Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу (стр. 3 )

10.1.

Отбор проб атмосферного воздуха в СЗЗ проводят согласно РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы», п. 4-5. Продолжительность отбора проб при определении разовых концентраций составляет 20-30 минут в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86. Также при довольно малой концентрации (менее 0,3 мг/м3) время необходимо увеличить до 1 часа. Для одновременного отбора трех параллельных проб воздуха собирают три линии отбора. Схема устройства для отбора проб показана на рисунке 2 (Приложение 1). На штатив (на высоте не менее 1,5 м от земли) устанавливают фильтродержатель с опорной сеткой, который соединяют гибким шлангом с аспиратором и систему проверяют на герметичность соединения. Затем из обоймы за выступы защитных колец вынимают фильтр, вставляют его в фильтродержатель на опорную сетку и закрепляют прижимной гайкой. После этого включают аспиратор, устанавливают скорость и время отбора воздуха и производят отбор пробы. Во время отбора на каждый фильтр ведут запись в журнале, где указывают номер фильтра, дату, место, условия взятия пробы, скорость и продолжительность отбора.

Если при отборе разовых проб наблюдается скорость ветра от 1,0 м/с и более, то отбор проб следует проводить с соблюдением условий изокинетичности, т. е. выравнивания скоростей пропускаемого воздуха и воздушного потока; выравнивание скоростей осуществляется за счет применения конусных насадок, выбор которых зависит от скорости ветра.

При отборе проб измеряют температуру воздуха и давление. Направление и скорость ветра определяют по анеморумбометру.

Значения (мм) диаметра входного отверстия конусной насадки при разных скоростях ветра и расходах воздуха представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Расход воздуха, дм3/мин	Градация скорости ветра, м/с
1,0 – 1,9	2,0 – 2,9	3,0 – 3,9	4,0 – 4,9	5,0 -5,9	6 и более
250	56	46	36	36	36	25
200	56	46	36	36	25	25
150	46	36	36	25	25	25
100	36	25	25	25	25	25

Отбор проб заканчивают выключением электроаспиратора. Фильтр извлекают из фильтрадержателя, перегибая его пополам запыленной стороной внутрь, упаковывают в конверт и доставляют в лабораторию на анализ. Срок хранения - 3 месяца.

10.2. Отбор проб воздуха в рабочей зоне производят согласно ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» п.4. Отбор проб должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях. При наличии идентичного оборудования или выполнении одинаковых операций отбор проб проводится выборочно на отдельных рабочих местах, расположенных в центре и по периферии помещения.

Собирают линии пробоотбора и отбирают пробы аналогично п.8.3.1. в течение 15 - 30 мин.

Примечание: Оптимальная объемная скорость аспирации воздуха через фильтр АФА-ВП-10 составляет 70 дм3/мин., через АФА-ВП-20 - 140 дм3/мин.

10.3. Отбор проб пыли в промышленных выбросах проводят в соответствии ГОСТ Р 50820-95 "Оборудование газоочистное и пылеулавливающее. Методы определения запыленности газопылевых потоков". Время отбора проб промышленных выбросов в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.3.02-78 должно составлять 20 мин. Однако при запылённости свыше 100мг/м3 время необходимо определять в соответствии с визуальной оценкой загрязненности фильтра, как правило, при данных концентрациях диапазон составляет 2-4 минуты.

10.3.1. Место для отбора проб выбирают с таким расчётом, чтобы обеспечить получение достоверных результатов. Измерительное сечение должно располагаться на прямом участке газохода с установившимся газовым потоком. Оптимальным местом выбора измерительного сечения является расстояние, определяемое 5-6 диаметрами прямолинейного участка газохода перед местом проведения измерений и 3-4 диаметрами - после него. Для отбора проб в газоходе на уровне измерительного сечения делают два отверстия диаметром до 40 мм для отбора 2-х единичных проб. На выбранном месте приваривают штуцера. На расстоянии 30-70 мм выше штуцера приваривают пруток диаметром 10 мм и длиной около 1 м для крепления оборудования. К месту отбора должен быть подведен источник электропитания.

Отбор проб и измерение термодинамических параметров газа проводится в одном и том же сечении газохода. Параметры газового потока в газоходе определяют перед отбором проб в соответствии с ГОСТ 17.2.4.06-90 и ГОСТ 2.4.07-90.

При отсутствии крупных частиц пыли (более 10 мкм) и равномерном распределении скоростей газа по сечению газохода, отклонение скорости газа в точке измерений от средней скорости потока не превышает 15 %, отбор может производиться в одной точке измерительного сечения. В остальных случаях пробы необходимо отбирать в тех же точках, где определяют скорость газа согласно ГОСТ 17.2.4.06.

10.3.2. Отбор проб проводят методом внешней фильтрации при фиксированном расходе газа, обеспечивающем условия изокинетичности во входном сечении пылезаборного устройства.

Схема устройства для отбора проб показана на рисунке 3 в приложении 2.

Необходимый объем газа протягивают через систему, состоящую из пылезаборной трубки с наконечником, фильтродержателя с фильтром АФА-ВП, каплеотбойника (или патрон с силикагелем у аспиратора), термометра, U - манометра, аспирационного устройства. Если отбор проб проводят по объему, то в систему перед аспиратором подключают газовый счетчик. Введение в систему газового счетчика уменьшает погрешность отбора пробы.

10.3.3. После отбора пробы, отвинтив прижимную гайку, фильтр за выступы защитных бумажных колец извлекают из фильтродержателя, складывают вдвое (или вчетверо) вместе с защитным кольцом запыленной стороной внутрь и в сложенном виде укладывают в пакет из кальки и в контейнер (полиэтиленовый пакет). На контейнер (пакет) наносят следующие данные: номер фильтра, наименование города и адрес предприятия; дату и время отбора; начальные и конечные показания газового счетчика (или расход воздуха и продолжительность отбора пробы); температуру воздуха, проходящего через счетчик и аспиратор, давление (разрежение) в системе отбора пробы и атмосферное давление. Все данные о проведении отбора проб, включая и метеорологические, записываются в рабочий журнал. Упакованные в контейнеры фильтры доставляют в лабораторию.

11. Выполнение измерений

11.1. С помощью компьютерной программы «SPOTEXPLORER», позволяющей производить цифровую обработку черно-белых изображений в формате Windows Bitmap (*.bmp), по объему пылевидной частицы, рассчитывается её эквивалентный диаметр, и определяется количество частиц различного размера. По окончании сканирования фотографии, определяется дисперсный состав генеральной совокупности пыли.

Результаты измерений оформляют в виде таблиц, на основе которых строят дифференциальные и интегральные кривые распределения массы частиц по размерам, откладывая по оси абсцисс значения dч, а по оси ординат - плотность распределения частиц соответствующего размера в процентах. Таким образом, определяется не только дисперсный состав генеральной совокупности пыли, но и ее мелкодисперсной составляющей.

11.2. Приготовленные образцы (см. п. 8.2) исследуются и фотографируются цифровым фотоаппаратом под оптическим микроскопом. При небольшой полидисперсности следует фотографировать 300-500 частиц и 1000-1200 при значительных колебаниях размеров частиц.

Снятие изображения с цифрового фотоаппарата и последующая обработка производится с помощью любого графического пакета, например Adobe PhotoShop.

Графическая обработка отсканированного изображения предполагает: выделение рабочей области изображения, т. е. фрагмента, подходящего для последующей обработки; инвертирование изображения; сохранение в формате Windows Bitmap (.bmp) в черно-белом режиме (1 bit/pixel).

Для цифровой обработки изображения разработан программный продукт “SPOTEXPLORER V1.0”. Это информационно-поисковая система оценки размеров, формы и количества частиц пыли. Это достигается за счет разносторонней обработки исходных данных. Программа позволяет работать в пакетном режиме, обрабатывая подряд множество файлов микрофотографий с эталоном и последующей математической обработкой, как множества файлов, так и каждого отдельно. Это достигается за счет возможности эффективного хранения и поиска информации по предметной области. Система содержит ряд основных и вспомогательных процедур, а также совокупность баз данных различного назначения.

Система реализована с использованием сервера баз данных InterBase Server с использованием языка программирования Microsoft Visual Basic 6.0 и Microsoft Visual Basic for Application 5.0. Результаты измерений оформляются протоколом в виде таблиц, графиков и гистограмм распределения частиц по определяющему параметру (размеру, массе, скорости седиментации и т. п.).

Разработанный программный продукт “SPOTEXPLORER V1.0” позволяет определять форму пылевидных частиц, рассчитать коэффициент их сферичности, от которого зависит сопротивление среды относительному движению частицы. Кроме того, программный продукт “SPOTEXPLORER V1.0” позволяет построить интегральные и дифференциальные функции распределения частиц по эквивалентным диаметрам и ряд других характеристик.

Рис. 4 Интерфейс программы “SPOTEXPLORER V1.0”

На рисунке 4 представлен данный программный продукт со всеми его рабочими областями, включающими четыре окна: увеличенное изображение вещества, результаты сканированного изображения (таблица), вторая таблица с результатами, график зависимости процентного содержание частиц вещества от их размера.

12. Обработка результатов измерений

12.1 Результаты сканированного изображения – результат рассмотрения программой каждого пятна (частицы). Эта таблица содержит 11 типов данных: № пятна (каждой частице присваивается свой номер, следовательно мы можем узнать общее количество частиц на нашем образце), координата X точки (т. е. место расположения пятна по оси X ), координата Y точки (т. е. место расположения пятна по оси Y), S – площадь пятна, D экв. – эквивалентный диаметр пятна (характеристика размера частицы), Lmax и Lmin – максимальная и минимальная длина каждого пятна, отношение Lmin/Lmax, P(пятна) - периметр пятна и P(эллипса) – периметр эллипса пятна, соответственно отношения этих двух периметров.