Что такое ПДК? Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе. Пдк вредных веществ в атмосферном воздухе

Многие виды производства и трудовой деятельности часто связаны с необходимостью соблюдения ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – предельно допустимой концентрации различных химических элементов и соединений, равно как и пылевого загрязнения. При этом законодательство достаточно строго разделяет возможные концентрации в зависимости от вида вещества – так ПДК сероводорода, ацетона, бензола, соляной кислоты, нефти, бензина, хлора и ртути будут значительно отличаться, ведь каждое из означенных веществ имеет свои механизмы и силу воздействия на человеческий организм.

ПДК в воздухе рабочей зоны – что это такое

Понятие предельной допустимой концентрации (ПДК) известно многим людям, даже никак не связанным с работой во . Определение ПДК упоминается во многих курсах биологии и охраны безопасности жизнедеятельности. С медицинской точки зрения под ПДК подразумевается максимальное допустимое содержание вредных веществ в воздухе, которое не позволяет им нанести непоправимый или долговременный ущерб человеческому организму. Нормативы и понятие ПДК вредных веществ имеются практически во всех странах и регулируются различными документами, а также могут иметь различные методы контроля и конкретные допустимые показатели.

В Российской Федерации ПДК регламентируются при помощи гигиенических нормативов и санитарных правил и нормативов. Основным документом, обеспечивающим правовое регулирование рассматриваемого вопроса в России, являются ГН 2.2.5.3532-18, принятые Постановлением Главного государственного санитарного врача России от 13.02.2018. Данный документ заменил собой целый ряд отдельных гигиенических нормативов, затрагивающих конкретные показатели отдельных веществ и групп веществ. Сейчас практически все аспекты обеспечения безопасности персонала и требований охраны труда в связи с определенными ПДК регулируются именно этим одним нормативным актом, что стало крайне удобным для многих руководителей, кадровых специалистов и ответственных за охрану труда лиц в целом.

Помимо показателей ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, также есть и отдельные показатели ПДК в атмосферном воздухе в целом. Их контроль проводится на регулярной основе или на основании жалоб граждан, проживающих на определенных территориях. Однако нормативы в данном случае могут отличаться – допустимые на работе показатели могут считаться неприемлемыми для атмосферного воздуха, так как в первом случае контакт с вредными веществами носит ограниченный характер и предусматривает компенсации.

Определение ПДК вредных веществ предусматривает в качестве основного показателя количество миллиграмм вещества на один кубический метр пространства, однако в отношении некоторых веществ может применяться и иная измерительная система. Кроме этого, различные вещества в связи с разными механизмами воздействия могут предполагать и разницу в технике измерения. Так, в России предусматривается измерение максимальной разовой нормы концентрации вещества в течение рабочего времени или усредненный показатель за всю рабочую смену. При этом для отдельных видов веществ устанавливаются оба показателя, к каждому из которых могут предъявляться отдельные требования. Само же проведение контроля обеспечивается непосредственно по месту проведения работ с целью определения негативного воздействия на сотрудников, либо – в иных местах, если проводится общий контроль экологической обстановки или оценка воздействия хозяйственной деятельности организации на окружающую среду.

Виды вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Вредные вещества, в отношении которых проводится контроль их в воздухе рабочей зоны в первую очередь подразделяются на:

Помимо разделения ПДК вредных веществ по их виду, также проводится и отдельное разделение в соответствии с характером их опасности для организма и спектром воздействия. С этой точки зрения вредные вещества можно разделить на:

• Общей токсичности. К таковым относят те вещества, вредное воздействие которых затрагивает различные аспекты деятельности организма и его функции. Примером вещества с таким комплексным воздействием можно назвать ртуть.
• Раздражающие. Данная категория веществ включает в себя в первую очередь те, которые негативно воздействуют на слизистые оболочки носоглотки или глаз, а также раздражают и повреждают дыхательные пути. Больше всего подобных веществ среди аммиакоподобных соединений.
• Аллергены. Подобные вредные вещества могут вызывать комплексные реакции аллергического характера, и к ним в первую очередь относятся различные красящие и лакирующие составы на нитрооснове.
• Канцерогены. Наличие подобных веществ в воздухе способно значительно повысить риски возникновения злокачественных и доброкачественных опухолей. Подобным эффектом могут обладать ароматические углеводороды или же асбестовая пыль.
• Мутагены. Вещества из означенной группы способны вносить нарушения в геном человека и повышать риски мутаций, в том числе и наследственных.
• Нарушающие репродуктивную функцию вещества. Данная категория веществ оказывает воздействие на возможность человека оставить потомство, а также затрагивает период внутриутробного развития плода. К подобным вредным веществам относится никотин.

Как можно понять из вышеприведенной информации, оценка вредного воздействия различных веществ затрагивает не только непосредственно влияние на организм работников, но также и воздействие на их потомство.

Отдельная классификация касается непосредственно степени опасности вредных веществ для работников. Так, в соответствии с ней можно выделить следующие классы опасности веществ в воздухе:

• 1 класс опасности. К нему относятся наиболее активные и токсичные вещества, способные даже в малых количествах нести серьезную угрозу жизнедеятельности. Так, их содержание в воздухе обычно не должно превышать 0,1 мг на кубометр, а контроль должен вестись постоянно с фиксацией показателей и подачей звуковых сигналов при их превышении. К веществам подобного класса опасности относится ртуть, свинец, ряд других тяжелых металлов, а также иные соединения.
• 2 класс опасности. Данные вещества являются высокотоксичными, но не требуют столь жесткого контроля, хоть и несут высокую угрозу. К ним можно отнести большинство кислот и щелочей, медь, фенол. Допустимое их содержание в воздухе варьируется от 0,1 до 1 мг на кубический метр.
• 3 класс опасности. Вещества из означенной категории предусматривают слабовыраженный риск для человека и предполагают допустимые показатели от 1 до 10 мг на кубометр воздуха. Включает этот класс в себя толуол, камфору, вольфрам и другие вещества.
• 4 класс опасности. К этой группе веществ относятся относительно безопасные соединения и элементы, которые могут содержаться в объемах свыше 10 мг на кубический метр и могут встречаться также и в атмосферном воздухе.

В отдельных случаях, если имеется риск утечки или выброса вредных веществ, система оповещения о превышении концентрации должна быть установлена не только непосредственно в помещениях, но и вне их для предупреждения населения о произошедшей аварийной ситуации.

Способы измерения ПДК в воздухе рабочей зоны

В отношении измерения концентрации веществ могут применяться различные методы и способы их контроля. Так, чаще всего концентрация взвешенных частиц осуществляется путем забора фиксированного объема воздуха через фильтр и взвешивания массы фильтра до и после измерения. Также есть и иные методики контроля объема частиц в воздухе, но они применяются на порядок реже. В отношении же химических реагентов применяются в основном следующие методики оценки ПДК в воздухе:

Проведение измерения ПДК в рабочей зоне проводится не только непосредственно в производственных помещениях. Оценка количества вредных веществ должна затрагивать непосредственно условия, в которых фактически трудится работник, в том числе проводиться в подвижном составе и на отдельных участках работ, где трудящийся может и не находиться на постоянной основе.

Если на сотрудника может воздействовать несколько различных вредных веществ, то проводится процентная оценка соотношения каждого из них к максимально возможным и допустимым показателям, после чего полученные проценты по каждому из веществ складываются. Их суммарное значение для возможности осуществления трудовой деятельности в означенных условиях не должно превышать 100%.

Методы понижения концентрации вредных веществ в воздухе

Для снижения показателей концентрации вредных веществ в рабочей зоне, могут применяться различные методики. Для снижения негативного воздействия на сотрудников так используют следующие решения:

• Усовершенствование технологий для предупреждения утечек или расходов токсичного сырья.
• Автоматизация деятельности, связанная со снижением или исключением объемов участия человека непосредственно в процессе, подразумевающем контакт с токсичной средой.
• Герметизация загрязненных участков и использование систем фильтрации воздуха.
• Проведение регулярного контроля за соблюдением ПДК на предприятии.
• Выдача сотрудникам средств индивидуальной защиты.

В зависимости от фактической концентрации вредных веществ в воздухе могут зависеть непосредственно и классы вредности труда, что влияет на объем обязательных гарантий, которые должны предоставляться сотрудникам. Поэтому многие работодатели напрямую заинтересованы в снижении объемов вредных веществ в воздухе для уменьшения общих расходов организации.

Нормы ПДК различных вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Конкретные нормы ПДК различных наиболее распространенных вредных веществ в воздухе рабочей зоны выглядят следующим образом:

Cтраница 1

Воздух рабочей зоны должен содержать по объему 20 % кислорода и не более 0 5 % углекислого газа; содержание других вредных газов не должно превышать установленных санитарных норм.  

Воздух рабочей зоны (микроклимат) производственных помещений определяют следующие параметры: температура воздуха в помещении, выраженная в градусах Цельсия; относительная влажность воздуха - в процентах; скорость его движения - в метрах в секунду; интенсивность радиации, преимущественно в инфракрасной и частично в ультрафиолетовой областях спектра электромагнитных излучений, - в джоулях на квадратный сантиметр в минуту. Эти параметры по отдельности и в комплексе влияют на организм человека, определяя его самочувствие.  

Воздух рабочей зоны (температура, влажность, скорость движения, содержание вредных веществ) должен соответствовать ГОСТ 12.1.005 - 76 ССВТ. Общие санитарно-гигиенические требования, причем факторы микроклимата должны соответствовать оптимальным параметрам.  

Воздух рабочей зоны производственных помещений предприятий должен соответствовать ГОСТ 12.01.005 - 88 ССБТ.  

Воздух рабочей зоны ряда промышленных предприятий содержит различные соединения серы, обращающиеся в производстве. В процессе добычи самородной серы при ее подземной выплавке в воздухе кроме пыли элементной серы содержатся сероводород и сернистый ангидрид. В газовых выбросах и стоках предприятий целлюлозно-бумажной промышленности содержатся меркаптаны, сульфиды, сернистый газ, сероводород. Соединения серы различных классов в виде газа, паров и аэрозоля загрязняют цеха и промплощадки предприятий по производству таких продуктов, как метионин, ускорители вулканизации резин, флотореа-генты, экстрагенты и ряд других. Отмечается тенденция к концентрированию химических предприятий по сераорганичес-кому синтезу в единые территориально-промышленные комплексы, что связано а наличием определенной сырьевой базы.  

Воздух рабочей зоны производственных помещений предприятий должен соответствовать ГОСТ 12.1.005 - 88 ССБТ.  

На воздух рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 76 должны устанавливаться общие санитарно-гигиенические трабования: по температуре, влажности, скорости движения воздуха и содержанию вредных веществ.  

Анализ воздуха рабочей зоны на содержание паров ртути должен производиться не реже 1 раза в две недели при помощи бумажных индикаторов.  

Анализы воздуха рабочей зоны, периодич - ность, точки отбора должны проводиться по графику, согласованному с СЭС.  

Температура воздуха рабочей зоны оказывает большое влияние на самочувствие человека и производительность его труда. Высокая температура в производственных помещениях при сохранении остальных параметров, соответствующих санитарно-гигиеническим нормам микроклимата, вызывает быструю утомляемость работающего, перегрев организма и повышенное потовыделение. Это приводит к снижению внимания, нарушению координации движений и может оказаться причиной возникновения несчастного случая. Развитие процессов торможения центральной нервной системы наступает при температуре около 28 - 30 С. Дальнейшее повышение температуры приводит к усилению отрицательных реакций организма. Так, при температуре 40 - 45 С в результате высокой степени перегрева организма возможны обморочные состояния, при температуре 50 - 70 С - тепловой удар.  

Для воздуха рабочей зоны производственных помещений устанавливаются предельно допустимые концентрации вредных веществ.  

В воздухе рабочей зоны сумма отношений фактически обнаруженных концентраций ТМТД и ГХБ к их ПДК (0 5 мг / м3 для ТМТД и 0 9 мг / м3 для ГХБ) не должна превышать единицу.  

В воздухе рабочей зоны находится в виде аэрозоля.  

В воздухе рабочей зоны на этих установках присутствуют также сероводород, диоксид серы и оксид углерода. На установках платформингов, (III группа установок) в основном содержатся ароматические углеводороды и оксид углерода. На всех технологических установках НПЗ имеет место комбинированный характер воздействия химического фактора, основным и постоянным компонентом которого является сумма различных углеводородов.  

Состояние воздуха рабочей зоны определяются параметрами микроклимата и составом воздушной среды. Параметры микроклимата и состав воздушной среды должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ДНАОП 0.03-3.15-86 «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений №4088-86».

Под микроклиматом понимают комплекс физических свойств факторов воздушной среды, которые оказывают влияние на тепловое состояние человека. Микроклимат формируют следующие параметры:

температура воздуха; влажность воздуха; скорость движения воздуха; интенсивность инфракрасного излучения.

Различают следующие виды микроклимата:

1. Нагревающий – может привести к перегреванию организма (горячие цехи, литейные, термические, выработки глубоких шахт и др.).

2. Охлаждающий – может привести к переохлаждению организма (холодильные цехи, строительно-монтажные работы в холодный период года и др.).

3. Оптимальный – при длительном систематическом воздействии обеспечивает нормальное тепловое состояние организма, чувство комфорта и создает условия для высокого уровня работоспособности.

4. Допустимый – при длительном и систематическом воздействии может вызвать быстропроходящие изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся дискомфортными тепловыми ощущениями, ухудшающими самочувствие и снижающие работоспособность.

5. Предельно- допустимый – при длительном и систематическом воздействии может привести к стойким изменениям теплового состояния организма, сопровождающиеся срывом термостабильности организма и жалобами на выраженное перегревание или переохлаждение.

Основная роль в поддержании оптимального теплового состояния отводится терморегуляции, т.е. процессам образования тепла и отдачи тепла во внешнюю среду, направленных на обеспечение термостабильности организма, т.е. поддержание внутренней температуры тела на постоянном уровне.

При работе в нагревающем микроклимате в результате потоотделения (4 – 8 литров в смену) нарушается водносолевой, белковый, углеводные обмены, происходит обезвоживание организма, потеря микроэлементов (калия, кальция, магния, цинка, йода и др.) и водорастворимых витаминов (С, В 1 , В 2). Отмечаются изменения в сердечно-сосудистой и нервной системах, а также в системах дыхания. У работающих учащается пульс, повышается артериальное давление максимальное и снижается минимальное, развивается гипертрофия левого желудочка сердца. Увеличивается частота дыхания в 2 –2,5 раза, оно становится поверхностным. Ослабляется внимание, замедляется реакция, нарушается координация движений, снижается работоспособность.

Под влиянием избыточного поступления тепла извне, усиленной теплопродукции организма (особенно при тяжелой физической работе) и затрудненной теплоотдаче развивается производственная гипертермия, или перегревание.

Инфракрасное излучение (ИКИ) вызывает ощущение жары, жжения, боли, повышение частоты пульса, артериального давления, увеличивает скорость биохимических реакций. При действии ИКИ могут развиваться коньюктивиты, помутнения роговицы глаза, ожоги кожи, коричнево-красная пигментация. Из профессиональной патологии следует выделить тепловой удар и катаракту.

При работе в охлаждающем микроклимате могут происходить охлаждения и переохлаждения (гипотермия) организма. Наблюдается сосудистый спазм, сопровождающийся ощущением боли, усиливаются обменные процессы в организме, увеличивается артериальное давление, изменяется углеводный обмен. Глубокое охлаждение угнетает функцию центральной нервной системы, может привести к холодовой травме, отморожению отдельных частей тела. Длительное воздействие охлаждающего микроклимата (особенно с увлажнением) может привести к развитию профессиональной патологии.

Нормы микроклимата приведены в ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ДНАОП 0.03-3.15-86 «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений №4088-86».

Оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха определяют в зависимости от периода года и категории работ. Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю рабочую зону помещения (на высоту 2 м от уровня пола рабочей площадки), допустимые – на постоянные и непостоянные рабочие места рабочей зоны. Допустимые показатели устанавливаются в случаях, когда по технологическим, техническим и экономическим причинам невозможно обеспечить оптимальные нормы.

Год разделяют на теплый и холодный периоды. Теплый период – период года, который характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 0 С, а холодный – период, характеризующийся температурой равной или ниже +10 0 С. Работы на основе общих энергозатрат организма делят на категории.

Легкие физические работы (категория I) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии составляет до 139 Дж/с – категория Iа и от 140 до 174 Дж/с – категория Iб. К категории Iа относятся работы, выполняемые сидя и не требующие физического напряжения, к категории Iб – работы, выполняемые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.

Физические работы средней тяжести (категория II) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии составляет от 175 до 232 Дж/с – категория IIа и от 233 до 290 Дж/с – категория IIб. К категории IIа относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие некоторого физического напряжения. К категории IIб относятся работы, выполняемые стоя, связанные с ходьбой, перенесением небольших (до 10 кг) тяжестей и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.

Тяжелые физические работы (категория III) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии превышает 290 Дж/с, связанные с постоянными передвижениями, перемещением, переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.

В кабинах, зоне расположения пультов и постов управления, зонах вычислительной техники, помещениях для выполнения работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные параметры микроклимата: температура 22 – 24 0 С, влажность 60 – 40%, скорость движения воздуха не более 0,1 м/с.

Нормируют интенсивность теплового облучения в зависимости от характеристики источника излучений и площади облучения работающих. Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м 2 при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/м 2 – при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 Вт/м 2 – при облучении не более 25% поверхности тела. Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретый металл, стекло, «открытое» пламя и др,) не должна превышать 140 Вт/м 2 , при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового облучения температура воздуха на постоянных рабочих местах не должна превышать указанные в ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Измерения показателей микроклимата производятся в начале, середине и конце холодного и теплого периода года не менее 3 раз в смену (в начале, середине и конце).

Основные мероприятия по нормализации параметров микроклимата:

Механизация и автоматизация, дистанционное управление; усовершенствование технологических процессов и оборудования с целью уменьшения выделения тепла в производственных помещениях; рациональное размещение технологических процессов и оборудования; герметизация оборудования; вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха; устройство зон (помещений) для охлаждения или обогрева работающих; применение защитных экранов, водяных и воздушных завес, воздушного и водо-воздушного душирования рабочих мест; применение индивидуальных средств защиты (специальной одежды, обуви, защитных очков, щитков, перчаток и др.).

Химический состав воздуха нормируют по содержанию кислорода (O 2), азота (N 2), углекислого газа (CO 2), инертных газов, пыли и других вредных веществ (CO, пары кислот, щелочей, окислы азота, серы и др.).

Обычно нормируют состав O 2 , N 2 , CO 2 , в % по объему воздуха: кислорода должно быть 19,5–20 %, азота – 78 %, углекислого газа – 0,03–0,04 %.

Основной количественной характеристикой примесей атмосферы в рабочей зоне является их концентрация в единице объема воздуха при нормальных атмосферных условиях в миллиграммах на кубический метр (мг/м 3).

Измеренное значение содержания вредных веществ должно быть не выше предельно допустимого (ПДК). Согласно ГОСТ 12.1.007–76 предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны формулируются как «Концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений» .

Основные требования к контролю состояния воздуха рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

1. Контроль содержания вредных веществ в воздухе проводится в наиболее характерных рабочих местах.

2. В течение смены или на отдельных этапах технологического процесса в одной точке должно быть последовательно отобрано не менее трех проб.

3. Отбор проб должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях.

4. Для каждого производственного участка должны быть определены вещества, которые могут выделяться в воздух рабочей зоны. При наличии в воздухе нескольких вредных веществ контроль воздушной среды допускается проводить по наиболее опасным и характерным веществам, устанавливаемым органами государственного санитарного надзора.

6. При возможном поступлении в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией о превышении ПДК.

7. Периодичность контроля (за исключением веществ, указанных в п.6) устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества: для 1-го класса – не реже 1 раза в 10 дней, 2-го класса не реже 1 раза в месяц, 3-го и 4-го класса – не реже 1 раза в квартал.

8. В зависимости от конкретных условий производства периодичность контроля может быть изменена по согласованию с органами государственного санитарного надзора. При установленном соответствии содержания вредных веществ III, IV классов опасности уровню ПДК допускается проводить контроль не реже 1 раза в год.

9. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ разнонаправленного действия ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии.

10. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (по заключению органов государственного санитарного надзора) сумма отношений фактических концентраций каждого из них (К 1 , К 2 …К n) в воздухе к их ПДК (ПДК 1 , ПДК 2 …ПДК n) не должна превышать единицы

11. Приборы контроля должны обладать чувствительностью не ниже 0,5 уровня ПДК, с погрешностью не более ±25 % от определяемой величины.

12. Результаты измерений концентраций вредных веществ в воздухе приводят к условиям: температуре 293 К (20 °С) и давлению 101, 3 кПа (760 мм рт.ст.).

Основные мероприятия по нормализации состава воздушной среды :

усовершенствование технологических процессов и оборудования, в том числе замена вредных веществ на менее вредные; подавление выделения вредных веществ в местах их возникновения; герметизация оборудования; вентиляция и очистка воздуха от вредных веществ; применение индивидуальных средств защиты (респираторов, противогазов и др.).

3.4.3 Вентиляция производственных помещений

Задача вентиляции - обеспечить чистоту воздуха и заданные метеоусловия в производственных помещениях путем замены загрязненного или нагретого воздуха на свежий. Вентиляция должна удовлетворят требованиям СНиП2.04.05-86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и ДНАОП 0.03–3.01–71 Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий № 245–71.

Вентиляция по способу перемещения воздуха бывает: естественная, механическая и смешанная. По назначению - приточная, вытяжная, приточно-вытяжная. По месту действия - общеобменная, местная, комбинированная.

В производственных помещениях необходимо предусматривать естественную вентиляцию, а если в этом есть необходимость, то и механическую. При этом необходимо учитывать, что естественная вентиляция дешевле в процессе эксплуатации, но она менее эффективна, т.к. не позволяет «обработать» поступающий в помещение воздух.

Общеобменную вентиляцию устраивают в случаях, когда вредные выделения образуются во всем объеме помещения. Общеобменная вентиляция бывает естественной и механической. При естественной вентиляции воздухообмен происходит под действием теплового или ветрового напора без воздуховодов и вентиляторов, а также без предварительной обработки входящего в помещение воздуха (т.е. без очистки, охлаждения, подогрева воздуха и т.п.). Распределение давления воздуха в производственном здании по его высоте при естественной вентиляции (аэрации) приведено на рисунке 3.4.1.

На уровне оси нижних приточных окон возникает разность давлений, обусловленных различной плотностью наружного и внутреннего столбов воздуха, из-за которой воздух поступает в помещение.

DР 1 = h 1 ×g×(r н - r в), Па (3.1)

На уровне вытяжных окон разность давлений обусловливает движение воздуха из помещения в атмосферу

DР 2 = h 2 ×g×(r н - r в), Па (3.2)

Следовательно, под влиянием разности давлений возникает воздухообмен с поступлением (притоком) воздуха через нижние приточные окна и удалением (вытяжкой) воздуха через верхние вытяжные окна.

Рис. 3.4.1. Распределение давления в производственном здании по высоте.

h – высота производственного здания – это расстояние между осями нижних приточных и вытяжных окон, м;

h 1 – расстояние от оси нижних приточных окон до плоскости равных давлений, м;

h 2 – расстояние от плоскости равных давлений до оси вытяжных окон, м;

t в – средняя температура воздуха внутри помещения, °С;

r в – плотность воздуха внутри помещения, кг/м 3 ;

r н – плотность наружного воздуха, кг/м 3 ;

DР 1 – разность давлений на уровне приточных окон, Па;

DР 2 – разность давлений на уровне вытяжных окон, Па.

Величина общей разности давлений носит название теплового напора DР T и равна

DР T = DР 1 + DР 2 = h×g×(r н - r в), Па (3.3)

При механической вентиляции воздух подается в помещение и удаляется из помещения при помощи вентиляторов и воздуховодов, при этом возможна обработка входящего приточного воздуха (т.е. очистка от пыли и вредных веществ, его охлаждения, нагрева, увлажнения и т.п.).

При общеобменной вентиляции имеются специальные устройства для подачи чистого и свежего воздуха, а также для удаления загрязненного. При естественной вентиляции – это приточные и вытяжные окна, при механической – это воздуховоды. Размеры этих устройств необходимо определить при проектировании вентиляции.

Общеобменная приточно-вытяжная вентиляция состоит из двух установок: для подачи чистого воздуха и отвода загрязненного. Отношение этих двух потоков называют вентиляционным воздушным балансом. Этот баланс может быть уравновешенным (если приток равен вытяжке), положительным (если преобладает приток) и отрицательным (если преобладает вытяжка).

Местная вентиляция также бывает приточной в виде воздушного душирования (когда свежий воздух подают в зону дыхания работающего) или вытяжной (когда загрязненный воздух удаляют от источника выделения вредностей при помощи вытяжных зонтов, панелей, щелей и др.).

Основные требования к вентиляции:

вентиляция не должна вызывать переохлаждения и перегрева работающих; недопустимый уровень шума; вентиляция должна быть пожаро - взрывобезопасной; электробезопасной.

Основная задача систем общеобменной вентиляции заводов и фабрик – поддерживать воздух рабочей зоны в надлежащем состоянии. Ведь во время разных технологических процессов происходит выделение различных вредных веществ (иначе - вредностей). Достигнув определенной концентрации в воздушной среде помещения, они могут нанести непоправимый вред здоровью людей. В данной статье будут рассмотрены вопросы, связанные с определением величины этой концентрации и способах ее понижения.

Параметры воздуха рабочей зоны

Для начала определимся, что представляет собой рабочая зона. По сути, это пространство в производственном цехе, где находятся люди, выполняющие работу на временной или постоянной основе.

Размер этого пространства по высоте определяет нормативная документация – 2 м от промышленного пола или настила площадки. Также нормируются все параметры воздуха, с которым контактируют и дышат люди, а именно:

• температура;
• влажность;
• скорость;
• содержание вредных веществ.

Чтобы перечисленные свойства среды укладывались в установленные пределы, внутри промышленных зданий организовывается интенсивный воздухообмен. Его схема рассчитывается и разрабатывается так, чтобы очищенная и доведенная до нужной температуры воздушная смесь направлялась в рабочую зону с определенной скоростью. Другая задача вентиляции – удалять из нее разные вредные соединения, образующиеся во время технологических процессов. Эту задачу мы и рассмотрим подробнее.

Вредными считаются те вещества, что при воздействии на здоровье человека способны вызвать заболевания или травмы. Также принимаются в расчет различные отклонения, могущие возникнуть в последующие годы у самого человека либо его потомков. Все эти проблемы могут проявиться у людей в том случае, когда содержание вредностей в пространстве рабочей зоны слишком велико, больше чем предельно допустимые концентрации (ПДК). Выражаются они массой вредного или опасного вещества в мг, отнесенной к 1 м3 воздушной среды.

Примечание. Для каждого типа вредных химических соединений установлено свое значение ПДК. В Российской Федерации данные величины регламентируются стандартом ГН 2.2.5.1313-03. В нем же дана разбивка веществ по классам опасности и особенностям воздействия на человеческий организм.

Кстати сказать, запыленность тоже относится к этой категории загрязнения воздушной среды, так что ее количество в рабочей зоне ограничивается предельно допустимыми концентрациями. Дело в том, что пыль – это мельчайшие частицы различных веществ, взвешенные в воздухе. В гигиеническом нормативе четко указано, какое максимальное количество пыли того или иного химического вещества допускается в 1 м3 воздушной среды помещения.

Санитарно-гигиенические требования

Согласно действующему ГОСТу для выяснения реальной запыленности и загазованности рабочей зоны помещения или цеха периодически выполняются мероприятия производственного контроля. Существует установленный регламент, согласно которому проводятся замеры концентрации в определенных местах. Последовательность проверки следующая:

• составляется список веществ, выделяющихся во время технологического процесса на каждом участке;
• определяются места проведения контроля, обычно поблизости от источников выделения вредностей;
• используя газоанализаторы, проводят замеры запыленности и концентрации всех веществ из списка. Взять нужно 3 пробы на протяжении рабочей смены;
• производится анализ результатов проб путем сравнения их значений с ПДК;
• для тех мест рабочей зоны, где наблюдается повышенная концентрация того или иного вещества, разрабатываются мероприятия по ее снижению.

Изложенные в ГОСТе санитарно-гигиенические требования регламентируют периодичность таких проверок. Она зависит от класса опасности, к которому отнесены вещества из составленного списка. Для удобства периодичность контроля параметров среды представлены в таблице:

Чтобы удельная масса опасного загрязнителя не превысила ПДК в воздухе рабочей зоны, необходимо принять меры. Тут есть 2 пути: проведение мероприятий по уменьшению выделений от источников либо оптимизация работы общеобменной вентиляции. Обычно идут вторым путем, устанавливая дополнительные вытяжные зонты или панели, одновременно обеспечивая увеличение подачи приточного воздуха.

В данное время многие предприятия проводят у себя реконструкцию, внедряя новые технологии и меняя порядок проведения процессов. При этом изменяется и состав вредных веществ, влияющих на загрязнение рабочей зоны. Получается, что старые вентиляционные системы не смогут обеспечить соблюдение санитарно-гигиенических требований, необходимо разрабатывать и монтировать новые.

Но как это сделать, если еще не установлено новое оборудование и выбросы загрязнителей невозможно измерить газоанализатором? Ответ на этот вопрос мы дадим в следующем разделе.

Удаление вредных веществ

Чтобы концентрация вредных соединений или пыли была не больше ПДК, необходимо подавать определенное количество свежего воздуха извне. В то же время нужно организовать вытяжку такого же объема воздушной смеси для удаления загрязнителей. СНиП 41-01-2003 предлагает рассчитывать объем притока следующим образом:

L = Mв / (yпом – yп)

В этом выражении:

• L – объем свежего воздуха, м3/ч;
• Mв – массовый расход вещества, что выделяется от источника за единицу времени, мг/ч;
• yпом – его концентрация в объёме всего помещения, мг/м3;
• yп – удельная масса этого загрязнителя в уличном воздухе, мг/м3.

Примечание. По этой же формуле производится расчет не только для вредных, но и для горючих газов, таких как метан или водород. Их концентрация в воздухе рабочей зоны не должна достигать взрывоопасной.

Исходные данные для выполнения расчетов должны предоставить инженеры – технологи, чьей задачей является проработка всего процесса. Концентрацию того или иного вещества в окружающей воздушной среде можно узнать, обратившись в местную санитарно-эпидемиологическую службу. Вычисления ведут по каждому виду химических соединений и пыли отдельно, принимая в конце наибольший результат. По нему и проектируют новую вентиляционную систему.

Другое дело, когда в рабочей зоне присутствует несколько вредных веществ, влияющих на организм человека однонаправленно. Даже когда их содержание не превышает ПДК по отдельности, то эти соединения могут нанести большой ущерб здоровью людей, действуя на них вместе и одновременно. Приведем несколько примеров подобных веществ:

• сероуглерод и сероводород;
• соединения азота и оксид углерода;
• соляная кислота и формальдегид;
• ангидрид серный и сернистый.

Заключение

Значения предельно допустимых концентраций для различных веществ, выделяющиеся в рабочей зоне, играют важную роль при расчетах и проектировании производственных зданий. Чтобы создать работающим в них людям комфортные и безопасные условия, надо учесть все факторы, в том числе и образующиеся вредности. Знание нормативов ПДК позволяет обеспечить все гигиенические требования еще на стадии разработки проекта.

Пример расчета вентиляции для производственных помещений Промышленная вентиляция производственных помещений
Система газового пожаротушения: модули, установка, монтаж

Качество воздуха, необходимого для поддержания жизненных процессов всех живых организмов на Земле, определяется содержанием в нем кислорода.
   Зависимость качества воздуха от процентного содержания в нем кислорода рассмотрим на примере рисунка 1.

Рис. 1 Процентное содержание кислорода в воздухе

   Благоприятный уровень содержания кислорода в воздухе

   Зона 1-2: такой уровень содержания кислорода характерен для экологически чистых районов, лесных массивов. Содержание кислорода в воздухе на берегу океана может достигать 21,9%

   Уровень комфортного содержания кислорода в воздухе

   Зона 3-4: ограничена законодательно утвержденным стандартом минимального содержания кислорода в воздухе для помещений (20,5%) и "эталоном" свежего воздуха (21%). Для городского воздуха нормальным считается содержание кислорода 20,8%.

   Недостаточный уровень содержания кислорода в воздухе

   Зона 5-6: ограничена минимально допустимым уровнем содержания кислорода, когда человек может находиться без дыхательного аппарата (18%).
   Пребывание человека в помещениях с таким воздухом сопровождается быстрой утомляемостью, сонливостью, снижением умственной активности, головными болями.
   Длительное пребывание в помещениях с такой атмосферой опасно для здоровья

   Опасно низкий уровень содержания кислорода в воздухе

   Зона 7 и далее: при содержании кислорода 16% наблюдается головокружение, учащенное дыхание, 13% - потеря сознания, 12% - необратимые изменения функционирования организма, 7% - смерть.
   Непригодная для дыхания атмосфера также характеризуется не только превышением предельно-допустимых концентраций вредных веществ в воздухе, но и недостаточным содержанием кислорода.
   В связи с различными определениями, которые даются понятию «недостаточное содержание кислорода» газоспасатели очень часто допускают ошибки при описании газоспасательных работа. Это происходит, в том числе и в результате изучения уставов, инструкций, стандартов и других документов, содержащих указание на содержание кислорода в атмосфере.
   Рассмотрим отличия в процентном содержании кислорода в основных регламентирующих документах.

   1.Содержание кислорода менее 20%.
   Газоопасные работы проводятся при содержании кислорода в воздухе рабочей зоны менее 20%.
   - Типовая инструкция по организации безопасного проведения газоопасных работ (утв. Госгортехнадзором СССР 20 февраля 1985 г.):
   1.5. К газоопасным относятся работы … при недостаточном содержании кислорода (объемная доля ниже 20%).
   - Типовая инструкция по организации безопасного проведения газоопасных работ на предприятиях нефтепродуктообеспечения ТОИ Р-112-17-95 (утв. приказом Министерства топлива и энергетики РФ от 4 июля 1995 г. N 144):
   1.3. К газоопасным относятся работы … при содержании кислорода в воздухе менее 20% по объему.
   - Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 55892-2013 "Объекты малотоннажного производства и потребления сжиженного природного газа. Общие технические требования" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 г. N 2278-ст):
   К.1 К газоопасным относят работы… при содержании кислорода в воздухе рабочей зоны менее 20%.

   2. Содержание кислорода менее 18%.
   Газоспасательные работы проводятся при содержании кислорода менее 18%.
   - Положение о газоспасательном формировании (утверждено и введено в действие первым заместителем Министра промышленности, науки и технологий Свинаренко А.Г. 05.06.2003 г.; согласовано: Федеральный горный и промышленный надзор Российской Федерации 16.05.2003 г. N АС 04-35/373).
   3. Газоспасательные работы …в условиях снижения содержания кислорода в атмосфере до уровня менее 18 об.% ...
   - Руководство по организации и ведению аварийно-спасательных работ на предприятиях химического комплекса (утверждено ОАК №5/6 протокол №2 от 11.07.2015 г.).
   2. Газоспасательные работы … в условиях недостаточного (менее 18%) содержания кислорода…
   - ГОСТ Р 22.9.02-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Режимы деятельности спасателей, использующих средства индивидуальной защиты при ликвидации последствий аварий на химически опасных объектах. Общие требования (принят в качестве межгосударственного стандарта ГОСТ 22.9.02-97)
   6.5 При высоких концентрациях ОХВ и недостаточном содержании кислорода (менее 18%) в очаге химического заражения использовать только изолирующие СИЗ органов дыхания.

   3. Содержание кислорода менее 17%.
   Запрещается применение фильтрующих СИЗОД при содержании кислорода менее 17%.
   - ГОСТ Р 12.4.233-2012 (ЕН 132:1998) Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Термины, определения и обозначения (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1824-ст)
   2.87… атмосфера с дефицитом кислорода: Окружающий воздух, содержащий менее 17% кислорода по объему, в котором нельзя использовать фильтрующие СИЗОД.
   - Межгосударственный стандарт ГОСТ 12.4.299-2015 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Рекомендации по выбору, применению и техническому обслуживанию (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 июня 2015 г. N 792-ст)
   B.2.1 Дефицит кислорода. Если анализ условий окружающей среды указывает на наличие или возможность дефицита кислорода (объемная доля менее 17%), то СИЗОД фильтрующего типа не применяют…
   - Решение Комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. N 878 О принятии технического регламента Таможенного союза "О безопасности средств индивидуальной защиты"
   7) …не допускается использование фильтрующих средств индивидуальной защиты органов дыхания при содержании во вдыхаемом воздухе кислорода менее 17 процентов
   - Межгосударственный стандарт ГОСТ 12.4.041-2001 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания фильтрующие. Общие технические требования (введен в действие постановлением Госстандарта РФ от 19 сентября 2001 г. N 386-ст)
   1 …фильтрующие средства индивидуальной защиты органов дыхания предназначенные для защиты от вредных для здоровья аэрозолей, газов и паров и их сочетаний в окружающем воздухе при условии содержания в нем кислорода не менее 17 об. %.