САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»

Лабораторная работа №4 определение содержания пыли в воздухе рабочей зоны весовым методом

Вариант № 4

Вид пыли – слюда

Производительность аспиратора Q, л/мин – 3,0

Время работы аспиратора

t, мин – 1,5

Выполнил ст. гр. УИТ-52в

Лукина Г.А.

Проверил:

Русин С.А.

2008

Цель работы: ознакомиться с влиянием пыли на организм человека, ознакомиться с весовым методом определения концентрации пыли на рабочих местах, производить санитарно–гигиеническую оценку результатов измерений в соответствии с санитарными нормами ГН 2.2.5.1313–03 и ГОСТ 12.1.005–88.

Схема лабораторной установки

Установка типа ОТ–1 (рис. 1) предназначена для имитации пылевого состава среды производственного помещения и последующего определения запыленности весовым методом.

Рис.1. Схема стенда: 1 – приборный отсек; 2 – пылевая камера; 3 – съемная крышка окна; 4 – рукоятка бункер–дозатора; 5 – рукоятка дверцы камеры; 6 – тумблер вентилятора; 7 – тумблер аспиратора; 8 – тумблер сети; 9 – штуцер аспиратора; 10 – реометр; 11 – поплавок; 12 – регулятор расхода воздуха через реометр; 13 – общий регулятор расхода воздуха.

Основные понятия

Пыль – мельчайшие частицы твердого вещества, способные длительное время находится во взвешенном состоянии в воздухе. Взвешенная в воздухе пыль носит название аэрозоли, в отличие от пыли в осевшем состоянии, которая называется аэрогелью.

В зависимости от способа образования различают аэрозоли дезинтеграции (образуются при механическом дроблении, измельчении, обработки материалов и.д.) и аэрозоли конденсации (образуются вследствие сгущения высоко нагретых паров при их охлаждении, например, при электросварке).

С точки зрения безопасности для здоровья человека большое значение имеют физико-химические свойства пыли, дисперсность, форма пылинок, их концентрация, наличие электрического заряда, растворимость, степень токсичности.

По физико-химическим свойствам пыль делится на органическую (древесная, хлопчатобумажная и т.п.), минеральную (кварцевая, керамическая, цементная и т.п.), смешанную – наиболее распространенная в реальных условиях производства.

По дисперсности (размеру) пыль делится на три группы:1 – видимая (размер частиц 10 мкм), 2 – микроскопическая (размер частиц от 10 мкм до 0,25 мкм), 3 – ультрамикроскопическая (размер частиц менее 0,25 мкм).

Наибольшую опасность представляют пылевые частицы размером от 0,25 до 5 мкм, так как они составляют до 80% находящихся в воздухе аэрозолей. Именно эти фракции пыли интенсивно осаждаются в легких человека, вызывая профессиональные заболевания: пневмокониозы (силикоз, талькоз, цементоз и т.п.) и пылевой бронхит.

По форме наиболее опасны пылинки с острыми зазубренными кроями и игольчатые (асбест, стекло, металлы и т.д.), которые могут травмировать легочную ткань, слизистую оболочку глаз и носоглотки.

Токсичные пыли (ртуть, мышьяк, свинец и т.п.), растворяясь в биологических средах и тканях человека, действуют как введенный в организм яд и вызывают отравления.

Пыль, обладающая электрическим зарядом (обычно неметаллическая пыль заряжается положительным, металлическая отрицательным зарядом), способствует осаждению ее в легких человека, увеличивая тем самым количество задерживающийся в организме пыли.

Кроме непосредственного вредного действия на организм человека пыль, в условиях производства ухудшает видимость, приводит к преждевременному износу оборудования, что увеличивает травмоопасность персонала на рабочих местах. При определенных концентрациях в воздухе мелкодисперсной пыли она становится взрывоопасной (практически все органические и некоторые металлические пыли, например, магниевая, алюминиевая и др.).

Степень запыленности в производственных помещениях характеризуется концентрацией, т.е. массовым содержанием пыли в единице объема воздуха рабочей зоны, выраженная в миллиграммах на кубический метр (мг/м³). Именно по концентрации в нашей стране осуществляется гигиеническое нормирование и контроль пылевого фактора. Гигиеническими нормативами ГН 2.2.5.1313–03 [1] и ГОСТ 12.1.005–88 [2] установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ и пыли. Под ПДК понимается такая концентрация, которая при ежедневной работе в течении 8 часов или при другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными средствами и методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или будущих поколений.

Большое многообразие методов и средств контроля запыленности воздуха сводится к двум группам:

1. Прямые методы, основанные на предварительном осаждении пылевых частиц (фильтрационные, седиментационные, и др.) с последующим взвешиванием.

2. Косвенные методы, основанные на измерении какого–нибудь параметра (перепада давления на фильтрующем материале, частоты или амплитуды вибрации, тока смещения от трения пыли о стенку корпуса, интенсивности проникновения через фильтр радиации и т.д.) с последующей интерпретацией на концентрацию.

Вместе с тем, при всем многообразии принципиальных возможностей измерения концентрации пыли в воздухе рабочей зоны в настоящее время для надежной гигиенической оценки запыленности помещения главным образом, прямой весовой (гравиметрический) метод, заключающийся в отборе всей находящейся в зоне дыхания пыли.

Весовой метод основан на задержке пыли из известного объема воздуха на фильтре, который взвешивают до и после прокачивания запыленного воздуха через него.

Массовая концентрация пыли С (мг/м³) определяется по формуле:

, (1)

где и – масса фильтра соответственно до и после отбора пробы запыленного воздуха, мг;

– приведенный к нормальным условиям объем запыленного воздуха, прошедшего через фильтр, м³.

Для обеспечения безвредных для человека условий труда должно соблюдаться соотношение:

, (2)

Поскольку величина ПДК приводится в нормативной литературе [1,2] для так называемых нормальных условий, т.е. при атмосферном давлении на уровне моря Р₀ = 760 мм рт. ст. и температуре воздуха Т₀ = 20°С, то и объем V (м³) в формуле (1) приводится к таковым согласно формуле:

, (3)

где – измеренное в месте отбора атмосферное давление, мм рт. ст.;

– измеренная в месте отбора температура воздуха, °С;

_t – объем воздуха, пропущенный через фильтр в месте отбора при данном атмосферном давлении Р и температуре Т, м³.

Объем _t рассчитывают по формуле:

, (4)

где – заданная производительность аспиратора, фиксируемая по реометру, л/мин;

– время прокачивания запыленного воздуха через фильтр, фиксируемое по секундомеру, мин.