m1017

няют противопылевые очки; для защиты дыхательных путей – ватно-марлевые повязки или противопылевые респираторы; для защиты кожи – противопылевые комбинезоны.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК.

Несмотря на то, что поддержание воздушной среды в производственных помещениях в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005–88 предусматривается еще на стадии проектирования производственного объекта, большое внимание уделяется оздоровлению воздушной среды в процессе эксплуатации.

На каждом предприятии представителями санитарного надзора и администрацией составляются санитарные паспорта и проводится постоянный контроль за содержанием вредных веществ в рабочей зоне.

Для определения содержания вредных веществ в воздушной среде производственных помещений необходимо детально изучить технологический процесс, режимы работы, выяснить возможные места выделения вредных веществ, их физикохимический состав, направление распространения, взять пробу воздуха и провести анализ на содержание вредных веществ.

2. Определение эффективности очистных устройств

Для определения эффективности очистных устройств от ве- ществ-загрязнителей необходимо определить содержание вредных газов и паров в воздушной среде производственных помещений до и после очистки. Их концентрацию можно найти двумя способами – лабораторным и экспрессным.

К лабораторным методам исследования относятся: колориметрические, спектрографические и др.

В отличие от лабораторных, экспрессные (быстрые) методы могут выполняться непосредственно в обследуемых помещениях в течение короткого промежутка времени. Они менее точные, но позволяют силами администрации предприятия быстро определить количество вредных паров и газов, содержащихся в воздухе рабочей зоны, и, как следствие, эффективность имеющихся

11

очистных устройств. В основу этих методов положены цветные реакции, определяющие три вида экспрессных методов:

1)колориметрия растворов по стандартным шкалам;

2)колориметрия с применением реактивной бумаги;

3)линейная колориметрия с применением индикаторных трубок.

Первый тип – визуальное колориметрическое определение, ускоренное с помощью ряда технических приемов.

Второй вид – определение вредных веществ в воздухе с помощью реактивной бумаги, изменяющей окраску под действием определенного вещества. Концентрацию определяют или по длине окрашенной зоны, или по интенсивности окраски.

Третий вид – линейно-колористические методы, основанные на получении цветной реакции исследуемого вредного вещества

ствердым индикаторным порошком (сорбентом), заключенным в узкую стеклянную трубку. При прохождении через трубку исследуемого воздуха, содержащего вредное вещество, индикаторный порошок окрашивается. По длине окрашенного порошка в трубке судят о концентрации вредного вещества в единице объема воздуха. Для этого индикаторные трубки градуируют, устанавливая точную зависимость длины окрашиваемого слоя от концентрации определяемого вещества (прил. 4).

В основу лабораторной работы по определению концентрации вредных веществ и эффективности очистных устройств положен линейно-колористический метод с использованием лабораторного стенда БЖС-7.

2.1. Описание лабораторного стенда БЖС-7

Стенд лабораторный «Методы и средства защиты воздушной среды от газообразных загрязнений БЖС-7» (рис. 1) обеспечивает возможность демонстрации различных очистных устройств для очистки воздуха от газообразных (парообразных) примесей и определения качественных характеристик очистных устройств (адсорбер угольный, адсорбер силикагелевый и абсорбер водяной).

12

На вертикальной панели установлены устройства очистки: адсорбер угольный 5, адсорбер силикагелевый 6, абсорбер водяной 7. А также камера-смеситель 8 и элементы пневмо- и гидросистем.

Адсорбер представляет собой прозрачную цилиндрическую емкость, имеющую верхнюю и нижнюю крышки с ниппелями и заполненную веществом-адсорбером. Один адсорбер заполнен активированным углем, другой – силикагелем.

Абсорбер 7 представляет собой прозрачную цилиндрическую емкость, внутри которой имеется разбрызгиватель с решеткой для создания мелкодисперсной водяной среды.

Камера-смеситель 8 (далее – камера) служит для внесения в воздушный поток пневмосистемы веществ-загрязнителей. Внесение веществ-загрязнителей производится с помощью пипеткикапельницы 9. Отбор проб загрязненного и очищенного воздуха осуществляется через штуцеры соответственно отбора пробы «до очистки» 10 и отбора пробы «после очистки» 11, расположенных в нижней части свободной магистрали пробоотборником НП-3М.

Камера 8 представляет собой стеклянный баллон («паук») с тремя отводами (центральный и два крайних). Центральный отвод используется для ввода загрязнителя воздуха, крайние – для присоединения к пневмосистеме.

Пневмосистема является замкнутой и включает в себя три магистрали очистки воздуха, а также «свободную» магистраль 12, которая позволяет производить необходимые манипуляции по загрязнению и перемешиванию воздуха. Каждая магистраль снабжена шаровым краном 13.

Воздушный поток в магистралях очистки и свободной магистрали создается насосом 14, снабженным двумя насадками: нагнетания 15 и входной 16, расположенными на вертикальной панели стенда.

На столешнице 1 расположена насосная станция, представляющая собой прямоугольную емкость 17 с водой, на дне которой установлен погружной насос 18. Вода подается по напорной трубке 19 в разбрызгиватель абсорбера и сливается по возвратной

14

трубке 20 в емкость с водой. Таким образом, гидросистема насоса является замкнутой.

На столешнице 1 также размещены элементы из набора хи- мико-аналитических средств (НХС-воздух-1), в том числе: загрязнители воздуха 21, трубки индикаторные 22, пробоотборник 23, пипетки-капельницы 9 и удлинитель 24.

Характеристики адсорбентов

Уголь активированный:

масса вещества – 0,3±0,1 кг; фракционный состав – размер частиц 2–5 мм; удельная поверхность – до 700 м2/г; основное вещество – углерод;

допустимое количество примесей – до 13 %; насыпная плотность – до 500 г/см3; нормативный документ – ГОСТ 6217–74.

Силикагель:

масса вещества – 0,3±0,1 кг; фракционный состав – размер частиц – 2,8–7,0 мм; удельная поверхность – 102–103 м2/г;

основное вещество – nSiO2·mH2O; допустимое количество примесей – до 6 %; насыпная плотность – 720 г/дм3; нормативный документ – ГОСТ 3956–76.

2.2. Пробоотборник НП-3М

Насос-пробоотборник НП-3М (далее – насос) предназначен для отбора разовых проб газовоздушных смесей с целью последующего определения их химического состава с использованием индикаторных трубок. Может применяться в комплекте с насадкой для использования индикаторных трубок аспирационного типа.

Насос представляет собой малорасходный ручной поршневый (механический) переносной аспиратор с прямым измерением объема газовой пробы (ГОСТ Р 51945–2002). Насос имеет номи-

15

нальные значения отбираемого объема 50 и 100 см3 и снабжен защитным патроном от воздействия агрессивных сред.

Основу насоса (рис. 2) составляет цилиндр 3, в котором размещается шток с поршнем 5. Роль обратного клапана на поршне выполняет сквозное отверстие, прикрытое манжетой, надетой на шток. На один из концов цилиндра наворачивается крышка с фиксатором 4, удерживающая шток в требуемом положении. К другому концу цилиндра с помощью переходной втулки 2 крепится насадка 1. В переходной втулке помещен защитный патрон с сорбентом. На насадке с торца при помощи гайки зафиксирована уплотнительная втулка, предназначенная для установки контроля газовоздушной смеси (ГС). На насадке сбоку находится отверстие для обламывания концов стеклянных трубок. Внутри насадки под смотровым окошком закреплена контрольная мембрана, прижатая возвратной пружиной к смотровому окошку. Смотровое окошко закреплено на насадке двумя винтами. Под уплотнительной втулкой закреплена сетка, защищающая узлы и детали насоса от абразивных частиц.

Рис. 2. Внешний вид насоса-пробоотборника НП-3М

Работа насоса основана на создании разрежения в цилиндре при перемещении штока и заполнении цилиндра ГС, поступающей через использование средства контроля ГС, установленное в уплотнительную втулку на насадке. Насос приводят в рабочее состояние вытягиванием штока из исходного положения. При этом шток фиксируется на позициях 50 и 100, что соответствует просасыванию 50 и 100 см3 ГС. При создании разряжения в цилиндре срабатывает сигнальное устройство – контрольная мембрана прогибается, и в смотровом окошке пропадает изображение черной точки. При уравнивании давления внутри цилиндра с атмосферным давлением в смотровом окошке появляется изображение черной точки, что позволяет фиксировать окончание проса-

16

сывания ГС через средство контроля. Перед введением штока в цилиндр его поворачивают вокруг оси на 90°. При этом воздух из цилиндра выходит через обратный клапан. Агрессивные вещества, которые могут поступать через насос из воздуха через средство контроля ГС, адсорбируются наполнителем защитного патрона.

Подготовка к использованию пробоотборника НП-3М

Проведите внешний осмотр. Проверьте плотность соединения деталей насоса – они должны быть плотно прикручены друг к другу, но без чрезмерного усилия. Проверьте отсутствие трещин на деталях.

Для того, чтобы проверить насос на герметичность, проведите пробное откачивание воздуха, предварительно заглушив отверстие входа воздуха каким-либо способом, например, невскрытой индикаторной трубкой. О герметичности прибора свидетельствует возвращение поршня насоса в исходное положение после его вытягивания из корпуса примерно на 1/3 длины штока.

Проверьте исправность сигнального устройства. Для этого заглушите отверстие уплотнительной втулки на насадке любым способом, например, пальцем. Создайте разрежение в цилиндре вытягиванием штока из исходного положения фиксации. Сигнальное устройство исправно, если при создании разрежения в насосе изображение черной точки из смотрового окошка пропадает, а при уравнении давления внутри насоса с атмосферным давлением – появляется (рис. 3).

Рис. 3. Работа сигнального устройства насоса-пробоотборника НП-3М

Для проверки работоспособности штока насос необходимо привести в исходное положение (шток введен в цилиндр до упо-

17

ра, метки на крышке и штоке совмещены). Полностью вытяните шток до фиксации на позиции 50, затем до позиции 100. Убедитесь в надежной фиксации штока в указанных положениях.

Насос готов к работе, если он герметичен, сигнальное устройство исправно, шток продвигается в цилиндре без особых усилий и фиксируется на позициях 50 и 100.

Использование пробоотборника НП-3М

Вскройте индикаторную трубку с помощью специального отверстия на насадке пробоотборника (рис. 4).

Рис. 4. Схема вскрывания трубок при помощи отверстия на насадке насоса

Установите вскрытую индикаторную трубку в уплотнительную втулку насоса соответствующим концом (рис. 5).

Рис. 5. Схема соединения трубок с насосом-пробоотборником НП-3М: 1 – фильтрующая трубка (при определении концентрации ацетона);

2 – отрезок шланга; 3 – индикаторная трубка; 4 – насадка насоса

При работе насос следует держать в руках смотровым окошком к себе.

Приведите насос в исходное положение. Для этого шток вводят в цилиндр до упора (метки на крышке в штоке развернуты на 90°). Совместите метки на крышке и штоке. Для просасывания 100 или 50 см3 пробы через отверстия контроля ГС втягивайте шток до фиксации на позициях 100 или 50 соответственно. Приведите насос в исходное положение.

Для просасывания пробы объема, большего 100 см3, повторите операцию соответствующее количество раз (указывается на

18

этикетке используемого индикатора), не вынимая средство контроля ГС из уплотнительной втулки насоса.

Окончание просасывания пробы контролируйте при помощи сигнального устройства по появлению черной точки в смотровом окошке (рис. 6).

Рис. 6. Последовательность операций при просасывании газовой смеси насосом-пробоотборником НП-3М:

1 – введение штока в цилиндр до упора; 2 – совмещение метки на крышке и штоке; 3 – вытягивание штока до фиксации на позиции 50 или 100;

4 – разворот метки на крышке штока на 90°

По окончании просасывания необходимого объема пробы извлеките средство контроля ГС из уплотнительной втулки насоса. Рекомендуется выполнить 2–3 «холостых» просасывания воздуха для удаления агрессивной среды из внутреннего воздушного пространства насоса.

Для дальнейшего использования насоса приведите его в исходное положение. При необходимости очистите фильтрующую сетку, а также замените наполнитель патрона.

2.3.Указания мер безопасности

Кработе со стендом допускаются лица, ознакомленные с его устройством, принципом действия и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем подразделе.

При включенном воздушном насосе один из кранов пневмосистемы должен быть открыт.

19

При появлении запаха одного из загрязнителей следует прекратить проведение лабораторной работы до устранения неисправности.

Лабораторную работу необходимо проводить в хорошо проветриваемом помещении.

Рекомендуется использовать в лаборатории воздухоочиститель гигиенический лабораторный АМ-4 ТУ 0101-01–2004.

Время непрерывной работы воздушной помпы не более

10 мин.

Работа с насосом-пробоотборником не требует специальных мер безопасности – необходимо лишь соблюдать меры безопасности, предусмотренные при работе с определяемым газом (паром).

2.4.Проведение анализа

2.4.1.Соединить напорную трубку 19 абсорбера с напорным штуцером насоса. Залить в насосную станцию 3,5 л воды.

Включить водяной и воздушный насосы и с помощью крана 26, расположенного над абсорбером, добиться уровня воды в абсорбере 30–40 мм. Включить насосы. Зажимами из набора НХС пережать трубки отбора проб 10 и 11.

2.4.2.Порядок проведения работ по внесению загрязнителя воздуха в систему стенда одним из компонентов (ацетон, бензин БР-1 «Галоша», толуол, этанол).

С помощью пипетки-капельницы (далее – пипетка) внести в центральную горловину камеры 0,2 мл загрязнителя и незамедлительно закрыть камеру.

Закрыть краны очистных магистралей, а кран свободной магистрали открыть.

Включить воздушный насос и не выключать его до полного испарения загрязнителя (ориентировочно 2–3 мин, контроль визуальный).

Выключить насос, взять насос-пробоотборник (далее – пробоотборник), вставить в него соответствующую индикаторную трубку со вскрытыми концами и соединить с трубкой-штуцером отбора пробы «до очистки». Снять зажим. Отобрать с помощью

20