Содержание

Воздух рабочей зоны

В Российской Федерации вопросы обеспечения нормативных параметров воздуха рабочей зоны регламентируются ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны".

Теория

Общие понятия

Характеристикой воздействия вредного вещества на работника является величина среднесменной концентрации $C^*_i$ вещества, которая при допустимых условиях труда не должна превышать установленного значения среднесменной предельно допустимой концентрации ($\text{ПДК}_{\text{c.c.}}$) данного вещества.

ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны - это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

$$ C^*_i = \frac{\sum_{j=1}^n C_{ij}t_j}{\sum_{j=1}^n t_j}\text{ мг/м}^3,$$

где $C_{ij}$ - концентраця $i$-ого вредного вещества в $j$-ой рабочей зоне, $t_j$ - продолжительность пребывания работника в $j$-ой рабочей зоне.

Кратковременное воздействие вредного вещества на работника нормируется величиной максимально разовой предельно допустимой концентрации ($\text{ПДК}_{\text{м.р.}}$).

$\text{ПДК}_{\text{м.р.}}$ — это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна вызывать при вдыхании его в течение 30 минут рефлекторных реакций в оргазме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др).

Аналогичным образом вводится понятие среднесменной температуры $T^*$, град. Цельсия:

$$ T^* = \frac{\sum_{j=1}^n T_{j}t_j}{\sum_{j=1}^n t_j},$$

где $T_{j}$ - температура воздуха в $j$-ой рабочей зоне, $t_j$ - продолжительность пребывания работника в $j$-ой рабочей зоне.

Нормирование параметров микроклимата на рабочем месте:

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из вредных веществ $K_1, K_2, \dots ,K_n$ в воздухе к их ПДК $\text{ПДК}_1, \text{ПДК}_2, \dots, \text{ПДК}_n$ не должна превышать единицы:

$$ \sum_{i=1}^n{\frac{C_i}{\text{ПДК}_i}} \leq 1$$

Расчёт вентиляции

$$ L = N*L^1 \text{ м}^3\text{/ч,} $$

где $L$ - общий расход вытяжной вентиляции $\text{м}^3\text{/ч}$, $L^1$ - расход вытяжной вентиляции на одного работающего, $N$ - число работников в помещении.

Согласно санитарно-эпидемиологическим правилам СП 2.2.1.1312-03, для производственных помещений устанавливаются следующие нормы:

$V/N, \text{ м}^3\text{/ч}$ мин. $L^1, \text{ м}^3\text{/ч} $
менее 20 30
от 20 до 40 20

В помещениях с $V/N > 40, \text{ м}^3\text{/ч}$ и при наличии естественной вентиляции (открывание створок переплета окон и дверей) воздухообмен не рассчитывается. В тех случаях, когда естественная вентиляция отсутствует, мин. $L^1 = 60 \text{ м}^3\text{/ч}$.

Расход вентиляции $L (\text{ м}^3\text{/ч})$ рассчитывается из условия разбавления вредных веществ до допустимых концентраций. $C_{\text{вых}} = \text{ПДК}$, где $C_{\text{вых}$ - концентрация вредных веществ в выходящем из помещении воздухе, $\text{ПДК}$ - предельно-допустимая концентрация вредного вещества в помещении.

$$L = {\frac{G}{C_{\text{вых}} - C_{\text{вход}}},$$

где $G$ - скорость поступления вредных веществ в помещение; $\text{мг/ч}$, $C_{\text{вых}}\text{, }C_{\text{вход}}$ - концентрация вредных веществ во входящем и выходящем воздушных потоках, соответственно, $\text{мг/м}^3$.

При одновременном поступлении в помещение вредных веществ однонаправленного действия расчет вентиляции берется, суммируя объемы воздуха, необходимые для разбавления каждого до ПДК.

Если вещества разнонаправленного действия, то минимальное значение $L$ определяется по тому вредному веществу, разбавление которого требует наибольшего воздухообмена.

$$L = {\frac{D}{d_{\text{вых}} - d_{\text{вход}} },$$

где $L (\text{ м}^3\text{/ч})$ - требуемый воздухообмен, $D$ - скорость выделения водных паров в помещении, $\text{г/ч}$; $d_{\text{вых}},\ d_{\text{вход}}$ - влагосодержание воздуха внутри помещения (выходящий воздух) и снаружи помещения, соответственно, $\text{г/м}^3$.

Величина $d_{\text{вых}}$ не устанавливается нормами, а определяется на основании нормируемых температуры и влажности воздуха в помещении.

Расход вентиляции $L (\text{ м}^3\text{/ч})$ рассчитывается из условия удаления излишек тепла уходящим воздухом.

$$ L = {\frac{Q_{\text{изб}}}{C\rho(t_{\text{вых}} - t_{\text{вход}})}},$$

где $Q_{\text{изб}}$ - избыточное тепловыделение, $\text{Дж/ч}$ или ${\text{ккал/ч}}$, $C$ - теплоёмкость сухого воздуха, $C = 0,24 \text{ ккал/кг}\ {}^\circ \text{C}$ или $C = 1004,6 \text{ Дж/кг К}$; $\rho$ - плотность приточного воздуха, $\text{кг/м}^3$; $t_{\text{вых}}\text{, }t_{\text{вход}}$ - соответствующие температуры воздуха, ${}^\circ \text{C}$.

$$t_{\text{вых}} = t_{\text{рз}} + \Delta t(H-2),$$

где $t_{\text{рз}}$ - температура рабочей зоны, ${}^\circ \text{C}$, которая не должна превышать допустимую по нормам температуру; $\Delta t$ — температурный градиент по высоте помещения $(\Delta t = 1 - 5\text{ }^\circ \text{С/м})$; $H$ — расстояние от пола до центра вытяжных проемов, $\text{м}$; $2$ — высота рабочей зоны, $\text{м}$.

Задачи

Задача №1

В цехе предприятия, выпускающего радиоэлектронное оборудование, одновременно используются эпоксидные смолы типа ЭД-5 и ДЭГ-1. По результатам замеров концентрация ЭД-5 составила $0,9 \text{ мг/м}^3$, а концентрация ДЭГ-1 составила $0,11\text{ мг/м}^3$. Оценить условия работы, если известно, что ПДК смолы ЭД-5 $1,0 \text{ мг/м}^3$, а ПДК ДЭГ-1 $0,2 \text{ мг/м}^3$. 1)

Задача №2

При регенерации фильтров в химцехе ТЭС концентрация серной кислоты в воздухе составила $2,1 \text{ мг/м}^3$. Продолжительность регенерации 1 ч. В остальное время (7 ч.) концентрация серной кислоты составляет $0,5 \text{ мг/м}^3$. Оценить условия работы аппаратчика химцеха, если известно, что $\text{ПДК}_{H_2 SO_4} = 1,0 \text{ мг/м}^3$. 2)

Задача №3 (a)

В первом помещении температура $18^\circ\text{C}$, во втором $25^\circ\text{C}$. Сколько времени можно находиться в этих помещениях, чтобы среднесменная температура была не менее допустимого значения $20^\circ\text{C}$. 3)

Задача №3 (б)

Во время обхода турбины обходчик попадает в зону с температурой воздуха $31,5^\circ\text{C}$ (у части ПНД облетела изоляция – такой период был на Ивановской ТЭЦ-2 некоторое время назад). Определить допустимое время пребывания обходчика в этих условиях без СИЗ.

Задача №4

Определить требуемый расход вытяжной вентиляции в данном помещении при условии, что оно переоборудовано в производственное с количеством рабочих мест, равных числу парт.

Задача №5

В рабочую зону химцеха поступает 5,6 г/ч NaOH. $\text{ПДК}_\text{NaOH} = 0,5\text{ мг/м}^3$. Концентрация NaOH за пределами цеха составляет $0,3\text{ мг/м}^3$. Определить расход вытяжной вентиляции, требуемый для нормализации условий труда по концентрации гидроксида натрия.4)

Задача №6

В монтажном цехе объёмом $8000\text{ м}^3$ производится пайка мягким припоем ПОС-40. За 1 час работы расходуется 100 гр. припоя, в состав которого входит 60% свинца. За это время испаряется 0,5 % припоя. Определить необходимую кратность и расход вытяжной вентиляции, чтобы концентрация свинца в воздухе рабочей зоны не превышала предельно допустимой концентрации $0,01 \text{ мг/м}^3$.

Задача №7

В цехе объёмом $700 \text{ м}^3$ производится окраска деталей, при этом в качестве растворителя применяется бутиловый спирт. При работе за 8-ми часовой рабочий день расходуется 1 кг растворителя. Во время работы испаряется 15% растворителя. Определить требуемую кратность воздухообмена и расход вытяжной вентиляции, если ПДК бутилового спирта $10 \text{ мг/м}^3$.

1)
№ 2.1 из M-1691
2)
№ 2.2 из M-1691
3)
№ 2.3 из M-1691
4)
№ 2.4 из M-1691