Пример определения среднесменных концентраций вредных веществ в воздухе рабочий зоны расчетным методом и методом вероятностной обработки
Исходные данные: технологический процесс на исследуемом участке предприятия подразделяется на 4 этапа. Продолжительность смены -8 ч. Продолжительность этапов технологического процесса составляла 70, 193, 150 и 67 мин соответственно. Отбор проб воздуха производился в течение двух смен. В первую смену было отобрано 3 пробы на первом этапе, 2 пробы - на втором, 2 - на третьем и 1 - на четвёртом. Во вторую смену было отобрано по 2 пробы на каждом этапе.
Для расчета среднесменной концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны методом вероятностной обработки результаты отбора по всем сменам, вносим в табл. 10.1. Описание операций технологического процесса, их длительность, длительность отбора каждой пробы и соответствующие им концентрации вносят в табл. 10.2. Результаты измерений концентраций вещества в порядке возрастания вносим в графу 2, а в графе 3 отмечают соответствующую ей длительность отбора пробы. Время отбора всех проб суммируется и принимается за 100 %.
Определяем долю времени отбора каждой пробы (%) в общей длительности отбора всех проб (Σt), принятой за 100 %.
Определяем накопленную частоту путем последовательного суммирования времени каждой пробы, указанной в графе 4, которая в сумме должна составить 100 %. (графа 5).
На логарифмически вероятностную сетку (см. рис.10.1) наносим значения концентраций (по оси абсцисс) и соответствующие им накопленные частоты (по оси ординат) в процентах. Через нанесенные точки проводится прямая. Определяем значение медианы (Me) по пересечению интегральной прямой с 50 % значением вероятности.
По той же номограмме определяем значение x84 или x16, которые соответствуют 84 или 16 % вероятности накопленных частот (оси ординат). Рассчитываем стандартное геометрическое отклонение σg, характеризующее пределы колебаний концентраций:
σg=(42,1/15+15/5,4)/2=2,8
Значение среднесменной концентрации рассчитываем по формуле:
Ln(Kcc)=ln(15)+0,5*(ln 2,8)2=3,24 Ксс=ехр(3,24)=25,5
Значения максимальных концентраций соответствуют значениям 95 накопленных частот при 8-часовой продолжительности рабочей смены.
Таким образом, машинист цеха по производству бетонных изделий Петров А. И. подвергается воздействию пыли цемента, среднесменная концентрация которой составляет 25,5 мг/м, что в 4,25 раза выше ПДК.
Табл. 10.1. Результаты отбора проб воздуха для определения среднесменных концентраций
Ф.,И.,О. Петров А.И.
Профессия машинист
Предприятие ЖБИ
Цех, производство Цех №3. производство бетонных изделий
Наименование вещества пыль цемента
| № п/п | Наименование операции (этапа) производственного процесса | Длительность операции (этапа) производственного процесса, мин | Длительность отбора пробы, мин | Концентрация вещества, мг/м |
| 1 |
Этап 1 |
70 | 10 | 40,5 |
| 2 | 7 | 59,5 | ||
| 3 | 5 | 173,3 | ||
| 4 | 10 | 110,6 | ||
| 5 | 5 | 121,1 | ||
| 6 |
Этап 2 |
193 | 21 | 18,8 |
| 7 | 38 | 17,8 | ||
| 8 | 13 | 29,9 | ||
| 9 | 15 | 20,0 | ||
| 10 |
Этап 3 |
150 | 10 | 39,4 |
| 11 | 30 | 14,2 | ||
| 12 | 11 | 23,7 | ||
| 13 |
Этап 4 |
67 | 10 | 23,3 |
| 14 | 15 | 21,5 | ||
| 15 | 16 | 11,8 | ||
| 16 | 40 | 4,0 |
Табл.10.2 Расчет среднесменной концентрации
| № п/п | Концентрация в порядке ранжирования, мг/м | Длительность отбора пробы, t, мин | Длительность отбора пробы, % от Σt | Накопленная частота, % | Статистические показатели и их значения |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | 4,0 11,8 14,2 17,8 18,8 20,0 21,5 23,3 23,7 29,9 39,4 40,5 59,5 110,6 121,1 173,3 | 40 16 30 38 21 15 15 10 11 13 10 10 7 10 5 5 | 15,6 6,3 11,7 14,8 8,2 5,9 5,8 3,9 4,3 5,1 3,9 3,9 2,7 3,9 1,9 2,0 | 15,6 21,9 33,6 48,4 56,6 62,5 68,3 72,2 76,5 81,6 85,5 89,4 92,1 96,0 97,9 99,9 | Среднесменная концентрация Ксс = 25,5 мг/м3 Макс. концентрация Кмакс= 105 мг/м3 Мин. концентрация Кмин = 4,0 мг/м3 Медиана Me = 15,0 Стандартное геометрическое отклонение, σg=2,8 |
| Σ | 256 | 100 | 99,9 |
2. Для определения среднесменной концентрации расчетным методом заполняем табл. 10.3.
Рассчитываем средние концентрации для каждой операции (K01 - К04):
Табл. 10.3. Определение среднесменной концентрации расчетным методом
Ф.,И.,О. Петров А.И.
Профессия машинист
Предприятие ЖБИ
Цех, производство Цех №3. производство бетонных изделий
Наименование вещества пыль цемента
| Наименование и краткое описание этапа производственного процесса (операции) | Длительность операции (этапа производственного процесса), Т, мин | Длительность отбора разовой пробы, t, мин | Концентрация вещества в пробе, К, мг/м3 | Произведение концентрации на время, Kt | Средняя концентрация за операцию, Ко, мг/м3 | Статистические показатели, характеризующие процесс пылевыделения за смену |
| Этап 1 | 70 | 10 | 40,5 | 405,0 | 91,9 | Среднесменная концентрация Ксс = 27,9 мг/м3 Минимальная концентрация в течение смены Кмин = 4,0 мг/м3 Максимальная концентрация в течение смены Kмакс = 173,3 мг/м3
Медиана Me =18,4
Стандартное геометрическое отклонение σg = 2,6 |
| 7 | 59,5 | 416,5 | ||||
| 5 | 173,3 | 866,5 | ||||
| 10 | 110,6 | 1106,0 | ||||
| 5 | 121,1 | 605,5 | ||||
| Этап 2 | 193 | 21 | 18,8 | 394,8 | 20,2 | |
| 38 | 17,8 | 676,4 | ||||
| 13 | 29,9 | 388,7 | ||||
| 15 | 20,0 | 300,0 | ||||
| Этап З | 150 | 10 | 39,4 | 394,0 | 21,5 | |
| 30 | 14,2 | 426,0 | ||||
| 11 | 23,7 | 260,7 | ||||
| Этап 4 | 67 | 10 | 23,3 | 233,0 | 9,5 | |
| 15 | 21,5 | 322,5 | ||||
| 16 | 11,8 | 188,8 | ||||
| 40 | 4,0 | 160,0 |
Задание. Рассчитать среднесменную концентрацию бенз(а)пирена, образующегося в процессе электролиза в цехе методом вероятностной обработки при следующих условиях: технологический процесс включает 4 этапа и протекает в течение рабочей смены 7 часов: 1-й этап – открытие ванны (30 минут), этап 2 – смена анодных штырей (50 минут), этап 3 – укрытие ванн (30 минут), этап 4 – рабочий процесс. На каждом этапе отобраны и проанализированы по 3 пробы со следующими результатами:
Этап 1 – 100, 80, 120 нг/м3,
Этап 2 – 200, 180, 250 нг/м3,
Этап 3 – 170, 190, 150 нг/м3,
Этап 4 – 80, 100, 120 нг/м3.
Контрольные вопросы.