Лабораторна робота №3.Лабораторна робота №3 "Дослідження загазованості повітря робочої зони" Мета роботи: ознайомитися з експрес методом вимірювання кількості шкідливих речовин у повітрі; вивчити обладнання газоаналізатора УГ-2, працюючого за принципом лінійно-колористичного метода визначення шкідливих речовин; визначити фактичні концентрації парів (газів) шкідливих речовин у повітрі робочої зони лінійно-колористичним методом, оцінити їхню відповідність вимогам ГОСТ 12.1.005-88 [2]; вивчити методи і заходи захисту від впливу парів і газів шкідливих речовин. 1. Загальні відомості Ряд виробничих процесів супроводжується виділенням шкідливих парів і газів. Так, гальванізація, ізоляційні, лакофарбові, лицювальні та інші роботи протікають з утворенням парів розчинників або кислот, зварювальні роботи, литво, термічна обробка металів, обробка води, зокрема хлором, асфальтобетонні роботи відзначаються виділенням газів. Пари і гази шкідливих речовин у повітрі робочої зони створюють суміші, що при контакті з організмом людини можуть викликати професійні захворювання, виробничі травми або отруєння. Ступінь і характер впливу парів і газів шкідливих речовин на організм людини залежить від їхнього хімічного складу, шляхів проникнення (через органи дихання, шкіряний покрив або шлунково-кишковий тракт), дози, часу дії, концентрації, біологічної розчинності, стану організму в цілому, а також мікроклімату робочої зони. Наявність парів (газів) шкідливих речовин у повітрі робочої зони не повинна перевищувати граничне допустимих концентрацій (ГДК). Гранично допустимі концентрації (ГДК) – це концентрації, які при щоденній (крім вихідних днів) роботі протягом 8 годин або іншої тривалості, але не більше 40 годин за тиждень, за час всього робочого стажу не можуть викликати захворювань або відхилень стану здоров'я, які виявляються сучасними методами досліджень у процесі роботи або у віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь [2]. Оцінка впливу парів і газів шкідливих речовин проводиться в основному за характером впливу на організм [З] і ступенем небезпеки [4]. За характером впливу на організм людини пари і гази шкідливих речовин підрозділяються на п'ять груп: токсичні, подразнюючі, сенсибілізуючі, канцерогенні, мутагенні і що впливають на репродуктивну функцію. За ступенем небезпеки – на чотири класи: надзвичайно небезпечні, високо небезпечні, помірно небезпечні і малонебезпечні. Наявність шкідливих речовин у повітрі робочої зони підлягає систематичному контролю для попередження можливості перевищення ГДК – максимально разових у робочій зоні (ГДКмр.рз.) і середньозмінних у робочій зоні (ГДК сз.рз.) Розміри ГДКмр.рз. і ГДКсз.рз. наведені в [2]. Контроль за дотриманням максимально разової ГДК шкідливих речовин проводиться на найбільш характерних робочих місцях, розташованих у центрі і по периферії приміщень. Середньозмінні концентрації визначають для речовин, для яких встановлений норматив - ГДКсз.рз. [2]. Періодичність контролю встановлюється залежно від класу небезпеки шкідливої речовини: для І класу – не менше І разу в 10 днів, II класу – не менше 1 разу на місяць, III і IV класів – не менше 1 разу в квартал [2]. При можливості надходження в повітрі робочої зони речовин з гостронаправленим механізмом дії повинен бути забезпечений безперервний контроль із сигналізацією про перевищення ГДК. Контроль за утриманням шкідливих речовин у повітрі робочої зони здійснюється лабораторними методами (спектроскопічний, хроматографічний, фотометричний), експрес-методами (лінійно-колористичний, колористичний) і автоматичним контролем з безперервним записом вимірів. Для визначення фактичних концентрацій шкідливих речовин найбільш широко використовується лінійно - колористичний експрес - метод, що заснований на швидко протікаючих реакціях шкідливих речовин із спеціальними реагентами. 2. Експериментальна частина 2.1. Будова і принцип роботи газоаналізатора УГ-2 Експресні аналізи повітряного середовища виконують за допомогою газоаналізаторів різноманітних конструкцій. Одним з таких приладів є універсальний переносний газоаналізатор УГ-2. За допомогою УГ-2 можна визначити в повітрі виробничого середовища концентрації шкідливих речовин газів (парів) 14 найменувань. У комплект УГ-2 входить повітрозаборний пристрій з трьома штоками, вимірювальні шкали, індикаторні трубки, трубки - патрони для очищення газів (парів) від домішок і набір приладів для опорядження індикаторних трубок, трубок - патронів та запас індикаторних порошків в ампулах. Принцип дії приладу УГ-2 заснований на утворенні пофарбованого стовпчика у процесі проходження забрудненого повітря крізь індикаторну трубку, заповнену реагентом. Утворення пофарбованого стовпчика в індикаторній трубці відбувається унаслідок реакції, що виникає між аналізуємим газом (парою) та реактивом наповнювача індикаторної трубки. При цьому утворюється кольоровий продукт, відмінний від вихідного (табл. 3.1). Довжина пофарбованого стовпчика індикаторного порошку в трубці пропорційна концентрації аналізуємого газу (пари) в повітрі і визначається за шкалою, градуйованою у мг/м3. Основною частиною повітрозаборного обладнання (рис. 3.1), за допомогою якого прокачується повітря з аналізованим газом (парою) крізь індикаторну трубку, є гумовий сильфон 2, розташований всередині металевого стакана І. Гумовий сильфон утримується в розтягнутому стані за допомогою пружини 3. Досліджуване повітря прокачується крізь індикаторну трубку за допомогою попередньо стиснутого на визначену величину спеціальним штоком 6 сильфону. На верхній платі повітрозаборного пристрою розташована нерухома втулка 7, для спрямування штоку при стискуванні сильфону. На штуцері 11 із внутрішньої сторони одягнута гумова трубка 10, з'єднана другим кінцем через нижній фланець із внутрішньою порожниною сильфону. До вільного кінця трубки приєднується індикаторна трубка і, при необхідності, фільтруючий патрон.
Рис. 3.1.- Універсальний газоаналізатор УГ-2
Прокачування досліджуваного повітря через індикаторну трубку провадиться після попереднього стиску сильфона штоком. На гранях (під голівкою штока) позначені обсяги прокачуваного при аналізі повітря. На циліндричній поверхні штока є чотири поздовжні канавки, кожна з двома поглибленнями 5, які служать для фіксації фіксатором 8 обсягу повітря. Відстань між поглибленнями на канавках підібрано таким чином, щоб при русі штока від одного поглиблення до другого сильфон забирав необхідну для аналізу даного газу кількість досліджуваного повітря. Індикаторні трубки для визначення концентрацій досліджуваного газу (пари) у повітрі являють собою скляні трубки довжиною 92 мм із внутрішнім діаметром 2,5…2,6мм, що заповнюються індикаторним порошком. Порошок у трубці утримується за допомогою двох тампонів з гігроскопічної вати. Вибір індикаторного порошку визначається видом пари (газу) шкідливої речовини, що знаходиться у повітрі. З метою захисту порошку у трубках від стороннього впливу кінці трубок герметизують сургучем, який вилучають перед проведенням досліджень. Фільтруючі патрони (скляні трубки діаметром 10 мм з перетяжками), заповнені поглинаючим порошком, призначені для видалення домішок, які заважають визначенню досліджуваних газів (парів). 2.2. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ Лабораторна робота складається з підготовчої і експериментальної частин [5,6]. Підготовча частина полягає у перевірці правильності заповнення трубки індикаторним порошком і передбачає виконання таких операцій: 1. В один з кінців висушеної індикаторної трубки вставляють стержень, у протилежний кінець трубки вкладають тампон з гігроскопічної вати і доторканням штирка до торця стержня стискують вату. При цьому товщина тампону з вати не повинна перевищувати 2,5мм. 2. Виймають стержень і через воронку з тонким кінцем засипають індикаторний порошок з ампули, розкритої перед самим дослідженням. Порошок насипають до країв у вільний кінець трубки. При цьому ампулу відразу закривають заглушкою з гумовою трубкою довжиною 25 мм. Постукуванням по стінці трубки досягається ущільнення порошку, після чого вкладають другий тампон з гігроскопічної вати і стержнем піджимають до порошку. Довжина ущільненого порошку в трубці повинна складати 68-70мм. 3. Правильність заповнення трубки і ущільнення стовпчика порошку контролюється часом ходу штока від верхнього поглиблення в канавці штоку до нижнього. Для цього вибирають шток з позначенням необхідного обсягу прокачуваного повітря відповідно досліджуваній шкідливій речовині. Обсяг прокачуваного повітря визначають за табл. 3.1. Шток вставляють у направляючу втулку, відводять фіксатор і стискують сильфон доти, поки наконечник фіксатора не зайде у верхнє поглиблення штоку, фіксуючи сильфон у стиснутому стані. 4. Вводять підготовлену індикаторну трубку у гумову трубку повітрозаборного обладнання, фіксують час за секундоміром і одночасно натискують на головку штоку, відпускаючи фіксатор. Якщо час ходу штока між поглибленнями менше вказаного на шкалі, то стовпчик порошку в трубці ущільнений недостатньо, і навпаки. В цьому випадку процес заповнення трубки повторюють, добиваючись збіжності отриманого часу прокачування повітря з вказаним на шкалі або у табл. 3.1.
лінійно-колористичним методом
Таблиця 3.2
1. В камеру (колбу) вводять піпеткою досліджувану шкідливу речовину (бензин, ацетон і т.п.). 2. Стискують штоком сильфон повітрозаборного обладнання, з’єднують підготовлену і випробувану індикаторну трубку з гумовою трубкою УГ-2 і вставляють її вільний кінець усередину камери (колби) з парами шкідливої речовини. 3. Відпустивши фіксатор і звільнивши пружину сильфона, прокачують забруднене повітря крізь індикаторну трубку. Після защемлення фіксатора у другому поглибленні штоку, кінець індикаторної трубки продовжують тримати у середовищі шкідливої речовини до вирівнювання тиску усередині і зовні сильфона (див. табл. 3.1), потім трубку звільняють і прикладають до шкали концентрацій. 4. За довжиною пофарбованого стовпчика індикаторного порошку визначають фактичну концентрацію газу (пари) шкідливої речовини у досліджуваному повітрі. За [ 2 ] або табл. 3.1 визначають його ГДК. Результати експерименту заносять у табл. 3.3. Таблиця 3.3 - Результати визначення забруднення повітря
|
