- •Лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
- •1. Вредные вещества в воздухе производственной среды
- •Теоретическое введение
- •1.1. Основные положения
- •1.2. Токсикологическая характеристика вредных веществ
- •1.3. Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны
- •1.4. Санитарно-гигиеническое нормирование содержания
- •1.5. Оценка уровня загрязнения воздуха вредными веществами
- •1.6. Основные мероприятия по снижению уровня загрязнения воздуха рабочей зоны
- •Задания и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Приложение к разделу «Вредные вещества в воздухе производственной среды»
- •2. Метеорологические условия
- •Теоретическое введение
- •2.1. Понятие о метеорологических параметрах
- •2.2. Оценка состояния микроклимата в помещении. Нормирование
- •2.3. Мероприятия по обеспечению допустимых параметров микроклимата
- •2.4. Вентиляция
- •Задания и порядок выполнения работ
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение к разделу «Метеорологические условия»
- •Определение влажности воздуха по психрометрам Августа и Ассмана.
- •Измерение скорости движения воздуха крыльчатым анемометром
- •Нормирование микроклиматических параметров в рабочей зоне
- •Определение условий труда по показателям микроклимата
- •3. Оценка уровня освещения рабочих мест
- •Теоретическое введение
- •3.1. Санитарно-гигиенические требования к освещению
- •3.2. Основные термины и определения
- •3.3. Нормирование и контроль уровня освещения рабочих мест
- •3.4. Измерение уровня освещения
- •3.4.1. Естественное освещение
- •3.4.2. Искусственное освещение
- •Контроль слепящего действия источников света
- •3.5. Оценка условий труда по фактору «световая среда»
- •Варианты заданий и порядок выполнения работы
- •Для искусственного освещения
- •Приложение к разделу «Оценка уровня освещения рабочих мест»
- •4. Изучение методов защиты от производственного шума
- •Теоретическое введение
- •4.1. Единицы измерения шума
- •4.2. Нормирование шума
- •4.3. Способы снижения уровня шума
- •4.3.1. Звукоотражение, звукоизоляция и звукопоглощение
- •4.4. Измерение уровня шума
- •Задания и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Приложение к разделу «Изучение методов защиты от производственного шума»
- •5. Пожарная безопасность
- •Теоретическое введение
- •5.1. Основные показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов
- •5.2. Расчет температуры вспышки
- •5.3. Расчет температуры воспламенения
- •5.4. Расчет температуры самовоспламенения
- •5.5. Расчет концентрационных пределов распространения пламени
- •Коэффициенты для расчета н по уравнению (5.11)
- •Коэффициенты к расчету по уравнению (5.14)
- •5.6. Расчет безопасного экспериментального максимального зазора (бэмз)
- •5.7. Оценка степени опасности зон и помещений
- •Контрольные вопросы
- •6. Электробезопасность
- •6.1. Основные положения
- •6.2. Анализ условий поражения человека электрическим током
- •6.3. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и
- •6.4. Обеспечение электробезопасности
- •Контрольные вопросы.
- •7. Зачетная работа к лабораторному практикуму по курсу бжд
- •1. Оценить уровень загрязнения воздуха рабочей зоны при аварии и величину риска отравления людей токсичным веществом
- •2. Оценить степень опасности возникновения пожара (взрыва) при аварии
- •3. Разработать комплекс профилактических мероприятий для снижения вероятности реализации аналогичных ситуаций
- •Приложение к зачетной работе
- •Расчет концентрации токсичного вещества в воздухе помещения при аварии
- •Оценка степени взрывопожароопасности горючих веществ и материалов
- •Определение взрывопожароопасной концентрации вещества в воздухе при аварии
- •Список справочной литературы
- •Список основной учебной литературы для подготовки коллоквиумов
1.6. Основные мероприятия по снижению уровня загрязнения воздуха рабочей зоны
Для снижения неблагоприятного воздействия токсичных веществ и пылей фиброгенного действия предусматриваются следующие мероприятия [8,10]:
1) замена токсичных веществ на вещества, обладающие меньшей токсичностью;
2) замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми;
3) исключение непосредственного контакта работников с вредными и пылящими веществами путем комплексной механизации, автоматизации, применения дистанционного управления;
4) укрытие и герметизация оборудования, являющегося источником выделения вредных веществ;
5) применение эффективной системы общеобменной приточно-вытяжной и местной вытяжной вентиляции;
снабжение работающих средствами индивидуальной защиты (СИЗ);
контроль за содержанием вредных веществ в производственной среде.
Задания и порядок выполнения работы
Задание №1.Анализ уровня загрязнения воздуха рабочей зоны токсичными веществами экспресс-методом (универсальными газоанализаторами – УГ различных марок).
Оценить уровень загрязнения воздуха токсичным веществом (по заданию преподавателя) в рабочей зоне (на модельной установке) экспресс-методом и установить зависимость концентрации этого вещества от подвижности воздуха. Привести токсикологическую характеристику исследуемого вещества, определить его класс опасности, указать, к каким условиям труда относится работа при найденной степени загрязнения воздуха. В случае необходимости предложить мероприятия по улучшению качества воздуха.
Порядок выполнения работы
1. Изучить устройство и принцип работы универсального газоанализатора (УГ-2) (см. описание к прибору).
2. Подготовить прибор к работе. Для этого с помощью штока с выбранным объемом сжать резиновый сильфон таким образом, чтобы шток углубился до верхней выемки на нем. Для некоторых токсичных веществ (например, аммиака) в руководстве указаны два объема отбираемого воздуха, что позволяет определять концентрацию вещества в широком диапазоне значений.
3. Создать загрязнение воздуха в модельной установке. Для этого в камеру поместить чашечку с заданным объемом исследуемого вещества и подождать определенное время для того, чтобы пары вещества распространились по камере.
4. Поглотительную трубку, заполненную соответствующим индикаторным порошком закрепить в резиновый шланг между УГ-2 и камерой.
5. Произвести отбор воздуха из камеры с помощью УГ-2 по методике, приведенной в описании к прибору. Время выхода штока необходимо фиксировать и сравнивать с временным интервалом, указанным в описании к прибору для определяемого вещества. После прекращения движения штока, что определяется по характерному щелчку, необходимо сделать выдержку, чтобы общее времени соответствовало времени, приведенному в описании.
5. При освобождении штока резиновый сильфон начинает разжиматься, при этом через поглотительную трубку прокачивается загрязненный воздух из камеры. Определяемое вещество адсорбируется на поглотителе и вступает в химическое взаимодействие, сопровождаемое изменением окраски индикатора. Длина окрашенного столбика в трубке пропорциональна концентрации паров токсичного вещества в камере.
6. По завершении колориметрической реакции, трубку освободить от резиновых шлангов и определить концентрацию исследуемого вещества в воздухе рабочей камеры путем сравнения длины столбика, изменившего окраску в индикаторной трубке, со стандартной шкалой (мг/м3). При этом совмещают начало индикаторного порошка с нулевым делением стандартной шкалы с учетом протягиваемого объема воздуха.
7. Рабочую камеру проветрить (открыть створки камеры и включить вентилятор), вновь внести такое же количество загрязняющего вещества, включить вентилятор на время по заданию преподавателя и повторить все элементы анализа, как указано выше.
8. Полученные концентрации сравнить со значением ПДКрзисследуемого вещества и найти кратность превышения, как отношение измеренной концентрации к величине ПДКр.з. Используя данные приложения (табл.1.3), определить уровень загрязнения воздуха рабочей зоны и установить класс опасности условий труда.
9. Привести токсикологическую характеристику исследуемого вещества, которая включает действие его на человека, характер воздействия и класс опасности [1-6].
10. Проанализировать влияние подвижности воздуха на концентрацию загрязняющего вещества в воздухе.
11. Разработать мероприятия по безопасной работе с исследуемым веществом, выбрать средства индивидуальной защиты.
Задание № 2.Анализ уровня загрязнения воздуха рабочей зоны токсичными веществами экспресс-методом (универсальными газоанализаторами – УГ различных марок).
Изучить зависимость концентрации токсичного вещества в воздухе от времени с помощью прибора УГ-2. Установить через какое время концентрация токсичного вещества в воздухе будет превышать ПДКрз. Привести токсикологическую характеристику исследуемого вещества, объяснить изменение концентрации вещества во времени.
Порядок выполнения работы
1. Подготовить универсальный газоанализатор УГ-2 к работе, как описа-но в предыдущем задании.
2. В камеру поместить чашку с заданным преподавателем количеством легколетучего вещества. Момент внесения вещества в камеру принять за начало отсчета времени. Провести опыт с включенным или выключенным вентилятором (по заданию преподавателя).
3. Отобрать первую пробу загрязненного воздуха согласно методике описанной в предыдущем задании. При этом заметить время от момента внесения раствора в камеру до момента оттягивания фиксатора на штоке УГ-2 (1).
4. Прибор перезарядить путем нового сжатия сильфона и подсоединения новой поглотительной трубки. Заметить время последующего отбора загрязненного воздуха из камеры (2). При этом камеру не открывать, а если эксперимент проводится при включенном вентиляторе, то оставляют его работающим.
5. Провести аналогичные измерения в третий раз и более (по заданию преподавателя).
6. Построить график в координатах концентрация токсичного вещества С, мг/м3– время, мин (с момента внесения в камеру загрязняющего вещества).
7. Найти значение ПДКр.зисследуемого вещества, отложить эту величину по оси ординат, провести прямую параллельную оси абсцисс, до пересечения с экспериментальной кривой и определить время, когда концентрация вещества будет превышать значения ПДКр.з.
8. Привести токсикологическую характеристику изучаемого вещества и объяснить зависимость изменения концентрации во времени.
Задание №3.Анализ уровня загрязнения воздуха рабочей зоны токсичными веществами с использованием лабораторных методов контроля.
Оценить уровень загрязнения воздуха парами гидроксида натрия при химическом обезжиривании деталей и установить влияние параметров обезжиривания (температуры, интенсивности перемешивания технологического раствора и т.д.) на концентрацию паров NaOHв воздухе рабочей зоны. Привести токсикологическую характеристику исследуемого вещества и установить класс условий труда людей, обслуживающих эту установку. Объяснить наблюдаемые закономерности. Предложить мероприятия по улучшению условий труда.
Порядок выполнения работы
Определение основано на сравнении окраски подготовленного исследуемого раствора с окраской растворов стандартной серии, содержащих известное количество щелочи с использованием смешанных индикаторов. Последние имеют в нейтральной среде желто-оранжевую окраску, в щелочной – зеленую, в сильнощелочной – фиолетовую. Выполнение анализа включает следующие операции:
1. Приготовить серию стандартных растворов в соответствии с табл. 1.2. В каждую пробирку внести определенный объем стандартного раствора исследуемого вещества, дистиллированной воды (так, чтобы общий объем в пробирке был равен 5 мл) и по 2 капли смешанного индикатора. Растворы осторожно перемешать.
Таблица 1.2
Стандартная шкала для определения аэрозоля щелочи
Номер стандарта |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Объемы стандартного раствора щелочи, содержащего 0,01 мг/см3 |
0 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
Объемы дистиллированной воды, см3 |
5,0 |
4,6 |
4,5 |
4,2 |
4,0 |
3,5 |
3,0 |
2,0 |
0 |
Содержание щелочи в растворе, мкг |
0 |
4 |
6 |
8 |
10 |
15 |
20 |
30 |
50 |
2. Подготовить ячейку для обезжиривания. Для этого поместить в нее 20% раствор гидроксида натрия, установить на магнитную мешалку и задать нужный режим работы (температуру и интенсивность перемешивания).
3. Произвести отбор проб воздуха, содержащего исследуемое вещество. Для этого установить над ячейкой патрон с фильтром и включить аспирационную установку, предварительно установив с помощью регулятора заданную преподавателем скорость отбора воздуха и заметить время отбора.
4. Достать фильтр из патрона, осторожно поместить его в фарфоровую чашечку, добавить 2-3 капли спирта и 10 мл горячей дистиллированной воды. Для перехода задержанного на фильтре аэрозоля щелочи фильтр помешать в чашке стеклянной палочкой. Раствор слить в мерную колбу на 100 (50 или 25) мл в зависимости от концентрации паров NaOHв воздухе (определяется расстоянием расположения патрона с фильтром над ванной). Обработку фильтра нагретой водой повторить и раствор слить опять в колбу.
5. Довести объем полученного после обработки фильтра раствора до метки дистиллированной водой и содержимое колбы тщательно перемешать.
6. В три пробирки отобрать пипеткой по 5 мл раствора из мерной колбы и добавить 3-4 капли универсального индикатора, перемешать содержимое стеклянной палочкой до появления окраски.
7. По полученной окраске раствора в пробирке подобрать подходящую окраску раствора в пробирке стандартной шкалы и найти массу вещества в анализируемой пробе.
8. Усреднить результаты, полученные в 3-х параллельных пробах.
9. Рассчитать концентрацию аэрозоля щелочи в воздухе над ванной обезжиривания по формуле:
мг/м3, (1.5)
где а– объем раствора в мерной колбе или объем раствора в поглотительных сосудах (определение формальдегида), см3;
m– масса вещества, найденная в анализируемой пробе раствора, мкг;
b – объем раствора, взятый для анализа, см3;
Vо- объем воздуха (дм3), отобранный на анализ с помощью аспирационной установки и приведенный к стандартным условиям по формуле:
, (1.6)
где Vt –объем воздуха, протянутый через фильтр при существующих в помещении на момент проведения эксперимента микроклиматических параметрах (давлении Рtмм рт.ст. и температуреt 0C), см3.
10. При наличии в задании других параметров процесса обезжиривания, отбор проб и определение концентрации гидроксида натрия проводят аналогично, предварительно установив эти параметры.
11. Найти значение ПДКрздляNaOHи сравнить с полученной концентрацией. Рассчитать кратность превышения ПДК, найти уровень загрязнения воздуха, определить класс вредности условий труда (см. прил., табл.1.3).
Привести токсикологическую характеристику гидроксида натрия.
13. В случае высокого уровня загрязнения, предложить мероприятия по снижению содержания в воздухе паров NaOH.
Задание № 4. Анализ уровня загрязнения воздуха рабочей зоны токсичными веществами с использованием лабораторных методов контроля.
Оценить уровень загрязнения воздуха парами формальдегида при производстве формальдегидной смолы и установить влияние параметров процесса (температуры, интенсивности перемешивания) на содержание паров формальдегида в воздухе. Привести токсикологическую характеристику исследуемого вещества и установить категорию условий труда людей, обслуживающих эту установку. Объяснить наблюдаемые закономерности. В случае необходимости предложить мероприятия по улучшению условий труда.
Порядок выполнения работы
1. Собрать реактор с раствором формалина (водный раствор формальде-гида ~ 40%) и установить заданные параметры (температуру раствора, интенсивность перемешивания).
2. Подготовить к работе установку для отбора пробы загрязненного воздуха над реактором. Для этого в два поглотительных сосуда пипеткой внести по 5 мл дистиллированной воды, соединить их между собой, а также с аспирационной установкой с помощью резиновых шлангов (см. схему на рабочем месте).
3. Включить аспирационную установку, предварительно установив регулировочным винтом заданную скорость отбора воздуха над реактором и заметить время отбора. При этом пары формальдегида, содержащиеся в воздухе, абсорбируются водой, образуя в поглотительных сосудах разбавленный раствор формалина.
4. По окончании отбора пробы воздуха, растворы из поглотительных сосудов перелить в чистый сухой лабораторный стакан, отобрать пипеткой 2,7 мл раствора в конические пробирки. Далее добавляют в каждую пробирку по 0,4 мл хромотроповой кислоты (1 г хромотроповой кислоты или ее динатриевой соли растворяют в 100 мл воды) и по 1,9 мл H2SO4 (d = 1,83 г/см3).Пробирки закрывают пробками и помещают в кипящую водяную баню на 30 минут.
5. Изучить устройство и принцип работы фотоэлектроколориметра (см. описание прибора).
6. Растворы из пробирок налить в кювету (L = 10 мм) и определить оптическую плотность растворов при= 540 нм.
7. По величине оптической плотности по калибровочному графику найти концентрацию формальдегида в исследуемом растворе.
8. Рассчитать концентрацию формальдегида в воздухе по формулам 1.5- 1.6.
9. Найти значение ПДКрздля формальдегида, определить кратность превышения ПДКрз, установить степень загрязненности воздуха парами формальдегида и класс вредности условий труда (см. прил., табл.1.3).
10. Привести токсикологическую характеристику формальдегида, предложить мероприятия по снижению концентрации паров формальдегида в воздухе.
Задание № 5.Оценка уровня запыленности воздуха гравиметрическим методом.
Оценить уровень запыленности воздуха при проведении технологического процесса с пылящим материалом (по заданию преподавателя) и установить влияние параметров ведения процесса (природы, степени дисперсности, количества пылящего материала и т.п.) на содержание пыли в воздухе рабочей зоны (модельной установки). Рассчитать пылевую и контрольную пылевую, провести их сравнение. Привести токсикологическую характеристику пылящего материала. В случае необходимости указать мероприятия по снижению запыленности воздуха.
Порядок выполнения работы
1. На технических весах взвесить 0,5-1,0 грамм пылящего материала и поместить его на капроновую сетку внутри модельной установки.
2. Взвесить на аналитических весах с точностью до четвертого знака фильтр (без колец), вставить его осторожно в кольца, которые поместить в патрон, находящийся внутри установки.
3. Закрыть крышку установки, включить вентилятор для образования в ней аэрозоля и выждать 2-3 минуты.
4. Включить аспирационную установку для отбора запыленного воздуха из установки, предварительно установив регулирующим винтом скорость отбора воздуха (по заданию преподавателя). Зафиксировать время отбора.
5. Выключить вентилятор и аспирационную установку, осторожно вынуть фильтр из патрона, освободить его от бумажных колец, сложить вчетверо пылью внутрь и вновь взвесить на аналитических весах.
6. Вычистить камеру и повторить все операции с другим пылящим веществом (или при других параметрах) в той же последовательности.
7. Рассчитать массовую концентрацию пыли в воздухе по формуле:
мг/м3, (1.7)
где а, b– масса фильтра после и до протягивания запыленного воздуха соответственно, мг;
q– привес массы фильтра, мг;
V0– объем пропущенного через фильтр воздуха, приведенный к стандартным условиям[см. формула (1.6)].
8. Сравнить полученные концентрации с ПДКр.з., найти кратность превышения ПДКрз, привести токсикологическую характеристику исследуемого пылящего материала.
9. Рассчитать значения ПН и КПН по формулам (1.3 и 1.4), по кратности превышения КПН определить класс вредности условий труда (см. прил., табл.1.4).
10. Предложить мероприятия по снижению запыленности воздуха при работе с пылящими материалами.