Ббк 51. 214я73

© Ю. Н. Кондауров, И. В. Мосаковский,

С. А. Матненко, составление, 2009

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Освоить весовой метод определения количественного содержания пыли в воздухе и научиться давать оценку запыленности.

2. ОБОРУДОВАНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА

Для проведения лабораторной работы по определению запыленности воздуха необходимы приборы и оборудование: 1) аспиратор, 2) весы аналитические, 3) барометр, 4) термометр, 5) фильтры бумажные, 6) фильтродержатели (алонжи), 7) воздухопроводы, 8) пылевая камера, 9) пыль определенного материала. Время выполнения работы — 2 часа.

3. ИНСТРУКЦИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

К занятиям допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности, ознакомленные с устройством и правилами безопасного использования лабораторной установки для исследования запыленности воздуха. Так как установка использует электроэнергию, то перед началом работы необходимо проверить заземление металлических частей установки. Включать аспиратор лабораторной установки следует только под непосредственным наблюдением преподавателя. После проведения эксперимента отключить установку от электропитания.

4. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Пыль — это мельчайшие частицы твердого вещества, которые могут долго находиться во взвешенном состоянии в воздухе. По характеру действия на организм человека пыль разделяется на ядовитую и раздражающую. Ядовитая пыль, растворяясь в биологических средах, действует как введенный в организм яд и вызывает отравление. Неядовитая пыль способна адсорбировать газы, вследствие чего может стать ядовитой. Например, угольная пыль и сажа могут адсорбировать окись углерода. К раздражающей пыли относятся кварцевая, наждачная, угольная, металлическая (железная), древесная, мучная, сенная и др.

Проникая в легкие, пыль может вызывать хронические заболевания — например, пневмокониоз, который ведет к ограничению дыхательной поверхности легких и изменениям во всем организме человека. Особенно опасны пылинки размером от 1 до 10 микрон, т. к. они могут глубоко проникать в легкие. Более крупные пылинки задерживаются слизистой оболочкой верхних дыхательных путей, а более мелкие выносятся при выдохе. Пыль также может вызывать заболевания глаз, кожи, зубов.

По форме наиболее опасны пылинки с острыми зазубренными краями и игольчатые (асбест, стекло, металлы). Пыль может обладать электрическим зарядом, который облегчает ее осаждение в легких, увеличивая количество задерживающейся в организме пыли. Количество вдыхаемой пыли зависит от степени запыленности помещения, кабины мобильной машины, поэтому для охраны здоровья работающих необходимо соблюдать требования санитарных норм предельно допустимых концентраций (ПДК) пыли в воздухе производственных помещений и рабочих мест. Предельно допустимые концентрации пыли в воздухе установлены ГОСТ 12.1.005-76 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ССБТ.

Для измерения и оценки запыленности воздуха существует несколько методов:

1) весовой, или гравитационный — заключается в определении весового количества пыли в единице объема воздуха, мг/м3;

2) седиметационный — состоит в использовании естественного оседания пыли из неограниченного объема воздуха при применении счетчиков оседающей пыли;

3) счетный — в основу положен подсчет числа пылевых частиц, содержащихся в 1 см3 исследуемого воздуха, путем приготовления пылевого препарата и подсчета числа пылинок под микроскопом.

Наибольшее распространение получил весовой метод, который основан на прокачивании определенного объема загрязненного воздуха через фильтр, определении привеса фильтра и по­следующего вычисления концентрации пыли. Недостатком весового метода является то, что он не дает представления о качест­венной характеристике пыли, без которой не возможна полная гигиеническая оценка запыленности. Одно и то же весовое количество пыли может быть при наличии в воздухе небольшого числа крупных частиц и множества мелких, а с точки зрения поведения пыли в воздухе и воздействия ее на организм человека эти случаи совершенно различны.

5. ВЕСОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА

Лабораторная установка (см. рис. 2) состоит из аспиратора (рис. 1), фильтродержателя, пылевой камеры и вентилятора.

Рис. 1. Аспиратор для отбора проб воздуха, модель 822

Рис. 2. Лабораторная установка для определения запылённости воздуха
в пылевой камере

Условные обозначения:

Составляющие установки:

1 — аспиратор, 2 — фильтродержатель (алонж),
3 — пылевая камера, 4 — вентилятор.

Составляющие аспиратора:

5 — колодка для присоединения к прибору шнура, 6 — тумблер,
7 — ручка вентилей, 8 — штуцер, 9 — реометры, 10 — предохранительный клапан, 11 — клемма для заземления аспиратора.

Аспиратор служит для прокачивания запыленного воздуха через фильтр из фильтровальной бумаги. Прибор состоит из малогабаритного вакуумного насоса с электроприводом и 4 реометров, указывающих объемную скорость в л/мин верхним обрезом алюминиевого поплавка на шкале. Два реометра служат для измерения объемной скорости прокачиваемого воздуха с пределами измерения от 0 до 20 л/мин. Другие два реометра предназначены для измерения объемных скоростей от 0 до 1 л/мин, могут использоваться для отбора проб газов. Аспиратор рассчитан на включение в сеть переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 В.

Фильтродержатель предназначен для установки бумажного фильтра. В лабораторной установке используются металличе­ские фильтродержатели. Пылевая камера изготовлена из органиче­ского стекла, в ней установлен вентилятор с электроприводом, создающий в ней запыленный воздух.

6. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. У преподавателя получить аспиратор и поместить его в специальный отсек установки (см. рис. 1).

2. Получить два бумажных фильтра с указанием на них веса, мг.

3. Установить фильтры в фильтродержатели путем откручивания и закручивания гаек.

4. Выполнить шланговое соединение фильтродержателей с первым и вторым штуцерами аспиратора.

5. Подключить к электросети вентилятор и аспиратор.

6. Включить кратковременно вентилятор для создания запыленности воздуха в камере.

7. Включить аспиратор и секундомер одновременно, установив предварительно объемную скорость прокачивания воздуха.

8. Через одну минуту выключить аспиратор и секундомер.

9. Аккуратно снять с пылевой камеры фильтродержатели и извлечь из них запыленные фильтры путем откручивания цилинд­рических гаек.

10. Отдать запыленные фильтры преподавателю для взвешивания.

11. Снять показания температуры воздуха по сухому термометру психрометра ПБУ-1 М или ВИТ-1 и определить барометрическое давление воздуха по показанию баротермогигрометра Б-1.

12. Получить у преподавателя фильтры с указанием их веса с пылью.

13. Определить объем прокачиваемого воздуха (м3) через фильт­ры при реальных значениях температуры и барометриче­ского давления по формулам

, , (1)

где Vp1 — объемная скорость прокачки через 1-й фильтр (л/мин), которую указал поплавок 1-го реометра аспиратора, Vp1 — объемная скорость прокачки через 2-й фильтр (л/мин), которую указал поплавок 2-го реометра аспиратора, Т — время работы аспиратора по секундомеру, мин.

14. Определить объем воздуха (м3), прокачанный через 1-й и 2-й фильтры и приведенный к стандартным условиям (температура воздуха t = 0°C и барометрическое давление В = 760 мм рт. ст.) по формулам

, , (2)

где В — фактическое барометрическое давление во время эксперимента, t — фактическая температура воздуха во время эксперимента, °С.

15. Определить концентрацию пыли в воздухе пылевой камеры.

, (3)

где — вес чистого 1-го фильтра, мг, — вес 1-го фильтра с пылью, мг.

Также рассчитываем массу пыли, задержанной на 2-м фильтре.

Рассчитываем концентрацию пыли по данным 1-го и 2-го фильт­ров по формулам

, , (4)

где P1 — концентрация пыли, рассчитанная по массе пыли, задержанной на 1-м фильтре, мг/м3; P2 — концентрация пыли, рассчитанная по массе пыли, задержанной на 2-м фильтре, мг/м3; m1 — масса пыли, задержанной на 1-м фильтре, мг; m2 — масса пыли, задержанной на 2-м фильтре, мг.

Рассчитываем среднее значение концентрации пыли по данным использования 1-го и 2-го фильтров по формуле

(5)

Результаты измерений и расчетов занесите в форму отчета по лабораторной работе, которая представлена ниже.

7. Отчет по лабораторной работе

№ Параметры Единица Значение Приме-

п/п измерения измерен- чание

ных пара-

метров

1 Температура воздуха во время

измерения °С

2 Барометрическое давление мм рт.ст.

3 Масса чистого фильтра 1 мг

4 Масса чистого фильтра 2 мг

5 Масса запыленного фильтра 1 мг

6 Масса запыленного фильтра 2 мг

7 Масса пыли на фильтре 1 мг

8 Масса пыли на фильтре 2 мг

9 Объемная скорость отсоса

воздуха через фильтр 1 л/мин

10 Объемная скорость отсоса воз-

духа через фильтр 2 л/мин

11 Время работы аспиратора мин

12 Концентрация пыли в пылевой

камере по данным фильтра 1 мг/м3

13 Концентрация пыли в пылевой

камере по данным фильтра 2 мг/м3

14 Средняя запыленность воздуха

в пылевой камере по данным

двух фильтров мг/м3

15 Материал пыли

16 Нормативное значение концент-

рации пыли данного материала

в воздухе мг/м3

12 Оценка запыленности воздуха Без разм.

ЛИТЕРАТУРА

Шаршак В. К. Практирум по охране труда / В. К. Шаршак. М.: Агропромиздат, 1987.

Беляков Г. И. Практикум по охране труда / Г. И. Беляков. М.: Агропромиздат, 1988.

Канарев Ф. М. Охрана труда / Ф. М. Канарев [и др.]. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Росагропромиздат, 1988.

Долин П. А. Справочник по технике безопасности / П. А. Долин. М.: Энергоатомиздат, 1984.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Предельно допустимая концентрация пыли различных материалов в воздухе рабочих помещений (нормы)

№ Состав пыли ПДК,

п/п мг/м3

1 Более 70% в кристаллической модификации — кварц,

кристобалит, тридимит, конденсат двуокиси кремния 1

2 Более 10% и до 70% свободной двуокиси кремния 2

3 Асбестовая пыль и пыль смешанная, содержащая более

100% асбеста 2

4 Гранит 2

5 Стеклянное и минеральное волокно 3

6 Другие силикаты (тальк, оливин и др.) — менее 10%

свободной двуокиси кремния 4

7 Слюда-сырец (с примесью свободной двуокиси кремния

до 20%) 2

8 Слюда (флагопит, мусковит) 2

9 Барит, апатит, фосфорит, цемент — менее 10% двуокиси

кремния 5

10 Искусственные абразивы (корунд, карборунд) 5

11 Цемент, глины, минералы и их смеси, не содержащие

свободной двуокиси кремния 6

12 Уголь и угольная порода — 10% свободной двуокиси

кремния 2

13 Уголь — до 10% свободной двуокиси кремния 3

14 Уголь — без свободной двуокиси кремния 4

15 Табак и чай 3

16 Растительного и животного происхождения (хлопок,

лен, мука, зерно, с примесью двуокиси кремния):

от 2 до 10% 4

более 10% 2

17 Пресс-порошки фенопластов и аминопластов 1

18 Аминоэнантовая, аминопеларгеновая кислоты 8

19 Асбестобакелин, асбесторезина 8

20 Прочие виды минеральной и растительной пыли,

не содержащей двуокиси кремния и примесей

токсических веществ 10

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель работы......................................................................... 3

2. Оборудование рабочего места............................................ 3

3. Инструкция по охране труда............................................... 3

4. Общая информация.............................................................. 3

5. Весовой метод определения запыленности воздуха........ 5

6. Порядок выполнения работы............................................. 7

7. Отчет по лабораторной работе........................................... 9

Литература............................................................................. 10

Приложение............................................................................ 10

Составители Ю. Н. Кондауров, И. В. Мосаковский,
С. А. Матненко

ИЗМЕРЕНИЕ И ОЦЕНКА ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА

Методические указания к лабораторной работе № 7 по дисциплинам
«Безопасность жизнедеятельности» и «Охрана труда на производстве
и в учебном процессе» для студентов всех специальностей
дневной и заочной форм обучения

Зав. редакцией О. И. Молоканова

Подписано к печати 16.04.2009 г. Формат 60´84/16. Печать офс.
Бум. офс. Усл. печ. л. 0,7. Уч.-изд. л. 0,8. Тираж 50 экз. Заказ.

ВГПУ. Издательство «Перемена»
Типография издательства «Перемена»
400131, Волгоград, пр. им. В. И. Ленина, 27