Методы определения запыленности воздуха
Методы определения запыленности воздуха разделяют на две группы:
— с выделением дисперсной фазы из аэрозоля – весовой (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. После чего 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. 7.3).
Рис. 7.3. 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 на уровне 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 [6]:
, мг/м 3 (7.1)
где ΔР = Рк – Рн – масса уловленной фильтром пыли, мг; Рн и Рк – масса фильтра АФА соответственно до и после аспирации, мг; Vзам – 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 условиях Vзам, из которого выделили пыль на фильтре, к стандартным условиям (760 мм рт. ст. и 20 0 С):
, м 3 (7.2)
Тогда концентрация пыли в воздухе при стандартных условиях:
, мг/м 3 (7.3)
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.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Исследование запыленности воздушной среды
Печатается по решению РИС НовГУ
Цель работы: определение в воздухе производственных помещений концентрации пыли весовым методом.
Рецензент Канд. техн. наук
Исследование запыленности воздушной среды
производственных помещений: Метод, указания, /сост.: , |], ; НовГУ, Великий Новгород, 2005.- 8 с.
Рассмотрены методы определения в воздухе производственных помещений концентраций пыли.
Методические указания предназначены для студентов всех специальностей.
© Новгородский Государственный Университет, 2005
Производственной пылью называют частицы твёрдых веществ, образующихся при различных производственный процессах (дроблении, размоле, транспортировки, просеивании, подаче в аппараты, расфасовке, затаривании и т. д.) и способные более или менее длительное время находиться во взвешенном состояний воздухе.
Продолжительность нахождения частиц во взвешенном состоянии зависит от их величины и прочности. Величина частиц бывает самых различных размеров» В зависимости от размеров пылевые частицы подразделяются: пыль с частицами размером 10 мкм, оседающими в неподвижном воздухе с возрастающей быстротой — крупнодисперсное облако или пылевой туман; с частицами размером 10-0,1 мкм, медленно оседающими в неподвижном воздухе — среднедисперсная пыль; с частицами менее 0,1 мкм, почти не оседающими и быстро рассеивающимися в окружающей среде — мелкодисперсная.
Физико-химические свойства пыли характеризуется её происхождением и методом образования (размельчением, конденсацией, сгоранием). По происхождению пыль бывает: органическая и неорганическая. К органической относят пыль растительного (древесная, льняная, мучная), животного (шерстяная, волосяная, размолотых костей), химического (пластмасс, химических волокон и других органических продуктов) происхождения. К неорганической пыли относят пыль металлов (медная, чугунная, алюминиевая), различных минералов (известковая, цементная; асбестовая и др.). Пыль, состоящая из органических и неорганических частиц — называется смешанной.
По воспламеняемости и взрывоопасное™ пыль разделяют на негорючую (песчаная, асбестовая и др.), горючую (древесная» хлопковая) и взрывоопасную (угольная, алюминиевая, магниевая, мучная, сахарная и др.).
По химическому составу пыль может быть токсичной и нетоксичной (раздражающей). Токсичная пыль (свинцовая, хромовая, марганцевая и др.) попадая в органы пищеварения даже в относительно малом количестве, вызывает интоксикацию (отравление). Раздражающая паль — известковая, цементная и др. могут вызвать раздражения слизистой оболочки глаз. Возможны и кожные заболевания — особый
вид экземы. По дисперсности — наибольшую опасность для организма представляет мелкодисперсная пыль (частицы размером менее 0,1мм). Они не задерживается в верхних дыхательных путях, а, проникая в • лёгкие оседают в них и приводят к развитию патологического процесса, который получил название пневмокониоза. Пневмокониозы пылевые заболевания лёгких. Наиболее распространёнными являются: силикоз, вызванный воздействием кварцевой пыли, антракоз — угольной, сидероз — железосодержащей, астестоз — асбестовой, амониликоз — алюминиевой, талокоз — талькозой. Наибольшей агрессивностью из перечисленных видов пыли обладает кварцевая пыль.
Государственным комитетом Совета Министров СССР по стандартам от 01.01.01г, утверждён ГОСТ 12.1.005-88. «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» В нём приведены предельно-допустимые концентраций (ПДК) пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений» мг/м3.
Под предельно-допустимой концентрацией (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны понимается концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 ч, или другой продолжительности, но не более 41ч. в неделю в течение всего рабочего времени не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современным методом исследования в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующего поколений.
Основные меры по снижению запылённости среды заключаются в герметизации производственных процессов, сопровождающихся пылевыделением, устройстве местных отсосов непосредственно у источников пылевыделения, автоматизация и роботизация технологических процессов с выделением большого количества пыли.
В связи с этим необходимо регулярно проводить исследование воздушной среды в данных производственных условиях. При исследовании отбирается проба воздуха непосредственно на рабочем месте, у источника пыли в окружающей атмосфере.
II. Основные методы исследования
Исследование пыли проводят весовым, счётным, электрическим и фотоэлектрическим методами.
Сущность способа заключается а том, что точно измеренный объём исследуемого воздуха пропускается через фильтр, заложенный в пылеприёмник (аллонж). Этот способ определения запылённости воздуха в России является основным. Фильтры могут быть из гигроскопической ваты, обеззоленные бумажные фильтры, фильтры АФА-В10, АФА-В-18, АФА-В-20 и другие.
Недостатки фильтров из гигроскопической ваты:
1) большие затраты времени на подготовку и обработку аллонжей;
2) необходимость протягивания через аллонж большого объём
воздуха; 3) большие затрата времени для отбора проб;
3) относительно низкая точность взвешивания, ввиду их большого
веса.
Недостатки использования обеззоленных бумажных фильтров: в основном те же, что и ватных фильтров, но кроме того, эти фильтры нельзя применять при определении запылённости воздуха на угольных, сланцевых и других шахтах, в которых пыль горит или её вес изменяется при прокаливании.
Аспирационный фильтр аналитический АФА-В, предназначенный для определения запылённости воздуха весовым способом, изготовляется из фильтрованной противопылевой ткани ФПП-15, имеющей заряд статического электричества. Для удобства обращения края фильтров спрессовываются, и они помещаются в защитные кольца. После отбора проб рекомендуется фильтры выдержать, перед взвешиванием в эксикаторе в течение 30 мин (если влажность высокая была при отборе).
Приборы для протягивания воздуха через фильтр.
В качестве этих приборов широкое распространение получили эжекторы, работающие от сети сжатого воздуха, электрические воздуходувки аспирационные эжектроные приборы типа АЭР-4М и ФЭРА.
Счётным методом, кроме определения числа пылинок, содержащихся в 1см3 воздуха, определяется также и дисперсный состав пыли, т. е. крупность пылинок, также форма пылинок. Этим способом обычно пользуются при определении эффективности различных средств
борьбы с пылью. Сущность способа заключается в осаждении из определённого объёма воздуха пыли на стекле и исследовании её под микроскопом.
Для отбора проб пользуются конденсационно-ударным счетчиком пали №1, счётчиком ТВ К, счётчиком НИТРИзолото СН-2 и другие.
Определения концентрации пыли заключается в осаждения её в * электрическом поле высокого напряжения и последующем счёте частиц > под микроскопом.
Наиболее простым методом, позволяющим производить систематический контроль запылённости на рабочее месте, является этот метод, при помощи пылемера ФПГ-б, основанном на принципе измерения ослабления монохроматического параллельного пучка световых лучей, проходящего через слой запылённого воздуха,, с помощью сернисто-серебряного фотоэлемента и гальванометра.
III. Описание лабораторной установки.
Определяется концентрация пыли в объёме воздуха Весовой метод — наиболее простой и надёжный способ определения концентрации пыли. Пробы отбираются просасыванием — воздуха ротационной установкой через специальные аналитические аэрозольные фильтры АФА-В №18 или АФА — В — 10 («В» — означает «весовой», а 18 и 10 — величина фильтрирующей поверхности в см2). С помощью ротационной установки ПРУ — 4, можно отбирать одновременно четыре пробы, из них две — со скоростью прохождения воздуха от 1 до 25 л/мин м две — со скоростью 0,3-1,0 л/мин. Фильтром улавливаются содержащиеся в воздухе пылевые частицы. Зная количество примесей, задержавшихся на фильтре, скорость и время просасывания воздуха через данный фильтр, можно определить количество пыли в единице объёма воздуха по формуле:
q\ -вес чистого фильтра, мг.; j
q2 — вес запылённого фильтра, мг.;
VQ — объём воздуха, прошедшего через фильтр, м3
Vt — объём. протянутый через фильтр при температуре и
давлении в условиях опыта;
В — барометрическое давление в месте отбора пробы,
t — температура воздуха в месте отбора пробы, °С
Основные части установки:
1. установка ПРУ-4
2. камера, в которой искусственно создаётся запылённая
производственная среда
3. весы аналитические
4. муфельная печь
Весовой анализ запылённости воздушной среды
1. Предварительно просушенный в сушилке и взвешенный на
аналитических весах специальный фильтр (АФА) поместить в
фильтродержатель и плотно закрепить.
2. Соединить фильтродержатель резиновой трубкой со штуцером
аспиратора.
3. Создать запылённость в пылевой камере (вручную или
вентилятором)
4. Проверить исправность электрической сети и в присутствии
преподавателя включит аспиратор и одновременно секундомер,
отсчёт скорости прохождения воздуха через фильтр производят
по верхнему краю поплавка на шкале аспиратора. Протягивание
воздуха через фильтр продолжают 1-2 мин.
5. Выключить аспиратор и отсоединить фильтродержатель от
камеры.
6. Извлечь пинцетом фильтр, складывая его пополам пылью
внутрь и вторично взвесить.
7. По соответствующим приборам снять показания
барометрического давления и температуры воздуха.
8. Полученные в результате анализа и расчётов данные занести в
протокол.
V. Техника безопасности при выполнении работы
1. Перед экспериментом проверить исправность заземляющего
провода корпуса ПРУ-4.
2. Все приборы для установки держать под напряжением и в
действии только во время эксперимента, а в перерывах —
выключать.
VI. Контрольные вопросы
1. Что такое производственная пыль и каковы её размеры?
2. Как классифицируется пыль по характеру действия на организм
человека?
3. Какие методы исследования воздуха на запылённость и
применяемые приборы?
4. Какова сущность весового метода и его преимущества?
5. Что представляет из себя схема установка для весового метода
анализа пыли?
6. Устройство ПРУ-4.
7. Какие меры безопасности при выполнении работа?
8. Что такое ПДК пыли в воздухе рабочей зоны?
9. Какова сущность счётного метода, его преимущества?
VII. Оформление и содержание отчёта
1. Титульный лист
3. Схема установки
4. Краткое описание установки и приборов
5. Результаты измерений предоставить протоколом № 1.
6. Заключение о санитарно-гигиеническом режиме в данных
производственных условиях
8. Дата и подпись студента, выполнившего работу.
1. и др. Охрана труда в машиностроении. М.:
Машиностроение, 19с.
2. Долин по технике безопасности. М.:
Машиностроение, 1983
3. ГОСТ 12.1005-88, ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие
санитарно-гигиенические требования. М.: издательство
стандартов, 1988. 32с.
2. Основные методы исследования
3. Описание лабораторной установки
4. Порядок выполнения работы
5. Техника безопасности при выполнении работы
Источник
