Существует множество отраслевых документов описывающее пылевую обстановку в помещении. Это СНИПы, ГОСТЫ и рассматривают они ее со своих, профессиональных точек зрения. Но нигде в них нет цифр ограничивающих содержание пыли в бытовых и офисных помещениях. Это вызвано в первую очередь тем, что в отделке помещениях этих категорий используются самые разные материалы. А именно от применяемых отделочных материалов, материалов применяемых в оборудовании помещений и конструкции помещений (вентиляции и кондиционирования). А установив нормативы по пыли для бытовых и офисных помещений проектировщики рискуют не уложиться в них.

В 2004 году введен в действие наиболее широкий документ определяющий нормативы по содержанию в воздухе пыли. Это "Межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 14644 -1-2002, Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды, Часть 1, Классификация чистоты воздуха".

Вот такое длинное и незамысловатое название. Для нас, в данном случае интересна табл. 1. из раздела 3.

Ранее существовал ГОСТ Р 50776-95, который отличается нормированием содержание микроорганизмов (см. табл.1 выделенный розовым цветом столбец), а значения количества пыли не округлены.

Учитывая, что нам нужны ориентиры по концентрации пыли, данные этих двух ГОСТ" ов сведены в одну таблицу.

Таблица 1, классы чистоты по взвешенным в воздухе частицам для чистых помещений и чистых зон

Класс N ИСО (N - классификационное число)	Максимально допустимая концентрация частиц, частиц/м 3 , с размерами равными или большими следующих значений, мкм						МК
	0,1	0,2	0,3	0,5	1,0	5,0
Класс 1 ИСО	10	2	нд	нд	нд	нд	нд
Класс 2 ИСО	100	24	10	4	нд	нд	нд
Класс 3 ИСО	1000	237	102	35	8	нд	нд
Класс 4 ИСО	10000	2370	1020	352	83	нд	нд
Класс 5 ИСО	100000	23700	10200	3520	832	29	5
Класс 6 ИСО	1000000	237000	102000	35200	8320	293	50
Класс 7 ИСО	нк	нк	нк	352000	83200	2930	100
Класс 8 ИСО	нк	нк	нк	3520000	832000	29300	500
Класс 9 ИСО	нк	нк	нк	35200000	8320000	293000	нк
Из-за неопределенностей, возникающих при счете частиц, при классификации следует использовать значения концентрации, имеющие не более трех значащих цифр

нк - счетная концентрация частиц данного размера для данного класса не контролируется,

нд - частиц данного и большего размера в воздухе не должно быть,

МК - предельно допустимое число микроорганизмов, шт/м 3

Я пока не нашел данных относящихся к категории по чистоте воздуха в бытовых и офисных помещении. Хотя мне попадались нормативы для чистых помещений лечебных учреждений.

И зная о жестком нормировании содержания пыли в воздухе чистых производственных помещений имеющих категорию, можно сделать вывод, что классы (категории) 7, 8, 9 наиболее близки к офисным (7, 8) и бытовым (9) помещениям.

Заключение

Хотя ГОСТ определяет категорию "для чистых помещений и чистых зон" нас интересует класс ИСО 9, как (на мой взгляд) наиболее близкий к бытовым помещениям и Класс ИСО 7 и 8 для офисных помещений оборудованных кондиционированием и фильтрацией воздуха соответственно.

Приведенные цифры могут использоваться только как ориентиры при проведении оценочных расчетов по воздушным фильтрам электронной и вычислительной техники и ее эксплуатационных регламентов.

Для точных расчетов следует применять значения уровней запыленности указанные в паспортах помещений, где расположена аппаратура.

К сведению Количество пыли в атмосферном воздухе может быть весьма различным. В местности со сплошным зеленым массивом, над озерами и реками количество пыли в воздухе составляет менее 1 мг/м 3 , в промышленных городах - 3-10 мг/м 3 , в городах с неблагоустроенными улицами - до 20 мг/м 3 . Размеры частиц колеблются от 0,02 до 100 мкм. Санитарные нормы СССР-(СН 245-71) ограничивают среднесуточную предельно допустимую концентрацию нетоксичной пыли ей атмосферном воздухе населенных мест 0,15 мг/м 3 , однако в действительности концентрация пыли часто бывает больше, поэтому лучше исходить из опытных данных о степени загрязнения воздуха в конкретном районе. Концентрация взвешенных веществ в атмосферном воздухе Новосибирска превышает Предельно Допустимые Концентрации. Если ПДК – 0,15 мг/м³, то в 2004 году было 0,26 мг/м³, в 2005 г. – 0,21 мг/м³, а в 2006г. – 0,24 мг/м³. В центре столицы Эстонии Таллине, зарегистрирована концентрация тонкой пыли до 0,07 мг/м 3 . В Англии воздуху городов, в которых жилые кварталы с каминным отоплением сочетаются с крупными промышленными предприятиями, свойственно пылесодержание до 0,5 мг/м 3 , В США концентрация пыли в воздухе достигла 1,044 мг/м 3 , В ФРГ наибольшая концентрация пыли отмечалась в городах Рура - до 0,7 мг/м 3 . Основную опасность для человеческого организма представляют именно частицы размером от десятых долей микрометра до 10 и в особенности до 5 мкм. Структура пыли бытовых помещений и офисов отличается от атмосферной пыли и пыли производственных помещений и существенно зависит от их отделки и оборудования и мебели размещенных в помещении.

Подготовил А.Сорокин,

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И РАБОЧИХ ЗОН

Методические указания к выполнению лабораторной работы

Барнаул 2004 г

УДК 613.646: 613.14/15

Определение запыленности воздуха производственных помещений и рабочих зон: Методическое пособие/ Сост.: A. M. Маркова, ; под редакцией.- Барна4. - 12с.

Методические указания содержат сведения о действии пыли на организм человека, методику определения и оценки концентрации пыли в воздухе производственных помещений.

Предназначены для лабораторных занятий со студентами всех специальностей.

© Алтайский государственный аграрный университет

Определение запыленности воздуха в производственных помещениях

ЦЕЛЬ РАБОТЫ : Изучить методику определения и оценки концентрации пыли в воздухе рабочей зоны

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Ознакомиться с классификацией пыли и действием ее на организм человека

2. Изучить методику определения запыленности в производственных помещениях

3. Определить запыленность воздуха в рабочей зоне согласно заданию

Оборудование : 1. Аспиратор для отбора проб воздуха - модель 822

2. Весы аналитические

3. Фильтры АФА-В-18, АФА-В-10

4. Патрон для фильтра (аллонж)

5. Резиновые трубки

6. Экспериментальная установка

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЫЛИ

Во многих производствах в силу особенностей технологического процесса, применяемых способов производства, характера сырьевых материалов, промежуточных и готовых продуктов и многих других причин образуется пыль, загрязняющая воздух помещений и рабочих зон. Следовательно, находящаяся в воздухе пыль становится одним из факторов производственной среды, определяющих условия труда работающих.

Пылью называют измельченные или полученные иным путем мелкие частицы твердых веществ, витающие (находящиеся в движении) в воздухе рабочей зоны. Пыль может находиться в двух состояниях: взвешенной в воздухе (аэрозоль) и осевшей на поверхности стен, оборудования, осветительных приборов (аэрогель).

Характер и выраженность вредного действия, прежде всего, зависят от химического состава пыли, который, главным образом, определяется ее происхождением. Важное значение имеет классификация пыли по размеру частиц (дисперсности). Она определяет устойчивость частиц в воздухе и глубину проникания в органы дыхания.

Таблица 1

Классификация производственной пыли

По способу образования	По происхождению	По дисперсности
Возникает при разрушении твердых пород (бурение, дробление, размол), транспортировке и упаковке сыпучих материалов , механической обработке изделий (шлифовка, полировка и др.)	I . Органическая: а) растительная (злаки, волокна и др.) б) животная (шерстяная, кожаная и др.) в) микроорганизмы и продукты их распада г) искусственная (пластмассовая, пыль красителей и др.)	I . Видимая Имеет размер свыше 10 мкм и быстро выпадает из воздуха II . Микроскопиче ская Имеет размер от 10 до 0,25 мкм и медленно выпадает из воздуха
II . Аэрозоль конденсации Возникает при испарении и последующей конденсации в воздухе паров металлов и неметаллов (электросварка, испарение металлов при электроплавке и других технологических процессах)	II . Неорганическая: а) минеральная (кремниевая, силикатная и др.) б) металлическая (пыль железа, цинка, свинца и др.) III . Смешанная: а) минерально-металлическая (например, смесь пыли железа и кремния) б) органическая и неорганическая (например, пыль злаков и почвы)	III . Ультрамикро скопическая Имеет размер менее 0,25 мкм, длительно витает в воздухе, подчиняясь законам броуновского движения

По способу образования различают пыли (аэрозоли) дезинтеграции и конденсации. В практических целях производственную пыль классифицируют по способу образования, происхождению, размерам частиц - дисперсности (табл. 1).

2. ДЕЙСТВИЕ ПЫЛИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Вредное влияние производственной пыли на здоровье рабочих зависит от многих факторов.

Различные виды пыли вследствие разных физико-химических свойств представляют различную опасность для работающих и во всех случаях оказывают неблагоприятное действие на организм.

Воздействие нетоксической пыли на органы дыхания вызывает специфическое заболевание, называемые пневмокониозом.

Пневмокониозы - собирательное название, включающее в себя пылевые заболевания легких от воздействия всех видов пыли (силикоз, силикатоз, антракоз).

Наиболее распространенной и тяжелой формой пневмокониоза считается силикоз от выделения пыли, содержащей двуокись кремния. Силикатозы возникают у лиц, работающих в условиях воздействия пыли силикатов, в которых двуокись кремния находится в связанном состоянии с другими соединениями, антракоды - при выдыхании угольной пыли.

Промышленная пыль может приводить к развитию профессиональных бронхитов , пневмоний, астматических ринитов и бронхиальной астмы. Под влиянием пыли развиваются конъюнктивиты, поражения кожи - шероховатость, шелушение, утолщение, огрубение, угри, асбестовые бородавки, экземы, дерматиты и др. Систематическая работа в условиях воздействия пыли предопределяет повышенную заболеваемость рабочих с временной нетрудоспособностью , что связано со снижением защитных иммунобиологических функций организма. Действие пыли могут усугублять тяжелый физический труд, охлаждение, некоторые газы (SO3), приводящие при комбинированном влиянии к более быстрому возникновению и усилению тяжести пневмокониоза. Аэрозоли металлов (ванадий, молибден, марганец, кадмий и др.), пыль ядохимикатов при несоблюдении гигиенических условий труда у рабочих могут вызывать профессиональные заболевания.

Электрозаряженность пылевых частиц влияет на устойчивость аэрозоля и биологическую его активность. Частицы, несущие электрический заряд, в 2-8 раз дольше задерживаются в дыхательном тракте. Электрозаряженность пылинок влияет на активность фагоцитоза (Прим. Фагоцитоз - одна из защитных реакций организма, заключающаяся в активном захвате и поглощении живых клеток и неживых частиц одноклеточными организмами или особыми клетками многоклеточных организмов - фагоцитами.).

Контроль за наличием и содержанием пыли в воздухе рабочей зоны является важнейшей задачей. При анализе производственного процесса должны быть установлены источники и причины образования пыли, дана гигиеническая оценка с учетом качественного состава и количества ее в определенном объеме воздуха. На основании этого оценивается значение пылевого фактора, при необходимости привлекаются сведения о состоянии здоровья рабочих и эти данные позволяют обосновать оздоровительные мероприятия .

Кроме гигиенического значения пылевыделение имеет и другие отрицательные стороны: оно наносит экономический урон, ускоряя износ оборудования и ведя к потере ценных материалов, ухудшает общесанитарное состояние производственной среды, в частности, уменьшает освещенность вследствие загрязнения окон и осветительной арматуры. Некоторые виды пылей - угольная, сахарная и др. могут способствовать возникновению пожаров и взрывов.

3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

3.1. Общие положения

Для проведения мероприятий по созданию здоровых и безопасных условий труда и выбора их оптимального варианта на каждом рабочем месте, где образуется пыль, следует периодически контролировать ее концентрацию. В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» периодичность контроля (за исключением веществ с остронаправленным механизмом действия) устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества: для I класса - не реже 1 раза в 10 дней, II класса - не реже 1 раза в месяц, III и IV классов - не реже 1 раза в квартал. При возможном поступлении в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией о превышении ПДК. При установленном соответствии содержания вредных веществ III, IV классов опасности уровню ПДК допускается проводить контроль не реже 1 раза в год.

При определении содержания пыли в рабочей зоне пробы воздуха отбирают на высоте примерно 1,5 м. (что соответствует зоне дыхания) в непосредственной близости к месту работы. Для оценки распространения пыли по помещению пробы воздуха отбирают также в так называемых нейтральных точках, т. е. на некотором расстоянии (1-3-5 м и более) от мест образования пыли, а также в проходах.

Иногда запыленность воздуха необходимо определить для оценки эффективности существующих или реконструированных обеспыливающих устройств. В этих случаях пробы воздуха отбирают до и после их установки во включенном и выключенном состоянии. В период отбора проб воздуха обязательно регистрируются условия отбора: температура и барометрическое давление воздуха на рабочем месте, вид выполняемой операции, факторы, которые могут повлиять на запыленность воздуха (открытые или закрытые фрамуги, включенная или выключенная вентиляция и др.), время и длительность отбора, скорость протягивания воздуха.

Для определения концентрации пыли в воздухе и ее состава используют различные методы, которые можно разделить на две группы:

прямые, основанные на предварительном осаждении пылевых частиц (фильтрационные, седиментационные и др.) с их последующим взвешиванием;

косвенные (механический, вибрационно-частотный, электрический, радиационный и др.). Они обеспечивают определение массовой концентрации пыли на основе измерения, либо перепада давления на фильтрующем материале при прокачивании через него запыленного воздуха, либо частоты (амплитуды) вибрации, либо тока смещения, возникающего в результате трения частиц пыли о стенки корпуса первичного преобразователя, либо интенсивности проникающей радиации через фильтр с пылью и т. д.

Полученное разовое или среднее значение концентрации пыли сравнивают с ПДК (табл. 2).

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации (ПДК)

пыли в воздухе рабочей зоны

(ГОСТ 12.1.005-88)

	Величина ПДК, Мг/м3	Преимущественное агрегатное состояние	Класс опасности	Особенности действия на организм
1. Пыль, образуемая при ра боте с:
известняком, глиной, карбидом кремния (карборунда), цементом, чугуном
2. Пыль растительного и животного происхождения:
а) зерновая
б) мучная, древесная и др. (с примесью диоксида кремния менее 2%)

Продолжение таблицы 2

в) лубяная, хлопчатобумажная, льняная, шерстяная, пуховая и др. (с примесью диоксида кремния менее 2%
г) с примесью диоксида кремния от 2-10%
3. Углерода пыли:
а) коксы: каменноугольный, пековый, нефтяной, сланцевый
б) антрацит с содержанием в пыли до 5% диоксида кремния
в) другие ископаемые угли с содержанием свободного диоксида кремния до 5%
4. Пыль стеклянного и минерального волокон
5. Пыль табака, чая
6. Нитроаммофоска
7. Калия нитрат
8. Калия сульфат

Примечание: а - аэрозоль;

А - вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях;

Ф - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.

3.2. Определение запыленности массовым методом

Наиболее распространенный массовый метод определения концентрации пыли основан на прокачивании заданного объема загрязненного воздуха через фильтр, определении привеса пыли на фильтре и последующем вычислении концентрации пыли в воздухе. Полнота поглощения вредных веществ, загрязняющих воздух рабочей зоны, должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88 и устанавливаться экспериментально.

В качестве фильтрующего материала чаще всего используют аэрозольные фильтры АФА с дисками из ткани ФП (фильтр Петрянова) и ФПП (фильтр перхлорвиниловый Петрянова) с высокой степенью фильтрации (близкой к 100%) за счет своих электростатических свойств. Чаще всего применяют фильтры, выполненные в виде дисков площадью 10 и 18 см, которые закрыты защитными подложками и вложены в пакет из полиэтилена (АФА-В-10, АФА-В-18).

Для протягивания запыленного воздуха через фильтр применяют аспиратор М-822 (рис. 1), работающий от переменного тока напряжением 220 В.

Рис. 1. Аспиратор М-822М для отбора проб воздуха:

1 - корпус аспиратора; 2 - ротаметры; 3 - ручка регулятора расхода просасываемого воздуха; 4 - всасывающие штуцеры ротаметра; 5 - соединительный шланг; 6 - аллонж (патрон); 7 - разгрузочный клапан; 8 - тумблер; 9 - лампочка

В корпусе аспиратора 1 размещены: электродвигатель с воздуходувкой и четыре ротаметра 2, используемых для отбора проб воздуха на содержание пыли. Объем протягиваемого воздуха за единицу времени регулируют ручкой вентилей 3. Всасывающий штуцер 4 ротаметра с помощью резинового шланга 5 соединяют с аллонжем (патроном) 6, представляющий собой полый конус с гнездом и гайкой для крепления в нем фильтра. Разгрузочный клапан 7 служит для предотвращения перегрузки электродвигателя при отборе проб воздуха с малыми скоростями и облегчения пуска аппарата. Прибор включают в работу тумблером 8. При этом загорается лампочка 9 шкал ротаметров и поплавки в них поднимаются потоком воздуха, показывая его расход.

3.3. Практическое задание

На основе изучения методики определения запыленности массовым методом определить концентрацию пыли с помощью лабораторной установки (рис. 2).

Рис. 2. Схема установки для определения запыленности воздуха:

1 - пылевсасывающее устройство (насос); 2 - ротаметр; 3 - пылевая камера; 4 - фильтр; 5 - аллонж (патрон); 6 - соединительный шланг; 7 - ручка регулятора расхода просасываемого воздуха

Последовательность взятия проб воздуха на запыленность:

Взвесить чистый фильтр;

Установить на ротаметре выбранный расход воздуха;

Установить фильтр в патрон;

Подсоединить патрон к пылевой камере;

Включить пылевсасывающий прибор и засечь время;

По истечению установленного времени прибор выключить;

Результаты занести в протокол отчета и сделать выводы;

Привести рабочее место в порядок.

Отбор пыли на фильтр

Фильтр 4 в защитном кольце (рис. 2) вставить в патрон и закрепить в нем прижимной гайкой. Аналогичные операции проводят и для фильтра в кассете. Соединить патрон резиновой трубкой с пылевой камерой 3. На месте взятия пробы аллонж 5 (патрон) укрепить в штатив (или другим способом в зависимости от местных условий) и соединить резиновыми трубками 6 последовательно с ротаметром 2 и пылевсасывающим устройством 1.

Включить аспирационный прибор и установить выбранный расход воздуха по ротаметру с помощью ручки вентиля 7.

Начало и конец отбора отмечают по часам или секундомеру.

В течение всего времени проб отбора необходимо по ротаметру следить за скоростью движения воздуха через аппаратуру.

Продолжительность взятия пробы зависит от степени запыленности воздуха, скорости отбора пробы и необходимой навески пыли на фильтре. Время отбора проб воздуха для токсической пыли составляет 15 мин, для веществ преимущественно фиброгенного действия - 30 мин. За это время отбирают одну или несколько проб через равные промежутки времени, вычисляют среднее значение. Продолжительность отбора пыли можно определить и расчетным путем по формуле:

Влажность" href="/text/category/vlazhnostmz/" rel="bookmark">влажности от 30 до 80% составляет 1 мг.

После окончания взятия пробы патрон с фильтром отключают зажимом от аспирационного прибора и вынимают из патрона фильтр с отобранной пробой. Фильтр складывают пополам пылью внутрь, помещают в среду, в котором он находился до взятия пробы.

При отборе проб на каждый фильтр ведется протокол, записывается дата, место и условия взятия проб воздуха, номер фильтра, скорость и продолжительность взятия пробы.

Расчет концентрации пыли

Фактическую концентрацию пыли рассчитывают по формуле:

https://pandia.ru/text/80/369/images/image006_49.gif" width="147" height="47 src=">

где V - скорость просасывания воздуха по ротаметру, л/мин;

Р - атмосферное давление воздуха в момент отбора пробы, кПа;

t - температура воздуха в момент отбора, оС.

Полученные результаты и значение ПДК Сдоп занести в протокол отчета и сделать выводы о запыленности воздушной среды в месте отбора пробы.

Протокол отчета

Таблица 1

Условия отбора пыли

Таблица 2

Результаты измерения

Вопросы для самоконтроля:

1. Классификация пыли

2. В чем заключается действие пыли на различные организмы человека?

3. Методы определения запыленности воздуха

4. В чем заключается принцип работы аспиратора?

5. В чем заключается методика определения запыленности воздуха массовым методом?

6. Как подготовить аспиратор к работе?

7. Как подготовить фильтры к отбору проб?

8. Виды применения фильтров и их отличие?

10. Требования к условиям отбора пробы

11. Как определить время взятия пробы?

12. Какова цель оценки запыленности воздуха рабочей зоны?

ЛИТЕРАТУРА К РАБОТЕ

1. Каспаров труда и промышленная санитария. - М.; «Медицина». 1977.-С-106-128.

2. ГОСТ 12.1.016-79 Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ.

3. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

4. Р 21.2.755-99 2.2 Гигиена труда. Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Руководство. Минздрав России. Москва 1999 г.

Исследование производственной пыли имеет важное гигиеническое значение. Оно позволяет определить источники и причины, постоянство или периодичность образования пыли, ее количественную и качественную характеристику, выявить значение пыли в развитии профессиональных заболеваний и обосновать профилактические мероприятия.

При санитарном исследовании пробы воздуха берут на рабочем месте в зоне дыхания рабочего, а также на расстоянии не более 1-1,5 м, на высоте 1,5 м от пола (почвы) с учетом моментов наибольшего пылеобразования. При оценке эффективности обеспыливающих устройств пробы воздуха отбирают в момент работы или выключения вентиляции или в воздуховоде перед фильтром и после него.

Периодический гигиенический контроль предполагает кратковременное разовое измерение концентрации пыли. Постоянный контроль осуществляется с помощью автоматических приборов и систем или индивидуальными пылеотборниками. Разрабатываются автоматические системы с дистанционной передачей информации и автоматическим управлением средствами борьбы с пылью. Экспресс-пылемеры - портативные приборы, измеряющие концентрацию пыли за период до 5 минут.

Приборы, аппаратура и устройства, используемые при проведении пылевого контроля на производстве: аспиратор, автоматический пробоотборник, концентратомер радиоизотопный, дозиметр пыли индивидуальный, пробоотборник индивидуальный, пробоотборные устройства.

Среднесменные концентрации - это концентрации аэрозоля, определяемого по результатам отбора проб в зоне дыхания рабочих или в рабочей зоне за период не < 75% продолжительности смены (при основных и вспомогательных технологических операциях, перерывах в работе). Эти концентрации определяются в соответствии с периодичностью медицинских осмотров, а также при изменении технологического процесса, санитарно-технических устройств. Полученные данные обрабатываются графоаналитическим и расчетным методами.

Определение содержания пыли в воздухе весовым методом (гравиметрия).

Метод является точным и объективным. Через аналитический фильтр просасывается определенный объем воздуха, массу всей пыли рассчитывают по привесу фильтра. Для поглощения аэрозолей из воздуха используют фильтры из тонких волокон - аналитические фильтры аэрозольные (АФА) из ткани. Фильтры АФА обладают высокой задерживающей способностью, практически полностью задерживают аэрозоли. Изготавливают круглые аналитические фильтры АФА различных марок и специальные стандартные патроны (аллонжи), куда вставляются фильтры. Для отбора проб воздуха применяют аспираторы. Электрический аспиратор состоит из воздуходувки, электромотора и реометров для определения скорости просасывания воздуха. С помощью электроаспираторов можно отобрать одновременно несколько проб со скоростью до 20 л/мин, но несколько проб со скоростью до 20 л/мин. При отсутствии источника электричества или во взрывоопасных условиях (шахтах), ряде химических предприятий используют эжекторный аспиратор. Исходя из целей, которые стоят во время исследования, устанавливается длительность отбора проб воздуха. Привес фильтра должен составлять не менее 1-5 мг и не более 25-50 мг.

Счетный метод (кониометрический) используется реже, чем весовой. Счетные показатели при оценке запыленности выражаются числом пылевых частиц в 1 см 3 воздуха. При этом проводится определение степени дисперсности пыли с использованием микроскопа. Для характеристики дисперсности пыли определяют процентное содержание частиц, имеющих размеры до 2 мкм, 2-5 мкм, 6-10 мкм и больше 10 мкм. Чаще используют метод микроскопии просветленных фильтров АФА или препаратов, приготовленных по методу экранирования или осаждения. При экранировании предметное стекло помещают в вертикальной плоскости, при осаждении - в горизонтальной плоскости. Через определенный промежуток времени на него накладывают покровное стекло и производят исследование под микроскопом. Метод просветления проводится следующим образом: фильтр укладывают фильтрующей поверхностью на предметное стекло и держат в течение нескольких минут над парами ацетона, подогреваемого на водяной бане. Ткань фильтра расплавляется, на стекле фиксируются пылевые частицы. Затем производят микроскопирование пыли, при этом используют объектив - микрометр и окулярный микрометр. Подсчитывают не менее 100 пылевых частиц, определяют их размеры. Одновременно описывают морфологию пылевых частиц, их конфигурацию, характер краев.

Самостоятельная работа студентов

Определение запыленности учебной аудитории весовым способом.

1. Подготовить электроаспиратор для отбора проб пыли.
2. Подготовить фильтры к работе. Взвесить фильтр на торсионных весах, вложить его в бумажную обойму, на которой записать вес фильтра.
3. Вставить фильтры в аллонжи и при помощи резиновой трубки соединить их с аспиратором (две параллельные пробы).
4. Наметить точки отбора проб воздуха с учетом определения запыленности воздуха.
5. Измерить и записать температуру воздуха в помещении и атмосферное давление.
6. Подключить электроаспиратор к электросети.
7. Установить штатив с фильтрами в горизонтальной
   плоскости в месте забора пробы пыли.
8. Включить электроаспиратор, отрегулировать скорость протягивания воздуха (по верхнему краю поплавка реометра), установить ее на уровне 15 л/мин.
9. Длительность отбора проб воздуха - не менее 30 минут.

10. После забора проб воздуха отключить электроаспиратор, взвесить фильтры, записать время отбора проб пыли.

11. Определить привес фильтра (ДQ). Из массы фильтра после взятия пробы (Q) вычитают первоначальную массу (Q 0): ДQ=Q –Q 0 .

12. Определить объем протянутого при отборе пробы воздуха (при данной температуре): V t = vt,

где v - скорость протягивания воздуха, л/мин; t - время протягивания воздуха,

13. Объем протянутого при отборе пробы воздуха приводится к нормальным условиям:

V 0 = Vt · 273 · B

(273 + t) · 760

где t - температура воздуха в помещении, °С;

В - барометрическое давление в момент отбора, мм. рт. ст.

14. Определить весовую концентрацию пыли:

X = ∆Q · 1000 мг/м 3 .

v Составить заключение о соответствии запыленности санитарным требованиям.

Ситуационная задача

В литейном цехе на рабочем месте обрубщика запыленность воздуха составляет 30 мг/м 3 , при содержании свободной двуокиси кремния 70%. Местная вытяжная вентиляция представлена в виде решетки от стола.

Проведен медосмотр рабочего С, по профессии - обрубщик, возраст 45 лет, стаж работы в цехе 10 лет. Предъявлял жалобы на кашель без мокроты, одышку при физическом напряжении. Перкуторно обнаружен легочный звук с коробочным оттенком, преимущественно в нижних отделах легких. Дыхание жесткое с наличием сухих хрипов. Рентгенологически обнаружено: легочные поля умеренно эмфизематозны, легочный рисунок деформирован преимущественно в нижних отделах легких, на фоне которого определяются единичные узелковые образования.

Вопросы:

Укажите оздоровительные мероприятия.

Эталон ответа:

Условия труда - неблагоприятные. На это указывают: превышение ПДК свободной двуокиси кремния в 15 раз, неэффективная вентиляция.

У рабочего - силикоз I стадии.

Необходимо проведение технологических санитарно-технических, медико-профилактических мероприятий, направленных на снижение уровней запыленности в данном производстве.

ПРОТОКОЛ исследования и оценки запыленности воздуха

В __

наименование помещения, участка

Дата и время исследований _______________________________________

Исходный вес фильтра _____________________________________________

3. Вес фильтра после аспирации ______________________________________

4. Объем аспирированного воздуха ___________________________________

Объем воздуха, приведенный к нормальным условиям

__________________________________________________________________

Концентрация пыли в воздухе ___________________________________ мг/м 3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: указать - превышает ли обнаруженное содержание пыли ее ПДК для воздуха рабочей зоны (применительно для нетоксической пыли или с учетом химического состава) ____________________________________

Определить дисперсность пыли путем отсчета размеров пылинок

_____________________________________________________________

10. Заключение по дисперсности пыли _______________________________

_____________________________________________________________

Контрольные вопросы:

Классификация производственной пыли.

Физико-химические свойства производственных аэрозолей.

Этиологическое значение пыли в развитии различных заболеваний.

Как классифицируются пневмокониозы?

Какие проводятся оздоровительные мероприятия для профилактики пылевых заболеваний?

Охарактеризовать весовой метод оценки промышленной пыли.

Охарактеризовать счетный метод оценки промышленной пыли.

Контрольно-обучающие тесты:

1. Скорость оседания аэрозоля зависит от:

а) электрозаряженности;

б) консистенции;

г) удельного веса.

2. Аэрозоли дезинтеграции чаще имеют форму:

а) кристаллов;

б) шарообразную;

в) глыбок.

3. Наиболее патогенными для легочной ткани являются аэрозоли с размером частиц:

а) 0,3-0,4 мкм;

б) 1-2 до 5 мкм;

в) более 5 мкм.

4. Какой из названых пневмокониозов возникает при действии органической пыли?

а) сидероз;

б) биссиноз;

в) силикоз;

г) асбестоз.

5. Основные изменения рентгенологической картины при силикозе:

а) усиление и деформация легочного рисунка;

б) мелкоузловые образования;

в) уплотнение корней легких;

г) «обрубленность» корней легких;

д) фиброз.

6. Агрессивность пыли увеличивается от большого содержания:

а) асбеста;

б) угольной пыли;

в) талька;

г) свободной двуокиси кремния.

7. Больной предъявляет жалобы на кашель, одышку, боль в груди, слабость. В легких: эмфизема, бронхит, сухой плеврит. Рентгенологически – явления межуточного склероза. Какое профессиональное заболевание вызывает эти явления?

а) асбестоз;

б) антракоз;

в) силикоз.

8. При морфологической картине в легких узелковая форма пневмосклероза характерна при:

а) талькозе;

б) сидерозе;

в) силикозе;

г) асбестозе.

9. Какие мероприятия являются наиболее радикальными при борьбе с пылью?

а) технические;

б) санитарно-технические;

в) медико-профилактические.

10. Индивидуальные приспособления для защиты органов дыхания от пыли:

а) фильтрующие противогазы;

б) шланговые противогазы;

в) марлевые повязки;

г) респираторы.

Практическая работа

Методы определения запыленности воздуха

Запыленность воздуха можно определить гравиметрическим (весовым), счетным (микроскопическим), фотометрическим и некоторыми другими методами.

Удаление пыли из воздуха может быть осуществлено различными способами: аспирационным, основанной на просасывании воздуха через фильтр; седиментационными, основанный на процессе естественного оседания пыли на стеклянные пластинки или банки с последующим подсчетом массы пыли, осевший на 1 м поверхности; с помощью электроосаждения, принцип которого заключается в том, что создается электрическое поле большого напряжения, в котором пылевые частицы электризуются и притягиваются к электродам.

В санитарно-гигиенической практике основным методом определения запыленности принят гравиметрический метод, потому что при постоянстве химического состава первичное значение имеет масса пыли, задержалась в организме человека. Определение только массы пыли не дает полной картины его вредности для человека и технологического процесса, так как при одинаковой массе может быть разный химический, гранулометрический состав пыли, что сказывается на его воздействии на человека, оборудования и технологии. Полная характеристика пыли состоит из его массы, содержащейся в единице объема воздуха, химического и дисперсного состава.

Счетный (микроскопический) метод дает возможность определить общее количество пылевых частиц в единице объема воздуха и соотношение их размеров. Для этого пыль, содержащаяся в определенном объеме воздуха, осаждают на стекло, покрытое прозрачной клейкой пленкой. Под микроскопом определяют форму, количество и размеры пылевых частиц.

Качественную характеристику пыли определяют фотометрическим методом с Помощью текущего ультрафотометра, которым регистрируются отдельные пылевые частицы с помощью сильного бокового света.

Для отделения пыли от воздуха применяются различные фильтры, которые задерживают пылевые частицы размером до 0,1 мкм и более, в зависимости от размера пор фильтра. Такие фильтры выпускаются во многих странах. Материал фильтров может быть различным в зависимости от его назначения: целлюлоза, синтетические материалы, асбест (для определения горючих частиц пыли). Также применяются комбинированные фильтры. Выпускаются специальные фильтры, пропитанные иммерсионных маслом, что делает их прозрачными - это и позволяет дополнительно делать микроскопические исследования пыли.

В Украине чаще всего применяются фильтры АФА (аналитический фильтр аэрозольный) круглой формы с плоскостями фильтрации 3; 10, 20 см2, которые имеют опорное кольцо, фильтрующий элемент и защитное бумажное кольцо с выступлением. Фильтрующий элемент состоит из равномерного слоя ультратонких волокон из полимера на марлевой основе или без нее (фильтр Петрянова). Фильтры позволяют работать с ними без предварительного подсушивания через гидрофобные свойства полимера.

Методы нормализации состава воздуха рабочей зоны

Существует много различных способов и мер, предназначенных для поддержания чистоты воздуха производственных помещений в соответствии с требованиями санитарных норм. Все они сводятся к конкретным мерам:

1. Предотвращение проникновения вредных веществ в воздухе рабочей зоны за счет герметизации оборудования, уплотнения соединений, люков и отверстий, совершенствование технологического процесса.

2. Удаление вредных веществ, попадающих в воздух рабочей зоны, за счет вентиляции, аспирации или очистки и нормализации воздуха с помощью кондиционеров.

3. Применение средств защиты человека.

Герметизация и уплотнение являются основными мерами по совершенствованию технологических процессов, в которых используются или образуются вредные вещества. Применение автоматизации позволяет вывести человека из загрязненного помещения в помещение с чистым воздухом. Совершенствование технологических процессов позволяет заменять вредные вещества безвредными, отказываться от применения пылящих процессий, заменять твердое топливо на жидкое или газообразное, устанавливать газ, пылеуловители в технологический цикл и др.

При несовершенства технологии, когда избежать проникновения вредных веществ в воздух не удается, применяют их интенсивное удаление с помощью вентиляционных систем (газ, пар, аэрозоли) или аспирационных систем (твердые аэрозоли). Установка кондиционеров воздуха в помещениях, где есть особые требования к его качеству, создает нормальные микроклиматические условия для работающих.

Особые требования предъявляются к помещениям, где проводятся работы с вредными веществами, пылящих. Так, пол, стены, потолок должны быть гладкими, легко мыться. В цехах, где выделяется пыль, регулярно делают влажную или вакуумное уборки.

В помещениях, где нельзя создать нормальные условия, соответствующие нормам микроклимата, применяют средства индивидуальной защиты (313).

Согласно ГОСТ 12.4.011-87 "ССБТ Средства защиты работающих. Классификация", все 313, в зависимости от назначения, делятся на следующие классы: изолирующие костюмы, средства защиты органов дыхания, одежда специальная защитная, средства защиты ног, средства защиты рук, средства защиты головы, средства защиты лица, средства защиты глаз, средства защиты органов слуха, средства защиты от падения с высоты и другие меры предосторожности, защитные дерматологические средства, средства защиты комплексные.

Эффективное применение 313. зависит от их правильного выбора и условий эксплуатации. При выборе необходимо учитывать конкретные условия производства, вид и длительность воздействия вредного фактора, а также индивидуальные особенности человека. Только правильное применение 313 может максимально защитить работающего. Для этого работники должны быть ознакомлены с ассортиментом и назначением 313.

Для работы с ядовитыми и загрязняющих веществ пользуются спецодеждой - комбинезонами, халатами, фартуками и др.; для защиты от кислот и щелочей - резиновой обувью и перчатками. Для защиты кожи, рук, лица, шеи применяют защитные кремы и пасты: антитоксические, водостойкие, Жиростойкие. Глаза от возможных ожогов и аэрозолей защищают очками с герметичной оправой, масками, шлемами.

К средствам индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) относятся респираторы, промышленные противогазы и изолирующие дыхательные аппараты, применяемые для защиты от вредных веществ (аэрозолей, газов, паров), находящихся в окружающей воздухе.

По принципу действия СИЗОД подразделяются на фильтрующие (применяются при наличии в воздухе свободного кислорода не менее 18% и ограниченного содержания вредных веществ) и изолирующие (при недостаточном для дыхания содержания в воздухе кислорода и неограниченного количества вредных веществ).

По назначению фильтрующие СИЗОД делятся на:

противопылевые - для защиты от аэрозолей (респираторы ШБ-1, "Лепесток", "Кама", "Снежок", У-2К, РП-К, "Астра-2", Ф-62Ш, РПА и др.);

противогазовые - для защиты от газопароподибних вредных веществ (респираторы РПГ-67А, РПГ-67В, РПГ-67КД, противогазы марок А, В, КД, Г, Е, СО, М, БКФ и др.);

газопылезащитные - для защиты от парогазоподибних и аэрозольных вредных веществ одновременно (Респираторы Ру 60М, "Снежок ПГ", "Лепесток-Г");

изолирующие аппараты - бывают шланговые и автономные.

Изолирующие шланговые аппараты предназначены для работы в атмосфере, содержащий менее 18% кислорода. Они имеют длинный шланг, по которому подается воздух для дыхания с чистой зоны. Недостатки их в том, что дыхательный шланг мешает работать, не позволяет свободно двигаться (противогаз шланговый ПШ-И без принудительной подачи воздуха, длина шланга 10 м; ПШ-2 с воздуходувкой - обеспечивает работу двух человек одновременно, длина шлангов 20 м; респиратор для художников РМП-62; пневмошлемы ЛИЗ-4, ЛИЗ-5, миотом-49 - работают от компрессорной воздушной линии).

Изолирующие автономные дыхательные аппараты работают от автономного химического источника кислорода или от баллонов с воздухом или дыхательной смесью. Они предназначены для выполнения спасательных работ или эвакуации людей из загазованной зоны.

Саморятивиик шахтный малогабаритный ШСМ-1. Имеет химический источник кислорода. Срок пользования 20-100 минут в зависимости от интенсивности расходования кислорода (энергозатрат), вес 1,45 кг.

Респиратор изолирующий вспомогательный РВЛ-1. Имеет баллон со сжатым кислородом и регенеративный химический патрон для регенерации кислорода. Работает 2:00, вес 9 кг.

Респиратор "Урал-7". Принцип действия такой же, как в респиратора РВЛ-И, но он более габаритный. Действует 5:00, весит 14 кг. Носится за плечами, масс амортизационные устройства для удобства ношения.

Респиратор Р-30 имеет такую ​​же систему жизнеобеспечения, и приведенный выше. Рассчитан на 4:00 действия, весит 11,8 кг.

Дыхательный аппарат АСВ-2 состоит из 2-х воздушных баллонов, маски или загубника, шланга, редуктора, имеет манометр для контроля за давлением воздуха, предохранительный клапан и др. Предназначен для защиты органов дыхания в условиях загрязненной атмосферы.

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:

(5)

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.

(6)

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.

(9)

В случае К ост1 >ПДК, остаточная запыленность определяется по формуле:

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).

Контрольные вопросы:

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.