Расчет запыленности помещения на производстве. Расчет среднесменной концентрации
где К 1 , К 2 ...К п - концентрации вещества;
t 1 , t 2 ,...t n - время отбора пробы.
Медиана (Me) - безразмерное среднее геометрическое значение концентрации вредного вещества, которая делит всю совокупность концентраций на две равные части: 50 % проб выше значения медианы, а 50% - ниже. Медиана рассчитывается по формуле:
Стандартное геометрическое отклонение, не превышающее 3, свидетельствует о стабильности концентраций в воздухе рабочей зоны и не требует повышенной частоты контроля; σ g более 6 указывает на значительные колебания концентраций в течение смены и необходимость увеличения частоты контроля среднесменных концентраций для данной профессиональной группы работающих (на данном рабочем месте).
2.3. Расчет контрольного уровня пылевой нагрузки. Контрольный уровень пылевой нагрузки(КПП) - это пылевая нагрузка, сформировавшаяся при условии соблюдения среднесменной ПДК пыли в течение всего периода профессионального контакта с фактором:
|
где ПДК- среднесменная предельно допустимая концентрация пыли в зоне
дыхания работника, мг/м 3 .
При соответствии фактической пылевой нагрузки контрольному уровню условия труда относят к допустимому классу, и подтверждается безопасность продолжения работы в тех же условиях.
2.4. Защита временем. При превышении контрольных пылевых нагрузок рекомендуется использовать способ «защита временем» , т.е. необходимо рассчитать стаж работы (Т 1), при котором ПН не будет превышать КПН. При этом КПН рекомендуется определять за средний рабочий стаж, равный 25 годам. В тех случаях, когда продолжительность работы более 25 лет, расчет следует производить, исходя из реального стажа работы.
|
где Т 1 – допустимый стаж работы в данных условиях;
КПН 25 – контрольная пылевая нагрузка за 25 лет работы в условиях соблюдения ПДК. Рассчитывается по формуле 6 при Т=25 лет.
В случае изменения уровней запыленности воздуха рабочей зоны или категории работ (объема легочной вентиляции за смену) фактическая пылевая нагрузка рассчитывается как сумма фактических пылевых нагрузок за каждый период, когда указанные показатели были постоянными. При расчете контрольной пылевой нагрузки также учитывается изменение категории работ в различные периоды времени.
2.5. Расчет уровня остаточной запыленности. Уровень остаточной запыленности (мг/м 3) рассчитывается по формуле:
единицы.где Э 1 принимается по табл.2;
Э 2 – эффективность пылеподавления вентиляцией, принимается по табл.2.
|
где Э 3 принимаем по табл.3.
Расчет варианта задания
Исходные данные:
Операция – выемка угля комбайном; АПФД – угольная пыль с содержанием 7% SiO 2 ; ПДК=4 мг/м 3 ; число рабочих смен в году N=260; количество лет контакта с АПФД (Т) равно 5; энергозатраты 300 Вт.
Фактические концентрации: K 1 =710 мг/м 3 , K 2 =560 мг/м 3 , K 3 =480 мг/м 3 , K 4 =1070 мг/м 3 . Длительность отбора проб: t 1 =30 мин, t 2 =50 мин, t 3 =60 мин, t 4 =20 мин.
Мероприятия по борьбе с пылью – орошение струей воды высокого давления; вентиляция.
Решение
1. Определяем среднесменную концентрацию пыли при выемке угля (К сс) по формуле 2:
2. Рассчитываем пылевую нагрузку по формуле 1. Так как энергозатраты трудящегося составляют 300 Вт, данная работа относится к III категории с Q=10 м 3:
3. Расчет контрольного уровня пылевой нагрузки:
4. Контрольная пылевая нагрузка за 25 лет работы в условиях соблюдения ПДК («защита временем»):
5. Расчет допустимого стажа работы в данных условиях:
6. Медиана определяется по формуле 3:
7. При этом геометрическое отклонение, исходя из формулы 4, составит:
8. Расчет ПН с учетом орошения, вентиляции и СИЗ, производим по формулам 7, 8, 9. Суммарная эффективность способов борьбы с пылью:
Остаточный уровень запыленности равный 24,9 мг/м 3 превышает ПДК более чем в 6 раз. Необходимо использовать СИЗ органов дыхания - респиратор типа У-2К (табл. 2). Следовательно,
Выводы: Для данных условий была рассчитана величина пылевой нагрузки, равная 8,1 кг за 5 лет, без применения средств и способов борьбы с пылью. В данных условиях общий стаж работы составил около 5 часов. После применения различных способов пылеподавления остаточная запыленность воздуха снизилась до 24,9 мг/м 3 , что все равно недостаточно и превышает ПДК в 6 раз. В таких случаях обязательно применение противопылевых респираторов. Применение респиратора позволило снизить остаточную запыленность до 0,5 мг/м 3 , что соответствует гигиеническим требованиям (не более 4 мг/м 3).
1. Дайте определение понятия «пыль».
2. В чем проявляются «вредность» пыли, «опасность» пыли?
3. Какие свойства пыли обуславливают ее «вредность», «опасность»?
4. Дайте определение предельно допустимой концентрации.
5. Что такое остаточная запыленность воздуха?
6. Какие способы борьбы с пылью применяются на производстве?
Список литературы:
1. ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны»;
2. Прусенко Б.Е., Сажин Е.Б., Сажина Н.Н. Аттестация рабочих мест: Учебное пособие. – М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. – 238-251 с.;
3. Правила безопасности в угольных шахтах. Кн.3. Инструкция по борьбе с пылью и пылевзрывозащите. – Липецк: Липецкое издательство Роскомпечати, 1997. – 14-27 с.
Таблица 4
Варианты заданий
| № п/п | Выполняемые работы | АПФД | ПДК мг/м 3 | Стаж работы с АПФД Т, лет | Энергоза-траты, Вт | Фактические концентрации пыли K, мг/м 3 | Мероприятия по пылеподавлению | |||
| Длительность отбора проб t, мин | ||||||||||
| К 1 | К 2 | К 3 | К 4 | |||||||
| t 1 | t 2 | t 3 | t 4 | |||||||
| Выемка полезного ископаемого | ||||||||||
| Медносульфидные руды | ||||||||||
| Гранит | ||||||||||
| Известняк | Пылеотсос с укрытием | |||||||||
| Водовоздушные эжекторы | ||||||||||
| Проведение горных выработок | Антрацит с содержанием SiO 2 до 5 % | |||||||||
| Глина | Типовая оросительная система | |||||||||
| Угли с содержанием SiO 2 10-70 % | Внутреннее орошение на комбайнах | |||||||||
| Доломит | Пылеотсос без укрытия | |||||||||
| Кварцит | Типовая оросительная система | |||||||||
| Сварочные работы | Алюминий | Пылеотсос с укрытием | ||||||||
| Вольфрамокобальтовые сплавы с примесью алмаза до 5% | Типовая оросительная система | |||||||||
| Кремнемедистый сплав | Пылеотсос без укрытия | |||||||||
| Вольфрам | Водовоздушные эжекторы | |||||||||
| Сплавы алюминия | Типовая оросительная система | |||||||||
| Бурение скважин для зарядки ВВ | Корунд белый | Подача воды в зону пылеобразования | ||||||||
| Кристобалит | Промывка шпура | |||||||||
| Медносульфидные руды | Типовая оросительная система | |||||||||
| Шамот | Промывка шпура | |||||||||
| Кварцит | Подача воды в зону пылеобразования | |||||||||
| Перегрузка культур растительного происхождения | Зерновая пыль | Пылеотсос без укрытия | ||||||||
| Мучная пыль | Водовоздушные эжекторы | |||||||||
| Хлопковая пыль с примесью SiO 2 более 10 % | Пылеотсос с укрытием | |||||||||
| Льняная пыль | Типовая оросительная система | |||||||||
| Хлопчатобумажная пыль | Пылеотсос без укрытия | |||||||||
| Древесная пыль | Типовая оросительная система | |||||||||
| Погрузка породы | Антрацит с содержанием SiO 2 до 5 % | Предварительное увлажнение массива водой | ||||||||
| Медносульфидные руды | Типовая оросительная система | |||||||||
| Известняк | Пылеотсос без укрытия | |||||||||
| Угли с содержанием SiO 2 5-10 % | Предварительное увлажнение массива специальными добавками | |||||||||
Число рабочих смен в году N=260.
Методы определения запыленности воздуха разделяют на две группы:
С выделением дисперсной фазы из аэрозоля - весовой или массовый (гравиметрический), счетный (кониметрический), радиоизотопный, фотометрический;
Без выделения дисперсной фазы из аэрозоля - фотоэлектрические, оптические, акустические, электрические.
В основу гигиенического нормирования содержания пыли в воздухе рабочей зоны положен весовой метод. Метод основан на протягивании запыленного воздуха через специальный фильтр, задерживающий пылевые частицы. Зная массу фильтра до и после отбора пробы, а также количество отфильтрованного воздуха, рассчитывают содержание пыли в единице объема воздуха.
Суть счетного способа состоит в следующем: проводится отбор определенного объема запыленного воздуха, из которого частички пыли осаждаются на специальный мембранный фильтр. Послечего проводится подсчет числа пылинок, исследуется их форма и дисперсность под микроскопом. Концентрация пыли при счетном методе выражается числом пылинок в 1 см 3 воздуха.
Радиоизотопный метод измерения концентрации пыли основан на свойстве радиоактивного излучения (обычно α-излучения) поглощаться частицами пыли. Концентрацию пыли определяют по степени ослабления радиоактивного излучения при прохождении через слой накопленной пыли.
Министерством здравоохранения и социального развития утверждены нормативные документы по определению содержания пыли:
МУ № 4436-87 «Измерение концентраций аэрозолей преимущественно фиброгенного действия»;
МУ № 4945-88 «Методические указания по определению вредных веществ в сварочном аэрозоле (твердая фаза и газы)».
Измерение запыленности весовым (гравиметрическим) методом
При измерениях концентрации пыли предварительно взвешенный «чистый» фильтр АФА-ВП-20 (АФА-ВП-10) закрепляют в патроне (аллонже), который соединяют шлангом с аспиратором ПУ-3Э и протягивают через фильтр такое количество воздуха, чтобы навеска уловленной пыли составляла от 1,0 до 50,0 мг (для АФА-ВП-10 от 0,5 до 25,0 мг).
Аспирационный фильтр аналитический (АФА) изготавливают из фильтровальной ткани ФПП-15, имеющей заряд статического электричества. Применение аналитических фильтров типа АФА позволяет анализировать воздушную среду с высокой степенью точности. Они обладают высокой задерживающей способностью, малым аэродинамическим сопротивлением потоку воздуха, большой пропускной способностью (до 100 л/мин), небольшой массой, малой гигроскопичностью, возможностью определять концентрацию пыли независимо от ее физических и химических свойств. Для удобства обращения края фильтров опрессовывают и помещают в защитные обоймы (рис. 2).
Рис. 2. Фильтр типа АФА
1 – фильтрационный материал; 2 – защитная обойма
Для отбора проб используются аспираторы. Методы и аппаратура, используемые для определения концентрации пыли, должны обеспечивать определение величины концентрации пыли на уровне 0,3 ПДК с относительной стандартной погрешностью, не превышающей ±40% при 95% вероятности. При этом для всех видов пробоотборников относительная стандартная ошибка определения пыли науровне ПДК не должна превышать ±25%. Для отбора проб рекомендуется использовать фильтры АФА-ВП-10, 20, АФА-ДП-3.
После просасывания запыленного воздуха фильтр извлекают из аллонжа, повторно взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,1 мг и определяют массу навески пыли ΔР на фильтре по разности масс «чистого» и «грязного» фильтров.
Концентрация пыли при рабочих условиях:
,
мг/м 3 (1)
где ΔР = Р к – Р н – масса уловленной фильтром пыли, мг; Р н и Р к – масса фильтра АФА соответственно до и после аспирации, мг;V зам – объем воздуха, из которого выделили пыль на фильтре, м 3 .
Одновременно с отбором проб воздуха на запыленность измеряют температуру (T, 0 С) и давление воздуха (В, мм рт. ст.) для приведения объема воздуха при рабочих условияхV зам, из которого выделили пыль на фильтре, к стандартным условиям (760 мм рт. ст. и 20 0 С):
,
м 3 (2)
Тогда концентрация пыли в воздухе при стандартных условиях:
,
мг/м 3 (3)
Результаты измерений и расчетов используют для санитарно-гигиенической оценки воздуха рабочей зоны по пылевому фактору, соотнося с предельно допустимыми концентрациями (ПДК), а также для определения эффективности способов и средств борьбы с пылью.
Федеральное агенство морского и речного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф. УШАКОВА»
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»
на тему:
«Определение класса условий труда по фактору
«ОЦЕНКА ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЫЛЕЙ»»
Курсанта группы 1922
Сомхишвили Ирмы
Проверил: ст.преподаватель
Писаренко Г.П.
Вариант 22
I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучить общие свойства промышленной пыли и требования санитарных норм; ознакомление с устройством и работой аспиратора; определить содержание пыли в воздухе весовым методом и дать санитарную оценку запыленности.
II. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЫЛИ
Промышленной пылью называют твердые частицы, взвешенные в воздухе, т.е. это дисперсные системы, а именно, аэрозоли, где дисперсной фазой являются частицы размером от 10 -2 до 100 мкм,а дисперсной средой – воздух.
Образование промышленная пыль происходит при перезагрузке и транспортировке сыпучих грузов, механическом измельчении твердых веществ.
К промышленной пыли можно отнести также сажу, образующуюся в результате неполного сгорания топлива в судовых дизелях и парогенераторах.
Промышленную пыль можно количественно охарактеризовать средним размером частиц, кривой распределения по размерам, удельной поверхностью, т.е отношением суммарной поверхности частиц пыли к их массе или объему. Важнейшей характеристикой является концентрация пыли в воздухе.
Пыль проникает в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, глаза и кожу. Для человека наибольшую опасность представляют частицы пыли размером менее 10 мкм, что видно из данных, приведенных в Табл.1
Таблица 1
Особую опасность для организма человека представляет пыль, состоящая из частиц токсичного вещества, или пыль, имеющая на поверхности сорбированные токсичные вещества. Например, к токсичным относится пыль каменно - угольного песка, карбида кальция, извести, свинца и др. Особенностью является наличие на поверхности частиц адсорбированных канцерогенных веществ, а именно 3,4-бензпирена – это конденсированный ароматический углеводород, обладающий канцерогенными свойствами, т.е способен вызывать рак при нанесении на кожу или при нанесении под кожу животных.
Вредное действие на организм человека пыли определяется ее содержанием в воздухе рабочих помещений, т.е концентрацией пыли, которая обычно может изменяться от 10 -8 до 10 5 мг/м 3 . Повышенные концентрации пыли вызывают интенсивное вредное действие на организм человека.
По степени воздействия на организм человека вредные вещества (в том числе и аэрозоли) подразделяют на 4 класса опасности:
1-й – вещества чрезвычайно опасные;
2-й – вещества высокоопасные;
3-й – вещества умеренно опасные;
4-й – вещества малоопасные.
Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей.
Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности. Необходимо также иметь в виду, что некоторые промышленные пыли являются взрывоопасными.
Одной из опасных пылей для организма человека на морском транспорте является зерновая пыль, которая состоит из органических компонентов
(бактерии, споры и т.п) и неорганических (частицы песка, глины, почвы). Содержание двуокиси кремния в зерновой пыли достигает 10%.
Длительный контакт с зерновой пылью может привести к развитию пневмокониоза. При кратковременном воздействии на слизистую оболочку глаз, верхних дыхательных путей вызывается раздражение и развитие воспалительных процессов. При механическом воздействии на кожу возникают пузырьковые высыпания («зерновая чесотка»), возможно, также бактериологическое поражение с сильной головной болью, ознобом, сердцебиением, головокружением и тошнотой («зерновая лихорадка»).
Для предотвращения вредного воздействия промышленных пылей
на организм человека применяют комплекс мероприятий:
Разрабатываются и устанавливаются предельно допустимые концентрации (ПДК) различных пылей в воздухе рабочей зоны;
Проектируются и устанавливаются вентиляционные установки и системы аспирации;
Разрабатываются и применяются индивидуальные средства защиты;
III. ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ И ВЫЧИСЛЕНИЯ ПО АНАЛИЗУ ЗАПЫЛЕННОСТИ РАБОЧЕГО ПОМЕЩЕНИЯ
а) Протокол исследования запыленности
б) Оценка запыленности рабочего места/помещения
1. Для количественной оценки запыленного рабочего помещения необходимо знать массу пыли в единице объема. Определить концентрацию пыли можно различными методами, наиболее простой и надежный – весовой. Сущность метода заключается во взвешивании специального фильтра до и после протягивания через него известного объема запыленного воздуха.
где: С – концентрация пыли в воздухе, мг/м 3 ;
Р 1 – масса фильтра до отбора пыли, мг;
Р 2 – масса фильтра после отбора пыли, мг;
V 0 – объем воздуха в месте пробы, о С.
V o = 
где: V – объем воздуха, протянутого через фильтр в условия опыта (при t (o C) и давлении В (гПа);
Цель работы
Определить запыленность воздуха производственных предприятий в условиях лаборатории.
Задачи работы
Определить условия, при которых происходит запыленность воздуха производственных помещений. Определить наиболее подходящий для данных условий метод исследований. Определить фактическое значение концентрации вредных веществ в воздухе производственных помещений (в условиях лаборатории). Определить соответствие фактической концентрации пыли, определенной экспериментальным путем нормативной, в соответствии с утвержденными государственными стандартами.
Обеспечивающие средства
Приборы и материалы для исследования - электрические аспира-
торы, воздуходувки, пылемеры, различные пробоотборники, кониметры,
фильтры марки АФА различной модификации. Весовое определение количества пыли, находящейся в воздухе, осуществляют с помощью установки, состоящей из шести основных частей:
1. Аспиратора (модель 822) - побудителя движения воздуха.
2. Пылевой камеры для создания искусственных условий запыленности воздуха.
3. Приспособлений для распыления навески пыли в пылевой камере.
4. Аллонжа (фильтродержатель) и соединительного шланга.
5. Фильтров.
6. Аналитических весов.
Примечание: На кафедре имеется стационарная установка, в которой совмещены все эти агрегаты.
Задание
1. Структура исследований: подразделяют исследования в промышленности и для научных целей. В промышленности исследуют запыленность воздуха в зоне дыхания работников на рабочих местах для специальной оценки условий труда или при составлении карты условий труда, а также при выбросах запыленного воздуха в атмосферу, по единой методике. В научных целях исследования запылённости воздуха осуществляют в зависимости от поставленной цели по соответствующим методикам, разрабатываемым отдельно к каждому виду исследования. Методы исследований: весовой, счётный, косвенный.
2. Методы исследования запыленности воздуха
При оценке условий труда, качества воздуха, степени его запыленности в зоне дыхания на рабочих местах используют три метода: весовой, счетный и косвенный.
Весовой метод. Он позволяет определить количество миллиграммов пыли в одном кубическом метре воздуха, для чего необходимо осадить пыль из определенного объема воздуха на фильтре и определять ее вес. В России и ряде других государств весовой метод является стандартным. При использовании весового метода требуется, по меньшей мере, одни сутки.
Расчет весовой концентрации пыли в мг/м 3 ведут по формуле
где т 1 и т 2 - вес фильтра до отбора и после отбора пробы, мг;
v - скорость отбора пробы по прибору, л/мин;
t - продолжительность отбора пробы, мин;
1000 - коэффициент пересчета объема воздуха, с л. на м 3 .
Весовой метод имеет несколько разновидностей в зависимости от материала поглотителя. Наиболее простой, удобный и более совершенный из них - метод с применением аналитических аэрозольных фильтров (АФА), в которых в качестве фильтрующего элемента использует фильтр Петрянова - ФП. Он состоит из равномерного слоя ультратонких волокон полимеров на марлевой подложке или без нее. Для исследования запыленности воздуха обычно применяет фильтры АФА-ВП-18 (иногда букву П опускают, например, АФА-В-18. «В» обозначает «весовой», цифры «18» или «ГО» указывают фильтрующую поверхность фильтров, см 2). В практике используют и другие марки фильтров АФА, например, АФА-БА-20, АФА-ХМ-20 и т.п., которые применяет для бактериальных, дисперсионных и химических анализов воздушной среды.
Кониметрия запыленного воздуха.
Во время отбора проб воздуха на фильтр иногда попадают крупные
частицы, не опасные для организма. Они при взвешивании искажают истинный результат. В то же время более мелкие частицы, представляющие
большую опасность для организма, часто не улавливаются фильтром. По
этому, наряду с применением весового метода, используют счетный (кониметрический) метод, который дает данные о величине и количестве
пылинок, содержащихся в воздухе. Известно, что через дыхательные пути
в организм человека заносятся пылинки размером до 10 мкм. В основе
метода лежит подсчет числа пылинок, содержащихся в 1 см 3 исследуемого воздуха. Метод служит дополнительной характеристикой к стандартному весовому методу.
Косвенные методы. Кроме весового и счётного методов, существуют косвенные, когда о запыленности судят по ряду показателей физических свойств запыленного воздуха или пыли (оптические свойства, электрозаряженность, отражение света, радиоактивность и т.п.). Контроль осуществляют такими приборами, как, например, фотопылемер Ф-1, радиометрический прибор ИЗВ-1, пылемер ДПВ-1 и др. Достоинство метода - быстрота анализа, т.е. немедленная оценка запыленности воздуха в мг/м 3 , простота обслуживания, доступность замера в любых точках помещения. Недостаток - довольно значительная погрешность (у некоторых приборов до 30%), зависящая от свойства пыли или газа, и узкая сфера применения на определенный вид или род пыля.
3. Методика проведения исследований
1. Изучить методику и приборы для определения запыленности воздуха.
2. Экспериментально определить количества пыли, находящейся в
одном кубическом метре воздуха; данные записать в протокол, таблица 1.1.
3. Сопоставить полученные результаты с требованиями ГН 2.2.5.1313-03 и дать гигиеническую оценку состояния воздушной среды в
зоне дыхания.
4. Используя полученные данные, определись область их применения.
Производственных помещений
Цель работы: определение концентрации пыли в воздухе весовым методом и санитарная оценка запыленности производственной среды.
Основные понятия и определения
Пылью называют дисперсную систему, состоящую из мельчайших твердых частиц, находящихся в газовой среде во взвешенном состоянии (аэрозоль) или осевших (аэрогель).
Пыль подразделяется на атмосферную и промышленную. Источниками образования промышленной пыли являются технологические процессы и производственное оборудование, связанное с измельчением (дробление, помол, резание) и поверхностной обработкой материалов (шлифование, полирование, ворсование и т.п.), транспортировкой, перемещением и упаковкой измельченных материалов и т.д. Атмосферная пыль включает промышленную (загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий) и естественную, возникающую при выветривании горных пород, вулканических извержениях, пожарах, ветровой эрозии пахотных земель, пыли космического и биологического происхождения (пыльца растений, споры, микроорганизмы). К промышленным предприятиям, выбрасывающим в атмосферу частицы пыли, относятся предприятия черной металлургии, теплоэнергетики, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, промышленности строительных материалов и др.
Гигиеническими нормативами ГН 2.2.5.686–98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и ГОСТ 12.1.005–88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» установлены предельно допустимые концентрации для более чем 800 различных веществ (в мг/м 3). ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны считается такая концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. В прил. 1 приведены ПДК веществ в воздухе рабочей зоны.
Пыль классифицируют по следующим признакам: по роду вещества, из которого состоят частицы, степени дисперсности (измельчения), степени вредного влияния на организм человека, взрыво- и пожароопасности.
По происхождению пыль подразделяют на три основных подгруппы:
1. Органическая:
Естественная (растительного происхождения – древесная, хлопковая, и животного – костяная, шерстяная);
Искусственная (пыль пластмасс, резины, смол, красителей и других синтетических веществ).
2. Неорганическая:
Металлическая (стальная, медная, свинцовая);
Минеральная (песчаная, известковая, цементная).
3. Смешанная.
По дисперсности пыль подразделяют на три группы:
1) видимая (размеры частиц более 10 мкм);
2) микроскопическая (0,25-10 мкм);
3) ультрамикроскопическая (менее 0,25 мкм).
Опасность пыли увеличивается с уменьшением размера пылинок, так как такая пыль дольше остается в виде аэрозоля в воздухе и глубже проникает в легочные каналы.
Вредность воздействия пыли на организм человека зависит от степени запыленности воздуха, характеризующейся концентрацией (мг/м 3), и различных свойств пыли: химического состава, растворимости, дисперсности, формы частиц и адсорбционной способности. По воздействию на организм пыль подразделяется на ядовитую и неядовитую.
В организм человека пыль проникает тремя путями: через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу.
В зависимости от состава пыль может оказывать на организм:
1. Фиброгенное действие – в легких происходит разрастание соединительной ткани, нарушающее нормальное строение и функции органа (кварцевая, породная).
2. Раздражающее действие на верхние дыхательные пути, слизистую оболочку глаз, кожу (известковая, стекловолокна).
3. Токсическое действие – ядовитые пыли, растворяясь в биологических средах организма, вызывают отравления (свинцовая, мышьяковистая).
4. Аллергическое действие (шерстяная, синтетическая).
5. Биологическое действие (микроорганизмы, споры).
6. Канцерогенное действие (сажа, асбест).
7. Ионизирующее действие (пыль урана, радия).
В легкие глубоко проникают пылинки размером от 0,1 до 10 мкм. Более мелкие выдыхаются обратно, а крупные оседают на слизистых оболочках полости носа, глотки, трахеи и выводятся наружу со слизью при кашле и чихании. Часть пыли задерживается в носу и носоглотке, вместе со слюной и слизью попадает в органы пищеварения. Более мелкие, не осевшие, пылевидные частицы при вдохе проникают в глубокие дыхательные пути, вплоть до ткани легких. В легких задерживаются частицы, не превышающие 7 мкм. При проникновении в дыхательные пути пыль может вызывать профессиональные заболевания – пневмокониозы (ограничение дыхательной поверхности легких и изменения во всем организме человека), хронические бронхиты, заболевания верхних дыхательных путей. Химический состав пыли определяет характер тех или иных профессиональных заболеваний. Например, при вдыхании угольной пыли возникает разновидность пневмокониоза – антракоз, алюминиевый алтинноз, свободного диоксида кремния SiO 2 – силикоз и т.д.
Попадая на кожу, пыль проникает в сальные и потовые железы и нарушает систему терморегуляции организма. Неядовитая пыль оказывает раздражающее воздействие на кожу, глаза, уши, дёсны (шероховатости, шелушение, угри, асбестовые бородавки, экземы, дерматиты, конъюктивиты и др.).
Растворимость пыли зависит от ее состава и удельной поверхности (м 2 /кг), поскольку химическая активность пыли в отношении организма зависит от общей площади поверхности. Сахарная, мучная и другие виды пыли, быстро растворяясь в организме, выводятся, не причиняя особого вреда. Нерастворимая в организме пыль (растительная, органическая и т.п.) надолго задерживается в воздухоносных путях, приводя в отдельных случаях к развитию патологических отклонений.
Форма пылинок влияет на устойчивость аэрозоля в воздухе и поведение в организме. Частицы сферической формы быстрее выпадают из воздуха и легче проникают в легочную ткань. Наиболее опасны пылинки с зазубренной колючей поверхностью, так как они могут вызывать травмы глаз, ткани легких и кожи.
Адсорбционные свойства пыли находятся в зависимости от дисперсности и суммарной поверхности. Пыль может быть носителем микробов, грибов, клещей.
Пыли могут также приобретать электрический заряд за счет адсорбции ионов из воздуха и в результате трения частиц в пылевом потоке, что увеличивает их вредное воздействие. Неметаллическая пыль заряжается положительно, а металлическая – отрицательно. Разноименно заряженные частицы притягиваются друг к другу и оседают из воздуха. При одинаковом заряде пылинки, отталкиваясь одна от другой, могут долго витать в воздухе. Заряженные частицы дольше задерживаются в легких, чем нейтральные, тем самым увеличивается опасность для организма.
Негативным свойством многих видов пыли является их способность к воспламенению и взрыву. В зависимости от величины нижнего предела воспламенения пыли подразделяются на взрывоопасные и пожароопасные. К взрывоопасным относятся пыли с нижним пределом воспламенения до 65 г/м 3 (сера, сахар, мука), к пожароопасным – пыли с нижним пределом воспламеняемости выше 65 г/м 3 (табачная, древесная и др.).
Для защиты от пыли на производстве применяется комплекс санитарно-гигиенических, технических, организационных и медико-биологических мероприятий. Эффективными средствами защиты являются: внедрение комплексной механизации и автоматизации производственных операций с автоматическим или дистанционным управлением и контролем, герметизация оборудования, приборов и коммуникаций, размещение опасных узлов и аппаратов вне рабочих зон, замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми, применение местных отсосов от оборудования и аппаратуры, автоблокировка пусковых устройств технологического и санитарно-гигиенического оборудования, гидрообеспыливание. Эти средства относятся к общим методам защиты работающих и оборудования от пыли. В качестве индивидуальных средств защиты от пыли используются респираторы, противогазы, пневмошлемы, пневмомаски, непроницаемая противопыльная спецодежда, защитные очки и т.п. Важную роль играют также защита временем, ультрафиолетовое облучение в фотариях, щелочные ингаляции, проведение медосмотров, соблюдение личной гигиены, применение специального питания.
Воздух рабочей зоны (пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного и временного пребывания работающих) очищается следующими способами: при сухом разломе материалов устанавливают улавливатели взвешенной в воздухе пыли, применяют пневматическое транспортирование полученного продукта, обеспечивают отсасывание (аспирацию ) пыли из-под укрытий в местах ее образования. Создаваемое при аспирации разрежение в укрытии, соединенном с воздуховодом вытяжной вентиляции, не позволяет загрязненному воздуху поступать в воздух рабочей зоны. Отсосы от оборудования и аппаратуры выполняют сблокированными с пусковым устройством основного оборудования. Перед выбросом в атмосферу или рабочее помещение запыленный воздух подвергают предварительной очистке.
Важным показателем работы обеспыливающего оборудования является степень очистки воздуха:
где m 1 и m 2 – содержание пыли в воздухе соответственно до и после очистки, мг/м 3 ; V 1 и V 2 – объем воздуха соответственно до и после очистки, м 3 .
Очистка воздуха от пыли может быть грубой (задерживается крупная пыль – размеры частиц более 100 мкм), средней (задерживается пыль с размером частиц менее 100 мкм, а ее конечное содержание не должно быть более 100 мг/м 3) и тонкой (задерживается мелкая пыль (до 10 мкм) с конечным содержанием в воздухе приточных и рециркуляционных систем до 1 мг/м 3). Обеспыливающее оборудование подразделяется на пылеуловители и фильтры . К пылеуловителям относятся пылеосадочные камеры, одиночные и батарейные циклоны, инерционные и ротационные пылеуловители. Фильтры в зависимости от принципа действия классифицируют на электрические, ультразвуковые, масляные, матерчатые, рукавные и др. (см. рис. 2.1–2.3).
| А | Б |
 |
Рис. 2.1. Пылеуловительные камеры:
а – простая; б – лабиринтная
Рис. 2.2. Схема циклона:
1 – входной патрубок; 2 – дно конической части; 3 – центробежная труба
Рис. 2.3. Электрический (а ) и ультразвуковой (б ) фильтры:
1 – изолятор; 2 – стенка фильтра; 3 – коронирующий электрод; 4 – заземление;
5 – генератор ультразвука; 6 – циклон
Для определения качества воздуха на рабочем месте существуют методы контроля, которые подразделяются на две группы: первая – с выделением дисперсной фазы из аэрозоля (весовой и счетный методы), вторая – без выделения дисперсной фазы из аэрозоля (фотоэлектрические, электрометрические, радиационные и оптические методы). Наиболее часто применяются весовой и счетный методы. Обычно в практике инспекторского контроля предпочтение отдают весовому методу.
Весовой метод
Весовой метод является наиболее гигиенически обоснованным методом оценки запыленности воздуха рабочей зоны. Он положен в основу действующей системы стандартов безопасности труда (ССБТ) как стандартный. Сущность метода заключается в том, что определенный объем запыленного воздуха пропускают через высокоэффективный фильтр и по увеличению массы и объему профильтрованного воздуха рассчитывают массовую концентрацию пыли:
где с – массовая концентрация пыли, мг/м 3 ; G n – масса пыли, осевшей на фильтре, мг; V 0 – объем профильтрованного воздуха, приведенного к нормальным условиям (температуре 0 о С и барометрическому давлению B 0 = 760 мм рт. ст.), м 3 .
, (2.2)
где P 0 , P – барометрическое давление, Па, соответственно при нормальных и рабочих условиях (P 0 = 101325 Па, P = B×133,322 Па); Т – температура воздуха в месте отбора пыли, о С; V – объем воздуха, пропущенного через фильтр при температуре Т и давлении В , м 3 ,
где w
– объемная скорость просасывания воздуха через фильтр, л/мин;
t
– продолжительность отбора пробы, мин.
Счетный метод
В ряде отраслей промышленности предъявляются повышенные требования к чистоте воздушной среды, например для изготовления радиоэлектронной аппаратуры, кинофотоматериалов, медицинских препаратов и т.п. Здесь действуют ведомственные нормы к качеству воздуха, которые устанавливают предельно допустимые концентрации пыли в счетных показателях, выражающихся в числе частиц на литр или на см 3 . Контроль запыленности воздуха в этом случае осуществляется счетным методом. Сущность его заключается в предварительном выделении пыли из воздуха и осаждении ее на предметных стеклах с последующим подсчетом числа частиц с помощью микроскопа. Разделив определенное расчетом число частиц на объем воздуха, из которого они осаждены, получают счетную концентрацию пыли (частиц/л):
,
где К п – количество полей зрения (клеток сетки) в 1 см 2 окуляра микроскопа; n ср – среднее количество пылинок в одном поле зрения, определенное на основе подсчета в пяти различных клетках; F – площадь основания емкости, из которой осаждены пылинки, см 2 ; V, h – объем и высота этой емкости соответственно, см 3 и см.
Для определения счетной концентрации пыли применяются кониметры, состоящие из увлажнительной трубки, поршневого насоса, приемной камеры и предметного стекла, поточные ультрамикроскопы ВДК, фотоимпульсные приборы и др. Наиболее распространен автоматический счетчик частиц типа АЗ-2М, позволяющий одновременно с замером счетной концентрации определять дисперсный состав пыли.
Похожая информация.
