Лекция 2. Промышленная атмосфера

Лекция 2. ПРОМЫШЛЕННАЯ АТМОСФЕРА

 

ПОНЯТИЕ ПРОМЫШЛЕННАЯ АТМОСФЕРА

В нижних слоях земной атмосферы содержится 78,08 % азота, 20,25 % кислорода, 0,93 % аргона, 0,03 % углекислого газа и в крайне незначительных количествах прочие газы (гелий, неон, озон, водород и др.). 1.Для земной атмо­сферы характерно постоянство состава, чему способствует ее очень большая масса, постоянная циркуляция отдельных слоев и газообмен в живой природе.

В производственных помещениях эти факторы выражены слабо или полностью отсутствуют, поэтому с поступающим в них воздухом происходят следующие изменения:

- снижается концентрация кислорода;

- повышается концентрация углекислого газа;

- добавляются газы, пары и пыль, образующиеся в результате тех­нологических процессов;

- изменяются физические параметры воздуха (температура, давле­ние, влажность, плотность).

Промышленной атмосферой называется смесь газов, паров и пыли, заполняющая производственные помещения и отличающаяся по составу и физическим параметрам от стандартной земной атмосферы.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ

И ТОКСИ­ЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ГА­ЗОВ И ПАРОВ

 

Оксид углерода СО. Ядовитый газ, тяжелее воздуха, без цвета, вкуса и слабым запахом чеснока. Выделяется при неполном сгора­нии топлива. При вдыхании СО блокируется поступление кисло­рода в кровь, что вызывает головные боли, тошноту, а при высоких концентрациях — смерть. ПДК - 20 мг/м³.

Бенз(а)пирен. Полициклический ароматический углеводород, яв­ляется наиболее типичным химическим канцерогеном окружаю­щей среды. Источником бенз(а)пирена являются энергетические установки, транспорт, процессы горения практически всех видов горючих материалов. Среди промышленных предприятий наибо­лее высок выброс бенз(а)пирена на алюминиевых заводах, при производстве технического углерода. Величина ПДК - 0,00015 мг*м^-3.

Пары бензина. ПДК 100 мг/м³. обладают специфическим запахом.

Оксид азота N0₂. ПДК - 5 мг/м³. Характеризуется раздражающим действием с остронаправленным механизмом. Красновато-бурый ядовитый газ с удушливым запахом. Тяжелее воздуха. Почти 90 % NO₂, попадающих в атмосферу в результате деятельности челове­ка, образуются в результате высокотемпературного сжигания топ­лива, более чем наполовину - в автомобильных двигателях, а ос­тальное - в топках ТЭС и ТЭЦ, а также при сжигании твердых бы­товых, промышленных и сельскохозяйственных отходов и в вы­бросах химической промышленности.

Аммиак. ПДК 20 мг/м³. Относится к веществам раздражающего действия. Бесцветный газ с резким удушливым запахом и едким вкусом, ядовит. Сильно раздражает слизистые оболочки, вызывает поражения глаз и дыхательных путей, одышку, воспаление легких. В природе аммиак образуется, главным образом, в результате раз­ложения сложных азотосодержащих органических веществ (пре­имущественно белков) в почве и поверхностных водах суши и океана (а также в кишечном тракте животных) под действием гни­лостных микроорганизмов - аммонификаторов как при свободном доступе воздуха, так и при его недостатке.

Пропиональдегид. ПДК 5 мг/м³. Требует дополнительной защиты кожи и глаз. Выделяется при копчении пищевых продуктов.

Оксид серы (SO₂). Бесцветный газ тяжелее воздуха с едким запа­хом. Выделяется при сжигании сернистого топлива и др. Раздра­жает слизистую оболочку глаз и дыхательных путей. ПДК 0,05 мг/м³.

Акролеин. Продукт взаимодействия глицерола с водой. Выделяет­ся в виде паров с резким запахом. Характерен для выбросов масложировой, и мясомолочной промышленностей. ПДК 0,2 мг/м³.

 

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПЫЛЬ

Промышленной пылью называются мельчайшие частицы твердых веществ, способные длительное время находиться в воздухе во взвешенном состоянии. Источниками пылеобразования в производственных условиях явля­ются все технологические процессы, связанные с дроблением, истиранием, просеиванием, перемешиванием, сортировкой, и транспортировкой измель­ченных материалов.

Дисперсная система, состоящая из смеси газов и твердых частиц, называется аэрозолем. Слой пылевых частиц, осевших на ограждающую по­верхность  производственных  помещений и на оборудование, называют аэро­гелем.

По роду входящего в состав пылинок вещества пыль делится на:

 орга­ническая- растительного (древесная, хлопковая, табачная и т.д.) и животного (костяная, пуховая, шерстяная) происхождения,

неорганическая - (металличе­ская, минеральная) и

смешанную (зерновая).

По характеру воздействия на человеческий организм различаются токсические (кварцевая, свинцовая, табачная) и не токсические (древесная, мучная, известковая) виды пыли. Некоторые пыли, особенно растительного и животного происхождения, хотя и относятся к не токсическим, могут вызы­вать в человеческом организме тяжелые аллергические реакции.

По размерам пылевых частиц пыль классифицируется на:

- видимая - частицы крупнее 10 мкм;

- микроскопическая - от 10 до 0,2 мкм;

- ультрамикроскопическая - мельче 0,2 мкм.

Степень воздействия промышленной пыли на организм зависит от:

- химического состава и происхождения;

- концентрации и времени воздействия;

- размеров и формы пылевых частиц;

- растворимости в физиологических жидкостях;

- радиоактивности;

- электрозаряженности пылинок;

- индивидуальных особенностей организма;

- сочетание с воздействием других факторов условий труда.

Присутствие пыли в промышленной атмосфере затрудняет дыхание и вызывает ускоренную утомляемость работников. Ухудшая видимость на ра­бочих местах, повышенная запыленность атмосферы провоцирует возникно­вение травмоопасных ситуаций. Загрязняя кожные покровы и слизистые обо­лочки глаз, пыль является причиной профзаболеваний кожи (гнойные абс­цессы, дерматиты, экземы) и зрительных органов (конъюнктивит, офталь­мия). Промышленная пыль может вызвать возникновение или обострение за­болеваний верхних дыхательных путей (бронхит, ринит, трахеит, бронхиаль­ная астма). Эти заболевания являются предвестниками или первоначальной фазой бо­лее тяжелых легочных заболеваний.

Проникая с вдыхаемым воздухом в легкие и накапливаясь в них, про­мышленная пыль является причиной возникновения целого ряда профессио­нальных легочных заболеваний, носящих общее название пневмокониозов (греч. pheumoh -     легкое и kohia - пыль). В зависимости от вида воздейст­вующей пыли, каждая форма пневмокониоза имеет собственное название. Так, при вдыхании минеральной пыли, содержащую двуокись кремния, раз­вивается наиболее тяжелая форма пневмокониоза - силикоз. Пыль, содержа­щая двуокись кремния в связанном виде, порождает силикатоз, окись железа - сидероз, угольная пыль - антракоз и т.п.

Механическое и химическое воздействие пыли на нежную альвеоляр­ную ткань легких вызывает ее замещение грубой рубцовой тканью (фиброз легких), растяжение и разрывы легочных альвеол (эмфизема легких). При этом легкие начинают утрачивать свою функцию по снабжению организма кислородом, и пылевое заболевание переходит в более тяжелую форму — пневмосклероз. На этой стадии защитные системы организма существенно ослабляются и болезнь осложняется пневмонией, туберкулезом и другими

инфекционными заболеваниями.

Пылевые заболевания относятся преимущественно к хроническим. На начальных стадиях они достаточно успешно поддаются лечению, в то время как в запущенной фазе могут приводить к полной утрате трудоспособности и летальному исходу.

В виде аэрогеля пыль горючих материалов проявляет пожароопасные, а в виде аэрозоля - взрывоопасные свойства. Этот вопрос, а также методы борьбы с промышленной пылью более подробно рассматриваются в соответ­ствующих разделах.

Изолирующие приборы

Приборы, полностью изолирующие органы дыхания от окружающего воздуха, называют кислородными приборами, или кислородными респирато­рами.

Приборы, изолирующие органы дыхания только от воздуха, находя­щегося на рабочем месте, называются шланговыми приборами.

Кислородные приборы. По способу использования кислорода приборы де­лят на два типа: использующие кислород из баллонов и использующие ки­слород, получаемый вследствие химической реакции (применяются редко).

В кислородных приборах, использующих кислород из баллонов, вы­дыхаемый воздух очищается в специальных патронах. Эти приборы называ­ют регенеративными. Они представляют собой замкнутую систему, присое­диняемую к органам дыхания посредством загубника или обычного шлема-маски. Потери кислорода при каждом вдохе составляет около 4—4,5 % пер­воначального объема. Необходимый для дыхания кислород подается из бал­лона, где находится под давлением 200 атм.

Кислородные приборы обычно присоединяются к органам дыхания через загубники и только в исключительных случаях через маски и шлемы. Загубники более рациональны, так как позволяют устранить вредное пространство, обеспечить герметичное присоединение кислородного прибора к органам дыхания, полностью сохранить остроту зрения и слуха и нормаль­ные условия охлаждения и потоотделения поверхности кожи лица. Недостат­ки их — необходимость дышать только через рот (нос зажимается зажимом), отсутствие возможности разговаривать и неприятный привкус резины.

Шлемы-маски применяют, если газы раздражают кожу (например, SO₂) или она подвергается интенсивному облучению, причем обычно в сочетании с загубниками, так как шлем-маска служит только для защиты глаз и кожного покрова.

Шланговые приборы. Применение шланговых приборов реко­мендуется в том случае, если мощность фильтрующего противогаза недоста­точна, концентрация газа и паров в воздухе слишком велика или состав ве­ществ, загрязняющих воздух, неизвестен. В зависимости от того, как подает­ся для дыхания воздух, различают шланговые приборы самовсасывающего типа и приборы с нагнетанием воздуха.

Шланговые приборы обычно применяют при ремонте аппаратуры, ра­ботах в очистных сооружениях, колодцах, коллекторах, баках, цистернах, бензохранилищах экстракционных цехов.

Лекция 2. ПРОМЫШЛЕННАЯ АТМОСФЕРА