3.9.6. Контроль за чистотою повітря у виробничому приміщенні

Відомі засоби санітарно-хімічного аналізу повітря можна розділити на три основні групи: лабораторні, експресні й автоматичні (останні забезпечують постійний контроль повітря виробничих приміщень). При розробці всіх типів засобів застосовують різні аналітичні методи: хімічні, фізичні, фізико-хімічні й біохімічні.

Аналітичні і лабораторні методи контролю шкідливих речовин включають відбір проб із подальшою доставкою й проведення їх аналізу у лабораторних умовах, що, буває, не дає змоги вчасно вжити дієвих заходів для забезпечення нормальних умов праці.

Лабораторні методи аналізу не завжди є досить оперативними, але вони забезпечують високу точність визначення наявних у повітрі хімічних речовин. До лабораторних належать фотохімічні, люмінесцентні, електрохімічні, хроматографічні, спектрофотометричні, полярографічні й інші методи.

Експресні методи визначення концентрацій у повітрі виробничих приміщень є простими та оперативними, крім того, не потребують джерел електричної і теплової енергії. Найчастіше в практиці експресного аналізу застосовується індикаційний метод, що передбачає вимірювання концентрації шкідливих речовин індикаторними трубками. В основі індикаційного методу аналізу повітряного середовища лежать колометричні реакції, що відбуваються на твердих носіях (папірцях, крейдах, порошках), просочених індикаторними реактивами.

Експресні методи також полягають у застосуванні спеціальних приладів-газоаналізаторів різних конструкцій. Наприклад, газоаналізатор типу УГ-2 - універсальний переносний прилад, призначений для експресного кількісного визначення різних шкідливих речовин (аміаку, ацетилену, ацетону, бензину, бензолу, оксидів азоту й вуглецю, сірководню, вуглеводнів нафти, хлору та ін.) у повітрі виробничих приміщень.

Для експресного аналізу органічних і неорганічних речовин у різних галузях промисловості успішно застосовуються індикаторні трубки, що випускаються іноземними фірмами - "Drager" (Німеччина), "Kitagawa" (Японія), "Хігітест" (Болгарія).

В умовах сучасних виробництв різних галузей промисловості лабораторні методи і прилади з індикаторними трубками не завжди забезпечують ефективний контроль стану повітряного середовища, оскільки небезпечні концентрації газів і парів у повітрі робочої зони можуть створюватися за короткий час і процес виникнення небезпечної ситуації носить випадковий характер. Тому автоматичний контроль загазованості повітря за допомогою автоматичних газоаналізаторів стає необхідним елементом контролю й управління технологічним процесом.

Автоматичні газоаналізатори забезпечують: швидкість вимірювання і реєстрації концентрації шкідливої речовини в повітрі; звукову й світлову сигналізацію про перевищення санітарних норм вмісту шкідливих речовин у повітрі на місці вимірювання або у диспетчерських пунктах із включенням у необхідних випадках вентиляції; економію витрат робочого часу при контролі стану повітряного середовища; можливість їх улаштування у важкодоступних і небезпечних місцях, а також у пересувних лабораторіях.

. Промислові автоматичні газоаналізатори залежно від принципу дії (методу аналізу) підрозділяють на механічні, звукові, теплові, магнітні, електрохімічні, іонізаційні, оптичні, оптико-акустичні та ін.

Для встановлення концентрації сірководню, аміаку, фосгену застосовують фотоколометричні автоматичні газоаналізатори "Сирена" у вибухозахисному виконанні. Широко використовуються електрохімічні автоматичні газоаналізатори типу "Атмосфера", "Мигдаль", "Палладій-М", призначені для визначення оксиду вуглецю, діоксиду сірки, сірководню, озону, синильної кислоти у великому діапазоні вимірювань.

За кордоном провідні приладобудівні фірми (в основному Японії і Німеччини) розробляють і випускають автоматичні газоаналізатори, сигналізатори й системи газового аналізу різних типів для контролю вмісту хімічних речовин у повітрі.

Для оцінки запиленості повітряного середовища визначають масову концентрацію пилу (мг/м³) прямим (гравіметричним) методом, а також його дисперсний склад, кількість порошин в одиниці об'єму повітря та їх форму рахунковим методом за допомогою мікроскопа.

Для встановлення вмісту пилу в повітрі часто використовують непрямі методи, що ґрунтуються на закономірності зміни фізичних властивостей запиленого повітря залежно від концентрації пилу - зміни значень поглинання світлових, теплорих та іонізуючих випромінювань тощо. Найчастіше в цьому випадку застосовують радіоізотопні й оптичні методи. Наприклад, для експресного визначення масової концентрації пилу призначені: фотопиломіри Ф-1, Ф-2; вимірник концентрації пилу ІКП-ЗД в іскробезпечному виконанні; радіоізотопні пиломіри ПРИЗ-2, ІЗВ-3, ПСАР тощо.

43

До загальних заходів та засобів попередження забруднення повітряного середовища на виробництві та захисту працюючих належать:

- вилучення шкідливих речовин у технологічних процесах, заміна шкідливих речовин менш шкідливими і т. ін. Наприклад, свинцеві білила замінені на цинкові; метиловий спирт - іншими спиртами; органічні розчинники для знежирювання - мийними розчинами на основі води;

- удосконалення технологічних процесів та устаткування (застосовування замкнутих технологічних циклів, неперервних технологічних процесів, мокрих способів переробки пиломатеріалів тощо);

- автоматизація і дистанційне керування технологічними процесами, за яких можливий безпосередній контакт працюючих з шкідливими речовинами;

- герметизація виробничого устаткування, робота технологічного устаткування під розрідженням, локалізація шкідливих виділень за рахунок місцевої вентиляції, аспіраційних укрить;

- нормальне функціонування систем опалення, загальнообмінної вентиляції, кондиціонування повітря, очищення викидів у атмосферу;

- попередні та періодичні медичні огляди робітників, які працюють у шкідливих умовах, профілактичне харчування, дотримання правил особистої гігієни;

- контроль за вмістом шкідливих речовин у повітрі робочої зони;

- використання засобів індивідуального захисту.

44

Вентиляція – організований повітрообмін у виробничому приміщенні, що створюється з метою забезпечення нормальних санітарно-гігієнічних і пожежовибухобезпечних умов праці. Вентиляція досягається видаленням забрудненого чи нагрітого повітря із приміщення і подачею в нього свіжого повітря.

За способом переміщення повітря вентиляція буває природною і механічною. Можлива також комбінація природної і механічної вентиляції (змішана вентиляція) в різних варіантах.

Залежно від того, для чого служить вентиляція, — для подачі (притоку) чи видалення (витяжки) повітря із приміщення чи для того та іншого одночасно — вона називається припливною, витяжною чи припливно-витяжною.

За місцем дії вентиляція буває загальнообмінною і місцевою.

Дія загальнообмінної вентиляції ґрунтується на розбавленні шкідливих речовин, що виділяються, свіжим повітрям до гранично-допустимих концентрацій чи температур. Цю систему вентиляції застосовують найчастіше у тих випадках, коли шкідливі речовини виділяються рівномірно по всьому приміщенню. При такій вентиляції забезпечується підтримування необхідних параметрів повітряного середовища у всьому його об’ємі.

Повітрообмін в приміщенні можна значно скоротити, якщо вловлювати шкідливі речовини в місцях їх виділення, не допускаючи розповсюдження по всьому приміщенню. З цією метою технологічне обладнання, яке являється джерелом виділення шкідливих речовин, обладнують спеціальними пристроями, якими створюється відсмоктування забрудненого повітря. Така вентиляція називається місцевою витяжною чи локалізуючою.

У виробничих приміщеннях, де можлива раптове попадання в повітря робочої зони великої кількості шкідливих парів і газів, передбачається влаштування аварійної вентиляції.

На виробництві часто влаштовують комбіновані системи вентиляції (загальнообмінну з місцевою, загальнообмінну з аварійною).

45

Для успішної роботи системи вентиляції важливо, щоб ще на стадії проектування були виконані такі технічні і санітарно-гігієнічні вимоги:

1. Об’єм притоку повітря в приміщення Lпр повинен відповідати об’єму витяжки Lвит; різниця між цими об’ємами не повинна перевищувати 10-15%.

2. Припливні і витяжні системи в приміщенні повинні бути правильно розміщені.

Свіже повітря необхідно подавати в ті частини приміщення, де кількість шкідливих виділень мінімальна (чи їх немає зовсім), а видаляти в місцях, де виділення максимальні.

3. Система вентиляції не повинна викликати переохолодження чи перегрівання працюючих.

4. Система вентиляції не повинна створювати шум на робочих місцях, який би перевищував гранично допустимі рівні.

5. Система вентиляції повинна бути пожежо- і вибухобезпечною, простою по влаштуванню, надійною в експлуатації і економічною.

46

Відповідно до санітарних нормам всі виробничі і допоміжні приміщення повинні вентилюватись. Необхідний повітрообмін при цьому може бути визначений різноманітними методами, в залежності від конкретних умов кожного приміщення.

1 При нормальному мікрокліматі і при відсутності шкідливих речовин чи вмісті їх в межах норм повітрообмін L (м³/год) можна визначити за формулою

, (3.2)

де: N – число працюючих;

L’ – витрата повітря на одного працівника, яка приймається залежно від об’єму приміщення, що припадає на одного працівника.

У виробничих приміщеннях з об’ємом повітря на кожного працівника менше 20 м³ витрата повітря на одного працюючого повинна бути понад 30 м³/год, тобто L >30 м³/год, а в приміщеннях з об’ємом від 20 до 40 м³ – L’>20 м³/год.

В приміщеннях з об’ємом повітря на кожного працівника понад 40 м³ і за наявності природної вентиляції повітрообмін не розраховується.

47

2 При виділенні парів чи газів в приміщенні необхідний повітрообмін визначається виходячи із їх розведення до допустимих концентрацій.

Допустимо, що в приміщенні із внутрішнім об’ємом , м³ виділяються шкідливі речовини чи гази в кількості , мг/год. Для забезпечення нормальних санітарно-гігієнічних умов праці в приміщення повинно поступати і одночасно видалятись , м³/год повітря.

Припускаючи, що шкідливі речовини виділяються рівномірно по приміщенню і при довготривалій роботі вентиляції зміни їх вмісту не відбувається, розрахункова витрата повітря може бути визначена із умови балансу шкідливих речовин, що поступають в приміщення і видаляються із нього:

, (3.3)

де: і – концентрація шкідливих речовин в припливному і видаленому повітрі;

L – об’єм припливного чи видаленого повітря м³/год, дорівнює

, (3.4)

Якщо зовнішнє повітря не містить шкідливих речовин, тоді

. (3.5)

Концентрація не повинна перевищувати гранично допустиму концентрацію, тобто (інакше буде порушення санітарних норм), а концентрація повинна бути за можливості мінімальною (тоді необхідний повітрообмін буде відносно невеликим). За санітарними нормами .

При одночасному виділенні в повітря робочої зони приміщення декількох шкідливих речовин, які не характеризуються однонаправленою дією, кількість повітря дозволяється приймати по тій шкідливій речовині, для якої потребується подача чистого повітря найбільшого об’єму.

У тих випадках, коли відбувається одночасне виділення декількох шкідливих речовин однонаправленої дії (наприклад, різноманітні кислоти, луги, спирти), розрахунок загальнообмінної вентиляції відбувається шляхом сумування об’ємів повітря, необхідних для розбавлення кожної речовини до її гранично допустимої концентрації С.. Такими допустимими вважаються концентрації С, які відповідають формулі

. (3.6)

48

3. При боротьбі з надлишковим теплом повітрообмін визначається із умови асиміляції теплонадлишків. Об’єм притічного повітря (м³ /год):

, (3.7)

де: с – теплоємність сухого повітря, кДж/(кгград);

– надлишкові тепловиділення (теплонадлишки), кДж/год, що визначаються з формули ,

– сумарна кількість тепла, що поступає в приміщення,

– сумарна кількість тепла, що виходить з приміщення (за рахунок тепловтрат огородженнями, місцевою вентиляцією, нагрітим повітрям та ін.);

– густина притічного повітря, кг/м³;

– температура повітря, що виходить із приміщення, ^оС;

– температура притічного повітря, ^оС

Температура повітря, що виходить із приміщення, визначається за емпіричною формулою

, (3.8)

де: – температура в робочій зоні, яка не повинна перевищувати допустиму за нормами температуру, тобто ;

– температурний градієнт по висоті приміщення (1...5 С/м);

– відстань від підлоги до центру витяжних отворів, м;

2 – висота робочої зони, м.

Температура притічного повітря при наявності надлишкового тепла повинна бути на 5-8 ^ОС нижче за температуру повітря в робочій зоні.

49,50,51