Оздоровлення повітряного середовища
Одним з необхідних умов здорової і високопродуктивної праці є забезпечення чистоти повітря і нормальних метеоумов у робочій зоні приміщення.
Причини і характер забруднення повітря робочої зони. Поряд з хімічним складом важливо, щоб повітря мав певний іонний склад. У повітрі містяться '+' і '-' іони, які по рухливості ділять на легкі і важкі. Важкі іони утворюються в результаті осідання легенів на різні частинки. Пари і гази утворять з повітрям суміші, а тверді і рідкі речовини - аерозолі. Пил - це частинки розміром> 1мкм, дим <1мкм, туман 1 ¸ 10 мкм.
Пил підрозділяється на:
крупнодисперсних> 50 мкм;
середньо дисперсна 10-50 мкм;
мелкодисперсная <10 мкм.
Причини виділення пилу може бути самим різним: при дробленні і розломі, транспортуванні запорошеного матеріалу і т.д. Ці причини пилоутворення називаються первинними. При прибирання приміщень, переміщення людей - вторинними.
Шкідливі речовини проникають в організм головним чином інгаляційним шляхом, а також через шкіру і з їжею. Ці речовини добре розчиняються у біологічних середовищах, здатні вступати з ними у взаємодію, викликати порушення нормальної життєдіяльності. У результаті дії шкідливих речовин в людини настає хворобливий стан, тобто отруєння - небезпека, яка залежить від тривалості впливу, концентрації та виду речовин.
За характером впливу на організм людини шкідливі речовини поділяють:
общетоксические - викликають отруєння всього організму (ціанисті сполуки, свинець, ртуть тощо);
дратівні - викликають подразнення дихального і травного тракту, слизових оболонок (Cl, азотисті сполуки, фтороводород і т.д.);
канцерогенні - викликають ракові захворювання (азбест, Ni та його сполуки, окису хрому);
сенсибілізуючі - діючі як алергени (лаки, фарби, емалі, формальдегід);
мутагенні - (свинець, Mn);
що впливають на репродуктивну функцію (радіація, свинець, ртуть).
Багато речовин, які вважаються неотруйними в певних умовах, здатні надати токсичну дію на організм людини. Інертні гази шкідливі при звичайному тиску лише в тій мірі, на скільки сильно знижують вміст кисню в повітрі; в умовах підвищеного тиску вони стають сильними наркотиками.
Дія шкідливих речовин посилюється в умовах підвищення температур, шуму, вібрації.
У результаті дії шкідливих речовин можуть виникати професійні захворювання (силікоз). На виробництві з застосуванням свинцю, ртуті, ціанідів при виділенні окису вуглецю, аміаку і інших шкідливих речовин можливі отруєння.
На робочих місцях велике значення приділяється створенню комфортних умов праці, які забезпечуються параметрами мікроклімату мірою запиленості повітря.
Терморегуляція організму людини - здатність людського тіла підтримувати постійну температуру.
Нормативні вмісту шкідливих речовин та мікроклімату
При наявності шкідливих речовин їх концентрація регламентується величиною гранично допустимої концентрації (ГДК).
ГДК = [мг / м 3]
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря раб. зони.
ГДК в повітрі робочої зони - така концентрація шкідливих речовин, що протягом 8-ми годинного роб. дня або раб. дня іншій тривалості, але не більше 41-ої години на тиждень не викликає відхилень у стані здоров'я працюючих, а також не впливає на сьогодення і майбутнє покоління.
У повітрі населених місць вміст шкідливих речовин регламентується відповідно до СН 245-71.
ГДК СС (Середньо добова) - така концентрація, яка не викликає відхилень при прямому чи непрямому вплив на людину в повітрі населеного пункту протягом як завгодно довгого дихання.
ГДК МР (max разове) - така концентрація, яка викликає з боку організму людини рефлекторних реакцій (відчуття запаху. Зміна світлової чутливості, біоелектричної активності мозку і т.д.)
Ці величини визначені для »1203 речовин, для решти УЗУВШИ (орієнтовно-безпечний рівень впливу) строком» 3 роки.
Відповідно до ГОСТ 12.1.007-76 всі шкідливі речовини підрозділяються на 4 класи за величиною ГДК:
I клас <0,1 мг / м 3 - надзвичайно-небезпечні шкідливі речовини;
II клас 0,1 - 1 мг / м 3 - високо небезпечні
III клас 1 - 10 мг / м 3 - помірно небезпечні
IV клас> 10 мг / м 3 - мало небезпечні
Ефект сумації - під час перебування в повітрі кілька цілком певних речовин, вони мають властивість посилювати дію один одного. Для того, щоб оцінити дію речовин, що володіють ефектом сумації використовується формула:
З 1 / ГДК 1 + С 2 / ГДК 2 + ... + С N / ГДК N, де
С 1, С 2 ... З N - фактичні концентрації шкідливих речовин у повітрі
ГДК 1 ... ГДК N - величини їх гранично допустимих концентрацій
Нормування параметрів мікроклімату
Мікроклімат на раб. місці характеризується:
температура, t, ° С;
відносна вологість, j,%;
швидкість руху повітря на раб. місці, V, м / с;
інтенсивність теплового випромінювання W, Вт / м 2;
барометричний тиск, р, мм рт. ст. (Не нормується)
Відповідно до ГОСТ 12.1.005-88 нормовані параметри мікроклімату поділяються на оптимальні та допустимі.
Оптимальні параметри мікроклімату - поєднання температури, відносить. вологості і швидкості повітря, яке при тривалому і систематичному впливі не викликає відхилень у стані людини.
t = 22 - 24, ° С
j = 40 - 60,%
V £ 0,2 м / с
Допустимі параметри мікроклімату - поєднання параметрів мікроклімату, що при тривалому впливі викликає спадає і швидко нормалізується зміна може працюючого.
t = 22 - 27, ° С, j £ 75,%, V = 0,2-0,5 м / с
Робоча зона - простір над рівнем горизонтальної поверхні, де виконується робота, заввишки 2 метри.
Робоче місце - (м.б. постійним або непостійним), де виконується технологічна операція.
Для визначення норми мікроклімату на робочому місці, необхідно знати 2 фактори:
Період року (теплий, холодний). + 10 ° С кордон
Категорія виконуваної роботи, яка поділяється в залежності від енерговитрат:
легку (Iа - до 148 Вт, Iб - 150-174 Вт);
середньої тяжкості (ІІа - 174-232 Вт, IIб - 232-292 Вт);
важка (III - понад 292 Вт).
Методи і засоби контролю захисту повітряного середовища
Системи вентиляції
Вентиляція - організований повітрообмін, що забезпечує видалення із приміщення повітря, забрудненого надлишковим теплому і шкідливими речовинами і тим самим нормалізує повітряне середовище в приміщенні.
Працездатність системи вентиляції визначається показником кратності повітрообміну (К).
К = V / V п, де
V-к-ть повітря, що видаляється з приміщення протягом години [м 3 / год]
V П - обсяг приміщення, м 3
К = [1 / ч]
Для визначення об'єму повітря, що видаляється з приміщення необхідно знати:
V 1 - об'єм повітря з урахуванням теплових виділень;
V 2 - об'єм повітря з урахуванням виділення шкідливих речовин тих чи інших процесів
V 1 = Q хат / (C ρ (t уд-t пр)), де
Q хат - загальне у тепла [кДж / ч]
С - теплоємність повітря [кДж / кг × ° С] = 1
r - щільність повітря [кг / м 3]
t УД - температура повітря, що видаляється
t ПР - температура припливного повітря
V 2 = (К пр - До уд) / К, де
К - загальна кількість забруднюючих речовин при роботі різних джерел протягом року [гр / ч]
До УД, К ПР - концентрація шкідливих речовин в видаляється і припливному повітрі [гр / м 3]
V 2 - [М3 / ч]
Класифікація систем вентиляції
За принципом організації повітрообміну
За способом подачі повітря
Природна
- Вітрової натиск;
- Тепловий напір
Механічна
- Припливна;
- Витяжна;
- Припливно-витяжна
Змішана
- Природна + механічна
За принципом організації повітрообміну
Загальнообмінна
Місцева
Для забезпечення природної вентиляції в лабораторіях використовуються пристрій, який називається діфлектором (вітрової напір).
Припливна система вентиляції
Пристрій забору
Пристрій очищення
Система повітроводів
Вентилятор
Пристрій подачі на раб. Місце
Система витяжної вентиляції
Пристрій для видалення повітря
Вентилятор
Система возуховодов
Пило-та газоулавливающие пристрої
Фільтри
Пристрій для викиду повітря
Система механічної вентиляції повинна забезпечувати допустимі параметри мікроклімату на раб. місцях у виробничих приміщеннях.
Оптимальні параметри мікроклімату забезпечує система кондиціонування.
Переваги і недоліки систем природної та механічної вентиляції
Система очищення повітря
Для системи витяжної вентиляції. У системі припливної вентиляції забезпечує захист працюючих, і створення умов для експлуатації ЗТ, а в системі витяжної вентиляції пристрій забезпечує захист повітря населених місць від шкідливих впливів.
У залежності від використання коштів, очищення поділяють на:
грубу (концентрація більше 100 мг / м 3 шкідливих в-в);
середню (концентрація 100 - 1 мг / м 3 шкідливих в-в);
тонку (концентрація менше 1 мг / м 3 шкідливих в-в).
Очищення повітря від пилу і створення оптимальних параметрів мікроклімату на РМ, забезпечує система кондиціонування.
I - камера змішування повітря
II - промивна камера
III - камера другого підігріву
воздуховод зовнішнього повітря;
воздуховод повітря для здійснення рециркуляції;
перший фільтр для очищення повітря;
калорифер;
другий фільтр для очищення повітря;
пристрій для зволоження / сушіння повітря;
воздуховод висушеного, очищеного або зволоженого повітря.
Очищення повітря, що видаляється з приміщення, здійснюється за допомогою 2-х типів пристроїв:
- Пиловловлювачі; - фільтри.
Очищення повітря при використанні пиловловлювача здійснюється за рахунок дії сил тяжіння і сил інерції.
По конструктивних особливостях пиловловлювачі бувають:
- Циклонні;
- Інерційні;
- Пилеосадітельние камери.
Фільтри - пристрої, в яких для очищення повітря використовуються матеріали (пр-во), здатні осаджувати або затримувати пил.
паперові; тканинні; електричні; ультрозвукова; масляні; гідравлічні, комбіновані
Способи очищення повітря
Механічні (пилу, туманів, масел, газоподібних домішок)
Пиловловлювачі;
Фільтри
Фізико-хімічні (очищення від газоподібних домішок)
Сорбція
адсорбція (актив. вугілля);
абсорбція (рідина)
Каталітичні (знешкодження газоподібних домішок у присутності каталізатора)
Контроль параметрів повітряного середовища
Здійснюється за допомогою приладів:
Термометр (температура);
Психрометр (відносна вологість);
Анемометр (швидкість руху повітря);
Актинометр (інтенсивність теплового випромінювання);
Газоаналізатор (концентрація шкідливих речовин).
Одним з необхідних умов здорової і високопродуктивної праці є забезпечення чистоти повітря і нормальних метеоумов у робочій зоні приміщення.
Причини і характер забруднення повітря робочої зони. Поряд з хімічним складом важливо, щоб повітря мав певний іонний склад. У повітрі містяться '+' і '-' іони, які по рухливості ділять на легкі і важкі. Важкі іони утворюються в результаті осідання легенів на різні частинки. Пари і гази утворять з повітрям суміші, а тверді і рідкі речовини - аерозолі. Пил - це частинки розміром> 1мкм, дим <1мкм, туман 1 ¸ 10 мкм.
Пил підрозділяється на:
крупнодисперсних> 50 мкм;
середньо дисперсна 10-50 мкм;
мелкодисперсная <10 мкм.
Причини виділення пилу може бути самим різним: при дробленні і розломі, транспортуванні запорошеного матеріалу і т.д. Ці причини пилоутворення називаються первинними. При прибирання приміщень, переміщення людей - вторинними.
Шкідливі речовини проникають в організм головним чином інгаляційним шляхом, а також через шкіру і з їжею. Ці речовини добре розчиняються у біологічних середовищах, здатні вступати з ними у взаємодію, викликати порушення нормальної життєдіяльності. У результаті дії шкідливих речовин в людини настає хворобливий стан, тобто отруєння - небезпека, яка залежить від тривалості впливу, концентрації та виду речовин.
За характером впливу на організм людини шкідливі речовини поділяють:
общетоксические - викликають отруєння всього організму (ціанисті сполуки, свинець, ртуть тощо);
дратівні - викликають подразнення дихального і травного тракту, слизових оболонок (Cl, азотисті сполуки, фтороводород і т.д.);
канцерогенні - викликають ракові захворювання (азбест, Ni та його сполуки, окису хрому);
сенсибілізуючі - діючі як алергени (лаки, фарби, емалі, формальдегід);
мутагенні - (свинець, Mn);
що впливають на репродуктивну функцію (радіація, свинець, ртуть).
Багато речовин, які вважаються неотруйними в певних умовах, здатні надати токсичну дію на організм людини. Інертні гази шкідливі при звичайному тиску лише в тій мірі, на скільки сильно знижують вміст кисню в повітрі; в умовах підвищеного тиску вони стають сильними наркотиками.
Дія шкідливих речовин посилюється в умовах підвищення температур, шуму, вібрації.
У результаті дії шкідливих речовин можуть виникати професійні захворювання (силікоз). На виробництві з застосуванням свинцю, ртуті, ціанідів при виділенні окису вуглецю, аміаку і інших шкідливих речовин можливі отруєння.
На робочих місцях велике значення приділяється створенню комфортних умов праці, які забезпечуються параметрами мікроклімату мірою запиленості повітря.
Терморегуляція організму людини - здатність людського тіла підтримувати постійну температуру.
Нормативні вмісту шкідливих речовин та мікроклімату
При наявності шкідливих речовин їх концентрація регламентується величиною гранично допустимої концентрації (ГДК).
ГДК = [мг / м 3]
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря раб. зони.
ГДК в повітрі робочої зони - така концентрація шкідливих речовин, що протягом 8-ми годинного роб. дня або раб. дня іншій тривалості, але не більше 41-ої години на тиждень не викликає відхилень у стані здоров'я працюючих, а також не впливає на сьогодення і майбутнє покоління.
У повітрі населених місць вміст шкідливих речовин регламентується відповідно до СН 245-71.
ГДК СС (Середньо добова) - така концентрація, яка не викликає відхилень при прямому чи непрямому вплив на людину в повітрі населеного пункту протягом як завгодно довгого дихання.
ГДК МР (max разове) - така концентрація, яка викликає з боку організму людини рефлекторних реакцій (відчуття запаху. Зміна світлової чутливості, біоелектричної активності мозку і т.д.)
Ці величини визначені для »1203 речовин, для решти УЗУВШИ (орієнтовно-безпечний рівень впливу) строком» 3 роки.
Відповідно до ГОСТ 12.1.007-76 всі шкідливі речовини підрозділяються на 4 класи за величиною ГДК:
I клас <0,1 мг / м 3 - надзвичайно-небезпечні шкідливі речовини;
II клас 0,1 - 1 мг / м 3 - високо небезпечні
III клас 1 - 10 мг / м 3 - помірно небезпечні
IV клас> 10 мг / м 3 - мало небезпечні
Ефект сумації - під час перебування в повітрі кілька цілком певних речовин, вони мають властивість посилювати дію один одного. Для того, щоб оцінити дію речовин, що володіють ефектом сумації використовується формула:
З 1 / ГДК 1 + С 2 / ГДК 2 + ... + С N / ГДК N, де
С 1, С 2 ... З N - фактичні концентрації шкідливих речовин у повітрі
ГДК 1 ... ГДК N - величини їх гранично допустимих концентрацій
Нормування параметрів мікроклімату
Мікроклімат на раб. місці характеризується:
температура, t, ° С;
відносна вологість, j,%;
швидкість руху повітря на раб. місці, V, м / с;
інтенсивність теплового випромінювання W, Вт / м 2;
барометричний тиск, р, мм рт. ст. (Не нормується)
Відповідно до ГОСТ 12.1.005-88 нормовані параметри мікроклімату поділяються на оптимальні та допустимі.
Оптимальні параметри мікроклімату - поєднання температури, відносить. вологості і швидкості повітря, яке при тривалому і систематичному впливі не викликає відхилень у стані людини.
t = 22 - 24, ° С
j = 40 - 60,%
V £ 0,2 м / с
Допустимі параметри мікроклімату - поєднання параметрів мікроклімату, що при тривалому впливі викликає спадає і швидко нормалізується зміна може працюючого.
t = 22 - 27, ° С, j £ 75,%, V = 0,2-0,5 м / с
Робоча зона - простір над рівнем горизонтальної поверхні, де виконується робота, заввишки 2 метри.
Робоче місце - (м.б. постійним або непостійним), де виконується технологічна операція.
Для визначення норми мікроклімату на робочому місці, необхідно знати 2 фактори:
Період року (теплий, холодний). + 10 ° С кордон
Категорія виконуваної роботи, яка поділяється в залежності від енерговитрат:
легку (Iа - до 148 Вт, Iб - 150-174 Вт);
середньої тяжкості (ІІа - 174-232 Вт, IIб - 232-292 Вт);
важка (III - понад 292 Вт).
Методи і засоби контролю захисту повітряного середовища
Системи вентиляції
Вентиляція - організований повітрообмін, що забезпечує видалення із приміщення повітря, забрудненого надлишковим теплому і шкідливими речовинами і тим самим нормалізує повітряне середовище в приміщенні.
Працездатність системи вентиляції визначається показником кратності повітрообміну (К).
К = V / V п, де
V-к-ть повітря, що видаляється з приміщення протягом години [м 3 / год]
V П - обсяг приміщення, м 3
К = [1 / ч]
Для визначення об'єму повітря, що видаляється з приміщення необхідно знати:
V 1 - об'єм повітря з урахуванням теплових виділень;
V 2 - об'єм повітря з урахуванням виділення шкідливих речовин тих чи інших процесів
V 1 = Q хат / (C ρ (t уд-t пр)), де
Q хат - загальне у тепла [кДж / ч]
С - теплоємність повітря [кДж / кг × ° С] = 1
r - щільність повітря [кг / м 3]
t УД - температура повітря, що видаляється
t ПР - температура припливного повітря
V 2 = (К пр - До уд) / К, де
К - загальна кількість забруднюючих речовин при роботі різних джерел протягом року [гр / ч]
До УД, К ПР - концентрація шкідливих речовин в видаляється і припливному повітрі [гр / м 3]
V 2 - [М3 / ч]
Класифікація систем вентиляції
За принципом організації повітрообміну
За способом подачі повітря
Природна
- Вітрової натиск;
- Тепловий напір
Механічна
- Припливна;
- Витяжна;
- Припливно-витяжна
Змішана
- Природна + механічна
За принципом організації повітрообміну
Загальнообмінна
Місцева
Для забезпечення природної вентиляції в лабораторіях використовуються пристрій, який називається діфлектором (вітрової напір).
Припливна система вентиляції
Пристрій забору
Пристрій очищення
Система повітроводів
Вентилятор
Пристрій подачі на раб. Місце
Система витяжної вентиляції
Пристрій для видалення повітря
Вентилятор
Система возуховодов
Пило-та газоулавливающие пристрої
Фільтри
Пристрій для викиду повітря
Система механічної вентиляції повинна забезпечувати допустимі параметри мікроклімату на раб. місцях у виробничих приміщеннях.
Оптимальні параметри мікроклімату забезпечує система кондиціонування.
Переваги і недоліки систем природної та механічної вентиляції
| Природна | Механічна | |
| Переваги | Не потребує витрат на створення Простота в експлуатації | Незалежність від погодних умов Наявність систем очищення |
| Недоліки | 1. Відсутність систем очищення 2. Залежність від погодних умов | 1. Витрати при проектуванні |
Для системи витяжної вентиляції. У системі припливної вентиляції забезпечує захист працюючих, і створення умов для експлуатації ЗТ, а в системі витяжної вентиляції пристрій забезпечує захист повітря населених місць від шкідливих впливів.
У залежності від використання коштів, очищення поділяють на:
грубу (концентрація більше 100 мг / м 3 шкідливих в-в);
середню (концентрація 100 - 1 мг / м 3 шкідливих в-в);
тонку (концентрація менше 1 мг / м 3 шкідливих в-в).
Очищення повітря від пилу і створення оптимальних параметрів мікроклімату на РМ, забезпечує система кондиціонування.
I - камера змішування повітря
II - промивна камера
III - камера другого підігріву
воздуховод зовнішнього повітря;
воздуховод повітря для здійснення рециркуляції;
перший фільтр для очищення повітря;
калорифер;
другий фільтр для очищення повітря;
пристрій для зволоження / сушіння повітря;
воздуховод висушеного, очищеного або зволоженого повітря.
Очищення повітря, що видаляється з приміщення, здійснюється за допомогою 2-х типів пристроїв:
- Пиловловлювачі; - фільтри.
Очищення повітря при використанні пиловловлювача здійснюється за рахунок дії сил тяжіння і сил інерції.
По конструктивних особливостях пиловловлювачі бувають:
- Циклонні;
- Інерційні;
- Пилеосадітельние камери.
Фільтри - пристрої, в яких для очищення повітря використовуються матеріали (пр-во), здатні осаджувати або затримувати пил.
паперові; тканинні; електричні; ультрозвукова; масляні; гідравлічні, комбіновані
Способи очищення повітря
Механічні (пилу, туманів, масел, газоподібних домішок)
Пиловловлювачі;
Фільтри
Фізико-хімічні (очищення від газоподібних домішок)
Сорбція
адсорбція (актив. вугілля);
абсорбція (рідина)
Каталітичні (знешкодження газоподібних домішок у присутності каталізатора)
Контроль параметрів повітряного середовища
Здійснюється за допомогою приладів:
Термометр (температура);
Психрометр (відносна вологість);
Анемометр (швидкість руху повітря);
Актинометр (інтенсивність теплового випромінювання);
Газоаналізатор (концентрація шкідливих речовин).