Исследование содержания паров бензина в воздухе рабочей зоны

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Исследование содержания паров бензина в воздухе рабочей зоны

Цель работы:

1. Ознакомится с методикой измерения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

2. Ознакомится со средствами измерения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

3. Провести измерения концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны и сделать вывод о соответствии его содержания санитарным нормам.

4. Получить навыки по заполнению протокола о результатах измерений.

Средства измерения:

1. Метеометр — тип МЭС-202, заводской серийный № 638, свидетельство о поверке БА № 125 выдано ФГУ «Амурский центр стандартизации, метрологии и сертификации», дата поверки 24.09.2014 г., действителен до 24.09.2015 г.

Цифровой комбинированный прибор контроля параметров воздушной среды метеометр МЭС-202 предназначен для измерения атмосферного давления, относительной влажности воздуха, температуры воздуха и скорости воздушного потока внутри помещения. Датчики прибора способны работать в условиях значительной запыленности и наличии агрессивных газов. Высокие метрологические характеристики обеспечиваются за счет автоматической коррекции погрешностей от влияния изменений температуры, давлении, дрейфа нуля и наклона характеристики преобразования. Основные технические характеристики: давление — 80−110 кПа; влажность относительная — 10 — 98%; температура — -400? — 850? К; скорость воздушного потока — 0,1−20 м/с. Время непрерывной работы без подзарядки аккумулятора 8 часов. Габаритные размеры (мм) 220Х82Х32. Масса 0,7 кг.

2. Газоанализатор универсальный УГ-2, серийный № 11 113, свидетельство о поверке БА № 0327 выдано ФГУ «Амурский центр стандартизации, метрологии и сертификации», дата поверки 25.08.2014 г., действителен до 25.08.2015 г. Предназначен для измерения концентрации вредных газов (паров) в воздухе рабочей зоны производственных помещений.

Условия эксплуатации газоанализатора универсального УГ-2 при измерении содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны:

— температура 15−30⁰С;

— относительная влажность воздуха не более 90%;

— атмосферное давление от 90 до 104 кПа (от 680 до 780 мм рт. ст.).

Газоанализатор универсальный УГ-2 состоит из воздухозаборного устройства УГ-2 и компонентов индикаторных средств УГ-2.

Схема газоанализатора представлена на рисунке 1.

Воздухозаборное устройство УГ-2 состоит из резинового сильфона 2 с двумя фланцами, стакана с пружиной 3, находящимся внутри корпуса 1.

Во внутренних гофрах сильфона установлены распорные кольца 4 для придания жесткости сильфону и сохранения постоянства объема.

На верхней плате 9 имеется неподвижная втулка 7 для направления штока 6 при сжатии сифона.

На штуцер 11 с внутренней стороны надета трубка резиновая 12, которая через нижний фланец соединяется с внутренней полостью сильфона.

Свободный конец трубки резиновой 10 служит для присоединения индикаторной трубки при анализе.

На цилиндрической поверхности штока 6 расположены четыре продельные канавки с двумя углублениями 5 для фиксации двух положений штока фиксатором 8.

Расстояние между углублениями на канавках подобрано таким образом, чтобы при ходе штока от одного углубления до другого сильфона забирал заданный объем исследуемого воздуха.

Рисунок 1. Схема газоанализатора универсального УГ-2

1 — корпус; 2 — сильфон; 3 — пружина; 4 — кольцо распорное; 5 — канавка с двумя углублениями; 6 — шток; 7 — втулка; 8 — фиксатор; 9 — плата; 10 — трубка резиновая; 11 — штуцер; 12 — трубка резиновая.

Принцип работы основан на изменении окраски слоя индикаторного порошка в индикаторной трубке после просасывания через нее воздухозаборным устройством УГ-2 воздуха рабочей зоны производственного помещения.

Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна концентрации анализируемого газа в воздухе и измеряется по шкале, градуированной в гр/м3.

Подготовка газоанализатора универсального УГ-2 к работе.

Перед началом работы необходимо:

— подготовить индикаторные трубки;

— изготовить фильтрующие патроны;

— проверить герметичность воздухозаборного устройства.

3. Индикаторные трубки ТИ-бензин — 6,0 - трубка индикаторная для измерения концентрации паров бензина в воздухе рабочей зоны.

Принцип действия: колористическая индикаторная трубка.

Изменение цвета: с желтого на зеленый (коричневый).

Измерительный диапазон: от 100 до 6000 мг/м3 (2 шкалы).

Время измерения: от 1 до 5 минут.

Габаритные размеры ТИ: длина (125 ± 5) мм, диаметр (4,5 ± 0,25) мм.

Погрешность измерения: не более ± 25%.

Принцип реакции: Бензин + Cr6+ > Cr3+.

Назначение: определение бензина в воздухе рабочей зоны в диапазоне от 100 до 500 мг/м3. Контроль бензина при аварийных ситуациях в диапазоне от 500 до 6000 мг/м3.

Влияние неопределяемых веществ на результаты измерения: определению бензина не мешают: аммиак до 85 мг/м3; сероводород до 40 мг/м3; диоксид серы до 125 мг/м3; диоксид азота до 10 мг/м3; толуол до 300 мг/м3; ксилол до 300 мг/м3; бензол до 300 мг/м3; окись углерода до 60 мг/м3. Возможно срабатывание ТИ на некоторые другие углеводороды, но с меньшей чувствительностью.

Средний срок сохраняемости: 1 год.

Дополнительная информация: индикаторная трубка калибрована по гексану. Класс опасности гексана — IV. Значение ПДКврз для бензина — 100 мг/м3.

Преобразование массовых концентраций бензина в объемные (20°C, 101,3 кПа): 1 ppm = 0,28 мг/м3; 1 об.% = 0,28? 10−4 мг/м3.

Ход работы:

1. Ознакомится с приборами для измерения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

2. Провести замеры содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

3. Сравнить полученные результаты с Гигиеническими нормативами ГН 2.2.5.1313−03 Предельно допустимыми концентрациями (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Для измерения вредных веществ в воздухе рабочей зоны применялся газоанализатор универсальный УГ-2, для определения параметров микроклимата — метеометр МЭС-202.

Основная относительная погрешность измерения газоанализатора универсального УГ-2 при определении концентрации вредных веществ в воздухе до 1 ПДК не превышает ±60%, в диапазоне от 1 до 2 ПДК ±35% и свыше 2 ПДК±25%.

Методика проведения измерений содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГОСТ 12.1.014-84 «Воздух рабочей зоны», ГОСТ 12.1005-88).

Подготовка к измерению:

1. Подготовку аппаратуры к измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводят в соответствии с нормативной документацией на индикаторные и фильтрующие трубки и предназначенное для них воздухозаборное устройство.

2. В неисследованных производственных условиях перед проведением измерений индикаторными трубками необходимо провести одноразовую качественную оценку состава воздуха рабочей зоны с использованием аттестованных методик или методических указаний. На основании полученных данных устанавливают возможность применения индикаторных трубок для планового или оперативного контроля. Независимо от состава воздуха рабочей зоны использование фильтрующих трубок с индикаторными, если это предусмотрено в нормативной документации на индикаторные трубки, является обязательным во избежание нарушения условий эксплуатации индикаторных трубок.

Повторная качественная оценка состава воздуха рабочей зоны должна проводиться при каждом изменении технологии производства, которое может вызвать появление в воздушной среде новых вредных веществ.

ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ:

1. Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводят при следующих параметрах:

барометрическое давление — от 90 до 104 кПа (680−780 мм рт. ст);

относительная влажность — 30−80%;

температура — от 288 до 303 К.

Допускается отклонение от указанных параметров, если это предусмотрено в нормативно-технической документации на средства измерения.

Контроль метрологических параметров воздуха рабочей зоны должен осуществляться параллельно с измерениями концентраций вредных веществ индикаторными трубками.

2. К воздухозаборному устройству присоединяют индикаторную трубку, предназначенную для измерения концентрации вредного вещества, и фильтрующие трубки, если они предусмотрены нормативной документацией.

Измерение следует начинать не позднее 1 мин после разгерметизации трубок.

3. Количество воздуха, просасываемого через индикаторные трубки, устанавливается в соответствии с нормативной документацией на эти трубки.

4. Измерение концентраций вредных веществ производят последовательно при производственных условиях по ГОСТ 12.1.005−88. При этом используют количество индикаторных трубок, указанное в соответствующей нормативной документации.

5. Концентрацию вредного вещества в мг/м³ в воздухе рабочей зоны измеряют по длине или интенсивности изменившего первоначальную окраску слоя индикаторного порошка с помощью шкалы, нанесенной на индикаторную трубку, кассету или специальную этикетку. За результат измерения принимают среднее арифметическое из последовательных наблюдений, как указано в п. 4.

6. При размытости границы раздела окрасок слоев исходного и прореагировавшего индикаторного порошка отсчет концентрации измеряемого вредного вещества по шкале проводят по нижней и верхней частям границы. За результат измерения принимают среднее значение.

7. Результат измерения концентрации вредного вещества приводят к нормальным условиям (С_Н): температура 293 К, атмосферное давление 101,3 кПа (760 мм рт. ст), относительная влажность 60%.

Концентрацию (С_Н) при нормальных условиях в мг/м³ вычисляют по формуле:

где — результат измерения концентрации вредного вещества, при температуре окружающего воздуха, t°С, относительной влажности -% и атмосферном давлении p кПа, мг/м³;

K_B — коэффициент, учитывающий влияние температуры и влажности окружающего воздуха на показания индикаторных трубок, значение которого определяется в соответствии с п. 2.5 приложения 3.

Относительная погрешность измерения () не должна превышать ±35% в диапазоне до 2,0 предельно допустимых концентраций (ПДК) включительно и ±25% при концентрациях выше 2,0 ПДК при условиях, указанных в п. 3.1.

Результат измерения представляют в виде: (C_H ±) мг/м³ при доверительной вероятности 0,95.

Величину абсолютной погрешности () вычисляют по формуле:

В диапазоне до 1,0 ПДК включительно допускается увеличение погрешности до ±60%. Это значение относительной погрешности должно быть указано в нормативно-технической документации на средства измерения.

Перед проведением измерений содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны метеометром измеряются параметры микроклимата в исследуемом помещении.

К воздухозаборному устройству присоединяют индикаторную трубку, предназначенную для измерения концентрации вредного вещества, и фильтрующие трубки, если они предусмотрены нормативной документацией.

Измерение следует начинать не позднее 1 мин после разгерметизации трубок.

Количество воздуха, просасываемого через индикаторные трубки, устанавливается в соответствии с нормативной документацией на эти трубки (300 см³).

Измерение концентраций вредных веществ производят последовательно при производственных условиях по ГОСТ 12.1.005−88. При этом используют количество индикаторных трубок, указанное в соответствующей нормативной документации.

Концентрацию вредного вещества в мг/м³ в воздухе рабочей зоны измеряют по длине или интенсивности изменившего первоначальную окраску слоя индикаторного порошка с помощью шкалы, нанесенной на индикаторную трубку, кассету или специальную этикетку.

За результат измерения принимают среднее арифметическое из последовательных наблюдений.

При размытости границы раздела окрасок слоев исходного и прореагировавшего индикаторного порошка отсчет концентрации измеряемого вредного вещества по шкале проводят по нижней и верхней частям границы. За результат измерения принимают среднее значение.

Таблица 1. Параметры микроклимата

Таблица 2. Обработка результатов измерений

Результат измерения концентрации вредного вещества приводят к нормальным условиям (С_Н): температура 293 К, атмосферное давление 101,3 кПа (760 мм рт. ст), относительная влажность 60%.

Концентрацию (С_Н) при нормальных условиях в мг/м³ вычисляют по формуле:

==1,02

где — результат измерения концентрации вредного вещества, при температуре окружающего воздуха, t°С, относительной влажности -% и атмосферном давлении p кПа, мг/м³;

1. Вычисляем среднее арифметическое значение результатов наблюдения:

= (663+739,5+765):3 = 722,5

Вычисляем доверительные границы случайной погрешности (случайной составляющей погрешности) результата измерения:

С = S (Cн)*t (n, P), где количество измерений n = 3;

доверительная вероятность Р = 0,95;

t — коэффициент Стьюдента, зависящий от числа наблюдений и доверительной вероятности. При n = 3, P = 0,95 tq = 4,303.

С =30,65 * 4,303 = 131,8 мг/м³

дC = 131,8 / 722,5 * 100% = 18,24%

Результат измерения представляют в виде: (C_H ±) мг/м³ при доверительной вероятности 0,95.

(722,5 + 131,8) мг/м³

Для обработки результатов вычисляем среднее арифметическое значение, которое является состоятельной, несмещенной и эффективной оценкой измеряемой величины при нормальном распределении данных наблюдений.

Для оценки необходимо:

1. Вычислить оценку результата измерения (среднего арифметического)

мг/м?

Относительная погрешность измерения () не должна превышать ±35% в диапазоне до 2,0 предельно допустимых концентраций (ПДК) включительно и ±25% при концентрациях выше 2,0 ПДК.

Величину абсолютной погрешности () вычисляют по формуле:

В диапазоне до 1,0 ПДК включительно допускается увеличение погрешности до ±60%. Это значение относительной погрешности должно быть указано в нормативно-технической документации на средства измерения.

Гигиенические нормативы

ГН 2.2.5.1313−03

Предельно допустимые концентрации (пдк) вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Определяем концентрацию паров бензина и сравниваем ее с ПДК бензина:

К= =, К — концентрация паров бензина.

Вывод

В ходе лабораторной работы изучена методика проведения измерений содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны. По итогам измерений установлено, что предельно допустимые концентрации превышены в 2,4 раза. Для обеспечения нормальных условий работы помещение необходимо обеспечить дополнительной вентиляцией.

ПРОТОКОЛ № ______

отбора проб воздуха и результаты анализа

от «09» октября 2014 г.

1. Место проведения измерений АмГУ, главный корпус, учебная лаборатория 307

2. Измерения проводились в присутствии представителя обследуемого объекта____________________________________________________________

(должность, Ф.И.О.)

3. Средства измерений Газоанализатор универсальный УГ-2, индикаторные трубки

4. Сведения о государственной поверке: 25.08.2014 г., свидетельство БА____ № 0327, действителен до 25.08.2014 г.__________________________________

(дата поверки и № свидетельства)

5. Нормативно-техническая документация, в соответствии с которой проводились измерения и давалось заключение: ГОСТ 12.1.014-84

«Система стандартов безопасности труда. Воздух рабочей зоны. Метод измерения концентраций вредных веществ индикаторными трубками»; ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны; Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03__________

6. Характер и состояние вентиляции:_вентиляция отсутствует _____________

7. Оборудование, являющееся источником загрязнения воздушной среды рабочей зоны: лабораторный стенд

8. Эскиз помещения с указанием расстановки оборудования и расположения измерительных точек: приложение А

9. Параметры микроклимата (t — 22,3?С; ц — 38%; Р — 751 мм рт. ст./ 100,1 кПа)

10. Метод определения концентрации вредного вещества: линейно-колористический

11. Время отбора: 15:00

12. Результаты анализа вредный комбинированный метеометр контроль