Тема: «Исследование запыленности воздуха рабочих помещений»

Цель работы:

1. Дать санитарно-гигиеническую оценку запыленностивоздуха рабочих помещений.

2. Получить навыки работы с прибором аспиратор типа 822.

Приборы и оборудование:

1. Лабораторная установка ОТ-1 (пылевая камера). 2. Респиратор ШБ-1 "Лепесток". 3. Переносной аспиратор типа 822 Санкт-Петербургского НИИ гигиены труда. 4. Аллонж для фильтров. 5. Фильтры типа АФА-В-10. 6. Барометр. 7. Термометр. 8. Психрометр МВ-4М. 9. Навеска пыли. 10. Весы.

I. Теоретическая часть.

Пыль — это характеристика раздробленности вещества на мельчайшие частицы, способные длительное время находиться в воздухе или в производственных газах во взвешенном состоянии (аэрозоль). Осевшая на стенах помещений или оборудовании пыль называется аэрогель.

Попадая в организм человека через органы дыхания, пыль может вызвать тяжелые заболевания: пневмоконикозы (силикоз, силикатоз и др), пылевой бронхит, бронхиальную астму, пневмонию и др. Воздействуя на слизистую оболочку глаз, носа, пыль вызывает их воспаление. Попадая на кожу, пыль может привести к закупорке потовых желез, фурункулёзу, экземе и другим заболеваниям.

Особую опасность представляют пыли с частицами размером менее 5 мкм, так как они находятся во взвешанном состоянии в воздухе и способны глубоко проникать в дыхательные пути.

Биологическое действие пыли зависит от ее химического состава, а фиброгенное — от содержания свободно двуокиси кремния.

Кроме вредных концентраций пыли для здоровья человека существуют и взрывоопасные концентрации пыли (мучная и сахарная пыль).

Концентрацию пыли в воздухе и её состав определяют:

а) аспирационным методом, который основывается на прохождении запыленного воздуха сквозь фильтры;

б) седиметационным способом, который основывается на естественном осаждении пыли под действием гравитации;

в) электроосаждением, которое достигается за счет создания поля высокой частоты, в котором частицы пыли электризуются и притягиваются к электродам.

В санитарно-гигиенической практике основным методом определения запыленности является гравиметрический, потому что при постоянном химическом составе первоочередное значение имеет масса пыли, которая задерживается в организме человека. Но для полной характеристики запыленности и ее гигиенической оценки, кроме весового содержания пыли в воздухе, необходимо определить ее дисперсный состав и содержание в нем свободного оксида кремния.

Дисперсный состав пыли представляет собой один из факторов, который определяет вредное действие пыли на организм человека. Для характеристики дисперсности пыли определяют содержание частичек пыли в процентах, размеры которых до 2,0 мкм, 2,0,..., 5,0 и более 10 мкм.

Размер (диаметр) частичек пыли определяют с помощью измерительного микроскопа в специально приготовленных пылевых препаратах. Сначала через фильтр марки АФА пропускают воздух, запыленность которого исследуется. Потом кладут фильтр фильторовальной поверхностью на очищенное и обесжиренное стекло и несколько минут выдерживают в парах ацетона. Фильтрующий материал фильтра расплавляется и создает прозрачную пленку, в которой под микроскопом хорошо видны частицы пыли. С помощью бинокулярного микроскопа определяют размеры не менее чем 100 частичек пыли, постоянно изменяя поле зрения, и записывают полученные результаты в таблицу. Потом определяют удельный вес каждой из ранее определенных фракций в процентах.

Качественную характеристику пыли можно получить также и фотометрическим методом с помощью проточного ультрафотометра, который позволяет регистрировать отдельные частицы пыли с помощью интенсивного бокового потока света.

Для определения в пыли содержания свободного оксида кремния используют метод, который базируется на выборочном спекании его со смесью гидрокарбоната и хлорида натрия, разложении полученного силиката натрия и нахождении содержания ионов кремния в растворе по реакции создания кремниймолибденового комплексного соединения.

Количественное содержание пыли в воздухе рабочей зоны находят гравиметрическим методом, который заключается в пропускании через фильтр воздуха заданного объема, взвешивании отложенных на фильтре пылевых частичек и расчете на основании этих данных массовой концентрации пыли, мг/м³. Для этого применяются специальные аналитические аэрозольные фильтры марки АФА, которые состоят из фильтрующего элемента и защитных бумажных колец с выступами.

Для фильтрующих элементов используется материал ФП (фильтр Петрянова), созданный из равномерного слоя тонких полимерных волокон на марлевой подкладке. В лабораторной работе используется фильтр марки АФА-ВП-10 с площадью рабочей поверхности 10 см².

На рабочих местах пробы отбираются на уровне дыхания рабочих (1,5... 2 м) при помощи аспираторв с электроприводом или эжекторных. Последние используются в основном в взрывоопасных условиях. В электрических аспираторах типа 822 объемные скорости прокачки устанавливаются по показаниям ротаметров (по верхнему краю поплавка).

Время отбора пробы зависит от степени запыленности воздуха, скорости отбора пыли и рассчитывается по формуле:

где m — минимально необходимая навеска на фильтре, мг (1 мг для фильтра АФА-ВП-10); C — предельно допустимая концентрация пыли в воздухе, мг/м³; W — принятая объемная скорость прокачки проб на фильтр, л/мин.

Объем воздуха V_t, проходящего через фильтр, при температуре t и атмосферном давлении P в месте отбора пробы находят согласно принятым значениям W и t: V_t = W × t, л.

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.016-79 «Воздух рабочей зоны. Требования и методика измерения концентрации вредных веществ» этот объем приводится к условиям при 293 К (20^оС) и атмосферному давлению 101,3 кПа (760 мм рт.ст.) по формуле:

л

где V — объем воздуха, пропускаемого через фильтр, приведенный к нормальным условиям, л; Р — атмосферное давление мм рт. ст.; t — температура воздуха в месте отбора пробы, ^оС.

Массовую концентрацию пыли в воздухе, из которого отбирается проба, рассчитывают по формуле:

мг/л

где m₂ и m₁ — масса фильтров соответственно до и после отбора пробы, мг.

Среди мероприятий по защите воздуха рабочей зоны от пыли наиболее эффективны герметизация источников пыли, устройство вентиляции, установка изолированных кабин для операторов, устройство дистанционного управления и т.д.

В производственных условиях, где такими способами не удается снизить запыленность воздуха до ПДК, применяют средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД).

 

II. Ход выполнения

Лабораторная работа проводится на установке ОТ-1, предназначенной для имитации состава запыленной воздушной среды производственного помещения и дальнейшего определения концентрации пыли гравиметрическим способом.

Установка ОТ-1 (см. рис. 5.1) состоит из пылевой камеры 1 и примыкающего к ней приборного отсека.

В пылевой камере находится бункер-дозатор с пылью. При повороте ручки дозатора в камеру вводится порция пыли, которая развеивается вентилятором 14. Внутреннее пространство камеры подсвечивается фонарем15 ля того, чтобы через стекло визуально можно было наблюдать витание частиц пыли.

На дверцах пылевой камеры предусмотрено отверстие для подключения аллонжа (фильтроудерживателя или патрона) 9, в котором закреплен фильтр марки АФА-ВП-10.

Для пропуска через фильтр запыленного воздуха используется ротационный компрессор 12. Скорость отбора проб регулируется поворотом ручки регулятора и отсчитывается по шкале ротаметра 7.

Электрическая схема установки предусматривает питание лампы фонаря, двигателей компрессора и вентилятора и световую сигнализацию. Камера имеет блокировку, которая исключает возможность запуска вентилятора при открытой дверце камеры.

а)

б)

 

Рис. 5.1. Установка ОТ-1

а) общий вид; б) схема работы установки

1 — пылевая камера; 2 — приборный отсек; 3, 4, 5 — включатель вентилятора, компрессора, напряжения сети; 6 — штуцеры; 7 — ротаметр; 8 — регуляторы; 9 — аллонж; 10 — бункер-дозатор; 11 — отверстие для аллонжа; 12 — ротационный компрессор; 13 — электродвигатель; 14 — вентилятор; 15 — фонарь; 16 — окно; 17 — световые сигнализаторы подачи напряжения.