Аналіз повітряного середовища в робочій зоні, Охорона праці
Все про охорону праці.
Аналіз повітряного середовища у робочій зоні
Л.М. Надточих, поч. лабораторії експертизи умов праці ГУ міста Москви «МГЦ УОТ»
Захист працівників від травм, хвороб та нездужань, пов'язаних з роботою, забезпечує впровадження системи управління охороною праці (далі – СУОП) в організації, що позитивно впливає як на зниження небезпек та ризиків, так і на підвищення продуктивності праці.
Сьогодні технологічний прогрес та інтенсивний тиск конкуренції стрімко змінюють умови праці, його процеси та організацію. Відповідно до вимог ст. 212 Трудового кодексу України (далі – ТК РФ) на роботодавця покладено обов'язки щодо забезпечення охорони праці в організації. Впровадження СУОП – один із напрямків виконання цих обов'язків, що сприяє захисту працівників від шкідливих та небезпечних факторів виробничого середовища та виключенню пов'язаних з роботою травм, захворювань та інцидентів.
Для оцінки умов праці працівників, виявлення шкідливих та (або) небезпечних виробничих факторів на робочих місцях та здійснення заходів щодо приведення умов праці у відповідність до державних нормативних вимог охорони праці роботодавець зобов'язаний провести атестацію робочих місць за умовами праці.
Атестація робочих місць являє собою систему аналізу та оцінки результатів умов праці на робочих місцях, призначену для вжиття заходів, спрямованих на:
• на зміцнення здоров'я та підвищення безпеки працівників; • інформування працівників про умови праці; • забезпечення або зміну прав працівників, які виконують важкі роботи або працюють у шкідливих та небезпечних умовах, на отримання пільг та компенсацій.
У тих випадках, коли роботодавець не може в повному обсязіобсязі забезпечити дотримання гігієнічних нормативів на робочих місцях, він повинен забезпечити безпеку для здоров'я людини виконуваних робіт за допомогою комплексу захисних технічних заходів. До них відносяться:
• організаційні, санітарно-гігієнічні заходи; • обмеження у часі впливу шкідливих та небезпечних факторів на працівника; • застосування раціональних режимів праці та відпочинку; • застосування засобів індивідуального захисту (далі – ЗІЗ) та ін.
При цьому працівник має право отримувати достовірну інформацію:
• про умови праці на робочому місці, ступеня їхньої шкідливості; • можливі несприятливі наслідки для здоров'я; • необхідних ЗІЗ; • проведених медико-профілактичних заходах; • встановлення компенсацій за важку роботу зі шкідливими та (або) небезпечними умовами праці.
При визначенні шкідливих речовин у повітрі робочої зони в ході атестації робочих місць за умовами праці з метою зниження впливу шкідливих факторів на працівника повинні враховуватись вимоги ДСТУ ISO 16000-1-2007 «Повітря замкнутих приміщень.
Частина 1. Відбір проб. Загальні положення».
Чинники впливу робочого середовища та трудового процесу можуть бути шкідливими та (або) небезпечними.
Шкідливий чинник робочого середовища – виробничий чинник, вплив якого працівника у певних умов може призвести до захворювання чи негативного впливу здоров'я потомства.
Шкідливими факторами можуть бути:
• температура, вологість та швидкість руху повітря, теплове випромінювання; • неіонізуючі електромагнітні поля та випромінювання; • геомагнітне поле, електростатичне поле; • постійне магнітне поле; • магнітні поля промислової частоти (50 Гц); • електромагнітні поля наробоче місце користувача ПЕОМ (від 5 Гц – 2 кГц і 2–400 кГц); • електромагнітні випромінювання радіочастотного діапазону; • іонізуюче випромінювання; • виробничий шум, ультразвук, інфразвук; • вібрація (локальна, загальна); • аерозолі переважно фіброгенної дії (АПФД) – пилу, що містить природні (азбести, цеоліти) та штучні (скляні, керамічні та ін.) мінеральні волокна; • світлове середовище – природне (КЕО, відсутність або недостатність), штучне (недостатня освітленість, коефіцієнт пульсації освітленості, надмірна яскравість, висока нерівномірність розподілу яскравості, пряма і відображена сліпуча блискітність), в т. ч. лазерне та ультрафіолетове, ; • аероіонний склад повітря – позитивні чи негативні заряджені частинки повітря (аероіони);
• мікроорганізми-продуценти; • живі клітини та суперечки, що містяться в бактеріальних препаратах; • патогенні мікроорганізми – збудники інфекційних захворювань;
в) хімічні – речовини, суміші, у т. ч. біологічної природи (антибіотики, вітаміни, гормони, ферменти та ін.).
Для визначення шкідливих речовин повітря робочої зони використовують різні методи хімічного аналізу. При цьому застосовуються стаціонарні та переносні газоаналізатори – прилади, що дозволяють контролювати склад газової суміші як на робочому місці виробництва, так і в стаціонарних умовах лабораторії.
Для аналізу повітряного середовища у виробничих приміщеннях найбільший інтерес становлять автоматичні прилади, що безперервно реєструють концентрації аналізованого компонента протягом технологічного циклу (робочого часу). Прилади повинні бути забезпечені сигнальним пристроєм, який спрацьовує зі збільшенням гранично допустимої концентрації(ГДК) у повітрі робочої зони.
Широке застосування знайшли прилади, за допомогою яких можна швидко безпосередньо у виробничому приміщенні визначати концентрації шкідливих речовин на робочому місці та за необхідності провести моніторинг навколишнього середовища: типу «ГАНГ», що випускаються НВО «Прилад», а також прилади, розроблені фірмою ТОВ НВО «ЕКО -ІНТЕХ», зареєстровані у Державному реєстрі засобів вимірювань РФ.
До них відносяться сучасні універсальні газоаналізатори типу:
•MRU VARIO PLUS –вимірюють концентрацію О2, СО2, NO2, SO2, H2S, CxHx та ін; •MRU SWG 200/SWG 300 – стаціонарні системи моніторингу; •ЕЛАН – для визначення шкідливих речовин у повітрі робочої зони; •ФГХ-1 – портативний газовий хроматограф, призначений визначення концентрації шкідливих речовин у повітрі та його автоматичної ідентифікації.
Програмне забезпечення ФГХ-1 дозволяє проводити аналіз результатів в автоматичному режимі, працювати з хроматограмою, яка відтворюється на екрані комп'ютера. Застосовуються також прилади імпортного виробництва: газоаналізатори типу Multiwarn, Pacc та газовий монітор 1302 фірми Bruel & Kjer.
Достовірність результатів аналізу шкідливих речовин у повітрі робочої зони залежить від дотримання процедури відбору проб та виконання вимірювань відповідно до вимог нормативної документації та ДСТУ ISO 16000-1-2007.
При цьому, як правило, використовуються два підходи:
• у повітрі робочої зони відбираються проби, а подальший аналіз виконується у лабораторії; • відбір та аналіз проб виконуються у робочій зоні з використанням засобів вимірювань (газоаналізаторів) шкідливих (забруднюючих) речовин з безпосереднім відліком показань.
Лабораторії, що виконують відбір та аналіз шкідливих речовин уповітрі робочої зони приміщень повинні суворо дотримуватися технологічного процесу в даному виробництві. Концентрація будь-якої шкідливої речовини може безперервно змінюватись в залежності від інтенсивності джерела, кратності повітрообміну, зовнішніх та внутрішніх кліматичних умов, хімічних реакцій та можливості осідання проби, що створює умови для отримання недостовірних результатів аналізу.
Особливу увагу необхідно приділяти джерелу шкідливих (забруднюючих) речовин на робочому місці, що впливає на працівника. Методики, призначені для застосування на відкритому повітрі, можна використовувати для відбору проб повітря на робочому місці у замкнутих приміщеннях за умови, що засоби вимірювання відповідають меті вимірювання (випробування).
При оцінці результатів вимірювання важливо враховувати зміну концентрації шкідливих речовин повітря робочої зони залежно від стадії технологічного процесу часу. Засоби вимірювання (газоаналізатори) мають різну роздільну здатність за часом, що впливає на результати визначення вмісту шкідливих речовин у повітрі робочої зони.
Приладова портативна база лабораторії на відміну від стаціонарної надає можливість проведення аналізу як безпосередньо на робочому місці, так і в умовах лабораторії. Проте й у разі іноді виникають ситуації, коли потрібно транспортувати чи зберегти пробу протягом деякого періоду часу. Зберігання проби залишається однією з найважливіших проблем у визначенні концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони.
Статистика показує, що неправильне зберігання проби або недосконалість пробовідбірника (до уваги не бралися гумові футбольні камери, оскільки це найнижчий рівень роботи аналітика) є джереломпонад 45% помилок під час проведення аналізів. У зв'язку з цим були проведені експерименти щодо визначення того, які методи зберігання проб є оптимальними, а також протягом якого часу вони гарантують прийнятні достовірні результати.
Для отримання достовірних результатів аналізу проби повітря відбиралися до спеціалізованих п'ятилітрових пробовідбірних пакетів фірми «Брюль і К'єр». Промарковані пакети доставлялися до лабораторії для досліджень. При цьому використовувався практичний матеріал за умовами праці акредитованих лабораторій Москви, які застосовували різні пробовідбірники:
• скляна газова піпетка об'ємом 3 дм3; • шприц скляний об'ємом 50 см3; • шприц пластмасовий; • пакет звичайний фторопластовий (харчовий); • пакет фірми SKC (США) об'ємом від 3 до 5 л.
На рис. 1 представлена залежність зміни концентрації шкідливих речовин повітря робочої зони від часу зберігання в пробовідбірнику – скляній газовій піпетці.
У дослідах було досліджено пробу, що складається з кількох компонентів, введених у газову піпетку по 1 мкл кожного.
На рис. 1а відображено зміну концентрації протягом 3 годин; на рис. 1б - 30 год. Концентрації аналізованих речовин зменшуються з різними швидкостями, що говорить про їх адсорбційно-десорбційні властивості.
На графіках відзначені середні концентрації, обчислені за п'ятьма вимірами. При підготовці повітряних сумішей перед кожним аналізом камера промивалася чистим повітрям і вихідна суміш створювалася заново. Похибка одного виміру не перевищує 5% від середнього арифметичного значення концентрацій.
На графіках похибки не зазначено, з метою збереження їхньої розбірливості. Показник відтворюваності становить 9%. З рис. 1б видно, що через 30 год післяВідбору проби концентрації всіх речовин зменшилися більш ніж на 25%.
Так, концентрація ацетону змінилася менше за всіх інших, але навіть вона склала 70% від вихідного значення, а концентрація ксилолів впала до 28%. Потім було проведено аналогічний експеримент, але вже з підігрівом газової піпетки.
На рис. 1в видно, що на 25-й годині спостереження концентрації всіх речовин мають пік зростання. Цей пік на тлі монотонного зменшення концентрації можна пояснити збільшенням десорбції частинок з поверхні пробовідбірника через збільшення температури.
* Тут і далі визначалася відносна концентрація - відношення концентрації речовини в пробі через певний часовий інтервал до початкової.
Мал. 1: 1 – гексан; 2 – ацетон; 3 – етилацетат; 4 – ізобутанол; 5 – бензол; 6 – бутанол; 7 – толуол; 8 – бутилацетат; 9 - o-ксилол; 10 - n-, m-ксилол
Далі було досліджено поведінку проби у скляному шприці (рис. 2). На рис. 2а зображено зміну концентрації компонентів проби при початковій концентрації в діапазоні 4,5-6 мг/м3. Протягом 2 год концентрація всіх аналізованих речовин упала лише на 25%.
На рис. 2б зображені результати аналізу тих самих речовин, але з початковою концентрацією 230-300 мг/м3, тобто в 50 разів більше. Вони показують, що концентрація компонентів суміші падає більш різко і через 2 години вже у небагатьох з них вона склала 25% від початкової.
Мал. 2: 1 – гексан; 2 – ацетон; 3 – етилацетат; 4 – бензол; 5 – трихлоретилен; 6 – толуол; 7 – o-ксилол; 8 - n-, m-ксилол; 9 – бутилацетат
На рис. 3 показано зміну концентрації компонентів суміші в пробі від часу пластмасовому шприці при початковій 4,5–6 мг/м3. Видно, що вже за годину лишев деяких речовин концентрація збереглася лише на рівні понад 75% від початкової.
Аналогічні результати (рис. 4) дав експеримент із звичайним поліетиленовим пакетом, до якого був герметично прикріплений фторопластовий шланг з пробкою, що щільно закривається. Характер падіння концентрацій і порядок речовин за швидкістю зменшення дуже схожі з випадком пластмасового шприца.
Мал. 4: 1 – ізобутанол; 2 – ацетон; 3 – гексан; 4 – етилацетат; 5 – бутанол; 6 – бензол; 7 - n-, m-ксилол; 8 – бутилацетат; 9 – толуол
Результати досліджень поведінки проби у пробовідбірнику фірми SKC (США) наведено на рис. 5.
Мал. 5: 1 – гексан; 2 – етилацетат; 3 – бензол; 4 – бутилацетат; 5 – трихлоретилен; 6 – толуол; 7 – бутанол; 8 – o-ксилол; 9 - n-, m-ксилол; 10 - ізобутанол; 11 – ацетон
Видно, що протягом 65 год концентрація жодного компонента не втратила більше 25% вихідного значення. На основі результатів цих досліджень можна зробити такі висновки.
Збереження проби дуже залежить від типу використовуваного пробовідбірника. Цей факт необхідно враховувати під час аналізу:
• для короткочасного зберігання проби (від 5 до 15 год) цілком підходять прості у виконанні та недорогі скляні пробовідбірники різних обсягів; • для тривалого зберігання – пакети фірми SKC, у яких проба може зберігатися до 70 год.
Результати цих досліджень використані розробки методів відбору шкідливих речовин. Також з урахуванням їх відредаговані атестовані методики виконання вимірювань.