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1、1,第二章 粉尘检测与管理,2,一、粉尘检测与粉尘管理 1、粉尘检测目的 了解粉尘的危害情况 正确评价作业地点的劳动卫生条件 为制定防尘措施、选择除尘设备、验证防尘措施和防尘系统的防尘效果等提供指导和参考,3,2、粉尘检测的基本要求 粉尘测定是一项技术性较强的工作，其测定结果具有一定的法律意义，必须依照国家及相关管理部门制定的技术标准操作。具体地说，粉尘测定必须符合以下基本要求：,4,1）准确性 最基本的要求，测尘结果必须真实反映粉尘情况。目前，我国粉尘测定方法、仪器和操作标准必须严格按照相关规定规范进行。 粉尘浓度的检测按GBZ159-2004工作场所空气中有害物质监测采样规范和GBZ/T1
2、92-2007工作场所空气中粉尘测定规定的方法进行采样测定。 煤炭工业部煤矿测尘规定、煤矿粉尘预防措施及条例、煤矿井下粉尘综合防治技术规范,5,2）代表性 作业地点的产尘，因时因地而变；实际测定需要通过尽可能多的测定次数，根据尘源特点选择适当的测定方法和测尘仪器，以便获得有代表的测定结果。 采样地点、采样时间、采样次数,6,3、粉尘管理相关规定 如煤矿粉尘浓度应当符合煤矿安全规程的规定（2010年新修订），如表21。,7,职业接触限值 最高容许浓度（MAC）： 指工作地点在一个工作日内，任何时间均不应超过的有害物质的浓度。 急性作用大、刺激作用强和危害性较大的危害物质而制定的。（毒性粉尘、一些
3、添加剂、化学剂等）,8,时间加权平均浓度（PC-TWA）： 指以时间为权数规定的8h工作日的平均容许浓度接触水平。 对劳动者一个工班的职业危害监测，掌握职业危害情况，要求采集有代表性的样品，按8h工作日内各个接触持续时间与其响应浓度的乘积之和除以8，得出8h的时间加权平均浓度。 PC-TWA(hiCi)/8,9,测定方法有两种： 一种为应用个体采样器采样所得到的浓度值，主要适用于评价个体劳动者接触的状况； 另一种为工作场所定点采样（区域采样），主要适用于工作环境卫生状况的评价。,10,短时间接触容许浓度（PC-STEL）： 指一个工作日内，任何一次接触都不得超过15min时间加权平均的容许接触
4、水平。 对浓度变化较大的工作地点，进行监督评价，一般采用一个工作班分时段采样，每个样品采集时间为15min。该职业接触限值的容许浓度为该粉尘时间加权平均浓度的接触上限值。,11,2）新工人入矿（厂）前，必须由取得相应资格的职业卫生机构进行身体健康检查，接尘工人必须拍胸大片，建立健康档案。有禁忌者不得从事井下作业或有尘毒危害的作业。,12,3）接触粉尘、毒物及有害物理因素等作业的人员应定期进行健康检查。对检查出的职业病患者，用人单位必须按国家规定到取得相应资格的职业卫生机构给予治疗、疗养和调离有害作业岗位，并按国家规定做好健康监护及职业病报告工作。,13,查体时间间隔必须符合下列要求： （一）对
5、在岗接触粉尘作业工人，岩石掘进工种每23年拍片检查1次；混合工种每34年拍片检查1次；纯采煤工种每45年拍片检查1次。 （二）对离岗工人必须进行离岗的职业性健康检查。 （三）对接触毒物、放射线的人员每年检查1次。,14,期尘肺患者每年复查1次。 有下列病症之一的，不得从事接尘作业： （一）活动性肺结核病及肺外结核病。 （二）严重的上呼吸道或支气管疾病。 （三）显著影响肺功能的肺脏或胸膜病变。 （四）心、血管器质性疾病。 （五）经医疗鉴定，不适于从事粉尘作业的其他疾病。,15,二、粉尘浓度的测定 1、测定目的 1）检验作业地点的粉尘浓度是否达到国家卫生标准。 2）了解各种不同生产环节的产尘状况与
6、粉尘分布状况，为局部防尘措施提供参考。 3）评价各种防尘措施的效果。,16,2、测定方法 计数浓度（颗cm3）和质量浓度（mgm3）。 我国采用质量浓度表示法。 粉尘浓度的测定方法有滤膜质量测尘法和光电直读测尘法，其中滤膜测尘为基本方法。,17,1）滤膜质量法测尘 原理：使一定体积的含尘空气，在电动抽气机或薄膜泵的作用下，通过已知质量的滤膜，粉尘被阻留在滤膜上；然后，根据采样后滤膜上粉尘的质量和采气量，计算出单位体积空气中粉尘的质量（mgm3）。,18,（1）采样器材 主要包括滤膜、采样头、抽气装置和流量计等,如图2-2。,19,20,滤膜 是用超细合成纤维加工的网状薄膜，孔隙细小，有明显的负
7、电荷和憎水性，耐酸碱腐蚀，阻尘率高，阻力小，质量轻。 用于测定粉尘的分散度。滤膜有75mm和40mm直径的两种规格，分别用于粉尘浓度大于200mgm3和低浓度的场合。,21,采样头（图2-4） 由漏斗和滤膜两部分组成。测定前，将称重后的滤膜装于滤膜夹上，放入滤膜盒内。采样时取出滤膜夹安放于采样漏斗内。,22,23,抽气装置 抽气装置有两类： 一类是由微电机和薄膜泵组成的抽气系统； 另一类是由压气源和引射器组成的抽气系统（目前基本被淘汰）。,24,流量计 常用转子流量计，其流量范围q1540Lmin。流量计流量的调节由针形阀控制。,25,采样器的种类又分为全尘浓度采样器，呼尘浓度采样器和两极计重
8、粉尘采样器。 （一）全尘浓度采样器 将一定体积的含尘空气通过采样头，全部大小不同的粉尘粒子被阻留于夹在采样头内的滤膜表面，根据滤膜的增重和通过采样头的空气体积，计算出空气中的粉尘浓度。,26,（二）呼吸性粉尘采样器 呼尘采样器的设计，按照分离过滤原理不同，在采样头部加设不同的前置装置（也成为陶析器）。按分离原理不同，陶析器有三种类型。,27,（1）平板陶析器，按重力沉降原理设计。 重力沉降原理：固体颗粒在同一水平速度运动的同时做向下的沉降运动，由于密度不同，沉降速度不同，密度大的先沉降，密度小的后沉降，使之分离。是从气流中分离出尘粒的最简单方法，但需要的时间比较长，占用面积比较多，只有颗粒较大
9、，气速较小时，重力沉降的作用才较明显。如果粉尘密度差小，粘度大，则难以分离。,28,（2）离心陶析器，按离心分离原理设计。 离心分离原理：混合液在高速旋转的转鼓内，具有不同密度的多组份在离心力的作用下成圆环状，密度最大的固体颗粒向外运动积聚在转鼓的周壁，密度小的液体在最内层，由于转鼓高速旋转产生的离心力远远大于重力，因此离心分离只需较短的时间即能获得重力沉降的效果。,29,（3）冲击分离器，按惯性冲击原理设计。 惯性分离器：又称动量分离器，是利用夹带于气流中的颗粒或液滴的惯性而实现分离的。在气体流动的路径上设置障碍物，气流绕过障碍物时发生突然的转折，颗粒或液滴便撞击在障碍物上被扑集下来。,30
10、,惯性分离器与旋风分离器的道理相近，颗粒的惯性愈大，气流转折的曲率半径愈小，则其效率愈高。所以，颗粒的密度及直径愈大，则愈易分离；适当增大气流速度及减小转折处的曲率半径也有助于提高效率。一般说来，惯性分离器的效率比降尘室的略高，能有效地扑集粉尘，阻力为1001000PA，可作为预除尘器使用。 分离器内也可充填疏松的纤维状物质以代替刚性档板。在此情况下，沉降作用、惯性作用及过滤作用都产生一定的分离效果。若以粘性液体润湿填充物，则分离效率还可提高。蒸发器及塔器顶部的折流式除沫器、冲击式除沫器等等，也是惯性分离器的常见形式。,31,（三）两级计重粉尘采样器，也是按惯性冲击原理设计的。,32,（2）测
11、定工作,作业场所测点选择及布置 准备滤膜 A.干燥：首先将待用滤膜放在干燥皿内干燥。 B.编号记录初重（称重）：用镊子将滤膜两面的衬纸取下，用感量为10-4g的分析天平称重，并进行编号记录初重； C.装滤膜：将滤膜装入滤膜夹，直径40mm的滤膜平铺夹牢，直径75mm的折成漏斗形夹牢，装好后放入滤膜盒内备用。,33,采样 采样位置：在作业点下风侧风流较稳定区域选取；采样点位于工人呼吸带高度，距底板约1.5m左右；采样头方向应迎向风流。 采样开始时间：连续产尘点应在作业开始后20min采样；阵发性产尘，与工人操作同时进行。,34,采样流量和时间：应使所采粉尘量不小于1mg，对于小号滤膜不大于20m
12、g，一般采样流量为1030L/min，采样时间应不少于20min，但要视被测点的粉尘浓度而定。,35,（3）粉尘浓度计算和统计分析,称重 采样后的滤膜连同夹具一起放在干燥皿中，称重时取出，受尘面朝上，用镊子取下滤膜，向内对折23次，用原先称重的天平称重。如因采样点水雾大，滤膜表面有小水珠，必须先干燥30min，直至前后次重量差不大于0.2mg为止，作为恒量。,36,计算： 按下式计算粉尘浓度，取值到小数后一位即可。 Cm=m/(Qt)1000 式中， Cm空气中的粉尘浓度，mgm3； m滤膜的增量，mg； m=m2 - m1 m2、m1分别为采样前后的滤膜质量，mg t采样持续时间，min；
13、Q采样时的流量，Lmin。,37,统计分析： 应记录现场生产条件、作业装备、通风参数及采用的防尘措施等情况，逐月将测定结果统计分析，并上报有关单位。,38,2）光电直读法测尘,采用光电测尘仪器直接测定粉尘浓度。 优点： （1）它省去了滤膜计重法测尘时的采样、称重及计算等繁多的操作程序； （2）轻便、操作简单、使用方便、直接读数。 为测尘技术的发展方向。,39,缺点： 测定精度低、误差大，部分测定仪器尚未解决防爆问题。 目前煤矿常用的光电直读式测尘仪主要有： ACG-1型光电煤尘仪（测定全尘） AQH系列呼吸性粉尘测定仪。,40,光电法（光吸收法）测尘仪的测尘原理 当开启仪器时，光源发光，经凸镜
14、变成近平行光束，透过滤纸照射到硅光电池上，微安表将显示光电流。,41,当薄膜泵抽取一定体积的含尘空气时，含有粉尘的空气通过滤纸，粉尘被阻留在滤纸上，经过滤纸照射到硅光电池上的照度就减弱，微安表上指示出的光电流就变小。通过试验找出粉尘浓度变化与光电流变化的关系，即可直接从微安表上读出粉尘浓度来。,42,3、测尘采样位置及方法的确定,1）采样位置 测尘点（或采样位置）的选择，由测尘目的确定。 （1）如果测定的目的是了解工人接触粉尘情况，测尘点应选择在接尘人员经常活动的范围内，高度一般位于工人呼吸带，即离底板1.5m左右。,43,（2）如果测定的目的是了解某一尘源的影响范围，则应根据尘源的特点，在其
15、不同方向、不同距离布置固定测尘点或（及）移动测尘点。移动测尘点可布置成与尘源同步移动的或直接将测尘仪（或采样器）设于移动设备上。,44,（3）如果测定的目的是评价某一防尘措施或除尘装置的除尘效果，则应分别在采用和不采用该措施或装置的情况下，对操作点和呼吸带进行实测对比。当有风流影响时，一般应选择在尘源的下风侧或回风侧布置侧点。,45,2）采样方法 粉尘浓度的采样方法，从测定目的方面，可以分成个体采样方法和区域采样方法两种。 个体采样方法：以工人每个工班实际的接触浓度来评价粉尘的危害程度。 优点：便于从劳动卫生学的角度来评价工人受尘害的状况。 缺点：评价治理措施的优劣存在一些不足。,46,区域采
16、样方法：能够比较客观地评价作业场所的粉尘浓度状况，从而反映出治理措施的效果如何，但直接拿它来进行劳动卫生学评价尚存在一定的距离。 两种方法各有利弊。因此，在评价作业环境粉尘浓度，必须根据测定目的，选择测定方法。,47,48,三 呼吸性粉尘采样效率曲线及其应用,1952年，英国医学研究会（ BMRC ）经过长期研究提出了呼吸性粉尘的定义即进入肺泡的粉尘。并与美国国家工业卫生工作者协会（ ACGIH ）一起，将监察粉尘的仪器对粒径分离后的阻留率定为： 当粒子的空气动力学直径从 2 m 增大到 7 10 m 时，阻留率从 100% 降到 0 ，并绘出了标准采样曲线。 关于呼吸性粉尘的定义和标准采样曲线于 1959 年在南非约翰内斯堡召开的国际尘肺会议上得到公认。这就是著名的 BMRC 和 ACGIM 曲线如图所示。,49,50,51,粉尘的粒径怎样测量呢？ 美国 TSI 公司研制出一种仪器，即 APS-33 系统标准球形粒子发生器。 它的工作原理是测量粉尘颗粒与空气在薄壁孔穿过的速度差（粉尘颗粒由于粒径远远大于空气分子故惯性较大，速度滞后于空气）来测量粉尘粒
