Реферат: Контроль воздуха рабочей зоны. Нормирование вредных веществ

Контроль запыленности воздуха в рабочей зоне производится следующими методами: весовой, счетный, фотоэлектрический, ультразвуковой и т.д. В нашей стране наиболее широко применяется весовой аспирационный метод контроля. Суть его заключатся в протягивании определенного объема загрязненного воздуха за определенное время через специальный фильтр. Зная вес фильтра до и после протягивания воздуха и объем протянутого воздуха, вычисляется загрязненность воздуха (рис.3.2.3.).

Массовая концентрация пыли, мг/м³

Q = m₂ -m₁ /V₀ ×t, (2.3.2)

где: m₁ и m₂ – масса фильтра до и после отбора пробы пыли, мг; V₀ – объем воздуха, протянутогочерез фильтры в 1 мин, приведенный к нормальным условиям, л; t - время отбора пыли, мин.

Счетный электрический метод служит для определения числа пылинок, находящихся в 1см³ воздуха. Подсчет производится с помощью микроскопа:

X = N/V = K×h_{c р} / h (2.3.3)

где: Х – искомое число пылинок в 1см³ исследуемого воздуха; N – общее количество пылинок в воздухе; V – вместимость емкости, см³ ; K – количество клеток в 1см³ окуляра микроскопа; h_ср - среднее число пылинок, подсчитываемых в пяти различных полях зрения окуляра микроскопа; h – высота емкости, равна 3см.

Фотоэлектрический метод основан на изменении светового потока, проходящего через слой исследуемого воздуха, падающего на фотоэлемент. Изменение в фотоэлементе тока, возбуждаемого световым потоком, фиксируется гальванометром, отградуированном в мг пыли, отнесенных к 1л воздуха.

Рис. 2.3.3. Аспиратор для отбора проб воздуха.

При определении концентрации вредных веществ в воздухе результаты должны приводится к нормальным условиям: температура 20⁰ С, атмосферное давление 760 мм ртутного столба, относительная влажность 50%.

Для анализа проб воздуха строителям при ведении работ в колодцах, емкостях, отделочных работах очень удобен газоанализатор ГХ-100. Этот компактный прибор прост в конструктивном решении, в применении не требует особых условий его хранения. В приложении 10, СНиП 111-4-80^* приведен перечень приборов для определения содержания газов в воздухе строительного производства.

Пары и газы могут быть причинами крупных аварий и взрывов. Основную опасность представляет взрыв горючих газов, скопившихся в изолированном пространстве. Горение в смесях горючих газов или паров с воздухом способно распространяться в определенных соотношениях, называемых концентрационными пределами воспламенения (взрыва).

Минимальную и максимальную концентрацию газов и паров в воздухе, способных воспламеняться, называют нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения (взрыва). Физический смысл нижнего концентрационного предела заключается в том, что если в воздухе, при появлении источника воспламенения, концентрация паров и газов достаточна для химического процесса, то происходит его развитие и, как следствие, взрыв при горении. При более низких концентрациях горючих газов не хватает вещества или веществ для поддержания процесса горения и взрыв не происходит. При больших концентрациях больше верхнего концентрационного предела процесс горения (взрыва) не происходит т.к. не хватает кислорода на развитие процесса.

Если на рабочем месте в помещении содержание газов в воздухе ниже нижнего предела, то при участии пыли, повышении температуры или мощности источника этот предел может снижаться. А при больших концентрациях, выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема, и обогащении кислородом – способны гореть.

Концентрации, которые находятся между верхним и нижним концентрационными пределами, называются взрывоопасными. Концентрационные пределы воспламенения определяются в лабораторных условиях. ССБТ и ГОСТ 12.1.004 – 91 даны нижние пределы воспламенения газов, паров, веществ и их продуктов. Нижний (верхний) концентрационный предел воспламенения (С_{Н t} ) газа или пара в воздухе при атмосферном давлении и температуре газо-воздушной системы равен:

С_Ht = C_H х (1,020 – 0,000799t) (2.3.4)

где С_H – нижний концентрационный предел воспламенения газа или пара в воздухе при атмосферном давлении и температуре 20⁰ С.

t – температура пара или газа, К.

Согласно ССБТ и ГОСТ 12.1.010 – 76 производственные процессы должны осуществляться так, чтобы вероятность возникновения взрыва на любом участке работ не превышала 10^-6 . Поэтому предельно допустимая взрывобезопасная концентрация (ПДВК) при степени надежности невоспламеняемости смеси равной 0,999999 определяется по формуле:

ПДВК = C_{H 1} ×t / K²_{s 3} (2.3.5)

где K²_{s 3} - коэффициент безопасности к нижнему концентрационному пределу воспламенения.

Значения C_{H 1} приведены для веществ (табл.1), продуктов и смесей (табл.2) в ГОСТ 12.1.004 – 91. Обычно для вычисления нижнего и верхнего пределов воспламенения смеси горючих газов или паров в воздухе применяется формула Ле-Шателье:

C_н = 100/ (C₁ / C¹ н+ C₂ / C² н+×××C_n / Cⁿ н ) (2.3.6)

где С_н – нижний концентрационный предел воспламенения смеси нескольких горючих компонентов в объемных процентах: С₁ ; С₂ ; С_n ; концентрация горючих компонентов в объемных процентах, причем С₁ +С₂ + +С_п =100%; C¹ н, C² н, Cⁿ н - нижние приделы воспламенения горючих компонентов смеси в объемных процентах.

По этой же формуле вычисляются и верхние концентрационные пределы. В практике широкое распространение получили как объемные, так и весовые проценты. Пересчет мг/л в объемные проценты производится по следующей формуле:

1мг/л =831,396T/M∙P (2.3.7)

где Т – абсолютная температура, К; M– молекулярный вес; Р – атмосферное давление, Па.

Для пересчета объемных % в весовые 1 об % = M∙P/831,396T. Находим, что один мг/л при данных условиях равен1 мг/л = 831,396 × 298 / 50×99991,5 = 0,5. Соответственно 3 мг/л = 0,15%.