Промышленная токсикология. Методические указания к практическим занятиям
.pdfВ виде газов, паров, тумана, аэрозолей, пылей ядовитые вещества могут поступать в организм человека в основном через органы дыхания (95—98% от всех отравлений). В процессе физической работы или пребывании в зоне высокой температуры объем дыхания
и скорость кровотока |
резко увеличиваются, поэтому быстрее |
происходит отравление.
Попадание ядовитых веществ через желудочно-кишечный тракт в производственных условиях наблюдается редко. В полость рта яды попадают с загрязненных рук или при проникновении ядовитых веществ из воздуха, задерживаясь на слизистых оболочках носоглотки и полости рта.
Через неповрежденную кожу могут проникать вещества, хорошо растворяющиеся в жирах и липоидах, например тетраэтилсвинец, метанол, фенол, углеводороды ароматического и жирного ряда и др. Количество ядовитого вещества, которое может проникнуть через кожу, находится в прямой зависимости от величины поверхности соприкосновения с кожей и скорости кровотока в ней. Последним объясняется то обстоятельство, что при работе в условиях высокой температуры, когда кровообращение в коже усиливается, опасность отравления возрастает.
Поступившие в организм яды подвергаются физикохимическому воздействию со стороны клеток тканей и межклеточной среды. Биологическая направленность этого воздействия - обезвреживание ядов различными путями.
Основными мерами защиты работающих от воздействия вредных веществ являются:
-замена токсичных веществ на нетоксичные или менее токсичные;
-внедрение технологических процессов с дистанционным управлением;
-замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми;
-герметизация оборудования и аппаратуры;
-совершенствование технологического оборудования;
-организации контроля воздушной среды рабочих зон помещений и для проектирования систем вентиляции;.
-удаление вредных веществ с помощью систем вентиляции;
-очистка технологических и вентиляционных выбросов в
11
атмосферный воздух от вредных веществ;
-контроль и мониторинг воздушной среды на содержание вредных веществ;
-лечебно-профилактические мероприятия, проведение предварительных и периодических медицинских осмотров.
При значительной загрязненности воздушной среды вредными веществами, при аварийной разгерметизации оборудования используют средства индивидуальной защиты органов дыхания: - противогазы (фильтрующие, изолирующие, шланговые), - респираторы.
Кроме этого, при работе с токсичными веществами применяют средства защиты глаз, лица, рук; все работающие обеспечиваются специальной одеждой. Выбор средств индивидуальной защиты определяется видом вредных веществ, их концентрацией, характером
идлительностью токсического воздействия, а также ряда других факторов.
Задача №2.
В производстве помещении размещены две технологические установки, состоящие из аппаратов и трубопроводов, в которых обращаются 2 вредных вещества:
В1 – в первой установке и В2 – во второй.
Оборудование работает под внутренним избыточным давлением. При этом, в процессе эксплуатации в воздух помещения выделяются вредные вещества в количестве G1 и G2, соответственно.
Требуется рассчитать необходимый расход воздуха для общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, нужный для обеспечения санитарно-гигиенической чистоты воздуха в помещении.
Для расчетов использовать таблицы 4,5,6 и методические указания.
12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные к задаче №2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ва |
|
|
|
|
Вред- |
Количество |
Рабочий |
Диаметр |
|
Длина |
Избыточ- |
||||||||
ри |
|
|
Размеры |
|
ные |
|
аппаратов |
объем |
трубопро- |
трубопроводов. |
|
ное |
|||||||
ан |
|
помещения, м |
вещест |
в установке |
аппарата |
водов, мм |
|
Э, м |
давление, |
||||||||||
ты |
|
|
|
|
ва |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кПа |
||
|
Дли- |
|
Ширина, |
Высо |
В1 |
|
В2 |
N1 |
N2 |
V1 |
V2 |
D1 |
D2 |
L1 |
|
L2 |
P1 |
|
P2 |
|
на, |
|
В |
та, Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
24 |
|
12 |
4.2 |
8 |
|
9 |
2 |
1 |
6 |
8 |
50 |
50 |
75 |
|
50 |
400 |
|
800 |
2 |
36 |
|
18 |
3.6 |
3 |
|
5 |
5 |
2 |
8 |
5 |
25 |
75 |
55 |
|
30 |
500 |
|
300 |
3 |
42 |
|
24 |
6.2 |
5 |
|
6 |
3 |
3 |
4 |
4 |
50 |
50 |
48 |
|
70 |
350 |
|
450 |
4 |
48 |
|
24 |
4.2 |
3 |
|
4 |
4 |
2 |
2 |
5 |
75 |
25 |
25 |
|
50 |
500 |
|
800 |
5 |
36 |
|
16 |
3.6 |
7 |
|
9 |
5 |
4 |
4 |
6 |
100 |
50 |
80 |
|
72 |
600 |
|
800 |
6 |
48 |
|
24 |
4.2 |
2 |
|
3 |
3 |
5 |
6 |
4 |
50 |
75 |
64 |
|
82 |
550 |
|
300 |
7 |
42 |
|
18 |
6.2 |
1 |
|
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
25 |
50 |
56 |
|
34 |
450 |
|
500 |
8 |
36 |
|
20 |
4.2 |
8 |
|
10 |
6 |
4 |
5 |
10 |
75 |
75 |
28 |
|
54 |
250 |
|
300 |
9 |
24 |
|
16 |
3.6 |
9 |
|
12 |
5 |
3 |
8 |
6 |
100 |
75 |
28 |
|
36 |
600 |
|
450 |
10 |
48 |
|
24 |
6.2 |
14 |
|
15 |
4 |
4 |
6 |
8 |
75 |
50 |
28 |
|
32 |
350 |
|
600 |
11 |
42 |
|
20 |
4.2 |
10 |
|
16 |
6 |
3 |
3 |
3 |
50 |
75 |
48 |
|
56 |
750 |
|
600 |
12 |
36 |
|
18 |
4.8 |
9 |
|
10 |
2 |
4 |
4 |
8 |
100 |
78 |
84 |
|
82 |
400 |
|
800 |
13 |
48 |
|
20 |
4.2 |
15 |
|
16 |
3 |
3 |
5 |
5 |
50 |
100 |
56 |
|
52 |
300 |
|
500 |
14 |
24 |
|
18 |
4.8 |
10 |
|
15 |
4 |
6 |
2 |
2 |
25 |
50 |
38 |
|
25 |
250 |
|
350 |
15 |
40 |
|
24 |
4.8 |
3 |
|
7 |
5 |
3 |
8 |
4 |
50 |
25 |
76 |
|
48 |
500 |
|
600 |
16 |
24 |
|
12 |
4.2 |
8 |
|
9 |
2 |
1 |
6 |
8 |
50 |
50 |
75 |
|
50 |
400 |
|
800 |
Окончание табл. 4
17 |
36 |
18 |
3.6 |
3 |
5 |
5 |
2 |
8 |
5 |
25 |
75 |
55 |
30 |
500 |
300 |
18 |
42 |
24 |
6.2 |
5 |
6 |
3 |
3 |
4 |
4 |
50 |
50 |
48 |
70 |
350 |
450 |
19 |
48 |
24 |
4.2 |
3 |
4 |
4 |
2 |
2 |
5 |
75 |
25 |
25 |
50 |
500 |
800 |
20 |
36 |
16 |
3.6 |
7 |
9 |
5 |
4 |
4 |
6 |
100 |
50 |
80 |
72 |
600 |
800 |
21 |
48 |
24 |
4.2 |
2 |
3 |
3 |
5 |
6 |
4 |
50 |
75 |
64 |
82 |
550 |
300 |
22 |
42 |
18 |
6.2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
25 |
50 |
56 |
34 |
450 |
500 |
23 |
36 |
20 |
4.2 |
8 |
10 |
6 |
4 |
5 |
10 |
75 |
75 |
28 |
54 |
250 |
300 |
24 |
24 |
16 |
3.6 |
9 |
12 |
5 |
3 |
8 |
6 |
100 |
75 |
28 |
36 |
600 |
450 |
25 |
48 |
24 |
6.2 |
14 |
15 |
4 |
4 |
6 |
8 |
75 |
50 |
28 |
32 |
350 |
600 |
**Вредные вещества В1 и В2. обозначены цифрами, соответствующими их порядковому номеру в таблице 5.
14
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
Характеристики обращающихся веществ |
|||||
Наименова- |
Химичес- |
Моля |
ПДК |
Токсическое |
|
ние |
кая |
рная |
мг/м3 |
воздействие на |
|
вещества |
формула |
масса |
|
человека |
|
1. Аммиак |
NH3 |
17,03 |
|
Раздражает |
|
|
|
|
20,0 |
дыхател. пути |
|
2.Диоксид серы |
SO2 |
64,06 |
1,0 |
Раздражает |
|
|
|
|
|
дыхател. пути |
|
3.Мышьяковис- |
AsH3 |
77,94 |
0,1 |
Яд крови |
|
тый водород |
|
|
|
|
|
4.Оксид азота |
NO |
30,01 |
5,0 |
Яд крови |
|
5.Формальдегид |
HCHO |
30,03 |
0,5 |
Cенсибили- |
|
|
|
|
|
зирующее |
|
|
|
|
|
(аллерген) |
|
6.Фтористый |
|
|
|
Раздражает |
|
водород |
HF |
20,01 |
0.5 |
дыхател. пути |
|
7.Оксид углерода |
СО |
28,01 |
20,0 |
Яд крови |
|
8. Ацетон |
CH3COCH3 |
58,08 |
200 |
Поражает ЦНС |
|
9 Стирол. |
C6H6-CH=CH2 |
104,15 |
5,0 |
Поражает |
|
|
|
|
|
печень |
|
10.Трифторхлор- |
|
|
|
Поражает |
|
этилен |
CF2=CFCl |
116,48 |
0,5 |
почки |
|
11.Дихлорэтан |
CH2ClCH2Cl |
98,97 |
10,0 |
Поражает |
|
|
|
|
|
печень |
|
12. Бензол |
С6Н6 |
78,0 |
50 |
Поражает ЦНС |
|
13. Хлорметан |
CH3Cl |
50,49 |
5,0 |
Поражает |
|
|
|
|
|
,печень, почки |
|
14. Толуол |
С:6Н5СН3 |
92,14 |
50 |
Поражает ЦНС |
|
15.Четыреххлорис- |
|
153,84 |
|
Поражает |
|
тый углерод |
CCl4 |
|
20 |
печень |
|
16. Хлор |
Cl2 |
70,91 |
1,0 |
Поражает |
|
|
|
|
|
дыхател. пути |
|
Таблица 6
Коэффициенты негерметичности оборудования и газопроводов
|
|
Коэффициенты |
Оборудование |
Среда оборудования |
негерметичности |
|
|
т,ч-1 |
1. Все технологическое |
|
|
оборудование, |
Токсичная |
0,1 10 -2 |
работающее под |
|
|
давлением: |
|
|
1.1. Вновь |
Токсичная и пожаро- |
|
установленное |
взрывоопасная |
0,2 10 -2 |
|
|
|
1.2. Подвергающееся |
Токсичная и пожаро- |
|
повторному испытанию |
взрывоопасная |
0,5 10 -2 |
2. Трубопроводы для |
|
|
горючих, токсичных и |
|
|
сжиженных газов: |
|
|
2.1 Цеховые |
Токсичная и горючая |
0,5 10 -2 |
|
Прочие горючие газы |
|
|
|
0,1 10 -2 |
2.2 межцеховые |
Токсичная и горючая |
0,1 10 -2 |
|
Прочие горючие газы |
0,2 10 -2 |
Методические указания к задаче №2
Требуемое количество воздуха для общеобменной вентиляции при выделении i-го вредного вещества LBBi определяется по формуле:
LBBi= |
Gi |
, м3 / ч, |
(3) |
|
СПДК СПР |
||||
|
|
|
||
где Gi – количество выделившегося i-го |
вредного вещества, |
|||
мг/ч:
– предельно допустимая концентрация i-го вредного вещества, мг/м3;
СПР – концентрация i-го вредного вещества в приточном воздухе,
мг/м3: (СПР = 0,3 СПДК);
Количество вредного вещества Gi, выделяющегося из аппарата или трубопровода, работающих под внутренним избыточным давлением, рассчитывается по формуле
16
Gi 3,57 10 -2 n m p V |
|
M |
|
, кг/ч, |
(4) |
|
T |
||||||
|
|
|
|
|
где n – коэффициент запаса, учитывающий возможное ухудшение герметичности оборудования и трубопроводов в период эксплуатации (n 1,5…2);
m – коэффициент негерметичности оборудования и трубопроводов, принимается по таблице 6.
При выполнении задания считать, что рассматриваются новое оборудование и цеховые трубопроводы;
p – избыточное давление в аппарате или трубопроводе, кПа;
V – объем оборудования или трубопровода, занимаемый газовой (паровой) фазой, м3;
T – абсолютная рабочая температура газа или пара в аппарате или трубопроводе, К;
М – молярная масса газа (пара), кг/кмоль.
По формуле (4) определяются количество каждого вредного вещества, выделяющегося из аппаратов и трубопроводов и путем их суммирования определяются величины G1 и G2. (массы веществ).
После этого по формуле (3) определяются величины LB1 и LB2,т.е. расходы воздуха, требуемые для устранения вредного воздействия выделяющихся вредных веществ на работающих.
По таблице 5 определяем вид действия вредных веществ (однонаправленное или разнонаправленное) и находим расчетную величину требуемого расхода воздуха Lрасч.
В случае, если вредные вещества оказывают однонаправленное действие значение Lрасч равно суммарной величине LВ1 и LВ2 , при разнонаправленном действии за Lрасч принимаем наибольшую из величин L В1 и LB2
Контрольные вопросы
1. Назовите основные факторы, определяющие токсический эффект химических веществ.
2.Острые и хронические отравления.
3.Что определяет выбор средств индивидуальной защиты.
4.Основные меры защиты работающих от воздействия вредных
веществ.
17
3. Поражение органов дыхания
Основным путем поступления в организм промышленных химических веществ являются легкие. Преимущественно поражение органов дыхания возникает при остром ингаляционном воздействии токсичных веществ раздражающего действия. При этом возможно развитие острого токсического бронхотрахеита, острого токсического бронхита, острого токсического отека легких, острой токсической пневмонии.
Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.
Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные, малотоксичные.
Эффект токсического действия различных веществ зависит от попавшего в организм количества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами).
Задача №3
В производственном помещении размерами А х В х Н, имеются:
- D дверей (1,85 х 2,15,м); - W окон (2,10 х 1,55,м).
Бригада маляров из n человек проводит окраску стен. При этом M человек проводят окраску с помощью кистей, а остальные - методом распыления. Производительность одного рабочего при окраске кистью 12 м2/ч, при распылении – 50 м2/час, содержание летучих материалов в краске составляет 35%.
Предельно допустимая концентрация вредных веществ, выделяющихся при окраске равна 6 мг/м3.
Требуется определить:
1)время, необходимое для выполнения работы;
2)время, в течение которого работа может вестись без использования СИЗ.
Для расчетов использовать таблицу 7 и методические указания к задаче.
18
Методические указания к задаче №3
Время, требуемое для выполнения работы, определяем, исходя из общей площади стен, требующей окраски, учитывая численность бригады и производительность ее работников.
Количество вредных веществ, выделяющихся с окрашенных поверхностей, Gвв, мг/ч, рассчитывается по формуле
GBB 10 a qм m n,
где а – производительность одного рабочего, м2/ч;
qм – расход лакокрасочных материалов на единицу площади окрашиваемой поверхности, т/м3 (0,6 кг на 1м3);
m – содержание летучих компонентов в краске, %; n – численность рабочих.
Зная объем помещения и количество выделившихся вредных веществ рассчитываем их концентрацию в воздухе помещения. Путем сравнения этой концентрации с ПДК в определенные промежутки времени необходимо определить время, когда концентрация вредных веществ начнет превышать ПДК.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
|
|
Исходные данные к задаче №3 |
|
|
||||
Ва |
Помещение, м |
|
Количество |
|
|
||||
ри |
|
|
|
|
Дверей, |
Окон, |
Человек |
Работников, |
|
ан |
|
|
|
|
D |
W |
в брига |
использующ |
|
Дли- |
Шири |
|
Высо |
|
|||||
ты |
на А |
на, В |
|
та, Н |
|
|
де, |
их кисти, M, |
|
|
|
|
|
|
|
|
n, чел. |
чел. |
|
1 |
24 |
12 |
|
3,6 |
2 |
4 |
3 |
- |
|
2 |
42 |
24 |
|
4,8 |
3 |
6 |
6 |
4 |
|
3 |
36 |
18 |
|
4,2 |
2 |
4 |
4 |
2 |
|
4 |
48 |
24 |
|
6,2 |
4 |
6 |
6 |
4 |
|
5 |
40 |
14 |
|
4,2 |
2 |
6 |
6 |
3 |
|
6 |
24 |
16 |
|
3,6 |
2 |
4 |
3 |
1 |
|
7 |
32 |
14 |
|
4,2 |
2 |
5 |
4 |
3 |
|
8 |
42 |
20 |
|
3,6 |
3 |
6 |
5 |
3 |
|
9 |
48 |
26 |
|
4,8 |
4 |
8 |
6 |
2 |
|
10 |
40 |
18 |
|
4,6 |
2 |
6 |
5 |
4 |
|
11 |
36 |
22 |
|
3,6 |
2 |
5 |
6 |
5 |
|
12 |
46 |
24 |
|
3,8 |
3 |
5 |
6 |
1 |
|
13 |
52 |
32 |
|
6,2 |
4 |
8 |
8 |
5 |
|
14 |
48 |
36 |
|
4,5 |
4 |
6 |
5 |
4 |
|
19
Окончание табл. 7
15 |
24 |
14 |
3,2 |
2 |
4 |
3 |
- |
16 |
24 |
12 |
3,6 |
2 |
4 |
3 |
- |
17 |
42 |
24 |
4,8 |
3 |
6 |
6 |
4 |
18 |
36 |
18 |
4,2 |
2 |
4 |
4 |
2 |
19 |
48 |
24 |
6,2 |
4 |
6 |
6 |
4 |
20 |
40 |
14 |
4,2 |
2 |
6 |
6 |
3 |
21 |
24 |
16 |
3,6 |
2 |
4 |
3 |
1 |
22 |
32 |
14 |
4,2 |
25 |
5 |
4 |
3 |
23 |
42 |
20 |
3,6 |
36 |
6 |
5 |
3 |
24 |
48 |
26 |
4,8 |
48 |
8 |
6 |
2 |
25 |
40 |
18 |
4,6 |
26 |
6 |
5 |
4 |
Контрольные вопросы
1.Понятие о вредном веществе или яде
2.Какие вещества вызывают поражение органов дыхания при остром ингаляционном воздействии.
3.Как в соответствии показателями токсикометрии классифицируют вредные вещества.
4.Какими показателями характеризуется токсическое действие вредных веществ.
4.Основные параметры токсикометрии,
используемые при расчетах
ПДКр.з – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта концентрация не вызывающая у работающих при ежедневном вдыхании в пределах 8 часов в течение всего рабочего стажа заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований непосредственно в процессе работы или в отдаленные сроки. Рабочей зоной считается пространство, высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.
ПДКсс – среднесуточная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3.
ПДКмр – максимальная разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3.
20
