Разработка метода контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны на предприятиях угольной промышленности

Актуальность работы. В связи с ежегодным ростом уровня профессиональной заболеваемости работников угольной отрасли особую актуальность приобретает охрана их здоровья и создание безопасных условий труда. На решение этих задач направлено принятие федеральных законов «Об основах охраны труда», «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний» и Трудового кодекса РФ. Эти документы предписывают проведение на всех предприятиях, независимо от форм собственности, проведение аттестации рабочих мест по условиям труда. Аттестация рабочих мест является системой анализа и оценки рабочих мест для планирования и проведения мероприятий по улучшению условий труда, сертификации работ по охране труда, обоснования предоставления льгот и компенсаций, решения вопроса о связи заболевания с профессией.

Одним из основных приоритетов социальной защиты работников предприятий угольной промышленности должен стать постоянный, достоверный, персональный учет уровней воздействия вредных факторов и увязка полученных доз с льготами и компенсациями. Средства, затрачиваемые в настоящее время на контроль условий труда, далеко не всегда дают должную отдачу, поскольку обычно привязаны к технологическим процессам, производственным операциям, а не персонально к работнику.

Совершенствование контроля производственной среды должно быть направлено на регистрацию и длительное хранение в электронных системах динамики полученных доз вредных факторов. Это позволит прогнозировать состояние здоровья, получать достоверную информацию для медосмотров и экспертиз, вовремя прекращать контакт с вредным фактором.

Условия труда на предприятиях угольной промышленности во многом определяются составом воздуха рабочей зоны, который содержит вредные вещества, выделяющиеся в результате геогидрохимических и технологических процессов. В последние годы возросли объемы использования новых веществ и материалов при внедрении современных методов борьбы с внезапными выбросами угля и газа, упрочения горного массива, тепло-, гидро-, газоизоляции горных выработок. Применение этих веществ оказывает отрицательное действие на организм человека как при контакте с ними, так и при сенсибилизирующем взаимодействии летучих продуктов этих веществ с угольной и породной пылью.

Крупный вклад в исследования состава рудничного воздуха внесли Г. Д. Лидин, И. М. Печук, К. З. Ушаков, Е. Ф. Карпов, И. Э. Биренберг, A.A. Мясников, И. Д. Мащенко, A.A. Трубицын, Ли Хи Ун и другие ученые.

Традиционно считалось, что основными вредными производственными факторами на рабочих местах предприятий угольной промышленности являются высокая запыленность, шум и вибрация. Последние исследования и результаты аттестации рабочих мест выявляют значительный удельный вес влияния вредных веществ как причины возникновения профзаболеваний. Оценка воздействия вредных веществ на организм человека и разработка на ее основе мер оптимизации условий труда и профилактики профзаболеваний в настоящее время становятся приоритетными.

Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны осуществляется в соответствии с Р. 2.2.755−99 «Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса». Однако «Методика контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны», приведенная в Гигиенических критериях не учитывает специфики предприятий угольной промышленности в части определения точек, мест, способов отбора проб, а также перечня вредных веществ, подлежащих контролю на рабочих местах. Ведомственный контроль также не обеспечивает полной оценки условий труда по наличию и содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Целью работы является разработка метода контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны для аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности.

Идея работы заключается в том, чтобы на основании требований новых нормативных правовых документов разработать методические положения по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны для аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности.

Задачи исследований:

1. Провести сравнительный анализ существующих методов контроля вредных веществ и требований новых нормативных правовых документов. Выявить особенности состава воздуха рабочей зоны предприятий угольной промышленности, измерить фактические уровни вредных веществ в условиях производства, сформировать перечень вредных веществ, подлежащих контролю на основных рабочих местах, определить точки их отбора.

2. Обосновать выбор способов отбора проб, аппаратуры и средств измерений, используемых в условиях метановоздушной среды.

3. Разработать хроматографическую экспресс-методику определения углеводородов в воздухе рабочей зоны.

4. Разработать метод контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны на предприятиях угольной промышленности.

Методы исследований:

— анализ и обработка научно-технической информации, обобщение существующих методов контроля вредных веществ;

— лабораторные исследования, включающие комплекс физико-химических методик;

— методы математической статистики при обработке и анализе экспериментальных данных;

— апробация разработанного метода в условиях производства.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Вредные вещества, подлежащие контролю на рабочем месте, обусловлены закономерностями проявления вредных факторов при использовании различных технологий, производственного оборудования, а также границами рабочей зоны.

2. Величина изменения концентрации проб вредных веществ, характерных для воздуха рабочей зоны предприятий угольной промышленности, зависит от времени хранения, качественного состава и способа хранения проб.

3. Методика газохроматографического экспресс-анализа на основе применения программирования температуры и изменения газовой схемы хроматографа позволяет увеличить количество и расширить диапазон концентраций вредных веществ, контролируемых на рабочих местах.

4. Разработанный метод контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны обеспечивает точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда по этим факторам в процессе проведения аттестации рабочих мест на предприятиях угольной промышленности.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

— использованием апробированных методов и приборов контроля;

— необходимым и достаточным для статистической обработки объемом лабораторных экспериментов (более 100) и экспериментов в условиях производства (более 1000 на 20 предприятиях угольной промышленности Кузбасса);

— удовлетворительной сходимостью результатов экспериментальных исследований (погрешность не более 15% с доверительной вероятностью 0,95);

— положительными результатами практического использования разработанного метода на предприятиях угольной промышленности Кузбасса.

Научная новизна работы заключается в следующем:

— разработан метод контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны, обеспечивающий точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда по этим факторам в процессе проведения аттестации рабочих мест на предприятиях угольной промышленности;

— сформирован перечень вредных веществ, подлежащих контролю на основных рабочих местах угольных предприятий в зависимости от технологических циклов, операций, используемого производственного оборудованияопределены границы рабочих зон и точки отбора проб;

— установлена зависимость изменения концентрации проб вредных веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, от условий их хранения, определены способы отбора проб, обеспечивающие минимальную величину изменения концентрации компонентов пробы в процессе хранения;

— разработана методика газохроматографического экспресс-анализа углеводородов в воздухе рабочей зоны (заявка на изобретение № 2 002 132 305 (34 218), позволяющая увеличить количество и расширить диапазон концентраций вредных веществ, контролируемых в процессе аттестации рабочих мест.

Личный вклад автора состоит:

— в проведении анализа профзаболеваемости на предприятиях угольной промышленности России, требований новых нормативных правовых документов по обеспечению контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также измерении фактических их уровней в условиях производства;

— в формировании перечня вредных веществ, подлежащих контролю в воздухе рабочей зоны в зависимости от технологических циклов, операций и используемого производственного оборудования на основных рабочих местах предприятий угольной промышленности;

— в установлении зависимости изменения концентрации проб вредных веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, от времени и условий их хранения;

— в разработке методики газохроматографического экспресс-анализа углеводородов в воздухе рабочей зоны (заявка на изобретение № 2 002 132 305 (34 218).

Практическая ценность работы.

Полученные соискателем результаты позволяют:

— осуществлять полный и достоверный контроль вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с используемыми технологиями, производственным оборудованием, применяя рекомендованные методики измерения концентраций вредных веществ;

— определять величину изменения концентрации отобранных проб вредных веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, в зависимости от времени и условий их хранения;

— снизить время анализа и обработки данных при газохроматографиче-ском анализе углеводородов, увеличить количество и расширить диапазон концентраций вредных веществ, контролируемых в процессе аттестации рабочих мест;

— устанавливать класс вредности и опасности условий труда по наличию и содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны для специфических условий угольных шахт и разрезов.

Реализация работы. Полученные результаты и выводы диссертационной работы использованы при проведении аттестации рабочих мест по условиям труда на угольных шахтах, разрезах и обогатительных фабриках Кузбасса.

Разработаны предложения в нормативные документы: «Комплекс методик по определению вредных и опасных производственных факторов для аттестации рабочих мест и сертификации работ по охране труда на предприятиях угольной промышленности», «Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили одобрение на заседаниях Ученого совета НЦ ВостНИИ, на конференции «Неделя горняка» (16−18.01.03, г. Москва).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 заявка на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 143 страницах машинописного текста, включая 47 рисунков, 23 таблицы, список использованных источников из 101 наименования.

выводы.

В результате измерений содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах работников основных профессий угольных предприятий, проведенных по разработанному методу можно отметить следующее:

1. В разработанном методе учтены особенности ведения производственного процесса на таких опасных производственных объектах, как предприятиях угольной промышленности.

2. На обследованных рабочих местах присутствуют вредные вещества, которые ранее не измерялись и не учитывались по ПБ, но которые являются вредными и опасными факторами и оказывают вредное влияние на организм работающих. Это такие вещества, как углеводороды алифатические, формальдегид, стирол, пары кислот, щелочей, тринитротолуол, пары аммиака, бутиловый спирт, керосин и др.

3. Результаты измерений концентраций вредных веществ на рабочих местах, полученные лабораторией экспертизы условий труда НЦ ВостНИИ с применением Метода, соответствуют данным других контролирующих организаций (Кемеровского ОВГСО и ЦГСН по Кемеровской области).

4. Метод контроля содержания вредных веществ, разработанный с учетом специфики предприятий угольной промышленности, обеспечивает точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда работников этих предприятий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой исследована и решена актуальная задача количественной и качественной оценки условий труда по наличию и величине содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, имеющая существенное значение в области охраны труда.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Проведен анализ требований новых нормативных правовых документов по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также измерены фактические уровни этих веществ в условиях производства. Выделен ряд основных рабочих мест, установлены границы рабочих зон. По ведущим и наиболее характерным вредным факторам, проявляющимся при разных технологических циклах и операциях, сформирован перечень вредных веществ, подлежащих контролю на рабочем месте.

2. На основании лабораторных исследований установлена зависимость величины изменения состава проб смеси углеводородов ароматических, алифатических метанового ряда, а также кислорода, водорода, оксида и диоксида углерода от времени.

Установлено, что величина изменения концентрации вредных веществ в пробе является наименьшей (3−10% в течение 5 сут) в случаях хранения углеводородов алифатических метанового ряда, водорода, кислорода, оксида, диоксида углерода в стеклянных пипетках с запорной жидкостью в виде насыщенного раствора сульфата натрия, подкисленного 5%-ным раствором серной кислоты, а углеводородов ароматических (10−20% в течение 5 сут) — в стеклянных газовых пипетках без запорной жидкости с вакуумными кранами.

Рекомендованы методики выполнения измерений концентраций вредных веществ, составлен перечень приборов и аппаратуры с учетом использования их в метановоздушной среде.

3. Разработана методика хроматографического экспресс-анализа углеводородов в воздухе рабочей зоны (заявка на изобретение № 2 002 132 305 (34 218). В методике за счет применения программирования температуры колонок вдвое снижено время анализа и обеспечено полное и эффективное разделение компонентов. Методика при достаточной точности измерений ±15% позволяет определять концентрации углеводородов в большом диапазоне (1−50 000 мг/мЗ). Применение комбинации трех хроматографических колонок обеспечивает большой набор анализируемых веществ (20).

4. В результате проведенных исследований, а также в соответствии с требованиями новых нормативных правовых документов по охране труда разработан метод контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны на предприятиях угольной промышленности, обеспечивающий точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда по этим факторам при проведении аттестации рабочих мест.

Полученные результаты и выводы диссертационной работы использованы в процессе аттестации рабочих мест по условиям труда на угольных шахтах, разрезах и обогатительных фабриках Кузбасса.

Разработаны предложения в нормативные документы: «Комплекс методик по определению вредных и опасных производственных факторов для аттестации рабочих мест и сертификации работ по охране труда на предприятиях угольной промышленности», «Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности».