* В числителе указана максимальная разовая, а в знаменателе - среднесменная ПДК, прочерк в числителе означает, что норматив установлен в виде средней сменной ПДК. Если приведен один норматив, то это означает, что он установлен как максимальная разовая ПДК.
Для отражения информации об особенностях воздействия на организм, агрегатном состоянии и пути проникновения использованы следующие обозначения:
О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе,
А - вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях, К - канцерогены, Ф - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия,
п - пары и/или газы, а - аэрозоль, п+а - смесь паров и аэрозоля,
+ - соединения, при работе с которыми требуется специальная защита кожи и глаз.
2. По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на следующие группы [13]:
- токсические;
- раздражающие;
- сенсибилизирующие;
- канцерогенные;
|
|
- мутагенные;
- влияющие на репродуктивную функцию;
Степень воздействия вредного вещества на организм можно оценить по классу опасности, установленному в зависимости от величины некоторых важных токсикологических показателей (ПДК, средней смертельной концентрации в воздухе и др.)
Вредные вещества разделяются на четыре класса опасности: 1 - вещества чрезвычайно опасные; 2 - вещества высокоопасные; 3 - вещества умеренно опасные; 4 - вещества малоопасные [6].
Класс опасности учитывается при разработке требований, обеспечивающих безопасные и здоровые условия труда (по выбору методов защиты от воздействия вредных веществ, по контролю за содержанием вредных веществ в воздухе на рабочем месте, по выбору схем и способов расчета вентиляции в др.) Например, согласно требованиям нормативных документов за содержанием в воздухе рабочей зоны веществ I класса устанавливается непрерывный контроль, а за содержанием вредных веществ других классов опасности - периодический контроль.
3. Оценка воздушной среды на соответствие нормативным требованиям при содержании в воздухе одного из вредных веществ производится по отношению фактической концентрации его в воздухе к ПДК, которое не должно превышать единицы.
Если в воздухе рабочей зоны находятся одновременно несколько вредных веществ, то в таких случаях необходимо учитывать направленность их действия на организм.
Однонаправленным действием на организм, как правило, обладают [10]:
1. Комбинации веществ с одинаковой спецификой клинических проявлений:
- вещества раздражающего типа действия (кислоты и щелочи и др.);
|
|
- аллергены (фенол, формальдегид и др.);
- вещества наркотического типа действия (комбинации спиртов и др.);
- фиброгенные пыли;
- вещества канцерогенные для человека;
2. Комбинации веществ, близкие по химическому строению:
- хлорированные углеводороды (предельные и непредельные);
- бронированные углеводороды (предельные и непредельные);
- различные спирты;
- различные щелочи;
- ароматические углеводороды (толуол и бензол; толуол и ксилол);
- аминосоединения;
- нитросоединения и т. п.;
3. Комбинации, изученные в эксперименте:
- оксиды азота и оксид углерода;
- аминосоединения и оксид углерода;
- нитросоединения и оксид углерода.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (сумма отношений фактических концентраций каждого из них (К1, К2, К3 …Кn) в воздухе к их ПДК (ПДК1, ПДК2... ПДК3) не должна превышать единицы:
При содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием, концентрация каждого из них не должна превышать ПДК, установленного для каждого вещества в отдельности.
4. Одним из эффективных средств нормализации воздушной среды рабочих помещений является вентиляция.
По способу перемещения воздуха в рабочих помещениях вентиляция делится на естественную, механическую (искусственную) и смешанную.
При естественной вентиляции перемещение воздуха происходит под влиянием естественных факторов (теплового напора или действия ветра).
При искусственной вентиляции воздух перемещается с помощью механических устройств (вентиляторов, эжекторов).
В зависимости от назначения вентиляция бывает приточная (для подачи воздуха), вытяжная (для удаления воздуха) или приточно-вытяжная.
По месту действия вентиляция разделяется на общеобменную и местную. При общеобменной вентиляции смена воздуха происходит во всем объеме помещения. Средства местной вентиляции позволяют удалить вредные вещества непосредственно от мест их образования, а также предотвратить их перемешивание с воздухом помещения. К ним относятся вытяжные зонты, вытяжные шкафы, бортовые и кольцевые отсосы и др.
5. Расход воздуха для вентиляции рабочих помещений определяется расчетом в соответствии с требованиями нормативных документов [4,7]. При этом используются различные методы расчета в зависимости от интенсивности поступления вредных веществ в рабочую зону и способа проветривания помещения.
При известной интенсивности поступления вредных веществ в рабочую зону и удалении их только средствами общеобменной вентиляции расход воздуха, подаваемого в помещения, может быть определено по формуле:
L = P/(Кдоп - Ко)
где L - расход воздуха, подаваемого в помещение, м3/час; Р - интенсивность поступления вредного вещества, мг/час; К доп - ПДК вещества, поступающего в помещение, мг/м3; К o - концентрация того же вещества в поступающем для проветривания воздухе, мг/м3 (она не должна превышать 0,3 ПДК).
Если в помещении выделятся несколько вредных веществ однонаправленного действия, то требуемое расход воздуха, определяется по формуле:
Lобщ = L1+L2+...+Ln,
где L1, L2, Ln - расход воздуха, необходимые для разбавления каждого из вредных веществ однонаправленного действия в отдельности.
При выделении веществ разнонаправленного действия, расход воздуха для вентиляции помещения следует принимать по большему из значений, полученных расчетом для каждого вещества в отдельности.
Интенсивность поступления вредных веществ определяется по характеристикам установленного в помещении оборудования, по материалам специальных измерений или расчетным способом.
В табл.2 приведены ориентировочные значения интенсивности испарения некоторых жидкостей с открытой поверхности при температуре 20°С, атмосферном давлении 760 мм рт.ст. и скорости движения воздуха 0,25 м/с.
|
|
Таблица 2.
Интенсивность испарения
жидкостей с открытой поверхности.
Ж и д к о с т ь | Интенсивность испарения, г/(м2 час). |
Метиловый спирт | |
Этиловый спирт | |
Ацетон | |
Бензол | |
Бензин | |
Этилацетат | |
Бутилацетат | |
Толуол | |
Амилацетат | |
Уайт-спирт | |
Бутиловый спирт | |
Ксилол | |
Циклогексан |
В тех случаях, когда отсутствуют данные об интенсивности поступления вредных веществ, или она незначительна, допускается, в качестве исключения, определить расход воздуха по нормативной кратности воздухообмена.
Кратностью воздухообмена называется отношение количества воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него в течении I ч, к объему помещения. Иными словами, кратность воздухообмена – количество полных замен воздуха, находящегося в помещении, на свежий в течение 1 часа. Определение расхода воздуха Lкр (м3/час) с учетом нормируемой кратности воздухообмена производят по формуле:
Lкр=Vk,
где k - нормативная кратность воздухообмена; V - объем помещения, м3.
Значение нормативной кратности устанавливается отраслевыми нормативными документами в зависимости от назначения помещений.
В табл.3 приведены значения нормативной кратности воздухообмена по притоку и вытяжке для некоторых помещений научно-исследовательских организаций [10].
Таблица 3
Значение нормативной кратности воздухообмена
Тип помещения | Кратность обмена воздуха в 1 час | Примечание | |
приток | вытяжка | ||
Служебные помещения, площадью менее 35 кв.м. | 3,5 | 2,8 | |
Книгохранилища и вспомогательные помещения | 1,5 | ||
Фотолаборатории | |||
Химические лаборатории. | При отсутствии местных отсосов | ||
Физические и биологические лаборатории. | То же | ||
Оптические и кристаллооптические лаборатории | 2/3 общего объема вытяжки - из верхней зоны, остальное – из нижней |
Расход приточного воздуха Lпр должен соответствовать расходу удаляемого Lвыт (вытяжки). Такой вентиляционный баланс называется уравновешенным.
|
|
В ряде случаев необходимо организовать такой воздухообмен, при котором расход приточного и удаляемого воздуха будет различным.
Приточно-вытяжная вентиляция с отрицательным воздушным балансом (расход приточного воздуха меньше расхода удаляемого) применяется для предотвращения распространения вредных веществ из помещений, в которых они выделяются, в соседние помещения.
Больший расход подаваемого воздуха по сравнению с удаляемым (положительный воздушный баланс) используется для помещений, в которых вредные вещества не выделяются, но существует опасность их проникновения из соседних помещений и снаружи.
6. Расход воздуха, подаваемого в помещение, наряду с обеспечением предельно допустимых концентраций вредных веществ, должен соответствовать нормируемым значениям расхода подаваемого наружного воздуха [4,12].
Расход наружного воздуха (Lнар) определяется по формуле:
Lнар = an,
где a – минимальный расход наружного воздуха на 1 человека, м3/час (табл 4); n – численность людей, находящихся в помещении.
Таблица 4
Минимальный расход наружного воздуха на 1 человека.
Помещения (участок, зона) | Расход чистого воздуха в помещение, м3/час | |
с естественным проветриванием | без естественного проветривания | |
1 | 2 | 3 |
Производственные общей площадью на 1 чел.: менее 20 м2 более 20 м2 | ||
Общественные и административного назначения* | 20** | |
Жилые общей площадью квартиры на 1 чел.: более 20 м2 менее 20 м2 | 3 м3/час на 1 м2 жилой площади |
Примечание - Нормы установлены для людей, находящихся в помещении более двух часов непрерывно.
* Норма наружного воздуха приведена для рабочих помещений кабинетов, офисов общественных зданий административного назначения. В других помещениях общественного назначения норму наружного воздуха следует принимать по требованиям соответствующих нормативных документов.
** Для помещений, в которых люди находятся не более двух часов непрерывно.
7. Экономичной схемой организации воздухообмена является использование рециркуляции, при которой удаляемый вытяжной вентиляцией воздух частично возвращается в помещение после соответствующей очистки. Это уменьшает затраты на подогрев воздуха в холодный период и на охлаждение его в теплый период года.
При этом, концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в помещение, не должна превышать 30 % ПДК.
Рециркуляция воздуха не допускается [4]:
- из помещений, в которых выделяются вредные вещества 1-го и 2-го классов опасности;
- из помещений, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки в концентрациях, превышающих установленные, или резко выраженные неприятные запахи;
- из помещений, в которых имеются вредные вещества, возгоняемые при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей, если перед воздухонагревателем не предусмотрена очистка воздуха;
- из лабораторных помещений научно-исследовательского и производственного назначения, в которых могут производиться работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями;
- из систем местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом;
Обязательным условием при рециркуляционной схеме является добавление к воздуху, возвращаемому в помещение после очистки, свежего (наружного) воздуха. Его расход устанавливается нормативами в зависимости от расчетной (фактической) кратности воздухообмена для данного помещения. При расчетной кратности воздухообмена 10 и более объем подачи наружного воздуха должен быть не менее 60м3/час на одного работающего, но не менее однократного воздухообмена в час. При меньшей расчетной кратности воздухообмена на объем подачи наружного воздуха должен быть не менее 60м3/час, но не менее 20 % общего воздухообмена.
8. Помещения лабораторий, в которых производятся работы с использованием вредных веществ, должны быть оборудованы вытяжными шкафами и другими средствами местной вентиляции.
Вытяжной шкаф служит для локализации источника вредных выделений и удаления их за пределы помещения. Через открытые створки шкафа воздух из помещения поступает внутрь вытяжного шкафа, препятствуя распространению вредных веществ. Определение расхода воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа, производится по формуле:
Lш = 3600 Kn Sш V,
где Lш - расход воздуха, м3/час; Кп - коэффициент подсоса воздуха через неплотности (Кп = 1,15); Sш - площадь расчетного проема вытяжного шкафа (принимается равной 0,28 и при стандартной ширине проема 0,7м); V -скорость воздуха в рабочем проеме шкафа, м/с.
Скорость воздуха в рабочих проемах шкафов принимается в зависимости от предельно-допустимой концентрации выделяющихся вредных веществ и их агрегатного состояния. Она должна быть не менее:
- при ПДК более 10 мг/м3,...... …0,5м/с
- при ПДК от 10 до 0,1 мг/м3..... 0,6-1м/с
- при ПДК менее 0,1 мг/м3... ……. 1- 1,5м/с
Приведенные значения минимальной скорости воздуха относятся к газо- и парообразным выделениям всех классов опасности и для аэрозолей 4-го класса. В случае выделения аэрозолей 1,2,3 классов опасности скорость движения воздуха в открытом проеме вытяжного шкафа должна быть в пределах 1,2-1,5 м/с.
В помещениях лабораторий, оборудованных вытяжными шкафами, весь объем воздуха удаляется, как правило, через вытяжные шкафы.
Расчет количества приточного воздуха, подаваемого на компенсацию вытяжки, производится с учетом коэффициента одновременности работы (N). Его величина может быть принята:
- при 3 шкафах N = 1;
- при 6 шкафах N =1-0,7;
- свыше 6 шкафов N =0,7-0,5.
Подачу приточного воздуха осуществляют непосредственно в помещения лаборатории в объеме 90 % общего количества по расчету, остальной расход воздуха (10 %) подают в коридор.
Литература