Контроль за соблюдением среднесменных пдк

3.1. Контроль за соблюдением среднесменной ПДК проводится применительно к определенной профессиональной группе или конкретному работнику. Для характеристики профессиональной группы среднесменную концентрацию определяют не менее чем у 10% работников данной профессии.

3.2. Среднесменные концентрации измеряют как для рабочих основных профессий, так и для вспомогательного персонала, которые по характеру работы могут подвергаться действию вредных веществ (слесари, ремонтники, электрики и др.).

3.3. Измерение среднесменных концентраций приборами индивидуального контроля проводится при непрерывном или последовательном отборе в течение всей смены, но не менее 75 % ее продолжительности, при условии охвата всех производственных операций, включая перерывы (нерегламентированные), пребывание в операторных и др. При этом количество отобранных за смену проб зависит от концентрации вещества в воздухе и определяется методом контроля. Для достоверной характеристики воздушной среды необходимо получить данные не менее чем по трем сменам.

3.4. Среднесменную концентрацию можно определить на основе отдельных измерений с учетом всех технологических операций (основных и вспомогательных) и перерывов в работе. Количество проб при этом зависит от числа технологических операций, их длительности, но, как правило, должно быть не менее пяти. В этом случае среднесменная концентрация рассчитывается как концентрация средневзвешенная во времени смены (раздел 4 настоящей методики) или определяется на основе обработки результатов пробоотбора графоаналитическим методом (раздел 5 настоящей методики).

3.5. Периодичность контроля среднесменных концентраций устанавливается по согласованию с учреждениями санэпидслужбы и, как правило, должна соответствовать периодичности медицинского осмотра. При изменении техпроцесса, оборудования, санитарно-технических устройств среднесменную концентрацию следует измерить вновь.

4. Расчетный метод определения среднесменной концентрации

4.1. Все операции технологического процесса, их длительность (включая нерегламентированные перерывы), длительность отбора каждой пробы и соответствующие ей концентрации вносят в таблицу П 9.1 (графы 1,2,3,4 соответственно). Если работник в течение смены выходит из помещения или находится на участках, где заведомо нет контролируемого вещества, то в графе 2 отмечают, чем он был занят, а в графе 5 ставят “0”. В графу 5 вносят результаты произведения концентрации вещества на время отбора пробы.

4.2. В графу 6 вносят результаты расчета средней концентрации для каждой операции (К₀):

К_{1 ·} t₁ + К₂ · t₂ +... + К_n ·t _n

К _{0 = -----————————————————————} ,

. t ₁ + t ₂ +... + t _n

где: К₁, К₂,... К_{n -} - концентрации вещества,

t ₁, t ₂,... t _n - время отбора пробы.

4.3. По результатам средних концентраций за операцию (К₀) и длительности операции (Т₀) рассчитывают среднесменную концентрацию (К_сс) как средневзвешенную величину за смену:

где: К₀₁, К₀₂... К_0n - средняя концентрация за операцию;

Т₀₁, Т₀₂,... Т_0n - продолжительность операции

4.4. В графу 8 вносят статистические показатели, характеризующие процесс загрязнения воздуха рабочей зоны в течение смены.

4.5. Минимальная концентрация (К_мин) – минимальная концентрация определённая в течение всей рабочей смены.

4.6. Максимальная концентрация (К_макс) – максимальная концентрация, определённая в течение всей рабочей смены.

4.7. Среднесменная концентрация (К_сс) – средневзвешенная концентрация за всю рабочую смену, рассчитанная в соответствии с п.4.2.

4.8. Медиана (Ме) - 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:

; Ме=е^lnMe, где:

К₁, К₂,... К_{n -} - концентрации вещества в отобранной пробе,

t ₁, t ₂,... t _n - время отбора пробы.

4.9. Стандартное геометрическое отклонение (s_g) характеризующее пределы колебаний концентраций (аналогично п 5.8) s_g рассчитывается по формуле:

где К_сс – среднесменная концентрация

Ме – медиана.

Контроль содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Порядок осуществления контроля за содержанием вредных химических веществ и аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (АПФД) в воздухе рабочей зоны регламентируется «Общими методическими требованиями к организации и проведению контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны» («Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» Р 2.2.2006-05).

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводится путем измерения среднесменных (К_сс) и максимально разовых (К_м) концентраций и последующего их сравнения с предельно допустимыми значениями, представленными в документе «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (ГН 2.2.5.1313-03) (рис.1).

Наличие двух величин ПДК требует оценки условий труда как по минимальным, так и по среднесменным концентрациям; класс условий труда в этом случае устанавливается по более высокой степени вредности.

Среднесменная концентрация - это концентрация, усредненная за 8-часовую рабочую смену. Она определяется для характеристики уровней воздействия вещества в течение смены, расчета индивидуальной экспозиции (в том числе пылевой нагрузки), выявления связи изменений состояния здоровья работника с условиями труда.

Максимальная (максимально разовая) концентрация - концентрация вредного вещества при выполнении операций (или на этапах технологического процесса), сопровождающихся максимальным выделением вещества в воздух рабочей зоны, усредненная по результатам непрерывного или дискретного отбора проб воздуха за 15 мин для химических веществ и 30 мин для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия. Для веществ, опасных для развития острого отравления (с остронаправленным механизмом действия*, раздражающих веществ), максимальную концентрацию определяют из результатов проб, отобранных за возможно более короткий промежуток времени (как это позволяет существующий метод определения вещества).

Информация о максимальных концентрациях необходима для проведения инспекционного и производственного контроля за условиями труда, выявления неблагоприятных гигиенических ситуаций, оценки технологического процесса, оборудования, санитарно-технических устройств.

По среднесменным концентрациям (К_сс) контролируются аэрозоли преимущественно фиброгенного действия и канцерогены - бензол, кадмий, мышьяк, их неорганические соединения и др.

По максимально разовым концентрациям (К_м) контролируются биопрепараты, вещества с остронаправленным механизмом действия (азота диоксид, водород мышьяковистый, бром, фтор и др.), раздражающего действия (азотная кислота, аммиак, йод, серная кислота и др.), аллергены (никель, соли хромовой кислоты, гентамицин и др.).

По среднесменным (К_сс) и максимально разовым (К_м) концентрациям определяются все остальные химические вещества (рис.1).

Контроль воздуха осуществляется при характерных производственных условиях с учетом:

• * характера технологического процесса (непрерывный, периодический), температурного режима, количества выделяющихся вредных веществ и др.;
• * физико-химических свойств контролируемых веществ (агрегатное состояние, летучесть и др.);
• * Вещества с остронаправленным механизмом действия - это вещества, опасные вследствие возможного развития острого отравления при кратковременном воздействии, обусловленном выраженными особенностями механизмов действия (гемолитические, угнетающие дыхательный, сосудодвигательный центры и др.).

Рис.1. Определяемые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны

• * класса опасности и биологического действия вещества;
• * планировки помещений (этажность здания, наличие межэтажных проемов, связь со смежными помещениями и др.);
• * количества и вида рабочих мест (постоянные и непостоянные);
• * фактического времени пребывания работающих на производственном участке и в течение рабочей смены.

Отбор проб воздуха проводят в зоне дыхания работника либо с максимальным приближением к ней воздухозаборного устройства (на высоте 1,5 м от пола при работе стоя или 1 м при работе сидя). Если рабочее место непостоянное, отбор проб проводят там, где рабочий находится большую часть своего времени.

Устройства для отбора проб воздуха могут размещаться в фиксированных точках рабочей зоны (стационарный метод) или закрепляться непосредственно на одежде работника (персональный мониторинг).

Стационарный метод отбора проб применяют для решения следующих задач:

• * гигиенической оценки источников загрязнения воздуха рабочих зон (технологических процессов и производственного оборудования);
• * гигиенической оценки эффективности вентиляционных систем;
• * определения соответствия фактических уровней содержания вредных веществ их предельно допустимым концентрациям.

Персональный мониторинг концентраций вредных веществ в зоне дыхания работающих рекомендуется применять в тех случаях, когда выполнение трудовых операций проводится на непостоянных рабочих местах.

Измерение максимально разовой концентрации (К_м) осуществляется на участках, характеризующихся постоянством технологического процесса, значительным количеством идентичного оборудования или аналогичных рабочих мест при выполнении тех операций, когда в воздух рабочей зоны поступает наибольшее количество вредного вещества.

Длительность отбора одной пробы воздуха определяется методом анализа и зависит от концентрации вещества в воздухе рабочей зоны.

При контроле за максимальными концентрациями, если методы анализа позволяют отобрать несколько (2-3 и более) проб в течение 15 мин, вычисляют среднеарифметическую (при равном времени отбора отдельных проб) или средневзвешенную (если время отбора проб разное) величину из полученных результатов, которую сравнивают с ПДК_м.

Периодичность контроля в зависимости от класса опасности вредного вещества рекомендуется: для I класса опасности - не реже раза в 10 дней, II класса - раз в месяц, III - раз в месяц, IV класса - раз в 6 месяцев.

Определение среднесменной концентрации (К_сс) проводится как для конкретного работника, так и для экспозиционной группы (группы рабочих, подвергающихся влиянию одного и того же источника вредного воздействия, выполняющих одни и те же трудовые операции) (рис.2). В этом случае измерение проводят не менее чем для 10% работников этой группы.

Среднесменные концентрации измеряют не только для рабочих основных профессий, но и для вспомогательного персонала, который по характеру работы может подвергаться действию вредных веществ (слесари, ремонтники, электрики и др.).

Определение среднесменной концентрации осуществляется по нижеуказанной схеме:

‒ приборами индивидуального контроля при непрерывном или последовательном отборе в течение смены, но не менее 75% ее продолжительности, при условии охвата всех производственных операций, включая перерывы (нерегламентированные), пребывание в операторных и др. При этом количество отобранных за смену проб зависит от концентрации вещества в воздухе. Для достоверной характеристики воздушной среды необходимо получить данные не менее чем по трём сменам;

‒ на основе отдельных измерений с учётом всех технологических операций (основных и вспомогательных) и перерывов в работе. Количество проб при этом зависит от числа технологических операций, их длительности. В этом случае среднесменная концентрация рассчитывается как концентрация средневзвешенная во времени смены или определяется на основе обработки результатов пробоотбора графоаналитическим методом («Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» Р 2.2.2006-05).

Наиболее часто применяется расчётный метод определения К_сс. Последовательность измерений следующая:

‒ определяются число и продолжительность операций технологического процесса;

‒ проводится отбор проб воздуха на содержание пыли при каждой операции (не менее 5 проб) и рассчитываются концентрации в каждой пробе;

‒ по полученным результатам находится средняя концентрация за операцию и вычисляется среднесменная (К_сс) как средневзвешенная за смену.

Периодичность контроля среднесменных концентраций устанавливают по согласованию с ФГУЗ, как правило, она соответствует периодичности медицинского осмотра для вида производственной пыли изучаемого производства.

Рис.7 – Методика определения среднесменной концентрации пыли (Ксс)

 

https://studwood.ru/678042/bzhd/kontrol_soderzhanie_vrednyh_veschestv_vozduhe_rabochey_zony

https://transform.ru/Npa_htm/Attest/HIGIENE/gtpr9.htm

 

17. Механизмы химических превращений вредных веществ в атмосферном воздухе

 

После выхода из источника загрязнения не остаются в атмосфере в неизменном виде. Происходят физические изменения, особенно в процессе динамических явлений, таких как перемещение и распространение в пространстве, турбулентная диффузия, разбавление и т. д. Кроме того, в результате химических процессов в атмосфере также происходят изменения. Часто это лишь простые быстрые химические реакции (например, окисление), температурные изменения, приводящие к конденсации некоторых газов и паров, сопровождающиеся образованием туманов, капель и т. п. После длительного пребывания некоторых газообразных загрязняющих веществ в атмосфере они превращаются в твердые, чрезвычайно тонкодисперсные частицы. Солнечное излучение вызывает в атмосфере химические реакции между различными загрязняющими веществами и окружающей их средой. На рис. 2.9 приведены упрощенные схемы основных химических изменений загрязняющих веществ в атмосфере.

Наиболее часто происходящий в атмосфере химический процесс — окисление веществ кислородом воздуха. Так, в атмосфере происходит окисление диоксида серы в триоксид и оксида азота в диоксид. Аналогичным образом окисляются многие органические вещества, например, альдегиды до органических кислот, ненасыщенные углеводороды и множество других веществ. Скорость окисления неодинакова для различных веществ и зависит от ряда дополнительных факторов.

Например, вследствие очень быстрого окисления оксида азота кислородом воздуха рыжий «хвост» диоксида азота появляется непосредственно на выходе оксида азота из дымовой трубы производства азотной кислоты. В сухом чистом воздухе диоксид серы сохраняется в течение 2–4 или более дней, прежде чем полностью превратится в триоксид. При высокой влажности и в присутствии твердых веществ, катализирующих окисление, полупериод реакции составляет 10–20 мин. За это время половина диоксида серы превращается в триоксид. Однако вследствие кинетики этой реакции полное окисление второй половины может занять от нескольких часов до нескольких суток.

Помимо влажности и наличия суспендированных твердых частиц ускорить реакции окисления могут такие факторы как ультрафиолетовое излучение, а также наличие сильных оксидантов либо их вторичное формирование. К этим веществам относятся озон, пероксиды и атомарный кислород, которые образуются в ходе многих фотохимических реакций.

Под действием ультрафиолетового излучения приходящего от Солнца также возникают циклические реакции так называемые циклы Чепмена, которые представляют собой процесс ответственный за разрушение озонового слоя. Солнечный свет с длиной волны в диапазоне 290–700 нм является фотохимически эффективным, а вещества, поглощающие такое излучение, могут действовать как основные фотохимические реагенты, либо как фоточувствительные датчики, которые переносят поглощенную энергию к молекулам веществ, способных претерпевать указанные превращения.

В число первичных веществ, поглощающих ультрафиолетовое излучение, входят сера, диоксид азота и альдегиды. Это излучение возбуждает молекулы указанных веществ, которые затем реагируют с молекулярным кислородом атмосферы с образованием атомарного кислорода. Диоксид серы поглощает излучение при длинах волн от 290 до 400 нм, так что окисление диоксида серы в триоксид в атмосфере происходит под действием солнечного света значительно быстрее. Эта реакция описывается уравнением

_hn

SO₂ + O₂ ® SO₃ + O.

 

Аналогичным образом реагируют и альдегиды:

_hn

НСНО + О₂ ® НСООН + О.

 

Атомарный кислород может также образоваться по реакциям

 

H₂S + O₂ ® H₂O + S + O;

NO + O₂ ® NO₂ + O;

CH₄ + O₂ ® CH₃OH + O;

C₂H₆ + O₂ ® C₂H₄ + H₂O + O;

CO + O₂ ® CO₂ + O.

 

Реакции с участием диоксида серы и альдегидов протекают необратимо. В то же время количество атомарного кислорода, образующегося при этом, относительно невелико, что соответствует содержанию диоксида серы и альдегидов в атмосфере. Однако при реакциях, в которых участвует диоксид азота, поглощение ультрафиолетового излучения приводит к разрыву одной связи между атомами азота и кислорода и образованию молекулярного кислорода и оксида азота. Последующие реакции приводят к образованию молекулярного кислорода и озона и регенерации диоксида азота. Эти процессы можно представить в виде:

_hn

NO₂ ® NO + O;

NO₂ + O₂ ® NO + O₂;

O + O₂ ® O₃.

Регенерированный диоксид азота может вновь вступить в реакцию, и, таким образом, этот процесс может многократно повторяться до тех пор, пока диоксид азота не превратится в азотную кислоту, либо не прореагирует с органическими веществами с образованием нитросоединений. Следовательно, даже малые концентрации диоксида азота в атмосфере могут явиться причиной значительных количеств атомарного кислорода и озона. Именно поэтому диоксид азота занимает важное место в формировании окислительного смога.

Существует два основных типа смогов: восстановительный — типичный для Лондонского региона и фотохимический окислительный — типичный для зоны Лос-Анджелеса.

Восстановительный смог — это атмосферное явление, встречающееся в больших промышленных городах и представляющее собой смесь дыма, сажи и диоксида серы. Обычно он достигает максимальных уровней рано утром, при температуре около 0°С и высокой влажности и дополняется состоянием инверсии в атмосфере (отражательная или поверхностная инверсия). За счет раздражающего воздействия на бронхи и дыхательные пути он оказывает прямое отрицательное воздействие на здоровье людей. В 1952 и в 1962 г, этот смог составил значительную долю загрязнения атмосферы Лондона и привел к смерти нескольких тысяч человек. Это стимулировало принятие радикальных мер по борьбе с загрязнением воздуха в Лондоне и привело к существенному улучшению состояния атмосферы в нем, причем настолько заметному, что в указанном регионе более не образовывался подобный смог.

Фотохимический окислительный смог достигает максимального уровня около полудня, при температурах 24–32°С и низкой влажности и дополняется нисходящей инверсией. Он вызывает раздражение глаз и снижения уровня зрения, нарушает процессы вегетации, окисляет резину и вызывает быстрое ее старение, а также имеет неприятный запах. Основным условием формирования такого смога является наличие в атмосфере оксидов азота. Фотохимическое разложение диоксида азота и другие указанные выше реакции инициируют серию последующих реакций, в которых участвуют как неорганические (преимущественно диоксид серы), так и органические (преимущественно углеводороды) вещества, присутствующие в атмосфере. Весьма обширный набор конечных продуктов включает озон, формальдегид, акролеин, органические озониды и органические кислоты. Снижение видимости связано с образованием аэрозолей, одной из составляющих которых является триоксид серы — продукт окисления диоксида.

Весьма важным в процессе образования окислительного смога являются также реакции ненасыщенных углеводородов с озоном. Наибольший вклад в его формирование и в нарушение вегетации вносят ненасыщенные углеводороды с пяти — и шестиуглеродными цепочками (1-пентен, 1-гексен). Ненасыщенные углеводороды с семи — и девятиуглеродными цепочками также приводят к образованию озонидов и других продуктов, но наносимый ими ущерб процессам вегетации уже несколько меньше. Встречаются и весьма сложные реакции с образованием дополнительных соединений в качестве промежуточных продуктов, а также с появлением свободных радикалов по мере разложения этих продуктов. При фотохимических реакциях альдегидов и кетонов тоже могут образовываться свободные радикалы. Например, формил (НСО^*) образуется из формальдегидов, а метил и ацетил из ацетона

(СН₃–СО–СН₃ ® СН₃^* + СН₃СО^*).

За этими реакциями могут последовать и другие, с получением разнообразных продуктов. В воздухе свободные радикалы быстро реагируют с кислородом, с образованием пероксидов и органических кислот. Таким образом, из ацетальдегида образуется диметилпероксид и уксусная кислота.

Олефины с большим количеством двойных связей также вступают в фотохимические реакции с образованием свободных радикалов. При взаимодействии с кислородом некоторые свободные радикалы могут образовать пероксисоединения, из которых выделяются новые пероксиды или свободные радикалы, способные вызвать полимеризацию олефинов или стать источником озона.

Возможность протекания атмосферных реакций в значительной степени зависит от количества твердых частиц воздуха и от их свойств. Эти частицы создают поверхности, на которых могут протекать реакции, играя, таким образом, роль катализатора, либо за счет адсорбции газов частицы воздействуют на спектр поглощения (например, в диапазоне длин волн поглощенного излучения) и, следовательно, также влияют на интенсивности поглощения излучений и фотохимических реакций. Более того, в ходе широко известных химических реакций твердые частицы могут реагировать с газовыми выбросами промышленности.

https://cyberpedia.su/13x14a46.html

 

 

ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ АТМОСФЕРЫ

Твердые вещества. Твердые вещества образуются в результате, как природных явлений, так и деятельности человека.

Пыль, образующаяся в результате деятельности человека, можно подразделить на продукт его основной жизнедеятельности, особенно при создании локальных источников теплоты, а также на продукт технической деятельности. Эти пыли подразделяются на два типа:

— бесполезная пыль, образующаяся как побочный продукт (например, вследствие истирания, механической обработки или износа), как отбросный продукт (например, при работе транспорта), в процессе сжигания или возгонки (продукты сгорания, например сажа или зола), а также пыль от процессов промышленного производства;

— полезная (утилизируемая) пыль, образующаяся в процессах производства или переработки гранулированных веществ, таких как гипс, цемент, наполнители для резины (сажа), высушенные продукты.

Причины образования промышленной пыли зависят от типа производственного процесса:

1) механическая обработка различных веществ (например, бурение, дробление, размол, полирование);

2) отделение веществ (например, отпиловка, отрыв);

3) тепловые процессы и процессы горения (сжигание, плавление, сушка, дистилляция);

4) транспортировка зернистых материалов (например, погрузка, перегрузка, смешение, просеивание и т. д.);

5) соединение гранулированных веществ (например, брикетирование);

6) износ и коррозия веществ.

На количество образующейся пыли влияют следующие факторы:

— физические и физико-химические свойства пыли;

— размер частиц пыли, ее дисперсионные и поверхностные свойства;

— перемещение материала (циркуляция, изменение направления движения и т. д.)

— число и интенсивность столкновений между отдельными частицами;

— коэффициент трения между пылью и оборудованием, по которому она движется.

Жидкие частицы. Жидкие загрязнения (туманы, капли) образуются:

а) при конденсации паров;

б) при распылении или разливе жидкостей;

в) в результате химических или фотохимических реакций.

Пары могут сконденсироваться в результате охлаждения их в смеси с воздухом или другим неконденсирующимся газом. В зависимости от точки плавления конденсирующихся веществ образуются жидкие или иногда твердые частицы.

Жидкость находится в равновесии с паром при конкретной температуре и давлении. Если парциальное давление пара в газе превышает равновесное парциальное давление насыщенного пара при той же температуре, то говорят — пар пересыщен. При достижении критической степени пресыщения, зависящей от химического состава пара и температуры, происходит конденсация. Пары в газах обычно конденсируются на зародышах — чрезвычайно мелкодисперсных пылевых частицах, постоянно суспендированных в атмосфере, ионах и т. п.

Охлаждение и последующая конденсация происходит в результате потери теплоты, т. е. контакта смеси газ-пар с поверхностью более холодного тела, в процессе адиабатического расширения пара либо в процессе смешения с более холодным газом (как это имеет место в ряде случаев рассеивания отбросных промышленных газов из дымовых труб в атмосферу).

Газообразные загрязнения. Образование газообразных загрязнений характерно для раз­личных процессов. Прежде всего, это такие химические реакции как окисление, восстановление, замещение и разложение, а так­же электрохимические (электролиз) и физические (например, выпаривание и дистилляция) процессы.

Наибольшую часть газообразных выбросов составляют про­дукты окисления, образовавшиеся в основном в процессах горе­ния, когда при окислении углерода образуются диоксид и оксид углерода, при окислении серы — диоксид серы, а при высоко­температурном окислении азота в печах — оксид и диоксид азо­та. Однако при неполном сгорании не происходит полного окис­ления органических веществ, и могут образовываться альдегиды, кетоны или органические кислоты. Продукты горения из печей с восстановительной атмосферой могут содержать гидросуль­фид.

Помимо горения, некоторые процессы цветной металлургии, особенно те, которые связаны с обжигом серосодержащих руд, могут явиться источниками продуктов окисления. В химической промышленности в их число входят сжигание серы или обжиг пирита с последующим каталитическим окислением диоксида серы в триоксид — одна из основных стадий производства сер­ной кислоты.

Промышленные восстановительные процессы также являют­ся источниками загрязняющих веществ — в основном гидросуль­фида при производстве кокса. Более крупные источники загряз­нений в химической промышленности — это процессы карбони­зации угля и производства газового угля, сульфатцеллюлозы и ряд других. В качестве примеров восстановительных процессов, можно упомянуть производства соляной кислоты из хлора и водорода и аммиака из атмосферных азота и водорода.

Химическое разложение и замещение широко применяются в химической промышленности, особенно в производствах фосфорных удобрений. Еще одним примером может служить выделение гидросульфида при разложении ксантогената целлюлозы в производстве вискозных волокон.

Электрохимические процессы являются источником серьезных загрязнений как в металлургии (наиболее значительный источник — производство алюминия), так и в химической промышленности (наибольшие загрязнения — в электролитических при производстве хлора и гидроксида натрия). С рассматриваемых позиций наиболее важными, особенно химической промышленности, физическими процессами являются выпаривание и дистилляция (например, выброс углеводородов, хлорпроизводных углеводородов и других растворителей, испаряющихся в процессе производства и использования этиx продуктов). Дистилляция различных химических веществ, включая смолы, а также некоторые нефтеочистительные и нефтехимические процессы — еще один существенный источник выбросов.

Иногда в процессе дистилляции образуются газообразные загрязняющие вещества, которые при нормальных температурах находятся в твердом состоянии. Таким образом, например, оксиды мышьяка поступают в воздух при сжигании угля или при получ­ении свинца и цветных металлов. Дистилляция также при­водит к выбросам свинца, оксида сурьмы (III), ртути и других химикатов. Кроме того, при дистилляции выделяется ряд летучих хлоридов металлов.

Важным источником загрязнений может быть процесс выпаривания, даже если выпаривать очень малые количества веществ с очень неприятными запахами на воздухе. Реакции замещения или присоединения в таких процессах, как нитрование, хлорирование, сульфирование и т. д. также могут быть, хотя и незначительными, источниками газообразных загрязняющих веществ.

Сбор и отвод выбросов от источников. В подавляющем большинстве случаев, устройства для сбора и отвода летучих выбросов от источников выделения разрабатываются лицами, проектирующими технологический процесс. Существуют исключения, например, сталеплавильные печи.

Система сбора и отвода выбросов во многом зависит от типа производственного процесса. Например, в случае сжигания топлива система достаточно простая: топочное устройство — труба (котельная). В большинстве случаев в системе существует газоотборное устройство (аспирационное устройство, местный отсос), система газоходов, через которые осуществляются выбросы и побудитель движения воздуха. Кроме того, в системе может быть предусмотрено разнообразное вспомогательное оборудование (вентили, компенсаторы и т. д.).

Классификация аспирационных устройств. По степени изоляции области действия отсоса от окружающего пространства раз­личают отсосы открытого типа и отсосы от полных укрытий (рис. 3.1).

Отсосы открытого типа — это отсосы, на­ходящиеся за пределами источников выде­ления вредных веществ. Это вытяжные зонты, вытяжные панели, бортовые отсосы и другие устройства. В ряде случаев для отделения зоны выделения вредных веществ от незагрязненного объема воздуха ис­пользуют плоскую приточную струю, ко­торая обеспечивает сдув вредных веществ в зону эффективного действия отсоса иусиливает подсасывающее действие послед­него за счет эжекции. Такие отсосы полу­чили название активированных.

Отсосы от полных укрытий — это от­сосы, внутри которых находятся источники выделения вредных веществ. Движение газа над источниками в ограниченных объ­емах с рабочими проемами и неплотностями, существенным образом отличается от его движения имею­щего место в условиях открытых пространств. Такими закрытыми отсосами являются вытяжные шкафы, фасонные укрытия при обработке вращающихся изделий, кожухи и вытяж­ные камеры, герметично или плотно закры­вающие технологическое оборудование.

Отсосы открытого типа следует приме­нять в тех случаях, когда по технологи­ческим или иным причинам источник не может быть снабжен полным укры­тием, которое является наиболее эффектив­ным средством оздоровления воздушной среды рабочей зоны.

Существенное влияние на выбор кон­струкции отсоса оказывают причины и ха­рактер движения выделений вредных ве­ществ около источников. Последние раз­деляются на тепловые, динамические, диф­фузионные и смешанные.

Движение около тепловых источников происходит за счет тепловой энергии, под­водимой к ним. Выделения вредных ве­ществ распространяются в виде направлен­ного потока — конвективной струи, как правило, турбулентной. Конвективные струи разделяются на участки: начальный или разгонный (участок формирования), на котором осевая скорость возрастает от нуля на поверхности источника до неко­торого максимального значения, к основ­ной, где осевая скорость убывает или остается постоянной с удалением от ис­точника. Длина разгонного участка при­ближенно может быть принята равной 1,5–2 калибрам теплового источника.

Движение около динамических источ­ников обусловлено перепадом давления, что приводит к образованию приточной струи. Приточная струя — это струя, обла­дающая некоторой минимальной скоростью истечения за счет избыточного давления внутри объема сосуда, аппарата. Приточ­ная струя состоит из начального и основного участков.

Диффузионные потоки обусловлены градиентом концентрации газовой примеси. Направление и интенсивность распространения последней зависят от диффузионных характеристик вещества и турбулентности окружающей среды.

Различные причины движения нередко действуют совместно. Во всех случаях необходимо уметь оценивать влияние каждой причины на закономерности движения и на основании этой оценки правильно выбирать конструкцию отсоса.

По форме их сечения в плане источники и приемные отверстия отсосов могут быть круглые, пря­моугольные и щелевые. В соответствии с этим, струи могут быть компактные и плоские. В пределах начального (разгон­ного) участка конвективная струя счи­тается компактной, если она образуется над тепловым источником, имеющим в пла­не круглую форму или форму прямоуголь­ника с соотношением сторон а / b < 2. Если тепловой источник вытянутый (а / b > 2), то образующуюся над ним конвективную струю следует считать плоской. Компактной считается приточная струя, истекающая из отверстия круглой или квадратной формы; плоской — струя, истекающая из щелевого отверстия.

Приведенная классификация учитывает основные закономерности и существенные особенности потоков выделений вредных веществ над источниками. При решении практических задач приходится сталкивать­ся с более разнообразными и сложными формами источников, однако при выборе расчетных схем и формул следует приво­дить их к одному из рассмотренных видов.

При выборе и конструктивной проработке местного отсоса необходимо руководство­ваться следующими основными положе­ниями:

— элементы отсоса и укрытий должны со­ставлять единое целое с конструкцией тех­нологического аппарата и не мешать про­ведению технологического процесса;

— всасывающее отверстие должно быть максимально приближено к источнику вы­делений вредных веществ;

— размеры приемного отверстия должны быть равными или несколько большими размеров подтекающей к отсосу струи;

— уменьшение размеров отсоса ведет к уве­личению потребного расхода воздуха;

— зону действия отсоса следует макси­мально ограничивать фланцами, экранами, ширмами и т. п.;

— ориентация приемного отверстия в про­странстве должна производиться с учетом возможно меньшего отклонения потока выделений вредных веществ от естественного направления движения;

— при определении направления движения потока выделений вредных веществ следует следить за тем, чтобы они не проходили через зону дыхания работающих;

— препятствиям на пути движения воздухак отсосу следует придавать форму, при ко­торой сопротивление их будет минималь­ным (острые, кромки скруглять и т. д.);