Максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени называется верхним пределом воспламенения

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАГАЗОВАННОСТИ

ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Цель работы:

  1. Изучение линейно-колориметрического метода анализа загазованности воздушной среды.
  2. Ознакомление с принципом нормирования содержания вредных веществ в воздухе.
  3. Ознакомление с методом оценки пожаровзрывной безопасности в производственных условиях.

 

Теоретическая часть

Одним из необходимых условий здорового высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха в рабочих помещениях.

Вредное вещество – это вещество, которое в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящих и последующих поколений.

Характерным воздействием на организм человека таких производственных загрязнений, как пары соляной кислоты, бензин, хлор, сернистый газ, аммиак является, прежде всего, раздражение и заболевание дыхательных путей и глаз (конъюнктивит), возникновение различных кожных заболеваний (дерматиты), а при действии паров металлов (меди, цинка, магния и др.) развивается так называемая литейная лихорадка

При нормировании содержания вредных веществ в воздухе по ГОСТ 12.1.005-88 они дополнительно делятся на:

n вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля над их содержанием в воздухе;

n вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях;

n канцерогены, вещества, способные вызывать злокачественные новообразования (рак);

n аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.

По действию на человека вредные химические вещества (факторы) подразделяются на:

§ общетоксические - вызывающие отравление клеток всего организма (оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк и его соединения и др.);

§ раздражающие - вызывающие патологические раздражения и отеки слизистых оболочек дыхательных путей и глаз (хлор, аммиак, сернистый газ, оксиды азота, фтористый водород, ацетон);

§ сенсибилизирующие - повышающие реактивную чувствительность клеток и тканей (ряд органических соединений, растворителей на основе нитро- и нитразосоединений);

§ канцерогенные - вызывающие раковые заболевания (бен(а)пирен и другие углеводороды, никель и его соединения, окислы хрома, асбест, амины и др.);

§ мутагенные - вызывающие патологическую мутацию путем изменения наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества др.);

§ влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, марганец, стирол, радиоактивные вещества и др.).

Для оценки качества воздушной среды в ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76 введено понятие предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны и классы опасности веществ.

ПДК- это такая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, которая в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа, не вызывает отклонений в состоянии здоровья работающих, а также не влияет на настоящее и будущие поколения, обнаруживаемые современными методами исследований. Единицей измерения ПДК является мг/м3.

В соответствии с указанным выше ГОСТом установлены ПДК для более чем 1300 вредных веществ. Еще приблизительно для 500 вредных веществ установлены ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

В зависимости от ПДК, средней смертельной концентрации в воздухе и других показателей все вредные вещества подразделяются на следующие четыре класса опасности:

1-й - вещества чрезвычайно опасные;

2-й – вещества высоко опасные;

3-й – вещества умеренно опасные;

4-й- вещества малоопасные.

Однако, следует иметь в виду, что класс опасности не определяет характер воздействия. При больших концентрациях, превышающих ПДК вещества малоопасные (4-й класс) могут вызвать острые и смертельные отравления.

Для контроля содержания вредных газов в воздухе рабочей зоны и атмосфере применяются различные методы анализа.

По способу получения данных они делятся на:

- лабораторные,

- экспрессные,

Автоматические.

Лабораторныеметоды сводятся к отбору проб воздуха и разборке результатов.

Приэкспрессномметоде используются газоанализаторы, позволяющие осуществлять мгновенный контроль содержания вредных паров и газов. Автоматическиеметоды сводятся к снятию показаний с приборов.

По своей физической и химической сущности методы анализа подразделяются на:

– лазерный,

– фотоколориметрический,

– электрохимический,

– кондуктометрический,

– химиолюминисцентный,

– оптико-абсорбционный,

– линейно-колориметрический и др.

Кроме профессиональных заболеваний и отравлений, наличие некоторых вредных газов и паров в воздухе рабочей зоны создает предпосылки для пожара и взрыва на производстве и отрицательно действует на расходные материалы и технологическое оборудование.

Основными показателями пожарной опасности, определяющими критические условия возникновения и развития процесса горения, являетсятемпература самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения.

Температура воспламенения характеризует минимальную температуру вещества или материала, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающиеся возникновением пламенного горения.

Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называется нижним концентрационным пределом воспламенения.

Максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени называется верхним пределом воспламенения.

Отечественная система оценки пожарной опасности веществ и материалов регламентируется ГОСТ 12.1.044-84 "Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения".

 

Приборы и приспособления

В данной работе используется линейно-колориметричекий метод анализа с использованием универсального газоанализатора упрощенного типа УГ-2, предназначенного для определения в воздухе производственных помещений концентрации вредных газов (паров) при следующих условиях:

à содержание пыли не более 40 мг/м3

à давление от 740 до 780 мм рт.ст.

à относительная влажность не более 90%

à температура от 10 до 30°С

Универсальный газовый анализатор УГ-2, серийно выпускаемый промышленностью, позволяет определить концентрацию 16 газов и паров, в том числе таких распространенных, как аммиак, ацетон, бензин, бензол, толуол и др.

Принцип работы газоанализатора УГ-2 основан на прокачке воздуха, содержащего вредные газы (пары) через индикаторную трубку воздухозаборным устройством.

Для экспрессного анализа (измерения) содержания вредных веществ в воздухе, в промышленных выбросах предприятий, в выхлопах автомобилей, в атмосфере широко используется, также, аспиратор сильфонный АМ-5М. Сильфон данного аспиратора предназначен для прокачки исследуемой газовой смеси с вредным веществом через индикаторные трубки конкретных типов, анализируемых газовых сред.

Аспиратор представляет собой сильфонный насос ручного действия, работающий на всасывание воздуха за счет предварительно сжатого сильфона и выброса воздуха из сильфона через клапан при сжатии пружины.

Индикаторная трубкадля измерения концентрации веществ в парогазовых смесях предназначена для:

• контроля воздуха рабочей зоны;

• контроля промышленных выбросов в атмосферу;

• контроля производственных и технологических процессов;

• химическая разведка при чрезвычайных ситуациях в случаях химических и экологических аварий;

• геологическая разведка;

• химический контроль на пожаро- и взрывоопасных объектах.

На индикаторной трубке указаны:

• вид анализируемого газа (вещества);

• объем воздуха, который необходимо прокачать через трубку;

• количество циклов аспираций (в случае применения меховых аспираторов);

• индикаторная шкала.

Изменение цвета индикаторного порошка в трубке происходит вследствие реакции, возникающей между анализируемым газом (паром) и реактивом наполнителя индикаторной трубки (колориметрический от англ. color). Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке прямо пропорциональна концентрации анализируемого газа в воздухе(поэтому название линейно-)и измеряется по шкале, отградуированной в мг/м3. При проведении анализа объемы воздуха, которые необходимо прокачать через индикаторную трубку (они указанны на самой трубке V= 600…) и на головке штока УГ-2, должны совпадать.

Проведение анализа

• При открытой крышке воздухозаборного устройства, отвести фиксатор и вставить шток (с числом, соответствующим объему прокачиваемого воздуха, указанным на головке штока) в направляющую втулку так, чтобы наконечник фиксатора скользил по канавке штока.

• Давлением руки на головку штока сжать сильфон до тех пор, пока наконечник фиксатора не совпадет с верхним углублением на канавке штока, фиксируя сильфон в сжатом положении (до щелчка).

• Конец резиновой трубки соединить со стеклянной трубкой заполненной индикаторным порошком, другой конец трубки ввести в испытуемую воздушную среду

• Слегка надавливая рукой на головку штока, другой рукой отвести фиксатор. Как только начал двигаться шток, фиксатор отпустить. В это время испытуемый воздух просасывается через индикаторную трубку. По истечении нескольких секунд наконечник фиксатора войдет в нижнее углубление канавки штока (слышен щелчок) и движение штока прекратиться.