Безопасность жизнедеятельности.

Санкт-Петербургский

государственный политехнический университет

 

Безопасность жизнедеятельности.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ.

Санкт-Петербург

Издательство Политехнического университета

201 1

 

Федеральное агентство по образованию

______

Санкт-Петербургский

государственный политехнический университет

 

 

Безопасность жизнедеятельности.

 

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ.

 

 

Санкт-Петербург

Издательство Политехнического университета

2011

УДК 658.3.82.621.31

ББК

 

 

Рецензенты:

заведующий кафедрой БЖД

Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета кандидат военных наук, доцент В.В. Цаплин

Профессор кафедры УЗЧС Санкт-Петербургского государственного политехнического университета

доктор технических наук, профессор В.В. Яковлев.

 

Ефремов С.В., Малаян К.Р., Малышев В.П., Монашков В.В. и другие. Безопасность жизнедеятельности. Лабораторный практикум. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2011. – 129 с.

 

Настоящее руководство является практическим пособием для лабораторных работ по разделам дисциплины «Безопасность жизнедеятельности». Руководство предназначено для укрепления, углубления полученных теоретических знаний и приобретения практических навыков по измерению вредных и опасных факторов.

В руководстве изложен теоретический материал, необходимый для понимания физических процессов при выполнении лабораторных работ, а также конкретные рекомендации по их выполнению и оформлению результатов.

Руководство предназначено для студентов всех специальностей Санкт-Петербургского Политехнического университета, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности».

Авторы: Ефремов С.В. – работы № 2, 3, 14;

Малаян К.Р. – работы № 8, 9, 10, 10а;

Монашков В.В. – работы № 2, 3, 14;

Каверзнева Т.Т. – работы № 4, 5, 5а;

Салкуцан В.И. – работы № 4, 5, 5а;

Струйков Г.В. – работы № 1, 1а, 10а;

Малышев В.П. – работы № 11, 12, 13;

Маньков В.Д. – работы № 8, 9, 10, 10а;

Терентьев О.Н. – работа № 6.

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

 

 

© Санкт-Петербургский государственный

политехнический университет, 2011

Оглавление

 

Работа 1. Эффективность и качество освещения	4
Работа 2. Микроклимат производственных помещений	14
Работа 3. Исследование запыленности воздушной среды	23
Работа 4. Звукоизоляция и звукопоглощение	30
Работа 5 и 5а. Исследование виброизоляции	39
Работа 6. Защита от теплового излучения	52
Работа 8. Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях.	58
Работа 9. Исследование электрического сопротивления тела человека.	74
Работа 10. Исследование эффективности защитных мер в электроустановка	82
Работа 10а. Исследованию эффективности защитного заземления и зануления.	93
Работа 11. Защита от облучения электромагнитным полем сверхвысокой частоты.	97
Работа 12. Измерение уровня электромагнитного поля, создаваемого СВЧ печью.	104
Работа 13. Лазерное излучение и защита от него.	107
Работа 14. Ионизирующие излучения	116

 

Работа № 1

Общие сведения

 

Важнейшим источником информации, поступающей в мозг человека из внешней среды, является зрение. Качество информации, получаемое посредством зрения, во многом зависит от освещения. Освещение, удовлетворяющее гигиеническим и экологическим требованиям, называется рациональным. Рациональное освещениепроизводственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих. Способствует повышению производительности труда, обеспечению его безопасности, сохранению высокой работоспособности человека в процессе труда.

Свет оказывает положительное влияние на эмоциональное состояние человека, воздействует на обмен веществ, сердечно-сосудистую систему, нервно-психическую сферу. Он является важным стимулятором не только зрительного анализатора, но и организма в целом.

При недостаточнойосвещенности и плохом качестве освещения состояние зрительных функций находится на низком исходном уровне, повышается утомление зрения в процессе выполнения работы, возрастает опасность травм. С другой стороны, существует опасность отрицательного влияния на органы зрения слишком большой яркости(блескости) источников света. Следствием этого может явиться временное нарушение зрительных функций глаза (явление слепимости). Кроме того, следует учитывать, что основная обработка изображения происходит в мозгу. Поэтому при нерациональной освещенности зрительный аппарат, центральная нервная система и мозг функционируют в перенапряженном режиме, что сказывается на самочувствии человека.

 

Основные светотехнические понятия и определения

Свет (видимое излучение) – представляет собой излучение, которое, воздействуя на рецепторы сетчатки (палочки и колбочки),  вызывает зрительное ощущение.         

По своей природе это электромагнитные волны длиной от 380 до 760 нм (1 нм =10^{-9 м). Наибольшая чувствительность зрения – к  излучению длиной волны 555 нм (желто-зеленый цвет), которая уменьшается к границам видимого спектра.}            

Свет характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость и некоторые другие.

Световой поток Ф – поток лучистой энергии через произвольную площадь в единицу времени. Единица светового потока - люмен (лм) -  это световой поток, излучаемый точечным источником с телесным углом в 1 стерадиан при силе света равной 1 канделе.

Сила света I – пространственная плотность светового потока в заданном направлении. Она равна отношению светового потока к величине телесного угла (стерадиана), в котором он излучается. Единицей силы света является кандела (кд)

I = Ф / ώ

(1)

Телесный угол ώ – часть пространства, ограниченная конусом с вершиной в центре сферы, опирающимся на поверхность S. Телесный угол определяется отношением площади S, которую конус вырезает на поверхности сферы, к квадрату радиуса R этой сферы.

Ώ = S / R^2

(2)

Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока.

Е = Ф / S

(3)

Единица освещенности – люкс (лк) – освещенность поверхности площадью 1 кв. м при световом потоке падающего на него излучения равном 1 люмену.

Яркость L – поверхностная плотность силы света в данном направлении,определяется силой света, излучаемой с единицы площади поверхности в заданном направлении, или другимисловами – отношение силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению.

L = I / Sпр (кд/м^2)

(4)

Для оценки условий зрительной работы учитывают качественные характеристики: фон, контраст объекта с фоном, видимость объекта. К качественным показателям освещения относятся также: коэффициент пульсации, показатели ослепленности, спектральный состав света и некоторые другие.

Фон – это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

Коэффициент отражения поверхности - отношение величины отраженного  светового потока к падающему.                                   

ρ = Фотр / Фпад

(5)

Фон считается светлым, если коэффициент отражения , средним при  и темным при .

Контраст объекта с фоном определяется соотношением

,

где  - яркость объекта,  - яркость фона. Контраст считается большим при , средним при   и малым при .

Коэффициент пульсаций освещенности определяется соотношением , где  - максимальная, минимальная и средняя освещенности за период колебания напряжения питания.

Основной характеристикой искусственных источников света является световая отдача.  Световая отдача – отношение светового потока источника света к потребляемой мощности.

ή = Ф / Р (лм/Вт)

(6)

Виды и системы освещения

Производственное освещение бывает естественным, искусственным и совмещенным.

Естественное освещение обусловлено прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняется в зависимости от географической широты, времени суток, времени года, степени облачности, прозрачности атмосферы. Основной характеристикой естественной освещенности является коэффициент естественной освещенности (КЕО), определяемый соотношением:

,

где - освещенность в данной точке помещения; - освещенность на горизонтальной поверхности под открытым небосводом.

Искусственное освещение применяется при недостаточности естественного освещения или отсутствии его (в темное время суток). По функциональному назначению искусственное освещение разделяется на: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное. Искусственное освещение создается искусственными источниками света: лампами накаливания или газоразрядными лампами

Совмещенное освещение представляет собой дополнение естественного освещения искусственным в светлое время суток при недостаточном по нормам естественном освещении.

Искусственное освещение может быть общим и местным. При общем освещении светильники размещают в верхней зоне равномерно (равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (локализованное освещение).

При местном освещении световой поток от светильников концентрируется непосредственно на рабочих местах. При дополнении общего освещения местным оно называется комбинированным освещением.

Для искусственного освещения помещений рекомендуется применение газоразрядных ламп (люминесцентных, дуговых ртутных, металлогалогенных и др.).

Как правило, на рабочих местах должно использоваться естественное и искусственное освещение. Одно местное освещение в производственных условиях не применяется, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаз, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев и аварий. Минимальная величина освещенности, создаваемая общим освещением в системе комбинированного освещения, должна быть не менее 10% от нормированной величины.

 

Измерение освещенности

Для измерения освещенности в настоящее время применяют люксметры (рис.1). Отсчет показаний люксметра можно вести по двум шкалам до 30 лк и до 100 лк в зависимости от положения переключателя "диапазон измерения". Для расширения пределов измерений фотоэлемент снабжен насадками, перекрывающими часть падающего светового потока: основной полусферической матовой насадкой с резьбовым соединением с фотоэлементом (маркировка К) и тремя дополнительны­ми плоскими насадками (маркировки М; Р; Т), расположенными внутри полусферической насадки. При наличии на фотоэлементе насадок K и М показания умножаются на коэффициент К=10, насадок K и Р на 100; насадок К и Т на 1000.

Рис.1. Переносной фотоэлектрический люксметр
1 – шкала люксметра; 2 – селеновый фотоэлемент; 3 – кнопки переключателя диапазонов измерений; 4 – табличка пределов измерений; 5 – корректор нуля.

Вопросы для самоконтроля

Работа № 2

 

Общие сведения

Одним из необходимых условий высокой производительности труда, нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение оптимальных микроклиматических условий на рабочем месте. Микроклимат зависит от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления, вентиляции и характеризуется температурой, относительной влажностью, скоростью движения воздуха и атмосферным давлением. Жизнедеятельность человека связана с непрерывным обменом теплом с окружающей средой. Одной из важных характеристик организма человека является средняя температура тела (внутренних органов) порядка 36,6⁰С, которая зависит от степени нарушения теплового баланса, и уровня энергозатрат при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха она может повышаться на 1 – 2⁰С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет +43⁰С, а минимальная (при переохлаждении) +25⁰С. Чтобы не происходило отклонения температуры внутренних органов от оптимальной, необходимо соблюдение теплового баланса между человеком и окружающей средой. В общем случае теплообмен осуществляется в основном такими физическими процессами, как конвекция, излучение и испарение. Конвективный теплообмен определяется соотношением:

,

где  - коэффициент теплоотдачи конвекцией, - эффективная поверхность тела человека, - температура окружающей среды и человека, соответственно. Как следует из приведенного соотношения, конвективный теплообмен зависит от разности температур между окружающей средой и телом человека, омываемой воздухом эффективной поверхности тела, а также от относительной влажности и атмосферного давления (определяет толщину пограничного слоя воздуха у поверхности тела).

Теплообмен за счет излучения определяется соотношением

,

где  - приведенный коэффициент излучения,  - площадь излучающей поверхности.

Количество теплоты, отдаваемое человеком в окружающую среду за счет процесса испарения, определяется соотношением

,

где  - масса выделяемого и испаряющегося пота, - скрытая теплота испарения. При увеличении физической нагрузки и внешней температуры скорость потовыделения растет. Так, при температуре воздуха в 28⁰С  потовыделение у человека не занятого физическим трудом составляет 1,7 г/мин, а при выполнении тяжелой работы – 8,9 г/мин. Можно отметить что из всей теплоты, передаваемой организмом человека в сутки (средняя величина 2600 ккал) при нормальных условиях (20⁰С, 760 мм рт.ст.), основная часть (44%) передается за счет излучения. За счет конвекции передается 31%, за счет испарения – 21%.

С изменением параметров микроклимата или условий труда нарушаются условия для теплового баланса. В этом случае в организме возникают процессы, способствующие его восстановлению – процессы терморегуляции. К таким процессам относятся процесс испарения, изменение интенсивности кровообращения (за счет расширения и сужения сосудов) и биохимический процесс (изменение интенсивности окислительных процессов в организме). Терморегуляция позволяет обеспечить жизнедеятельность человека, но его состояние отклоняется от оптимального. В частности, в результате интенсивного потовыделения возможна большая потеря жидкости. Обезвоживание организма на 6% приводит к нарушению умственной деятельности, снижению остроты зрения. Длительное воздействие высокой температуры в сочетании с повышенной влажностью могут привести к головокружению, общей слабости, искажению цветового восприятия, учащению пульса, потере сознания. Потеря влаги до 20% от массы тела может привести к смертельному исходу. Повышенная относительная влажность воздуха окружающей среды (при пониженных температурах), а также его высокая скорость способствуют переохлаждению организма человека.

На самочувствие человека может оказывать существенное влияние атмосферное давление. При его заметном изменении (на поверхности Земли возможно изменение от 680 мм рт.ст. до 810 мм рт.ст.) повышается нагрузка на сердечно сосудистую систему, что отрицательно сказывается на людях с сердечно сосудистыми заболеваниями.

Гигиеническое нормирование показателей микроклимата рабочих мест производственных помещений обеспечивает сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Нормирование показателей микроклимата производится с учетом интенсивности энергозатрат работающих, времени выполнения работы и периодов года.

Гигиенические нормативы учитывают сезоны года: холодный и теплый. Холодный период характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10° С и ниже, теплый выше + 10°С.

Нормативы рассматривают два уровня критериев:

- оптимальные условия микроклимата;

- допустимые условия микроклимата.

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья. Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно - эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.) и в других случаях.

Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в табл. 1, применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.

Таблица 1

Условия проведения работы

На рис. 1 представлена лабораторная установка, которая содержит:

1— блок управления; 2 — вентилятор; 3 — психрометр; 4 — корпус установки; 5 — барометр-анероид; 6 — датчик анемометра; 7 — термоанемометр.

Рис. 1 Лабораторная установка

Лабораторная установка является моделью рабочей зоны, где имеется возможность изменять скорость движения воздуха посредством различных оборотов двигателя вентилятора.

Остальные параметры микроклимата принимаются по значениям фактических условий в помещении лаборатории.

Для экспериментального исследования метеорологических характеристик при проведении лабораторной работы применяется комплекс приборов, измеряющих температуру, относительную влажность, подвижность воздуха и атмосферное давление.

При выполнении лабораторной работы температуру воздуха внутри помещения измеряют с помощью сухого (спиртового) термометра, а снаружи — с помощью спиртового термометра.

Относительную влажность воздуха определяют с помощью психрометра Августа, принцип действия которого основан на разности показании двух расположенных рядом термометров, резервуар одного из них обернут увлажненной тканью. При испарении влаги с поверхности резервуара «влажного» термометра отдается тепло, поэтому его показания оказываются ниже показаний «сухого». Эта разница тем больше, чем ниже относительная влажность, приближенную величину которой находят из психрометрической таблицы, представленной на шкале психрометра лабораторной установки.

Точное значение относительной влажности воздуха с учетом барометрического давления определяют расчетным путем:

(1)

где f_мс, f_мв — максимальная влажность воздуха при температуре «сухого» и «влажного» термометра соответственно, г/м³;

t_с, t_в — показания соответственно «сухого» и «влажного» термометров психрометра, °С;

Р — барометрическое давление, мм рт. ст.;

А — психрометрический коэффициент, А = 1,4*10^-3

Скорость движения воздуха в производственных помещениях измеряют анемометрами и термоанемометрами. Крыльчатые анемометры позволяют проводить измерения в пределах от 0,3 до 3,0 м/с, чашечные — от 1,0 до 30 м/с.

В лабораторной работе используют крыльчатый анемометр. Скорость движения воздуха в м/с фиксируется цифровым датчиком.

Атмосферное давление, сведения о котором необходимы для точного расчета относительной влажности воздуха, измеряют при помощи барометра-анероида 5.

Рис. 2 Барометр-анероид

 

Задание на работу

 

Необходимо исследовать метеорологические условия производственного помещения и сопоставить их с нормативными (см. табл.1-2). Для этого следует измерить температуру воздуха снаружи и внутри помещения, определить относительную влажность и скорость движения воздуха при заданных оборотах вентилятора.

Затем для заданной категории работ определить оптимальные и допустимые параметры микроклимата. На основе проведенных исследований сделать заключение о соответствии микроклимата в обследуемом помещении нормативным требованиям.

Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя вариант задания на выполняемые работы и бланк отчета.

2. В бланке отчета указываются фамилия студента, номер задания и вносится содержание задания (вид помещения, его характеристика и категория выполняемой работы).

3. Для измерения температуры:

а) температуру наружного воздуха определяем по показания термометра, расположенного за окном лаборатории снаружи;

б) температуру внутри помещения  определяем по показания  «сухого» термометра психрометра.

4. Для определения влажности:

а) снять показания «сухого» и «влажного» термометров и по психрометрической таблице определить табличное значение относительной влажности B_табл, полученные данные занести в отчет.

б) Снять показания барометра-анероида.

в) По справочной таблице 3 определить величины максимальной влажности f_мс и f_мв при температурах «сухого» и «влажного» термометров.

г) Рассчитать по формуле (1) относительную влажность воздуха (B, %) и записать в отчет (расчеты производятся на оборотной стороне отчета).

5. Измерение движения скорости воздуха.

а) Включить экспериментальную установку и вентилятор 2 соответствующими тумблерами 1 (рис. 1).

б) Переключатель оборотов вентилятора установить в положение, соответствующее номеру задания.

в) Дождавшись установления стабильных оборотов вентилятора (3 — 5 с), провести измерение по термоанемометру ТКА-ПКМ. Для этого включить прибор. На дисплее появится значение напряжения питания и обратный отсчет. По его окончании прибор готов к работе. Далее кнопкой «Измерение» выбрать нужный параметр (V_ср м/с) и считать с дисплея измеренное значение.

По табл. 1 и 2 определить оптимальные и допустимые параметры микроклимата для заданной категории работы и занести их в заключительную таблицу отчета. Туда же внести данные результатов произведенных измерений и расчетов.

Таблица 3

Максимальная влажность воздуха при различных температурах (плотность насыщенных паров)

Температура воздуха	14	16	18	20	22	24	26	28
Плотность водяных паров, г/ м^3	12,1	13,6	15,4	17,3	19,4	21,8	24,4	27,2

 

 

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Параметры	Значения по вариантам
	1	2	3	4	5
Вид помещения	Науч. лабор.	Литейный цех	Сборочный участок	Прокат. цех	Склад
Число оборотов вентилятора, об/мин	150	2200	1450	700	500
Категория работ	I a	III	II б	II a	I б
Период года	Теплый	Холодный	Теплый	Холодный	Теплый

 

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое микроклимат на рабочем месте?

2. Какие физические процессы участвуют в передаче тепла от тела человека в окружающую среду? От чего зависит их интенсивность?

3. Что понимается под оптимальными и допускаемыми параметрами микроклимата?

4. От чего зависят оптимальные параметры микроклимата?

5. Какие категории работ Вы знаете? Их характеристики.

6. Какие есть механизмы терморегуляции у организма человека?

7. Каковы последствия перегрева организма человека?

8. Почему при отклонении атмосферного давления от нормального (760 мм рт.ст.) прежде всего страдают люди с сердечно сосудистыми заболеваниями?

9. Какими приборами измеряют температуру, относительную влажность, атмосферное давление?

10.  Какие технические мероприятия служат для поддержания оптимальных параметров микроклимата на рабочем месте?

 

 

Работа №3.

Общие сведения

Пыль - дисперсная система с газообразной средой и твердой дисперсной фазой, обладающей свойством находиться во взвешенном состоянии продолжительное время.

Многие производственные процессы в металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности сопровождаются выделением значительных количеств пыли. Пыль оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека, повышает пожаровзрывоопасность производств и агрессивно действует на окружающую среду.

Как вредный производственный фактор пыль может оказать на организм человека различное физиологическое действие – фиброгенное, аллергическое, токсическое, а также канцерогенное и мутагенное (отдаленные последствия вредного воздействия). Характерное для пыли фиброгенное действие выражается в избирательном поражении тканей легких человека.

Степень вредного физиологического действия пыли зависит как от ее физико-химической природы, так и в значительной мере от дисперсного состава пыли. Известно, что частицы, крупнее 10…15 мкм, в основном задерживаются в верхних дыхательных путях, следовательно, представляют меньшую опасность. Наибольшей фиброгенной активностью обладают аэрозоли дезинтеграции с размерами частиц до 5 мкм и аэрозоли конденсации с частицами 0,3... 0,4 мкм. Решающее значение на развитие фиброзного процесса в легких имеет масса поступившей в организм человека пыли, величина которой зависит от ее концентрации в воздухе и времени поступления в организм человека.

С целью исключения и уменьшения неблагоприятного воздействия пыли на человека и окружающую среду допустимое содержание пыли в воздухе производственных помещений и в вентиляционных выбросах ограничивается. Так, содержание пыли в воздухе рабочей зоны ограничивается установленным уровнем предельно допустимых концентраций (ПДК). В нашей стране за ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны приняты концентрации, которые не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья работника как в процессе работы (в течение всего рабочего стажа при ежедневной работе установленной длительности), так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Вредные вещества по степени воздействия на организм подразделяются на четыре класса опасности:

 

Значение коэффициента k.

 

Коэффициент	ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м^3
k	2 и менее	2-4 включительно	4-6	6 и более
	0.3	0,5	0,8	1,0

При содержании пыли, превышающей допустимое содержание, вентиляционные выбросы необходимо подвергать пылеочистке.

К методам контроля содержания пыли в воздухе предъявляются следующие требования:

1)максимальная общая погрешность определения не должна превышать ±25%;

2)степень задержания пыли фильтром должна быть не менее 95%;

3)отбор проб должен проводиться в зоне дыхания человека при характерных производственных условиях с учетом основных технологических процессов, источников выделения пыли и функционирования технологического оборудования;

4)результаты определения концентрации пыли приводятся к нормальным условиям (температура +20.° С, атмосферное давление 760 мм рт. ст., относительная влажность 50%).

В настоящее время существует несколько методов по определению содержания пыли в воздухе, которые могут быть поделены на две группы - с выделением дисперсной фазы и без ее выделения. К первой группе относятся: гравиметрический (весовой) и счетный методы, а ко второй – оптический, радиационный, фотоэлектрический и др.

Для гигиенического нормирования содержания пыли в воздухе рабочей зоны применяется гравиметрический метод. Применение аппаратов и методика определения зависят от условий отбора пробы запыленного воздуха. Наиболее типичными являются следующие схемы отбора, представленные на рис. 1:

а) из открытой (свободной) атмосферы в производственных помещениях (рис. 1,а);

б) из закрытых объемов, находящихся при нормальных условиях (камеры, боксы и т. п.) (рис. 1, б);

в) из закрытых объемов, находящихся под разряжением или под давлением с направленным потоком воздуха (вентиляционные каналы, воздухопроводы и т.п.) (рис. 1, в).

Кроме контроля за воздушной средой защитными мерами являются автоматизация и механизация технологических процессов, связанных с выделением вредных веществ, их совершенствование; совершенствование оборудования, использование вентиляции и средств индивидуальной защиты.

 

Рис. 1. Схемы отбора проб запыленного воздуха и аспирационной установки

 

Для любых условий отбора пробы установка состоит изследующих основных узлов: пробоотборной трубки 1,фильтра 2,фильтродержателя 3; регулятора 4; ротаметра 5 и аспирационной установки (рис. 1 г), которая обеспечивает откачку воздуха из исследуемого объема с   регулируемой и измеряемой скоростью.

Наибольшее распространение среди применяемых фильтров нашли аналитические аэрозольные фильтры (АФА), которые имеют высокую степень осаждения (~99,9%) твердых частиц из фильтруемого объема. Конструктивно фильтры АФА (рис. 2 а) состоят из фильтрующего элемента (б) и защитных бумажных колец (в). Фильтры закрепляются в специальных устройствах – аллонжах (рис. 3), которые могут иметь закрытое (рис.3б) и открытое (рис.3а) исполнение.

 

                а)                                                                       б)

Рис.3

Условия проведения работы

 

Лабораторная установка, схема которой представлена на рис. 4, позволяет определить содержание пыли в закрытом объеме, находящемся при нормальных условиях. Установка состоит из камеры (А), аспирациоиного устройства (В) и весов (С).

На камере (А) размещены распыливающее устройство (1), съемный аллонж открытого типа с фильтром АФА и пробоотборной трубкой (2), реле времени отбора проб (3).

На верхней панели аспирационного устройства  (В) рсположено реле времени работы устройства (4). На передней панели аспирационного устройства расположены ротаметры (5) и регуляторы отбора воздуха из камеры (6).

На весах имеются клавиши (7) выбора режимов работы.

Рис. 4.  Лабораторная установка

Методика определения заключается в следующем. Запыленный воздух из исследуемого объема прокачивается с определенной скоростью через фильтр. Привес на фильтре будет равен массе уловленной пыли. Концентрацию пыли в исследуемом объеме можно вычислить по формуле:

C= (m2 – m1)/V,

(2)

где С - концентрация пыли в исследуемом объеме, мг/м³;

m₂ - масса фильтра с пылью, мг;

m₁ - масса чистого фильтра, мг;

V - объем прокаченного через фильтр воздуха (м³), приведенный к стандартным условиям (температура - 20°С, относительная влажность - 50% и давление – 760 мм рт ст).

В лабораторных условиях объем прокаченного через фильтр воздуха определяем по формуле

V= q τ^.273P/((273+T)^.760)

(3)

где q - расход прокачиваемого через фильтр запыленного воздуха, м³/с;

τ- время отбора пробы, с;

T - температура воздуха в исследуемом объеме, °С;

Р - давление в исследуемом объеме, мм рт. ст.

Порядок выполнения

1. Подготовить фильтр АФА к работе:

а) вынуть фильтрующий элемент  из кассеты и снять с бумажной подложки;

б) вложить фильтрующий элемент в защитные кольца;

в) включить весы клавишей;

г) поместить фильтрующий элемент в защитных кольцах в центр платформы весов и занести значение веса чистого фильтра в бланк отчета;

д) снять фильтрующий элемент в защитных кольцах с весов, вставить в аллонж и закрепить на камере.

2. Создать запыленную среду в камере (А) и произвести отбор проб:

а) установить реле времени (4) на верхней панели аспирационного устройства (В) в положение “25”;

б) установить реле времени отбора пробы (3) на передней панели камеры (А) в положение соответствующее варианту задания;

в) установить скорость отсоса воздуха в соответствии с вариантом задания;

г) по окончании отбора вынуть фильтрующий элемент в защитных кольцах из аллонжа и положить на платформу весов;

д) занести значение веса запыленного фильтра в бланк отчета;

е) снять значение температуры и давления воздуха в помещении лаборатории с приборов на стенде лабораторной работы №2.

 

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Параметры

Значения по вариантам