Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.М.СКЛЯРОВ
18 ноября 1987 г. N 4436-87
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ АЭРОЗОЛЕЙ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО
ФИБРОГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ
Основное учреждение-разработчик: НИИ гигиены труда и
профзаболеваний АМН СССР (ответственные исполнители - Л.Т.
Еловская, В.В. Ткачев, Ю.Т. Капитанов).
Учреждения-соисполнители: Московский НИИ гигиены им. Ф.Ф.
Эрисмана, Свердловский НИИ ГТиПЗ, Донецкий НИИ ГТиПЗ, Криворожский
НИИ ГТиПЗ, Ангарский НИИ ГТиПЗ, Казахский НИИ ГТиПЗ АН Каз. ССР, I
МОЛМИ им. И.М. Сеченова, Институт проблем комплексного освоения
недр (ИПКОН) АН СССР, Институт горного дела (ИГД) им. А.А.
Скочинского, Всесоюзный НИИ безопасности труда в горнорудной
промышленности (ВНИИ БТГ) Министерства черной металлургии СССР,
Макеевский НИИ (МакНИИ) по безопасности работ в горной
промышленности Министерства угольной промышленности СССР,
Ленинградский институт авиационного приборостроения (ЛИАП),
Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский
институт профилактики пневмокониозов (ЦНИИПП) Министерства цветной
металлургии СССР.
1. Общие положения
1.1. Настоящие указания регламентируют требования к проведению
измерений концентрации пылевых аэрозолей преимущественно
фиброгенного действия в целях получения объективных и сопоставимых
данных по характеристике запыленности воздуха рабочей зоны, оценки
ее влияния на состояние здоровья, гигиенической оценки
технологических процессов и новой техники, эффективности
технологических, санитарно-технических, гигиенических и других
мероприятий по снижению содержания пыли в воздухе.
Методические указания предназначены для санэпидстанций,
ведомственных промышленно-санитарных лабораторий, институтов
гигиенического профиля, учреждений и отделов, ответственных за
охрану труда и технику безопасности на предприятиях, и должны быть
использованы при разработке приборов пылевого контроля.
1.2. Концентрация пыли в воздухе рабочей зоны измеряется в
весовых (гравиметрических) показателях (мг/куб. м). В зависимости
от цели измерения определяется максимально разовая и среднесменная
концентрация всей витающей в воздухе пыли по массе частиц.
Разрешается использование устройств и приборов, основанных на
прямом и косвенном методах измерения массы пыли. При этом
одноступенчатые приборы и устройства должны обеспечивать отбор
проб или измерение (или и то и другое) всех витающих в воздухе
рабочей зоны частиц. Двухступенчатые приборы предназначены для
получения данных о дисперсном составе пыли - по массе "грубой" и
"тонкой" фракций, получаемых при разделении всей отбираемой пыли
первой ступенью (циклоном или другим устройством).
1.3. Оценка пылевого фактора проводится путем сравнения
полученных значений максимально разовых концентраций с предельно
допустимыми концентрациями пыли, утвержденными Минздравом СССР.
1.4. При расчете пылевой нагрузки используются значения
среднесменных концентраций пыли.
1.5. Измерение концентрации волокнистых пылей (асбеста и др.) в
воздухе рабочей зоны должно производиться одноступенчатым методом.
1.6. На рабочих местах концентрацию пыли необходимо измерять в
зоне дыхания или в случае невозможности такого отбора с
максимальным приближением к ней воздухоприемного отверстия
пылеотборника или пылемера, но не далее 1 - 1,5 м, на высоте 1,5 м
от пола (почвы). Если рабочее место не фиксировано, измерение
концентрации пыли проводят в точках рабочей зоны, в которых
работающий находится более 50% смены.
1.7. "Методические указания на измерение концентрации пыли в
воздухе промышленных предприятий" (утверждены Минздравом СССР
27.06.75 N 1320-75) и "Методические указания на гравиметрическое
определение пыли в воздухе рабочей зоны и системах вентиляционных
установок" (утверждены Минздравом СССР 18.04.77 N 1719-77)
утрачивают силу. Отраслевые правила, инструкции и другие документы
в части измерения концентраций аэрозоля преимущественно
фиброгенного действия должны быть приведены в соответствие с
настоящими Методическими указаниями.
2. Проведение измерений
2.1. Длительность измерения максимально разовых концентраций
должна составлять 30 мин. При уровнях запыленности более 10 ПДК
допускается отбор нескольких последовательных (не менее 3-х)
разовых проб через равные промежутки времени. При применении
пылемеров в течение 30 мин. следует проводить не менее 3-х
измерений через равные промежутки времени. Измерения максимально
разовых концентраций должны производиться в периоды выполнения
основных пылеобразующих операций.
При кратковременной (менее 30 мин.), но периодической операции
отбор проб воздуха следует производить и при ее повторении таким
образом, чтобы суммарная (общая) длительность достигала 30 мин.
2.2. Измерение среднесменной концентрации проводится в течение
всей смены, но не менее 75% ее продолжительности, при условии
охвата всех (не только пылеобразующих) производственных операций в
течение смены, перерывов в работе и выполнения установленной нормы
выработки. Разрешается как непрерывный отбор проб пыли, так и
дискретный с учетом длительности основных и вспомогательных
технологических операций и перерывов в работе. В последнем случае
обработка результатов измерений проводится в соответствии с
требованиями п. 3.3 настоящих указаний или Приложения 1. Измерение
индивидуальными пылеотборниками должно производиться непрерывно в
течение всей смены.
2.3. На новом рабочем месте (группе рабочих мест,
характеризующихся общностью условий труда) для первой
(ориентировочной) оценки среднесменной концентрации пыли
необходимо в течение смены отобрать не менее 5-ти разовых проб во
время наиболее характерных рабочих операций и в перерывах между
ними.
Для достоверной оценки среднесменной концентрации пыли в
воздухе рабочей зоны необходимо получить данные о запыленности
воздуха не менее чем по 3 сменам (выполнение нормы выработки во
время этих смен должно быть не менее 80%). При существенных
изменениях технологии, сырья, вентиляции и др. измерение
среднесменных концентраций проводится как для нового рабочего
места. Обработка результатов измерений во всех перечисленных
случаях проводится в соответствии с требованиями п. 3.3 или
Приложения 1.
Периодичность пылевого контроля при определении среднесменных
концентраций рекомендуется устанавливать не реже 1 раза в год при
запыленности воздуха на рабочих местах <= ПДК. При запыленности
воздуха выше ПДК пылевой контроль рекомендуется проводить в
зависимости от полученных значений стандартного геометрического
отклонения (дельта ) установленных среднесменных концентраций: при
г
дельта <= 3 - не реже 1 раза в год, при дельта от 3 до 6 - 1 раз
г г
в полугодие, при дельта > 6 - 1 раз в квартал.
г
2.4. Воздухоприемное отверстие пылеотборника или пылемера
следует располагать так, чтобы плоскость всасывания имела угол 90
град. с направлением движения потока запыленного воздуха. В
случае, когда производственные процессы сопровождаются выбросом
очень крупных частиц, а также при наличии капежа, брызг, скорости
движения воздуха более 2 м/сек. и других помехах всасывающее
отверстие должно быть защищено козырьком или направлено вниз.
2.5. Для проведения прямых измерений с использованием фильтров
АФА применяют улавливающее устройство, состоящее из
фильтродержателя (с опорной сеткой из латуни или нержавеющей стали
при нагрузке воздухом более 3 куб. дм (мин. x кв. см), фильтра из
гидрофобного материала марки ФП с рабочей площадью 10 или 20 кв.
см (АФА-ВП-10 или АФА-ВП-20 по ТУ 95 7186-76), аспиратора,
обеспечивающего прохождение воздуха через каждый фильтр с объемной
скоростью от 20 до 140 куб. дм/мин., расходомера (погрешность не
более +/- 5%), часов с точностью отсчета +/- 0,5 сек.
2.5.1. Взвешивание фильтров производят до и после отбора проб в
условиях лаборатории на аналитических весах, соответствующих ГОСТ
24104-80 и имеющих погрешность не более +/- 0,1 мг. При первом и
повторном взвешивании допускается изменение температуры воздуха в
помещении в пределах +/- 5 град. C и относительной влажности
воздуха +/- 10%. Фильтры с пылью перед взвешиванием должны
находиться не менее 2-х часов в помещении, в котором будет
производиться взвешивание. При отборе проб в условиях повышенной
влажности (более 75%) перед повторным взвешиванием фильтры следует
помещать в эксикатор на 2 часа или в сушильный шкаф на 20 - 30
мин. при температуре 50 град. C и затем не менее 2 часов
выдерживать их в условиях комнатной температуры и влажности.
2.5.2. Перед отбором проб фильтры АФА взвешивают в следующем
порядке:
- извлекают фильтры из обоймы и защитных бумажных колец и
помещают в центр чашки весов так, чтобы фильтр не выступал за ее
края;
- после взвешивания фильтр с помощью пинцета за опрессованный
край помещают снова в защитные бумажные кольца, укладывают в пакет
из кальки и вставляют в обойму;
- массу фильтра и его порядковый номер записывают в рабочий
журнал. Номер пишут на выступе бумажного кольца.
2.5.3. При отборе проб воздуха необходимо:
- установить на штативе или подвесить в соответствии с
изложенными выше требованиями фильтродержатель и соединить его
резиновыми трубками с побудителем тяги (аспиратор, эжектор и др.),
опробовать работу установки и проверить плотность герметизации
соединений фильтродержателя с аспиратором;
- извлечь из обоймы и кальки фильтр за выступ защитного
бумажного кольца, вставить фильтр с защитным кольцом в
фильтродержатель и закрепить его прижимной гайкой;
- включить аспиратор, установить необходимый расход воздуха,
записать время начала измерения и проводить отбор пробы, тщательно
наблюдая и при необходимости регулируя расход воздуха.
2.5.4. При определении содержания пыли в воздухе с
использованием фильтров АФА-ВП-10, АФА-ВП-20 навеска пыли на них
должна быть соответственно не менее 1 и 2 мг и не более 25 и 50
мг. В обоснованных случаях при измерении концентрации всей
витающей пыли учитывают навески менее 1 мг при прохождении через
фильтр более 2 куб. м воздуха. Во время отбора проб максимальная
объемная скорость аспирации через фильтр АФА-ВП-10 не должна
превышать 70 куб. дм/мин., а через АФА-ВП-20 - 140 куб. дм/мин.
2.5.5. Для приведения пробы к нормальным условиям (в
соответствии с Приложением 2) на месте отбора проб пыли необходимо
измерять температуру, барометрическое давление и влажность
воздуха.
2.5.6. После отбора пробы, отвинтив прижимную гайку, фильтр за
выступы защитных бумажных колец извлекают из фильтродержателя,
складывают вдвое (или вчетверо) вместе с защитными кольцами
запыленной стороной внутрь и в сложенном виде укладывают в пакет
из кальки, который помещают в обойму.
2.6. Измерения пылемерами и индивидуальными пылеотборниками
должны проводиться в соответствии с инструкцией завода-
изготовителя.
3. Расчет концентраций пыли
3.1. При применении пылеотборников концентрация пыли в воздухе
по результатам измерения массы пыли на одном фильтре
рассчитывается по формуле:
(m - m )
1 0
C = --------- x 1000, мг/куб. м, (1)
0 V
н
где:
C - концентрация всей витающей в воздухе пыли, мг/куб. м;
0
m - масса фильтра до отбора пробы пыли, мг;
0
m - масса фильтра после отбора пробы, мг;
1
V - объем воздуха, прошедшего через фильтр и приведенный к
н
нормальным условиям (Приложение 2), куб. дм.
При одновременном содержании в воздухе пыли и масел
используется метод измерения с отбором проб фильтрами АФА,
последующим экстрагированием масел бензином или изооктаном
(Приложение 3) и повторным взвешиванием фильтров. Расчет
концентрации масел (C ) проводят по формуле:
м
(m - m ) x 1000
1 3
C = ----------------, мг/куб. м, (2)
м V
н
где:
m - масса фильтра с пылью и маслами, мг;
1
m - масса фильтра после экстрагирования масел, мг.
3
3.2. Значение максимально разовой концентрации пыли (C ) при
0
дискретном ее измерении и равной продолжительности отдельных
измерений в течение 30 мин. рассчитывается как среднее
арифметическое из разовых концентраций по формуле:
C + C + C + ... + C
1 2 3 n
C = -----------------------, мг/куб. м, (3)
0 n
где:
C , C , C и C - результаты разовых (отдельных) измерений,
1 2 3 n
мг/куб. м;
n - количество измерений.
Значение максимально разовой концентрации при различной
продолжительности отдельных измерений определяется как средняя
взвешенная во времени концентрация, рассчитываемая по формуле:
C t + C t + ... + C t
b 1 1 2 2 n n
C = ------------------------, мг/куб. м. (4)
0 t + t + ... + t
1 2 n
3.3. При дискретном измерении значение среднесменной
концентрации рассчитывается как средневзвешенное по времени
измерения разовых концентраций, полученных на всех этапах
технологического процесса (п. 2.2), по отдельным производственным
операциям и в паузах между ними по формуле 4.
При расчете среднесменной концентрации в формуле (4) C , C ,
1 2
..., C - результаты измерений разовых концентраций в мг/куб. м,
n
по этапам технологического процесса (производственным операциям) и
в перерывах между ними; t , t , ..., t - продолжительность
1 2 n
отдельных измерений.
3.4. Дальнейшая обработка результатов измерений - получение
медианы, расчет среднесменной концентрации как средневзвешенной по
вероятности, ее стандартного геометрического отклонения проводится
только в случае необходимости графоаналитическим или расчетным
способами. Пример обработки результатов обоими способами приведен
в Приложении 1.
4. Основные требования к средствам измерения
4.1. Все средства измерения (аспираторы, расходомеры, часы и
т.д.), в том числе быстродействующие приборы, разрешается
использовать лишь при наличии у них аттестата и инструкции по
применению. В аттестат должны быть внесены результаты очередной
поверки измерительных средств. Приборы следует поверять в
соответствии со сроками, установленными заводом-изготовителем, но
не реже чем через 500 часов работы или 1 раза в 2 года.
4.2. Для двухступенчатого измерения концентрации пыли следует
применять сепараторы (например, циклоны), обеспечивающие
фракционное разделение частиц в соответствии с требованиями табл.
1.
Таблица 1
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФРАКЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ
-3
(ро = 1 г см ) ДВУХСТУПЕНЧАТЫМИ ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМИ
ПЫЛЕОТБОРНИКАМИ И ПЫЛЕМЕРАМИ
--------------------T--------------------------------------------¬
¦ Аэродинамический ¦ Разделение воздушно-пылевого потока ¦
¦ диаметр частиц Д, ¦ на 2 фракции ¦
¦ мкм +----------------------T---------------------+
¦ ¦ "грубая" ¦ "тонкая" ¦
¦ ¦отделяется I ступенью ¦ учитывается II ¦
¦ ¦прибора (циклоном), % ¦ ступенью прибора, % ¦
+-------------------+----------------------+---------------------+
¦ 2 ¦не более 10 ¦более 90 ¦
¦ 5 ¦от 50 до 70 ¦от 50 до 30 ¦
¦ 9 ¦более 95 ¦менее 5 ¦
L-------------------+----------------------+----------------------
Для пылей с иной плотностью частиц (ро ) необходимо
x
приведенные в табл. 1 значения аэродинамического диаметра
рассчитывать по формуле:
___
Д = Д \/ро , (5)
x x
где Д - диаметр частиц, состоящих из вещества с плотностью
x
ро , которая больше или меньше 1.
x
В течение всего времени измерения эффективность фракционного
разделения частиц должна быть постоянной.
4.3. Методы и аппаратура, используемые для определения
концентрации пыли, должны обеспечивать определение величины
концентрации пыли на уровне 0,3 ПДК с относительной стандартной
погрешностью, не превышающей +/- 40%, при 95% доверительной
вероятности. Для индивидуальных пылеотборников допускается
определение с той же ошибкой при 95% доверительной вероятности
концентрации на уровне 0,5 ПДК. Относительная стандартная ошибка
определения концентрации пыли на уровне ПДК не должна превышать +/-
25%.
4.4. Линейная скорость поступления исследуемого аэрозоля во
входное отверстие прибора должна находиться в пределах 1 - 2 м/с.
При применении фильтров АФА диаметры входных отверстий накидных
гаек фильтродержателей должны быть: 17, 21, 24, 27 и 31 мм при
просасывании через фильтр, соответственно: 20, 30, 40, 50 и 70
куб. дм воздуха в мин.
4.5. В течение всего времени измерения объемная скорость
исследуемого аэрозоля не должна отличаться от номинального
значения более чем на 5%.
4.6. Все приборы и пылемеры, используемые для измерения
концентраций пыли, должны обеспечивать:
- требуемую точность и воспроизводимость результатов измерений;
- соизмеримость результатов измерений при использовании
приборов различной конструкции.
4.7. Приборы, не основанные на гравиметрическом принципе,
должны быть аттестованы (калиброваны) заводом-изготовителем
гравиметрическим методом с обязательным учетом требований
Приложения 4.
5. Оформление результатов измерений
5.1. На каждое измерение или их серию составляется протокол. В
протоколе должны быть указаны сведения по отбору проб с
заключением по оценке результатов их измерений.
5.2. Результаты измерений должны оформляться протоколом по
форме 330-у, утвержденной Минздравом СССР 04.10.80 N 1030.
6. Техника безопасности
6.1. Лица, производящие измерения концентрации пыли, должны
знать требования, предъявляемые к отбору и качеству проб,
устройство применяемых приборов, а также правила безопасного
поведения на рабочем месте.
6.2. Находясь на территории предприятия, следует строго
выполнять указания по технике безопасности в соответствии с
предупредительными надписями, световыми сигналами и плакатами. При
выполнении работ и перемещении по предприятию следует
руководствоваться соответствующими правилами безопасности.
6.3. Категорически запрещается лицам, производящим отбор проб,
подключать аспираторы к электросети. Эти работы должны выполняться
дежурными электриками.
6.4. Переносную электропроводку следует подвешивать, а не
располагать на почве, полу и т.д.
6.5. Работы, при которых нарушаются требования правил
безопасности, должны быть немедленно прекращены.
Директор НИИ ГТиПЗ АМН СССР
Н.Ф.ИЗМЕРОВ
Ответственные исполнители:
Л.Т.ЕЛОВСКАЯ
В.В.ТКАЧЕВ
Ю.Т.КАПИТАНОВ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ
1. Пылевой аэрозоль - аэродисперсная система, в которой
дисперсной средой является воздух, а дисперсной фазой - пылевые
частицы.
2. Постоянное рабочее место - место, на котором работающий
находится большую часть своего рабочего времени (более 50%) или
более 2 ч непрерывно. Если при этом работа осуществляется в
различных пунктах рабочей зоны, постоянным рабочим местом
считается вся рабочая зона.
3. Рабочая зона - пространство высотой до 2 м над уровнем пола
или площадки, на которых находятся места постоянного или
непостоянного (временного) пребывания рабочих.
4. Зона дыхания - пространство в радиусе до 50 см от лица
работающего.
5. Концентрация всей витающей пыли - масса всех витающих в
воздухе частиц в единице объема воздуха.
6. Максимально разовая концентрация аэрозоля - концентрация
аэрозоля, определяемая по результатам непрерывного или дискретного
отбора проб аэрозоля в зоне дыхания работающих или рабочей зоне за
промежуток времени, равный 30 мин., при развитии технологического
процесса, сопровождающегося максимальным выделением пыли.
7. Среднесменная концентрация аэрозоля - концентрация аэрозоля,
определяемая по результатам непрерывного или дискретного отбора
проб в зоне дыхания работающих или рабочей зоне за промежуток
времени, равный не менее 75% продолжительности смены, при основных
и вспомогательных технологических операциях, а также при перерывах
в работе с учетом их длительности в течение смены.
8. Разовая концентрация аэрозоля - концентрация аэрозоля,
определяемая по результатам непрерывного отбора проб аэрозоля в
зоне дыхания работающих или рабочей зоне за любой промежуток
времени.
9. Дисперсность пыли - распределение частиц в отдельных
интервалах их размеров по числу или массе, выраженной в процентах
или относительных показателях.
10. Грубая фракция пыли - масса частиц пыли, содержащаяся в
единице объема воздуха и отделяемая первой ступенью приборов.
11. Тонкая фракция пыли - масса частиц пыли, содержащаяся в
единице объема воздуха и учитываемая второй ступенью приборов.
12. Медиана - среднее геометрическое значение концентрации
аэрозолей, делит все пробы на две равные доли: 50% проб с
концентрациями выше значения медианы, а 50% - ниже.
13. Стандартное геометрическое отклонение (дельта )
г
характеризует пределы колебаний концентраций.
14. Пылеотборник - устройство для взятия проб витающей пыли.
15. Пылемер - прибор для измерения концентрации пыли в воздухе,
преобразующий различные, закономерно связанные с присутствием пыли
физические явления (электрическое поле, отражение или поглощение
светового потока и т.д.) в индикацию или в эквивалентную массе
пыли в единице объема воздуха величину.
16. Одноступенчатый метод измерения - определение концентрации
всей витающей в воздухе пыли.
17. Двухступенчатый метод измерения - определение концентрации
всей витающей в воздухе пыли с разделением ее на грубую и тонкую
фракции.
18. Объемная скорость - объем воздуха, протекающего через
прибор в единицу времени.
19. Линейная скорость - скорость потока воздуха, входящего в
приемное отверстие устройства или прибора.
20. Пылевая нагрузка на орган дыхания - масса частиц пыли,
которая поступает в органы дыхания в определенный отрезок времени
(смена, месяц, год, стаж).
21. Пылевой фактор - фактор производственной среды,
обусловленный образованием и распространением пыли в процессе
производства в воздухе рабочей зоны, способный оказать
отрицательное влияние на работоспособность и состояние здоровья
человека вплоть до возникновения профессиональных заболеваний.
Приложение 1
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ ПЫЛЕВОГО КОНТРОЛЯ
ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИМ И РАСЧЕТНЫМ МЕТОДАМИ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ СРЕДНЕСМЕННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
И СТАНДАРТНОГО ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО ОТКЛОНЕНИЯ <*>
------------------------------------
<*> Обрабатываются результаты измерений, проводившиеся в
угольной шахте в течение всей смены на рабочем месте горнорабочего
очистного забоя.
I. Графоаналитический метод
1. Результаты измерений разовых концентраций в порядке
возрастания вносят в графу 2 табл. 1.
2. В графе 3 табл. 1 проставляется длительность отбора каждой
разовой концентрации (в минутах). Время отбора всех проб
суммируется и принимается за 100%.
3. Определяется доля времени отбора пробы (в %) в общей
длительности отбора всех проб. Данные вносятся в графу 4 табл. 1.
4. Определяется накопленная частота путем последовательного
суммирования времени каждой концентрации; в сумме оно должно
составить 100% (графа 5).
Таблица 1
------T--------T-----T------T-------T-------------------------T-----¬
¦ N ¦Концент-¦Дли- ¦Дли- ¦Накоп- ¦Статистические показатели¦Их ¦
¦ п/п ¦рация в ¦тель-¦тель- ¦ленная ¦ (формулы расчета) ¦зна- ¦
¦ ¦порядке ¦ность¦ность ¦часто- ¦ ¦чение¦
¦ ¦ранжиро-¦отбо-¦отбора¦та, % ¦ ¦ ¦
¦ ¦вания, ¦ра ¦пробы ¦<*> ¦ ¦ ¦
¦ ¦мг/куб. ¦проб,¦в % от¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦м ¦мин. ¦време-¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ни ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦смены ¦ ¦ ¦ ¦
+-----+--------+-----+------+-------+-------------------------+-----+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦
+-----+--------+-----+------+-------+-------------------------+-----+
¦ 1. ¦ 4,0 ¦ 40 ¦ 15,6 ¦ 15,6 ¦Минимальная из разовых ¦ ¦
¦ 2. ¦ 11,8 ¦ 16 ¦ 6,3 ¦ 21,9 ¦концентраций C ¦4,0 ¦
¦ 3. ¦ 14,2 ¦ 30 ¦ 11,7 ¦ 33,6 ¦ мин ¦ ¦
¦ 4. ¦ 17,8 ¦ 38 ¦ 14,8 ¦ 48,4 +-------------------------+-----+
¦ 5. ¦ 18,8 ¦ 21 ¦ 8,2 ¦ 56,6 ¦Максимальная из разовых ¦ ¦
¦ 6. ¦ 20,0 ¦ 15 ¦ 5,9 ¦ 62,5 ¦концентраций C ¦173,3¦
¦ 7. ¦ 21,5 ¦ 15 ¦ 5,8 ¦ 68,3 ¦ макс ¦ ¦
¦ 8. ¦ 23,3 ¦ 10 ¦ 3,9 ¦ 72,2 +-------------------------+-----+
¦ 9. ¦ 23,7 ¦ 11 ¦ 4,3 ¦ 76,5 ¦Медиана (Ме) ¦15,0 ¦
¦ 10. ¦ 29,9 ¦ 13 ¦ 5,1 ¦ 81,6 +-------------------------+-----+
¦ 11. ¦ 39,4 ¦ 10 ¦ 3,9 ¦ 85,5 ¦Среднесменная концентра- ¦ ¦
¦ 12. ¦ 40,5 ¦ 10 ¦ 3,9 ¦ 89,4 ¦ _в ¦ ¦
¦ 13. ¦ 59,5 ¦ 7 ¦ 2,7 ¦ 92,1 ¦ lnC ¦ ¦
¦ 14. ¦ 110,6 ¦ 10 ¦ 3,9 ¦ 96,0 ¦ _в 0 ¦ ¦
¦ 15. ¦ 121,1 ¦ 5 ¦ 1,9 ¦ 97,9 ¦ция C = e ¦25,5 ¦
¦ 16. ¦ 173,3 ¦ 5 ¦ 2,0 ¦ 99,9 ¦ 0 ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ _в ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦lnC = lnМе + 0,5 x ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 0 ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦(ln дельта ) ¦2 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ г ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +-------------------------+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦X или X ¦42,1 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 84,16 15,84 ¦или ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦5,4 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +-------------------------+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦Стандартное геометричес- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦кое отклонение ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ X ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 84,16 ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦дельта = ------- = ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ г Ме ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Ме ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦------ ¦2,8 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦X ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 15,84 ¦ ¦
+-----+--------+-----+------+-------+-------------------------+-----+
¦ 16 ¦ 729,4 ¦ 256 ¦ ¦ 99,9 ¦ ¦ ¦
+-----+--------+-----+------+-------+ ¦ ¦
¦SUM n¦ SUM c ¦SUM t¦ ¦SUM % t¦ ¦ ¦
L-----+--------+-----+------+-------+-------------------------+------
------------------------------------
<*> Накопленная частота - последовательное сложение величин,
указанных в графе 4.
5. На логарифмически вероятностную координатную сетку наносятся
значения концентраций (по оси абсцисс) и соответствующие им
накопленные частоты (по оси ординат) в процентах (рис. 1) <*>.
------------------------------------
<*> Рисунки не приводятся.
6. Через нанесенные точки проводится прямая.
7. Определяем значение медианы по пересечению интегральной
прямой с 50% значением вероятности, в данном случае она равна 15
мг/куб. м.
8. Определяем значение X или X , которое
84,16 15,84
соответствует 84,16% или 15,84% вероятности накопленных частот
(оси ординат). Оно равно 42,1 и 5,4 мг/куб. м соответственно.
9. Рассчитываем стандартное геометрическое отклонение дельта ,
г
характеризующее "разброс" концентраций:
42,1
дельта = ---- = 2,8; ln дельта = 1,03.
г 15 г
10. Для получения средней величины среднесменной концентрации
пыли по формуле, приведенной в таблице 1, рассчитываем значение
логарифма среднесменной концентрации, который составил 3,238. По
таблицам Брадиса или с использованием калькулятора берем значение
3,238
антилогарифма, т.е. X = e . Таким образом, значение
г
среднесменной концентрации пыли составляет 25,5 мг/куб. м. Как
видно, она практически не отличается от средневзвешенной
концентрации 27,9 мг/куб. м.
II. Расчетный метод
1. Разовые концентрации (однократные измерения) вносятся в
графу 2 табл. 2 в порядке отбора проб.
2. В графе 3 табл. 2 проставляется длительность отбора каждой
разовой концентрации (в минутах).
3. В графу 4 табл. 2 вносятся значения произведений разовых
концентраций на длительность их отбора. Сумма этих произведений
делится на время общей длительности пробоотбора, в результате чего
получается значение среднесменной концентрации пыли (в данном
примере она составила 27,9 мг/куб. м).
Таблица 2
------T--------T------T-------T------------------------------T-----¬
¦ N ¦Концент-¦Дли- ¦Произ- ¦Формулы расчета статистических¦Их ¦
¦ п/п ¦рация в ¦тель- ¦ведение¦ показателей ¦зна- ¦
¦ ¦порядке ¦ность ¦концен-¦ ¦чение¦
¦ ¦ранжиро-¦отбора¦трации ¦ ¦ ¦
¦ ¦вания, ¦проб, ¦на вре-¦ ¦ ¦
¦ ¦мг/куб. ¦мин. ¦мя ¦ ¦ ¦
¦ ¦м ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+-----+--------+------+-------+------------------------------+-----+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦
+-----+--------+------+-------+------------------------------+-----+
¦ 1. ¦ 40,5 ¦ 10 ¦ 405,0 ¦Минимальная концентрация ¦ ¦
¦ 2. ¦ 59,5 ¦ 7 ¦ 416,5 ¦C ¦4,0 ¦
¦ 3. ¦ 173,3 ¦ 5 ¦ 866,5 ¦ мин ¦ ¦
¦ 4. ¦ 110,6 ¦ 10 ¦1106,0 +------------------------------+-----+
¦ 5. ¦ 121,1 ¦ 5 ¦ 605,5 ¦Максимальная концентрация ¦ ¦
¦ 6. ¦ 18,8 ¦ 21 ¦ 394,8 ¦C ¦173,3¦
¦ 7. ¦ 17,8 ¦ 38 ¦ 676,4 ¦ макс ¦ ¦
¦ 8. ¦ 29,9 ¦ 13 ¦ 338,7 +------------------------------+-----+
¦ 9. ¦ 20,0 ¦ 15 ¦ 300,0 ¦Среднесменная концентрация ¦ ¦
¦ 10. ¦ 39,4 ¦ 10 ¦ 394,0 ¦_в ¦ ¦
¦ 11. ¦ 14,2 ¦ 30 ¦ 426,0 ¦C = ¦ ¦
¦ 12. ¦ 23,7 ¦ 11 ¦ 260,7 ¦ 0 ¦ ¦
¦ 13. ¦ 23,3 ¦ 10 ¦ 233,0 ¦ ¦ ¦
¦ 14. ¦ 21,5 ¦ 15 ¦ 322,5 ¦C t + C t + ... + C t ¦ ¦
¦ 15. ¦ 11,8 ¦ 16 ¦ 188,8 ¦ 1 1 2 2 n n ¦ ¦
¦ 16. ¦ 4,0 ¦ 40 ¦ 160,0 ¦------------------------ ¦27,9 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ SUM t ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ i ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ +------------------------------+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ lnМе ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦Медиана - Ме = e ¦18,4 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦lnМе = ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦t lnC + t lnC + ... + t lnC ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 1 1 2 2 n n¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦------------------------------¦2,91 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ SUM t ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ i ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ +------------------------------+-----+
¦ ¦ ¦ ¦ ¦Стандартное геометрическое ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦отклонение - ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ln дельта ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦дельта = e ¦2,55 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ____ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ / в ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ / C ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ / 0 ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ln дельта = \/ 2ln -- ¦0,912¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Ме ¦ ¦
+-----+--------+------+-------+------------------------------+-----+
¦ 16 ¦ ¦ 256 ¦7144,4 ¦ ¦ ¦
+-----+--------+------+-------+ ¦ ¦
¦SUM n¦ ¦SUM t ¦SUM ct ¦ ¦ ¦
L-----+--------+------+-------+------------------------------+------
4. По формуле, приведенной в таблице 2, рассчитываем значение
медианы. В данном случае она равна 18,4 мг/куб. м.
5. С использованием полученных значений среднесменной и
медианной концентраций рассчитываем по приведенным формулам
величину стандартного геометрического отклонения. Она оказалась
равной 2,5.
Приложение 2
ПРИВЕДЕНИЕ ОБЪЕМА ВОЗДУХА К НОРМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ
Объем исследуемого воздуха приводится к нормальным условиям
согласно ГОСТ 12.1.005-76 (температура +20 град. C, атмосферное
давление 760 мм рт. ст., или 1013 гПа, относительная влажность
50%) по формуле:
V (273 + 20) (P - P фи)
н
V = ------------------------,
н (273 + t-) (760 - P )
0
где:
V - приведенный к нормальным условиям объем воздуха, куб. дм;
н
P - среднесменное атмосферное давление в пункте измерения,
гПа;
P - давление насыщенного пара при определенной температуре
н
(принимается из прилагаемой таблицы), гПа;
фи - относительная влажность воздуха в пункте измерения, доли
единицы;
t- - средняя температура воздуха в пункте измерения, град. C;
P - давление водяных паров при температуре 20 град. C и
0
влажности 50% (величина постоянная и равная 8,7 мм рт. ст., или
1160 Па).
--------T--------T------T--------T------T--------T------T--------¬
¦Темпе- ¦Давление¦Темпе-¦Давление¦Темпе-¦Давление¦Темпе-¦Давление¦
¦ратура,¦насыщен-¦рату- ¦насыщен-¦рату- ¦насыщен-¦рату- ¦насыщен-¦
¦град. ¦ного па-¦ра, ¦ного па-¦ра, ¦ного па-¦ра, ¦ного па-¦
¦C ¦ра, мм ¦град. ¦ра, мм ¦град. ¦ра, мм ¦град. ¦ра, мм ¦
¦ ¦рт. ст. ¦C ¦рт. ст. ¦C ¦рт. ст. ¦C ¦рт. ст. ¦
+-------+--------+------+--------+------+--------+------+--------+
¦ -20 ¦ 0,927 ¦ +3 ¦ 5,687 ¦ +14 ¦ 11,908 ¦ +25 ¦ 23,550 ¦
¦ -15 ¦ 1,400 ¦ +4 ¦ 6,097 ¦ +15 ¦ 12,699 ¦ +26 ¦ 24,988 ¦
¦ -10 ¦ 2,093 ¦ +5 ¦ 6,534 ¦ +16 ¦ 13,836 ¦ +27 ¦ 26,503 ¦
¦ -5 ¦ 3,113 ¦ +6 ¦ 6,988 ¦ +17 ¦ 14,421 ¦ +28 ¦ 28,101 ¦
¦ -4 ¦ 3,368 ¦ +7 ¦ 7,492 ¦ +18 ¦ 15,397 ¦ +29 ¦ 29,782 ¦
¦ -3 ¦ 3,644 ¦ +8 ¦ 8,017 ¦ +19 ¦ 16,346 ¦ +30 ¦ 31,548 ¦
¦ -2 ¦ 3,941 ¦ +9 ¦ 8,574 ¦ +20 ¦ 17,391 ¦ +31 ¦ 33,406 ¦
¦ -1 ¦ 4,263 ¦ +10 ¦ 9,165 ¦ +21 ¦ 18,495 ¦ +32 ¦ 35,359 ¦
¦ 0 ¦ 4,600 ¦ +11 ¦ 9,762 ¦ +22 ¦ 19,659 ¦ +33 ¦ 37,411 ¦
¦ +1 ¦ 4,940 ¦ +12 ¦ 10,457 ¦ +23 ¦ 20,888 ¦ +34 ¦ 39,565 ¦
¦ +2 ¦ 5,300 ¦ +13 ¦ 11,162 ¦ +24 ¦ 22,184 ¦ +35 ¦ 41,827 ¦
L-------+--------+------+--------+------+--------+------+---------
------------------------------------
<*> 1 мм рт. ст. = 133,332 Па.
Объем воздуха (куб. дм) определяется по формуле:
V = g x t,
где:
g - расход воздуха за 1 мин.;
t - продолжительность измерения, мин.
Приложение 3
МЕТОДИКА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ МАСЕЛ С ФИЛЬТРА
АФА-ВП
Для экстрагирования масел с фильтров следует использовать
бензин "калоша" или изооктан, которые хорошо растворяют масла, не
реагируя с материалом фильтра, при высушивании испаряются без
остатка и не являются дефицитными.
Фильтры, сложенные в 1/8 загрязненной стороной внутрь,
накалываются на иголку специального диска. Номера фильтров
записываются. Диск с фильтрами помещается в бокс N 5, содержащий
50 мл бензина или изооктана, где выдерживается 25 минут. Затем
операцию повторяют еще дважды в новых порциях растворителя в
течение такого же времени, после чего диск с фильтрами помещают в
сушильный шкаф, где они выдерживаются в течение 1 часа при 60
град. C. Из сушильного шкафа диски с фильтрами следует перенести в
эксикатор и после охлаждения их до комнатной температуры фильтры
взвешивают. Учитывается разница в массе фильтра до и после
экстрагирования.
После экстрагирования масел фильтры можно сушить и при
комнатной температуре в течение 3-х часов, но при этом необходимо
подвергать аналогичной обработке чистый фильтр (для контроля).
Приложение 4
ПРОВЕДЕНИЕ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ <*>
------------------------------------
<*> Сравнительные испытания проводятся заводом - изготовителем
прибора.
1. Точность и воспроизводимость результатов измерений приборами
обеспечиваются испытаниями их в экспериментальной пылевой камере
путем проведения не менее чем 20 параллельных измерений. Условия и
порядок сравнительных измерений (вид экспериментальной пыли, ее
дисперсный состав, концентрации пыли и т.д.) определяет
организация - разработчик прибора и согласовывает с Минздравом
СССР. В обоснованных случаях при отсутствии надлежащей камеры
разрешается проведение не менее 25 параллельных измерений в
натурных условиях. Для этого следует выбрать (воспроизвести в
натурных условиях) рабочее место с максимально постоянными
условиями пылеобразования и вентиляции, например тупиковый забой
горизонтальной подземной выработки. При проведении измерений
расстояние между всасывающими (входными) отверстиями сравниваемых
приборов должно быть не менее 200 мм.
2. При оценке различий в показаниях сравниваемых приборов
определяют арифметическое значение концентрации и величину
отклонения в процентах по формулам:
C + C
_ A B
C = -------, (1)
2
_
C - C
A
ДЕЛЬТА C = ------ x 100, (2)
C
_
C - C
B
ДЕЛЬТА C = ------ x 100, (3)
C
где:
_
C - средняя арифметическая концентрация, мг/куб. м;
C и C - концентрации, измеряемые приборами A и B, мг/куб. м;
A B
ДЕЛЬТА C - относительная погрешность, %.
Для концентрации всей витающей пыли (C ) средняя относительная
0
погрешность не должна превышать +/- 15%. Для двухступенчатых
приборов средняя относительная погрешность фракционного разделения
не должна превышать +/- 15%. При этом средняя относительная
погрешность определяется по формулам 1, 2 и 3.
3. Допустимые отклонения сравнительных измерений не должны
превышать величин, указанных в таблице.
Таблица
ОТНОСИТЕЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
ВСЕЙ ВИТАЮЩЕЙ ПЫЛИ (C ) И ТОНКОЙ ФРАКЦИИ (C В %),
0 2
КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ НАХОДИТЬСЯ В СООТВЕТСТВУЮЩЕМ ИНТЕРВАЛЕ
ДЕЛЬТА С
------------------T----------------------------------------------¬
¦ ДЕЛЬТА C ¦ Процент числа измерений (частота), имеющих ¦
¦ ¦ отклонения в данном интервале, ДЕЛЬТА C ¦
¦ +----------------------T-----------------------+
¦ ¦ пылевая камера ¦ натурные условия ¦
¦ +-----------T----------+-----------T-----------+
¦ ¦ C ¦ C ¦ C ¦ C ¦
¦ ¦ 0 ¦ 2 ¦ 0 ¦ 2 ¦
+-----------------+-----------+----------+-----------+-----------+
¦от 0 до 5 ¦ 70 ¦ 50 ¦ 50 ¦ 40 ¦
¦от 0 до 10 ¦ 90 ¦ 70 ¦ 70 ¦ 60 ¦
¦от 0 до 20 ¦ 100 ¦ 90 ¦ 90 ¦ 80 ¦
¦от 0 до 30 ¦ 200 ¦ 100 ¦ 100 ¦ 90 ¦
L-----------------+-----------+----------+-----------+------------
Для индивидуальных приборов допустимые значения отклонения
могут быть понижены на 10%.
Испытания приборов и их аттестация должны выполняться с
применением двух экспериментальных пылей с различной плотностью
(ро) частиц. Одна из них должна быть кварцевой.
|
