Гигиена окружающей среды
.pdfгде gi – удельное выделение соответственно пыли, аэрозолей в составе пыли и газов, г/кг; n – число сварочных агрегатов; G – расход электродов или проволоки, кг/ч;ƞ – эффективность газопылеулови-
телей ƞ = 0,5–0,8.
В таблице 3.4.5 представлены данные по выделению вредных веществ в воздух рабочей зоны при различных видах сварки.
Таблица 3.4.5. – Удельные выделения вредных веществ при сварке сталей
Процесс |
|
Сва- |
Рас |
|
Выделяющиеся вещества, г/кг |
|
||||
|
|
|
рочный |
ход |
Метал |
MnO2 |
SiO2 |
Фто |
HF |
CrO3 |
|
|
|
мате- |
элек |
личе- |
|
|
ри- |
|
|
|
|
|
риал |
тро |
ская |
|
|
ды |
|
|
|
|
|
|
дов, |
пыль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/ч |
|
|
|
|
|
|
Ручная дуговая |
УОНИ- |
0,5 |
14 |
0,51 |
1,4 |
1,4 |
1,0 |
- |
||
сварка |
штуч- |
13/45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ными |
электро- |
УОНИ- |
0,9 |
7,5 |
1,41 |
0,8 |
0,8 |
1,17 |
- |
|
дами |
|
|
13/65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УОНИ- |
1,1 |
13,0 |
0,6 |
1,3 |
1,3 |
1,1 |
- |
|
|
|
13/85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭА- |
0,8 |
11,0 |
0,68 |
- |
2,1 |
0,004 |
0,6 |
|
|
|
606/11* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АНО-9 |
0,9 |
16,0 |
0,9 |
- |
0,13 |
0,47 |
- |
|
|
|
АНО- |
0,7 |
19,5 |
0,99 |
- |
2,28 |
0,43 |
- |
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
Полуавтомати- |
ЭП- |
1,0 |
12,4 |
0,54 |
- |
- |
0,36 |
Fe2O3 |
||
ческая |
сварка |
245 |
|
|
|
|
|
|
11,5 |
|
сталей |
|
|
ЦСК-3 |
0,9 |
13,9 |
1,11 |
- |
- |
0,53 |
Fe2O3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12,26 |
Ручная |
|
элек- |
ОЗА-1 |
0,3 |
38,1 |
- |
- |
- |
- |
Al2O3 |
тросварка |
|
|
|
|
|
|
|
|
20,0 |
|
алюминия |
и |
ОЗА- |
0,3 |
61,0 |
- |
- |
- |
- |
Al2O3 |
|
сплавов |
|
2/АК |
|
|
|
|
|
|
27,0 |
|
* При использовании электрода ЭА-606/11 в воздух рабочей зоны дополнительно выбрасывается СО – 1,4 г/кг; NO2 – 1,3 г/кг
Технологический процесс нанесения металлопокрытий включает:
подготовку поверхностей (очистка, шлифование, полирование); обработку в растворе (травление, обезжиривание, промывка); нанесе-
161
ние покрытия. Каждая операция сопровождается выделением определенного вида вредных веществ.
Количество пыли (металлическая, песчаная, абразивная, текстильная), поступающей в воздух рабочей зоны при подготовке поверхности Мпов (таблица 3.4.6), г/с, определяется по формуле:
,
где С – концентрация пыли в аспирируемом (отстаиваемом) воздухе, г/м3;V – объем аспирируемого воздуха, м3/ч;ƞ – коэффициент эффективности работы аспирирующего устройства ƞ = 0,99.
Таблица 3.4.6. – Удельное выделение пыли при подготовке поверхности
Технологическое |
Объем аспири- |
Характер пыли |
Концен- |
|
оборудование |
руемого воздуха, |
|
трация, |
|
|
|
м3/ч |
|
г/м3 |
Барабаны |
очист- |
|
Металлическая и пес- |
|
ные: |
|
|
чаная |
0,8–0,5 |
галтовочные |
|
10 000–20 000 |
Металлическая и пес- |
1–3 |
дробеметные |
|
4 000–15 000 |
чаная |
|
Шлифовальные |
|
Металлическая и аб- |
0,3–0,8 |
|
станки |
|
500–3 000 |
разивная |
|
Полировальные |
|
Текстильная |
0,1–0,3 |
|
станки |
|
3 000–6 000 |
|
|
Масса вредных веществ, поступающих в воздух рабочей зоны при различных видах обработки поверхностей в растворах Мраств, г/с, определяется по формуле:
,
где g – удельные выделения вредных веществ, г/(м2×ч);S – площадь зеркала ванны, м2;ƞ – эффективность работы газопылетуманоуловителей в цехе ƞ= 0,66–0,80.
162
При обработке изделий в растворах с их поверхности удаляются жировые загрязнения, смазка, окалина. В качестве растворов используют: уайт-спирит, керосин, тетрахлорэтилен, растворы щелочей и др. (таблица 3.4.7)
Таблица 3.4.7. – Удельное выделение вредных веществ при обработке поверхностей в растворах
Технологический процесс |
Выделяющиеся вещест- |
g, г/(м2×ч) |
|
ва |
|
Обезжиривание изделий: |
|
|
органическими раствори- |
Керосин |
156,0 |
телями, |
Уайт-спирит |
586,0 |
в растворах щелочей |
Тетрахлорэтилен |
420,0 |
электрохимическое обез- |
NaOH |
1 |
жиривание |
NaOH |
39,6 |
Травление изделий: |
|
|
в растворе хромовой ки- |
Хромовый ангидрид |
0,02 |
слоты и ее солей |
NaOH |
198 |
в растворе H2SO4 |
H2SO4 |
25,2 |
Удаление жировых за- |
Аэрозоли соды каль- |
5,76 |
грязнений с поверхности |
цинированной, ПАВ |
|
деталей моющими сред- |
|
|
ствами при t = 70±100С |
|
|
Для нанесения гальванопокрытия используются различные химические вещества в чистом виде или в составе различных смесей (таблица 3.4.8).Масса вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух при нанесении покрытия Мгаль.i, г/с, определяется по формуле:
,
где g – удельное выделение вредного вещества, г/(м2×ч); S – площадь зеркала ванны, м2; ƞ – эффективность работы газопылетуманоуловителей в цехе, ƞ= 0,66–0,80.
163
Количество вредных примесей, выделяющихся в воздух рабочей зоны при окрасочных работах, зависит от способа окраски и используемых материалов.
Основными вредными веществами являются летучие компоненты, содержащиеся в лакокрасочных материалах (ЛКМ).
Таблица 3.4.8. – Удельное выделение вредных веществ при нанесении гальванопокрытий. *
Технологический процесс |
Выделяющиеся |
g, |
|
вредные вещества |
г/(м2×ч) |
||
Хромирование концентрированной хромо- |
|
|
|
вой кислотой 150–300 г/л при силе тока |
|
36 |
|
1000 А |
СrО3 |
|
|
То же при концентрации 20–100 г/л и силе |
|
3,6 |
|
тока 500 А |
|
||
|
|
||
Технологический процесс |
Выделяющиеся |
g, |
|
вредные вещества |
г/(м2×ч) |
||
Железнение: |
|
|
|
кислое |
FeSO4 |
2,99 |
|
хлористое при концентрации хлорида же- |
K2SO4 |
0,49 |
|
леза 600–650 г/л |
FeCl2 |
0,4 |
|
|
|
|
|
Лужение кислое при t = 40–50 С |
SnSO4 |
0,83 |
|
H2SO4 |
0,29 |
||
|
* Площадь зеркала ванны принять от 20 до 35 м2.
Часто на предприятиях используется окраска способом пневматического распыления. Масса паров органических растворителей, поступающих в атмосферный воздух от рабочих постов (рабочее место шпатлевания, рабочее место окраски, сушильное устройство) Мокр.i, г/с, определяется по формуле:
,
164
где gi – удельное выделение паров органического растворителя при проведении шпатлевочных работ, нанесении ЛКМ и их сушке, г/м2 (таблица 3.4.8–3.4.10); Si – скорость перечисленных технологических операций, м2/ч.
Фактическая концентрация каждого вещества в воздухе рабочей зоны рассчитывается по формуле:
,
где М – масса выделяющегося вредного вещества, г/с; t – время работы оборудования в смену, с; К – коэффициент использования оборудования в смену, К = 0,8–1,0; V – объем цеха, м3.
Таблица 3.4.9. – Количество паров растворителей, выделяющихся при шпатлевочных работах
|
Летучие |
компо- |
g, г/м2 |
||
Тип шпатлевочного |
Рабочее ме- |
Сушка до |
|||
ненты, |
выделяю- |
||||
материала |
сто нанесе- |
полного вы- |
|||
щиеся в воздух |
|||||
|
ния |
сыхания |
|||
|
|
|
|||
Эпоксидный |
Ацетон |
|
0,5 |
4,2 |
|
|
Н-бутилацетат |
0,3 |
2,8 |
||
|
Ксилол |
|
0,2 |
2,0 |
|
|
Этанол |
|
0,2 |
2,2 |
|
|
Толуол |
|
0,7 |
6,3 |
|
Нитроцеллюлозный |
Ацетон |
|
0,2 |
1,6 |
|
|
Н-бутилацетат |
1,1 |
9,6 |
||
|
Этанол |
|
0,6 |
5,3 |
|
|
Бутанол |
|
0,6 |
5,3 |
|
|
Толуол |
|
2,9 |
26,5 |
|
|
Этилацетат |
0,5 |
4,8 |
||
Перхлорвиниловый |
Ацетон |
|
3,7 |
33,0 |
|
|
Н-бутилацетат |
3,7 |
33,0 |
||
|
Ксилол |
|
4,9 |
43,9 |
|
Пенфталевый |
Сольвент |
|
2,1 |
19,0 |
|
|
Уайт-спирит |
2,1 |
19,0 |
||
165
Таблица 3.4.10. – Удельные выделения паров органических растворителей в воздух рабочей зоны при пневматическом распылении лакокрасочных материалов
|
Летучие компонен- |
|
g, г/м2 |
||
ЛКМ |
ты, выделяющиеся |
Окрасочные |
Сушка |
||
в воздух рабочей |
до полного |
||||
|
камеры |
|
|||
|
зоны |
|
высыхания |
||
|
|
|
|||
Глифталевые, |
Ксилол |
8,9 |
|
6,0 |
|
пенфталевые, |
Сольвент |
6,7 |
|
8,2 |
|
фенольные |
Уайт-спирит |
5,3 |
|
12,2 |
|
Перхлорвиниловые |
Ацетон |
32,2 |
|
0,0 |
|
|
Н-бутилацетат |
|
|||
|
7,5 |
|
24,2 |
||
|
Ксилол |
|
|||
|
6,8 |
|
19,2 |
||
|
Толуол |
|
|||
|
33,3 |
|
57,3 |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Эпоксидные |
Ацетон |
13,4 |
|
0,0 |
|
|
Бутилацетат |
4,3 |
|
14,8 |
|
|
Ксилол |
5,8 |
|
17,1 |
|
|
Этанол |
3,0 |
|
1,8 |
|
|
Бутанол |
1,1 |
|
4,6 |
|
|
Толуол |
6,6 |
|
12,6 |
|
|
Этилацетат |
7,3 |
|
3,4 |
|
Нитроцеллюлозные |
Ацетон |
11,1 |
|
0,0 |
|
|
Н-бутилацетат |
13,0 |
|
32,6 |
|
|
Бутанол |
20,6 |
|
8,3 |
|
|
Этанол |
7,5 |
|
24,0 |
|
|
Толуол |
46,4 |
|
67,4 |
|
|
Этилацетат |
16,6 |
|
4,3 |
|
Масляно-стирольные |
Ксилол |
27,3 |
|
20,7 |
|
|
Сольвент |
|
|||
|
10,8 |
|
14,1 |
||
|
Бутанол |
|
|||
|
5,7 |
|
6,7 |
||
|
Уайт-спирит |
|
|||
|
11,7 |
|
28,6 |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Алкидно-акриловые |
Ацетон |
38,7 |
|
0,0 |
|
|
Н-бутилацетат |
12,2 |
|
34,7 |
|
|
Ксилол |
19,9 |
|
49,1 |
|
|
Бутанол |
2,3 |
|
8,3 |
|
|
|
|
|
|
|
166
Практическая работа № 3. – Санитарно-гигиеническая оценка воздуха рабочей зоны при различных видах производственных работ
3.1.Цель работы: ознакомить студентов с санитарногигиенической оценкой воздуха рабочей зоны при различных видах производственных работ.
3.2.Порядок выполнения работы:
1.изучить теоретическую часть раздела 3.4;
2.переписать и заполнить в рабочей тетради таблицы;
3.выбрать правильный тест и ответ на контрольные вопросы к зачёту и записать их в тетрадь.
3.3.Практическая часть.
Задание для самостоятельной работы
Согласно предложенному технологическому процессу, виду и количеству используемого оборудования (таблица 3.П.1 – Варианты заданий и описание технологического процесса производства) необходимо:
–определить перечень загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны;
–рассчитать массу загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны в г/с;
–определить фактическую концентрацию каждого вещества в воздухе рабочей зоны;
–определить характер воздействия каждого загрязняющего вещества на организм человека;
–сделать вывод об эффективности работы вентиляционных и пылегазоочистных установок.
3.4.Контрольные вопросы:
1.Объясните необходимость раздельного нормирования вредных веществ в атмосферном воздухе.
2.Назовите основные источники и загрязняющие вещества при механической обработке материалов.
3.Перечислите загрязняющие вещества, попадающие в воздух рабочей зоны при резке металлов и сплавов, при производ-
167
стве сварочных работ, при нанесении металлопокрытий и окраске деталей. Как они действуют на организм человека?
Таблица 3.П.1. – Варианты заданий и описание технологического процесса производства
№ |
Це |
V, |
Технологический |
|
Дополнительные указания |
|||
ва |
х |
м3 |
процесс и оборудо- |
|
|
|||
р. |
|
|
вание |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
5 |
|
1 |
|
20х2 |
Станки: |
|
|
|
80% рабочего времени идет об- |
|
|
|
0х6 |
токарный – 3 шт. |
|
работка черных металлов, |
|||
|
|
|
фрезерный – 2 шт. |
|
20% – цветных металлов на лю- |
|||
|
цех |
|
сверлильный |
– |
3 |
бом оборудовании. |
|
|
|
|
шт. |
|
|
|
Токарные станки крупных раз- |
||
|
механический |
|
строгальный |
– |
1 |
меров с масляным охлаждением; |
||
|
|
шт. |
|
|
|
вертикально-сверлильные станки |
||
|
|
шлифовальный – 2 |
с водяным охлаждением – 2 шт.; |
|||||
|
|
шт. |
|
|
|
радиально-сверлильные с масля- |
||
|
|
|
|
|
|
ным охлаждением – 1 шт.; |
||
|
|
|
|
|
|
продольно-строгальный станок с |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
охлаждением эмульсолом; |
|
|
|
|
|
|
|
|
плоскошлифовальные |
станки |
|
|
|
|
|
|
|
(охлаждение – вода) – 2 шт. |
|
2 |
|
10х1 |
Сварка сталей: |
|
|
Ручная дуговая сварка: |
|
|
|
цех |
0х6 |
ручная дуговая – 3 |
1 установка – сварочный матери- |
||||
|
|
установки |
|
|
|
ал УОНИ-13/45; |
|
|
|
сварочный |
|
|
|
|
|
||
|
|
полуавтоматиче- |
|
2 – ЭА-606/11; |
|
|||
|
|
ская – 1 установка |
|
3 – АНО-9. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Полуавтоматическая |
сварка с |
|
|
|
|
|
|
|
присадочной проволокой – ЭП- |
||
|
|
|
|
|
|
|
245 |
|
3 |
электромашинный цех |
30х8 |
Станки: |
|
|
|
Токарный станок малых разме- |
|
|
х6 |
токарный – 2 шт. |
|
ров с охлаждением эмульсолом |
||||
|
|
шлифовальный – 1 |
(цветные металлы); |
|
||||
|
|
шт. |
|
|
|
токарный станок средних разме- |
||
|
|
окраска |
распыле- |
ров для черных металлов (охла- |
||||
|
|
нием – 1 |
рабочее |
ждение – масло). |
|
|||
|
|
место |
|
|
|
|
|
|
168
Продолжение таблицы 3П1.
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
30х8 |
|
|
|
|
Шлифовальный |
станок (50 % |
||
|
цех |
х6 |
|
|
|
|
рабочего времени – |
|
обработка |
|
|
|
|
|
|
|
черных металлов, 50 % – цвет- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
электромашинный |
|
|
|
|
|
ных). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Станок кругло-шлифовальный – |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
охлаждение эмульсол. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
При окрасочных работах: шпат- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
левка – нитроцеллюлозная; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
ЛКМ – нитроцеллюлозные; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Sшпатлевания – 2 м2/ч, t = 1 ч, Sсушки – |
|||
|
|
|
|
|
|
|
0,3 м2/ч; Sокраски – 10 м2/ч, t = 1 ч, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Sсушки – 0,5 м2/ч |
|
|
|
4 |
|
20х1 |
Шпатлевочные |
ра- |
Шпатлевочные работы: |
|||||
|
|
0х6 |
боты |
– 2 |
рабочих |
1-е рабочее место – эпоксидная |
||||
|
|
|
места. |
Нанесение |
(Sшпатлевания – 1 м2/ч, t = 2 часа в |
|||||
|
работ |
|
лакокрасочных |
ма- |
смену); |
|
|
|
||
|
|
нием |
– 2 |
рабочих |
ниловая (Sшпатлевания – 2 м2/ч, t = 2 |
|||||
|
|
|
териалов |
распыле- |
2-е рабочее место – перхлорви- |
|||||
|
окрасочных |
|
места. |
Сушка |
– 2 |
часа в смену); Sсушки = 0,3 м2/ч. |
||||
|
|
установки |
|
|
Нанесение ЛКМ: tработы=4 часа в |
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
смену; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-е рабочее место –ЛКМ эпок- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
/ч, Sсушки – |
|
цех |
|
|
|
|
|
сидные (Sлк работ = 8 м |
|||
|
|
|
|
|
|
0,3 м2/ ч); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-е рабочее место – ЛКМ пер- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
хлорвиниловые (Sлк работ= 10 м2/ч, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Sсушки – 0,2 м2/ ч) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5 |
гальванический цех |
50х2 |
Подготовка |
по- |
Хромирование |
при |
концентра- |
|||
|
|
станок – 1 шт. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
0х6 |
верхности: |
бараба- |
ции хромовой кислоты 150–300 |
|||||
|
|
|
ны очистные |
дро- |
г/л – 2 ванны (S = 25 м2). Желез- |
|||||
|
|
|
беметные – 1 шт.; |
нение кислое – 1 ванна (S = 25 |
||||||
|
|
|
шлифовальный |
|
м2) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
169
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 3П1. |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5 |
цех |
50х2 |
Обработка |
поверх- |
|
|||
|
0х6 |
ности в растворах – |
|
|||||
|
|
|
||||||
|
гальванический |
|
электрохимическое |
|
||||
|
|
обезжиривание. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Травление |
изделий |
|
|||
|
|
|
в растворе |
хромо- |
|
|||
|
|
|
вой кислоты; хро- |
|
||||
|
|
|
мирование; |
желез- |
|
|||
|
|
|
нение |
|
|
|
|
|
6 |
|
60х3 |
Подготовка |
|
по- |
S зеркала ванны для обезжири- |
||
|
|
0х6 |
верхности: |
бараба- |
вания – 20 м2– 1 шт. |
|||
|
гальванопокрытий |
|
ны очистки гальто- |
S зеркала ванны для травления в |
||||
|
|
вочные – 2 шт.; |
H2SO4 – 20 м2 – 1 шт. |
|||||
|
|
|
||||||
|
|
|
шлифовальный |
|
Хромирование – две ванны с |
|||
|
|
|
станок – 2 шт.; по- |
концентрацией хромовой кисло- |
||||
|
|
|
лировальный |
ста- |
ты 300 г/л (S = 25 м2); две ванны |
|||
|
|
|
нок – 1 шт. |
|
|
|
с концентрацией хромовой ки- |
|
|
|
|
Обезжиривание |
|
слоты 100 г/л (S = 25 м2). |
|||
|
цех |
|
деталей |
в |
|
уайт- |
Железнение кислое (2 ванны по |
|
|
|
спирите; |
травление |
25 м2). Лужение – 1 ванна (S = 25 |
||||
|
|
|
||||||
|
|
|
в растворе H2SO4; |
м2). |
||||
|
|
|
хромирование, |
же- |
|
|||
|
|
|
лезнение, лужение |
|
|
|||
7 |
|
30х1 |
Станки: |
|
|
|
|
Для обработки черных металлов |
|
|
0х6 |
токарный – 4 шт. |
|
– 2 токарных станка мощностью |
|||
|
цех |
|
фрезерный – 2 шт. |
|
100 кВт (охлаждение – масло); |
|||
|
|
сверлильный |
– |
4 |
цветных металлов – 2 токарных |
|||
|
механический |
|
шт. |
|
|
|
|
станка мощностью 10 кВт (ох- |
|
|
расточной – 1 шт. |
|
лаждение – масло); фрезерный |
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
шлифовальный – |
2 |
станок – охлаждение – эмульсол; |
|||
|
|
|
шт. |
|
|
|
|
сверлильные станки: радиально- |
|
|
|
|
|
|
|
|
сверлильные (охлаждение – во- |
|
|
|
|
|
|
|
|
да) – 2 шт.; вертикально-свер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
лильные (охлаждение – эмуль- |
|
|
|
|
|
|
|
|
сол) – 2 шт. |
170