Способы определения пыли в воздухе производственных помещений
Определение количества пыли в воздухе производится весовыми и счетными методами.
1. Методы, основанные на определении весового содержания пыли из определенного объема воздуха посредством просасывания его через фильтры, называются аспирационными. Они более точные и получили наибольшее распространение, особенно при определении запыленности воздуха в закрытых помещениях.
Методы осаждения пыли из воздуха путем естественного оседания на определенную площадь называются седиментационными, применяются для характеристики степени и качества загрязнения атмосферного воздуха.
В санитарной практике при применении аспирационного метода обычно пользуются фильтром, приготовленным из гигроскопической или стеклянной ваты. Для приготовления ватного фильтра берут стеклянную трубку длиной около 10 см с диаметром широкого отверстия в 20 мм и узкого 10 мм (аллонж), наполняют ватой и высушивают при 105 градусов до постоянного веса. Через нее просасывают определенный объем воздуха, после чего аллонж высушивают, взвешивают. Разница в весе аллонжа определяет содержание пыли во взятом объеме исследуемого воздуха. Рассчитывают количество пыли на 1 м 3 воздуха.
Количество пыли в атмосферном воздухе в жилых районах города не должна превышать 0,25 мг/ м 3 , в промышленных районах — 1 мг/м 3 . В жилых помещениях- 1-2 мг/м 3 . В производственных для нетоксической пыли- 4-15 мг/м 3 .
2. Счетные методы:
Определяется число пылинок, содержащихся в единице объема воздуха, обычно в 1 мл. Число пылинок в 1 мл. атмосферного воздуха в жилых кварталах не должно быть более 50, в промышленных — более 200.
Седиментационный способ выделения пыли из воздуха (метод осаждения) применяется при определении степени запыленности атмосферного воздуха.
Стеклянные банки с диаметром отверстия 15-20 см устанавливают в деревянных ящиках на высоте 2-3 м от поверхности земли в различных пунктах города с учетом розы ветров, на разном состоянии от источников загрязнения воздуха: на самом предприятии в 0,5 км от него с наветренной стороны и на расстоянии 0,5; 1; 1,5; 2 и 2,5 км с подветренной стороны. Банки через 1-2 недели заменяют новыми и таким образом пыль собирается в течении определенного периода времени. Желательно, чтобы этот период охватывал все 4 сезона года. Собранные пробы пыли взвешивают и затем вычисляют, сколько оседает пыли в граммах на 1 кв.м. поверхности за 24 часа или на 1 кв.км за один год в тоннах.
Качественный анализ пыли — определяется природа, форма, размеры пылинок, их токсичность и механизм вредного действия на организм человека. Важнейшим санитарным показателем является степень дисперсности пылевых частиц. Наибольшее санитарное значение имеют пылевые частицы с размером менее 10 микрон, причем, в легочные альвеолы больше всего проникают и задерживаются в них частицы пыли с диаметром 0,3 — 5 микрон. Формы пылевых частиц изучаются под микроскопом и по микрофотограммам. Важным свойством пыли в гигиеническом отношении является растворимость её в воде. Для токсической пыли увеличение растворимости сопровождается повышением её вредного действия.
Методы отбора проб воздуха на запыленность
В зависимости от цели измерения определяются максимально разовые и среднесменные концентрации пыли по массе частиц с помощью приборов — пылемеров разной конструкции.
Используются фильтры заводского изготовления, которые взвешивают до и после отбора проб на аналитических весах.
Объем протянутого воздуха приводят к нормальным условиям. На листе отбора проб пыли необходимо измерять температуру, барометрическое давление и влажность воздуха. Затем рассчитывают концентрацию пыли в мг\м 3 .
Оценка пылевого фактора проводится путем сравнения полученных значений с предельно допустимыми концентрациями. Для силикозоопасной пыли ПДК находится в пределах до 1 мг\ м 3 при наличии в пыли свободного диоксида кремния более 70 % и 2 мг\м 3 . при содержании его от 10 до 70 %, для остальных видов фабричной пыли — в пределах от 3 до 10 мг\ м 3 .
Профилактика пылевой патологии
1. Законодательные меры по охране труда.
2. Гигиенические меры (установление ПДК и контроль их соблюдения).
3. Предварительные и периодические медосмотры
4. Герметизация, механизация, автоматизация пылевых работ.
5. Рациональная система вентиляции.
6. Введение в горнорудной промышленности мокрого бурения, сухих пылеуловителей.
7. Средства индивидуальной защиты (противопылевые респираторы, шлемы).
Источник
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
Определение запыленности воздуха счетным методом
Для определения концентрации пыли счетным методом используется микроскоп – кониметр фирмы «Цейс» (рис. 3).
Рис. 3. Кониметр фирмы “Цейс”:
1 – воздушный насос с камерой; 2 – микроскоп; 3 – подставка; 4 – предметное стекло;
5 – всасывающая камера
Этот метод является нестандартным, поскольку концентрация пыли определяется в частицы на см 3 (ч/см) 3 и позволяет определить форму и размер частиц пыли. Оптика микроскопа обеспечивает 200-кратное увеличение, что позволяет подсчитать частицы размером 0,5 мк. Для учета разных концентраций пыли, насос имеет два всасываемых объема 5см 3 и 2,5 см 3 .
Для лучшей наглядности при рассмотрении пылевого пятна окуляр снабжен микроскопом (рис. 4) с квадратными делениями с интервалом 10 мкм, для определения размера частиц. В микрометре предусмотрены 2 перекрещивающиеся линии, проходящие через центр поля зрения. Углы, образуемые этими линиями секторов, равны каждый 22,5°, так что расположенная между обеими линиями площадь составляет точно 45 °, т.е. восьмую долю общей площади. Поэтому, в случае быстрого анализа по методу приближенного расчета пылевых пятен, достаточно лишь подсчитать частицы, которые находятся в пределах обоих секторов, и умножить полученную сумму на 8.
Рис. 4. Предметное стекло микроскопа-кониметра.
Порядок выполнения анализа.
1. Для получения пробы пыли запыленный воздух из насоса 1 (см.рис3) направляется на предметное стекло микроскопа 2, покрытое специальным клеем. Пылинки прилипают к стеклу, затем их рассматривают под микроскопом (рис. 4). Внимание!Проба пыли уже установлена в кониметр! Не раскручивать!
2. Номер пробы установлен против красной отметки. Произведена настройка резкости микроскопа. Рассмотреть пробу пыли. Определить форму частиц.
3. Определить количество. Подсчитав число пылевых частиц в двух малых секторах, умножив полученное число пылинок на 8, получить общее число пылевых частиц в пробе.
4. Определить число пылевых частиц в 1 см 3 по формуле
,
где m – число пылевых частиц, ч/см 3 ;
n – общее количество пылевых частиц в пробе;
v – объем воздуха, см 3 .
5. Определить размер частиц пыли, сравнивая со стороной квадрата. Например, пылинка 1 (см.рис.4) имеет форму эллипса, т. е. один ее диаметр равен длине стороны клеточки – 10мкм, другой диаметр равен 5мкм, значит, размер пылинки составит 10мкм (принимаем больший размер). Пылинка 2 имеет вид точки – принимаем ее размер 0,1мкм.
6. Определить минимальный и максимальный размер пылевых частиц в пробе.
7. Сделать выводы: классифицировать пыль по размеру; по форме; определить воздействие пыли на организм работающего.
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
