Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны. Пдк вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Большая Медицинская Энциклопедия

Об измерении ПДК углеводородов предельных алифатических С2-С10 фотоионизационными и недисперсионными инфракрасными газоанализаторами

В гигиенических нормативах ГН 2.2.5.3532-18 приведены ПДК для предельных алифатических углеводородов С 2 -С 10 (в пересчете на углерод) в воздухе рабочей зоны, которые составляют 300 мг/м 3 – среднесменная, 900 мг/м 3 – максимальная разовая (ПДК метана - 7000 мг/м3).

Качественный и количественный состав паров углеводородов нефти отражает состав жидкой нефти, которая содержит предельные алифатические, нафтеновые (предельные циклические), непредельные и ароматические углеводороды. Эти же компоненты присутствуют в парах нефти (а также нефтепродуктов) в воздухе. Возникает вопрос, какие газоанализаторы могут использоваться для селективного измерения в них алифатических предельных углеводородов.

Фотоионизационные газоанализаторы измеряют содержание в воздухе алифатических, непредельных и ароматических углеводородов; селективное измерение алифатических углеводородов в присутствии соединений других классов невозможно.

В настоящее время для контроля предельных алифатических углеводородов предлагается использовать газоанализаторы с недисперсионными инфракрасными (ИК) детекторами (ПГА, ГИАМ и пр.).

ИК-спектроскопия используется для идентификации углеводородов и других органических веществ, но это возможно только при условии измерения полного спектра поглощения в ИК-области. Для контроля воздуха рабочей зоны используются ИК-детекторы, в которых концентрация измеряется по интенсивности поглощения ИК-излучения на одной длине волны. Углеводороды С2-С10 измеряются по поглощению на длине волны 3,4 мкм, которое связано с валентными колебаниями связей С-Н алкильных групп, все соединения, содержащие алкильную группу, имеют поглощение на этой длине волны и, следовательно, вносят вклад в результаты измерений. ИК-детектор также не может обеспечить селективное измерение концентрации предельных алифатических углеводородов С2-С10.

Таким образом, селективное измерение предельных алифатических углеводородов С2-С10 с помощью фотоионизационных и недисперсионных инфракрасных газоанализаторов в присутствии других компонентов нефти и нефтепродуктов невозможно.

Вместе с тем с точки зрения безопасности персонала применение этих газоанализаторов для проверки соблюдения ПДК алифатических предельных углеводородов правомерно: результаты измерения газоанализаторов выше (примерно на 30%), чем действительная концентрация алифатических предельных углеводородов, что гарантирует своевременное обнаружение повышенной концентрации этих веществ.

Селективное измерение алифатических предельных углеводородов возможно, например, с помощью газовой хроматографии (методика измерения изложена в ПНД Ф 13.1:2:3.25-99 (номер в реестре ФР.1.31.2015.20480 . Методика выполнения измерений массовых концентраций предельных углеводородов С1-С10 (суммарно, в пересчете на углерод), непредельных углеводородов С2-С5 (суммарно, в пересчете на углерод) и ароматических углеводородов (бензола, толуола, этилбензола, ксилолов, стирола) при их совместном присутствии в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны и промышленных выбросах методом газовой хроматографии).

Вменяет работодателю обязанность по обеспечению безопасности работников, а именно условий их трудовой деятельности. Одним из инструментов предприятия при выполнении данных требований является такой показатель, как предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Данное ограничение представляет собой ориентир для работодателя в вопросах минимизации воздействия на работников неблагоприятных факторов производства.

Что такое ПДК вредных веществ

В большинстве случаев негативное воздействие на работников производственных факторов осуществляется посредством вдыхания работником воздуха, содержащего токсичные вещества, которые используются на производстве.

Возможность неблагоприятного влияния на работника данных веществ определяется их концентрацией в воздухе рабочей зоны. В целях исключения негативных последствий для здоровья работающего в отношении большинства из них установлены предельно допустимые концентрации.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны - это максимальное содержание в воздухе токсичных веществ, которое в условиях работы на протяжении 8 часов каждый день (кроме выходных) в течение всего периода работы не может вызвать у работника заболевания или отклонения в здоровье его потомства, в том числе в будущем. Значения ПДК устанавливаются в нормативных актах в мг/м .

Под рабочей зоной в данном случае понимаются 2 метра пространства от пола.

Виды вредных веществ

Всего в перечень нормируемых веществ, способных причинить вред здоровью работника, входит более 850 наименований.

По степени опасности все вредные вещества разделены на четыре класса:

1) чрезвычайно опасные — мг/м (ртуть, свинец);

2) высокоопасные — 0,1 - 1,0 мг/м (хлор, серная кислота);

3) умеренно опасные — 1,0 - 10,0 мг/м (спирт метиловый);

4) малоопасные — >10,0 мг/м (аммиак, ацетон).

По типу воздействия вредные вещества классифицируют на:

• раздражающие (аммиак, хлор);
• удушающие (оксид углерода);
• наркотические (ацетон);
• соматические (мышьяк, свинец).

Как измеряется содержание вредных веществ

На предприятии в обязательном порядке должен осуществляться контроль за концентрацией вредных веществ в воздухе. Данная обязанность возлагается на лиц, обеспечивающих охрану труда в организации.

На производствах, в которых используются вредные вещества 1 класса, контроль производится непрерывно при помощи самопишущих приборов, которые сигнализируют в случае превышения ПДК. В остальных случаях измерение проводится путем отбора проб воздуха и их анализа. Пробы берутся в зоне дыхания работника до 0,5 м от его лица не менее пяти раз в течение смены.

В случае, если в воздухе рабочей зоны присутствуют одновременно несколько вредных веществ однонаправленного действия, в сумме отношения концентраций каждого не должны быть больше 1.

На практике отслеживается тенденция, согласно которой ПДК вредных веществ периодически пересматриваются, притом в сторону ужесточения. Основанием для этого являются научные исследования воздействия данных веществ на организм человека. Так, ПДК бензола снизилась с двадцати мг/м в 1968 г. до пяти в наши дни.

Перед предприятиями, применяющими вредные вещества, бесспорно должна стоять задача минимизировать, а лучше всего исключить контакт работника с негативными производственными факторами, в том числе в виде вредных веществ во вдыхаемом воздухе, для чего необходимо разрабатывать и внедрять новые технологии, проводить соответствующие мероприятия.

ТРЕБОВАНИЯ К ВОЗДУХУ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Определение вредных веществ, образующихся при горении природного газа:

При горении газа происходят реакции, при которых образуются вредные вещества, а так же продукты неполного сгорания.

Для определения вредных веществ образующихся при горении природного газа необходимо воспользоваться:

• Списком природных газов и компонентов продуктов его горения в соответствии с ГОСТ 30319.1-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки»
• Списком вредных веществ, указанных в ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» описанным в пункте 2.

В результате сравнения ГОСТов получится Таблица вредных веществ – продуктов горения природного газа:

Таблица 1. Вредные вещества, образующиеся при сгорании природного газа

Примечание 1.

a) Периодичность контроля устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества:

I класс - не реже 1 раза в 10 дней,

II класс - не реже 1 раза в месяц,

Ш и IV классыв - не реже 1 раза в квартал.

b) Если в графе "Величина ПДК" приведены две величины, то это означает, что в числителе максимальная, а в знаменателе – среднесменная ПДК.

c) Условные обозначения:

п - пары и/или газы;

О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе;

К - канцерогены;

d) Миллионная доля ppm - единица измерения концентрации, и других относительных величин, миллионная доля аналогична по смыслу проценту или промилле. Обозначается сокращением (англ. Parts per million).

3.3.10. Для оценки состояния воздушной среды в ЗС ГО необходимо руководствоваться следующим:

температура воздуха от 0 до +30 °С, концентрация двуокиси углерода - до 3 %, кислорода - до 17 %, окиси углерода - до 30 мг/м. куб. являются допустимыми и не требуют проведения дополнительных мероприятий;

температура воздуха - +31 - 33 °С, концентрация двуокиси углерода - 4 %, кислорода - 16 %, окиси углерода - 50 - 70 мг/м. куб. требуют ограничения физических нагрузок укрываемых и усиления медицинского наблюдения за их состоянием.

3.3.11. Параметры основных факторов воздушной среды, опасные для дальнейшего пребывания людей в ЗС ГО:

температура воздуха - +34 °С и выше;

концентрация двуокиси углерода - 5 % и более;

При достижении такого уровня одного или нескольких факторов требуется принять все возможные меры по улучшению воздушной среды или решать вопрос о выводе людей из сооружения.

6.4.3. В ЗС ГО, после их заполнения укрываемыми, подлежат контролю три группы параметров:

параметры газового состава воздуха;

параметры микроклимата;

параметры инженерно-технического оборудования.

Значения этих параметров приведены в таблице .

Места замеров в ЗС ГО выбираются с учетом особенностей планировочных решений помещений и таким образом, чтобы исключить влияние на результаты замеров локальных изменений этих параметров.

Места замеров (контроля) и количество точек измерения в зависимости от геометрии и площади ЗС ГО приведены в таблице .

Таблица 4

Перечень параметров, контролируемых в ЗС ГО

Большая Медицинская Энциклопедия

Воздух

Чистый атмосферный воздух, освобожденный от водяных паров, имеет следующий состав по объему (в %): кислорода (0 2)-20,94, азота (N)-78,09, аргона (Аг)-0,94 и углекислоты (С0 2)-0,03.

Основная задача систем общеобменной вентиляции заводов и фабрик – поддерживать воздух рабочей зоны в надлежащем состоянии. Ведь во время разных технологических процессов происходит выделение различных вредных веществ (иначе - вредностей). Достигнув определенной концентрации в воздушной среде помещения, они могут нанести непоправимый вред здоровью людей. В данной статье будут рассмотрены вопросы, связанные с определением величины этой концентрации и способах ее понижения.

Параметры воздуха рабочей зоны

Для начала определимся, что представляет собой рабочая зона. По сути, это пространство в производственном цехе, где находятся люди, выполняющие работу на временной или постоянной основе.

Размер этого пространства по высоте определяет нормативная документация – 2 м от промышленного пола или настила площадки. Также нормируются все параметры воздуха, с которым контактируют и дышат люди, а именно:

• температура;
• влажность;
• скорость;
• содержание вредных веществ.

Чтобы перечисленные свойства среды укладывались в установленные пределы, внутри промышленных зданий организовывается интенсивный воздухообмен. Его схема рассчитывается и разрабатывается так, чтобы очищенная и доведенная до нужной температуры воздушная смесь направлялась в рабочую зону с определенной скоростью. Другая задача вентиляции – удалять из нее разные вредные соединения, образующиеся во время технологических процессов. Эту задачу мы и рассмотрим подробнее.

Вредными считаются те вещества, что при воздействии на здоровье человека способны вызвать заболевания или травмы. Также принимаются в расчет различные отклонения, могущие возникнуть в последующие годы у самого человека либо его потомков. Все эти проблемы могут проявиться у людей в том случае, когда содержание вредностей в пространстве рабочей зоны слишком велико, больше чем предельно допустимые концентрации (ПДК). Выражаются они массой вредного или опасного вещества в мг, отнесенной к 1 м3 воздушной среды.

Примечание. Для каждого типа вредных химических соединений установлено свое значение ПДК. В Российской Федерации данные величины регламентируются стандартом ГН 2.2.5.1313-03. В нем же дана разбивка веществ по классам опасности и особенностям воздействия на человеческий организм.

Кстати сказать, запыленность тоже относится к этой категории загрязнения воздушной среды, так что ее количество в рабочей зоне ограничивается предельно допустимыми концентрациями. Дело в том, что пыль – это мельчайшие частицы различных веществ, взвешенные в воздухе. В гигиеническом нормативе четко указано, какое максимальное количество пыли того или иного химического вещества допускается в 1 м3 воздушной среды помещения.

Санитарно-гигиенические требования

Согласно действующему ГОСТу для выяснения реальной запыленности и загазованности рабочей зоны помещения или цеха периодически выполняются мероприятия производственного контроля. Существует установленный регламент, согласно которому проводятся замеры концентрации в определенных местах. Последовательность проверки следующая:

• составляется список веществ, выделяющихся во время технологического процесса на каждом участке;
• определяются места проведения контроля, обычно поблизости от источников выделения вредностей;
• используя газоанализаторы, проводят замеры запыленности и концентрации всех веществ из списка. Взять нужно 3 пробы на протяжении рабочей смены;
• производится анализ результатов проб путем сравнения их значений с ПДК;
• для тех мест рабочей зоны, где наблюдается повышенная концентрация того или иного вещества, разрабатываются мероприятия по ее снижению.

Изложенные в ГОСТе санитарно-гигиенические требования регламентируют периодичность таких проверок. Она зависит от класса опасности, к которому отнесены вещества из составленного списка. Для удобства периодичность контроля параметров среды представлены в таблице:

Чтобы удельная масса опасного загрязнителя не превысила ПДК в воздухе рабочей зоны, необходимо принять меры. Тут есть 2 пути: проведение мероприятий по уменьшению выделений от источников либо оптимизация работы общеобменной вентиляции. Обычно идут вторым путем, устанавливая дополнительные вытяжные зонты или панели, одновременно обеспечивая увеличение подачи приточного воздуха.

В данное время многие предприятия проводят у себя реконструкцию, внедряя новые технологии и меняя порядок проведения процессов. При этом изменяется и состав вредных веществ, влияющих на загрязнение рабочей зоны. Получается, что старые вентиляционные системы не смогут обеспечить соблюдение санитарно-гигиенических требований, необходимо разрабатывать и монтировать новые.

Но как это сделать, если еще не установлено новое оборудование и выбросы загрязнителей невозможно измерить газоанализатором? Ответ на этот вопрос мы дадим в следующем разделе.

Удаление вредных веществ

Чтобы концентрация вредных соединений или пыли была не больше ПДК, необходимо подавать определенное количество свежего воздуха извне. В то же время нужно организовать вытяжку такого же объема воздушной смеси для удаления загрязнителей. СНиП 41-01-2003 предлагает рассчитывать объем притока следующим образом:

L = Mв / (yпом – yп)

В этом выражении:

• L – объем свежего воздуха, м3/ч;
• Mв – массовый расход вещества, что выделяется от источника за единицу времени, мг/ч;
• yпом – его концентрация в объёме всего помещения, мг/м3;
• yп – удельная масса этого загрязнителя в уличном воздухе, мг/м3.

Примечание. По этой же формуле производится расчет не только для вредных, но и для горючих газов, таких как метан или водород. Их концентрация в воздухе рабочей зоны не должна достигать взрывоопасной.

Исходные данные для выполнения расчетов должны предоставить инженеры – технологи, чьей задачей является проработка всего процесса. Концентрацию того или иного вещества в окружающей воздушной среде можно узнать, обратившись в местную санитарно-эпидемиологическую службу. Вычисления ведут по каждому виду химических соединений и пыли отдельно, принимая в конце наибольший результат. По нему и проектируют новую вентиляционную систему.

Другое дело, когда в рабочей зоне присутствует несколько вредных веществ, влияющих на организм человека однонаправленно. Даже когда их содержание не превышает ПДК по отдельности, то эти соединения могут нанести большой ущерб здоровью людей, действуя на них вместе и одновременно. Приведем несколько примеров подобных веществ:

• сероуглерод и сероводород;
• соединения азота и оксид углерода;
• соляная кислота и формальдегид;
• ангидрид серный и сернистый.

Заключение

Значения предельно допустимых концентраций для различных веществ, выделяющиеся в рабочей зоне, играют важную роль при расчетах и проектировании производственных зданий. Чтобы создать работающим в них людям комфортные и безопасные условия, надо учесть все факторы, в том числе и образующиеся вредности. Знание нормативов ПДК позволяет обеспечить все гигиенические требования еще на стадии разработки проекта.

Пример расчета вентиляции для производственных помещений Промышленная вентиляция производственных помещений
Система газового пожаротушения: модули, установка, монтаж