ПЫЛЬ КАК ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ВРЕДНОСТЬ Лекционно-практические занятия с закреплением полученных знаний с помощью контрольных заданий (на 4 часа) Автор: Евгений Васильевич Крюков, канд. техн. наук, профессор

Опасной производственной вредностью в воздухе рабочей зоны является пыль. Под ее воздействием возникают заболевания под общим названием пневмокониозы: силикоз, асбестоз, талькоз, карбокониозы, сидероз, баритон и пр.; пневмокониозы от рентгеноконтрастной пыли; бериллиоз и другие гиперчувствительные пневмониты. Производственная пыль представляет собой мельчайшие твердые частицы, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, т.е. в виде аэрозоля.. 2

3 По своему происхождению пыль делится - на органическую, неорганическую и смешанную; по способу образования – на аэрозоли дезинтеграции (при механическом измельчении твердого материала) и аэрозоли конденсации (например, при расплаве металлов); по степени дисперсности – на крупнодисперсную (размер пылинок более 10 мкм), мелкодисперсную (размер пылинок 10- 0,25 мкм) и ультрамикроскопическую (размер пылинок менее 0,25 мкм).

4 Вредное воздействие пыли на организм человека зависит от химического состава и ее концентрации в воздухе рабочей зоны. Перечисленные выше пылевые болезни подразделяются на специфические и неспецифические. Специфические заболевания проявляются в виде пневмокониозов – фиброза (воспаление) легочной ткани.

5 Наиболее опасным заболеванием является силикоз. При силикозе тяжелые изменения наблюдаются в органах дыхания (носоглоточной, трахеобронхиальной и особенно в легочной полости) с одновременными значительными нарушениями в нервной, сердечно сосудистой, пищеварительной, лимфатической системах человека.

Неспецифическими заболеваниями, вызванными воздействием производственной пыли, являются пневмония, туберкулез и рак легких, пылевые бронхиты, бронхиальная астма (древесная пыль), поражение слизистой оболочки носа и носоглотки (пыль цемента, хрома и др.), конъюнктивиты и воспаление роговицы глаз, поражение кожи (бородавки, угри, экземы, дерматиты и др.). 6

7 Некоторые виды пыли (асбест, хром) представляют канцерогенную опасность. Систематическая работа в условиях воздействия пыли вызывает повышенную заболеваемость работающих. Действие пыли могут усиливать тяжелый физический труд, охлаждение тела человека, что приводит к более быстрому возникновению и усилению тяжести заболевания.

АЭРОЗОЛЬ коллоидная система, состоящая из газовой среды, в которой взвешены твердые или жидкие частицы. ПЫЛЬ аэрозоли с твердыми частицами дисперсной фазы размером мм. Основные определения:

9 Классификация пыли Минеральная Металлическая Неорганическая Растительная Животная Искусственная Органическая ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПЫЛЬ

10 Контроль запыленности воздуха в воздухе рабочей зоны осуществляется весовым способом. Пылевые пробы с помощью воздуходувок отбираются на фильтры типа АФА- ВП-10 (аналитические фильтры аэрозольные, весовые Петрянова, площадью 10 см 2 ). Предельно допустимые концентрации аэрозолей преимущественно фиброгенного действия приведены в таблице.

К - канцерогены; Ф - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия. ГОСТ (извлечение). Предельно допустимые концентрации пыли в воздухе рабочей зоны 11 Наименование аэрозоля (пыли) Величина ПДК, мг/м 3 Класс опасности Особенности действия на организм Асбестопородные пыли при содержании в них асбеста более 10 % 2IIIФ, К Асбестопородные пыли с содержанием асбеста до 10 % 4IIIФ, К Цемент, глина, шамот каолиновый 6IVФ

Наименование аэрозоля (пыли) Величина ПДК, мг/м 3 Класс опасности Особенности действия на организм Пыль мучная, древесная 4IIIА, Ф Пыль кварцевая, гранитная, углепородная с содержание свободной двуокиси кремния от 10 до 70 % 2IIIФ Бокситы, бора карбид,4IVФ Пыль оксида ванадия 0,5II Вольфрам, вольфрама карбид 6IVФ Германий четыреххлористый(в пересчете на германий) 1I Доломит, известняк 6IVФ Натрия хлорид (поваренная соль)5III Натрия сульфид 0,2II Натрия сульфат 10IV А - аллергены. Продолжение табл. 12

Условия труда Условия труда – совокупность факторов производственной среды, трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье человека. Исходя из гигиенических критериев, условия труда подразделяются на 4 класса: оптимальные, допустимые вредные и опасные (рис. 1). Исходя из степени отклонения фактических уровней факторов рабочей среды и трудового процесса от гигиенических нормативов, условия труда по степени вредности и опасности условно подразделяются на 4 класса: оптимальные, допустимые, вредные и опасные. 13

14 Оптимальные условия труда (1 класс) – условия, при которых сохраняется здоровье работника и создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности. Оптимальные нормативы факторов рабочей среды установлены для микроклиматических параметров и факторов трудовой нагрузки. Для других факторов за условно оптимальные принимаются такие условия труда, при которых вредные факторы отсутствуют либо не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для населения. Допустимые условия труда (2 класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не оказывают неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работников и (или) его потомство. Допустимые условия труда условно относятся к безопасным.

15 Вредные условия труда (3 класс) характеризуются наличием вредных факторов, уровни которых превышают гигиенические нормативы и оказывают неблагоприятное действие на организм работника и/или его потомство. Вредные условия труда по степени превышения гигиенических нормативов и выраженности изменений в организме работников подразделяются на 4 степени вредности: 1 степень 3 класса (3.1) – условия труда характеризуются такими отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения, восстанавливающиеся, как правило, при более длительном (чем к началу следующей смены) прерывании контакта с вредными факторами и увеличивают риск повреждения здоровья;

16 2 степень 3 класса (3.2) – уровни вредных факторов, вызывающие стойкие функциональные изменения, приводящие в большинстве случаев к увеличению производственно обусловленной заболеваемости (что может проявляться повышением уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности и, в первую очередь, теми болезными, которые отражают состояние наиболее уязвимых для данных факторов органов и систем), появлению начальных признаков или легких форм профессиональных заболеваний (без потери профессиональной трудоспособности, возникающих после продолжительной экспозиции (часто после 15 и более лет);

17 3 степень 3 класса (3.3) – условия труда, характеризующиеся такими уровнями факторов рабочей среды, воздействие которых приводит к развитию, как правило, профессиональных болезней легкой и средней степеней тяжести (с потерей профессиональной трудоспособности) в периоде трудовой деятельности, росту хронической (производственно-обусловленной) патологии; 4 степень 3 класса (3.4) – условия труда, при которых могут возникать тяжелые формы профессиональных заболеваний (с потерей общей трудоспособности), отмечается значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

18 Опасные (экстремальные) условия труда (4 класс) характеризуются уровнями факторов рабочей среды, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск развития острых профессиональных поражений, в т.ч. и тяжелых форм.

19 УСЛОВИЯ ТРУДА Безопасные Вредные (3-й класс) Опасные (4-й класс) (1-й степени) (3.1) Оптимальные (1-й класс) Допустимые (2-й класс) 2-й степени (3.2) 3-й степени (3.3) 4-й степени (3.4)

20 Безопасные Вредные (3-й класс) Опасные (4-й класс) (1-й степени) (3.1) 2-й степени (3.2) 3-й степени (3.3) 4-й степени (3.4) Оптимальные (1-й класс) Допустимые (2-й класс) УСЛОВИЯ ТРУДА Условия труда

21 Для борьбы с пылью применяют комплекс мероприятий, включающий технологические и технические, медико-профилактические и санитарно-гигиенические мероприятия. Технические и санитарно-гигиенические мероприятия имеют решающее значение в профилактике пылевых заболеваний. К таким мероприятиям относятся следующее:

а) применение процессов, обеспечивающих минимальное дробление материала; б) максимальная механизация и автоматизация производственных процессов, исключающая нахождение людей в запыленной зоне; в) применение герметичного оборудования, герметических устройств и укрытий; г) увлажнение материала, мокрая уборка помещений и др.; д) применение аспирационных систем (циклонов, пылеуловителей и др.); е) очистку от пыли вентиляционных потоков при его подаче в производственные помещения и выбросе в атмосферу и пр. 22

А – аспиратор (служит для организации просасывания воздуха через фильтр и представляет собой ротационный компрессор (см. ниже схему). Б – реометр (по положению поплавка П определяют текущий расход воздуха для последующего расчета концентрации пыли). В – фильтродержатель, предназначен для закрепления фильтра АФА. Принципиальная схема пыле пробоотборника(аспиратора, воздуходувки) для отбора пробы воздуха 23

Схема аспиратора Характеристика установки для отбора пробы воздуха 1 – ротор с пазами; 2 – графитовые пластинки; 3 – цилиндр Оси ротора и цилиндра относительно друг друга смещены. При включении аспиратора А (см. предыдущий слайд) воздух из рабочей зоны (рабочего места) через фильтр, закрепленный в фильтродержателе В, поступает в реометр Б. По положению поплавка П относительно делений на корпусе реометра устанавливается необходимый расход воздуха через фильтр, л/мин. Очищенный фильтром воздух выбрасывается наружу. Расход воздуха при отборе пылевых проб устанавливается визуально по положению поплавка относительно шкалы, нанесенной на поверхности реометра 24

А Ф А В П10 Фильтр Петрянова а) фильтр в собранном виде; b) фильтр в раскрытом виде; 1 - защитное кольцо; 2 - фильтрующий элемент. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЛЬТРА АФА - ВП Пирхлорвиниловый (Материал фильтра) Рабочая площадь, см 2 Фильтр брать только за эти выступы! АФА ВП 10 тип АФА – ВП - 10 Весовой метод анализа Аналитический фильтр аэрозольный 25

Аналитический аэрозольный фильтр АФА-ВП – кассета с фильтрами; 2 – упаковка фильтра; 3 – пергаментный чехол; 4 – защитное кольцо; 5 – чистый фильтр; 6 – фильтр после взятия пробы; 7 – фильтр в собранном виде. 26 В качестве фильтрующего элемента используется синтетический иглопробивнорй материал (ткань Петрянова).

Порядок действия при отборе пробы воздуха Аналитический фильтр АФА – ВП изготовлен в виде комплекта, состоящего из фильтра с опресованными краями и защитных колец с выступами, вложенного в пакетик. 10 таких комплектов хранятся в бумажной кассете. Метод определения весовой концентрации аэрозоля основан на отборе пробы пыли на фильтр из определенного объема воздуха и определения привеса (навески) пыли с помощью аналитических весов различных подходящих моделей. Анализ проводят следующим образом: 1. Из кассеты извлекают заранее взвешенный фильтр АФА, помещают его в фильтродержатель и прижимают пустотелой гайкой. 2. Включают аспиратор и прокачивают запыленный воздух через фильтр в течение 15 – 30 мин (чтобы навеска пыли на фильтре была не менее 1 мг) с объемной скоростью 15 – 20 л/мин. 3. Извлекают фильтр из фильтродержателя, помещают в кассету и определяют его вес после взятия пылевой пробы. 4. Определяют навеску пыли (мг) и протянутый объем воздуха (м 3). 27

Общий вид воздуходувки 28

Элементы воздуходувки 1 – регулятор скорости протягивания воздуха (л/мин) через фильтр; 2 – выключатель; 3 – штепсель электрошнура; 4 – поплавок реометра. 29 Реометры штуцеры 4

ПОПЛАВКИ РЕОМЕТРОВ ВОЗДУХОДУВКИ 30 Поплавки

Аспиратор эжекторный рудничный аэрозольный «АЭРА» Общий вид 1 – корпус пневматического эжектора; 2 – баллон со сжатым воздухом (2 л); 3 – маховичок для подачи воздуха в эжектор. Принцип отбора пылевых проб основан на протягивании воздуха через фильтр с помощью пневматического эжектора с постоянной скоростью 20 л/мин

Аналитические весы 1 - корпус; 2 – регулятор установки нуля нониуса; 3 – стопор; 4 – камера для взвешивания фильтра; 5 – уровень; 6 – смотровое окно для оценки показания веса фильтра;

Аналитические весы 1 - смотровое окно для оценки показания веса фильтра; 2 – барашек для установки нулевого положения весовой стрелки

34

Вид на аналитические весы спереди 35 1 – шаровой уровень; 2 – смотровое окно. 2 1

Аналитические весы 1 – стрелка нониуса; 2 – стрелка для отсчета показаний веса фильтра, мг; 3 – регулятор для вывода стрелки нониуса «на ноль»

Вид на аналитические весы с левой стороны 37 Смотровое окно Маховичок Сложенный вчетверо фильтр на чашке весов Дверца

Какой вес фильтра? 38 При вращении маховичка весов (см. предыдущий слайд) наступает такой момент, когда стрелки нониуса 1 подойдет к нулевой отметке 2. Представим себе, что стрелка нониуса встала на нулевой отметке. 1 2 Вес фильтра будет равен 96,6 мг (См. на стрелку 3) 3

Аналитические весы VIBRA AF-R220 CE 39 Общее описание Высокоточные и надежные весы для лабораторного использования. Большой жидкокристаллический дисплей с размером цифр 18 мм. Календарь, часы, счетный режим, режим суммирования, крюк для взвешивания под весами. Оригинальная конструкция ветрозащиты, прозрачный защитный чехол. Легко демонтируемые части (ветрозащита, платформа) обеспечивают простой уход и чистку весов. Вес 5,2 кг. Габариты, мм 320 х 210 х 335 Производятся в Японии Цена рублей

2. Разновес Фильтр Порядок взвешивания фильтра (один из вариантов) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ: 1. Разместить фильтр на правой чаше весов ; 2. На левую чашу весов выкладывать разновесы до установления стрелки в нулевое положение. Определить вес фильтра. IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII 40 Разновесы

Понятие об объеме легочной вентиляции 41 Тяжесть последствий для организма от вдыхания пыли связана с т. н. объемом легочной вентиляции. Объем легочной вентиляции за смену зависит от категории работ. Категория работ – разграничение работ по тяжести на основе интенсивности энергозатрат организма, Вт. Энергозатраты организма при выполнении той или иной работы можно определить по формуле Ģ = 4 х ЧСС – 255 где Ģ – общие энергозатраты, Вт; ЧСС – среднесменная частота сердечных сокращений, определяемая как средневзвешенная величина с учетом времени, затраченного на выполнение различного вида работ и отдых.

42 Легкие физические работы (категория I) - виды деятельности с расходом энергии не более 174 Вт. К категории Iа относятся работы с интенсивностью энергозатрат до 139 Вт, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением. К категории Iб относятся работы с интенсивностью энергозатрат Вт, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением. Объем легочной вентиляции за смену для категории работ (I) – 4 м 3,

43 Понятие об объеме легочной вентиляции Средней тяжести физические работы (категория II)– виды деятельности с расходом энергии в пределах Вт. К категории IIа относятся работы с интенсивностью энергозатрат Вт, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения. К категории IIб относятся работы с интенсивностью Вт, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением. Объем легочной вентиляции за смену для категории работ (II) – 7 м 3. Тяжелые физические работы (категория III) – виды деятельности с расходом энергии более 290 Вт, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, на подземных горных работах и т.п.). Объем легочной вентиляции за смену для категории работ (III) – 10 м 3.

Q – объем воздуха, протянутого через фильтр при отборе пробы пыли, м 3 ; m 1, m 2 - масса фильтра до и после отбора пробы соответственно, мг; Определение концентрации пыли Объемная скорость (q ) просасывания, л/мин (15 – 20) Время отбора пробы ( ), мин (обычно 2030) : Концентрация пыли: Q = q /1000, м 3 ; 44

Классы условий труда Аэрозоли преимущественно фиброгенного действия ПРИМЕР: Определить класс условий труда по пылевому фактору, если ПДК составляет 2 мг/м 3, а фактическая запыленность воздуха 12 мг/м 3. По табл. превышение ПДК в 6 раз. Это класс 3.3, т.е. вредные условия труда 3 степени Аэрозоли Класс условий труда Допус тимый Вредный Опасн ый*** Высоко- и умереннофиброгенные АПФД*; пыли, содержащие природные (асбесты, цеолиты) и искусственные (стеклянные, керамические, углеродные и др.) минеральные волокна ПДК КПН 1,1- 2,0 2,1- 4,0 4,1- 10 > 10 Слабофиброгенные АПФД** ПДК КПН 1,1- 3,0 3,1- 6,0 6,1- 10 > 10 * Высоко- и умеренно фиброгенные пыли (ПДК 2 мг/м 3 ). ** Слабофиброгенные пыли (ПДК > 2 мг/м 3 ). *** Органическая пыль в концентрациях, превышающих мг/м 3, представляет опасность пожара и взрыва. 45

ПЫЛЕВАЯ НАГРУЗКА НА ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ РАБОТНИКА Пылевая нагрузка (ПН) на органы дыхания работника - это реальная или прогностическая величина суммарной экспозиционной дозы пыли, которую работник вдыхает за весь период фактического (или предполагаемого) профессионального контакта с пылью. Она рассчитывается по формуле: ПН = КNTQ, мг; 46

47 Основным показателем оценки степени воздействия АПФД на органы дыхания работника является пылевая нагрузка. В случае превышения среднесменной ПДК фиброгенной пыли расчет пылевой обязателен. Контрольная пылевая нагрузка определяется по формуле: КПН = K ПДК NTQ, мг. Вопросы: Сколько лет работник может работать в этих условиях, используя принцип «защиты временем»? К какому классу условий труда относится рабочее место по запыленности воздуха? Данные взять из нижеприведенной таблицы.

48 Контрольные задания по вариантам Исходные данные В а р и а н т ы Число рабочих смен, отработанных в календарном году в условиях воздействия АПФД - (N) 250 Количество лет контакта с АПФД - (T) Категория работ Iа- IбIII IIа- IIб III IIа- IIб Iа- Iб IIа- IIб III Объем легочной вентиляции за смену, м 3 – (Q) Фактическая среднесменная концентрация пылив зоне дыхания работника, мг/м 3 – (K) Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны, мг/м 3 – (К пдк ) Сколько лет может работать в этих условиях работник без нанесения ущерба? Вариант выбирается студентом по последней цифре зачетной книжки

Контрольные вопросы 1. Дайте определение понятий «пыль» и «аэрозоль». 2. В чем отличие аэрозоля от пыли? 3. Приведите классификацию производственной пыли. 4. Приведите примеры пыли, которые относятся к неорганическим? 5. Куда следует отнести неорганические пыли? 6. Какого происхождения может быть искусственная пыль? 7. Что такое аэрозоли преимущественно фиброгенного действия? 8. В чем особенность действия АПФД на организм человека? 9. Приведите принципиальную схему установки для отбора пылевых проб. 10. Что применяется в качестве фильтрующего элемента? 11. Поясните понятие «фильтр АФА-ВП»? 12. В чем сущность весового метода оценки запыленности воздуха? 13. Что обозначает аббревиатура «АФА-ВП-10»? 14. Как определяется режим аспирации? 15. Поясните устройство фильтра АФА-ВП Каков порядок подготовки фильтра к измерениям? 17. В зависимости от чего устанавливается класс условий труда по запыленности воздуха? 18. Что такое контрольный уровень пылевой нагрузки? 19. Чем определяется объем легочной вентиляции за смену? 20. В чем сущность «защиты временем» при воздействии АПФД? 49

50 Контрольные вопросы 1. Дайте определение понятий «пыль» и «аэрозоль». 2. В чем отличие аэрозоля от пыли? 3. Приведите классификацию производственной пыли. 4. Приведите примеры пыли, которые относятся к неорганическим? 5. Куда следует отнести неорганические пыли? 6. Какого происхождения может быть искусственная пыль? 7. Что такое аэрозоли преимущественно фиброгенного действия? 8. В чем особенность действия АПФД на организм человека? 9. Приведите принципиальную схему установки для отбора пылевых проб. 10. Что применяется в качестве фильтрующего элемента?

51 Контрольные вопросы 11. Поясните понятие «фильтр АФА-ВП»? 12. В чем сущность весового метода оценки запыленности воздуха? 13. Что обозначает аббревиатура «АФА-ВП-10»? 14. Как определяется режим аспирации? 15. Поясните устройство фильтра АФА-ВП Каков порядок подготовки фильтра к измерениям? 17. В зависимости от чего устанавливается класс условий труда по запыленности воздуха? 18. Что такое контрольный уровень пылевой нагрузки? 19. Чем определяется объем легочной вентиляции за смену? 20. В чем сущность «защиты временем» при воздействии АПФД?

Номера контрольных вопросов для выполнения задания студентом Варианты Вопросы

53 Варианты Вопросы

Принципиальная схема лабораторной установки для оценки эффективности подавления пыли водой или ее растворами

Трудовой кодекс РФ. Руководство Р – 05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. критерии и классификация условий труда. Стандарты системы безопасности труда (ССБТ); Санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы и др. *При оформлении этой базы нужно скомплектовать в специальной папке эти документы, взятые из Интернета и др. источников.. Приложение: Нормативно-правовая и нормативно- техническая база*