МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И РАБОЧИХ ЗОН

Методические указания к выполнению лабораторной работы

Барнаул 2004 г

УДК 613.646: 613.14/15

Определение запыленности воздуха производственных помещений и рабочих зон: Методическое пособие/ Сост.: A. M. Маркова, ; под редакцией.- Барна4. - 12с.

Методические указания содержат сведения о действии пыли на организм человека, методику определения и оценки концентрации пыли в воздухе производственных помещений.

Предназначены для лабораторных занятий со студентами всех специальностей.

© Алтайский государственный аграрный университет

Определение запыленности воздуха в производственных помещениях

ЦЕЛЬ РАБОТЫ : Изучить методику определения и оценки концентрации пыли в воздухе рабочей зоны

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Ознакомиться с классификацией пыли и действием ее на организм человека

2. Изучить методику определения запыленности в производственных помещениях

3. Определить запыленность воздуха в рабочей зоне согласно заданию

Оборудование : 1. Аспиратор для отбора проб воздуха - модель 822

2. Весы аналитические

3. Фильтры АФА-В-18, АФА-В-10

4. Патрон для фильтра (аллонж)

5. Резиновые трубки

6. Экспериментальная установка

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЫЛИ

Во многих производствах в силу особенностей технологического процесса, применяемых способов производства, характера сырьевых материалов, промежуточных и готовых продуктов и многих других причин образуется пыль, загрязняющая воздух помещений и рабочих зон. Следовательно, находящаяся в воздухе пыль становится одним из факторов производственной среды, определяющих условия труда работающих.

Пылью называют измельченные или полученные иным путем мелкие частицы твердых веществ, витающие (находящиеся в движении) в воздухе рабочей зоны. Пыль может находиться в двух состояниях: взвешенной в воздухе (аэрозоль) и осевшей на поверхности стен, оборудования, осветительных приборов (аэрогель).

Характер и выраженность вредного действия, прежде всего, зависят от химического состава пыли, который, главным образом, определяется ее происхождением. Важное значение имеет классификация пыли по размеру частиц (дисперсности). Она определяет устойчивость частиц в воздухе и глубину проникания в органы дыхания.

Таблица 1

Классификация производственной пыли

По способу образования	По происхождению	По дисперсности
Возникает при разрушении твердых пород (бурение, дробление, размол), транспортировке и упаковке сыпучих материалов , механической обработке изделий (шлифовка, полировка и др.)	I . Органическая: а) растительная (злаки, волокна и др.) б) животная (шерстяная, кожаная и др.) в) микроорганизмы и продукты их распада г) искусственная (пластмассовая, пыль красителей и др.)	I . Видимая Имеет размер свыше 10 мкм и быстро выпадает из воздуха II . Микроскопиче ская Имеет размер от 10 до 0,25 мкм и медленно выпадает из воздуха
II . Аэрозоль конденсации Возникает при испарении и последующей конденсации в воздухе паров металлов и неметаллов (электросварка, испарение металлов при электроплавке и других технологических процессах)	II . Неорганическая: а) минеральная (кремниевая, силикатная и др.) б) металлическая (пыль железа, цинка, свинца и др.) III . Смешанная: а) минерально-металлическая (например, смесь пыли железа и кремния) б) органическая и неорганическая (например, пыль злаков и почвы)	III . Ультрамикро скопическая Имеет размер менее 0,25 мкм, длительно витает в воздухе, подчиняясь законам броуновского движения

По способу образования различают пыли (аэрозоли) дезинтеграции и конденсации. В практических целях производственную пыль классифицируют по способу образования, происхождению, размерам частиц - дисперсности (табл. 1).

2. ДЕЙСТВИЕ ПЫЛИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Вредное влияние производственной пыли на здоровье рабочих зависит от многих факторов.

Различные виды пыли вследствие разных физико-химических свойств представляют различную опасность для работающих и во всех случаях оказывают неблагоприятное действие на организм.

Воздействие нетоксической пыли на органы дыхания вызывает специфическое заболевание, называемые пневмокониозом.

Пневмокониозы - собирательное название, включающее в себя пылевые заболевания легких от воздействия всех видов пыли (силикоз, силикатоз, антракоз).

Наиболее распространенной и тяжелой формой пневмокониоза считается силикоз от выделения пыли, содержащей двуокись кремния. Силикатозы возникают у лиц, работающих в условиях воздействия пыли силикатов, в которых двуокись кремния находится в связанном состоянии с другими соединениями, антракоды - при выдыхании угольной пыли.

Промышленная пыль может приводить к развитию профессиональных бронхитов , пневмоний, астматических ринитов и бронхиальной астмы. Под влиянием пыли развиваются конъюнктивиты, поражения кожи - шероховатость, шелушение, утолщение, огрубение, угри, асбестовые бородавки, экземы, дерматиты и др. Систематическая работа в условиях воздействия пыли предопределяет повышенную заболеваемость рабочих с временной нетрудоспособностью , что связано со снижением защитных иммунобиологических функций организма. Действие пыли могут усугублять тяжелый физический труд, охлаждение, некоторые газы (SO3), приводящие при комбинированном влиянии к более быстрому возникновению и усилению тяжести пневмокониоза. Аэрозоли металлов (ванадий, молибден, марганец, кадмий и др.), пыль ядохимикатов при несоблюдении гигиенических условий труда у рабочих могут вызывать профессиональные заболевания.

Электрозаряженность пылевых частиц влияет на устойчивость аэрозоля и биологическую его активность. Частицы, несущие электрический заряд, в 2-8 раз дольше задерживаются в дыхательном тракте. Электрозаряженность пылинок влияет на активность фагоцитоза (Прим. Фагоцитоз - одна из защитных реакций организма, заключающаяся в активном захвате и поглощении живых клеток и неживых частиц одноклеточными организмами или особыми клетками многоклеточных организмов - фагоцитами.).

Контроль за наличием и содержанием пыли в воздухе рабочей зоны является важнейшей задачей. При анализе производственного процесса должны быть установлены источники и причины образования пыли, дана гигиеническая оценка с учетом качественного состава и количества ее в определенном объеме воздуха. На основании этого оценивается значение пылевого фактора, при необходимости привлекаются сведения о состоянии здоровья рабочих и эти данные позволяют обосновать оздоровительные мероприятия .

Кроме гигиенического значения пылевыделение имеет и другие отрицательные стороны: оно наносит экономический урон, ускоряя износ оборудования и ведя к потере ценных материалов, ухудшает общесанитарное состояние производственной среды, в частности, уменьшает освещенность вследствие загрязнения окон и осветительной арматуры. Некоторые виды пылей - угольная, сахарная и др. могут способствовать возникновению пожаров и взрывов.

3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

3.1. Общие положения

Для проведения мероприятий по созданию здоровых и безопасных условий труда и выбора их оптимального варианта на каждом рабочем месте, где образуется пыль, следует периодически контролировать ее концентрацию. В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» периодичность контроля (за исключением веществ с остронаправленным механизмом действия) устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества: для I класса - не реже 1 раза в 10 дней, II класса - не реже 1 раза в месяц, III и IV классов - не реже 1 раза в квартал. При возможном поступлении в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией о превышении ПДК. При установленном соответствии содержания вредных веществ III, IV классов опасности уровню ПДК допускается проводить контроль не реже 1 раза в год.

При определении содержания пыли в рабочей зоне пробы воздуха отбирают на высоте примерно 1,5 м. (что соответствует зоне дыхания) в непосредственной близости к месту работы. Для оценки распространения пыли по помещению пробы воздуха отбирают также в так называемых нейтральных точках, т. е. на некотором расстоянии (1-3-5 м и более) от мест образования пыли, а также в проходах.

Иногда запыленность воздуха необходимо определить для оценки эффективности существующих или реконструированных обеспыливающих устройств. В этих случаях пробы воздуха отбирают до и после их установки во включенном и выключенном состоянии. В период отбора проб воздуха обязательно регистрируются условия отбора: температура и барометрическое давление воздуха на рабочем месте, вид выполняемой операции, факторы, которые могут повлиять на запыленность воздуха (открытые или закрытые фрамуги, включенная или выключенная вентиляция и др.), время и длительность отбора, скорость протягивания воздуха.

Для определения концентрации пыли в воздухе и ее состава используют различные методы, которые можно разделить на две группы:

прямые, основанные на предварительном осаждении пылевых частиц (фильтрационные, седиментационные и др.) с их последующим взвешиванием;

косвенные (механический, вибрационно-частотный, электрический, радиационный и др.). Они обеспечивают определение массовой концентрации пыли на основе измерения, либо перепада давления на фильтрующем материале при прокачивании через него запыленного воздуха, либо частоты (амплитуды) вибрации, либо тока смещения, возникающего в результате трения частиц пыли о стенки корпуса первичного преобразователя, либо интенсивности проникающей радиации через фильтр с пылью и т. д.

Полученное разовое или среднее значение концентрации пыли сравнивают с ПДК (табл. 2).

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации (ПДК)

пыли в воздухе рабочей зоны

(ГОСТ 12.1.005-88)

	Величина ПДК, Мг/м3	Преимущественное агрегатное состояние	Класс опасности	Особенности действия на организм
1. Пыль, образуемая при ра боте с:
известняком, глиной, карбидом кремния (карборунда), цементом, чугуном
2. Пыль растительного и животного происхождения:
а) зерновая
б) мучная, древесная и др. (с примесью диоксида кремния менее 2%)

Продолжение таблицы 2

в) лубяная, хлопчатобумажная, льняная, шерстяная, пуховая и др. (с примесью диоксида кремния менее 2%
г) с примесью диоксида кремния от 2-10%
3. Углерода пыли:
а) коксы: каменноугольный, пековый, нефтяной, сланцевый
б) антрацит с содержанием в пыли до 5% диоксида кремния
в) другие ископаемые угли с содержанием свободного диоксида кремния до 5%
4. Пыль стеклянного и минерального волокон
5. Пыль табака, чая
6. Нитроаммофоска
7. Калия нитрат
8. Калия сульфат

Примечание: а - аэрозоль;

А - вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях;

Ф - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.

3.2. Определение запыленности массовым методом

Наиболее распространенный массовый метод определения концентрации пыли основан на прокачивании заданного объема загрязненного воздуха через фильтр, определении привеса пыли на фильтре и последующем вычислении концентрации пыли в воздухе. Полнота поглощения вредных веществ, загрязняющих воздух рабочей зоны, должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88 и устанавливаться экспериментально.

В качестве фильтрующего материала чаще всего используют аэрозольные фильтры АФА с дисками из ткани ФП (фильтр Петрянова) и ФПП (фильтр перхлорвиниловый Петрянова) с высокой степенью фильтрации (близкой к 100%) за счет своих электростатических свойств. Чаще всего применяют фильтры, выполненные в виде дисков площадью 10 и 18 см, которые закрыты защитными подложками и вложены в пакет из полиэтилена (АФА-В-10, АФА-В-18).

Для протягивания запыленного воздуха через фильтр применяют аспиратор М-822 (рис. 1), работающий от переменного тока напряжением 220 В.

Рис. 1. Аспиратор М-822М для отбора проб воздуха:

1 - корпус аспиратора; 2 - ротаметры; 3 - ручка регулятора расхода просасываемого воздуха; 4 - всасывающие штуцеры ротаметра; 5 - соединительный шланг; 6 - аллонж (патрон); 7 - разгрузочный клапан; 8 - тумблер; 9 - лампочка

В корпусе аспиратора 1 размещены: электродвигатель с воздуходувкой и четыре ротаметра 2, используемых для отбора проб воздуха на содержание пыли. Объем протягиваемого воздуха за единицу времени регулируют ручкой вентилей 3. Всасывающий штуцер 4 ротаметра с помощью резинового шланга 5 соединяют с аллонжем (патроном) 6, представляющий собой полый конус с гнездом и гайкой для крепления в нем фильтра. Разгрузочный клапан 7 служит для предотвращения перегрузки электродвигателя при отборе проб воздуха с малыми скоростями и облегчения пуска аппарата. Прибор включают в работу тумблером 8. При этом загорается лампочка 9 шкал ротаметров и поплавки в них поднимаются потоком воздуха, показывая его расход.

3.3. Практическое задание

На основе изучения методики определения запыленности массовым методом определить концентрацию пыли с помощью лабораторной установки (рис. 2).

Рис. 2. Схема установки для определения запыленности воздуха:

1 - пылевсасывающее устройство (насос); 2 - ротаметр; 3 - пылевая камера; 4 - фильтр; 5 - аллонж (патрон); 6 - соединительный шланг; 7 - ручка регулятора расхода просасываемого воздуха

Последовательность взятия проб воздуха на запыленность:

Взвесить чистый фильтр;

Установить на ротаметре выбранный расход воздуха;

Установить фильтр в патрон;

Подсоединить патрон к пылевой камере;

Включить пылевсасывающий прибор и засечь время;

По истечению установленного времени прибор выключить;

Результаты занести в протокол отчета и сделать выводы;

Привести рабочее место в порядок.

Отбор пыли на фильтр

Фильтр 4 в защитном кольце (рис. 2) вставить в патрон и закрепить в нем прижимной гайкой. Аналогичные операции проводят и для фильтра в кассете. Соединить патрон резиновой трубкой с пылевой камерой 3. На месте взятия пробы аллонж 5 (патрон) укрепить в штатив (или другим способом в зависимости от местных условий) и соединить резиновыми трубками 6 последовательно с ротаметром 2 и пылевсасывающим устройством 1.

Включить аспирационный прибор и установить выбранный расход воздуха по ротаметру с помощью ручки вентиля 7.

Начало и конец отбора отмечают по часам или секундомеру.

В течение всего времени проб отбора необходимо по ротаметру следить за скоростью движения воздуха через аппаратуру.

Продолжительность взятия пробы зависит от степени запыленности воздуха, скорости отбора пробы и необходимой навески пыли на фильтре. Время отбора проб воздуха для токсической пыли составляет 15 мин, для веществ преимущественно фиброгенного действия - 30 мин. За это время отбирают одну или несколько проб через равные промежутки времени, вычисляют среднее значение. Продолжительность отбора пыли можно определить и расчетным путем по формуле:

Влажность" href="/text/category/vlazhnostmz/" rel="bookmark">влажности от 30 до 80% составляет 1 мг.

После окончания взятия пробы патрон с фильтром отключают зажимом от аспирационного прибора и вынимают из патрона фильтр с отобранной пробой. Фильтр складывают пополам пылью внутрь, помещают в среду, в котором он находился до взятия пробы.

При отборе проб на каждый фильтр ведется протокол, записывается дата, место и условия взятия проб воздуха, номер фильтра, скорость и продолжительность взятия пробы.

Расчет концентрации пыли

Фактическую концентрацию пыли рассчитывают по формуле:

https://pandia.ru/text/80/369/images/image006_49.gif" width="147" height="47 src=">

где V - скорость просасывания воздуха по ротаметру, л/мин;

Р - атмосферное давление воздуха в момент отбора пробы, кПа;

t - температура воздуха в момент отбора, оС.

Полученные результаты и значение ПДК Сдоп занести в протокол отчета и сделать выводы о запыленности воздушной среды в месте отбора пробы.

Протокол отчета

Таблица 1

Условия отбора пыли

Таблица 2

Результаты измерения

Вопросы для самоконтроля:

1. Классификация пыли

2. В чем заключается действие пыли на различные организмы человека?

3. Методы определения запыленности воздуха

4. В чем заключается принцип работы аспиратора?

5. В чем заключается методика определения запыленности воздуха массовым методом?

6. Как подготовить аспиратор к работе?

7. Как подготовить фильтры к отбору проб?

8. Виды применения фильтров и их отличие?

10. Требования к условиям отбора пробы

11. Как определить время взятия пробы?

12. Какова цель оценки запыленности воздуха рабочей зоны?

ЛИТЕРАТУРА К РАБОТЕ

1. Каспаров труда и промышленная санитария. - М.; «Медицина». 1977.-С-106-128.

2. ГОСТ 12.1.016-79 Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ.

3. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

4. Р 21.2.755-99 2.2 Гигиена труда. Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Руководство. Минздрав России. Москва 1999 г.

Исследование запыленности воздуха

Производственных помещений

Методические указания к выполнению лабораторной работы

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

для студентов всех специальностей

Новокузнецк

УДК 658.382.3(07)

Рецензент:

Доктор технических наук, профессор

кафедры технологии и автоматизации кузнечно-штамповочного производства СибГИУ

Перетятько В.Н.

Р24 Исследование запыленности воздуха производственных помещений: Метод. указ./Сост.: И.Г. Шилинговский: СибГИУ, Новокузнецк 2007. – 19 с.

Рассматриваются методы определения запыленности воздуха, приведены схемы устройства аспираторов, пробоотборника, радиационных приборов и правила пользования ими.

Предназначены для студентов всех специальностей.

Лабораторная работа

Исследование запыленности воздуха производственных помещений

Цель работы: ознакомить студентов с основными методами и приборами для измерения концентрации пыли в производственном помещении, а также научить их измерять и оценивать величину концентрации пыли.

Впроцессе выполнения лабораторной работы студенты должны:

– ознакомиться с основными сведениями о производственной пыли, ее источниках иметодах измерения концентрации;

– изучить прибор измерения концентрации пыли;

– провести эксперимент.

Основные сведения о производственной пыли

Производственной пылью называются находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе рабочей зоны твердые частицы размером от нескольких десятков до долей микрона. Пыль принято также называть аэрозолем, имея в виду, что воздух является дисперсной средой, а твердые частицы – дисперсной фазой. Производственную пыль классифицируют по способу образования, происхождения и размерам частиц.

В соответствии со способом образования различают пыли (аэрозоли) дезинтеграции и конденсации. Первые являются следствием производственных операций, связанных с разрушением или измельчением твердых материалов и транспортировкой сыпучих веществ. Второй путь образования пыли – возникновение твердых частиц в воздухе вследствие охлаждения или конденсации паров металлов или неметаллов, выделяющихся при высокотемпературных процессах.

По происхождению различают пыль органическую, неорганическую и смешанную. Характер и выраженность вредного действия зависят, прежде всего, от химического состава пыли, который главным образом определяется ее происхождением. Вдыхание пыли может вызвать поражение органов дыхания – бронхит, пневмокониоз или развитие общих реакций (интоксикация, аллергия). Некоторые пыли обладают канцерогенными свойствами. Действие пыли проявляется в заболеваниях верхних дыхательных путей, слизистой оболочки глаз, кожных покровов. Вдыхание пыли может способствовать возникновению пневмоний, туберкулеза, рака легких. Пневмокониозы относятся к числу наиболее распространенных профессиональных заболеваний. Исключительно высокое значение имеет классификация пыли по размеру пылевых частиц (дисперсности): видимая пыль (размер свыше 10 мкм) быстро оседает из воздуха, при вдыхании она задерживается в верхних дыхательных путях и удаляется при кашле, чихании, с мокротой; микроскопическая пыль (0,25 – 10 мкм) более устойчива в воздухе, при вдыхании попадает в альвеолы легких и действует на легочную ткань; ультрамикроскопическая пыль (менее 0,25 мкм), в легких ее задерживается до 60 – 70 %, но роль ее в развитии пылевых поражений не является решающей, так как невелика ее общая масса.

Вредное действие пыли определяется также и другими ее свойствами: растворимостью, формой частиц, их твердостью, структурой, адсорбционными свойствами, электрозаряженнстыо. Например, электрозаряженность пыли влияет на устойчивость аэрозоля; частицы, несущие электрический заряд, в 2 – 3 раза больше задерживаются в дыхательном тракте.

Основным способом борьбы с пылью является предупреждение ее образования и выделения в воздух, где наиболее эффективными являются мероприятия технологического и организационного характера: внедрение непрерывной технологии, механизации работ; герметизация оборудования, пневнотранспортирование, дистанционное управление; замена пылящих материалов влажными, пастообразными, гранулирование; аспирация и др.

Большое значение имеет применение систем искусственной вентиляции, дополняющее основные технологические мероприятия по борьбе с пылью. Для борьбы с вторичным пылеобразованием, т.е. поступлением в воздух уже осевшей пыли, используют влажные методы уборки, ионизации воздуха и др.

В случаях, когда не удается снизить запыленность воздуха в рабочей зоне более радикальными мероприятиями технологического и другого характера, применяются индивидуальные защитные средства различного типа: респираторы, специальные шлемы и скафандры с подачей в них чистого воздуха.

К автоматическим приборам определения концентрации пыли относятся серийно выпускаемые промышленностью ИЗВ-1, ИЗВ-3 (измеритель запыленности воздуха), ПРИЗ-1 (переносной радио-изотопный измеритель запыленности), ИКП-1 (измеритель концентрации пыли) и др.

Необходимость строгого соблюдения ПДК требует систематического контроля за фактическим содержанием пыли в воздухе рабочей зоны производственного помещения.

Предельно-допустимые концентрации пыли

Таблица 1 – Предельно допустимые концентрации пыли

Предельно - допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества – концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 ч или другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, за время всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья. Определить запылённость воздуха – это значит измерить содержание пыли в единице объема воздуха, то есть измерить концентрацию пыли. Для определения содержания пыли в воздухе отбор проб должен производиться в зоне дыхания и рабочей зоне при характерных производственных условиях с учётом всех влияющих факторов.

Прибор для измерения концентрации пыли

Используемый прибор – радиоизотопный переносной концен-тратомер пыли «Приз-01», предназначенный для экспресс-анализа концентрации пыли непосредственно на рабочих местах и промышленных площадках.

Концентратомер работает в полуавтоматическом режиме: после взвода механизма датчика операции отбора пробы пыли и замера навески, возврат в первоначальное положение производится автоматически.

Измеренное значение концентрации пыли выводится в цифровом поле на табло прибора.

Методика измерения концентрации пыли

Методы измерения концентрации пыли делятся на две группы: методы, основанные на предварительном осаждении (весовой, радиоизотопный, оптический, пьезоэлектрический и др.) и методы без предварительного осаждения пыли (оптический, электрический, акустический).

Основным преимуществом методов первой группы является возможность измерения массовой концентрации ныли.

В лабораторной работе применяются весовой и радиоизотопный методы измерения концентрации пыли.

Весовой метод основан на протягивании запыленного воздуха через фильтр, задерживающий пылевые частицы. Зная массу фильтра до и после отбора пробы, а также количество протянутого воздуха, можно определить содержание пыли в единице объема воздуха. Концентрацию пыли рассчитывают по формуле:

где Δm –масса пыли на фильтре, мг;

V – объемная скорость просасывания воздуха через фильтр, л/мин.;

t – время отбора пробы, мин.

Место отбора проб запыленного воздуха – макет производственного помещения с размещенными в нем источниками пыли (аэрозоля) различного состава.

Используемые фильтры – фильтры АФА из ткани ФПП (на основе перхлорвиниловой ткани). Они стойки к химически агрессивным средам, обладают высоким процентом задерживания частиц.

Побудитель движения воздуха – электрический аспиратор модели 882, имеющий устройство для измерения объемной скорости движения воздуха (реометры). Оптимальной является скорость отбора пробы, равная скорости человеческого дыхания (легочная вентиляция) – 10 – 15 л/мин.

Радиоизотопный метод основан на использовании свойства радиоактивного излучения поглощаться частицами пыли. Запыленный воздух предварительно фильтруют, затем определяют массу осевшей пыли по ослаблению радиоактивного излучения при прохождении его через пылевой осадок.

Экспериментальная часть

Задание . Измерить концентрацию пыли в макете производственного помещения и подобрать средства защиты органов дыхания.

1. Ознакомиться с устройством установки.

2. Включить установку и необходимые приборы.

3. Произвести три отбора пробы пыли (состав задается преподавателем).

4. Выключить установку и приборы.

Методы определения запыленности воздуха

Запыленность воздуха можно определить гравиметрическим (весовым), счетным (микроскопическим), фотометрическим и некоторыми другими методами.

Удаление пыли из воздуха может быть осуществлено различными способами: аспирационным, основанной на просасывании воздуха через фильтр; седиментационными, основанный на процессе естественного оседания пыли на стеклянные пластинки или банки с последующим подсчетом массы пыли, осевший на 1 м поверхности; с помощью электроосаждения, принцип которого заключается в том, что создается электрическое поле большого напряжения, в котором пылевые частицы электризуются и притягиваются к электродам.

В санитарно-гигиенической практике основным методом определения запыленности принят гравиметрический метод, потому что при постоянстве химического состава первичное значение имеет масса пыли, задержалась в организме человека. Определение только массы пыли не дает полной картины его вредности для человека и технологического процесса, так как при одинаковой массе может быть разный химический, гранулометрический состав пыли, что сказывается на его воздействии на человека, оборудования и технологии. Полная характеристика пыли состоит из его массы, содержащейся в единице объема воздуха, химического и дисперсного состава.

Счетный (микроскопический) метод дает возможность определить общее количество пылевых частиц в единице объема воздуха и соотношение их размеров. Для этого пыль, содержащаяся в определенном объеме воздуха, осаждают на стекло, покрытое прозрачной клейкой пленкой. Под микроскопом определяют форму, количество и размеры пылевых частиц.

Качественную характеристику пыли определяют фотометрическим методом с Помощью текущего ультрафотометра, которым регистрируются отдельные пылевые частицы с помощью сильного бокового света.

Для отделения пыли от воздуха применяются различные фильтры, которые задерживают пылевые частицы размером до 0,1 мкм и более, в зависимости от размера пор фильтра. Такие фильтры выпускаются во многих странах. Материал фильтров может быть различным в зависимости от его назначения: целлюлоза, синтетические материалы, асбест (для определения горючих частиц пыли). Также применяются комбинированные фильтры. Выпускаются специальные фильтры, пропитанные иммерсионных маслом, что делает их прозрачными - это и позволяет дополнительно делать микроскопические исследования пыли.

В Украине чаще всего применяются фильтры АФА (аналитический фильтр аэрозольный) круглой формы с плоскостями фильтрации 3; 10, 20 см2, которые имеют опорное кольцо, фильтрующий элемент и защитное бумажное кольцо с выступлением. Фильтрующий элемент состоит из равномерного слоя ультратонких волокон из полимера на марлевой основе или без нее (фильтр Петрянова). Фильтры позволяют работать с ними без предварительного подсушивания через гидрофобные свойства полимера.

Методы нормализации состава воздуха рабочей зоны

Существует много различных способов и мер, предназначенных для поддержания чистоты воздуха производственных помещений в соответствии с требованиями санитарных норм. Все они сводятся к конкретным мерам:

1. Предотвращение проникновения вредных веществ в воздухе рабочей зоны за счет герметизации оборудования, уплотнения соединений, люков и отверстий, совершенствование технологического процесса.

2. Удаление вредных веществ, попадающих в воздух рабочей зоны, за счет вентиляции, аспирации или очистки и нормализации воздуха с помощью кондиционеров.

3. Применение средств защиты человека.

Герметизация и уплотнение являются основными мерами по совершенствованию технологических процессов, в которых используются или образуются вредные вещества. Применение автоматизации позволяет вывести человека из загрязненного помещения в помещение с чистым воздухом. Совершенствование технологических процессов позволяет заменять вредные вещества безвредными, отказываться от применения пылящих процессий, заменять твердое топливо на жидкое или газообразное, устанавливать газ, пылеуловители в технологический цикл и др.

При несовершенства технологии, когда избежать проникновения вредных веществ в воздух не удается, применяют их интенсивное удаление с помощью вентиляционных систем (газ, пар, аэрозоли) или аспирационных систем (твердые аэрозоли). Установка кондиционеров воздуха в помещениях, где есть особые требования к его качеству, создает нормальные микроклиматические условия для работающих.

Особые требования предъявляются к помещениям, где проводятся работы с вредными веществами, пылящих. Так, пол, стены, потолок должны быть гладкими, легко мыться. В цехах, где выделяется пыль, регулярно делают влажную или вакуумное уборки.

В помещениях, где нельзя создать нормальные условия, соответствующие нормам микроклимата, применяют средства индивидуальной защиты (313).

Согласно ГОСТ 12.4.011-87 "ССБТ Средства защиты работающих. Классификация", все 313, в зависимости от назначения, делятся на следующие классы: изолирующие костюмы, средства защиты органов дыхания, одежда специальная защитная, средства защиты ног, средства защиты рук, средства защиты головы, средства защиты лица, средства защиты глаз, средства защиты органов слуха, средства защиты от падения с высоты и другие меры предосторожности, защитные дерматологические средства, средства защиты комплексные.

Эффективное применение 313. зависит от их правильного выбора и условий эксплуатации. При выборе необходимо учитывать конкретные условия производства, вид и длительность воздействия вредного фактора, а также индивидуальные особенности человека. Только правильное применение 313 может максимально защитить работающего. Для этого работники должны быть ознакомлены с ассортиментом и назначением 313.

Для работы с ядовитыми и загрязняющих веществ пользуются спецодеждой - комбинезонами, халатами, фартуками и др.; для защиты от кислот и щелочей - резиновой обувью и перчатками. Для защиты кожи, рук, лица, шеи применяют защитные кремы и пасты: антитоксические, водостойкие, Жиростойкие. Глаза от возможных ожогов и аэрозолей защищают очками с герметичной оправой, масками, шлемами.

К средствам индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) относятся респираторы, промышленные противогазы и изолирующие дыхательные аппараты, применяемые для защиты от вредных веществ (аэрозолей, газов, паров), находящихся в окружающей воздухе.

По принципу действия СИЗОД подразделяются на фильтрующие (применяются при наличии в воздухе свободного кислорода не менее 18% и ограниченного содержания вредных веществ) и изолирующие (при недостаточном для дыхания содержания в воздухе кислорода и неограниченного количества вредных веществ).

По назначению фильтрующие СИЗОД делятся на:

противопылевые - для защиты от аэрозолей (респираторы ШБ-1, "Лепесток", "Кама", "Снежок", У-2К, РП-К, "Астра-2", Ф-62Ш, РПА и др.);

противогазовые - для защиты от газопароподибних вредных веществ (респираторы РПГ-67А, РПГ-67В, РПГ-67КД, противогазы марок А, В, КД, Г, Е, СО, М, БКФ и др.);

газопылезащитные - для защиты от парогазоподибних и аэрозольных вредных веществ одновременно (Респираторы Ру 60М, "Снежок ПГ", "Лепесток-Г");

изолирующие аппараты - бывают шланговые и автономные.

Изолирующие шланговые аппараты предназначены для работы в атмосфере, содержащий менее 18% кислорода. Они имеют длинный шланг, по которому подается воздух для дыхания с чистой зоны. Недостатки их в том, что дыхательный шланг мешает работать, не позволяет свободно двигаться (противогаз шланговый ПШ-И без принудительной подачи воздуха, длина шланга 10 м; ПШ-2 с воздуходувкой - обеспечивает работу двух человек одновременно, длина шлангов 20 м; респиратор для художников РМП-62; пневмошлемы ЛИЗ-4, ЛИЗ-5, миотом-49 - работают от компрессорной воздушной линии).

Изолирующие автономные дыхательные аппараты работают от автономного химического источника кислорода или от баллонов с воздухом или дыхательной смесью. Они предназначены для выполнения спасательных работ или эвакуации людей из загазованной зоны.

Саморятивиик шахтный малогабаритный ШСМ-1. Имеет химический источник кислорода. Срок пользования 20-100 минут в зависимости от интенсивности расходования кислорода (энергозатрат), вес 1,45 кг.

Респиратор изолирующий вспомогательный РВЛ-1. Имеет баллон со сжатым кислородом и регенеративный химический патрон для регенерации кислорода. Работает 2:00, вес 9 кг.

Респиратор "Урал-7". Принцип действия такой же, как в респиратора РВЛ-И, но он более габаритный. Действует 5:00, весит 14 кг. Носится за плечами, масс амортизационные устройства для удобства ношения.

Респиратор Р-30 имеет такую ​​же систему жизнеобеспечения, и приведенный выше. Рассчитан на 4:00 действия, весит 11,8 кг.

Дыхательный аппарат АСВ-2 состоит из 2-х воздушных баллонов, маски или загубника, шланга, редуктора, имеет манометр для контроля за давлением воздуха, предохранительный клапан и др. Предназначен для защиты органов дыхания в условиях загрязненной атмосферы.

Производственной пыльюназываются находящиеся во взве­шенном состоянии в воздухе рабочей зоны твердые частицы раз­мером от нескольких десятков до долей микрона. Пыль принято также называть аэрозолем, имея в виду, что воздух является дис­персной средой, а твердые частицы - дисперсной фазой. Произ­водственную пыль классифицируют по способу образования, происхождения и размерам частиц. .

В соответствии со способом образования различают пьщй (аэ­розоли) дезинтеграции и кяиденсации. Первые; являются следст­

вием производственных операций, связанных с разрушением или измельчением твердых материалов и транспортировкой сыпучих веществ. Второй путь образования пыли - возникновение твер­дых частиц в воздухе вследствие охлаждения или конденсации паров металлов или неметаллов, выделяющихся при высокотем­пературных процессах.

По происхождению различают пыль органическую, неоргани­ческую и смешанную. Характер и выраженность вредного дейст­вия зависят, прежде всего, от химического состава пыли, который главным образом определяется ее происхождением. Вдыхание пыли может вызвать поражение органов дакания - бронхит, пневмокониоз или развитие общих реакций (интоксикация, ал­лергия). Некоторые пыли обладают канцерогенными свойствами. Действие Пыли проявляется в заболеваниях верхних дыхательных путей, слизистой оболочки глаз, кожных покровов. Вдыхание пыли может способствовать возникновению пневмоний, туберку­лёза, рака легких. Пневмокониозы относятся к числу наиболее распространенных профессиональных заболеваний. Исключи­тельно высокое значение имеет классификация пыли по размеру ПЫлевЫх частиц (дисперсности): видимая пыль (размер свыше 10 мкм)6ыстро оседает из воздуха, при вдыхании она задерживается в верхних дыхательных путях И удаляется При кашле, чихании, с мокротой; микроскопическая пыль (0,25 -10 мкм) более устойчи­ва в воздухе, при вдыхании попадает в альвеолы легких и дейст­вует на легочную ткань; ультрамикроскопическая пыль (менее 0,25 мкм), в легких ее задерживается до 60-70%, но роль ее в раз­витии пылевых поражений не является решающей, так как неве­лика ее общая масса.

Вредное действие пыли определяется также и другими ее свойствами: растворимостью, формой частиц, их твердостью, структурой, адсорбционными свойствами, электрозаряженнстью. Например, электрозаряженность пыли влияет на устойчивость аэрозоля; частицы, несущие электрический заряд, в 2-3 раза больше задерживаются в дыхательном тракте. "

Основным способом борьбы с пылью является предупреждение ее; образования и выделения в воздух, где наиболее эффективными являются мероприятия технологического и организационного ха­рактера: внедрение непрерывной технологии, механизации работ;

герметизация оборудования, пневнотранспортирование, дистанци­онное управление; замена пылящих материалов влажными, пасто­образными, гранулирование; аспирация и др.

Большое значение имеет применение систем искусственной вентиляции, дополняющее основные технологические мероприя­тия по борьбе с пылью. Для борьбы с вторичным пылеобразовд- нием, т.е. поступлением в воздух уже осевшей пыли, используют влажные методы уборки, ионизацшг воздуха и др.

В случаях, когда не удается снизить запыленность воздуха в рабочей зоне более радикальными мероприятиями технологиче­ского и другого характера, применяются индивидуальныезащит- ные средства различного типа: респираторы, специальные шлемы и скафандры с подачей в них чистого воздуха. ,

Необходимость строгого собшодения ПДК требует система­тического контроля за фактическим содержанием пыли в воздухе рабочей зоны производственного помещения.

К автоматическим приборам определения концентрации пыли относятся серийно выпускаемые промышленностью ИЗВ-1, ИЗВ-3 (измеритель запыленности воздуха), ПРИЗ-1 (переносной радио­изотопный измеритель запыленности), ИКП-1 (измеритель кон­центрации пыли) и др.

Вентиляция производственных помещений

Вентиляция- это комплекс взаимосвязанных процессов, предназначенных для создания организованного воздухообмена, т.е. удаления из производственного помещения загрязненного или перегретого (охлажденного) воздуха и подачи вместо; него чистого и охлажденного (нагретого) воздуха, что позволяет соз­дать в рабочей зоне благоприятные условия воздушной среды.

Системы промышленной вентиляции делятся на механиче­скую(см. рис.6.5) иестественную.Возможно сочетание этих двух видов вентиляции (смешанная вентиляция) в различных ва­риантах. " " " V

В первом случае воздухообмен осуществляется с помощью специальных побудителей движения - вентиляторов, во втором -

за счет разности удельных весов воздуха снаружи и внутри про­изводственного помещения, а также за счет ветрового подпора (давления от ветровых нагрузок). По месту действия различают обшеобменнуюсистему вентиляции, осуществляющую воздухо­обмен в масштабах всего производственного помещения, и мест­ную, при которой воздухообмен организуется в масштабах лишь рабочей зоны. Специфической характеристикой общеобменных систем вентиляции является кратность воздухообмена:

к=у/у пом,

где V - объем вентиляционного воздуха, м 3 /час;V n 0 M - объем по­мещения, м 3 .

Общеобменные системы могут быть приточными (организу­ется только приток, а вытяжка происходит естественным путем из-за повышения давления в помещении), вытяжными (организу­ется только вытяжка, а приток происходит путем подсоса воздуха извне из-за его разряженности в помещении) и приточно­вытяжными (организуется как приток, так и вытяжка). Приточно­вытяжная естественная вентиляция называется аэрацией. Мест­ные системы могут быть вытяжными и приточными.

Основные требования к системам вентиляции:

соответствие количества приточнбго воздуха количеству удаляемого. Следует иметь в виду, что в случае расположе- ййя рядом двух участков, на одном из которых есть вредные выделения, на этом участке создают небольшое разрежение, для чего удаляют воздуха больше, чем подают, а на участке, где нет вредных выделений, - наоборот. Повышение давле­ния на «чистом» участке по отношению к смежному исклю­чает проникновение в него вредных паров, газов и пылей;

приточные и вытяжные системы вентиляции должны быть правильно размещены. Удаление воздуха производится из зо­ны с наибольшим загрязнением, подача - в зоны с наимень­шим загрязнением. Высота расположения воздухоприемных и воздухораспределительных устройств определяется соотно­шением плотности воздуха в помещении и плотности вещест­ва, его загрязняющего. При тяжелых загрязнениях воздух уда­ляется из нижней части помещения, при легких - из верхней.

Системы вентиляции должны обеспечить требуемую чистоту воздуха и микроклимат в рабочей зоне, быть электро-, пожаро- и взрывобезопасны, просты по устройству, надежны в эксплуата­ции и эффективны, а также не должны являться источником шу- май вибрации. .

Рис. 6.5. Механическая вентиляция: а - приточная; б - вытяжная; в - приточно-вытяжная с рециркуляцией

Установки приточной систем!# вентиляции (рис. 6.5а) состоят из воздухозаборного устройства (1), воздуховодов (2), фильтров

для очистки забираемого воздуха от примесей, калорифера

Центробежного вентилятора (5) и приточных устройств (6) (отверстия в воздуховодах, приточные насадки и т.п.).

Установки вытяжной системы вентиляции (рис. 6.56) состоят из вытяжцых устройств (7) (отверстия в воздуховодах, вытяжные на­садки), вентилятора (5Х воздуховодов (2), устройства для очистки воздуха от пыли и газов (8) и устройств для выброса воздуха (9).

Установки приточно-вытяжной системы вентиляции (рис. 6.5в) представляют собой замкнутые системы воздухообмена. Воздух, отсасываемый из помещения (10) вытяжной вентиляци­ей, частично или полностью вторично подается в это помещение через приточную систему, соединенную с вытяжной системой воздуховодом (11). При изменении качественного состава воздух в замкнутой системе подается или выбрасывается с помощью

клапанов (12).

В производственных цехах промышленных предприятий наи­более распространены общеобменные системы приточно­вытяжной вентиляции, предназначенные для удаления из поме-

щений вредных паров, газов, пыли, избыточной влажности или доведена концентраций указанных вредных веществ до пре-; дельно допустимых норм. . ,

В производственные помещения могут поступать одновре­менно несколько вредных веществ. В этом случае воздухообмен; рассчитывают по каждому из них. Если выделяющиеся вещества действуют на организм человека однонаправлено, то рассчитан­ные объемы воздуха суммируют. .

" г Рассчитанный объем воздуха следует подавать подогретым в рабочую зону помещения, а загрязненный воздух - удалять от мест выделения вредностей из верхней зоны помещения.

Объем воздуха (м 3 /ч), который требуется для удаления из по­мещения углекислоты, определяют по формуле:

L=G/(x 2 -х,)у

где G - количество углекислоты, выделяющейся в помещении, г/ч или л/ч;х i - концентрация углекислоты в наружном воздухе;х 2 - концентрация углекислоты в воздухе рабочей зоны, г/ м 3 или л/ м 3 . Объем воздуха (м^ч), который требуется для удаления из помеще­ния вредных паров, газов и пыли, определяют по формуле; :

■ ^1=с/(с^-с^; : ■- 1 " ■" ■ ;

где G - количество газов, паров и пыли, выделяющихся в поме­щении, м 3 /ч;с 2 - предельно допустимая концентрация газа, паров или ныли в воздухе рабочей зоны, мг/м 3 ;c t - концентрация ука­занных вредностей в наружном {приточном) воздухе, мг/м 3 . ;

< Объем воздуха (м 3 /ч), который требуется для удаления из? но- Мещения вдагодабытков^ определяют по формуле: : ;

* 1 = С/р.(

где G - количество влаги, испаряющейся в помещении, г/ч; р - плотность воздуха в помещении, кг/м 3 ;d 2 - влагосодержание воз­духа, удаляемого из помещения, г/кг сухого воздуха;d t - влаго­содержание приточного воздуха г/кг сухого воздуха.

Объем воздуха (м 3 /ч), который требуется для удаления из по­мещения избыточной теплоты, определяют по формуле:

L ~ Оизб IСp(t ebt m~t n pum) > "

где Qms - количество избыточной теплоты, поступающей в по­мещение, Вт;С - удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кгК);р - плотность воздуха в помещении, кг/ м 3 ;t eam - температура возду­ха в вытяжной системе,°С; t npum - температура приточного возду­ха, *С. ■■■■ -■ . - ■ ■ ■

Практическое применение приведенных в соответствии со СНиП 2-04.05-86 расчетов проиллюстрируем на ксТнкретных при­мерах.

Пример!.В помещении для кратковременного пребывания людей Собралось Н - 50 человек. Объем помещения V = 1000 м. Определить, через какое время после начала собрания необхо­димо включить приточно-вытяжную вентиляцию, если выде­ляемое одним человеком количество С0 2 q=23 л/ч в наружном воздухех = 0,6 л/м 3 .

, У(х 2 -х,)

■■■■- ■■G’ ■ ^

. . .% ....

где G количество С0 2 , выделяемое людьми,

G=JVд = 50-23 = 1150л/ч,1000(2- 0, 6)

“ Т=-- --- = 1,21ч=73л<ин

1150 ... . ...... ... . ;.

Пример 2. Определить необходимый воздухообмен по из*

быткам тепла в сборочном цехе для теплого периода года. Общая мощность оборудования в цехе Н 0 б 0р = 120 кВт. Коли­чество работающих - 40 человек. Объем помещения 2000 м 3 . Температура приточного воздухаt npHT = +22,3 °С, влажностьj= 84%. Тепло солнечной раДиацйи составляет 9 кВт. (Q cp). Удельная теплоёмкость сухого воздуха" С = 0,237 Вт/кгК; плотность приточного воздуха р = 1,13 Кг/м 3 ; температура вы­тяжного воздухаt BKT = 25,3”С. Принять количество тёпла, вы­деляемого одним человеком, 0,11<Г кВТ; от оборудования 0,2 на 1 кВт мощности

^ QuafiJ^Р^выт- ^прит)

, ,. р „ «<&л^ +&**":+fi^v^(u.-w

Количество тепла от людей, кВт,

^^“=0,116x40 = 4,64

Количество тепла от оборудования, кВт,

Qu 36 ° 6 ° P = 120х 0,2= 24

Необходимый воздухообмен, м 3 /ч,

£= (4,63+ 24+9)-100 _ 44280

0,237-1,13(25,3-22,3)

Кондиционирование воздуха

С помощью кондиционирования воздуха в закрытых по­мещениях и сооружениях можно поддерживать необходимую температуру, влажность, газовый и ионный состав, наличие запахов воздушной среды, а также скорость движения возду­ха. Обычно в общественных и производственных зданиях требуется поддерживать лишь часть указанных параметров воздушной среды. Система кондиционирования воздуха включает в себя комплекс технических средств, осуществ­ляющих требуемую обработку воздуха (фильтрацию, подог­рев, охлаждение, осушку и увлажнение), транспортирование ёго и распределение в обслуживаемых помещениях, устрой­ства для глушения шума, вызываемого работой оборудова- нйя, источники тепло- и хладоснабжения, средства автомати­ческого регулирования, контроля и управления, а также вспомогательное оборудование. Устройство, в котором осу­ществляется требуемая тепловлажностная обработка воздуха й его очистка, называется установкой кондиционирования воздуха, или кондиционером.

Кондиционирование воздуха обеспечивает в помещении не­обходимый микроклимат для нормального протекания техноло­гического процесса или создания условий комфорта. ■

Отопление

Отопление предусматривает поддержание во всех производ­ственных зданиях и сооружениях (включая кабины крановщиков, помещения пультов управления и другие изолированные поме­щения, постоянные рабочие места и рабочую зону во время про­ведения основных и ремонтно-вспомогательных работ) темпера­туры, соответствующей установленным нормам.

Система отопления должна компенсировать потери тепла че­рез строительные ограждения, а также обеспечивать нагрев про­никающего -в помещение холодного воздуха при ввозе и вывозе, сырья, материалов и заготовок, а также самих этих материалов.

Отопление устраивается в тех случаях, когда потери тёпла превышают тепловыделения в помещении. В зависимости от теп­лоносителя системы отопления разделяются на водяные, паро­вые, воздушные и комбинированные.

Системы водяного отоплениянаиболее приемлемы в санитар­но-гигиеническом отношении и подразделяются на системы с на­гревом воды до 100°С и вышеiOO°C(перегретая вода).

Вода в систему отопления подается либо от собственной ко­тельной предприятия, либо от районной или городской котельной или ТЭЦ.

Система парового отопленияцелесообразна на предприятиях, где пар используется для технологического процесса. Нагрева­тельные приборы парового отопления имеют высокую темпера­туру, которая вызывает подгорание пьщи. В качестве нагрева­тельных приборов применяют радиаторы, ребристые трубы и регистры из гладких труб,

В производственных помещениях со значительным выделени­ем тепла устанавливаются приборы с гдадкимц поверхностями, допускающими их легкую очистку. Ребристые батареи в, таких помещениях не применяют, так как осевшая пыль вследствие на­грева будет пригорать* издавая запах гари. Пыль при высоком на­греве может быть опасна из-за возможности воспламенения. Температура теплоносителя при отоплении местньщи иагрева- тельными приборами не должна превышать: для горячей воды - 150°С, водяного пара - 130 0 С. *: » ; . :

Воздушная система отопления,характерна тем, что подавае­мый в помещение воздух предварительно нагревается в калори­ферах (водяных, паровых или электрокалориферах).

В зависимости от расположения и устройства системы воз­душного отопления бывают центральными и местными. В цен­тральныхсистемах, которые часто совмещаются с приточными вентиляционными системами, нагретый воздух подается по сис­теме воздуховодов.

Местная системавоздушного отопления представляет собой устройство, в котором воздухонагреватель и вентилятор совме­щены в одном агрегате, устанавливаемом в отапливаемом поме­щении.

Теплоноситель может быть получен от системы центрального водяного или парового отопления. Возможно применение элек­трического автономного нагрева. .

В административно-бытовых помещениях часто применяется панельное отопление, которое работает в результате отдачи тепла от строительных конструкций, в которых проложены трубы с циркулирующим в них теплоносителем.

Уважаемые читатели, в этой статье мы поговорим о том, как определяется категория помещения с пылью.

Несмотря на то, что математический аппарат СП 12.13130.2009, который предназначен для определения категории пожарной опасности помещения с пылью, достаточно прост, определение ряда параметров вызывает определенные трудности.

Давайте рассмотрим все по порядку. Для начала следует отметить, что помещения с пылью могут относиться к категории Б по взрывопожарной или к по взрывопожарной опасности.

Прежде чем переходить к расчету на принадлежность помещения к одной из категорий В по пожарной опасности, необходимо расчетным путем обосновать, относится ли помещение, где возможно образование аэровзвеси, к категории Б по взрывопожарной опасности.

Основные расчетные формулы содержатся в разделе А.3 Приложения А СП 12.13130.2009.

В соответствии с формулой А.17 свода правил расчетную массу пыли, взвешенной в помещении в результате аварийной ситуации, следует брать минимальной из двух величин:

— суммы масс взвихрившейся пыли и пыли, вышедшей из аппаратов в результате аварии;

— массы пыли, содержащейся в пылевоздушном облаке, способной при появлении источника зажигания сгореть.

Здесь следует отметить, что не вся пыль способна гореть, т.е. коэффициент участия горючей пыли во взрыве, ≤0,5, что подтверждается формулой А.16 свода правил.

Коэффициент участия взвешенной пыли в горении зависит от фракционного состава пыли, а именно параметром, который называется критический размер частиц.

Для большинства органических пылей (древесная пыль, пластмассы, мука и др.) значение критического размера составляет порядка 200-250 мкм.

Пыль, состоящая из частиц более крупного размера, в горении участвовать не будет, за исключением случаев, когда она сжигается в специальных очагах (топках). Когда определяется категория помещения с пылью, как правило имеем дело либо с полностью мелкодисперсной пылью, размер частиц которой менее критического (например, сахарная пудра), либо с пылью, в состав которой входят частицы различного размера, как больше так и меньше критического. К такой пыли относится древесная пыль, зерновая пыль и др.

Фракционный состав пыли определяется экспериментально путем просеивания через системы специальных сит, которые носят название «фракционатор». В такие данные найти вряд ли возможно, хотя для ряда промышленных пылей (порошков) данные о фракционном составе можно запросить у производителя.

При отсутствии данных принимается, что все частицы пыли имеют размер менее критического, т.е. способны распространять горение. Масса пыли, которая способна выйти из аппарата в результате аварийной ситуации, определяется особенностями технологического процесса.

Масса взвихрившейся пыли – та часть отложившейся пыли, которая может перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации.

При отсутствии экспериментальных данных принимается, что 90% массы отложившейся (накопленной) пыли способно перейти в аэровзвесь. Пыль, которая выделяется в небольших количествах в производственном помещении в нормальном режиме работы, оседает на ограждающих конструкциях (стены, пол, потолок), на поверхности оборудования (корпуса технологических аппаратов, транспортные линии и др.), на полу под оборудованием.

На проектируемом производстве определяется периодичность пылеуборок: текущих и генеральных. По СП 12 принимается, что вся пыль, которая оседает на труднодоступных для уборки местах, накапливается там в период между генеральными пылеуборками. Пыль, которая оседает на доступных для уборки местах, накапливается там в период между текущими пылеуборками. Оценка доли пыли, оседающей на той или иной поверхности (доступной или труднодоступной), возможна лишь экспериментальным путем или методами моделирования.

Оценка эффективности пылеулавливания проектируемых производств, как правило, также невозможна, поэтому условно принимается, что вся пыль, выделяющаяся от оборудования в помещение, оседает внутри помещения.

Различным является и количество пыли, оседающей на различных участках поверхности, расположенных в помещении. Пыль, которая выделяется в нормальном режиме, витает в воздухе и за счет силы тяжести постепенно оседает на различных поверхностях.

При этом, ожидается, что наибольшее количество пыли оседает на более низких уровнях помещения, при условии, что источник пыли (оборудование) также расположено на нижнем уровне. Очевидно, что горизонтальные поверхности могут накапливать пыль практически в неограниченных количествах, на вертикальных поверхностях оседает ограниченное количество пыли, зависящее от вида поверхности.

Для , количество пыли, которое оседает на стенах следующее: окрашенные металлические перегородки – 7-10 г/м 2 , кирпичные стены – 40 г/м 2 , бетонные стены – 30 г/м 2 . Скорее всего, приведенные данные можно использовать и для других производств.

Теперь обратимся к формуле для вычисления количества пыли в зависимости от объема пылевоздушного облака. Следует отметить, что какие-либо аналитические выражения, по которым можно вычислить объем пылевоздушного облака, в отечественной литературе отсутствуют.

В зарубежной пожарно-технической литературе такие данные пока тоже не удалось найти, наверное, потому что в США и в Европе такой подход не применяется (имеется ввиду расчет категорий). Поэтому на практике приходится объем облака пыли каким-либо образом оценивать.

Например, можно условно принять за характерную форму облака конус с высотой от пола до источника пыли и основанием с радиусом, превышающим данную высоту в несколько раз. Хотя, не уверен, насколько данное допущение верно, поскольку экспериментальные данные в распоряжении отсутствуют.

Помимо критического размера, определяющим параметром является также стехиометрическая концентрация пыли.

Стехиометрическая концентрация пыли – такая концентрация пыли, при которой происходит ее полное сгорание с учетом количества кислорода, находящегося в единице объема воздуха.

Стехиометрическая концентрация пыли расчетным путем может быть определена лишь для веществ и материалов, для которых известен химический состав. К ним можно отнести большинство полимерных материалов (полиэтилен, полипропилен, полистирол и др.), различные лекарственные препараты, порошки металлов и сплавов.

Для других материалов, например для растительных (древесная и зерновая пыль, чай и др.) и пищевых материалов (мука, сухое молоко, какао и др.), стехиометрическую концентрацию нужно определять либо экспериментально, либо искать химический состав соответствующего материала, из которого состоит пыль.

Определение стехиометрической концентрации сводится к решению следующих последовательных задач:

1. Находится химический состав пыли.

2. Записывается химическое уравнение реакции полного сгорания пыли.

3. Определяется масса кислорода, необходимого для полного сгорания 1 кг пыли.

4. Определяется масса кислорода, содержащаяся в 1 м 3 воздуха, с учетом расчетной температуры.

5. Определяется масса пыли, которая может полностью сгореть в массе кислорода, содержащейся в 1 м 3 воздуха. Полученное значение и есть стехиометрическая концентрация пыли в пылевоздушном облаке.

Определение категории помещения с пылью не учитывает такой показатель пожарной опасности, как нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР). Как правило, концентрация пыли в пылевоздушном облаке при аварийных ситуациях превышает НКПР.

Ну и напоследок пара очень интересных видео о взрывах на производствах с пылью. Даже без знания английского и так все доходчиво и интересно показано. Рекомендую к просмотру!

Жду вас снова на о пожарной безопасности!