3. Контроль загрязнения атмосферного воздуха. Периодичность наблюдений.

Экоаналитический и санитарный контроль загрязнений воздушной среды в рабочей зоне осуществляют выборочно на отдельных рабочих местах, стадиях или операциях, если на обследуемом участке (характеризующемся постоянством технологического процесса) достаточно идентичное оборудование или одинаковые рабочие места, на которых выполняются одни и те же операции. При этом отбор проб следует проводить на рабочих местах, расположенных в центре и по периферии помещения (открытой пром площадки с оборудованием). При выборе точек пробоотбора основное внимание следует уделять рабочим местам по основным (массовым) профессиям.

Места для отбора пробы воздуха в рабочей зоне выбирают с учетом технологических операций, при которых возможно наибольшее выделение в воздух рабочей зоны вредных веществ, например:

• у аппаратуры и агрегатов в период наиболее активных химических. термических и иных процессов в них;

• на участках загрузки и выгрузки веществ, затаривания готовой продукции;

• на участках «внутренней» транспортировки сырья, полуфабрикатов и продукции;

• на участках размола и сушки сыпучих, пылящих материалов и веществ; у наиболее вероятных источников выделений при перекачке жидкостей и газов (насосные, компрессорные) и др.;

• в местах отбора технологических проб, необходимых для целей технического анализа.

На участках, плохо вентилируемых, необходимо проводить экоаналитический и санитарный контроль воздуха рабочей зоны на основных местах пребывания работающих в период проведения планового ремонта оборудования, если эти операции могут сопровождаться выделением вредных веществ (факторов), а также в период реконструкции, если часть оборудования продолжает эксплуатироваться.

Периодичность отбора проб воздуха для каждого вещества в каждой выбранной точке устанавливают индивидуально в зависимости от времени пребывания персонала на рабочем месте, от характера контролируемого технологического процесса. Часто учитывают свойства веществ (факторов) и их опасности, устанавливая при производственном контроле следующую периодичность отбора и анализа проб: для 1-го класса - не реже одного раза в 10 дней, для 2-го - не реже, чем ежемесячно, а для 3-го и 4-го - не реже, чем один раз в квартал.

Приборы контроля загрязнения воздуха. Газоанализаторы

Приборы газового анализа (газоанализаторы) составляют важнейшую часть комплекса приборов контроля воз­душной среды. Основное назначение газоанализаторов состоит в определении концентраций наиболее важных для организма чело­века газов, формирующих воздушную среду. Газоаналитические приборы важны также в определении газовой загрязненности среды обитания, в обнаружении в ней токсичных газовых приме­сей, представляющих собой угрозу здоровью человека, т. е. эти приборы находят применение при решении задач контроля и охра­ны окружающей среды.

Наряду с этим газоанализаторы исполь­зуются во многих технологических процессах и научных исследо­ваниях, в том числе при определении состава верхних слоев ат­мосферы, играющих важную роль в формировании воздушной сре­ды, в которой живет и работает человек.

В большинстве случаев задача анализа газового состава зак­лючается в измерении концентрации какого-либо одного (опреде­ляемого) компонента сложной газовой смеси. Такой анализ возможен только тогда, когда подлежащий определению газ отлича­ется от остальных газов смеси, по крайней мере, каким-нибудь одним физико-химическим параметром, который может быть ис­пользован как измеряемая величина.

Основные характеристики газоанализаторов следующие.

1. Тип газоанализатора с указанием физического параметра, лежащего в основе его работы.

2. Вид анализируемого газа. По этому признаку различают газоанализаторы на кислород, на двуокись углерода, на микропри­меси и т. д.

3. Состав анализируемой смеси. Здесь различают: а) двухкомпонентные (бинарные) смеси, один компонент которых является определяемым, а другой — неопределяемым; б) многокомпонентные смеси, состоящие из одного определяемого и нескольких нео­пределяемых компонентов; в) псевдобинарные смеси — многоком­понентные смеси, в которых в процессе измерений меняются кон­центрации лишь двух компонентов, например содержание кисло­рода и двуокиси углерода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

4. Диапазон измеряемой величины.

5. Основная и дополнительная погрешности.

6. Инерционность газоанализатора.

7. Вид измерительной схемы.

8. Габариты и масса прибора.

9. Энергопотребление прибора.

В газовом анализе пользуются объемными и массовыми еди­ницами измерения концентрации (содержания) определяемого компонента в смеси.

Объемными (относительными) единицами являются проценты (%), промилле (‰) и число объемных ча­стей на миллион (vpm).

Результаты измерений, выражаемые в этих единицах, показывают, долю объема, занимаемого опреде­ляемым компонентом в анализируемой газовой смеси. Массовыми единицами являются либо масса определяемого компонента в единице объема анализируемой смеси, например миллиграмм на кубический сантиметр, либо безразмерные единицы, определяю­щие число массовых частей определяемого компонента на милли­он (ррт) или на миллиард (ppb) массовых частей анализируемой газовой смеси. Объемные единицы удобнее массовых и поэтому более распространены в газовом анализе, поскольку относитель­ное, например, процентное, содержание определяемого компонен­та не зависит от давления и температуры газа. При анализе при­месных количеств вещества пользуются массовыми единицами (чаще всего — мг/м³ и ррт), причем указывают агрегатное со­стояние примеси.

Наибольший интерес с точки зрения контроля воздушной сре­ды и анализа атмосферных загрязнений представляют выпускаемые автоматические газоанализаторы теплопроводности, ма­гнитные на кислород, электрохимические (гальванические и деполяризационные), оптико-акустические, измеряющие светопоглощение газов в ультрафиолетовой области спектра, и, наконец, фото­колориметрические.

Газоанализаторы теплопроводности

Тепловые газоанализаторы относятся к весьма распро­страненным автоматическим газоанализаторам. Область их применения — от ана­лиза газов котельных установок до состава атмосферы космиче­ских объектов. Основаны эти газоанализаторы на измерении тепловых свойств определяемого компонента, которые могут служить мерой концентрации определяемого компонента.

Принцип действия газоанализаторов теплопроводности основан на том, что температура, а сле­довательно, сопротивление проводника, нагреваемого постоян­ным по величине током, зависит при соблюдении соответствующих условий: теплопроводности газовой среды окружающей этот про­водник. Если теплопроводность определяемого компонента смеси значительно отличается от теплопроводности неопределяемых ком­понентов, то теплопроводность смеси будет в основном опреде­ляться концентрацией определяемого компонента. Чем больше это различие в теплопроводности определяемых и неопределяемых компонентов, тем выше чувствительность газоанализатора. Очевидно также, что если непосредственно измеряемой величиной в газоанализаторе теплопроводности является со­противление проводника, охлаждаемого анализируемым газом, то для увеличения чувствительности прибора необходимо для его проводника (чувствительного элемента) выбирать материал с боль­шим тепловым коэффициентом сопротивления.

Магнитные газоанализаторы

Магнитные газоанализаторы основаны на измерении параметров, свя­занных с магнитными свойствами анализируемых газов. Газовый анализ смесей магнитными методами возможен, если магнитные свойства определяемого компонента различаются с магнитными свойствами остальных (неопределяемых) компонентов смеси.

Работа магнитных газоанализаторов основана на измерении сил, действующих на тело, помещенное в неоднородное магнитное поле и окруженное газовой смесью, содержащей кислород.

Важным свойством магнитных газоанализаторов является почти прямая зависимость их показаний от концентрации кислорода в смеси. Но поскольку магнитные параметры смеси зависят от ее темпе­ратуры и давления, требуется жесткая стабилизация этих пара­метров или же введение в магнитные газоанализаторы компенсирующих устройств. Чув­ствительность магнитных газоанализаторов достигает 0,1%, они работают при малых расходах смеси. Недостатки магнитного газоанализатора: необходимость в сильных постоянных магнитах, что увеличивает массу прибора, и наличие подвижных роторов и оптических систем, что затрудняет эксплуа­тацию прибора в динамических условиях и требует его юстировки.

Электрохимические газоанализаторы

Действие электрохимических газоанализаторов основа­но на измерении электрохимических параметров жидкости, в кото­рой растворен анализируемый газ. Электрохимические газоанализаторы пред­назначены для измерения малых концентраций ки­слорода в воздушных смесях разделяются на гальванические и деполяризационные.

Прибор обеспечивает малую погрешность измерений — всего 2%—при постоянстве состава электролита, его температуры и рН и при достаточно малых расходах газа (несколько метров в минуту) и электролита — от 0,5 до 1 мл/мин.

Оптические газоанализаторы

К оптическим газоанализаторам относится большая группа приборов, основанных «а использовании зависимости одного :из оптических свойств анализируемой смеси от концентрации определяемого ком­понента. Очевидно, что для однозначного решения задачи газового анализа здесь требуется однозначная зависимость оптического параметра определяемого компонента от его концентрации.

По виду измеряемого параметра различают оптические газоанализаторы, основанные на измерении:

а) коэффициента преломления газовой среды — газоинтерферо­метры;

б) параметров поглощения лучистой энергии в ультрафио­летовой (УФ) и инфракрасной (ИК) областях спектра — газоана­лизаторы УФ- и ИК-поглощения;

в) параметров спектров испус­кания газов — спектрофотометрические газоанализаторы;

г) опти­ческих свойств жидкости, с которой прореагировал газ,— фотоко­лориметрические газоанализаторы.

Среди перечисленных приборов самое широкое применение наш­ли газоанализаторы ИК- и УФ- поглощения и фотоколориметричес­кие приборы, наилучшим образом приспособленные для решения задач контроля газового состава воздушной среды и анализа ее загрязнений. Что касается газоинтерферометров и спектрофотомет­ров, то их используют для решения узкого круга задач, связанных с проблемой контроля воздушной среды, например, таких, как из­бирательный анализ инертных газов, метана и этилена в воздухе

Газоанализатор УГ-2

Прибор предназначен для измерения концентраций вредных газов (паров) в воздухе рабочей зоны производственных помещений. Принцип действия основан на изменении окраски слоя индикаторного порошка в индикаторной трубке после просасывания через нее воздухозаборным устройством УГ-2 воздуха рабочей зоны производственных помещений. Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна концентрации анализируемого газа в воздухе и измеряется по шкале, градуированной в мг/м³.