Контроль воздушной среды на загрязненность парами технических жидкостей

В производственных, складских и других помещениях, где применяют или хранят технические жидкости, воздушное пространство нередко загрязняется парами технических жидкостей. В результате снижается производительность труда и увеличивается опасность хронических и острых отравлений. Состояние воздушной среды рабочего места контролируют газоанализаторами. Наиболее распространенным и достаточно точным является универсальный, переносный газоанализатор УГ-2 (рис. 1).

Этим газоанализатором в воздухе производственных помещений определяют концентрацию сернистого ангидрида, ацетилена, окиси углерода, сероводорода, хлора, аммиака, окислов азота, этилового эфира, бензина, бензола, толуола, ксилола, ацетона, углеводородов нефти (тракторного и осветительного керосина и уайт-спирита) . Точность определения обеспечивается при давлении от 740 до 780 мм рт. ст., относительной влажности не более 90%, температуре исследуемого воздуха от 10 до 30°С и содержании пыли не более 40 мг/м3, а также тщательном приготовлении индикаторных трубок и фильтрующих патронов.

В комплект газоанализатора входят воздухозаборное устройство с тремя штоками, набор реактивов и принадлежностей, снабженный 14 ЗИПамн. Каждый ЗИП представляет собой самостоятельный комплект, упакованный в малую коробку и предназначенный для определения одного из 14 перечисленных выше веществ. Измерительные шкалы совмещены с таблицами на крышках малых коробок. На каждой шкале указан определяемый газ (пар) и объем просасываемого воздуха в миллилитрах.

Принцип работы газоанализатора основан на измерении длины окрашенного столбика, полученного в процессе просасывания через индикаторную трубку воздуха, содержащего вредные примеси. Длину окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке, пропорциональную концентрации анализируемого газа (пара) в воздухе, измеряют по шкале, градуированной в мг/м3. Цвет индикаторных порошков после просасывания воздуха, примеси, улавливаемые поглотительной трубкой, и примеси, мешающие определению, указаны в таблице 2.

Исследуемый воздух через индикаторную трубку и фильтрующий патрон просасывают сильфоном воздухозаборного устройства. Сильфон сжимают штоком, на гранях которого (под головкой) обозначены объемы просасываемого воздуха. На цилиндрической поверхности штока имеются четыре продольные канавки, каждая с двумя углублениями, фиксирующими объем просасываемого воздуха. Расстояние между углублениями на канавках подобрано таким образом, чтобы при ходе штока от одного углубления до другого сильфон забирал необходимое количество исследуемого воздуха. Во время анализа объемы просасываемого воздуха, указанные на головке штока и шкале, по которой производится отсчет, должны совпадать. Перед анализом на подставку для шкал в специальные зажимы устанавливают шкалы, индикаторную трубку и фильтрующий патрон (рис. 2). Подставка легко вынимается из гнезд, что позволяет забирать исследуемый воздух на некотором расстоянии от газоанализатора.

Индикаторные трубки. Для приготовления индикаторных трубок берут стеклянные трубки длиной 90-91 мм и внутренним диаметром 2,5-2,6 мм, тщательно промывают хромовой смесью, водой и сушат при 120-130°С. Промытые и высушенные стеклянные трубки на этиловый эфир, ацетилен, бензол, ксилол, толуол, хлор и окись углерода хранят в эксикаторе над серной кислотой. В один конец трубки вставляют стальной стержень, а в противоположный конец вкладывают прослойку гигроскопической ваты толщиной 0,5 мм. Вату сжимают штырьком до соприкосновения со стержнем. Затем вставляют пыж и тем же штырьком плотно прижимают его к ватной прослойке. Вынимают стержень. В открытый конец трубки вставляют воронку с оттянутым концом и до верха трубки из вскрытой ампулы насыпают индикаторный порошок. Порошок уплотняют, постукивая стержнем по стенке трубки, и закрывают такой же ватной прослойкой, закрепляя пыжом. Приготовленные индикаторные трубки герметизируют колпачками из конторского сургуча с прокладкой из алюминиевой фольги, препятствующей затеканию сургуча внутрь трубки. Индикаторные трубки готовят в сухом, хорошо вентилируемом помещении.

Для перезарядки индикаторных трубок с помощью крючка на штырьке извлекают пыж, ватный тампон и высыпают использованный индикаторный порошок. Стеклянные трубки, освобожденные от порошка, тщательно промывают и сушат. Чтобы избежать повреждения одежды, с индикаторными порошками работают в прорезиненных фартуках.

Фильтрующие патроны представляют собой стеклянные трубки диаметром 10 мм (с перетяжками), суженные с обоих концов и заполненные соответствующими поглотительными порошками, улавливающими примеси, мешающие определению газов (паров). Порошки в трубке удерживают двумя тампонами из гигроскопической ваты.

Методика анализов

Определение концентрации этилового эфира

Концентрацию этилового эфира определяют фильтрующим патроном (рис. 3), наполненным поглотительными порошками, улавливающими пары воды, этилового спирта, органических кислот (муравьиной и уксусной) и фенола.

Показателем отработки патрона по парам воды служит образование расплывшихся от увлажнения зерен хлористого кальция, по парам этилового спирта - появление в первую минуту просасывания исследуемого воздуха зеленого кольца в начале трубки (по ходу движения воздуха). При обнаружении одного из показателей отработки патрон заменяют запасным или вновь приготовленным.

Для приготовления фильтрующего патрона в узкий конец стеклянной трубки с тремя перетяжками вкладывают слой гигроскопической ваты толщиной 5 мм и через широкий конец трубки, соединенный в стыке с воронкой, насыпают хлористый кальций до первой перетяжки. На этот слой до третьей перетяжки помещают смесь фосфорного ангидрида и кварцевого песка, до половины последней оливы - слой едкого натра и до суженной части трубки - хлористый кальций. Затем вкладывают слой ваты и оба конца трубки закрывают заглушками.

Перед анализом фильтрующий патрон продувают исследуемым воздухом. Для этого открывают крышку воздухозаборного устройства, отводят стопор и вставляют шток в направляющую втулку так, чтобы наконечник стопора скользил по канавке штока, над которой указан объем просасываемого воздуха (400 мл).

Давлением руки на головку штока сильфон сжимают до тех пор, пока наконечник стопора не совпадет с верхним углублением в канавке штока, фиксируя сильфон в сжатом состоянии. Затем снимают заглушку с узкого конца патрона и герметически присоединяют его к резиновой трубке заборного устройства, после чего снимают заглушку со второго конца патрона и вводят его в испытуемую воздушную среду. Надавливая на головку штока, отводят стопор. Как только шток начнет двигаться, стопор отпускают. Испытуемый воздух просасывается через фильтрующий патрон в сильфон. По истечении нескольких секунд наконечник стопора войдет в нижнее углубление канавки штока и движение штока прекратится, значит, через фильтрующий патрон прошло 400 мл исследуемого воздуха. Сильфон сжимают вторично, пока шток не зафиксируется верхним углублением канавки.

Индикаторную трубку освобождают от предохранительных колпачков, проверяют уплотнение индикаторного порошка и соединяют с резиновой трубкой прибора; к другому концу с помощью резиновой трубки присоединяют фильтрующий патрон, причем узким концом. Индикаторную трубку и фильтрующий патрон закрепляют на подставке. Граница порошка в трубке должна совпадать с нулевым делением шкалы.

Надавливая на головку штока, отводят стопор. Как только шток начнет двигаться, стопор отпускают. Исследуемый воздух просасывается через фильтрующий патрон и индикаторную трубку. Когда наконечник стопора войдет в нижнее углубление канавки штока, слышится щелчок. При просасывании 400 мл исследуемого воздуха время движения штока до защелкивания его стопором колеблется от б мин 45 с до 7 мин 15 с в зависимости от плотности набивки трубок. Если время защелкивания штока не укладывается в эти пределы, значит, трубка набита неправильно и данные анализа недостоверны. После защелкивания движение штока прекращается, а воздух еще просасывается за счет оставшегося вакуума в сильфоне. Поэтому общее время просасывания 400 мл воздуха через индикаторную трубку составляет 10 мин. При наличии в исследуемом воздухе паров этилового эфира желтый индикаторный порошок становится зеленым.

Концентрацию паров этилового эфира находят по шкале. Цифра, совпадающая с границей окрашенного в зеленый цвет столбика порошка, показывает концентрацию паров этилового эфира (мг/м3) в исследуемом воздухе. По окончании анализа фильтрующий патрон отделяют от индикаторной трубки и герметизируют заглушками. Для определения концентрации паров этилового эфира в воздухе необходимы 2-3 анализа.

Определение концентрации ацетилена

Предельно допустимая концентрация ацетилена в воздухе рабочих мест не нормируется. Однако анализ воздуха на содержание паров ацетилена газоанализатором УГ-2 позволяет определить взрывоопасную концентрацию. При этом следует учитывать, что пределы взрываемости ацетилено-воздушной смеси широки: от 1,53 до 82,0% объемных. Для анализа фильтрующий патрон (рис. 4) наполняют поглотительным порошком, улавливающим пары воды, сероводорода, фосфористого водорода, кремнистого водорода, аммиака и ацетона.

Показатели отработки патрона по парам воды - образование расплывшихся зерен хлористого кальция; по сероводороду, фосфористому и кремнистому водороду, аммиаку и ацетону - появление блеклой окраски или изменение цвета хромового ангидрида в последних оливах. При появлении одного из показателей патрон заменяют запасным или вновь приготовленным.

Для приготовления фильтрующего патрона в узкий конец трубки с двумя перетяжками вставляют ватный тампон толщиной 5 мм и, пользуясь воронкой, через широкий конец трубки насыпают слой силикагеля до второй перетяжки, а слой хлористого кальция - до широкого входного конца. После уплотнения порошка вставляют ватный тампон толщиной 5 мм. Патрон герметизируют заглушками. Перед анализом фильтрующий патрон продувают исследуемым воздухом.

На месте анализа открывают крышку воздухозаборного устройства, отводят стопор и в направляющую втулку вставляют шток, чтобы наконечник стопора скользил по канавке штока, над которой указан наибольший объем просасываемого воздуха (265 мл). Надавливая рукой на головку штока, сжимают сильфон, пока наконечник стопора не совпадет с верхним углублением на канавке штока, фиксируя сильфон в сжатом состоянии.

Индикаторную трубку любым концом присоединяют к резиновой трубке воздухозаборного устройства, предварительно освободив ее от герметизирующих колпачков. К другому концу при помощи резиновой трубки присоединяют узким концом фильтрующий патрон также без герметизирующих колпачков. Индикаторную трубку с фильтрующим патроном устанавливают в зажимы на подставку так, чтобы граница белого порошка совпала с уровнем нулевого деления шкалы. Надавливая на головку штока, отводят стопор; как только освобожденный от нагрузки шток начнет двигаться, стопор отпускают. Когда наконечник стопора войдет в нижнее углубление канавки, слышится щелчок. При просасывании 265 мл исследуемого воздуха время движения штока до защелкивания колеблется от 3 мин 10 с до 3 мин 50 с. Общее время просасывания составляет 5 мин.

При просасывании исследуемого воздуха, содержащего ацетилен, цвет столбика индикаторного порошка со стороны входа воздуха изменится: из беловатого станет светло-коричневым. Концентрацию находят по шкале, на которой указан объем просасываемого воздуха. Цифра, совпадающая с границей окрашенного в светло-коричневый цвет столбика, укажет концентрацию ацетилена (мг/м3) в исследуемом воздухе. По окончании анализа фильтрующий патрон отделяют от индикаторной трубки и герметизируют заглушками. Для получения точных результатов воздушную среду проверяют не менее 2-3 раз.

Определение концентрации толуола

Фильтрующий патрон (рис. 5) заполняют хлористым кальцием, поглощающим пары воды. Образование расплывшихся зерен свидетельствует об отработке патрона. В этом случае патрон заменяют запасным или вновь приготовленным.

Для приготовления фильтрующего патрона берут стеклянную трубку длиной 42 мм, диаметром 10 мм, суженную с входного конца до 8 мм, а с выходного до 5 мм. В узкий конец трубки вставляют ватный тампон толщиной 5 мм и через широкий конец с помощью воронки насыпают хлористый кальций. После заполнения вкладывают ватный тампон. Патрон герметизируют заглушками. Перед анализом фильтрующий патрон продувают исследуемым воздухом.

На месте анализа открывают крышку воздухозаборного устройства, отводят стопор и вставляют шток в направляющую втулку так, чтобы наконечник стопора скользил по канавке штока, над которой указан наибольший объем просасываемого воздуха (300 мл). Надавливая рукой на головку штока, сжимают сильфон, пока наконечник стопора не совпадет с верхним углублением в канавке штока, фиксируя сильфон в сжатом состоянии. Индикаторную трубку освобождают от герметизирующих колпачков, проверяют уплотнение индикаторного порошка и любым концом присоединяют к резиновой трубке воздухозаборного устройства. К другому концу с помощью резиновой трубки узким концом присоединяют фильтрующий патрон. Индикаторную трубку и фильтрующий патрон закрепляют на подставке. Граница белого порошка в трубке должна совпадать с уровнем нулевого деления шкалы.

Надавливая на головку штока, отводят стопор. Как только шток начнет двигаться, стопор отпускают. Исследуемый воздух просасывается через фильтрующий патрон и индикаторную трубку. Когда наконечник стопора войдет в нижнее углубление канавки штока, слышится щелчок. Время движения штока при просасывании 300 мл исследуемого воздуха колеблется от 3 мин 20 с до 3 мин 50 с. После защелкивания движение штока прекращается, а просасывание воздуха продолжается вследствие остаточного вакуума в сильфоне. Поэтому общее время просасывания 300 мл исследуемого воздуха составляет 7 мин.

При просасывании воздуха, содержащего толуол, часть столбика индикаторного порошка со стороны входа воздуха окрашивается в темно-коричневый цвет с фиолетовым оттенком. Концентрацию паров толуола в воздухе находят по шкале с обозначением объема просасанного воздуха. Цифра, совпадающая с границей окрашенного в темно-коричневый цвет столбика индикаторного порошка, показывает концентрацию толуола (мг/м3) в воздухе. Для точного установления концентрации толуола необходимо не менее 2-2 замеров.

Определение концентрации ацетона

Концентрацию ацетона определяют с помощью поглотительной трубки (рис. 6), наполненной углекислым натрием и метилоранжем, осажденным на селикагеле. Применение поглотительных трубок позволяет замерять пары ацетона в присутствии уксусной кислоты, уксусного ангидрида, соляной кислоты, сернистого ангидрида, если концентрация их в воздухе не превышает предельно допустимые нормы в 10 раз и более.

Для приготовления поглотительной трубки берут стеклянную трубку длиной 35 мм с внутренним диаметром 2,5-2,7 мм. В один ее конец вставляют тампон, состоящий из прослойки ваты толщиной 0,5 мм и проволочного пыжа. Через другой, пользуясь воронкой с оттянутым концом, насыпают поглотительный порошок с таким расчетом, чтобы длина столбика после уплотнения порошка составляла 8-10 мм. Затем открытый конец закрывают таким же тампоном. Конец трубки герметизируют колпачком из сургуча с прослойкой из фольги.

На месте анализа открывают крышку воздухозаборного устройства, отводят стопор и в направляющую втулку вставляют шток, чтобы наконечник стопора скользил по канавке, над которой указан объем просасываемого воздуха (300 мл). Надавливая рукой на головку штока, сжимают сильфон, пока наконечник стопора не войдет в верхнее углубление канавки, фиксируя сильфон в сжатом состоянии. Индикаторную трубку и трубку с поглотительным порошком освобождают от герметизирующих колпачков. После уплотнения порошка индикаторную трубку одним концом соединяют с резиновой трубкой воздухозаборного устройства. К другому ее концу с помощью резиновой трубки присоединяют трубку с поглотительным порошком и закрепляют на подставке. Граница синего порошка в индикаторной трубке должна совпадать с нулевым делением шкалы.

Надавливая рукой на головку штока, отводят стопор. Как только шток начнет двигаться, стопор отпускают. Исследуемый воздух просасывается через поглотительную и индикаторную трубки. Когда наконечник стопора войдет в нижнее углубление канавки, слышен щелчок. Время движения штока при просасывании 300 мл воздуха до его защелкивания колеблется от 3 до 4 мин, общее время составляет 7 мин. При просасывании воздуха, содержащего пары ацетона, часть столбика индикаторного порошка со стороны входа меняет синий цвет на желтый. Концентрацию паров ацетона в воздухе находят по шкале, на которой указан объем просасываемого воздуха. Цифра, совпадающая с границей окрашенного в желтый цвет столбика порошка, обозначает концентрацию паров ацетона в воздухе. Для большей точности определения концентрации ацетона необходимы 2-3 анализа.

Если в исследуемом воздухе отсутствуют кислые газы и пары, анализ проводят без поглотительной трубки. Концентрацию паров ацетона находят по шкале, на которой указан лишь объем просасываемого воздуха. Если при анализе воздушной среды на рабочем месте обнаружены концентрации вредных газов, паров, тумана или дыма, превышающие предельно допустимые нормы, рабочие обязаны пользоваться индивидуальными средствами защиты.