煤矿企业职业卫生现场检测规范.ppt

煤矿企业职业卫生现场检测规范 重庆渝中朕尔职业医学研究院何玉兰 劳动生产在给人类创造物质财富的同时 都会有职业性有害因素产生 给劳动者健康带来危害 煤炭生产行业也不例外 为了评价劳动环境空气污染程度和卫生质量 鉴定劳动防护措施的效果 估计劳动者接触有害物质的水平和剂量 预防职业病 保护劳动者身体健康 必须对生产场所空气进行理化分析 一 煤矿作业职业危害因素的种类及职业卫生标准二 粉尘的测定三 有害气体测定四 有毒物质的测定五 物理因素测定 一 煤矿作业职业危害因素的种类及职业卫生标准 一 煤矿作业职业危害因素的种类国家安全生产监督管理局颁布的 煤矿安全规程 中明确了煤矿生产过程中主要的职业危害因素有 粉尘 一氧化碳 二氧化碳 二氧化硫 氮氧化物等有害气体 三硝基甲苯 铅 汞 苯等有害物质 噪声 振动 高温 高湿等物理因素 二 职业卫生标准 职业卫生标准是以保护劳动者健康为目的的卫生标准 是制定职业病防治法的基础 同时也是职业卫生监督和管理的法定依据 评价工作场所职业危害因素的水平和剂量的依据是 工作场所有害因素职业接触限值 GBZ2 1 2007 职业接触限值是职业性有害因素的接触限制量值 指劳动者在职业活动中长期反复接触对机体不引起急性或慢性有害健康影响的容许接触水平 化学因素的职业接触限值可分为时间加权平均容许浓度 最高容许浓度和短时间接触容许浓度三类 时间加权平均容许浓度PC TWA 指以时间为权数规定的8h工作日的平均容许接触水平 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毒化学物质的浓度 短时间接触容许浓度 PC STEL 指一个工作日内 任何一次接触不得超过的15min时间加权平均的容许接触水平 超限倍数指对未制定PC STEL的化学有害因素 在符合8h时间加权平均容许浓度的情况下 任何一次短时间 15min 接触的浓度均不应超过的PC TWA的倍数值 二 粉尘的测定 一 粉尘测定的卫生学意义粉尘是煤矿生产现场职业危害中最主要的有害因素之一 在煤矿的生产过程中采掘 锚喷 装运 选煤等工序 均可产生大量的粉尘 工人长期在高煤尘浓度的环境中作业吸入大量的粉尘 特别是呼吸性粉尘 空气动力学直径小于5微米 可引起尘肺 严重危害工人的身体健康 为了评价作业场所煤尘的危害 加强防尘措施的科学管理 保护劳动者的身体健康 必须对作业场所空气中的粉尘特别是呼吸性粉尘进行检测 煤尘及其危害 我国每年14万人死于尘肺 粉尘测定的标准检验方法有 GB16248 1996 作业场所空气中呼吸性煤尘卫生标准 GB16225 1996 车间空气中呼吸性矽尘卫生标准 AQ4204 2008 作业场所空气中呼吸性煤尘接触浓度管理标准 AQ4205 2008 矿山个体呼吸性粉尘测定方法 等 粉尘的测定包括粉尘的量和质两方面的测定 粉尘总浓度 呼吸性粉尘浓度测定是反映粉尘质量 重量 或数量的指标 粉尘的分散度 粉尘中游离二氧化硅含量测定是反映粉尘性质的指标 粉尘浓度是指单位体积空气中所含粉尘的量 重量 或数量 粉尘的浓度与其对人体危害的程度成正比 同一种粉尘 其在空气中的浓度愈高 接触的时间愈长 吸入量愈多 对人体的危害越大 另外 粉尘的分散度越高 粒径越小沉降速度越慢 被人体吸入的机会越多 粉尘中游离二氧化硅含量越高 致肺部纤维化作用愈强 危害愈大 所以对粉尘进行卫生学评价时 常要进行总粉尘浓度测定 呼吸性粉尘浓度测定 粉尘分散度测定和粉尘中游离二氧化硅的测定 二 总粉尘浓度测定 滤膜重量测尘法 原理 用已知质量的滤膜采集一定体积的含尘空气 将粉尘粒子阻留在滤膜上 根据采样后滤膜的增重和采气体积 计算出空气中粉尘的浓度 mg m3 器材准备 粉尘采样器防爆型 产品检验合格 测尘滤膜直径40mm或75mm的过氯乙烯纤维滤膜 滤膜特点 阻尘率高 阻力小 荷电性 憎水性强 不耐高温 分析天平感量不低于0 0001g 粉尘采样器及采样滤膜 样品采集 1 滤膜的准备2 现场采样3 称量及计算 1 滤膜的准备用镊子取下滤膜的衬纸 将滤膜放在分析天平上称重 W1 并将滤膜的编号和重量记录在衬纸上 将已称重的滤膜装入滤膜夹中 装好的滤膜不得有皱褶 漏缝 2 现场采样 在现场选择好采样地点 将粉尘采样器固定在测尘点 将装有未称重滤膜的滤膜夹装入采样器的采样头中旋紧 开动采样器并调节至所需的流量 用40mm滤膜时采样流量一般为15 30升 分 用75mm的漏斗状滤膜时可适当加大流量 但不能超过80升 分 并检查有无漏气 然后关停采样器 将已称重的滤膜夹换入采样器的采样头 启动采样器开始采样 同时立即记录采样的起始时间 估计滤膜上粉尘的增重在1 20mg时 直径75mm的漏斗状滤膜粉尘增量不受此限 停止采样 取下滤膜夹 在清洁的场所用镊子取出滤膜 将受尘面向内折叠几次后 用衬纸包好 贮于采样盒中 带回实验室 记录现场气温和气压 一般要求同时采集两个平行样品 3 称量及计算用镊子取出采样后滤膜 放在分析天平上称量 记录质量 W2 按下式计算总粉尘浓度 式中 C为空气中粉尘的浓度 mg m3 W1 W2分别为采样前 后滤膜的质量 mg V0为换算成标准状态下的采气体积 L 说明 1 滤膜不耐高温 在现场温度在55 以上时 则不宜使用 此时应改用玻璃纤维滤膜 2 由于滤膜具有憎水性 采样后的滤膜一般情况下不需要干燥 可直接称重 但若空气相对湿度在90 以上或发现滤膜上有水雾时 应将滤膜置于干燥器内干燥2小时后称重 再干燥半小时称重一次 直到相邻两次称重结果之差小于0 1mg时 取其最小值 3 由于采样是在不同气象条件下进行的 而气体的体积又随气温和气压不同而变化 为了便于比较测定的结果 须将所采集空气的体积换算成标准状态下的体积后 再计算空气中有害物质的浓度 标准状态下的体积见下页 4 井下采样必须用防爆型采样器 标准状态下的体积是指20 大气压101 325kPa下采集的空气体积 根据采样气体的体积与温度 气压的关系 按下式可换算出标准状态下的体积 VO 式中 V0为标准状态下的采气体积 L Vt为采样地点气温为t 大气压为P时所采空气的体积 L P采样点的大气压 kPa t为采样点的气温 三 呼吸性粉尘的测定 原理 呼吸性粉尘浓度测定的原理是使一定体积的含尘空气 通过分级的预分离器 将呼吸性粉尘阻留在已知重量的滤膜上 然后根据采样后滤膜增加的重量和采气体积 计算出单位体积空气中呼吸性粉尘的重量 mg m3 从测定原理可看出 呼吸性粉尘浓度测定除了使含尘空气先通过粉尘分级预分离器这一步骤外 其余与滤膜重量测尘法几乎一致 所以 该法除所需的采样器是呼吸性粉尘采样器外 其余的器材准备 现场采样 样品称重等操作步骤以及浓度计算 与滤膜重量测尘法也几乎完全相同 但需要指出的是 该法所用的采样器 必须是经过国家技术监督局指定的或委托的单位检验合格的呼吸性粉尘采样器 采样头对粉尘粒子的分离性能应符合国家呼吸性粉尘标准提出的要求 另外 本方法是测定呼吸性粉尘的基本方法 如果使用其他仪器或方法测定呼吸性粉尘浓度时 其呼吸性粉尘采样器的采样性能必须符合本标准方法中提出的要求 四 个体粉尘浓度的测定 将个体粉尘采样器的采样头佩戴在劳动者的呼吸带高度 测定一个工作班 8小时 工人接触粉尘的平均浓度 安装冲击式呼吸性粉尘采样头 T R粉尘采样头 可同时测定总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度 五 粉尘分散度的测定 滤膜溶解涂片法 粉尘分散度是指粉尘颗粒被粉碎的程度 即各种大小不同的尘粒所占的百分比 原理 将采集粉尘样品后的过氯乙烯纤维滤膜溶解于醋酸丁酯或醋酸乙酯有机溶剂中 制成粉尘颗粒的混悬液 并制成涂片标本 然后在显微镜下用目镜测微尺测量粉尘颗粒的直径大小 m 并计算出各直径大小的粉尘所占的百分比 粉尘标本的制备 将采有粉尘的过氯乙烯纤维滤膜放入小烧杯或小试管中 用玻璃滴管或吸管加入有机溶剂溶解滤膜 用玻棒充分搅拌 使之成为均匀的粉尘混悬液 然后用玻璃滴管吸取混悬液一滴于载玻片上 均匀涂布 待自然挥发后即出现一层粉尘薄膜 分散度测量 取下物镜测微尺 换上已制好的粉尘标本 先在低倍镜下找到粉尘粒子 然后换上高倍物镜 并移动标本 使粉尘粒子依次进入目镜测微尺范围 用目镜测微尺逐一测量每颗尘粒的大小 并分组做好记录 算出其所占的百分数 测量中 应选择涂片标本中粉尘分布较均匀的部位进行测量 并遵循遇长径量长径 遇短径量短径 无选择随机测量的原则 每个标本至少测量200个尘粒 以减少误差 用物镜测微尺标定目镜测微尺物镜测微尺是一标准尺 总长1mm 100等分刻度 每一分度值为10 m 使物镜测微尺的任一刻度线与目镜测微尺的任一刻度线相重合 然后找出两尺另外一条重合的刻度线 粉尘分散度的测定 六 粉尘中游离二氧化硅的测定 焦磷酸质量法 游离二氧化硅是指未与金属氧化物结合的二氧化硅 常以结晶形态存在 其化学式为Si02 粉尘中游离二氧化硅的含量越高 引起的病变程度越重 病变发展的速度就越快 粉尘中游离二氧化硅是导致尘肺的关键因素 原理 在245 250 的高温下 焦磷酸能溶解硅酸盐及金属氧化物等物质 而对游离二氧化硅几乎不溶 将用热焦磷酸处理过的粉尘样品溶液过滤 最后所余残渣的质量即为游离二氧化硅的含量 样品采集 对于悬浮粉尘用直径75mm的大滤膜对折两次做成漏斗状 固定于滤膜采样夹内 用粉尘采样器在呼吸带的高度 以一定的流速采集粉尘样品约0 5g 而沉积尘则是在采样地点的生产设备或其他物体上相当于呼吸带高度处 直接采集沉降的积尘约1g即可 无需滤膜和仪器 样品的预处理 采集得到的粉尘样品 先置于烘箱 105 3 中烘干 待冷却后 用玛瑙研钵将粉尘颗粒研细至手捻有滑感为止 以利于所含的硅酸盐和金属氧化物等物质的溶解 1 准确称取一定量的粉尘样品于小烧杯中 加入适量的磷酸使样品全部湿润 样品中若有煤 其它碳素及有机物时 应在瓷坩埚中称量 先置高温电炉中800 900 灼烧 使碳及有机物完全灰化 冷后 再加入适量的磷酸 插好温度计 置于可调电炉上迅速加热至245 250 并用玻棒不断搅拌 保持15min 2 取下小烧杯 待自然冷却至40 50 时 将小烧杯内容物缓慢倒入盛有约80 热水的另一烧杯中 并注意一边倒一边充分搅拌混匀 以避免形成胶状物影响过滤 同时 用热水冲洗温度计 玻棒及小烧杯 合并洗液使总体积为150ml 200ml 3 趁热过滤 用0 1mol L盐酸 热水分别洗至滤出液呈中性 过滤完毕 将带有残渣的滤纸折叠数次 放入已恒重的瓷 铂 坩埚中 先在烘箱中低温烘干 再放在电炉上加热使滤纸炭化 最后放于800 900 高温电炉中灼烧进行灰化 待炉内温度降至200 左右时取出 稍冷却后 放于干燥器中冷却1h 然后称重 直至两次称得的质量相差不超过0 1mg即恒重为止 记录质量 最后根据残渣的质量和样品的质量 计算出粉尘样品中游离二氧化硅的含量 式中 为粉尘中游离二氧化硅的含量 m1为空坩埚的质量 g m2为恒重后坩埚和残渣的质量 g m为分析用粉尘样品的质量 g 说明 1 操作中 一定要控制加热的温度在245 250 若加热的温度或时间不够 则粉尘中的硅酸盐及金属氧化物将得不到充分溶解 若温度超过250 则会形成胶体而影响分析甚至无法分析 2 用铂坩埚处理样品时 过滤残渣必须要洗至无磷酸根反应 否则会破坏铂坩埚 磷酸根检验方法如下 分别将1 抗坏血酸溶液和钼酸铵溶液用醋酸盐缓冲液 pH 4 1 稀释10倍 取滤液1ml加上述稀释试剂各4 5ml混匀 放置20min 若有磷酸根离子则显蓝色 煤矿作业场所空气中粉尘浓度标准 GB16225 1996 粉尘中游离二氧化硅的含量MAC mg m3 总粉尘呼吸性粉尘 三 有害气体测定 煤矿的安全事故很大程度上是由瓦斯爆炸引起的 瓦斯的主要成分是烷烃 其中甲烷占绝大多数 另有少量的乙烷 丙烷和丁烷 此外一般还含有硫化氢 二氧化碳 氮氧化物和水气 以及微量的惰性气体 如氦和氩等 矿井空气中的有害气体 给井下作业人员的生命安全带来极大的危害 因此 必须对矿井作业场所空气进行有害气体的检测 快速测定可采用防爆型的便携式气体检测仪 如法国德奥姆公司生产的MX2100型多种气体检测仪 可检测30多种可燃气体和10多种有害气体 常规检测是采集矿井作业场所空气 在实验室进行有害物质含量测定 煤矿安全规程 对常见的有害气体的安全标准作了明确规定 矿井有害气体最高容许浓度 为了从根本上解决煤矿安全问题 需要依靠科技进步手段提高煤矿整体安全技术装备与管理水平 煤矿必须建立运行可靠的监测监控系统 配备经安全培训合格的专职人员24小时值班监控 一 氧化氮的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法 氮氧化物主要是指以一氧化氮和二氧化氮 它们都是有毒气体 其中二氧化氮的毒性比一氧化氮强4 5倍 原理 空气中的氮氧化物通过三氧化铬氧化管时 一氧化氮被氧化成二氧化氮 并在对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺 冰乙酸混合溶液组成的吸收液中 使生成亚硝酸和硝酸 其中亚硝酸与对氮基苯磺酸发生重氮化反应 再与盐酸萘乙二胺偶合 生成玫瑰红色的偶氮染料 进行比色定量 样品采集 取一支棕色多孔玻板吸收管 加入5ml吸收液 一端连接氧化管 另一端连接大气采样器 以0 5L min速度采样至吸收液呈现淡红色为止 另取一支棕色多孔玻板吸收管 加入5ml吸收液 带到现场 但不采样 作空白管 记录现场气温和气压 样品测定 配制一系列亚硝酸盐标准管 在540nm处测定其吸光度 以吸光度对亚硝酸盐 NO2 含量 g 绘制标准曲线 测出样品管的吸光度 由标准曲线查出其NO2 的含量 g 根据采样的体积 计算出空气样品中氮氧化物 以NO2计 的浓度 mg m3 说明 1 由于吸收液不稳定 阳光直射会使其呈现红色 所以 采集器应使用棕色的多孔玻板吸收管 且注意避光操作 2 以上测得的是一氧化氮和二氧化氮的总和 若只要求了解二氧化氮的含量 则采样时不连接三氧化铬氧化管 二 二氧化硫的测定 甲醛缓冲溶液吸收 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 原理 空气中二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后 生成稳定的羟甲基磺酸 在碱性条件下 羟甲基磺酸与盐酸副玫瑰苯胺 PRA 反应 生成紫红色化合物 与标准比色定量 样品采集 1 短时间采样 取一支多孔玻板吸收管 加入10 00ml甲醛吸收液 以0 5L min的流速采样 2 24h连续采样 取一支多孔玻板吸收管 加入50 00ml甲醛吸收液 安装在室内 以0 2L 0 3L min的流速连续采样采样24h 记录采样现场的气温和气压 将采样后的吸收液带回实验室进行分析 三 硫化氢的测定 硝酸银比色法 原理 用亚砷酸钠及碳酸铵混合吸收液吸收空气中的硫化氢 使之生成稳定的硫代砷酸铵 在硫酸溶液中 硫代砷酸铵转变成硫化砷 再与硝酸银反应生成棕黑色的硫化银 根据颜色深浅 与标准比较定量 样品采集 串联两支盛有吸收液的多孔玻板吸收管 用气体采样器采集一定体积的空气样品 采样完毕 封闭吸收管的进出气口 置于清洁的容器内运输和保存 记录现场气温 气压 将采样后的吸收液带回实验室进行分析 四 氨的测定 纳氏试剂分光光度法 原理 利用稀硫酸作吸收液吸收空气中的氨 使生成硫酸铵后 与纳氏试剂反应 生成黄色配合物 其颜色深浅与标准管进行比较而定量 样品采集 串联两支盛有吸收液的多孔玻板吸收管 用气体采样器采集一定体积的空气样品 采样完毕 封闭吸收管的进出气口 置于清洁的容器内运输和保存 记录现场气温 气压 将采样后的吸收液带回实验室进行分析 四 有毒物质的测定 三硝基甲苯 铅 汞 苯等也是煤矿行业职业危害因素之一 煤矿安全规程 要求应定期对这些有毒物质进行检测 在生产现场 用活性炭管采集一定量的空气样品 带回实验室 用气相色谱法测定三硝基甲苯 苯 用玻璃纤维滤纸采集铅带回实验室用原子吸收分光光度法测定 用KMnO4 H2SO4溶液收集汞蒸气 带回实验室用冷原子吸收分光光度法测定 五 物理因素测定 煤矿生产环境中 对作业人员造成职业损害的物理因素主要有 气温气湿噪声振动 一 气温和气湿的测定 生产场所通常是气温气湿同时测定 选用普通干湿球温度计 构造原理 两支温度计固定在金属板上 湿球温度计的球部包有纱布 纱布下端浸泡在水杯中 另一支为普通干球温度计 测定注意事项 测定应选择无热辐射 不靠近通风装置和发热设备 不接触冷的物体如墙壁等的地方 1 5m高附近 垂直悬挂温度计 静止5分钟读取温度值 干球温度计所示度数为气温度数 测定现场存在热辐射时 不能用普通干湿球温度 可选用通风温湿度计测定 二 噪声的检测 1 测量的参数和仪器 测量的参数 A计权声级 等效声级 频谱 测量仪器 1 声级计 型 型声级计或积分精密声级计 2 倍频程滤波器 含中心频带为31 5 8000Hz九个倍频带滤波器 3 其他仪器设备 声级统计分析仪 噪声剂量计或专用声学测量磁带记录仪 仪器校正 声校正仪以及相应的测量仪器设备 但必须经计量单位校准 2 测定方法 测定点选择 测定点应设在工人工作地点 1 稳态噪声 若作业场所内声级场分布均匀 工作地点较多 一般可选3 5点 2 非稳态噪声 若作业场所为起伏噪声 根据声级起伏幅度或变化规律相近的原则来划分声级区 每个区域内 选择一个测定点 传声器位置 对作业场所噪声进行卫生学评价时 传声器应置于离地1 5m高度 测量工人接触噪声的强度时 传声器应置于人耳高度 距耳部10cm左右 并将传声器按水平方向放置 3 测量条件 测量应在正常生产情况下进行 作业场所风速超过3m s时 传声器应戴风罩 作业场所相对湿度超过90 时 应使用特殊防潮传声器 测量师应远离强磁场或电场 噪声职业接触限值 三 振动的检测 1 基本术语 手传振动指生产中使用手传振动工具或接触受振工件时 直接作用或传递到人的手臂的机械振动或冲击 4小时等能量频率计权振动加速度指在日接触时间不足或超过4h时 要将其换算为相当于接振4h的频率计权振动加速度值 2 测量仪器 1 振动测量仪器采用设有计权网络的手传振动专用测量仪直接读数计权加速度或计权加速度级 2 测量仪器覆盖的频率范围至少为5Hz 1500Hz 其频率响应特性允许误差在10Hz 800Hz范围内为 1dB 4Hz 10Hz及800Hz 2000Hz范围内为 2dB 3 振动传感器应选用耐冲击的压电式加速度计 其横向灵敏度应小于10 4 指示器应能读取振动加速度级的均方根值 5 测量仪器应经国家的计量单位检验 并在规定的有效期内使用 3 测量要求 1 局部振动测试应选在工具手柄或工件手握处附近 2 传感器应牢固地固定在测试点 3 测定应按正交坐标系统的三个轴向进行 取最大轴向的四小时等能量频率计权振动加速度为被测工具或工件的振动 四 卫生标准限值 使用振动工具或工件的作业 工具手柄或工件的四小时等能量频率计权振动加速度不得超过5m s2 告诫 为了企业的持续发展为了劳动者的身体健康必须经常对作业场所进行职业危害因素的监测和评价 谢谢