Содержание к диссертации
Введение
1. Влияние вредных веществ в воздухе рабочей зоны на состояние профзаболеваемости в угольной промышленности 12
1.1. Анализ профзаболеваемости на предприятиях угольной промышленности 12
1.2. Влияние вредных веществ в воздухе рабочей зоны на заболеваемость работников угольной промышленности 16
1.3. Нормативное обеспечение контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны на предприятиях угольной промышленности 23
1.4. Анализ методик измерения концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны
Выводы 35
Цель и задачи исследований 37
2. Разработка метода контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны 38
2.1. Вредные вещества, подлежащие контролю на рабочем месте, обусловлены закономерностями проявления вредных факторов при использовании различных технологий, производственного оборудования, а также границами рабочей зоны 38
2.2. Величина изменения концентрации проб вредных веществ, характерных для воздуха рабочей зоны предприятий угольной промышленности, зависит от времени хранения, качественного состава и способа хранения проб 67
2.3. Рекомендации по использованию методик выполнения измерений концентраций вредных веществ 73
2.4. Порядок установления классов условий труда по наличию и величине содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны 75
Выводы 81
3. Методика газохроматографического экспресс-анализа на основе применения программирования температуры и изменения газовой схемы хроматографа позволяет увеличить количество и расширить диапазон концентраций вредных веществ, контролируемых на рабочих местах
3.1. Сравнительный анализ существующих методик выполнения измерений концентраций углеводородов в воздухе рабочей зоны 82
3.2. Разработка хроматографической экспресс-методики измерения концентраций углеводородов в воздухе рабочей зоны с учетом условий предприятий угольной промышленности 87
3.3. Оценка погрешности результатов измерений 95
3.4. Экспресс-методика измерения массовых концентраций углеводородов алифатических, ароматических (суммарно и раздельно), паров бензина и керосина в воздухе рабочей зоны на рабочих местах предприятий угольной промышленности
Выводы
4. Разработанный метод контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны обеспечивает точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда по этим факторам в процессе проведения аттестации рабочих мест на предприятиях угольной промышленности
4.1. Результаты измерений вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах угольных шахт 112
4.2. Результаты измерений вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах угольных разрезов 119
4.3. Результаты измерений вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах углеобогатительных фабрик 125
4.4. Результаты аттестации рабочих мест 128
Выводы 131
Заключение 132
Литература 134
- Влияние вредных веществ в воздухе рабочей зоны на заболеваемость работников угольной промышленности
- Величина изменения концентрации проб вредных веществ, характерных для воздуха рабочей зоны предприятий угольной промышленности, зависит от времени хранения, качественного состава и способа хранения проб
- Разработка хроматографической экспресс-методики измерения концентраций углеводородов в воздухе рабочей зоны с учетом условий предприятий угольной промышленности
- Результаты измерений вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах угольных разрезов
Введение к работе
Актуальность работы. В связи с ежегодным ростом уровня профессиональной заболеваемости работников угольной отрасли особую актуальность приобретает охрана их здоровья и создание безопасных условий труда. На решение этих задач направлено принятие федеральных законов «Об основах охраны труда», «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний» и Трудового кодекса РФ. Эти документы предписывают проведение на всех предприятиях, независимо от форм собственности, проведение аттестации рабочих мест по условиям труда. Аттестация рабочих мест является системой анализа и оценки рабочих мест для планирования и проведения мероприятий по улучшению условий труда, сертификации работ по охране труда, обоснования предоставления льгот и компенсаций, решения вопроса о связи заболевания с профессией.
Одним из основных приоритетов социальной защиты работников предприятий угольной промышленности должен стать постоянный, достоверный, персональный учет уровней воздействия вредных факторов и увязка полученных доз с льготами и компенсациями. Средства, затрачиваемые в настоящее время на контроль условий труда, далеко не всегда дают должную отдачу, поскольку обычно привязаны к технологическим процессам, производственным операциям, а не персонально к работнику.
Совершенствование контроля производственной среды должно быть направлено на регистрацию и длительное хранение в электронных системах динамики полученных доз вредных факторов. Это позволит прогнозировать состояние здоровья, получать достоверную информацию для медосмотров и экспертиз, вовремя прекращать контакт с вредным фактором.
Условия труда на предприятиях угольной промышленности во многом определяются составом воздуха рабочей зоны, который содержит вредные вещества, выделяющиеся в результате геогидрохимических и технологиче-
5 ских процессов. В последние годы возросли объемы использования новых
веществ и материалов при внедрении современных методов борьбы с внезапными выбросами угля и газа, упрочения горного массива, тепло-, гидро-, газоизоляции горных выработок. Применение этих веществ оказывает отрица-
{+ тельное действие на организм человека как при контакте с ними, так и при
сенсибилизирующем взаимодействии летучих продуктов этих веществ с угольной и породной пылью.
Крупный вклад в исследования состава рудничного воздуха внесли Г.Д. Лидин, И.М. Печук, К.З. Ушаков, Е.Ф. Карпов, И.Э. Биренберг, А.А. Мясников, И.Д. Мащенко, А.А. Трубицын, Ли Хи Ун и другие ученые.
Традиционно считалось, что основными вредными производственными
-п факторами на рабочих местах предприятий угольной промышленности явля-
ются высокая запыленность, шум и вибрация. Последние исследования и результаты аттестации рабочих мест выявляют значительный удельный вес влияния вредных веществ как причины возникновения профзаболеваний. Оценка воздействия вредных веществ на организм человека и разработка на ее основе мер оптимизации условий труда и профилактики профзаболеваний в настоящее время становятся приоритетными.
і Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны осуще-
ствляется в соответствии с Р. 2.2.755-99 «Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса». Однако «Методика контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны», приведенная в Гигиенических критериях не учитывает специфики предприятий угольной промышленности в части определения точек, мест, способов отбора проб, а также перечня вредных веществ, подлежащих контролю на рабочих местах. Ведомственный контроль также не обеспечивает полной оценки условий труда по наличию и содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Целью работы является разработка метода контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны для аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности.
Идея работы заключается в том, чтобы на основании требований но-
л^ вых нормативных правовых документов разработать методические положе-
ния по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны для аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности.
Задачи исследований:
1. Провести сравнительный анализ существующих методов контроля
вредных веществ и требований новых нормативных правовых документов.
tt Выявить особенности состава воздуха рабочей зоны предприятий угольной
*
промышленности, измерить фактические уровни вредных веществ в условиях производства, сформировать перечень вредных веществ, подлежащих контролю на основных рабочих местах, определить точки их отбора.
2. Обосновать выбор способов отбора проб, аппаратуры и средств из
мерений, используемых в условиях метановоздушной среды.
3. Разработать хроматографическую экспресс-методику определения
л углеводородов в воздухе рабочей зоны.
4. Разработать метод контроля содержания вредных веществ в воздухе
рабочей зоны на предприятиях угольной промышленности.
Методы исследований:
-анализ и обработка научно-технической информации, обобщение су
ществующих методов контроля вредных веществ;
I -лабораторные исследования, включающие комплекс физико-
химических методик;
-методы математической статистики при обработке и анализе экспериментальных данных;
-апробация разработанного метода в условиях производства.
7 Научные положения, выносимые на защиту:
Вредные вещества, подлежащие контролю на рабочем месте, обусловлены закономерностями проявления вредных факторов при использовании различных технологий, производственного оборудования, а также гра-ницами рабочей зоны.
Величина изменения концентрации проб вредных веществ, характерных для воздуха рабочей зоны предприятий угольной промышленности, зависит от времени хранения, качественного состава и способа хранения проб.
3. Методика газохроматографического экспресс-анализа на основе
применения программирования температуры и изменения газовой схемы
хроматографа позволяет увеличить количество и расширить диапазон кон
центраций вредных веществ, контролируемых на рабочих местах.
4. Разработанный метод контроля вредных веществ в воздухе рабочей
зоны обеспечивает точную, оперативную, полную и достоверную оценку ус
ловий труда по этим факторам в процессе проведения аттестации рабочих
мест на предприятиях угольной промышленности.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
-использованием апробированных методов и приборов контроля;
-необходимым и достаточным для статистической обработки объемом лабораторных экспериментов (более 100) и экспериментов в условиях производства (более 1000 на 20 предприятиях угольной промышленности Кузбасса);
-удовлетворительной сходимостью результатов экспериментальных исследований (погрешность не более 15% с доверительной вероятностью 0,95);
-положительными результатами практического использования разработанного метода на предприятиях угольной промышленности Кузбасса.
8 Научная новизна работы заключается в следующем:
-разработан метод контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны, обеспечивающий точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда по этим факторам в процессе проведения аттестации рабочих мест на предприятиях угольной промышленности;
-сформирован перечень вредных веществ, подлежащих контролю на основных рабочих местах угольных предприятий в зависимости от технологических циклов, операций, используемого производственного оборудования; определены границы рабочих зон и точки отбора проб;
-установлена зависимость изменения концентрации проб вредных веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, от условий их хранения, определены способы отбора проб, обеспечивающие минимальную величину изменения концентрации компонентов пробы в процессе хранения;
-разработана методика газохроматографического экспресс-анализа углеводородов в воздухе рабочей зоны (заявка на изобретение № 2002132305 (034218), позволяющая увеличить количество и расширить диапазон концентраций вредных веществ, контролируемых в процессе аттестации рабочих мест.
Личный вклад автора состоит:
-в проведении анализа профзаболеваемости на предприятиях угольной промышленности России, требований новых нормативных правовых документов по обеспечению контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также измерении фактических их уровней в условиях производства;
-в формировании перечня вредных веществ, подлежащих контролю в воздухе рабочей зоны в зависимости от технологических циклов, операций и используемого производственного оборудования на основных рабочих местах предприятий угольной промышленности;
-в установлении зависимости изменения концентрации проб вредных
веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, от времени и условий их хранения;
-в разработке методики газохроматографического экспресс-анализа углеводородов в воздухе рабочей зоны (заявка на изобретение №2002132305 (034218).
Практическая ценность работы.
Полученные соискателем результаты позволяют:
-осуществлять полный и достоверный контроль вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с используемыми технологиями, производственным оборудованием, применяя рекомендованные методики измерения концентраций вредных веществ;
-определять величину изменения концентрации отобранных проб вредных веществ, содержащихся в рудничной атмосфере, в зависимости от времени и условий их хранения;
- снизить время анализа и обработки данных при газохроматографиче-ском анализе углеводородов, увеличить количество и расширить диапазон концентраций вредных веществ, контролируемых в процессе аттестации рабочих мест;
-устанавливать класс вредности и опасности условий труда по наличию и содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны для специфических условий угольных шахт и разрезов.
Реализация работы. Полученные результаты и выводы диссертационной работы использованы при проведении аттестации рабочих мест по условиям труда на угольных шахтах, разрезах и обогатительных фабриках Кузбасса.
Разработаны предложения в нормативные документы: «Комплекс методик по определению вредных и опасных производственных факторов для аттестации рабочих мест и сертификации работ по охране труда на предпри-
10 ятиях угольной промышленности», «Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности».
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили одобрение на заседаниях Ученого совета НЦ ВостНИИ, на конференции «Неделя горняка» (16-18.01.03, г. Москва).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 заявка на изобретение.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 143 страницах машинописного текста, включая 47 рисунков, 23 таблицы, список использованных источников из 101 наименования.
В работе использованы результаты 2 плановых научно-исследовательских работ, выполненных НЦ ВостНИИ с 2001 по 2003 г.г.
Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д-ру техн. наук, Трубицыну А.А, д-ру техн. наук, Трубицыной Н.В. за постоянное внимание к работе на всех ее этапах и творческое обсуждение результатов, а также всем сотрудникам, лаборатории борьбы с пылью, экспертизы условий труда и профилактики профзаболеваемости НЦ ВостНИИ за помощь в проведении экспериментов.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ РАБОТЫ
Диссертационная работа содержит:
Введение, в котором обоснована актуальность работы, изложены цель, идея работы, задачи исследований, методы исследований, научные положения, достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, научная новизна работы, личный вклад автора, практическая ценность работы, реализация и апробация работы.
Влияние вредных веществ в воздухе рабочей зоны на заболеваемость работников угольной промышленности
Традиционно считалось, что основными вредными факторами на рабочих местах угольщиков являются высокая запыленность, шум и вибрация. Последние исследования и результаты аттестации рабочих мест выявляют значительный удельный влияния вредных веществ как причины возникновения профзаболеваний 121. Определению источников образования вредных веществ, влиянию их на возникновение профзаболеваний и способам контроля воздуха рабочей зоны посвящены работы И.М. Печук (1967), К.З. Ушакова (1978), Е.Ф. Карпова, И.Э. Биренберг (1984), В.Я. Альперовича (1970-80г.г.), Ф.Х. Зингер (1986), В.В. Суханова (1975), С.Я Хейфиц (1971), В Лейте (1980), СИ. Муравьевой (1988). Как показано в работе /3/ присутствие в воздухе рабочей зоны вредных веществ значительно усиливает действие остальных производственных факторов как физической, так и психофизиологической групп. Рудничный воздух /4/ может содержать вредные вещества, выделение которых является результатом геогидрохимических и технологических процессов, трудовой деятельности людей либо различных аварий. Наибольшее токсикологическое значение могут иметь следующие варианты комбинированного их воздействия: Оксид углерода и оксиды азота (иногда также диоксид углерода, соединения свинца, пары ртути), образующиеся при взрывных работах. Метан и диоксид углерода в плохо вентилируемых выработках (рудничный газ). Оксид и диоксид углерода (иногда сероводород), а также продукты термической деструкции используемых в шахте полимерных материалов (при пожарах, взрывах метана и угольной пыли). Присутствие в рудничной атмосфере этих вредных веществ усиливает отрицательное воздействие на организм человека аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (угольной и породной пыли), вибрации, нагревающего (охлаждающего) микроклимата, высокой влажности воздуха, повышенной тяжести и напряженности трудового процесса 131. Известно, что ископаемые угли - хорошие естественные сорбенты. По своей сорбционной способности к углю рудничные газы располагаются в следующем порядке по убыванию: пары воды, азота оксиды, серы диоксид, пропан, пропилен, углерода диоксид, этан, этилен, метан, кислород, углерода оксид, азот, водород 151. Кроме этих газов угли сорбируют многие другие вредные вещества.
Влиянию вредных веществ на повышение фиброгенности пыли и ускорению пневмокониотического процесса посвящен ряд работ /6-18/. В работе 161 приведены результаты исследований сорбции акролеина, формальдегида и окислов азота на витающей пыли Сибайского разреза и Джезказганского рудника. Установлено, что развитие силикоза интенсифицируется при совместном действии кварцевой пыли и хронической интоксикации выхлопными газами. В работе 111 дана гигиено-токсикологическая оценка угля, обработанного фенолформальдегидными смолами. В качестве средства борьбы с обрушениями горных пород применяются способы цементации горных пород растворами на основе фенолформальдегидных смол. Полученные данные свидетельствуют о влиянии примесей этих смол к углю на его фиброген-ность. В результате исследования адсорбции взрывных газов на пылевых частицах и их влияние на развитие пневмокониотического процесса /8/ было доказано, что пыль, образующаяся при выполнении основных технологических операций при подземной добыче руды, содержит адсорбированные ядовитые газы: оксид углерода до 0,007 мг и диоксид азота до 0,2265 мг на 1 г пыли. Адсорбция на пылевых частицах оксида углерода и оксидов азота повышает фиброгенность пыли и способствует более быстрому развитию пнев-мокониотического процесса. В работе 191 было изучено развитие пневмосклерозов от комплексного воздействия пыли и газов и показано, что на развитие пневмосклероза оказывает влияние комплекс факторов - пыль и природные газы - сероводород и углеводороды. Данные экспериментальных исследований /10/ свидетельствуют о том, что комбинированное действие угольной пыли и углекислого газа в концентрации, идентичной воздуху подземных выработок, приводит к более ранним и выраженным фиброзным изменениям легких, т.е. ускоряет развитие экспериментального пневмокониоза. Следует отметить, что изучение совместного влияния пылевых смесей и газов природного происхождения на развитие пневмокониозов относится к наиболее актуальным современным задачам гигиены труда, не получившим еще достаточного освещения.
При использовании машин и механизмов с дизельными двигателями в воздухе подземных выработок выявлено около 50 вредных веществ. В работе /11/ дана гигиеническая оценка воздушной среды на таких рабочих местах.
Комплекс газов в выхлопах дизельных двигателей в концентрациях, встречающихся в производственных условиях, вызывает смешанную гипоксию и другие проявления хронической интоксикации организма.
Выхлопы дизельных двигателей представляют собой сложную смесь газов, паров и взвешенных частиц. Самые опасные из газов - окись углерода (угарный газ), двуокись азота и двуокись серы. Много также летучих органических соединений (ЛОС), таких как альдегиды, несгоревшие углеводороды, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и нитро-ПАУ-соединения (Н-ПАУ). ПАУ и Н-ПАУ, кроме того, адсорбируются на содержащихся в выхлопах взвешенных частицах.
Величина изменения концентрации проб вредных веществ, характерных для воздуха рабочей зоны предприятий угольной промышленности, зависит от времени хранения, качественного состава и способа хранения проб
Для хроматографического анализа воздуха рабочей зоны в целях аттестации рабочих мест применяют способ отбора проб без концентрирования. Этот способ применяют там, где не требуется определения малых концентраций веществ, так как ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны в сравнении с ПДК для определения загрязнений атмосферного воздуха сравнительно велики. В этом случае техника определения более проста, требует меньше операций при отборе и анализе, вещества не подвергаются химическим изменениям в процессе хранения. В процессе разработки Метода были проведены исследования изменения состава проб воздуха рабочей зоны для хроматографического анализа, отобранных разными способами. Время хранения составляло 5 суток. Для этого в герметичном стеклянном 20-ти литровом сосуде по методике /67/ готовились смеси веществ, присутствующих в воздухе рабочей зоны предприятий угольной промышленности. Были приготовлены следующие смеси веществ в воздухе: 1. Углеводороды алифатические метанового ряда (метан, этан, этилен, пропан, пропилен, бутан, пентан), оксид, диоксид углерода, кислород, водород. 2. Углеводороды ароматические (ацетон, бутиловый спирт, бензол, толуол, ксилол, стирол). Смесь газов анализировали на хроматографе, чтобы определить исходную концентрацию веществ, и переводили в емкости, наиболее часто используемые в практике отбора вредных веществ: -стеклянные газовые пипетки объемом 250 см без запорной жидкости; -стеклянные газовые пипетки объемом 250 см с запорными жидкостями в виде дистиллированной воды и насыщенного раствора сульфата натрия подкисленного 5% раствором серной кислоты. -резиновые камеры, объемом 2 л. В течение 1-5 суток газ из емкостей периодически анализировали на хроматографе. Во всех использованных емкостях в процессе хранения проб происходит медленное, но непрерывное изменение состава пробы в сторону уменьшения концентрации веществ.
Для каждого компонента смеси была рассчитана величина изменения концентрации вещества за счет длительного хранения (вследствие разложения химического вещества, реакций взаимодействия, сорбции вещества стенками сосудов, негерметичности емкостей). Величину изменения концентрации вещества, вследствие длительного хранения рх определяли как раз 69 ность между концентрацией при времени хранения to и концентрацией, найденной при времени хранения t и рассчитывали по формуле /65/.
При выборе методов контроля количественного определения вредных веществ необходимо пользоваться Методическими указаниями по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, утвержденными Минздравом России, которые выходят в свет отдельными сборниками. Методические указания утверждены более чем для 1300 химических веществ. Методики выполнения измерений концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны должны обеспечивать избирательное измерение концентрации вредного вещества в воздухе на уровне ХА ПДК в присутствии со 74 путствующих примесей с суммарной погрешностью, не превышающей ±25%. (ГОСТ 12.1.016-79)/34/.
Для выполнения измерений концентраций вредных веществ применяется аналитические, фотоколориметрические методики, а также метод газовой хроматографии с использованием пламенно-ионизационного детектора, электрохимического детектора, детектора по теплопроводности.
Так как в вышеупомянутых сборниках одно и то же вещество может анализироваться с применением разных методик, то при разработке Метода в лаборатории экспертизы условий труда НЦ ВостНИИ были апробированы существующие методики и определен список рекомендуемых методик /66/ (табл. 2.12), которые имеют наибольшую воспроизводимость, простоту выполнения и не требуют применения дорогостоящих и редких реактивов. Кроме того, для анализа углеводородов разработана методика (глава 3), в которой при большом наборе определяемых веществ и оптимальных параметрах разделения уменьшено время анализа и увеличен диапазон измеряемых концентраций компонентов.
Разработка хроматографической экспресс-методики измерения концентраций углеводородов в воздухе рабочей зоны с учетом условий предприятий угольной промышленности
Методика газохроматографического анализа воздуха на содержание углеводородов в воздухе рабочей зоны разрабатывалась для лабораторного прибора «Кристалл-2000». Использование этого хроматографа обеспечивает высокую чувствительность и точность измерений. Управление хроматографом производится в режиме диалога с персональной ЭВМ. С помощью компьютера осуществляется управление хроматографом (задание и поддержка установленных параметров методики, калибровка прибора, прием и обработка хроматографического сигнала). В память компьютера может быть занесено несколько условий хроматографического анализа и, при выборе одного из них, установленные параметры поддерживаются автоматически.
За основу определения углеводородов были взяты известные методики с использованием газожидкостной хроматографии /73-81/. Проба, проходя по колонкам, разделяется на отдельные компоненты, которые затем поступают в модуль детектора хроматографа состоящий из двух пламенно-ионизационных детекторов (ПИД) 10. Сигнал с детекторов через преобразователь 11 поступает в персональный компьютер 12, где по лученная информация обрабатывается с помощью программы «John Chrom».
Подбор сорбентов для анализа ароматических углеводородов, а также анализа углеводородов в сумме осуществлялся на основании справочных данных в соответствии с типом определяемых соединений /83-92/. Для определения ароматических углеводородов (колонка 7) см. рис. 3.1 выбран сорбент, приготовленный в фабричных условиях (15% апиезона L на хро-матоне N-AW-DMCS, фракции 0,2-0,25мм). Апиезон L обеспечивает самое высокое число теоретических тарелок на единицу длины колонки, в сравнении с апиезоном М, и имеет более высокую максимально допустимую рабочую температуру (до 250С при работе с пламенно-ионизационным детектором), чем полиэтиленгликоль (120С).
Для определения углеводородов суммарно (колонка 9) выбран готовый сорбент 3% ХЕ на хроматоне N-AW-DMCS, фракции 0,2-0,25мм, который селективен по отношению, как к ароматическим, так и алифатическим углеводородам.
Для определения алифатических углеводородов (колонка 8) стандартный сорбент окись алюминия был модифицирован щелочью с дальнейшим нанесением на него жидкой фазы 3% триэтиленгликоля по методике /73/. Модифицирование сорбента было произведено для улучшения разделения этана и этилена.
По полученным хроматограммам были определены основные хроматографические характеристики колонок: мера качества разделения пиков, эффективность колонки и критерий равномерности разделения для многокомпонентной смеси. Хроматографические характеристики определяли по известным формулам /93/.
Этилацетат -бутанол 0,22 0,22 0,2 0,2 1,10 1,10 Бутанол - бензол 0,31 0,31 0,26 0,26 1,19 1,19 Бензол - толуол 1,7 0,89 0,39 0,41 4,35 2,17 Толуол - стирол 1,9 2,0 0,65 0,41 2,92 4,8 Стирол - м-ксилол 1,7 0,66 0,92 0,52 1,84 1,26 М-ксилол-о-ксилол 1,1 0,76 1,17 0,58 0,94 1,31 О-ксилол -П-ксилол 2,9 0,6 1,85 0,65 156 0,92 По данным приведенных выше таблиц можно сделать следующие выводы. Число эффективных теоретических тарелок N для большинства компонентов близко к 1000. Высота, эквивалентная эффективной теоретической тарелке Н меньше диаметра колонки (диаметр колонки составляет 3 мм). Степень разделения К колеблется от 0,85 до 4, что считается достаточным для количественного анализа компонентов смеси. Коэффициент равномерности разделения смеси показывает, что расстояния между пиками и ширины пиков близки по величине, и между ними имеются небольшие участки нулевой линии. Хроматограммы углеводородов алифатических метанового ряда
приведены на рис 3.2. Из рисунка видно, что вариант анализа с применением программирования температуры (б) в сравнении с вариантом анализа при постоянной температуре (а) обеспечивает более четкое разделение веществ. Пики не размыты и лучше поддаются обсчету и качественному анализу. Кроме того, общее время анализа при варианте анализа (б) меньше, чем при варианте (а). На рис. 3.3. приведена хроматограмма ароматических углеводородов, полученная с применением программирования Углеводороды, определяемые суммарно, выходят одним пиком. Статистическую обработку результатов наблюдений проводили по ГОСТ 8.207-76 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Требования к методикам из 96 мерения концентраций вредных веществ» Приложение 3 «Расчет погрешности измерения концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» 1961. Границы суммы неисключенных систематических погрешностей измерения рассчитывали с использованием данных оценки всех ее составляющих по формуле: в =К VE0? (3-5) где J - коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью, принимается равным 1,1 при доверительной вероятности 0,95; Qt - неисключенные остатки систематических погрешностей измерения, которые слагаются из суммы погрешностей: -погрешности приготовления градуировочных растворов или гра-дуировочных смесей Qn тв; -погрешности изменения концентрации, вследствие длительного хранения (в пределах времени, указанного в методике) Qx ; -погрешности измерения 0иы . Для поверочных газовых смесей заводского изготовления (ПГС) Опррашв приведена в паспорте на газовую смесь. Для газовых смесей, приготовленных в пипетке, Qn тв складывается из погрешности измерения объемов пипетки Qmn и погрешности дозирования вещества шприцом vs шпр. Погрешность измерения объема газа в газовой пипетке вместимостью 500 мл погрешностью ±10 мл составит: в =!іН=2% (3.6) Umn. 500 Погрешность дозируемого объема микрошприца «Газохром» составляет 1%, а погрешность дозируемого объема шприца на 1 мл составляет 5%.
Результаты измерений вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах угольных разрезов
Основные рабочие места угольных разрезов - это рабочие места водителей большегрузных автомобилей (самосвалов), машинистов буровых установок, машинистов бульдозера (дорожно-строительных машин), трактористов, взрывников и помощников взрывников.
Результаты измерений концентраций вредных веществ на этих рабочих местах, которые были проведены с помощью разработанного метода на разрезах Камышанский, Черниговский приводятся в сравнении с данными ЦГСН (Центр Госсанэпиднадзора) по Кемеровской области. Данные ЦГСН приведены по тем веществам, которые контролируются данной службой.
Выделение вредных веществ на обогатительных фабриках происходит в основном в цехах, где используются флотационные реагенты, в местах сушки и погрузки-выгрузки угля.
На рис. 4.22-4.24 отражено фактическое и среднее содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах работников основных профессий ЦОФ «Березовская», где в качестве флотационных реагентов используются кубовый остаток бутилового спирта и газойль.
В результате измерений содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах работников основных профессий угольных предприятий, проведенных по разработанному методу можно отметить следующее: 1. В разработанном методе учтены особенности ведения производственного процесса на таких опасных производственных объектах, как предприятиях угольной промышленности. 2. На обследованных рабочих местах присутствуют вредные вещества, которые ранее не измерялись и не учитывались по ПБ, но которые являются вредными и опасными факторами и оказывают вредное влияние на организм работающих. Это такие вещества, как углеводороды алифатические, формальдегид, стирол, пары кислот, щелочей, тринитротолуол, пары аммиака, бутиловый спирт, керосин и др. 3. Результаты измерений концентраций вредных веществ на рабочих местах, полученные лабораторией экспертизы условий труда НЦ ВостНИИ с применением Метода, соответствуют данным других контролирующих организаций (Кемеровского ОВГСО и ЦГСН по Кемеровской области). 4. Метод контроля содержания вредных веществ, разработанный с учетом специфики предприятий угольной промышленности, обеспечивает точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда работников этих предприятий. Диссертация является научной квалификационной работой, в которой исследована и решена актуальная задача количественной и качественной оценки условий труда по наличию и величине содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, имеющая существенное значение в области охраны труда. Основные научные и практические результаты заключаются в следующем: 1. Проведен анализ требований новых нормативных правовых документов по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также измерены фактические уровни этих веществ в условиях производства. Выделен ряд основных рабочих мест, установлены границы рабочих зон. По ведущим и наиболее характерным вредным факторам, проявляющимся при разных технологических циклах и операциях, сформирован перечень вредных веществ, подлежащих контролю на рабочем месте. 2. На основании лабораторных исследований установлена зависимость величины изменения состава проб смеси углеводородов ароматических, алифатических метанового ряда, а также кислорода, водорода, оксида и диоксида углерода от времени. Установлено, что величина изменения концентрации вредных веществ в пробе является наименьшей (3-10% в течение 5 сут) в случаях хранения углеводородов алифатических метанового ряда, водорода, кислорода, оксида, диоксида углерода в стеклянных пипетках с запорной жидкостью в виде насыщенного раствора сульфата натрия, подкисленного 5%-ным раствором серной кислоты, а углеводородов ароматических (10-20% в течение 5 сут) - в стеклянных газовых пипетках без запорной жидкости с вакуумными кранами.
Рекомендованы методики выполнения измерений концентраций вредных веществ, составлен перечень приборов и аппаратуры с учетом использования их в метановоздушной среде. 3. Разработана методика хроматографического экспресс-анализа углеводородов в воздухе рабочей зоны (заявка на изобретение №2002132305 (034218). В методике за счет применения программирования температуры колонок вдвое снижено время анализа и обеспечено полное и эффективное разделение компонентов. Методика при достаточной точности измерений ±15% позволяет определять концентрации углеводородов в большом диапазоне (1-50000 мг/мЗ). Применение комбинации трех хроматографических колонок обеспечивает большой набор анализируемых веществ (20). 4. В результате проведенных исследований, а также в соответствии с требованиями новых нормативных правовых документов по охране труда разработан метод контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны на предприятиях угольной промышленности, обеспечивающий точную, оперативную, полную и достоверную оценку условий труда по этим факторам при проведении аттестации рабочих мест. Полученные результаты и выводы диссертационной работы использованы в процессе аттестации рабочих мест по условиям труда на угольных шахтах, разрезах и обогатительных фабриках Кузбасса.
Разработаны предложения в нормативные документы: «Комплекс методик по определению вредных и опасных производственных факторов для аттестации рабочих мест и сертификации работ по охране труда на предприятиях угольной промышленности», «Положение о порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятиях угольной промышленности».
