Нормирование допустимых концентраций
Нормирование допустимых концентраций аэрозольных частиц в воздухе, подаваемом в помещения, в воздухе рабочей зоны производственных помещений и вентиляционных выбросах с целью соблюдения санитарно-гигиенических требований предусмотрено:
1. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
2. СП 2.2.1.1312-03. Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных зданий.
3. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
В воздухе рабочей зоны производственных помещений устанавливаются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ - такие концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) рабочей неделе в течение 41ч, в течение всего рабочего стажа, не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений. Извлечение из ГОСТ 12.1.005-88 дано в приложении 2.
Необходимость соблюдения ПДК требует систематического контроля за фактическим содержанием пыли на рабочих местах как в приточном воздухе, так и в воздухе вытяжных систем, в отходящих промышленных газах. Это позволяет оценивать необходимую степень очистки воздуха, эффективность работы пылеочистного оборудования и совершенствовать технологию с целью снижения пылевыделения.
В соответствии с указанными документами содержание пыли:
1) в воздухе, подаваемом в помещение, не должно превышать 0,3 ПДК для рабочей зоны этих помещений;
2) в вентиляционных выбросах, содержащих пыль, не должно превышать значений, указанных в таблице:
| ПДК в рабочей зоне помещения, мг/м3 | Допустимое содержание пыли в воздухе, выбрасываемом в атмосферу, мг/м3 |
| менее 2 | |
| 2 - 4 | |
| 4 - 8 | |
| 8 - 10 |
При превышении указанных величин воздух, как подаваемый в помещение, так и удаляемый из помещения, должен очищаться.
Методы измерения концентрации пыли
И измерительные приборы
Методы измерения концентрации пыли делятся на две общие группы:
1) методы, основанные на предварительном осаждении пыли (прямые);
2) методы без предварительного осаждения пыли (косвенные).
Преимущество методов первой группы - возможность измерения массовой концентрации аэрозоли. К недостаткам их следует отнести циклический характер измерения, высокую трудоемкость, длительность пробоотбора при измерениях малых концентраций аэрозоля.
Преимуществом методов второй группы является возможность непосредственных измерений в самой пылевоздушной среде, непрерывность измерений, высокая чувствительность и практическая без инерционность измерений, что позволяет использовать их в системах автоматического контроля загрязнения атмосферы в автоматизированных системах управления технологическими процессами. Существенным недостатком этих методов является влияние изменений дисперсного состава и других свойств аэрозольных частиц на результат измерения.
Краткая характеристика методов первой группы:
- весовой (выделение из пылегазового потока частиц и определение их массы путем взвешивания);
- радиоизотопный (поглощение радиоактивного излучения частицами пыли);
- фотометрический (определение оптической плотности пылевого осадка путем измерения поглощения или рассеяния света);
- люминесцентный (ослабление интенсивности излучения флюоресценции за счет осаждения пыли на флюоресцирующем фильтре);
- пьезоэлектрический (изменение частоты колеблющегося элемента при осаждении на него частиц пыли);
- механических вибраций (изменение частоты колеблющегося элемента при осаждении на нем пыли);
- перепада давлений на фильтре (изменение разности давлений на входе и выходе фильтра до и после осаждения на нем пыли);
- счетный (выделение из пылегазового потока частиц и определения их дисперсного состава и количества путем подсчета).
Методы второй группы:
- абсорбционный (поглощение света при прохождении его через пылегазовую среду);
- интегрального светорассеяния (измерение суммарной интенсивности рассеянного света);
- счета частиц по интенсивности рассеянного света (измерение интенсивности рассеянного частицей света);
- голографический (получение фраунгоферовой голограммы);
- лазерного зондирования (поглощение или рассеяние лазерного излучения частицами пыли);
- электроиндукционный (измерение индукционного заряда при движении заряженных частиц);
- контактно-электрический (электризация частиц при соприкосновении с твердым материалом);
- емкостный (измерение емкости конденсатора при введении частиц пыли между его пластинками);
- акустический (изменение параметров акустического поля при наличии частиц).
В России и ряде других стран гигиеническое нормирование и контроль пылевого фактора осуществляется по гравиметрическим показателям, выраженным в миллиграммах на кубический метр (мг/м3), характеризующим всю массу витающей в зоне дыхания пыли. В ряде зарубежных стран учитывается только так называемая респирабельная или «тонкая» фракция (менее 5 мкм), наряду с кониметрическими данными - числом частиц в определенном объеме воздуха.
В данной лабораторной работе предусмотрено измерение запыленности воздуха весовым методом, принятым за основной.
Весовой метод основан на пропускании через предварительно взвешенный фильтр определенного объема исследуемого воздуха при помощи аспирационного устройства с последующим взвешиванием загрязненного фильтра.
Концентрация пыли при измерении этим методом выражается её массой, содержащейся в 1 м3 воздуха (мг/м3).
Для измерения концентрации пыли весовым методом используются аспирационные пылемеры (АЭРА – автоматический эжекторный рудничный аспиратор, аспиратор С-822, ПВ-1, ПВ-2М - пылемер весовой и др.).
Принципиальная схема аспирационного прибора представлена на рис.1.
Рис.1. Принципиальная схема аспирационного прибора
При наборе пробы определенный объем исследуемого воздуха с помощью побудителя тяги 5 в качестве которого могут быть использованы эжекторы, вентиляторы, воздуходувки, пылесосы и др., просасывают через фильтр 1, помещенный в пылезаборный патрон 2. Объем воздуха, просасываемого через фильтр (оптимальной является скорость отбора, равная скорости легочной вентиляции дыхания человека 10-15 л/мин), регулируется краном 3 и измеряется расходомером 4 (реометр, ротаметр).
Для набора проб пыли применяется в основном фильтры АФА-БП-10 или АФА-ВП-20 (аналитические фильтры аэрозольные с весовым методом определения, площадью 10 или 20 см2) из синтетической ткани ФШ-15.
В реальных условиях отбор проб для определения содержания вредных веществ в воздухе производственных помещений должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях с учетом основных технологических процессов, источников выделения вредных веществ и функционирования технологического оборудования (ГОСТ 12.1.005-88). В течение смены или на отдельных этапах технологических процессов в каждой точке должно быть последовательно отобрано такое количество проб (не менее пяти), которое явилось бы достаточным для достоверной гигиенической характеристики состояния воздушной среды.
Обработка замеров
Концентрация пыли в воздухе
, (1)
где m0 – масса чистого фильтра до набора пробы, мг;
m1 – масса фильтра с пылью, мг;
V0 – объем воздуха, пропущенного через фильтр, приведенный в соответсвии с ГОСТ 12.1.005-88 к нормативным условиям: Т = 20 °С, Р = 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), м3,
, (2)
где Р – барометрическое давление, кПа;
t – температура воздуха на рабочем месте, °С
V1 – объем воздуха, пропущенного через фильтр при температуре t и давлении Р, м3,
, (3)
где q – объемный расход пропущенного через фильтр воздуха, л/мин;
t - время набора пробы, мин.