航空機の塗料散布における六価クロムおよびイソシアネート曝露に対する換気速度の影響

曝露制御システムのパフォーマンスは、軍事施設での航空機塗装中に評価されました。計算流体ダイナミクス（CFD）モデリング、トレーサーガステスト、および暴露モニタリングは、汚染物質曝露とクロスフロー換気速度を調べました。RNG K-ϵ乱流モデルを使用したCFDモデリングは、それぞれ0.508および0.381 m/s（100および75 FPM）の速度について、5つの労働者の場所の空間平均として、294および83.6 ppmのシミュレートされたメチルイソブチルケトンへの曝露を示しました。トレーサーガス実験では、観察された供給/排気速度0.706/0.503 m/s（136/99 fpm）がフルフロウと呼ばれ、速度の減少は3/4フローと半流量と呼ばれました。ハーフフローは、時間平均濃度が最も低い3/4フローよりも高いトレーサーガス濃度を示し、ログの差は95％の信頼レベルで有意です。フルフローと比較して、フルフローと比較して3/4フローと比較して、統計的に有意な差は示されませんでした。これらの換気条件を使用したCFDモデリングは、フルフローと3/4フローの比較のトレーサー結果と密接に一致しましたが、3/4フローとハーフフローの比較ではありませんでした。塗装施設の全流量条件により、供給場所と排気場所の間の途中で0.528 m/s（104 fpm）の速度が生成され、供給率は94.4 m3/s（200,000 cfm）が排気速度68.7 m3/s（146,000 cfm）を超えています。この不均衡を修正するための換気の修正は、0.406 m/s（80.0 fpm）のミッドハンガール速度を生み出しました。2人の労働者グループの射影者と噴霧器のヘルパー（「Hosemen」）の個人露出監視 - 2つの速度のプロセス期間平均を比較しました。ヘキサバレントクロム（Cr [VI]）の曝露は、噴霧器では500対360 µg/m3、ホセマンでは120 µg/m3、0.528 m/s（104 fpm）および0.406 m/s（80.0 fpm）でそれぞれ0.528 m/s（104 fpm）と0.406 m/s（80.0 fpm）でした。ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）モノマー平均は、噴霧器では32.2対13.3 µg/m3、hosemenで3.99対8.42 µg/m3でした。クロスフロー速度は、露出に一貫性のない影響を受け、ローカルワークゾーンの速度がはるかに低くなりました。航空機の塗装汚染性制御は、他の観測された構成よりもここに示されている一方向のクロスフロー換気により、よりよく達成されます。この理想的な状態の曝露制限の超過は、個人用保護具の継続的な使用を強化します。

Exposure control system performance was evaluated during aircraft paint spraying at a military facility. Computational fluid dynamics (CFD) modeling, tracer gas testing, and exposure monitoring examined contaminant exposure vs. crossflow ventilation velocity. CFD modeling using the RNG k-ϵ turbulence model showed exposures to simulated methyl isobutyl ketone of 294 and 83.6 ppm, as a spatial average of five worker locations, for velocities of 0.508 and 0.381 m/s (100 and 75 fpm), respectively. In tracer gas experiments, observed supply/exhaust velocities of 0.706/0.503 m/s (136/99 fpm) were termed full-flow, and reduced velocities were termed 3/4-flow and half-flow. Half-flow showed higher tracer gas concentrations than 3/4-flow, which had the lowest time-averaged concentration, with difference in log means significant at the 95% confidence level. Half-flow compared to full-flow and 3/4-flow compared to full-flow showed no statistically significant difference. CFD modeling using these ventilation conditions agreed closely with the tracer results for the full-flow and 3/4-flow comparison, yet not for the 3/4-flow and half-flow comparison. Full-flow conditions at the painting facility produced a velocity of 0.528 m/s (104 fpm) midway between supply and exhaust locations, with the supply rate of 94.4 m3/s (200,000 cfm) exceeding the exhaust rate of 68.7 m3/s (146,000 cfm). Ventilation modifications to correct this imbalance created a midhangar velocity of 0.406 m/s (80.0 fpm). Personal exposure monitoring for two worker groups-sprayers and sprayer helpers ("hosemen")-compared process duration means for the two velocities. Hexavalent chromium (Cr[VI]) exposures were 500 vs. 360 µg/m3 for sprayers and 120 vs. 170 µg/m3 for hosemen, for 0.528 m/s (104 fpm) and 0.406 m/s (80.0 fpm), respectively. Hexamethylene diisocyanate (HDI) monomer means were 32.2 vs. 13.3 µg/m3 for sprayers and 3.99 vs. 8.42 µg/m3 for hosemen. Crossflow velocities affected exposures inconsistently, and local work zone velocities were much lower. Aircraft painting contaminant control is accomplished better with the unidirectional crossflow ventilation presented here than with other observed configurations. Exposure limit exceedances for this ideal condition reinforce continued use of personal protective equipment.