Лабораторная работа Исследование загазованности воздуха рабочей зоны. Контроль эффективности вентиляционных устройств

Воздушная среда производственных помещений содержит посторонние вещества в виде паров, газов и пыли, которые с вдыхаемым воздухом попадают в организм человека. Вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызвать производственные травмы, профзаболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными требованиями как в процессе контакта с ними, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений, называют вредными веществами (ВВ). Результатом воздействия ВВ могут быть отравления людей: острые или хронические.

Острые отравления являются следствием кратковременного воздействия ВВ, поступающих в организм человека в значительных количествах.

Хронические отравления развиваются в результате воздействия ВВ, поступающих в организм малыми дозами в течение длительного времени.

Наиболее опасны хронические отравления, отличающиеся стойкостью симптомов отравления и нередко приводящие к профессиональным заболеваниям.

В организм человека ВВ могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и даже неповрежденную кожу.

Наибольшую опасность для организма представляет проникновение токсичных веществ через органы дыхания (ингаляционный путь). Это обусловлено тем, что слизистая оболочка дыхательных органов, начиная с полости рта, носа, глотки, обладает большой всасывающей способностью. Около 95 % отравлений происходит при проникновении ВВ через дыхательную поверхность легких. Этому способствует большая поверхность легочной ткани, быстрота проникновения в кровь и отсутствие дополнительных барьеров на пути яда из вдыхаемого воздуха в различные органы и системы организма. Дополнительную роль играет повышенная легочная вентиляция и усиление кровотока в легких при работе, особенно физической. На быстроту поступления токсических веществ из воздуха в кровь влияет их растворимость в воде, близкая к растворимости в крови.

Через желудочно-кишечный тракт с пищей и питьевой водой ВВ попадают в организм человека при нарушении правил личной гигиены. Кислая среда желудочного сока в процессе контакта с ВВ увеличивает токсичность многих химических веществ (соединения свинца, растворяясь в желудочном соке, быстро всасываются в кровь и разносятся по всему телу).

Через кожный покров проникают главным образом такие ВВ, которые хорошо растворяются в жирах и воде (соли ртути, свинца и др.). Любые повреждения кожи усиливают проникновение ВВ в организм.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми их классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсического действия зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами), пола, возраста, пути поступления, метеорологических условий и др.

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются:

- на токсические – вызывающие отравления всего организма или поражающие отдельные системы (ядовитые);

- раздражающие – вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов;

- канцерогенные – вызывающие злокачественные опухоли;

- мутагенные – приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственности;

- сенсибилизирующие, действующие как аллергены;

- влияющие на репродуктивную (детородную) функцию.

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДК) – это концентрация, мг/м3, которая при ежедневной работе в течение 8-часового рабочего дня или другой продолжительности

рабочей смены, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений (табл. 3.1).

Газоанализаторы «ГАНК-4» имеют переносное и стационарное исполнение. Определение загрязняющих веществ происходит при помощи химкассет или встроенного датчика.

Вещество	Объем просасываемого воздуха	Цвет индикатора	Концентрация газа	Превышение ПДК	Число просасываний
До опыта	После опыта	ПДК	Факт
хлор			красный			В 35 раз

К=(М*Р­_атм*1000/Т*6,236)*К_пр

К – концентрация газа в воздухе

М – молярная масса газа

Р­_атм – атмосферное давление

К_пр – концентрация газа (объем)

Т=273,16+t₀, t₀=23^oC, P_атм=756 мм рт. ст.

К_ар=К*Т*6,236/М* Р­_атм*1000=35*296,16*6,236/35*756*1000=0,002%

Определение с помощью встроенных датчиков
В этом случае выбор определяемого вещества происходит из меню прибора, на лицевой панели, с помощью сенсорного управления, что максимально упрощает измерения. Используются разные типы датчиков:
-электрохимический (СО, О₂, Н₂ и др.);
-термокаталитический (СН₄, гексан и др.);
-полупроводниковый (стирол, бензол и др.)

Газоанализатор "ГАНК-4" удобен в работе и прост в обслуживании.

Существуют следующие варианты исполнения газоанализатора "ГАНК-4":

Переносные
ГАНК-4(Р) - воздух рабочей зоны, одноканальный
ГАНК-4(А) - атмосферный воздух, одноканальный
ГАНК-4(АР) - атмосферный воздух и воздух рабочей зоны, одноканальный
ГАНК -4(РБ) - атмосферный воздух и воздух рабочей зоны, одновременное определение до 8 веществ

Стационарные
ГАНК-4С(Р) - воздух рабочей зоны, одноканальный, необслуживаемый
ГАНК-4С(А) - атмосферный воздух , одноканальный, необслуживаемый
ГАНК-4С(АР) - атмосферный воздух и воздух рабочей зоны, одноканальный, необслуживаемый
ГАНК-4С(Р)\2 - воздух рабочей зоны, необслуживаемый, на 2 вещества
ГАНК-4С(А)\2 - атмосферный воздух , необслуживаемый, на 2 вещества
ГАНК-4С(АР)\2 - атмосферный воздух и воздух рабочей зоны, необслуживаемый, на 2 вещества
ГАНК-4С(Р)\n - воздух рабочей зоны, необслуживаемый, на n вещества
ГАНК-4С(А)\n - атмосферный воздух , необслуживаемый, на n вещества
ГАНК-4С(АР)\n - атмосферный воздух и воздух рабочей зоны, необслуживаемый, на n вещества

Дополнительное оборудование
Разбавители проб РП-1, РП-2, РС-1, РС-2 (для вентвыбросов)
Дожигатели пробы - для циано-, хлор- и фторосодержащих веществ
Устройство пробоподготовки УП-1\1, УП-1\2, в случае высокотемпературной среды с повышенной концентрацией загрязняющих веществ
Термостат ТП-1, ТС-2 - до -50 гр. С
Устройство пробоотбора многоканальное УПМ2-16
Фильтр пылевой ФП-1 - для сварочных аэрозолей
Фильтр сорбционный ФС-1
Комплект метеодатчиков - давление, тем-ра, влажность

Возможно изготовление газоанализатора "ГАНК-4" во взрывобезопасном исполнении
Маркировка взрывозащиты: электронный блок ExibllBT3; выносные датчики -1ExibllBT

Задача:

Скорость выделения вредного газа в камере

G=q_cp*w/T=8-0.5/30=0.13 мг/ч

Необходимый воздухообмен в камере:

L=G/q_пдк=0.13/1=0.13 м³/ч

Действительная производительность вентиляционного устройства камеры

L_действ=U*F

Скорость воздушного потока в воздуховоде:

U=

Скоростное давление

Р_ск=h*R/9.8=1.5*1/9.8=0.15

γ_H=1.293/(1+1/273*23)=1.2 кг/м³

L_действ=1,6*0,25=0,4 м³/с

Кратность воздухообмена представляет собой соотношение часовой производительности вентиляционного устройства к объёму помещения

K=L/V

L=0.4*3600=1.44

K=1.44/500=2.88

Результаты расчета необходимого воздухообмена и контроля эффективности работы вентиляционного устройства заносим в таблицу

Расчетный необходимый объем воздухообменной камеры	Температура воздуха в камере	Площадь поперечного сечения воздуховода	Скорость воздушного потока	Действительная производительность вентиляции	Кратность воздухообмена камеры
0,13		0,25	1,6	0,4	2,88