Современные методы определения пыли в воздухе в рабочей зоне

 

 

Для обоснования необходимости 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.

Фактическое содержание пыли в воздухе производственных помещений определяют в основном массовым методом, основанным на протягивании определенного количества воздуха рабочей зоны через специальный фильтр из перхлорвиншювой ткани (фильтры АФА и ФПП из ткани). Разница в массе фильтра до и после протягивания, деленная на объем прошедшего через него воздуха, соответствует фактической концентрации пыли в воздухе рабочей зоны.

Для протягивания запыленного воздуха через фильтр применяют аспиратор (рис.1), работающий от переменного тока напряжением 220 В. В корпусе аспиратора размещены электродвигатель с воздуходувкой и четыре ротаметра б, два из которых (градуированы от 0 до 20 л/мин) предназначены для отбора проб пыли, а два других (от 0 до 1 л/мин) используют для отбора проб воздуха на содержание газов и паров. Объем протягиваемого воздуха за единицу времени регулируют ручкой вентилей 5. Всасывающий штуцер 7 ротаметра с помощью резинового шланга 9 соединяют с аллонжем (патроном) 9, представляющим собой полый конус с гнездом и гайкой для крепления в нем фильтра. Разгрузочный клапан 4 служит для предотвращения перегрузки электродвигателя при отборе проб воздуха с малыми скоростями и облегчения пуска аппарата. Прибор включают в работу тумблером 3. При этом загорается лампочка шкал реометров и поплавки в них поднимаются потоком воздуха, показывая его расход.

Пробы отбирают в непосредственной близости к месту работы на высоте около 1,5м над уровнем пола, что соответствует зоне дыхания человека.

 

Рис.1 Передняя панель аспиратора:

1 — входная колодка; 2— гнездо предохранителя; 3 —  тумблер включения и выключения  аппарата; 4—разгрузочный клапан; 5—ручка  вентиля ротаметра; 6—ротаметр; 7—штуцер; 8— аллонж; 9— резиновый шланг

При выполнении замеров аллонж с фильтром посредством гибкого шланга соединяют со штуцером ротаметра для пылевых проб. Затем аспиратор заземляют, прибор подключают к электросети, открывают вентиль ротаметра и проводят пробный пуск. После этого с помощью вентилей устанавливают необходимый расход воздуха (в пределах 15...20 л/мин) и выключают аспиратор. Далее аллонж помещают в зону отбора пробы воздуха и вновь включают прибор, отметив по секундомеру время начала опыта. Когда отбор пробы заканчивается (в зависимости от степени запыленности через 5...30 мин), аспиратор выключают, фиксируя время. Фильтр повторно взвешивают и рассчитывают фактическую концентрацию пыли в воздухе, мг/м3.

 

1.4 Влияние пыли на организм человека

Выполнение многих технологических процессов связано с выделением пыли в воздух рабочей зоны. Существует два варианта образования пыли: первый — при разрушении или измельчении твердых материалов и транспортировке сыпучих веществ; второй — вследствие охлаждения и конденсации паров металлов и неметаллов, выделяющихся при высокотемпературных процессах (сварке, плавке, пайке и т. п.).

Вредное влияние пыли обусловлено многими факторами: физико-химическими свойствами, размерами и формой пылевых частиц; концентрацией их в воздухе рабочей зоны; длительностью воздействия ее в течение смены и профессиональным стажем; другими неблагоприятными производственными факторами и особенностями трудовой деятельности. Например, при усиленном дыхании в процессе выполнения тяжелой физической работы (особенно в условиях повышенной температуры воздуха) увеличивается поступление пыли в организм, а загазованность воздуха усугубляет ее негативное действие.

Действие пыли на кожный покров сводится в основном к механическому раздражению. Вследствие такого раздражения возникает небольшой зуд, неприятноеощущение, а при расчесах может появиться покраснение и некоторая припухлость кожного покрова, что свидетельствует о воспалительном процессе.

Пылинки могут проникать в поры потовых и сальных желез, закупоривая их и тем самым затрудняя их функции. Это приводит к сухости кожного покрова, иногда появляются трещины, сыпи. Попавшие вместе с пылью микробы в закупоренных протоках сальных желез могут развиваться, вызывая гнойничковые заболевания кожипиодермию. Закупорка потовых желез пылью в условиях горячего цеха способствует уменьшению потоотделения и тем самым затрудняет терморегуляцию.

Некоторые токсические пыли при попадании на кожный покров вызывают его химическое раздражение, выражающееся в появлении зуда, красноты, припухлости, а иногда и язвочек. Чаще всего такими свойствами обладают пыли химических веществ (хромовые соли, известь, сода, мышьяк, карбид кальция и др.).

При попадании пыли на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей ее раздражающее действие, как механическое, так и химическое, проявляется наиболее ярко. Слизистые оболочки по сравнению с кожным покровом более тонки и нежны, их раздражают все виды пыли, не только химических веществ или с острыми гранями, но и аморфные, волокнистые и др.

Пыль, попавшая в глаза, вызывает воспалительный процесс их слизистых оболочек — конъюнктивит, который выражается в покраснении, слезотечении, иногда припухлости и нагноении.

Такие виды пыли, как пековая, оказывают фотосенсибилизирующее действие на кожные покровы, и особенно на глаза, то есть повышают их чувствительность к солнечному свету. На ярком солнечном свете быстро развиваются выраженные симптомы воспаления: зуд, покраснение и . припухлость открытых частей кожного покрова, слизистых глаз, слезотечение, светобоязнь. В пасмурнуюпогоду, когда нетпрямого солнечного света,эти явления выражены слабее, а при искусственном освещении вообще отсутствуют; связано это с тем, что пековая пыль повышает чувствительность только к ультрафиолетовым лучам, которые в большом количестве входят в состав солнечного спектра и отсутствуют в обычном искусственном освещении.

На органы пищеварения могут оказывать действие лишь некоторые токсические пыли, которые, попав туда даже в относительно небольшом количестве, всасываются и вызывают интоксикацию (отравление). Нетоксические пыли какого-либо заметного неблагоприятного действия на органы пищеварения не оказывают.

Действие пыли на верхние дыхательные пути сводится к их раздражению, а при длительном воздействии — к воспалению. В начальных стадиях оно проявляется в виде першения в горле, кашля, отхаркивания грязной мокротой. Затем появляется сухость слизистых, сокращение отделения мокроты, сухой кашель, хрипота; в некоторых случаях при воздействии пыли химических веществ могут появиться изъязвления слизистой оболочки носа.

Наибольшую опасность представляют токсические пыли при попадании ихв более глубокие участки органов дыхания, то есть в легкие, где, задерживаясь на длительный период и имея разветвленную поверхность соприкосновения с тканью легкого (в бронхиолах и альвеолах), они могут быстро всасываться в большом количестве и оказывать раздражающее и общетоксическое действие, вызывая интоксикацию организма.

Нетоксические пыли, задерживаясь в легких длительное время, постепенно вызывают разрастание вокруг каждой пылинки соединительной ткани, которая не способна воспринимать кислород из вдыхаемого воздуха, насыщать им кровь и выделять при выдохе углекислоту, как это делает нормальная легочная ткань. Процесс разрастания соединительной ткани протекает медленно, как правило, годами. Однако при длительном стаже работы в условиях высокой запыленности разросшаяся соединительная ткань постепенно замещает легочную, снижая, таким образом, основную функцию легких— усвоение кислорода и отдачу углекислоты. Длительная недостаточность кислорода приводит к одышке при быстрой ходьбе или работе, ослаблению организма, понижению работоспособности, снижению сопротивляемости организма инфекционным и другим заболеваниям, изменениям функционального состояния других органов и систем. Вследствие воздействия нетоксической пыли на органы дыхания развиваются специфические заболевания, называемые пневмокониозами.

Пневмокониозы — собирательное название, включающее в себя пылевые заболевания легких от воздействия всех видов пыли. Однако по времени развития этих заболеваний, характеру их течения и другим особенностям они различны и определяются характером воздействующей пыли. Названия этих разновидностей пневмокониозов, как правило, происходят от русского или чаще латинского названия воздействующей пыли. Так, пневмокониозы, вызванные воздействием кварцевой пылью, то есть свободной двуокисью кремния (SiO2), называются силикозом, силикатами (связанной кремниевой кислотой) — силикатозом, угольной пылью — антракозом, железосодержащей пылью — сидерозом, асбестовой - асбестозом, тальковой — талькозом, алюминиевой — алюминозом и т. д.

Из всех перечисленных наибольшей агрессивностью обладает кварцевая пыль, вызывающая силикоз, который характеризуется относительно быстрым развитием и наиболее выраженными формами течения. Если другие виды пневмокониозов даже при значительной запыленности развиваются через 15 — 20 и более лет работы в данных условиях, то начальные формы силикоза при высокой запыленности нередко появляются через 5 — 10 лет работы, а иногда и ранее (2 — 3 года — при чрезмерно высокой запыленности). Вследствие особой агрессивности кварцевой пыли процентное содержание ее положено в основу оценки потенциальной опасности различных производственных пылей: чем выше содержание SiO2 в пыли, тем выше опасность последней.

В развитии заболевания силикозом условно различают три стадии. В первой стадии силикоза больные жалуются на небольшую одышку при значительном физическом напряжении (тяжелая работа быстрая ходьба или бег и т. п.), легкий сухой кашель, иногда боли в груди. Часто больные не обращают внимания на эти явления и длительное время не идут к врачу и не получают необходимого лечения, а также не принимают своевременных профилактических мер (перевод на другую работу, динамическое медицинское наблюдение и др.), что способствует более быстрому развитию заболевания. Однако при обследовании уже в этой начальной стадии силикоза выявляются некоторые рентгенологическое и другие изменения в легких (рассеянные небольшие узелки на рентгенограмме, выслушиваются шумы и др.).

Вторая стадия силикоза характеризуется заметной одышкой даже при умеренной физической нагрузке, кашлем с выделением мокроты, бронхитом. Более выраженные изменения в легких отмечаются при медицинском обследовании.

В третьей стадии силикоза у больных появляется резко выраженная одышка при легкой работе и даже в покое, сильный кашель с обильным отделением мокроты, исхудание. В этой стадии иногда появляется кровохарканье, поднимается температура тела, наступает общая слабость. Это, как правило, связано с общей интоксикацией организма. Медицинское обследование в этой стадии выявляет резкие не только рентгенологические, но и другие изменения в легких, свидетельствующие об их массивном поражении.

При силикозе пораженная легочная ткань становится более восприимчивой к инфекциям, вследствие чего у силикозных больных нередки случаи пневмонии и других инфекционных заболеваний легких. Наиболее частой смешанной формой заболевания является силикотуберкулез. Силикотуберкулез, как правило, прогрессирует быстрее, чем неосложненный силикоз.

Силикоз и силикотуберкулез — прогрессирующие заболевания; развитие их иногда продолжается, несмотря на прекращение работы в условиях запыленного воздуха и дальнейшего поступления кварцевой пыли в организм. Чем раньше будут выявлены начальные формы заболевания силикозом и приняты необходимые лечебно-профилактические меры, тем легче задержать его дальнейшее развитие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Методы определения  пыли в воздухе рабочей зоне

Большое многообразие методов и средств контроля запыленности воздуха сводится к двум группам:

1. Прямые методы, основанные на предварительном осаждении пылевых частиц (фильтрационные, седиментационные, и др.) с последующим взвешиванием.
2. Косвенные методы, основанные на измерении какого-нибудь параметра (перепада давления на фильтрующем материале, частоты или амплитуды вибрации-, тока смещения от трения пыли о стенку корпуса, интенсивности проникновения через фильтр радиации и т.д.) с последующей интерпретацией на концентрацию.

 

2.1 Весовой метод определения  запылённости воздуха в рабочей  зоне

Весовой метод основан на определении привеса пыли на фильтре, через который просасывается определенный объем исследуемого воздуха.

Необходимы следующие материалы, приборы и оборудование:

- набор фильтров АФА - ВП-20, способных  задерживать пыль;

- фильтродержатель (аллонж);

- резиновые трубки для соединения  приборов (воздуховоды);

- часы с секундной стрелкой  или секундомер;

- барометр-анероид;

- аналитические весы ВЛР-200;

- термометр;

- воздуходувка (пылесос или электроаспиратор);

- ротаметр;

- пылевая камера.

АФА-ВП-20 - аналитический фильтр аэрозольный изготовлен из гидрофобного высокоэффективного нетканого фильтрующего материала (ткань Петрянова), применяется для исследования запыленности воздуха, состоит из собственно фильтра и защитных бумажных колец. Буква В означает, что фильтр пригоден для весового метода, а цифра 20 обозначает площадь круга фильтра (см2).

Фильтродержатель представляет из себя пластмассовый патрон с кольцом на резьбе для зажима фильтров. Ротаметр – устройство, предназначенное для измерения объемного расхода воздуха и газов (при условии индивидуальной градуировки на данном газе).

Схема установки для определения запыленности воздуха показана на рис. 2

 

 

 

 

Таблица 2.

Калибровочные данные ротаметра

Отметка шкалы	0	20	40	60	80	100
Расход воздуха, л/ч	80,8	194	310	426	564	697