Амоочищение атмосферы от аэрозолей.

Два пути: 1) вымывание осадками и 2) непосредственное осаждение на Землю. Вклад каждого из этих процессов в самоочищение атмосферы зависит от размера частиц и от физико-географических условий местности. Так, около 80% мелкодисперсных А. (размер до 20 мкм) вымываются осадками и 20% - осаждаются.

Путями снижения запылённости воздуха на производстве являются:

Группа мер, предотвращающих дисперсионное измельчение и пылеобразование (соответствующая технология, принципы разрушения и т.д.).

Меры пылеподавления и пылеочистки (орошение мест пылеобразования, использование циклонов, фильтров, ультразвуковое осаждение пыли и т.д.).

Индивидуальная защита (респираторы, противогазы, марлевые повязки, спецодежда).

Кроме вредного действия на организм человека, пыль повышает износ оборудования (главным образом трущихся частей), увеличивает брак продукции. При определённом содержании горючих пылей в воздухе могут образоваться взрывоопасные смеси.

Для оценки запыленности данного помещения необходимо знать вес пыли и количество пылинок в единице объема воздуха, количественный состав пыли, растворимость и токсичность, а также форму пылинок. Согласно существующему положению, на каждом производстве систематически контролируется запыленность воздуха, степень ее дисперсности и состав пыли.

Запыленность воздуха можно определить весовым, счетным, экспресс - методом, седиментационным, электрическим и фотоэлектрическим методами.

В настоящей работе изучаются весовой, счетный и экспресс- методы.

2. ВЕСОВОЙ МЕТОД

Весовой (гравиметрический) метод позволяет определить количество миллиграммов пыли в одном кубической метре воздуха, для чего задерживается пыль из определенного объема воздуха и определяется её вес.

Расчет весовой концентрации пыли в мг/м³ производится по формуле:

n = (m₂-m₁) / V₀,

где n - весовая концентрация пыли, мг/м³; m₂ - масса фильтра после отбора,
мг; m₁ - масса фильтра до отбора пыли, мг; V₀ - объем воздуха, протянутого через
фильтр, приведенный к нормальным условиям (при температуре С° и атмосферном давление 760 мм рт. ст.), м³

V₀=V_t • 273 • B / (760 • T),

где V_t - объем воздуха, протянутого через фильтр, при температуре Т и давлении В, м³;

V_t=Q • t / 1000,

где Q - объемная скорость прибора, л/мин; t - время пробоотбора, мин

В - атмосферное давление, мм рт. ст.; Т - температура анализируемого воздуха, К

Весовая концентрация определяется следующим выражением:

n = 2780 • Т • (m₂ – m₁) / ( Q • t • В)

2.1. Описание установки и приборов

Установка для определения запылённости весовым методом имеет пылевую
камеру, электрический аспиратор, филътродержатель с фильтром для задержания
пылевых частиц.

Пылевая камера (рис. 2) имитирует цех, в котором производится исследование воздуха. Она позволяет получить различную запылённость воздуха и представляет собой камеру с дверцей.

Рис. 2. Общий вид установки для определения запылённости

1 - пылевая камера, 2 - вентилятор, 3 - подсветка, 4 - электрический аспиратор, 5 - дозатор пыли, 6 - тумблер включения сети, 7 - подсветка «ВКЛ», 8 – тумблер включения вентилятора, 9 - фильтродержатель, 10 - отверстие для фидьтродержателя, 11 - электрический шнур с вилкой напряжения 220 В, 12 - смотровое окно

При помощи электрического аспиратора отбираются пробы воздуха в производственных помещениях для определения степени его запылённости. Действие прибора основано на протягивании требуемого объёма запылённого воздуха с заданной скоростью через фильтр.

2.2. Порядок выполнения работы

Для выполнения лабораторной работы необходимо специальное оборудование:

- весы лабораторные аналитические ВЛА – 200

- секундомер

- шкаф сушильный ШС - 3

- эксикатор с краном (вакуумный) ЭВ

- барометр - анероид БАММ

2.2.1.Просушить бумажные фильтры (хранить их в эксикаторе) (рис. 3).

2.2.2.Установить в камере дозатор с пылью, предварительно очистив камеру, если в ней использовалась пыль другого типа.

2.2.3.Взвесить фильтр на аналитических весах (рис.3).

2.2.4.Вставить фильтр в патрон, а патрон - в воздухозаборное отверстие пылевой камеры (рис. 3, 4; рис.2 - (10)).

2.2.5.Включить вентилятор (рис.2 - (2)) и запылить камеру (рис.2 - (1)).

2.2.6.Включить аспиратор и секундомер. Время прокачки воздуха установить, исходя из создавшейся запыленности воздуха в камере, скорости отсоса с таким расчетом, чтобы вес осевшей пыли составлял не менее 2 мг. Время откачки воздуха в течение 3-5 мин.

2.2.7.Замерить температуру воздуха и барометрическое давление.

2.2.8.Извлечь фильтр из патрона, произвести взвешивание фильтра.

2.2.9.По формулам произвести расчет. Ознакомиться с таблицей допустимых
концентраций пыли в воздухе по существующим нормам: ГОСТ 12.1.005-88
«Воздух рабочей зоны». Сделать выводы о запылённости воздуха в камере (образец протокола представлен в приложении 2).

Недостатком весового метода является то, что он не дает представления о
качественной характеристике пыли, без которой невозможна полная гигиеническая оценка запыленности. Одна и та же весовая концентрация пыли может быть при наличии в воздухе небольшого числа крупных частиц и множества мелких. С точки зрения поведения пыли в воздухе и воздействия её на организм человека, эти пыли совершенно различны. Поэтому, наряду с применением весового метода для определения запылённости воздуха используют счетный метод.

Рис.3. Фильтр АФА - ВП20

а) фильтр в кольце, б) фильтр, в) кольца

Рис. 4. Фильтродержатель
а) в сборе, б) в разобранном виде

3. ЭКСПРЕСС – МЕТОД

3.1. Исследование запылённости на рабочих местах прибором ПРИЗ - 2

Концентратомер пыли радиоизотопный переносной ПРИЗ - 2 изображен на рис. 5; 6. Он предназначен для определения массовой концентрации пыли в окружающей атмосфере.

Запрещается использовать, прибор для замеров радиоактивной пыли, а также
пыли, содержащей пары кислот и щелочей.

3.2. Устройство прибора ПРИЗ – 2

Основные узлы прибора изображены на рис. 5. Пыль забирается из помещения при помощи воздухозаборного устройства (10). Попадает пыль на фильтрующую ленту (16). При помощи узла счетчика (13) и источника (11) пыль замеряется, а затем происходит счет на цифровом табло (6), рис.6.

Более подробно устройство работы изображено на структурной схеме
концентратомера пыли ПРИЗ - 2, рис.7.

Основным узлом концентратомера является датчик, с закрепленным на нём
лентопротяжным механизмом, счётчиком, механизмом перемещения источника и воздухозаборного патрубка, муфтой механизма перемещения и конденсатором
запуска муфты.

Конструктивно концентратомер состоит из двух самостоятельных блоков:
регистрации и питания, вставленных в общий корпус. Концентратомер в корпусе
закрывается сверху крышкой (рис. 5).

3.3. Принцип работы ПРИЗ – 2

Работа концентратомера основана на определении массы задержанной
фильтром пыли по степени ослабления потока бета - частиц, прошедших через
фильтр до и после отбора пробы.

На рис. 7 изображена структурная схема прибора. На данной схеме наглядно
изображена принципиальная схема работы прибора.

3.3.1. Органы управления и индикации.

На лицевой (рис. 5, рис. 6) концентратомера изображены основные органы
управления и индикации прибора ПРИЗ - 2.

К передней панели крепятся платы печатного монтажа регистра, в нижнем
отсеке расположены воздуходувка и датчик. Нижний и верхний отсеки соединяются между собой и вставляются в корпус концентратомера. Доступ к датчику для смены
фильтрующей ленты снизу через снимающееся дно. На кожухе имеется отверстие
для вкручивания воздухозаборной трубки, с правой стороны корпуса выведен шток
для взвода механизма датчика.

3.3.2. Блок питания

В состав концентратомера входят два блока питания:

- автономный от аккумуляторных батарей;

- сетевой - от сети переменного тока.

Рис. 5. Основные узлы концентратомера пыли ПРИЗ - 2

1 - источникодержателъ, 2 - воздухозаборный патрубок, 3 - шток, 4 - направляющие, 5 - узел счётчика, 6 - катушка, 7- кассета, 8 – лента

Рис. 6. Концентратомер пыли ПРИЗ - 2. Органы управления и индикации

1 - шнур питания (для сетевого блока питания) и тумблер "Работа" - "ЗАРЯД", 2 - разъём для подключения кабеля сетевого блока питания, 3 - тумблер включения питания, 4 - светодиод контроля правильности работы "СБОЙ", 5 - кнопка "СБОЙ", 6 - табло индикации, 7 - шток взвода механизма датчика, 8 - тумблер переключения "Работа" - "Контроль", 9 - тумблер "СЕТЬ".

Рис. 7. Структурная схема концентратомера пыли ПРИЗ – 2

1 - источник бета - излучения, 2 - лента фильтрующая, 3 - механизм
перемещения источника, ленты и воздухозаборной трубки, 4 - камера разряжения, счетчика бета - излучения, 5 - схема управления микронагнетателем, 6 - микронагнетатель, 7 - усилитель-формирователь, 8 - блок обработки, 9 - блок
преобразования, 10 - сетевой блок питания, 11 - аккумуляторный блок питания.

4. СЧЕТНЫЙ (КОНИМЕТРИЧЕСКИЙ) МЕТОД

Этот метод позволяет получить данные о количестве и размерах пылинок,
содержащихся в 1 м³ исследуемого воздуха.

При определении запылённости воздуха счётным методом, кроме описанной
выше установки, требуется микроскоп и прибор для подготовки препарата пыли
(прибор ТБ - 2).

Прибор состоит из двух основных частей: камеры для забора исследуемой
пыли на предметное стекло с помощью электрического поля, и устройства для
осаждения пыли.

Камера для забора пыли представляет собой цилиндрик, имеющий рукоятку и выполненный из оргстекла (рис. 9). Цилиндрик имеет две съемные крышки (3) с контактами (4). В нижней крышке имеется сквозное отверстие (5) 2x25 мм для
установки предметного стекла и пружина (6), поднимающая это стекло к торцу
цилиндрика.

Рис. 9. Камера для забора пыли

1 - корпус, 2 - рукоятка, 3 - съёмные крышки, 4- контакты, 5 - сквозное
отверстие (2 х 25 мм), 6 – пружина

Устройство для осаждения пыли (рис. 10) представляет собой переносной ящик, в котором смонтированы: аккумуляторная батарея (Б), катушка зажигания - трансформатор (Тр), реле (Р), конденсатор (С), тумблер (Вк), кнопочный замыкатель (Кн), контакты стаканчика (У), контакт нормальный разомкнутый (Кн.р.).

Принцип работы прибора основан на получении тихого разряда в стаканчике
при подаче на его контакты напряжения в 8000 10000 В. Когда прибор включают в сеть и нажимают на 10-15 сек. кнопку Кн (кнопочного замыкателя) см. рис. 10, якорь реле притягивается, нормально разомкнутый контакт (Кн.р.) замыкается и напряжение от батареи подается на первичную обмотку трансформатора, при этом возникает напряжение 8000 10000 В, и при возникновении электростатического поля все пылинки, находящиеся в отобранной пробе воздуха, заполняющего объем стаканчика, быстро осаждаются на предметное стекло.

Рис. 10. Упрощенная электрическая схема прибора ТБ - 2.

Б - аккумуляторная батарея, Тр - катушка зажигания (трансформатор), Р - реле, Вк - тумблер, Кн - кнопочный замыкатель, С - конденсатор, У- контакты стаканчика, Кн.р. - контакт нормально разомкнутый, Кн.з. - контакт нормально замкнутый

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое пыль?

2. Какие существуют методы определения пыли? Их понятие.

3. Дать основные физико-химические и биологические свойства пыли.

4. Применяемые приборы для исследования запылённости воздуха

5. Расчет весовой концентрации пыли (в кг/м³).

6. Перечислите основные виды ядовитой производственной пыли, её нормирование.

7. Какие пыли называются раздражающими?

8. Дать понятие аэрозоли.

9. Перечислите основные виды органической, неорганической и смешанной пыли применительно к Вашей отрасли промышленности.

10. Дать понятие о профессиональных заболеваниях, связанных с воздействием пыли. Их названия.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Справочник профпатолога. Изд. 2-е, перераб. и доп./Под ред. Л.Н. Грацианской и В.Е. Ковшило. - Л.: Медицина, 1979. - 464с.

2. ГОСТ 12.1.005 - 88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

риложение 1