Визначення концентрації шкідливих парів та газів
В повітрі робочої зони
Мета роботи
- Ознайомитися з методами та приладами визначення концентрації шкідливих газів у повітрі робочої зони.
- Навчитися розробляти обґрунтовані заходи з охорони праці для забезпечення нормативного складу повітря у виробничому приміщенні.
Завдання роботи
- Освоїти методику визначення концентрації шкідливих газів за допомогою газоаналізатора УГ-2.
- Розрахувати інтенсивність повітрообміну та визначити електричну потужність вентилятора для видалення з приміщення газів в концентрації, визначеній за допомогою газоаналізатора УГ-2.
Самостійна робота.
- Ознайомитися з методами та приладами для визначення концентрації шкідливих газів у повітрі робочої зони.
- Розібратися в конструкції та принципі роботи газоаналізатора УГ-2(розріз газоаналізатора представлено на стенді).
- Вивчити плавила охорони праці при вимірювані концентрації шкідливих газів.
Загальні положення
При виконані робіт на підприємствах сільськогосподарського профілю (тваринницьких приміщень, ремонтних майстернях, теплицях тощо) повітряне довкілля може бути забрудненим шкідливими речовинами.
Так, наприклад, повітря тваринницьких приміщень внаслідок життєдіяльності тварин постійно забруднене шкідливими газами та випарами. В закритих тваринницьких приміщеннях накопичується двооксид вуглецю, аміак, сірководень тощо. Особливо велика кількість шкідливих газів перебуває у повітрі у ранкові годині в зимовий період, коли зачинено двері та вікна. Високі концентрації аміаку можуть бути у повітрі при невчасному видаленню гною з приміщень, несправності вентиляційних систем, у період активності тварин під час годівлі, під час механічного видалення гною.
Небезпечна дія шкідливих газів у повітрі на працівників має місце також у теплицях (високі концентрації водяної пари та вуглекислого газу), ремонтних майстернях (при виконані фарбувальних робіт, випробувальних, гальванічних та зварювальних робіт), кормоприготувальних приміщеннях.
Визначають концентрацію шкідливих газів у повітрі безпосередньо на робочих місцях або у спеціалізованих лабораторіях, попередньо відібравши проби повітря аспіраторами чи іншими пристроями.
Для лабораторного аналізу проб повітря зі шкідливими газами застосовують фотометричні, люмінесцентні, полярографічні, хроматографічні, калометричні, нефелометричні та інші методи.
Найбільш поширеним і точним з них є калометричний метод, що полягає в утворенні забарвлених шкідливим газом розчинів з наступним оціненням ступеня поглинання розчином світлового потоку фотоелектрокалориметром. Нефелометричний метод полягає у визначені інтенсивності утворення осаду після взаємодії досліджуваного шкідливого газу з певними хімічними речовинами.
На практиці часто потрібно оперативно попереджувати працівників про небезпечне підвищення концентрації хімічних речовин у повітрі робочої зони. З цією метою використовують переносні та стаціонарні та стаціонарні газоаналізатори і газосигналізатори різних модифікацій, у яких реалізовано прискорені методи аналізу, що дозволяє швидко визначити кількість шкідливих речовин у повітрі. Ці прилади реагують на певні гази та випари, подаючи уривчасті звукові та світлові сигнали при перевищенні граничне допустимих концентрацій хімічних речовин.
Але, як правило, ці прилади спеціалізовані для визначення концентрацій одного чи декількох газів, тобто не є універсальними. Прилади, що дають змогу визначати концентрацію багатьох хімічних речовин у повітрі робочої зони, є занадто складними та дорогими, а отже не пристосованими для проведення оперативного аналізу у виробничих приміщеннях сільськогосподарських підприємствах.
Тому на підприємствах сільськогосподарського профілю для аналізу повітряного довкілля застосовують портативні універсальні газоаналізатори УГ-2.
Призначення, будова універсального газоаналізатора УГ-2
Та принцип його роботи
Універсальний газоаналізатор УГ-2 (похибка показів становить не більше 10 % від верхньої межі кожної шкали) призначений для кількісного визначення концентрації шкідливих домішок, що перебувають в повітрі, а також для виявляння місць витікання газу. За допомогою газоаналізатора УГ-2 визначають присутність у повітрі одинадцяти шкідливих газів і парів: сірководню, двооксиду і оксиду азоту, аміаку, хлору, парів бензину, ацетилену, толуолу, етилового ефіру, оксиду вуглецю, сірчаного ангідриду.
Принцип роботи газоаналізатора УГ-2 базується на примусовому пропусканні певного об'єму досліджуваного повітря через індикаторну трубку, заповнену хімічним реактивом. У результаті реакції, яка проходить між досліджуваним газом і реактивом - наповнювачем індикаторної трубки, змінюється колір індикаторного порошку.
Довжина стовпчика порошку зі зміненим кольором у індикаторній трубці пропорційна концентрації досліджуваного газу в повітрі. Кількісно концентрацію досліджуваного газу (в мг/м) визначають, приклавши індикаторну трубку до шкали тарувальної діаграми так, щоб край стовпчика порошку зі зміненим кольором збігався з нульовою позначкою шкали діаграми.
До складу газоаналізатора УГ-2 (рис. 1) входять: повітрозабірний пристрій, індикаторні трубки, фільтрувальні патрони, ампули з індикаторними порошками, тарувальні діаграми, ампули з сорбентами для наповнення фільтрувального патрону.
Рис. 1. Принципова схема газоаналізатора УГ-2
1- корпус; 2 - сильфон гумовий; 3 - пружина; 4 - розпірні кільця; 5 - поздовжня канавка з поглибленням на штоці; 6 - шток; 7 - втулка нерухома; 8 - фіксатор; 9 - верхня плата; 10 - трубка гумова; 11 - штуцер; 12 - трубка гумова сильфона.
Основною частиною розташованого в корпусі приладу повітрозабірного пристрою є гумовий сильфон з розміщеною всередині сталевою пружиною, яка утримує сильфон розтягненим. Для збереження сталості об'єму і надання пружності у сильфоні встановлено розпірні кільця. На верхній поверхні корпуса приладу розміщено нерухому втулку з заскочкою-фіксатором для спрямування стискального штоку та обмеження його руху. На штуцер з внутрішнього боку вдягнено гумову трубку, яка іншим кінцем через нижній фланець з'єднана з внутрішньою площиною сильфону.
Пропускання досліджуваного повітря через порошок індикаторної трубки здійснюється завдяки стисканню пружини, розтягненої штоком. На гранях (під головкою) кожного з трьох штоків вказано об'єми повітря, яке пройде індикаторною трубкою при встановленні певної грані штока у нерухомій втулці навпроти заскочки. На циліндричній поверхні штоку виконано чотири поздовжні канавки з двома ямками, в які під дією пружинки потрапляє заскочка-фіксатор. Відстані між ямками у канавках підібрано так, щоб шток, рухаючись від одної ямки до іншої, змушував сильфон забирати обумовлену для аналізу даного газу кількість досліджуваного повітря.
Індикаторна трубка для визначення концентрації шкідливого газу в повітрі виконана у вигляді скляної трубки діаметром 2,5 мм і довжиною 90 мм. Порошок у трубку насипають за допомогою скляної лійки з довгим тонким кінцем, попередньо заклавши у трубку скраю трохи ущільненої вати, щоб затримати порошок у трубці.
Залежно від меж вимірювання на кожний досліджуваний газ у комплекті приладу надано одну чи дві тарувальні діаграми, на яких також вказано необхідні об'єми просмоктуваного повітря та тривалість вимірювання. Вказані величини об'єму на тарувальній діаграмі відповідають значенням об'єму просмоктуваного повітря на гранях головки штока.
Якщо концентрація досліджуваного газу низька, то потрібно пропускати через індикаторну трубку максимальні об'єми повітря, а за високих концентрацій об'єм просмоктуваного повітря має бути мінімальним.
