Нормирование содержания вредных в-в в воздухе рабочей зоны

Мерой содержания пыли и газообразных в-в в воздухе является их концентрация. Устанавливаются следующие нормативные показатели.

1) Относительно безопасные уровни воздействия (ОБУ).

2) Предельно допустимая концентрация – это концентрация, при которой в течение всего рабочего стажа не должно возникнуть профессиональных заболеваний.

3) Средние смертельные дозы, при попадании в желудок ССДЖ. Средние смертельные дозы при нанесении на кожу ССДК и средние смертельные концентрации в воздухе ССДВ. Наиболее опасные увеличения этих показателей, вредные в-ва делят на 4 класса:

· Чрезвычайно опасные

· Высоко опасные

· Умеренно опасные

· Малоопасные

При однонаправленном действии нескольких вредных в-в их концентрации в воздухе рабочей зоны должны удовлетворять следующим условиям:

 

Концентрация итого в-ва в воздухе

ПДК итого в-ва в воздухе рабочей зоны

Ослабление действия вредных веществ

Оздоровление воздушной среды достигается использованием:

1) Средств автоматизации производства

2) Герметизация вредных процессов

3) Укрытий и камер

4) Вентиляцией, для разбавления вредных в-в

5) Местной вытяжной вентиляцией закрытого и открытого типа для удаления вредных в-в

6) Методов нейтрализации для очистки воздуха от продуктов сгорания топлива

7) Фильтров и пылеуловителей

8) Респираторов и противогазов

Количество воздуха, которое надо подать в помещение для разбавления вредных в-в до безопасных концентраций, определяют по формуле:

В помещениях с постоянным пребыванием людей, минимально необходимое количество воздуха определяется из расчета разбавления углекислого газа до предельной концентрации. Для выполнения этого требования необходимо подать в помещение 33 м3/ч на одного человека.

В случаях, когда количество выделяемых вредных в-в трудно определить, допускается рассчитывать количество вентиляционного воздуха по кратности воздухообмена, установленного ведомственными нормативными документами.

Измерение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Для измерения концентрации газообразных веществ, применяют средства экспресс контроля с индикаторными трубками, комплектами для химического контроля, переносные и индивидуальные газоанализаторы.

Предназначены для измерения концентрации веществ в воздухе при просасывании воздуха через колбу, в последней изменяется цвет порошка.

Для измерения концентрации пыли используется весовой и экспрессный метод.

Весовой метод заключается в определении массы пыли, находящейся в единицы объема воздуха. Для этого, объем воздуха пропускается через фильтр, который взвешивается до и после измерения. Для этого используются переносная ротационная установка.

Экспрессный метод базируется на применении фотополимеров, оценивающих уменьшение светового потока, при прохождении света через запыленную среду.

Рекомендации по расчету вентиляции

Задачей расчета вентиляции является определение мощности электродвигателя вентилятора

При расчете местной вентиляции, для удаления пыли определенного размера, задаются площадью поперечного сечения приемника, с учетом дополнительных отверстий и длинны воздуховода. Устанавливаю расположение и конструктивный состав вентиляционной установки, определяют плотность и динамическую вязкость удаляемой среды при температуре рабочей зоны. Далее вычисляю критерии Архимеда, характеризующий силу, необходимую для перевода частиц во взвешенное состояние.

<комментарии к формулам потом>

По найденному значению критерия Архимеда, определяют критерий Рейнольдса

Потом находят скорость витания частицы

Расход воздуха

Далее вычисляют диаметр воздуховода.

При расчете общеобменной вентиляции, необходимо учесть все факторы, влияющие на качество воздуха в рабочей зоне (избыточная теплота, избыточная влага и выделение вредных веществ). По ранее приведенным формулам вычисляют расходы воздуха, необходимые для удаления избыточной теплоты, избыточной влаги и вредных в-в. Максимальный объемный расход воздуха принимается за расчетный.

Далее, также задаются длинной и диаметром воздуховода, определяют гидродинамические константы воздуха при температуре удаляемого воздуха (для вытяжной вентиляции) и при температуре поступающего воздуха (для приточной вентиляции). Температура удаляемого воздуха

 

Температура поступающего воздуха принимается равной средней температуры июля для данного населенного пункта.

Полное гидравлическое сопротивление определяют как сумму следующих слагаемых

– потери давление на преодоление сопротивления трения по длине трубы

– потери давления на преодоление местных сопротивлений

– затраты давления на подъем жидкостей

– разность давлений в пространстве нагнетания и в пространстве всасывания.

Общий КПД установки

Шум.

Шум представляет собой комплекс звуков разных частот. Звук – это акустическое гармоническое колебание с определенной частотой. Он характеризуется следующими параметрами: частотой колебаний, звуковым давлением, представляющем собой разность между мгновенным давлением в волне и атмосферном давлении, а также интенсивностью звука, т.е. его силой равной потоку звуковой энергии, проходящему в единицу времени через единицу поверхности. Интенсивность пропорциональна квадрату звукового давления. По частоте колебаний, звуки классифицируются, как инфразвук (частота менее 20 Гц), слышимый звук (от 20 Гц до 20 кГц) и ультразвук (частота свыше 20кГц). Уровень ощущения звука пропорционален логарифму интенсивности, отнесенной к интенсивности на пороге слышимости. Т.е.

Вставить формулу из тетради.

Где, I и Р – действующие значения интенсивности и звукового давления. I₀ и Р₀ – интенсивность и звуковое давление на пороге слышимости. Уровень звука оценивают в относительных логарифмических единицах, т.е. децибелах. Уровень интенсивности звука численно равен уровню звукового давления. Шум – это сложное колебание, которое оценивают спектром, т.е. зависимостью уровня звукового давления от частоты. По характеру спектра различают широкополосные и смешанные шумы, в которых присутствуют тональные составляющие. По временной характеристике их делят на постоянные и непостоянные, последние оценивают эквивалентным уровнем звука. Рассмотрим распространение шума в открытом пространстве. Интенсивность шума в точке открытого пространства определяется по формуле:

Р_а – звуковая мощность источника шума, S – площадь измерительной поверхности, окружающей источник шума и проходящей через расчетную точку.

Простейшей моделью источника шума является точечный источник, излучающий сферическую волну. Если источник шума со звуковой мощностью расположен на открытой поверхности, то излучение шума происходит в полусферу S с радиусом r.

S=2πr²

Переходя от абсолютных величин к относительно логарифмическим, уровень интенсивности шума от источника с уровнем звуковой мощности в любой точке пространства можно определить по формуле:

L – интенсивность шума в искомой точке, Lp – уровень звуковой мощности источника шума Уровни источника шума при удвоении расстояния от него уменьшаются на 6 дБ.

В помещении с источником шума интенсивность его в любой точке складывается из интенсивности прямого шума и шума многократно отраженного от стен помещения.

Отраженный шум упрощенно считается диффузным, т.е. имеющим одинаковую плотность звуковой энергии во всех точках помещения. Прямой шум уменьшается с удалением от источника. Интенсивность отраженного шума определяется по формуле:

Где Q – акустическая постоянная помещения, которая характеризует его способность поглощать звуковую энергию

 

Где α - средний коэффициент звукопоглощения, S_п – полная площадь ограждения помещения. Уровни интенсивности шума в помещении с источником шума определяется по формуле:

 

Уровень шума в помещении смежным шумом определяется:

L=L₁-R+L_a

L₁ – уровень шума перед распределяющей стенкой.

R – звуковая изоляция стенки.

L_a – величина, учитывающая звукопоглощение в смежном помещении.

Воздействие шума на человека, его нормирование и уменьшение.

Шум высоких уровней отрицательно влияет на центральную нервную систему, желудок, двигательные функции, умственную работу и зрительный анализатор. Изменяются частота и наполнение пульса, кровяное давление, замедляются реакции, ослабляется внимание, ухудшается разборчивость речи.

Снижается чувствительность органа слуха, что приводит к временному повышению порога слышимости. При длительном воздействии шума возникают необратимые потери слуха и развивается профессиональное заболевание, называемое тугоухость. Критерием риска потери слуха считается уровень в 90 дБ, при ежедневном воздействии более 10 лет. Нормированными параметрами являются уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровень звука в дБ.

Выделяются 4 основных направления борьбы с шумом:

1. Уменьшение шума в источнике возникновения. Это наиболее рациональное средство, но часто требует серьезного конструктивного изменения машины

2. Организационно-технические мероприятия. Н

3. Средства коллективной защиты. В их состав входит архитектурно планировочные мероприятия и конструктивные средства. Например, кожухи, экраны, глушители, звукопоглощающие и звукоизолирующие конструкции.

4. Средства индивидуальной защиты. Наушники, заглушки, шлемы.

Конструктивные средства уменьшения шума основаны на использовании следующих принципов:

1. Экранирование. Способность преград создавать зону звуковой тени. Эффективность экрана зависит от длины звуковой зоны по отношению к размерам препятствия. В помещении из-за наличия отраженного шума эффективность отражения меньше чем на открытом пространстве.

2. Звукоизоляция. Способность преград отражать звуковую энергию. Звукоизоляция одностенной конструкции определяется законом массы.

R=ALg(f δ)-С

f – частота колебаний

δ – Поверхностная масса стенки.

А и С – эмпирические коэффициенты.

3. Звукопоглощение. Способность пористых и рыхловолокнистных материалов, а также резонансных конструкций поглощать звуковую энергию. Звукопоглощающий материал, установленный на стенах помещения, поглощает звуковую энергию. Тем самым уменьшает составляющую отраженного шума. Для уменьшения аэродинамического шума систем вентиляции шума газотурбонадува и газовыхлопа двигателей применяют реактивные и активные глушители.

Вибрация.

Вибрация – механические колебания в твердых телах. Простейший вид колебаний – гармонический. Вибрацию оценивают частотой или периодом колебаний и одним из трех параметров:

1. Амплитудой вибросмещения.

2. Амплитудой виброскорости.

3. Амплитудой виброускарения.

Степень ощущения вибрации оценивают логарифмической относительной величиной, называемой уровнем виброскорости.

V – действующее среднеквадратичное значение скорости. V_{0 -} - пороговая виброскорость.

Среднеквадратичная виброскорость в 1,4 раза меньше амплитуды значения. Вибрация машин и механизмов являются сложными колебаниями, которые могут быть представлены суммой гармонических колебаний. Вибрацию, как и шум оценивают спектром в октавных полосах частот. Низкочастотную вибрацию по способу передачи на человека делят на две группы: 1. Общая, которая действует на тело рядом сидящего или стоящего человека и оценивается в октавных полосах.

f=2,4,8,,16,31,5,63 Гц

2. Локальная, действующая на руки человека.

f=8,16,31,5,63,125,250,500,1000 Гц

Общую вибрацию по источнику возникновения делят на три категории:

1. Транспортная (подвижные машины на местности).

2. Транспортно-технологическая (краны и погрузчики).

3. Технологическая (рабочие места)