Первое высшее техническое учебное заведение россии
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ
ИМ. Г.В. ПЛЕХАНОВА
(технический университет)
Кафедра безопасности производства и разрушения горных пород
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПЫЛЬ И СРЕДСТВА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ
Санкт-Петербург
2009 год
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПЫЛЬ И СРЕДСТВА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ
Определение классов условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (АПФД), пылей, содержащих природные и искусственные волокна, и пылевых нагрузок на органы дыхания работников
Класс условий труда и степень вредности при профессиональном контакте с АПФД определяют исходя из фактических величин среднесменных концентраций АПФД и кратности превышения среднесменных ПДК (табл. 2).
Таблица 2
Классы условий труда по кратности превышения ПДК и контрольной пылевой нагрузки (КПН)
| Аэрозоли | Класс условий труда | |||||
| допустимый | вредный | опасный *** | ||||
| 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.4 | |||
| Высоко- и умеренно фиброгенные АПФД*, пыли, содержащие природные (асбесты, цеолиты) и искусственные (стеклянные, керамические, углеродные и др.) минеральные волокна | ≤ПДК ≤КПН | 1,1-2,0 | 2,1-4,0 | 4,1-10 | >10 | - |
| Слабофиброгенные АПФД** | ≤ПДК ≤КПН | 1,1-3,0 | 3,1-6,0 | 6,1-10 | >10 | - |
| * - высоко- и умеренно фиброгенные пыли (ПДК ≤ 2 мг/м3) ** - слабофиброгенные пыли (ПДК > 2 мг/м3) *** - органическая пыль в концентрациях, превышающих 200 – 400 мг/м3, представляет опасность пожара и взрыва |
Основным показателем оценки степени воздействия АПФД на органы дыхания работников является пылевая нагрузка. В случае превышения среднесменной ПДК фиброгенной пыли расчет пылевой нагрузки обязателен.
Пылевая нагрузка (ПН) на органы дыхания работника – это реальная или прогностическая величина суммарной экспозиционной дозы пыли, которую работник вдыхает за весь период фактического (или предполагаемого) профессионального контакта с пылью.
Пылевая нагрузка на органы дыхания работника (или группы работников, если они выполняют аналогичную работу в одинаковых условиях) рассчитывается исходя из фактических среднесменных концентраций АПФД в воздухе рабочей зоны, объема легочной вентиляции (зависящего от тяжести труда) и продолжительности контакта с пылью:
ПН=С·N·T·Q, мг (6)
где С – фактическая среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м3; N – число рабочих смен, отработанных в календарном году в условиях воздействия АПФД; Т – количество лет контакта с АПФД; Q – объем легочной вентиляции за смену, м3.
Рекомендуется использовать следующие усредненные величины объемов легочной вентиляции, которые зависят от уровня энергозатрат и, соответственно, категорий работ согласно СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»:
- для работ категории Iа и Iб объем легочной вентиляции за смену 4 м3;
- для работ категории IIа и IIб - 7 м3;
- для работ категории III - 10 м3.
Полученные значения фактической ПН сравнивают с величиной контрольной пылевой нагрузки (КПН), под которой понимают пылевую нагрузку, сформировавшуюся при условии соблюдения среднесменной ПДК пыли в течение всего периода профессионального контакта с фактором.
КПН=ПДКсс·N·T·Q, мг (7)
где ПДКСС — среднесменная предельно допустимая концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м3. Зона дыхания — пространство радиусом 0,5 м от лица работающего.
При соответствии фактической пылевой нагрузки контрольному уровню условия труда относят к допустимому классу и подтверждают безопасность продолжения работы в тех же условиях.
Кратность превышения контрольных пылевых нагрузок указывает на класс вредности условий труда по данному фактору (табл. 2).
При превышении контрольных пылевых нагрузок рекомендуется использовать принцип «защиты временем».
Для расчета допустимого стажа работы в условиях запыленности необходимо сопоставление фактических и контрольных уровней пылевой нагрузки. В случае превышения КПН рассчитывают стаж работы, при котором ПН не будет превышать КПН. При этом КПН рекомендуется определять за средний рабочий стаж, равный 25 годам. Тогда допустимый стаж работы в данных условиях (Т1) определяется по формуле:
, лет (8)
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с теоретическими положениями и подготовить табл. 3 для занесения результатов измерений.
2. Подключить конвертор к электрической сети.
3. Подготовить к работе аспиратор. Подключить аспиратор к конвертору.
4. Проверить герметичность аспиратора. Для этого установить заглушки на входные ниппели. Зафиксировать начальные показания счетчика I01. Включить аспиратор на 30 секунд, выключить прибор и зафиксировать конечные показания счетчика I02. При соблюдении условия: I02 – I01 ≤ 2 прибор герметичен и готов к работе. Результаты измерений записать в таблицу 3.
Таблица 3
| Время измерений, tизм, с | Показания счетчика объема воздуха, дел. | Разность показаний счетчика (I02 – I01), дел. | Герметичность аспиратора | |
| I01 | I02 | |||
| герметичен не герметичен |
5. Подключить весы к источнику питания.
6. Определить массу каждого из трех фильтров АФА-20 взвешиванием на аналитических лабораторных весах. Перед взвешиванием пинцетом извлечь фильтр из конверта и из обоймы и уложить на чашку весов. Результаты взвешивания занести в табл. 3 и на обоймы фильтров. Вложить фильтры в обоймы.
7. Отключить аналитические весы от источника питания.
8. Подсоединить переходные шланги к входным штуцерам аспиратора. При выключенном аспираторе установить в аллонжи фильтры в обоймах и закрепить аллонжи в пылеотборных отверстиях камер. Отверстия при этом должны быть закрыты заслонками.
9. Подключить источник пылевыделения к источнику питания. При этом включится система вентиляции камер. Через 1-2 минуты лабораторная установка готова к проведению измерений.
10. Зафиксировать положение стрелок счетчика объема аспиратора I1.
11. Открыть заслонку пылеотборного отверстия камеры 1 и одновременно включить сетевой выключатель аспиратора и секундомер.
12. По истечении расчетной продолжительности отбора проб, одновременно закрыть заслонку пылеотборного отверстия, выключить сетевой выключатель и секундомер. Зафиксировать новое положение стрелок счетчика объема аспиратора I2.
13. Для проведения отбора проб из камер 2 и 3 повторить пункты 9-11.
14. По окончании отбора пробы из камеры 3 отключить источник пылевыделения от источника питания и извлечь из аллонжей фильтры.
15. Отключить аспиратор от конвертора.
16. Подключить весы к источнику питания.
17. Выполнить повторное взвешивание фильтров. При взвешивании фильтр сложить пополам запыленной стороной внутрь.
18. Отключить установку от электрической сети.
19. Измерить температуру воздуха и барометрическое давление в помещении лаборатории.
20. Рассчитать объем воздуха, измеренный аспиратором:
Vзам=(I2 – I1)·Cкалибр·10 -3 , м3
где: I1 и I2 – соответственно начальное и конечное показания счетчика объема аспиратора, дел.
Скалибр. – калибровочная константа, Скалибр. = 3,89 л/дел.
21. Определить концентрацию пыли в каждой из трех камер (условных рабочих местах), используя результаты измерений и формулы (2)-(3). Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 4.
Таблица 4
| Камера (место отбора проб) | Масса фильтра, мг | Масса навески пыли ΔР, мг | tизм, мин. | Показания счетчика объема воздуха, дел. | Vзам, м3 | B, мм рт. ст. | Т, 0С | Vприв, м3 | С, мг/м3 | ПДК, мг/м3 | |||
| до отбора Рн | после отбора Рк | ||||||||||||
| I1 | I2 | ||||||||||||
22. Определить эффективность средств пылеулавливания (циклона, фильтра и общую) по формулам (4)-(5).
23. Сделать вывод о соответствии измеренных на условных рабочих местах концентрациях пыли в воздухе допустимым (ПДК) и о необходимости дополнительных мероприятий, обеспечивающих защиту от пыли (для определения ПДК получить у преподавателя исходные данные о качественном и количественном составе промышленной пыли).
Порядок выполнения работы
1. Исходными данными для выполнения этой работы являются результаты измерений и расчетов, полученных при выполнении работы 1 (табл. 4). Принимаем, что рассчитанные значения концентраций в каждой из трех камер соответствуют среднесменным значениям концентраций.
2. Определить пылевую нагрузку на органы дыхания работника по формуле (6). Необходимые для расчета данные (количество лет контакта с АПФД; категория работ) получить у преподавателя. Среднее количество рабочих смен в году - 248.
3. Рассчитать контрольную пылевую нагрузку по формуле (7).
4. Определить класс условий труда для каждого из трех условных рабочих места в соответствии с таблицей 2.
5. В случае превышения КПН рассчитать по формуле (8) стаж работы Т1, при котором ПН не будет превышать КПН.
6. Результаты расчета занести в таблица 5.
Таблица 5
| Камера (место отбора проб) | С, мг/м3 | ПДК, мг/м3 | ПН, мг | КПН, мг | ПН / КПН | Класс условий труда | Допустимый стаж работы Т1, лет |
7. Сделать вывод по результатам проведенных расчетов.
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой промышленная пыль?
2. Какие методы определения концентрации пыли в воздухе рабочей зоны Вы знаете?
3. В чем заключается весовой метод определения концентрации пыли?
4. Какие устройства и приборы используют для отбора проб воздуха на запыленность?
5. Чем определяется продолжительность отбора пробы?
6. С какой целью при определении концентрации пыли измеряют температуру и давление воздуха?
7. Перечислите основные показатели, характеризующие эффективность работы пылеуловителя.
8. Как определяется эффективность средств борьбы с пылью?
9. Как определяется класс условий труда и пылевая нагрузка на органы дыхания?
10. В чем заключается принцип «защиты временем»?
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования