К практическим занятиям по теме. «Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе»
«Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе»
Вариант определяют по первой букве фамилии и последней цифре учебного шифра. Для студентов, чьи фамилии начинаются с букв А…Д – варианты 1…10; Е…К – 11…20; Л…Я – 21…30.
Таблица 3
| Ва-ри-ант | Вещество | Фактич. концентрация | Ва-ри-ант | Вещество | Фактич. концентрация | Вариант | Вещество | Фак-тич. концентрация |
| Фенол Азота оксиды Углерода оксид Вольфрам Полипро-пилен ацетон | 0,001 0,1 0,5 | Озон Метило-вый спирт Ксилол Азота диоксид Формальдегид Толуол | 0,01 0,2 0,5 0,5 0,01 0,05 | Этиловый спирт Углерода оксид Озон Серная кислота Соляная кислота Сернистый ангидрид | 0,01 0,05 0,5 | |||
| Аммиак Ацетон Бензол Озон Дихлорэтан Фенол | 0,01 0,05 0,001 0,5 | Акролеин Дихлор-этан Озон Углерода оксид Формаль-дегид Воль-фрам | 0,01 0,01 0,02 | Аммиак Азота диоксид Вольфрамовый ангидрид Хрома оксид Озон дихлорэтан | 0,5 0,2 0,001 | |||
| Акролеин Дихлорэтан Хлор Углерода оксид Сернистый ангидрид Хрома оксид | 0,01 0,02 0,03 0,1 | Азота диоксид Аммиак Хрома оксид Сернис-тый ангидрид Ртуть акролеин | 0,04 0,5 0,2 0,5 0,001 0,01 | Азота диоксид Озон Углерода оксид Дихлорэтан Сода кальцинированная Ртуть | 0,001 0,001 |
Продолжение таблицы 3
| Ацетон Углерода оксид Кремния диоксид Фенол Формальдегид Толуол | 0,2 0,2 0,003 0,02 0,5 | Акролеин Дихлорэтан Хлор Хрома триоксид Ксилол ацетон | 0,01 0,01 0,1 0,3 | Ацетон Фенол Формальдегид Полипропилен Толуол Винилацетат | 0,3 0,005 0,02 0,07 0,15 | |||
| Азота оксиды Алюминия оксид Фенол Бензол Формальдегид Винил-ацетат | 0,1 0,01 0,05 0,01 0,1 | Углерода оксид Этилендиамин Аммиак Азота диоксид Ацетон Бензол | 0,1 0,1 0,05 | Метанол Этанол Цементная пыль Углерода оксид Ртуть ксилол | 0,3 0,001 0,5 | |||
| Азотная кислота Толуол Винил-ацетат Углерода оксид Алюминия оксид Гексан | 0,5 0,6 0,15 0,01 | Серная кислота Азотная кислота Воль-фрам Кремния диоксид Фенол Ацетон Озон | 0,5 0,5 0,2 0,01 0,2 0,001 | Углерода оксид Азота диоксид Формальдегид Акролеин Дихлорэтан Озон | 1,0 0,02 0,01 0,02 | |||
| Азота диоксид Ацетон Бензол Фенол Углерода оксид Винил-ацетат | 0,5 0,2 0,05 0,01 0,1 | Аммиак Азота оксиды Воль-фрам Алюминия оксид Углерода оксид Фенол | 0,001 0,1 0,01 | Аэрозоль ванадия пентаоксида Хрома триоксид Хлор Углерода оксид Азота диоксид Озон | 0,1 0,1 0,02 0,1 |
Продолжение таблицы 3
| Сернистый ангидрид Серная кислота Вольфрамовый ангидрид Хрома оксид Азота диоксид Аммиак | 0,5 0,05 0,2 0,05 0,5 | Азотная кислота Серная кислота Ацетон Кремния диоксид Фенол Озон | 0,5 0,5 0,2 0,001 0,001 | Аммиак Азота диоксид Хрома оксид Ксилол Ртуть Гексан | 0,02 0,2 0,5 0,0005 0,01 | |||
| Азота оксиды Алюминия оксид Формальдегид Винил-ацетат Бензол Фенол | 0,1 0,02 0,1 0,05 0,005 | Ацетон Озон Фенол Кремния диоксид Фенол Озон | 0,5 0,5 0,2 0,001 0,001 | Озон Азота диоксид Углерода оксид Хлор Хрома триоксид Аэрозоль ванадия пентаоксида | 0,05 0,2 0,09 0,05 | |||
| Аммиак Азота оксиды Углерода оксид Фенол Вольфрам | 0,05 0,1 0,005 | Акролеин Дихлорэтан Озон Углерода оксид Воль-фрам Формальдегид | 0,01 0,01 0,02 | Аммиак Азота диоксид Хрома оксид Соляная кислота Серная кислота Сернитстый ангидрид | 0,4 0,5 0,18 0,04 0,4 |
Таблица 4
Пример решения оценки воздействия вредных веществ,
Содержащихся в воздухе
| Вариант | Вещество | Концентрация вредного вещества, мг/м3 | Класс опасности | Особенности воздействия | Соответствие нормам каждого из веществ в отдельности | |||||
| фактическая | В воздухе рабочей зоны | Максимально разовая < 30 мин | Среднесуточная >30 мин | В воздухе рабочей зоны | В воздухе населённых пунктов при времени воздействия | |||||
| <30 мин | >30 мин | |||||||||
| азота диоксид | 0,5 | 0,085 | 0,04 | <ПДК + | >ПДК - | >ПДК - | ||||
| ацетон | 0,2 | 0,35 | 0,35 | - | <ПДК + | <ПДК + | <ПДК + | |||
| бензол | 0,05 | 1,5 | 0,1 | К | <ПДК + | Ошибка! Ошибка связи. + | <ПДК + | |||
| фенол | 0,01 | 0,3 | 0,01 | 0,003 | _ | <ПДК + | =ПДК + | >ПДК - | ||
| углерода оксид | Ф | Ошибка! Ошибка связи. | Ошибка! Ошибка связи. | Ошибка! Ошибка связи. | ||||||
| винилацетат | 0,1 | 0,15 | 0,15 | - | <ПДК + | Ошибка! Ошибка связи. | ?ПДК + |
Вывод: ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны находится в норме. В воздухе населённых пунктов при времени воздействия менее или 30 минут ПДК диоксида азота, оксида углерода превышает норму, при воздействии свыше 30 минут, также ПДК диоксида азота, оксида углерода и фенола. Следовательно, производство является вредным для людей, проживающих рядом. Необходимо принять соответствующие меры.
2. РАСЧЁТ ПОТРЕБНОГО ВОЗДУХООБМЕНА ПРИ ОБЩЕОБМЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Общие сведения
Вентиляция – организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязнённого вредными примесями (газами, парами, пылью), и подачу в него свежего воздуха.
По способу подачи в помещение свежего воздуха и удалению загрязнённого системы вентиляции подразделяют на естественную, механическую и смешанную. По назначению вентиляция может быть общеобменной и местной.
Методика расчёта
При общеобменной вентиляции потребный воздухообмен определяют из условия удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до допустимых концентраций (2,3). Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливают по ГОСТ 12.1.005-88.
L1 = Qизб / ср (tуд - tпр ) (1)
где Qизб – избыточное количество теплоты, кДж ч; с – теплоёмкость воздуха, Дж/ кг×К; с = 1,2 кДжОшибка! Ошибка связи.; р – плотность воздуха,кг/м3 ; tпр – температура приточного воздуха, оС, Ошибка! Ошибка связи. – температура воздуха, удаляемого из помещения, принимается равной температуре воздуха в рабочей зоне.
Расчётное значение температуры приточного воздуха зависит от географического расположения предприятия; для Москвы её принимают равной 22,3оС.
Температуру воздуха в рабочей зоне принимают на 3…5оС выше расчётной температуры наружного воздуха.
Плотность воздуха, поступающего в помещение.
r = 353 (2)
273+ tпр
Избыточное количество теплоты, подлежащей удалению из производственного помещения, определяют по тепловому балансу.
Q изб = SQ пр - S Qрасх (3)
где Ошибка! Ошибка связи.– теплота, поступающая в помещение от различных источников, кДж/ч; Ошибка! Ошибка связи.
К основным источникам тепловыделений в производственных помещениях относятся:
1. Горячие поверхности оборудования (печи, сушильные камеры, трубопроводы и др.)
2. Оборудование с приводом от электродвигателей;
3. Солнечная радиация
4. Персонал, работающий в помещении;
5. Различные остывающие массы (металл, вода и др.)
Поскольку перепад температур воздуха внутри и снаружи здания в тёплый период года незначительный (3…5оС), то при расчёте воздухообмена по избытку тепловыделений потери теплоты через конструкции зданий можно не учитывать. При этом некоторое увеличение воздухообмена благоприятно влияет на условия труда работающих в наиболее жаркие дни тёплого периода года.
С учётом изложенного формула (3) принимает следующий вид:
Qизб= Ошибка! Ошибка связи.(4)
В настоящем расчётном задании избыточное количество теплоты определяется только с учётом тепловыделений электрооборудования и работающего персонала.
Ошибка! Ошибка связи.= Qэ.о.+Qp (5)
где Ошибка! Ошибка связи.- теплота, выделяемая при работе электродвигателей оборудования, кДж/ч ;Ошибка! Ошибка связи.– теплота, выделяемая работающим персоналом.
Теплота, выделяемая электродвигателями оборудования.
Ошибка! Ошибка связи.= 3528bN (6)
где b - коэффициент, учитывающий загрузку оборудования, одновременность его работы, режим работы; Ошибка! Ошибка связи. = 0,25… 0,35; N – общая установочная мощность электродвигателей, кВт.
Теплота, выделяемая работающим персоналом,
Ошибка! Ошибка связи. = n Kp (7)
где n – число работающих человек, Кр – теплота, выделяемая одним человеком, кДж принимается равной при лёгкой работе 300кДж/ч; при работе средней тяжести 400 кДж/ч; при тяжёлой работе 500 кДж/ч.
2.2. Расход приточного воздуха, м3/ч, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах,
L2 = G /q уд – q пр (8)
где G – количество выделяемых вредных веществ, мг/ч, qуд– концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, которая не должна превышать предельно допустимую, мг/м3, т.е. qуд £ qпдк; qпр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3
Ошибка! Ошибка связи.Ошибка! Ошибка связи.£ 0,3 Ошибка! Ошибка связи.(9)
2.3. Определение потребного воздухообмена.
Для определения потребного воздухообмена L необходимо сравнить величины Ошибка! Ошибка связи.1 и Lзел2, рассчитанные по формулам (1) и (8) и выбрать наибольшую из них.
2.4. Кратность воздухообмена, 1/ч
К = L Ошибка! Ошибка связи.Vc (10)
где Ошибка! Ошибка связи.– потребный воздухообмен, м3?ч; Vc – внутренний свободный объём помещения, м3
Кратность воздухообмена помещений обычно составляет от 1 до 10 (большие значения для помещений со значительными выделениями теплоты, вредных веществ или небольших по объёму).
Для машино- и приборостроительных цехов рекомендуемая кратность воздухообмена составляет 1…3, для литейных, кузнечно-прессовых, термических цехов, химических производств – 3…10.