Laborator 2 PMMA

UNIVERSITATEA TEHNICĂ A MOLDOVEI Facultatea ”Calculatoare, Informatică și Microelectronică” Catedra securității vitale

RAPORT la lucrarea de laborator nr. 2 la disciplina ”Protecția muncii și a mediului ambiant”

Tema: Determinarea concentrației substanțelor nocive sub formă de gaze și vapori în aerul zonei de muncă

A efectuat st. gr. FI-131

Dorin ROTARU

A verificat lect. sup.

Radislav GOREA

Chișinău 2015

Scopul lucrării: a lua cunoștință de metodele și mijloacele tehnice pentru determinarea concentrației substanțelor nocive în aerul zonei de muncă. Noțiuni generale: Multe procese tehnologice în activitatea de producție sunt însoțite de folosirea și degajarea substanțelor toxice care poluează aerul zonei de muncă. Nimerind în organismul omului prin căile respiratorii, piele sau tractul intestino-stomacal, acestea pot cauza intoxicarea sau afectarea organelor și diferitor sisteme. Majoritatea cazurilor de intoxicare și îmbolnăvirilor profesionale în activitatea de producție sunt legate de nimerirea substanțelor nocive în organismul omului prin căile respiratorii. Această cale este cea mai periculoasă, deoarece prin țesutul pulmonar, suprafața căruia constituie cca 100 m2, substanțele nocive nimeresc nemijlocit în sânge și sunt transportate în întregul organism. La nimerirea pe neașteptate a unor cantități mari de substanțe nocive în organismul muncitorului au loc intoxicațiile, iar în rezultatul acțiunii îndelungate a unor doze mici de substan țe toxice apar bolile profesionale. Conform normelor sanitare SN 245-71 și standardului GOST 12.1.005-88, concentrația substanțelor nocive în aerul zonei de muncă nu trebuie să depășească concentrațiile maxime admise (C.M.A.), iar controlul concentrației acestor substanțe în încăperile de producție trebuie efectuat sistematic. După gradul de influență asupra organismului uman, substanțele nocive se împart în 4 clase: 1. substanțe extrem de periculoase, C.M.A. < 0,1 mg/m3 2. substanțe înalt periculoase, C.M.A. : 0,1...1,0 mg/m3 3. substanțe moderat periculoase, C.M.A. : 1,1…10 mg/m3 4. substanțe puțin periculoase, C.M.A. > 10 mg/m3 Concentrația maximă admisă în aerul zonei de muncă este o astfel de concentra ție a substanței nocive care la inhalarea zilnică de 8 ore sau altă durată a schimbului de lucru, dar nu mai mult de 40 ore pe săptămână, pe durata întregului stagiu de muncă nu duce la îmbolnăviri sau alte dereglări ale stării sănătății și nu influențează asupra generațiilor viitoare. În cazul prezenței în aerul zonei de muncă a câtorva substanțe nocive cu caracter identic de influență, suma raporturilor concentrațiilor reale a fiecărei substan țe (C 1, C2, …, Cn) față de concentrațiile maxime admise a lor nu trebuie să depășească o unitate: Cn C1 C2   ...  1 C.M . A.1 C.M . A.2 C.M . A.n Nivelurile C.M.A. stabilite de norme se referă la toate locurile de muncă din încăpere, indiferent de amplasarea lor. În conformitate cu cerințele actelor normative în vigoare, măsurarea concentrației substanțelor nocive în aerul zonei de muncă se efectuează:  permanent – pentru substanțele clasei de pericol 1;  periodic – pentru substanțele claselor 2, 3 și 4. Concentrațiile determinate în rezultatul măsurării pentru comparabilitate se aduc la condi ții normale: temperatura 0 °C, presiunea atmosferică 760 mm Hg, umiditatea relativă 50%. Metodele de analiză a calității aerului se împart în trei grupe: de laborator, exprese și automate. Metodele exprese de determinare a concentrației impurităților în aerul încăperilor industriale sunt operative și simple, permit într-o perioadă de timp relativ mică (3...20 min) ob ținerea informației despre conținutul substanțelor nocive în mediul de producție și luarea măsurilor necesare pentru asigurarea securității angajaților. Una din cele mai utilizabile metode expres este metoda liniar-colorimetrică bazată pe schimbarea culorii prafului indicator la contactul lui cu vaporii sau gazul respectiv, concentrația fiind determinată cu ajutorul diagramelor speciale.

Pentru aprecierea concentrației impurităților din aer prin această metodă se folosesc analizatoarele de gaze de tipul ”UG-1”, ”UG-2”, ”UG-3”.

1. 2. 3. 4.

conductă de cauciuc duză tub de cauciuc capac 5. fixator 6. bucșă 7. tijă gradată 8. adâncituri pe canelură 9. inele distanțiere 10. arc de oțel 11. silfon 12.carcasă

Fig. 1 Analizatorul universal de gaze ”UG-2” Principiul de lucru al aparatului este bazat pe măsurarea lungimii sectorului colorat al coloanei de praf indicator din tubul de sticlă, obținut în rezultatul infiltrării unei cantități bine determinate de aer poluat. Infiltrarea aerului se efectuează cu ajutorul unui dispozitiv de absorb ție, care constă dintr-o cameră ermetică de cauciuc (silfon), având comunicare cu atmosfera prin intermediul unei duze. Această cameră, executată sub formă de foale este men ținută în stare extinsă cu ajutorul unui arc. Silfonul (3) și paharul în care se află arcul (10) sunt instalate în carcasa aparatului (12). Pe capacul de sus al aparatului (4) se află o bucșă fixă (6) pentru a directa tija (7), atunci când silfonul este comprimat. La duza (2) este unit tubul din cauciuc (3) la capătul liber al cărui se une ște un tub de sticlă cu praf indicator. Infiltrarea aerului prin tubul indicator are loc după ce cantitatea respectivă de aer a fost scoasă din silfon prin comprimarea acestuia cu ajutorul tijei gradate. Tija prezintă o bară metalică cu patru caneluri, în care sunt câte două adâncituri, distanța dintre care determină volumul de aer infiltrat, cantitatea căruia este indicată în partea de sus a tijei. În dependență de limitele măsurărilor, pentru fiecare substanță determinată, pe tubul de sticlă cu praf indicator sunt aplicate una sau două scări gradate, în mg/m 3. Pe fiecare scară este indicată substanța determinată și volumul aerului ce trebuie infiltrat prin tubul indicator în mililitri. În timpul efectuării analizei, volumul aerului indicat pe tijă și scara după care se efectuează măsurarea concentrației, trebuie să coincidă.

2. Ordinea efectuării măsurărilor

Volumul aerului infiltrat, ml

T, min

Gazul cercetat

Numărul de infiltrații

Volumul total, ml

t, °C

Presiunea atmosferică, mm Hg

Concentrația substanței, mg/m3

C.M.A., mg/m3

Clasa de pericol

În timpul analizei, tija (7), se introduce în bucșă, în așa fel, ca fixatorul (5) să alunece pe canelura tijei, pe care sunt indicate limitele volumului aerului infiltrat (pentru benzen – 350; toluen – 300; xilol – 300 ml). Apăsând cu mâna pe tijă, comprimăm silfonul până când fixatorul intră în adâncitura de sus a canelurii tijei, fixând paharul de gumă în stare comprimată. La tubul de cauciuc al dispozitivului se unește tubul cu praf indicator. Alt capăt al tubului indicator se îndreaptă în partea gazului (către vasul deschis cu substanța ce se determină). Apăsăm cu o mână tija, cu cealaltă o eliberăm de fixator și lăsăm ca tija să se miște până când fixatorul intră în adâncitura a doua. În acest timp, prin tubul indicator se infiltrează proba de aer. După ce fixatorul intră în gaura de jos a tijei, infiltrarea aerului continuă în silfon datorită vacuumului ce s-a format în acesta. Timpul total de infiltrație a aerului cercetat prin tubul indicator trebuie să corespundă timpului indicat pe diagrama de determinare a concentrației pentru substanța dată. Concentrația gazului se determină cu ajutorul scării pe care este indicat volumul aerului infiltrat. Cifra, care coincide cu limita coloanei de praf vopsit, va indica concentrația gazului ce se cercetează în mg/m3. Dacă concentrația gazului e mai mică decât sensibilitatea aparatului, atunci infiltrația volumului maxim de aer se repetă de mai multe ori (nu mai mult de 5 ori). Concentra ția reală va fi egală atunci cu concentrația obținută împărțită la numărul de infiltrații. Rezultatele experimentului se înscriu în tabelul 1. Tabelul 1

250

7

Benzin ă

1

600

20,2

750

20,2

220

4

Concentrația obținută a substanței nocive trebuie adusă la condiții normale (P = 760 mm Hg; t = 0 °C), calculându-se după formula: a (273  t ) 760 x mg / m3 273Pt , unde: x – concentrația noxei adusă la condiții normale; a – concentrația noxei măsurată cu dispozitivul ”UG-2”, mg/m3; t – temperatura aerului în încăpere, °C; Pt – presiunea atmosferică în timpul măsurărilor, mm Hg. Calcule:

x

220 (273 20, 2)  760  240 mg / m3 273 750

Aprecierea rezultatelor măsurării concentrației se compară cu C.M.A. a substanțelor nocive, în conformitate cu normele SN 245-71.

Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Extras din SN 245-71 C.M.A., Clasa de Substanța 3 mg/m pericol Monoxid de carbon 5 3 Amoniac 20 4 Oxid de sulf 10 3 Acetonă 200 4 Benzină 100 4 + Benzol 5 3 Xilol 50 4 Toluen 50 4 White-spirit 300 4 Bioxid de carbon 20 4 Clor 1 2 Eter etilic 0,15 2 + Hidrogen sulfurat 10 3

Starea de agregare v v v v v v v v v v v v+a v

1. stările de agregare ale substanțelor sunt marcate prin următoarele simboluri: v – vapori, a – aerosoluri; 2. indexul de sus ”+” indică că substanța e periculoasă la pătrunderea prin piele.

Concluzii: În lucrarea dată de laborator am analizat calitatea aerului zonei de lucru după concentrația substanțelor nocive sub formă de gaze și vapori. Pentru aceasta am folosit metoda de analiză expres și analizatorul universal de gaze ”UG-2”, ce permite obținerea rezultatelor operativ și simplu, într-o perioadă de timp relativ mică. Datele obținute le-am comparat cu normele sanitare SN 245-71. Am constatat că concentrația în aer a substanței analizate (benzina) depășește de 2,4 ori C.M.A.. Acest lucru ar pune în pericol securitatea muncitorilor și poate cauza intoxicații sau îmbolnăviri în rândul persoanelor ce inspiră aerul contaminat, iar dat faptul că substanța respectivă este u șor inflamabilă, concentrația sporită de benzină în aerul zonei de lucru prezintă pericol de explozie. Pentru asigurarea securității angajaților și prevenirii accidentelor din cauza depășirii C.M.A. a substanțelor nocive în aer, pot fi folosite următoarele metode:  amenajarea sistemelor de ventilație;  ermetizarea utilajului în care circulă substanțe nocive;  purificarea aerului prin sisteme cu interacțiune chimică;  mecanizarea și automatizarea proceselor tehnologice;  înlocuirea substanțelor nocive cu alte substanțe mai puțin dăunătoare;  folosirea mijloacelor individuale de protecție (măști de gaze, ochelari de protecție, mănu și, etc.)