Nadciśnienie (tętnicze) jest jednym z poważniejszych problemów zdrowotnych. Nic więc dziwnego, że określenie to ma negatywne zabarwienie. Jednak jako zjawisko fizyczne nadciśnienie może też posłużyć do ochrony zdrowia operatorów maszyn budowlanych i rolniczych. W jaki sposób?

Słowo nadciśnienie odnosi się do wartości ciśnienia większej od ciśnienia atmosferycznego panującego w kabinie operatora maszyny. Jego zadaniem jest ochrona przed zasysaniem przez szczeliny, otwory drzwiowe czy otwierane okna szkodliwych substancji z zewnątrz. Tego typu rozwiązania są coraz popularniejsze w maszynach rolniczych i budowlanych pracujących w agresywnym środowisku. Przed czym dokładnie chronią kabiny z systemem nadciśnienia?

Pestycydy i nawozy
Współczesne rolnictwo nie może obyć się bez substancji chemicznych podnoszących plony lub walczących ze szkodnikami. Pomimo ograniczeń wprowadzanych w tej materii przez rządy to nadal szkodliwe substancje. Rolnik – operator opryskiwacza jest szczególnie narażony na wdychanie różnego rodzaju aerozoli, nawet w zamkniętej kabinie. Wystarczy na chwilę uchylić okno lub wyjść z kabiny, aby chmura toksyn dotarła do płuc czy oczu farmera.
O ile aplikacja środków chemicznych do opryskiwacza odbywa się nierzadko w pełnym rynsztunku BHP, o tyle trudno w nim prowadzić maszynę. Oszklona niemal z każdej strony kabina łatwo się nagrzewa i aż prosi się o wpuszczenie świeżego powietrza do wnętrza. Nawet jeśli traktor czy opryskiwacz wyposażony jest w układ klimatyzacji, to drobne nieszczelności „szoferki” mogą powodować zasysanie niezdrowych substancji z zewnątrz. Już chwilowe otwarcie drzwi może je zaciągnąć do środka.
O tym, jak migrują substancje chemiczne, świadczy proste doświadczenie, z jakim zetknął się chyba każdy kierowca, który spryskał szybę płynem do spryskiwaczy – jego zapach szybko czuć w zamkniętym wnętrzu samochodu. A skoro go czuć, to oznacza, że pewne lotne frakcje użytej substancji wniknęły do środka. Podobnie jest z chemią rolniczą – ona także może przeniknąć do kabiny.

Gdyby to były perfumy – ale nie są...
Skoro przy zapachach jesteśmy, warto wspomnieć o tych nieprzyjemnych. Często do czynienia z nimi mają maszyny komunalne, jak koparki przeładunkowe w zakładach przetwarzania odpadów czy kompaktory na składowiskach. Najbardziej „pachnące” są odpady biologiczne i zmieszane. Pierwsze – na skutek zachodzących w nich procesów gnilnych, a drugie – wskutek „koktajlu” różnych substancji.
Kompostowane odpady wytwarzają gazy: dwutlenek węgla, amoniak, podtlenek azotu, metan, siarkowodór, disiarczek węgla – stanowią one zagrożenie dla zdrowia, a do tego nieprzyjemnie pachną. Oczywiście ich stężenie na wolnym powietrzu nie jest niebezpieczne, a nos potrafi się do nich przyzwyczaić, ale obniżają komfort, wydajność, a nawet bezpieczeństwo pracy, zwłaszcza w ciepłych porach roku. W takich „okolicznościach przyrody” nadciśnienie w kabinie maszyny połączone z dobrą filtracją oraz klimatyzacją zapewnia komfortowe warunki dla operatora.

Kurz i pył
W budownictwie zapachy są rzadkością, za to kurz i pył – normą. Prace takie jak stabilizacje gruntów czy niwelacje suchych frakcji potrafią nawet całkowicie przysłonić widoczność z kabiny operatora. Kurz jest mniej szkodliwy niż pestycydy, ale ten z hydraulicznych spoiw gruntu drażni błonę śluzową. Po zaciągnięciu do kabiny wciska się do oczu, nosa, ust i gardła, do organizmu dostaje się również przez skórę.
Zapylenie jest też szkodliwe dla elektroniki pokładowej maszyn budowlanych, wymaga regularnych prac porządkowych i niszczy wiele powierzchni – często nieodwracalnie. Kurz potrafi wniknąć w szczeliny i „emitować” przez długi czas. Twardsze jego frakcje powodują przecieranie się uszczelnień, np. drzwiowych, i jeszcze większą penetrację kabiny przez zanieczyszczenia.

Jak nadciśnienie chroni?
Wszystkim tym negatywnym zjawiskom można zapobiegać przy użyciu systemów generujących nadciśnienie w kabinach maszyn roboczych. Są to układy fabrycznie oferowane przez producentów sprzętu budowlanego i rolniczego oraz jako instalacje do montażu, choćby do jednostek starszych, używanych. Na przykład zestaw filtrujący kategorii 4 (DIN EN 15695-1 /2018) można zamontować samodzielnie w kabinach koncernu CNH Industrial – pełna procedura instalacji trwa około 3 godzin. Jest on certyfikowany i zatwierdzony przez producenta na podstawie bardzo szczegółowych i wymagających badań. Manometr zamontowany w kabinie wskazuje wizualnie (zielona/czerwona strefa) ciśnienie zgodne z wymaganymi zaleceniami. Kolor zielony oznacza gotowość do rozpoczęcia pracy, a czerwony: poczekaj na osiągnięcie właściwego ciśnienia zgodnie z wymaganymi zaleceniami. W skład instalacji wchodzą 2 filtry kategorii IV zapewniające bardzo wysoki poziom wychwytywania mikroskopijnych cząsteczek zewnętrznych, 15 razy mniejszych niż średnica ludzkiego włosa.
Warto też przyjrzeć się kilku danym technicznym kabiny kategorii IV. Instalacja zapewnia świeże powietrze w ilości > 30 m³/h (maks. 120 m³/h) i generuje > 20 Pa nadciśnienia ze wskaźnikiem jego utraty oraz zapewnia 98% skuteczności w przypadku aerozoli i oparów. Powietrze pobierane z atmosfery przechodzi przez filtr kabinowy (recyrkulacja). Po przefiltrowaniu i oczyszczeniu trafia do zespołu klimatyzatora, a następnie do nawiewów w kolumnie kierownicy. Ilość powietrza można regulować indywidualnie za pomocą magistrali.
Z kolei w nowych kabinach, fabrycznie przystosowanych do generowania nadciśnienia, proces przebiega następująco. W pierwszej kolejności następuje zamknięcie pierwszego obiegu i oczyszczenie układu przez dokładniejszy filtr. Następnie należy zamknąć drzwi i okna, gdyż w trakcie kolejnych 60 sekund w kabinie zostanie wytworzone nadciśnienie po to, aby niepożądane produkty nie przedostawały się do środka przez szczeliny. Po zakończeniu tego etapu obieg jest realizowany tylko i włącznie poprzez dokładny filtr. Kabina wyposażona jest w czujniki monitorujące stan filtra, dmuchaw i licznik przepracowanych godzin, dzięki czemu operator wie, kiedy należy wymienić filtr, aby ochrona była w 100% skuteczna.

tekst: Grzegorz Teperek
fot. Wirtgen, Cat, Komatsu, Liebherr, John Deere