Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тихоокеанский государственный университет»
Исследование параметров и состава воздушной среды
Методические указания к выполнению лабораторной работы
для студентов всех специальности
Хабаровск
Издательство ТОГУ
2009
Цель работы: освоение методов анализа воздушной среды в производственных
помещениях, методик определения параметров микроклимата и концентрации
пыли в воздухе рабочей зоны; оценка состава и параметров воздушной среды в
соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96 и ГН 2.2.5.1313-03.
Общие сведения
Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного
труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических
условий в рабочей зоне. Рабочая зона – пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, где расположены рабочие места.
Если труд человека протекает в помещении, то метеорологические условия, которые определяются совокупностью физических факторов, таких как
температура, относительная влажность, скорость движения воздуха, интенсивность теплового облучения, давление, оказывающих преимущественное воздействие на терморегуляцию человека, принято называть микроклиматом помещения (рис.1.).
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ МИКРОКЛИМАТ
С повышенной
влажностью
Комфортный
Операторские
помещения
сборочного
цеха
Нагревающий
Переменный
Работа на
открытом
воздухе
При низкой и
нормальной
температуре
При
повышенной
температуре
Гальванические цеха
Окрасочные
цеха
Охлаждающий
С преобладанием
радиационного
тепла
С преобладанием
конвекционного
тепла
С субизометрической температурой воздуха
С низкой
температурой
воздуха
Прокатные,
литейные цеха
Турбинные,
химические цеха
От + 10 °С до -10 °С
Ниже -10 °С
Рис. 1. Виды производственного микроклимата
3
Все жизненные процессы в организме человека сопровождаются образованием теплоты, количество которой меняется от 67–100 Дж/с (в состоянии покоя) до 550–700 Дж/с (при очень тяжелой работе).
Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемое тепло должно отводиться в окружающую среду так, чтобы
температура тела оставалась постоянной.
Совокупность физиологических процессов, протекающих внутри организма, и процессов обмена с окружающей средой, обеспечивающих постоянство
температуры тела человека (36,6  0,6), оС, называется терморегуляцией организма. Зависимость субъективных ощущений человека от параметров рабочей
среды показана в табл. 1.
Таблица 1
Зависимость субъективных ощущений человека от параметров рабочей зоны
Температура
воздуха, оС
21
Относительная
влажность воздуха, %
40
75
85
90
Субъективные
ощущения
Наиболее приятное состояние
Хорошее, спокойное состояние
Отсутствие неприятных ощущений
Усталость, подавленное состояние
24
20
65
80
100
Отсутствие неприятных ощущений
Неприятные ощущения
Потребность в покое
Невозможность выполнения тяжелой работы
30
25
50
65
80
90
Неприятные ощущения отсутствуют
Нормальная работоспособность
Невозможность выполнения тяжелой работы
Повышение температуры тела
Опасность для здоровья
Если существует соответствие между количеством выделяемой теплоты и
охлаждающей способностью среды, то человек испытывает состояние комфорта, а сочетание параметров микроклимата в этом случае является оптимальным.
4
Допустимыми параметрами являются сочетания количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на
человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения
теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов
терморегуляции и не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей.
Оптимальные и допустимые параметры микроклимата устанавливает
СанПиН 2.2.4.548-96 в зависимости от периода года и категории тяжести работ
(прил., табл. I, IV).
Согласно СанПиН 2.2.4.548-96 год разбивается на два периода: теплый и
холодный.
Теплый период – это период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 °С.
Холодный период – это период года, характеризуемый среднесуточной
температурой наружного воздуха, равной +10 °С и ниже.
Категория тяжести работ устанавливается в зависимости от энергозатрат
организма на выполнение работ (табл. 2).
В теплый период следует учитывать температуру в рабочей зоне, в зависимости от которой устанавливается верхняя граница допустимой влажности и
скорость движения воздуха, а также наличие теплового облучения, влияющего
на величину допустимых температур (прил., табл. IV, примечания).
В зависимости от времени пребывания на рабочем месте выделяют постоянное и непостоянное рабочее место.
Постоянное рабочее место – это место, на котором работающий находится
большую часть своего рабочего времени (более 50 %) или более двух часов непрерывно.
Непостоянное рабочее место – это место, на котором рабочий находится
меньшую часть рабочего времени (менее 50 % или двух часов непрерывно).
5
Таблица 2
Категории тяжести работ
Категория тяжести работ
I – легкие
Iа
Iб
Энергозатраты,
Дж/с
(ккал/ч)
До 139
(до120)
140–174
(121–150)
II – средней тяжести
IIа
175–232
(151–200)
IIб
233–290
(201–250)
III – тяжелые
Более 290
(более 250)
Характер работ
К категории Iа относятся работы, производимые
сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производстве, в сфере управления
и т. п.)
К категории Iб относятся работы, производимые
сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением
(ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в
различных видах производства и т. п.)
К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг)
изделий или предметов в положении стоя или сидя,
требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.)
К категории IIб относятся работы, связанные с
ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до
10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим
напряжением (ряд профессий в механизированных
литейных, прокатных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических
предприятий и т. п.)
К категории III относятся работы, связанные с постоянным передвижением, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и
требующих значительных усилий (ряд профессий в
литейных, прокатных, кузнечных, термических,
сварочных цехах машиностроительных предприятий)
Важным фактором, определяющим условия труда, является состав воздуха
рабочей зоны.
Чистый воздух содержит: О2 – 20,95 %, N2 – 78,8 %, СО2 – 0,03 %, Не – 0,93
%, прочих газов 0,01 %. Технологические процессы на производстве часто сопровождаются выделением в воздух рабочей зоны веществ в виде газов, паров,
пылей, которые, воздействуя на организм человека, вызывают различные забо6
левания.
Вредные вещества – вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания
или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Вредные вещества делятся на токсичные (яды) и вещества фиброгенного
действия (пыли).
Ядом называется вещество, которое проникает в организм, вступает во
взаимодействие с его тканями и в небольших количествах при обыкновенных
условиях вызывает отклонения в состоянии здоровья или отравления.
Пыли — совокупность мельчайших частиц твердого вещества, находящихся во взвешенном состоянии, образующихся на производстве при дроблении и
размоле твердых веществ, при обработке изделий абразивными инструментами
и т. д. Пыль, взвешенная в воздухе, носит название аэрозоля.
Вредное вещество может оказывать местное и общее действие на организм
человека. При местном воздействии поражаются отдельные участки тела. При
общем воздействии вещества, попадая в организм (с пищей, ингаляционно, через кожу), разносятся кровью и оказывают на него воздействие.
По
характеру
воздействия
на
организм
человека
вредные
вещества подразделяются:
- на общетоксичные – вызывающие отравление всего организма;
- раздражающие – вызывающие
раздражение дыхательного тракта;
- канцерогенные – вызывающие раковые заболевания;
- мутагенные – приводящие к изменению наследственности;
- фиброгенные – вызывающие разрастание тканей.
Степень опасности вещества определяется его составом, структурой, концентрацией,
временем
воздействия,
агрегатным
состоянием,
физико-
химическими свойствами (растворимость, летучесть, дисперсность и т. д.).
7
По дисперсности различают видимую (более 10 мкм), микроскопическую
(от 10 до 0,25 мкм) и ультрамикроскопическую пыль (менее 0,25 мкм). Наиболее опасна микроскопическая пыль, так как она чаще всего задерживается в
тканях.
По форме пылинки бывают окатанные, остроугольные, игольчатые и т. д.
Пылинки могут нести электрический заряд, иметь нескомпенсированную физическую активность.
От концентрации пыли в воздухе зависит количество ее попадания в организм за определенное время, поэтому ГН 2.2.5.1313-02 устанавливает предельно допустимую концентрацию ( ПДК ) для различных веществ в зависимости от
токсичности.
ПДК – это такая концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8
часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение
всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Состав воздушной среды отвечает требованиям ГН 2.2.5.1313-02, если фактическое содержание вредного вещества не превышает его ПДК (Кфакт  ПДК).
В случае присутствия в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ
необходимо учитывать характер их действия на организм.
При разнонаправленном действии веществ фактическая концентрация каждого вещества не должна превышать его ПДК (К1  ПДК1; К2  ПДК2;
К3  ПДК3 и т. д.).
В случае однонаправленного действия веществ сумма отношений фактических
концентраций
к
ПДК
не
должна
Кп
К1
К2

 ... 
 1.
ПДК1 ПДК2
ПДКп
8
превышать
единицу:
Используемые приборы и методики измерений
Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте 1 м от пола или рабочей площадки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м – при работах, выполняемых стоя. Измерение температуры воздуха производят с помощью термометров ртутных (при температуре выше 0 оС) и спиртовых (при температуре ниже 0 °С). Для установления
наибольшей и наименьшей температуры воздуха в тот или иной период времени пользуются максимальными или минимальными термометрами. Кроме того,
температуру воздуха измеряют и регистрируют с помощью термографов и парных термометров, термоанемометров.
Измерение влажности воздуха проводят с помощью психрометров, гигрометров, термогигрографов. Как правило, определяется относительная влажность, не зависящая от температуры воздуха.
Относительная влажность – это отношение абсолютной влажности к максимальной (%).
Абсолютная влажность – упругость водяных паров, выраженная в паскалях или масса водяных паров в граммах, фактически находящихся в 1 м 3 воздуха при данной температуре.
Максимальная влажность – это упругость или масса водяных паров, способных насытить 1 м3 воздуха при данной температуре.
Психрометры бывают стационарными (типа Августа) и переносными (типа
Ассмана).
Психрометр Ассмана состоит из двух ртутных термометров, сухого и
влажного, со шкалой на 50 °С. В головке прибора помещается вентилятор, просасывающий воздух мимо шариков термометров с постоянной скоростью, исключая действие теплового излучения. Показания влажного и сухого термометра позволяют определить относительную влажность по номограмме или таблице (прил., рис. I, табл. II).
Определение величины атмосферного давления производят барометрами9
анероидами, действие которых основано на свойстве мембранной анероидной
коробки деформироваться при изменении атмосферного давления.
Для определения скорости движения воздуха используют крыльчатые (при
скоростях 0,3–5,0 м/с) и чашечные (при скоростях 1–50 м/с) анемометры, кататермометры и термоанемометры (при скоростях менее 0,3 м/с). Погрешность
измерений не должна превышать 0,05 м/с в диапазоне скоростей 0–0,5 м/с и
 0,1 м/с в диапазоне более 0,5 м/с. Крыльчатый (АСО-3) и чашечный (МС-I3)
анемометры предназначены для измерения средней скорости направленного
воздушного потока в промышленных условиях.
На оси прибора укрепляют 4 полушария – чашечки (чашечный анемометр)
или крыльчатку (крыльчатый анемометр), ось посредством зубчатой передачи
соединяют со счетчиком оборотов прибора. При измерении сначала дают чашечкам или крыльчаткам набрать постоянную для данной скорости движения
воздуха скорость вращения при выключенном счетчике и записывают его показания, затем включают счетчик одновременно с секундомером, и в течение определенного времени (  = 1–2 мин) счетчик фиксирует число оборотов. При
замерах ось чашечного анемометра должна быть перпендикулярна к направлению движения воздушного потока, а ось крыльчатого анемометра – параллельна ему. При истечении времени замера счетчик выключают и определяют число
оборотов оси в 1 с:
n
с2  с1

,
где с1 и с2 – начальное и конечное показания счетчика, обороты;
 – время экспозиции, с.
Скорость движения воздуха пропорциональна числу оборотов крыльчатки
(прил., рис. II, III).
Запыленность
воздуха
определяется
массовым
или
счетным
методом.
При массовом методе используют переносную ротационную установку
10
ПРУ-4 (рис. 2).
5
Рис. 2. Схема лабораторной установки:
1 – исследуемое помещение (камера, бокс); 2 – аллонж; 3 – взвешенный
фильтр; 4 – соединительный шланг; 5 – ПРУ-4; 6 – ротаметр (для измерения расхода воздуха)
ПРУ-4 состоит из электромотора, который приводит в движение ротор, ротационной воздуходувки , четырех ротаметров со шлангами и аллонжами.
В аллонж, устанавливаемый в зоне дыхания на обследуемом рабочем месте, вставляется чистый взвешенный фильтр. При включении ПРУ-4 через
фильтр просасывается загрязненный воздух из камеры, имитирующей производственное помещение. При этом пыль оседает на фильтре, а очищенный воздух выбрасывается наружу. Масса пыли m определяется по разности масс запыленного m2 и чистого m1 фильтра (устанавливаемых путем взвешивания).
Расход воздуха ( Q ) фиксируется по нижней точке шарика ротаметра при его
спокойном положении.
Концентрация пыли в воздухе рассчитывается по формуле
К
m m2  m1

.
V
Q  1
11
(При оценке состава воздушной среды объѐм приводится к нормальным условиям (t = 20 oC, P = 101,3 кПа))
Порядок выполнения работы
1. При помощи пипетки увлажнить ткань влажного термометра, держа психрометр вертикально головкой вверх во избежание заливания водой гильзы и головки прибора.
2.Завести
ключом
механизм
прибора
до
отказа
(или
включить
в
сеть) и поместить данный прибор в исследуемую точку (рабочее место).
3. Через 3–5 мин снять показания сухого tc и влажного tв термометра. По сухому
термометру определяется температура рабочей зоны.
4. Записать показания в протокол измерений (табл. 3).
5. Определить по таблице (прил., табл. II) и номограмме (прил., рис. I) относительную влажность, записать значения в протокол (табл. 3).
6. По барометру определить атмосферное давление. Занести в протокол (табл. 3).
7. Определить скорость движения воздуха на рабочем месте при включенном
вентиляторе. Принцип действия и устройство анемометра см. на с. 10.
8. Включить ПРУ-4 без фильтра и с помощью регулятора ротаметра установить
заданный расход воздуха (табл. 6, варианты заданий). Отключить ПРУ.
9. Взвесить на аналитических весах чистый фильтр (m1) с точностью до 0,1 мг.
10. Взвешенный фильтр закрепить в аллонж и установить в камеру.
11. Включить ПРУ-4 и в течение заданного времени (табл. 6, варианты заданий)
производить отбор пробы. Выполнить замеры для двух условий: 1) в камере; 2)
в аудитории.
12. В процессе отбора пробы записать значение расхода воздуха по показанию
шкалы ротаметра в протокол (табл. 5).
13. Отключить прибор. Вынуть фильтр, взвесить его и записать массу m2 в протокол (табл. 5).
14. Произвести необходимые вычисления для определения концентрации пыли:
12
Кф = m / V , где ∆m = m2 – m1; V = Q · τ.
15. Пересчитать концентрацию пыли для нормальных условий (t = 20 0C,
P0 = 101,3 кПа): Кф = m /V0 , где V0 = V · 293 · P/[(273 + t) · 101,3]; Р – давление;
t – температура рабочей зоны (см. протокол измерений табл. 3). Записать результаты в протокол измерений (табл. 5).
16. Дать санитарно-гигиеническую оценку параметров (табл. 4) и состава
(табл. 5) воздушной среды (см. СанПиН 2.2.4.548-96 и ГН 2.2.5.1313-02 или
прил., табл. I, IV, V).
17. Предложить конкретные мероприятия по обеспечению условий труда на рабочем месте, соответствующих нормативным требованиям (согласно варианту).
18. Рассчитать необходимый воздухообмен Lн в помещении объѐмом Vп
(см. табл. 6):
Lн = Кв · Vп,
где Кв – кратность воздухообмена, принимается равной или превышающей
кратность запыленности n = Kф/ПДК.
19. При превышении влажности в рабочей зоне свыше допустимых значений
определить избыточное количество влаги Wизб, которое необходимо удалять из
помещения: Wизб = W1 – W2, где W1 – фактическое количество воды, содержащееся в помещении; W2 – количество воды, которое может содержаться в воздухе помещения, обеспечивая допустимые значения относительной влажности.
W1 = А1 · Vп; W2 = А2 · Vп, где Vп – объем помещения, м3 (см. табл. 6); A1 и А2 –
абсолютная влажность (влагосодержание в 1 м3) при фактических и допустимых условиях; А1 = 1 · М1/100; А2 =  2 · М2/100; 1 - фактическая относительная влажность в помещении при tc; М1 – максимальная влажность при tc
(прил., табл. III);  2 - допустимая относительная влажность на рабочем месте;
М2 – максимальная влажность принимается (прил., табл. III) при фактической
температуре tc, если она не превышает tдоп, или при допустимой температуре.
13
Оформление лабораторной работы
1. Цель работы.
2. Используемые приборы, схема.
3. Исходные данные: рабочее место, характеристика рабочего места (табл. 7 согласно варианту).
4. Протоколы измерений (табл. 3, 4, 5).
5. Расчѐты.
6. Вывод по санитарно-гигиенической оценке параметров.
7. Заключение (конкретные рекомендации по улучшению условий труда, оздоровлению воздушной среды на рабочем месте согласно варианту).
Таблица 3
Определение параметров микроклимата
Замеры и расчеты
Ед. изм.
Значение
Рабочее место
(см. вариант задания)
1. Место исследования
2. Температура воздуха в помещении t
о
3. Отчет по анемометру до опыта с1
об.
4. Отчет по анемометру после опыта с2
об.
С
5. Время экспозиции 
с
6. Число оборотов крыльчатки n
об/c
7. Скорость движения воздуха 
м/с
8. Барометрическое давление Р
кПа
9. Показания сухого термометра tc
о
10. Показания влажного термометра tв
о
11.Относительная влажность φ:
- по таблице
- по номограмме
- среднее значение
%
С
С
14
Таблица 4
Санитарно-гигиеническая оценка воздуха рабочей зоны
1. Категория тяжести
__________________
Величина
Ед. изм.
2. Период года*
___________
Фактические
условия
3. Постоянство раб. места
____________________
Нормируемые параметры
(СанПиН 2.2.4.548-90)
Оптимальные
Допустимые
о
1. 1. Температура
С
воздуха
2. Относительная
%
влажность
3. Скорость двим/с
жения воздуха
______________
Примечание: *Период года определяется на дату выполнения работы.
Таблица 5
Определение запыленности воздуха массовым методом
Показатель (Замеры и расчеты)
Ед. изм.
Полученные данные
1 замер*
2 замер*
1. Место исследования (рабочее место)**
–
2. Состав пыли**
–
3.Масса фильтра до отбора пробы m1
мг
4.Масса фильтра после отбора пробы m2
мг
мин
5. Время пропускания воздуха 
6. Расход воздуха Q
л/мин
7. Объем воздуха, приведѐнный к нормальным услом3
виям V0
8. Фактическая концентрация пыли в воздухе при
мг/м3
нормальных условиях Кф0
9. Предельно допустимая концентрация Кн
мг/м3
1/ч
к
10. Кратность превышения ПДК пыли n= ф 0
кн
_____________
Примечания: *1-й замер (обследование рабочего места до мероприятий в цеху или для рабочего места операторов пультов); 2-й замер (обследование рабочего места после мероприятий). **Согласно варианту задания (см. табл. 7).
Заключение: 1. Санитарно-гигиеническая оценка параметров и состава воздушной
среды (о соответствии их требованиям СанПиН 2.2.4.548-96, ГН 2.2.5.1313-02).
2. Рекомендации по улучшению условий труда.
15
Таблица 6
Варианты заданий для выполнения замеров
Бригада
Параметр
Расход воздуха, Q, л/мин
Время аспирации  , мин
Объѐм помещения Vп
1
2
3
4
5
6
23
1,0
150
25
0,5
200
18
2
250
20
1,5
300
24
0,75
350
17
2
400
Таблица 7
Варианты заданий
Вариант
Рабочее
место
1
Расточник
2
Расточник
3
Прессовщик
4
Бетонщик
5
Оператор печи обжига
шамотного
кирпича
6
Оператор линии РД–70
7
Отделочник
8
Шлифовщик
9
Швея
10
Грузчик
Характеристика рабочего места (операция)
Расточка чугунных деталей массой 9 кг. 70 % смены занимает основная операция – наблюдение за процессом стоя у
станка без приложения физических усилий; 30 % – вспомогательная операция (перенос и закрепление деталей)
Расточка графитовых деталей массой 3 кг. 40 % смены занимает основная операция – наблюдение за процессом стоя у
станка без приложения физических усилий; 59 % – вспомогательная операция (перенос, закрепление, укладка деталей)
Прессование керамических плит. 95 % смены занимает основная операция – наблюдение за процессом сидя в кабине
оператора
Приготовление бетона в бетоносмесителе. 70 % смены занимает основная операция – физическая работа с поднятием тяжестей массой 4 кг; 30 % – вспомогательная операция (добавление воды в раствор), механизирована
Обжиг шамотного кирпича. 60 % смены занимает основная
операция – наблюдение за процессом стоя без применения
усилий; 40 % – вспомогательная операция – перенос тяжестей массой 3 кг
Наблюдение за линией продольной распиловки РД–70. 80 %
смены занимает основная операция – наблюдение за процессом сидя; 20 % – вспомогательная операция – перенос тяжестей массой 1 кг, отгрузка опилок
Шлифование бетонных стен. 80 % смены занимает основная
операция – работа стоя с приложением физических усилий и
подъемом тяжести до 7 кг; 10 % – вспомогательная операция
(перенос стремянок), 10 % – перерыв на отдых.
Шлифовка алюминиевых деталей массой 1 кг. 25 % смены
занимает основная операция – наблюдение за процессом стоя
у станка; 75 % – вспомогательная операция (перенос и закрепление деталей)
Пошив обивки для мебели. 90 % смены занимает основная
операция – работа за швейной машинкой сидя; 10% – вспомогательные операции
Укладка пиломатериалов. 85 % смены занимает основная
операция – перенос тяжестей массой свыше 10 кг; 15 % –
вспомогательные операции (укладка реек)
16
Состав
пыли
Чугун
Графит
Шамот +
глина
Керамзит +
цемент +
40 % песка
Шамот
Древесная
пыль
Цемент +
8 % SiO2
Алюминиевая пыль
Лен, хлопок
Древесная
пыль
Продолжение табл. 7
Вариант
Рабочее
место
11
Сверлильщик
12
Раскройщик
13
Шлифовщик
14
Шлифовщик
15
Расточник
16
Обрезчик
шифера
17
Электрогазосварщик
18
Сверлильщик
19
Заточник
20
Грузчик
21
Оператор
пульта управления
22
Термист
23
Литейщик
Характеристика рабочего места (операция)
Сверление фенопластовых деталей. 60 % смены занимает основная операция – работа стоя у станка с применением незначительных физических усилий; 40 % – вспомогательная операция (перенос и укладка деталей массой 0,7 кг)
Раскрой обивки для мебели. 90 % смены занимает основная
операция – раскрой ткани стоя с приложением физических
усилий до 1 кг; 10 % – вспомогательная операция (перенос
тяжестей массой 3 кг, ткань)
Шлифовка капроновых деталей. 70 % смены занимает основная операция – наблюдение за процессом стоя у станка;
30 % – вспомогательные операции (перенос и закрепление
деталей массой 1 кг)
Шлифовка керамических плит. 70 % смены – работа с поднятием керамических плит массой 13 кг; 30 % – наблюдение за
процессом
Расточка медных деталей массой 5,5 кг. 70 % смены занимает основная операция – наблюдение за процессом стоя; 30 % –
вспомогательная операция (перенос и закрепление деталей)
Механическая обработка шифера. 40 % смены занимает основная операция – работа стоя с поднятием тяжестей массой
1,5 кг; 58 % – вспомогательная операция с приложением усилий до 9 кг
Электросварка металла на сварочном посту. 55 % смены занимает основная операция – работа стоя с применением физических усилий до 1 кг (поднятие тяжестей массой до 1 кг),
40 % – вспомогательная операция с поднятием тяжести массой 4 кг
Сверление титановых деталей. 60 % смены занимает основная
операция – работа стоя с приложением незначительных физических усилий; 40 % – вспомогательные операции с поднятием деталей массой 1,8 кг
Заточка резцов. 70 % смены занимает основная операция –
работа стоя с приложением усилий до 3 кг; 30 % – вспомогательная операция с переносом резцов массой до 1 кг
Загрузка угля. 65 % смены занимает основная операция – работа стоя с приложением физических усилий и поднятием
тяжестей до 10 кг. 35 % – вспомогательные операции
Производство технологической щепы. 89 % занимает основная операция – наблюдение за процессом сидя; 10 % – вспомогательные операции.
Обслуживание двух нагревательных печей. 75 % смены – загрузка – выгрузка заготовок массой 4 кг; 25 % – наблюдение
за процессом
Плавка цветных металлов.40 % – работа стоя с приложением
физических усилий до 1 кг; 60 % – вспомогательная операция
с поднятием тяжестей массой 16 кг
17
Состав
пыли
Фенопласты
Пыль шерстяная
Капрон
Керамика
Медь
Асбест
Двуокись
марганца
Титан
Сталь +
корунд +
2 % SiO2
Антрацит +
2 % SiO2
Древесная
пыль
Зола + сажа
Никель
Окончание табл. 7
Вариант
Рабочее
место
24
Газосварщик
25
Оператор
Характеристика рабочего места (операция)
Ручная газовая сварка металлов хромовыми электродами в
цеху. 57 % смены занимает основная операция – работа стоя
или в наклонном положении с поднятием тяжестей до 3 кг;
40 % – вспомогательные операции с поднятием тяжестей массой 5 кг
Плазменное напыление вольфрама. 80 % смены занимает основная операция – наблюдение за процессом стоя при ходьбе
без применения усилий; 17 % – вспомогательные операции
(выемка и загрузка деталей массой 0,8 кг)
Состав
пыли
Хромовый
ангидрид
CrO3
Вольфрам
Контрольные вопросы
1. Относительная, максимальная, абсолютная влажность (понятие, формулы, единицы измерения).
2. Виды теплообмена.
3. Метеорологические условия (параметры микроклимата). Оптимальные и
допустимые параметры микроклимата.
4. Понятие терморегуляции.
5. Влияние температуры на влажность.
6. Действие параметров микроклимата на организм человека.
7. Принципы нормирования параметров микроклимата.
8. Приборы для измерения температуры, влажности, скорости движения
воздуха, давления, теплового излучения. Принцип их действия.
9. Области применения чашечных и крыльчатых анемометров, электроанемометров.
10. Психрометры Августа, Ассмана. Принцип действия.
11. Категории тяжести труда.
12. Состав чистого воздуха.
13. Понятие вредных веществ, ядов, пылей.
14. Классификации пыли по способу образования, происхождению, дис18
персности, форме частиц.
15. Общее и местное действие ядов.
16. Избирательность действия вредных веществ.
17. Аккумулирующее и интермиттирующее действие вредных веществ.
18. Принцип нормирования вредных веществ.
19. Понятие ПДК.
20. Методики замеров температуры, влажности, скорости движения воздуха,
содержания пыли.
21. Массовый метод определения пыли. Описание лабораторной установки.
22. Защита человека от перегрева, переохлаждения, вредных веществ.
Библиографический список
1. ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в
воздухе рабочей зоны. – М. : Изд-во Минздрава России, 2004. – 178 с.
2. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. – М. : Изд-во Минздрава России, 1997. – 20 с.
3. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность производственных процессов и производств (охрана труда) : учеб. пособие / П. П. Кукин [и др.]. – 2-е
изд., испр. и доп. – М. : Высш. шк., 2002. – 319 с.
19
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица I. Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах
производственных помещений (извлечение из СанПиН 2.2.4.548-96)
Период
года
Холодный
Теплый
Категория работ по уровню
энергозатрат,
Вт
Iа (до 139)
Iб (140–174)
IIа (175–232)
IIб (233–290)
III (более 290)
Iа (до 139)
Iб (140–174)
IIа (175–232)
IIб (233–290)
III (более 290)
Температура воздуха,
°С
Температура Относительная
Скорость
поверхностей,
влажность
движения
°С
воздуха, %
воздуха, м/с
22–24
21–23
19–21
17–19
16–18
23–25
22–24
20–22
19–21
18–20
21–25
20–24
18–22
16–20
15–19
22–26
21–25
19–23
18–22
17–21
60–40
60–40
60–40
60–40
60–40
60–40
60–40
60–40
60–40
60–40
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
Таблица II. Вычисление относительной влажности по аспирационному психрометру
Температура по
сухому
термометру,оС
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Градусы Цельсия по влажному термометру
2
29
21
14
3
40
31
24
17
4
51
42
34
26
20
14
5
63
53
44
36
29
23
17
6
7
8
9
10
11
Относительная влажность воздуха
75
87 100
64
76
88 100
54
65
76
88 100
46
56
66
77
89 100
36
48
57
66
76
89
31
40
49
59
69
79
25
33
42
51
60
70
20
27
38
44
52
61
15
22
30
37
46
54
17
24
32
39
47
13
20
27
34
41
15
22
29
36
18
24
30
14
20
26
16
22
13
18
15
20
12
100
89
79
71
63
55
49
43
37
32
26
24
20
17
14
13
14
100
89
80
71
64
56
50
44
39
34
30
28
22
19
16
100
90
81
72
65
56
52
46
40
36
31
27
24
21
Окончание табл. II.
Температура по
сухому
термометру,оС
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
15
16
17
Градусы Цельсия по влажному термометру
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
100
92
100
Относительная влажность воздуха
100
90
81
73
66
59
53
47
42
37
33
29
25
100
90
82
74
68
60
54
48
43
38
34
30
100
92
82
74
67
61
55
49
44
40
36
100
91
83
75
66
62
56
50
48
41
100
91
83
76
69
63
57
52
47
100
92
84
76
70
63
57
52
100
92
84
77
70
64
58
100
92
84
77
71
68
100
92
84
77
71
100
92
85
78
100
92
85
Таблица III. Максимальная влажность М (г\м3) в зависимости от температуры воздуха
Температура
воздуха,
о
С
16
Десятые доли градуса
0
1
13,63
13,72
13,81 13,90 13,99 14,08 14,17 14,26 14,35 14,44
17
14,53
14,62
14,72 14,81 14,90 15,00 15,09 15,19 15,38 15,38
18
15,48
15,58
15,87 15,77 15,87 15,97 16,07 16,17 16,27 16,37
19
16,48
16,58
16,67 16,79 16,89 17,00 17,10 17,21 17,32 17,43
20
17,54
17,64
17,75 17,86 17,97 18,08 18,20 18,31 18,42 18,54
21
18,65
18,76
18,76 19,00 19,11 19,23 19,25 19,47 19,59 19,71
22
19,83
19,95
20,07 20,19 20,32 20,44 20,56 20,69 20,88 20,94
23
21,07
21,20
21,32 21,45 21,58 21,71 21,84 21,98 22,10 22,24
24
22,38
22,51
22,35 22,78 22,92 23,06 23,20 23,34 23,48 23,62
25
23,76
23,90
24,04 24,18 24,38 24,47 24,62 24,76 24,91 25,06
26
25,21
25,36
25,51 25,66 25,81 25,96 26,12 26,27 26,43 26,58
2
3
4
21
5
6
7
8
9
37 36
35 34
33 32 31
30
29 28 27 26
25
24 23 22 21
20
19 18 17 16
14 13 12 11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Рис. I. Психрометрический график:
вертикальная линия – температура сухого термометра;
наклонная линия – температура влажного термометра
15
Угловая скорость, об/с
Угловая скорость, об/с
Линейная скорость, м/с
Рис. II. Зависимость числа делений шкалы анемометра от
скорости воздушного потока в интервале 1–5 м/с
Линейная скорость, м/с
Рис. III. Зависимость числа делений шкалы анемометра от
скорости воздушного потока в интервале 0,3 – 1 м/с
23
Таблица IV. Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
(извлечение из СанПиН 2.2.4.548–96)
Температура воздуха, оС
Категория
работ по
уровню затрат
энергии, Вт
Скорость движения воздуха, м/с
для диапазона
для диапазона
температур
температур
воздуха ниже
воздуха выше
оптимальных
оптимальных
величин, не бо- величин не более
лее**
Iа(до 139)
20,0–21,9
24,1–25,0
19,0–26,0
15–75*
0,1
0,1
Iб (140–174)
19,0–20,9
23,1–24,0
18,0–25,0
15–75
0,1
0,2
Холодный IIa (175–232)
17,0–18,9
21,1–23,0
16,0–24,0
15–75
0,1
0,3
IIб (233–290)
15,0–16,9
19,1–22,0
14,0–23,0
15–75
0,2
0,4
III (более 290)
13,0–15,9
18,1–21,0
12,0–22,0
15–75
0,2
0,4
Iа(до 139)
21,0–22,9
25,1–28,0
20,0–29,0
15–75*
0,1
0,2
Iб (140–174)
20,0–21,9
24,1–28,0
19.0–29,0
15–75*
0,1
0,3
Теплый
IIa (175–232)
18,0–19,9
22,1–27,0
17,0–28,0
15–75*
0,1
0,4
IIб (233–290)
16,0–18.9
21,1–27,0
15.0–28,0
15–75*
0,2
0,5
III (более 290)
15,0–17,9
20,1–26,0
14,0–27,0
15–75*
0,2
0,5
При температуре воздуха на рабочих местах 25 °С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы:
70 % – при температуре воздуха 25 °С; 65 % – при температуре воздуха 26 °С; 60 % – при температуре воздуха 27 °С;
55 % – при температуре воздуха 28 °С.
** При температуре воздуха 26–28 °С скорость движения воздуха, указанная в табл. IV для теплого периода года, должна соответствовать диапазону:
0,1–0,2 м/с – при категории работ Iа; 0,1–0,3 м/с – при категории работ Iб; 0,2–0,4 м/с – при категории работ IIа;
0,2–0,5 м/с – при категориях работ IIб и III.
***При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующие величины:
25 °С – при категории работ Iа; 24 °С – при категории работ Iб; 22 °С – при категории работ IIа;
21 °С – при категории работ IIб; 20 °С – при категории работ III.
Период
года
Диапазон ниже
оптимальных
величин
Диапазон выше
оптимальных
величин***
24
Температура
поверхностей,
о
С
Относительная
влажность воздуха, %
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Таблица V. Предельно допустимые концентрации (ПДК)
вредных веществ в воздухе рабочей зоны
ПреимущеВеличина
Класс Особенности
ственное
Вещество
ПДК,
опас- действия на
агрегатное
3
мг/м
ности
организм
состояние
Аммониевая соль 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-ДА)
1
а
II
Р
Аммония диизопропилтиофосфат
10
а
III
Р
Аммония кремнефторид (по F)
0,2
п+а
II
Р
Алюминий и его сплавы (в пересчете на Al)
2
а
III
Ф
Аммония сульфамат
10
а
III
Р
Аммония тиосульфат
10
а
III
Р
Аммония хлорид
10
а
III
Р
Аммония хлорплатинат+
0,005
а
I
А, Р
Ангидрид хромовый+
0,01
а
I
О, Р, К, А
Вольфрам, вольфрама карбид и силицид
6
а
IV
Ф
Зола (горючих сланцев)
4
а
III
Ф
Капрон
5
а
III
Ф
Керамика
2
а
III
Ф
Корунд белый
6
а
IV
Ф
Кремния диоксид кристаллический с содержанием SiO2 более 70 %
1
а
IV
Ф
То же с содержанием SiO2 от 2 % до 10 %
4
а
III
Ф
Кремния диоксид кристаллический при содержании в пыли от 2 до 10 % (горючие кукерситные сланцы, медносульфидные руды и
4
а
III
Ф
др.)
Кремния диоксид аморфный в виде аэрозоля
конденсации при содержании более 60 %
1
а
III
Ф
Кремния диоксид аморфный в виде аэрозоля
конденсации при содержании от 10 до 60 %
2
а
III
Ф
Кремния диоксид кристаллический при содержании в пыли от 10 до 70 % (гранит, шамот, слюда-сырец, углепородная пыль и др.)
2
а
III
Ф
Марганца оксиды (в пересчете на MnO2):
а) аэрозоль дезинтеграции
0,3
а
II
О
б) аэрозоль конденсации
0,05
а
I
О
Медь
1/0,5
а
II
О, Р
Никель, никеля оксиды, сульфиды и смеси
соединений никеля (файнштейн, никелевый
концентрат и агломерат, оборотная пыль очистных устройств (по Ni)
0,05
а
I
К, А
Силикатсодержащие пыли, силикаты, алюмосиликаты*:
а) асбест природный и искусственный, смешанные асбестопородные пыли при содержании в них асбеста более 10 %
2
а
III
Ф, К
б) асбестопородные пыли при содержании в
них асбеста до 10 %
4
а
III
Ф, К
25
№
п/п
25
26
27
28
29
30
Вещество
в) асбестоцемент неокрашенный и цветной
при содержании в нем диоксида марганца не
более 5%, оксида хрома не более 7%, оксида
железа не более 10%
г) асбестобакелит, асбесторезина
д) слюды (флагопит, мусковит), тальк, талькопородные пыли (природные смеси талька с
тремолитом, актинолитом, антофиллитом и
другими минералами), содержащие до 10 %
свободного диоксида кремния
е) цемент, оливин, апатит,
форстерит, глина, шамот каолиновый
ж) силикаты стеклообразные вулканического
происхождения (туфы, пемза, перлит)
з) цеолиты (природные и искусственные)
Титан и его диоксид
Углерода пыли:
а) коксы каменноугольный, пековый, нефтяной, сланцевый, графит
б) антрацит с содержанием свободного диоксида кремния до 5 %
в) алмазы природные и искусственные
г) алмаз металлизированный
д) сажи черные промышленные с содержанием бенз(а)пирена не более 35 мг на 1 кг
е) углеродные волокнистые материалы на
основе гидратцеллюлозных волокон+
ж) углеродные волокнистые материалы на
основе полиакрилонитрильных волокон
Фенопласты
Хрома оксид (по Cr+3)
Пыль растительного и животного происхождения:
а) зерновая
б) мучная, древесная, лубяная, хлопчатобумажная, хлопковая, льняная, шерстяная, пуховая и др. (с примесью диоксида кремния
менее 2 %)
в) лубяная, хлопчатобумажная, хлопковая,
льняная, шерстяная, пуховая и др. (с примесью диоксида кремния более 10 %)
г) с примесью диоксида кремния от 2 до 10
%
Чугун в смеси с электрокорундом до 20 %
Окончание табл. V
Величина Преимуще- Класс ОсобенноПДК,
ственное опас- сти дейст3
мг/м
агрегатное ности вия на орсостояние
ганизм
6
8
а
а
IV
IV
Ф
Ф
4
а
III
Ф
6
а
IV
Ф
4
2
10
а
а
а
III
III
IV
Ф
Ф
Ф
6
а
IV
Ф
6
8
4
а
а
а
IV
IV
III
Ф
Ф
Ф
4
а
4/2
а
IV
Ф
4/2
6
1
а
а
а
IV
III
III
Ф
Ф, А
А
4
а
III
А, Ф
6
а
IV
А, Ф
2
4
а
а
IV
IV
А, Ф
А, Ф
6
а
IV
Ф
К, Ф
* по общей массе аэрозоля
Примечание: п – пары и/или газы; а – аэрозоль; п+а – смесь паров и аэрозоля; + – требуется специальная защита кожи
и глаз; О – вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе; А – вещества, способные вызывать26аллергические заболевания в производственных условиях;
К – канцерогены; Ф – аэрозоли преимущественно фиб- рогенного действия; Р – раздражающие вещества.
Оглавление
Общие сведения………………………………………….……………......3
Используемые приборы и методики измерений…….…………….…….9
Порядок выполнения работы……………………………………………12
Оформление лабораторной работы……………………………………..14
Контрольные вопросы…………………………………………………...18
Библиографический список .……………………………………….…...19
Приложение………………………………………………………………20
Оглавление………………………………….…………………………….27
27
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И СОСТАВА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
Методические указания к выполнению лабораторной работы
для студентов всех специальностей
Людмила Федоровна Юрасова
Михаил Викторович Селезнёв
Людмила Петровна Майорова
Главный редактор Л. А. Суевалова
Редактор Л. С. Бакаева
Подписано в печать 26.11.09. Формат 60х84 1/16.
Бумага писчая. Гарнитура «Таймс». Печать цифровая.
Усл. печ. 1,63. Тираж 300 экз. Заказ
Издательство Тихоокеанского государственного университета.
680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.
Отдел оперативной полиграфии издательства
Тихоокеанского государственного университета.
680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.
28