza mgłę i dym wewnątrz, a system odprowadzania mgły wymaga dostosowania przepływu powietrza do kubatury, szczelności i intensywności skrawania. Dobrze dobrany odciąg zmniejsza narażenie pracowników oraz chroni pracowników, maszyny i jakość wyrobów w jednym ruchu.

Systemy oczyszczania powietrza łączą odciąganie powietrza z filtracją w kilku mechanizmach. Najpierw działa separacja grawitacyjna i filtracja mechaniczna, potem siła odśrodkowa w jednostkach obrotowych oraz koalescencja, czyli łączenie drobnych kropelek w większe, łatwe do spuszczenia do zbiornika. Wkłady wykorzystują metal i włókno szklane, a ostatni stopień często pełni filtr HEPA.

Do wyboru pozostają filtry statyczne, elektrostatyczne i jednostki obrotowe, zwykle w układzie wielostopniowym. Filtry statyczne sprawdzają się przy dużych objętościach i w systemach scentralizowanych, a filtry elektrostatyczne wyłapują spaliny i dym. Filtry wielostopniowe ograniczają emisję do 99,95% i pracują do 10 lat bez wymiany wkładów głównych, natomiast filtr wstępny czyści się cotygodniowo.

Wentylacja występuje jako centralna i lokalna wentylacja wyciągowa LEV. Linia centralna odciąga mgłę olejową z całej hali, ale jej cena pozostaje wysoka i opłaca się przy wielu maszynach. Rozwiązania jednostkowe stawia się przy każdej obrabiarce, systemy autonomiczne sprawdzają się w przemyśle lotniczym, a systemy scentralizowane u producentów części samochodowych.

Co sprawdzić w pierwszej kolejności przy obrabiarkach

Duże zadymienie na starych obrabiarkach bez skutecznego odciągu sprawdza się w pierwszej kolejności, bo tam narażenie rośnie najszybciej. Taka maszyna zwykle łączy nieszczelną obudowę, zużyte chłodziwo i zapchany filtr. Krótki przegląd porządkuje dalsze decyzje bez kosztownych przestojów.

• skontrolować szczelność obudowy CNC i zamykanie drzwi podczas skrawania,
• ocenić przepływ powietrza w odciągu i czystość kanałów,
• sprawdzić stopień zabrudzenia filtra wstępnego i termin serwisu wkładów głównych,
• zmierzyć stężenie emulsji, usunąć olej obcy i zaplanować wymianę wanny,
• obejrzeć posadzki i powierzchnie maszyn pod kątem śliskiego osadu,
• porównać wyniki pomiarów powietrza z limitami i wymogami ATEX dla obróbki metali.

Taki porządek daje szybki efekt, czystsze powietrze, mniej awarii i spokojniejsze audyty.