6.1. Подготовить бланк отчёта с таблицей 6.1.
6.2. Взвесить фильтр, на нём поставить порядковый номер и его вес, записать в соответствующую графу таблицы 6.1.
6.3. Включить тумблер установки 16, аспиратора 17 и одним из регуляторов расхода воздуха ротаметра - 14 (см. рис. 5.1.) установить, необходимую вариантом задания, объёмную скорость его прохождения и включить аспиратор.
6.4. Отвинтить крышку пылезаборного патрона аллонжа, вставить фильтр в патрон аллонжа и плотно закрепить его крышкой.
6.5. Аллонж соединить резиновой трубкой с настроенным ротаметром аспиратора и вставить в окно отбора проб - 9.
6.6. Включить тумблер вентилятора - 21.
6.7. Убедившись через стекло 10 в наличии пыльной среды воздуха в пылевой камере, включить тумблер протягивания воздуха - 17, засекая при этом по секундомеру время.
6.8. Подрегулировать ручкой вентиля ротаметра заданную скорость прохождения воздуха, отобрать пробу. Отсчёт скорости прохождения воздуха производить по верхнему мениску ртутного поплавка на шкале.
Время отбора пробы t вычисляется по формуле:
где а – максимально необходимый привес пыли на фильтре равный 25 мг;
с – предельно допустимая концентрация пыли в воздухе, мг/м3;
w – скорость отборы проб воздуха, л/мин.
6.9. После окончания взятия пробы, аспираторный прибор выключают. Фильтр с отобранной пробой вынимают из патрона и складывают пополам пылью вовнутрь и опять взвешивают. При отборе проб на каждый фильтр ведут отдельную запись в таблице 6.1.
6.10. Рассчитать весовую концентрацию пыли n в воздухе рассчитывают по формуле:
где n – весовая концентрация пыли, мг/м;
m1 – масса фильтра до отбора пыли, мг;
m2 – масса фильтра после отбора пыли, мг;
V0 – объем воздуха, протянутого через фильтр, м3, приведенный к нормальным условиям (при температуре 0˚С и барометрическом давлении 760 мм.рт.ст.).
где T – температура воздуха на рабочем месте, ˚С;
В – барометрическое давление, мм.рт.ст.;
Vt – объем воздуха, протянутого через фильтр при температуре Т и давлении В, м3.
где Q – объемная скорость пропущенного через фильтр воздуха, л/мин;
t – время набора пробы, мин.
6.11. Занести данные в таблицу 6.1 и определить концентрацию пыли в воздухе, приведённую к стандартным условиям.
6.12. Заполнить таблицу 6.2 и сделать заключение. В заключении задаться конкретным технологическим процессом из своей будущей специальности, и принимая во внимание полученную концентрацию пыли, указать мероприятия по исключению пыли. Примеры возможных мероприятий на производстве приведены в разделе 4.4. Затем подобрать необходимую марку респиратора по приложению 4, справочной литературе и из имеющихся в лаборатории.
6.13. После выполнения измерений установку отключить от сети, аккуратно расставить лабораторное оборудование в исходное положение.
Таблица 6.1
Результаты определения запылённого воздуха.
| № измерений | В, мм.рт.ст | t, C | Т, С | W, л/мин | Vt, м3 | V0, м3 | m1, мг | m2, мг | Q, л/мин |
Таблица 6.2
Оценка запылённости воздуха.
| Наименование вещества | Класс опасности | Фактическая концентрация, мг/м3 | ПДК пыли по ГОСТ 12.1.005-76, мг/м3 |
Варианты заданий и оформление отчета
Варианты заданий устанавливает преподаватель. Вариант задания необходимо указать на титульном листе отчета (образец оформления титульного листа см. на столе под стеклом).
Отчет составляется на отдельных листах школьной тетради. В нем должно быть описано: цель работы, содержание работы, заполненные таблицы 6.1. и 6.2., расчетные формулы 6.1.-6.4. с подставленными фактическими цифровыми данными, мероприятия по исключению пыли на производстве применительно к конкретному технологическому процессу, выбранная маска респиратора.
Таблица 7.1
Варианты заданий
| Наименова-ние пыли | |||||||||||
| Воздух пропустить со скоростью л/мин | |||||||||||
| 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 0,5 | 1,5 | 2,0 | |
| Цемент | |||||||||||
| Песок | |||||||||||
| Мел | |||||||||||
| Сажа, зола |
8. Контрольные вопросы
8.1. С какой целью исследуется запыленность воздуха в рабочей зоне производственных помещений?
8.2. Дать определение пыли и ее классификацию по размерам, состоянию, происхождению, физическим свойствам.
8.3. Основные профессиональные заболевания от действия пыли.
8.4. Классификация пыли по взрывоопасности.
8.5. Что такое предельно допустимые концентрации пыли и их нормирование?
8.6. Перечислить методы исследований и способы анализа запыленности воздушной среды.
8.7. Описать установку для весового анализа запыленности воздушной среды и изложить методику проведения анализа.
8.8. Основные мероприятия по снижению запыленности воздуха.
8.9. Перечислить средства защиты от воздействия пыли органов дыхания.
Литература
1. ГОСТ 12.1.076-79 Система стандартов безопасности труда. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентрации вредных веществ. –М.; Издательство стандартов, 1980.
2. ГОСТ 12.1.005-76 Система стандартов безопасности труда. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования. –М.; Издательство стандартов, 1978.
3. ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. –М.; Издательство стандартов, 1978.
4. ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. –М.; Издательство стандартов, 1978.
5. ГОСТ 12.3.002-76 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности. –М.; Издательство стандартов, 1977.
6. ГОСТ 12.4.011-75 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Классификация. –М.; Издательство стандартов, 1976.
7. Пирунов А.И. Обеспыливание воздуха. –М.; Стройиздат, 1981.
8. Бобровников А.А. Охрана воздушной среды от пыли на предприятиях строительной индустрии. –М.; Стройиздат, 1981.
9. Русанов А.А. Справочник по пыле- и золоулавливанию. –Л.; Энергоиздат, 1983.
10. СниП П-33-75. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Нормы проектирования. –М.; Стройиздат, 1982.
11. ГОСТ 12.4.034-78 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация. –М.; Издательство стандартов, 1979.
12. ГОСТ 12.4.075-79 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. –М.; Издательство стандартов, 1980.
13. ГОСТ 12.4.028-76 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ "Лепесток". Технические условия. –М.; Издательство стандартов, 1978.
14. Каминский С.Л., Басманов П.И. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. –М.; Машиностроение, 1982.
Приложение 1
Предельно допустимые концентрации аэрозолей по ГОСТ 12.1.005-76
| № пп | Наименование вещества | Величина ПДК, мг/м3 | Класс опасности |
| Зерновая пыль (независимо от содержания двуокиси кремния) | |||
| Кремнеземсодержащие пыли: | |||
| а) кремния двуокись металлическая (кварц, кристабалит, тридимит) при содержании ее в пыли свыше 70% (кварцит, динас и др.); | |||
| б) кремния двуокись аморфная в виде аэрозоля, конденсации при содержании ее в виде пыли свыше 70% (возгоны электротермического производства кремния и кремнистых ферросплавов, аэросил-175, аэросил-30 и др.); | |||
| в) кремния двуокись аморфная в смеси с окислами с содержанием каждого из них более 10%; | |||
| г) кремния двуокись кристаллическая при содержании ее в пыли от 10 до 70% (гранит, шамот, слюда-сырец, углеродная пыль и др.); | |||
| д) кремния двуокись кристаллическая при содержании ее в пыли от 2 до 10% (горючие сланцы, углеродная и угольная пыль, глина и др.). | |||
| Кремния карбид (карборуид). | |||
| Пыль растительного и животного происхождения: | |||
| а) с примесью двуокиси кремния более 10% (лубяная, хлопковая, хлопчатобумажная, льняная, шерстяная, пуховая и др.); | |||
| б) с примесью двуокиси кремния от 10 до 20%; | |||
| в) с примесью двуокиси кремния менее 20% (мучная, хлопчатобумажная, древесная и др.). | |||
| Сажи черные промышленные. | |||
| Силикаты и силикатосодержащие пыли: | |||
| а) асбест природный и искусственный, а также смешанные асбестопородные пыли, при содержании в них асбеста более 10%; | |||
| б) асбемтоцемент; | |||
| в) тальк, слюда-флагонид, мусковит; | |||
| г) стеклянное и минеральное волокно; | |||
| д) цемент, оливий, апатит, глина, мел. | |||
| Углеродные пыли: | |||
| а) кокс нефтянной, песковый сланцевый, электродный; | |||
| б) алмазы природные и искусственные; | |||
| в)Каменный уголь с содержанием двуокиси кремния до 2%. |
Приложение 2
Классификация вредных веществ по степени воздействия на организм
| Наименование показателя | Норма для класса опасности | |||
| 1-го | 2-го | 3-го | 4-го | |
| Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 | менее 0,1 | 0,1-1,0 | 1,1-10,0 | более 10,0 |
| Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг | менее 15 | 15-150 | 151-5000 | более 5000 |
| Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг | менее 100 | 100-500 | 500-2500 | более 2500 |
| Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м3 | более 500 | 500-5000 | 5001-50000 | более 50000 |
| Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) | более 300 | 300-30 | 29-3 | менее 3 |
| Зона острого действия | менее 6,0 | 6,0-18,0 | 18,1-54,0 | более 54,0 |
| Зона хронического действия | более 10 | 100-5,0 | 4,9-2,5 | менее 2,5 |
Приложение 3
Термины и определения, используемые в тексте лабораторной работы, согласно ГОСТ 12.1.005-76, ГОСТ 12.1.007-76
1. Производственные помещения – замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течении рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей, связанная с участием в различных видах производства, в организации, контроле и управлении производством, а также с участием в непроизводственных видах труда на предприятиях транспорта и связи и т.д.
2. Рабочая зона – пространство с высотой до 2 метров над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
3. Рабочее место – место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.
4. Постоянное рабочее место – место, на котором работающий находится большую часть рабочего времени (более 50% или более 2 часов непрерывно) своего рабочего времени. Если при этом работа осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, постоянным рабочим местом остается вся рабочая зона.
5. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны – концентрации, которые при ежедневной, кроме выходных дней, работе, в течении 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течении всего рабочего стажа, не могут вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
6. Вредное вещество – вещество, которое при контакте с организмом человека, в случае нарушения требований безопасности, может вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
7. Средняя смертельная доза при введении в желудок – доза вещества вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок.
8. Средняя смертельная концентрация в воздухе - концентрация вещества вызывающая гибель 50% животных при двух-, четырехчасовом ингаляционном воздействии.
9. Средняя смертельная доза при нанесении на кожу - доза вещества вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на кожу.
10. Коэффициент возможности ингалярного отравления (КВИО) – отношение максимальной концентрации вредного вещества в воздухе при 20˚С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.
11. Зона острого отравления – отношение средней смертельной концентрации вредного вещества к минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций.
12. Зона хронического действия – отношение минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций и минимальной (пороговой) концентрации, вызывающей вредной действие в хроническом эксперименте по 4 ч, пять раз в неделю на протяжении не менее четырех месяцев.
Приложение 4
Описание отечественных респираторов
Противоаэрозольные противопылевые респираторы относятся к группе устройств фильтрующего типа, при использовании которого поступающий в органы дыхания воздух предварительно очищается от аэрозолей. Любой аэрозольный респиратор состоит из фильтра для очистки загрязненного воздуха и лицевой маски (полумаски или шлема), с помощью которой этот фильтр подключается к органам дыхания. Обе основные части по конструкции, форме и расположению в разных типах респираторов могут быть различны.
Все существующие марки аэрозольных респираторов по конструктивному оформлению можно разделить на три основных типа:
- фильтрующие маски, у которых фильтрующий элемент одновременно служит лицевой частью;
- патронные, имеющие самостоятельную лицевую часть и фильтрующий элемент;
- с принудительной фильтрацией, имеющие микровентилятор.
Первые два типа респираторов по характеру вентилирования подмасочного пространства разделяются на бесклапанные респираторы с так называемым маятниковым типом дыхания, где вдыхаемый и выдыхаемый воздух проходит через фильтрующий элемент, и клапанные, в которых вдыхаемый и выдыхаемый воздух движется различными путями за счет системы клапанов вдоха и выдоха. Клапанные респираторы отличаются друг от друга числом и расположением клапанов на полумаске.
В зависимости от срока службы различают респираторы одноразового применения, которые после отработки больше не пригодны для эксплуатации (например, респиратор типа "Лепесток", у-2к), и многоразового использования – в них предусмотрена возможность смены фильтров или их многократная регенерация.
Бесклапанные противоаэрозольные респираторы модели ШБ-1 "Лепесток" предназначены для индивидуальной защиты органов дыхания от вредных для здоровья аэрозолей в виде пылей, дыма и туманов. В соответствии с ГОСТ12.4.028-76 выпускаются респираторы "Лепесток-40", "Лепесток-5" (см. таблицу 1).
Конструктивно все три типа респираторов одинаковы и представляют собой легкую маску из материала ФПП, служащей одновременно фильтром. В нерабочем состоянии респиратор имеет вид круга. Каркасность полумаски в рабочем состоянии обеспечивается распоркой и аппретированной наружной марлей. Плотное прилегание респиратора к лицу достигается при помощи резинового шнура, вшитого в периметр круга, алюминиевой пластинки, обжимающей переносицу. Респиратор "Лепесток-200" изготовляется из материала ФПП015-2,5. Фильтром в респираторах "Лепесток-40" и "Лепесток-5" служат материалы ФПП-70-0,5 и ФПП-70-0,2.
Таблица 1.
Назначение респиратора ШБ-1 "Лепесток"
| Тип респиратора | Цвет наружного круга | Назначение |
| "Лепесток-200" | Белый | Защита от высоко- и среднедисперсных аэрозолей (радиус частиц до 1 мкм) при концентрациях, превышающих ПДК до 200 раз |
| "Лепесток-40" | Оранжевый | То же при концентрациях, превышающих ПДК до 40 раз |
| "Лепесток-5" | Голубой | То же при концентрациях, превышающих ПДК до 5 раз |
Респиратор "Астра-2" предназначен для защиты от высокодисперсных аэрозолей. Лицевой частью респиратора служит резиновая полумаска, снабженная клапаном выдоха и двумя полиэтиленовыми патронами с клапанами вдоха. В патроны вкладываются гофрированные сменные фильтры из материала ФПП-15-1,5. С помощью заколок к полумаске пристегивается резиновое оголовье.
Респираторы Ф-62 применяются для защиты от возможных промышленных пылей, кроме особо опасных. Респиратор состоит из резиновой полумаски ПР-7, которая имеет два отверстия. В верхнем отверстии укрепляется пластмассовая коробка для сменного гофрированного фильтра из материала ФПП-15-1,5 или РФМ-17. В нижнем отверстии помещается седловина с клапаном выдоха.
Респиратор У-2к предназначен для защиты от пылей, присутствующих в воздухе рабочих помещений в небольших концентрациях. Он представляет собой легкую полумаску, изготовленную из двух слоев фильтрующего материала: наружного из пенополиуретана и внутреннего из материала ФПП-15. Изнутри полумаска покрыта тонкой воздухонепроницаемой пленкой, к которой крепятся два клапана вдоха. В центре полумаски расположен клапан выдоха.
Респиратор РП-К предназначен для защиты от крупной и мелкодисперсной пыли. Респиратор состоит из резиновой полумаски оригинальной конструкции, снабженной клапаном вдоха и выдоха. По внешнему периметру респиратор имеет эластичную манжету, под которую вставляются и пристегиваются две фильтрующие оболочки: внутренняя из материала ФПП-15-1,5, и наружная из поролона. Конструкция респиратора предусматривает возможность замены внутреннего фильтра. Наружный фильтр регенерируется промывкой в воде.
Респиратор "Снежок-К" предназначен для защиты органов дыхания от вредных аэрозолей (пыли, тумана, дыма). Он состоит из сменного фильтрующего элемента (ФЭ) и постоянного каркаса. Респиратор легко разбирается на составные узлы и детали с сохранением их взаимной ориентации. В качестве ФЭ используется основной узел респиратора "Лепесток" – круглый фильтр из материала ФПП. В ФЭ пробито круглое отверстие для патрубка с клапаном выдоха. Так же как респираторы "Лепесток" они могут изготавливаться из различных материалов ФПП и маркируются "Снежок-К-200", "Снежок-К-40" и "Снежок-К-5". Сборка и разборка респираторов, смена фильтрующего элемента осуществляется просто и быстро.
Многообразие выпускаемых промышленностью конструкций отечественных противоаэрозольных респираторов требует знания и характеристик для правильного выбора и рационального применения. В таблице 2 приведены результаты показателей защитной эффективности респираторов различных конструкций. Из данной таблицы видно, что большинство респираторов обладают большой защитной эффективностью даже по высокопроницаемым аэрозолям.
Таблица 2.
Защитная эффективность респираторов по высоко дисперсным аэрозолям
| Респиратор | Коэффициент защиты от наиболее проникающего аэрозоля |
| ШБ-1 "Лепесток-200" | |
| ШБ-1 "Лепесток-40" | |
| ШБ-1 "Лепесток-5" | |
| "Астра-2" | |
| Ф-62ш | |
| РП-К | |
| У-2к | |
| "Снежок-К-40" |
Наиболее эффективными следует признать респираторы ШБ-1 "Лепесток-200" и наименее эффективными – У-2к и "Лепесток-5". Следует обратить внимание на уменьшение защитных свойств у респираторов типа фильтрующих полумасок с увеличением кратности их снимания с лица, что необходимо учитывать при защите от высокотоксичных аэрозолей. Из патронных респираторов наиболее эффективным является респиратор "Астра-2".
В соответствии с ГОСТ 12.4.034-78 респираторы ШБ-1 "Лепесток-200", "Лепесток-40" при однократном применении, а также респираторы типа "Астра-2" могут быть отнесены к 1 степени защиты (коэффициент защиты 100). Все остальные патронные респираторы Ф-62ш, РП-К, а также респираторы "фильтрующие полумаски" типа "Лепесток" при многократном применении могут обеспечить 2 степень защиты.
Таблица 3.
Значения показателей, характеризующих технические и гигиенические свойства противоаэрозольных респираторов
| Респираторы | Масса, г | Ограничени поля зрения | Начального сопротивление воздуху, Па, при расходе воздуха, л/мин | Начального сопротивление выдоху, Па, при расходе воздуха, л/мин | Средний прирост сопротивления, Па/г, при непрерывном запылении в концентрации, мг/м3 | Содержание СО2 во вдыхаемом воздухе при объеме вдоха 500мл,% | ||||||
| ШБ-1 "Лепесток-200" | 0,6 | |||||||||||
| ШБ-1 "Лепесток-40" | 0,6 | |||||||||||
| ШБ-1 "Лепесток-5" | 0,4 | 0,6 | ||||||||||
| "Астра-2" | 1,4 | |||||||||||
| Ф-62ш | 2,5 | 1,4 | ||||||||||
| РП-К | 0,8 | |||||||||||
| У-2к | 2,5 | 1,4 | ||||||||||
| "Снежок-К-40" | 0,4 | 4,6 | 1,4 |
Из данных таблицы 3 видно, что практически все отечественные респираторы по техническим характеристикам соответствуют требованиям ГОСТ 10.4.075-79 [10]. Они имеют небольшую массу; особенно респираторы типа фильтрующих полумасок; создают невысокое начальное сопротивление дыханию, незначительно ограничивают поле зрения. Однако некоторые конструкции респираторов
Являются более громоздкими, другие имеют повышенное начальное сопротивление вдоху ("У-2к") или выдоху ("Снежок-к"). Вместе с тем, такие респираторы как "Астра-2" и Ф-62ш, характеризуются большой пылеемкостью (показатель среднего прироста сопротивлению), а следовательно, и более продолжительным сроком службы при высокой запыленности. Эти данные нужно учитывать при выборе маски респиратора для конкретных условий работы.
Более подробно со средствами индивидуальной защиты органов дыхания можно ознакомиться в [13].
Рис 4.1. Классификация производственной пыли.
 |
Рис.5.1. Внешний вид лабораторной установки: 1 – пылевая камера, 2 – приборный отсек, 3 – передняя стенка пылевой камеры, 4 – бункер дозатор, 5 – ручка дозатора, 8 – прозрачное окно, 9 – отверстие для взятия пробы воздуха, 10 – аспиратор, 11 – патрон аллонжа, 12 – бумажный фильтр, 13 – ротаметры, 14 – ручки вентилей ротаметров, 15 – штуцера, 16 – тумблер включения установки, 17 – тумблер включения аспиратора, 18 – тумблер включения вентилятора, 19, 20, 21 – сигнальные лампы, 22 – ручка затвор.
Рис.5.2. Внутренний вид лабораторной установки: 3 – передняя стенка, 6 – вентилятор, 7 – фонарь, 11- патрон аллонжа, 12 – бумажный фильтр.