Определение содержания пыли в воздухе гравиметрическим методом

Описание установки

Определение концентрации пыли гравиметрическим методом проводят на специальной установке ОТ-1 (рис.2.2). Через фильтр из фильтрационной ткани протягивается некоторый объём запылённого воздуха с определённой скоростью, при которой выполняется условие изокинетичности, т.е. скорость воздуха перед аллонжем равна начальной скорости в аллонже (аллонж – патрон для установки фильтра).

Рисунок 2.2 – Внешний вид установки ОТ-1:

1 – пылевая камера; 2 – приборный отсек; 3 – передняя стенка камеры; 4 – бункер-дозатор; 5 – ручка дозатора; 6 – смотровое стекло; 7 – отверстие для взятия пробы воздуха; 8 – аспиратор; 9 – патрон с фильтром

Содержащаяся в воздухе пыль полностью оседает на фильтре. По разности массы фильтра до и после отбора пылевой пробы и количеству отфильтрованного воздуха определяется массовая концентрация пыли (мг/м³).

В данном лабораторном исследовании распыление пыли в пылевой камере и одновременно просасывание запылённого воздуха через фильтр осуществляется с помощью аспиратора.

В пылевой камере (1), которая имитирует рабочее помещение, с помощью вентилятора создаётся запылённость воздуха. Для этого в камеру через дозатор помещается навеска пыли, которая в ходе экспериментов раздувается потоком воздуха от вентилятора. Двигатель вентилятора вынесен в приборный отсек (2), примыкающий к пылевой камере. Передняя стенка камеры (3) – откидная, уплотняемая, изнутри на ней находится бункер-дозатор (4) с навеской пыли, который выполнен быстроразъёмным для замены пыли. При повороте ручки дозатора (5) на один щелчок в бункер вводится порция пыли. На правой стенке установлен фонарь, испускающий световой луч вдоль прозрачного стекла (6), через которое можно визуально наблюдать наличие пыли в камере.

На передней стенке камеры имеется отверстие (7) для взятия пробы воздуха. В нерабочем положении оно закрыто пробкой. В приборном отсеке находится аспиратор (8) для взятия пробы воздуха, органы электроуправления, электроаппаратура. Установка заземляется. Для взятия пробы воздуха и определения концентрации запылённости массовым методом служит патрон (9) с бумажным фильтром. При взятии пробы патрон устанавливается в отверстие камеры.

При выполнении работы используются следующие приборы: часы с секундной стрелкой, торсионные весы и фильтры типа АФА-ВП-10.

Порядок выполнения работы

1) Взвесьте фильтр (с калькой!) на торсионных весах (рис.2.3) с точностью до 1 мг.

2) Вставьте фильтр без кальки в патрон, а аллонж – в воздухозаборное отверстие пылевой камеры.

3) Включите одновременно аспиратор и отметьте по часам начало просасывания воздуха. Время аспирации и скорость просасывания воздуха задаёт преподаватель или лаборант.

4) Извлеките фильтр из патрона и взвесьте (с калькой!).

5) Измерьте температуру воздуха и барометрическое давление.

6) Проведите расчёт концентрации пыли (С_п, мг/м³) в воздухе по формулам:

С_п = (М₂ – М₁) / V₀ (2.1)

где М₁ – масса фильтра до отбора пробы, мг; М₂ – масса фильтра после отбора пробы, мг; V₀ – объём воздуха, протянутого через фильтр, приведенный к нормальным условиям, м³:

V₀ = (273 B V_t) / 760 T (2.2)

где В – барометрическое давление, мм рт. ст.; Т – температура воздуха, К; V_t – объем воздуха, протянутого через фильтр при температуре Т и давлении В, м³:

V_t = (Q t) / 1000 (2.3)

где Q – объёмная скорость пробоотбора, л/мин; t – продолжительность отбора пробы, мин.

Таким образом:

С_п = 2780 Т (М₂ – М₁) / Q t B (2.4)

7) Рассчитайте пылевую нагрузку (ПН) на органы дыхания.

ПН на органы дыхания рабочего (или группы рабочих, если они выполняют аналогичную работу в одинаковых условиях) рассчитывается, исходя из фактических среднесменных концентраций АПФД в воздухе рабочей зоны, объема легочной вентиляции (зависящего от тяжести труда) и продолжительности контакта с пылью:

ПН = С_п N S q (2.5)

где C_п – фактическая среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м³; в данной работе принять равной экспериментальной массовой концентрации пыли (протокол 2.2); N – число рабочих смен в календарном году; N = 250; S – количество лет контакта с АПФД; S = 25 лет; q – объем легочной вентиляции за смену, зависящий от категорий работ по уровню энергозатрат, м³; для работ категории Iа-Iб q= 4 м³.

8) Рассчитайте контрольный уровень пылевой нагрузки (КПН) по формуле:

КПН = ПДК_рз N S q (2.6)

где ПДК_рз – среднесменная предельно допустимая концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м³; принимается по табл.2.2.

9) Результаты работы оформите протоколом 2.2.

Протокол 2.2

№	Наименование показателя	Единица измерения	Значение показателя
	Наименование пыли	---
	Температура воздуха T	К
	Барометрическое давление B	мм рт. ст.
	Масса чистого фильтра M₁	мг
	Масса запылённого фильтра M₂	мг
	Объёмная скорость пробоотбора Q	л/мин
	Время пробоотбора t	мин
	Массовая концентрация пыли C_п	мг/ м³
	ПДК_р.з. (из табл.1.2.)	мг/ м³
	Класс опасности (из табл.1.2)	---
	Кратность превышения ПДК (C_п / ПДК_рз)	раз
	Пылевая нагрузка ПН на органы дыхания	---
	Контрольный уровень пылевой нагрузки КПН	---
	Кратность превышения КПН (ПН/КПН)	раз

Таблица 2.2 –Предельно допустимые концентрации некоторых аэрозолей, преимущественно фиброгенного действия, в воздухе рабочей зоны

№	Вещество	ПДК_рз, мг/м³	Класс опасности
	Диатомит. Кремнеземсодержащие пыли: диоксид кремния кристаллический, кварц, кристобалит, тридимит, при содержании его в пыли свыше 70%
	Силикаты и силикатсодержащие пыли: асбесты; асбестопородные пыли; пыли природных минеральных веществ при содержании в них асбеста:
более 20%	0,5
от 10 до 20 %
менее 10 %
асбестоцемент
	Сажи черные промышленные с содержанием бенз(а)пирена не более 35 мг/кг

⇐ Назад