总粉尘和呼吸性粉尘的区别(生产车间粉尘颗粒浓度监测设计方案)

Posted 2023-05-26

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总粉尘和呼吸性粉尘的区别(生产车间粉尘颗粒浓度监测设计方案)

一、前言：

随着社会的发展以及发展过程中的环保意识不强，我国越来越多的地区粉尘，空气中灰尘的监控预警也变得也来越急迫与重要。而对环境质量有特定要求的公司及行业来说，对粉尘的监控也是非常必要的。比如最近在昆山的金属制品公司的汽车轮毂抛光车间因为抛光过程中铝粉的浓度过高后遇到火星引起爆炸而造成了重大的人员伤害。可见，对粉尘的监控在很多方面都是有必要的。对粉尘的检测也变成像温度一样，需要常规化，制度化的检测。粉尘检测仪主要用于检测环境中的粉尘浓度，其工作原理：主要元器件为激光二极管、透镜组和光电检测器。检测时，首先由激光二极管发出的激光，通过透镜组形成一个薄层面光源。薄层光照射在流经传感器室的待测空气，粉尘会产生散射，通过光电探测器来检测光的散射光强。当前人们对生活工作居住环境的要求越来越高；主要适用于各种研究机构，气象学，公众卫生学，工业劳动卫生工程学，大气污染研究等。
二、设计背景

对于作业场所空气中的粉尘，从全面了解和掌握粉尘的物理化学性状出发，需要监测的项目很多，如生产车间的粉尘的形状、密度、粒度分布、溶解度、浓度，粉尘的化学成分及荷电性、爆炸性等。从安全和卫生的角度出发，日常监测的项目包括，粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅的含量和粉尘的分散度等。在超过预警值是能够发出报警信号，通知管理人员进行相应的应对。监测的内容可以包括以下几点：

1.粉尘浓度

指单位体积空气中所含粉尘的质量或颗粒数。表示方法有两种，即质量浓度（mg/m3）和数量浓度（ppm/cm3）。

在粉尘浓度的测定中，由于粉尘粒度的大小不同，进入人体呼吸道部位不同，对人体的危害也不同，所以，又将粉尘浓度分成两类，即总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度。

总粉尘浓度：指全部悬浮于空气中可进入人体的粉尘的质量或数量，并以总粉尘浓度采样头采集到的粉尘的全部质量或数量来表示。

呼吸性粉尘浓度：指能被吸入到人体肺泡区内的粉尘。在进行呼吸性粉尘采样时需使用呼吸性粉尘采样器。

2.粉尘中游离二氧化硅含量

游离二氧化硅是指未与金属及金属氧化物结合的二氧化硅，常以结晶状态存在。游离二氧化硅含量的多少对尘肺病的发生有重要影响，游离二氧化硅含量越高致病力越强。

3.粉尘中的金属颗粒浓度

对于金属加工也的抛光车间来说，对粉尘的监控显得尤为重要，过高的粉尘浓度不仅危害员工的健康，甚至会引发爆炸等危险请款，空气中金属颗粒的浓度越高，特别是像铝这种易燃的粉尘来说更是需要重点的监测，一定超过一个警戒的值就必须做出相应的措施来减低粉尘的浓度，达到安全，健康的生产。

4.粉尘分散度

指粉尘各粒径区间粉尘的数量或质量占总粉尘的数量或质量的百分比，即粉尘粒径的分布情况。

粉尘的粒度分布情况在尘肺致病因素中有重要影响，不同粒径的粉尘进入人体呼吸道的部位不同，对人体的危害程度也不同。分散度越高，微细粉尘占得比例越大。

三、粉尘的卫生标准

1．相关概念

（1）时间加权平均容许浓度

时间加权平均容许浓度是国家卫生标准规定的有害因素浓度表现形式之一，它是指以时间为权数规定的8h工作日的平均容许接触水平。

（2）短时间接触容许浓度

指一个工作日内任何一次接触不得超过15min时间加权平均的容许接触水平。

（3）最高容许接触浓度

指工作地点在一个工作日内任何时间均不得超过的浓度。

2. 职业卫生标准GBZ2-2002中的工作场所空气中粉尘容许浓度

（1）矽尘

具体标准：

1）总粉尘：

含10%～50%游离二氧化硅的总粉尘时间加权平均容许浓度为1mg/m3，短时间接触容许浓度为2 mg/m3。

含50%～80%游离二氧化硅的总粉尘时间加权平均容许浓度为0.7mg/m3，短时间接触容许浓度为1.5mg/m3。

含80%以上游离二氧化硅的总粉尘时间加权平均容许浓度为0.5mg/m3，短时间接触容许浓度为1.0 mg/m3。

2）呼吸性粉尘

含10%～50%游离二氧化硅的呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度为0.7mg/m3，短时间接触容许浓度为1.0mg/m3。

含50%～80%游离二氧化硅的呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度为0.3mg/m3，短时间接触容许浓度为0.5mg/m3。

含80%以上游离二氧化硅的呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度为0.2mg/m3，短时间接触容许浓度为0.3mg/m3。

（2）煤尘（游离二氧化硅含量小于10%）

1）总粉尘

总粉尘时间加权平均容许浓度为4mg/m3，短时间接触容许浓度为6mg/m3。

2）呼吸性粉尘呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度为2.5mg/m3，短时间接触容许浓度为3.5mg/m3。

（3）金属粉尘

据有关资料记载，每立方米空气中漂浮40克的铝粉，遇火花就会发生爆炸，不同的金属粉尘的爆炸浓度有所不同。

四、测尘周期

（一）总粉尘

1.作业场所的粉尘浓度，井下每月测定2次，地面及露天煤矿每月测定1次；

2.粉尘分散度，每6个月测定1次。

（二）工班个体呼吸性粉尘监测

采、掘（剥）工作面每3个月测定1次，其他工作面或作业场所每6个月测定1次。每个采样工种分2个班次连续采样，1个班次内至少采集2个有效样品，先后采集的有效样品不得少于4个；

2.定点呼吸性粉尘监测每月测定1次。

（三）粉尘中游离二氧化硅含量

每6个月测定1次，在变更工作面时也必须测定1次；各接尘作业场所每次测定的有效样品不得少于3个。

（四）开采深度大于200m的露天煤矿，在气压较低的季节应适当增加测定次数。

五、测点的选择

根据采样目的，选择采样地点。一般可选择在尘源的回风侧，粉尘扩散得较均匀地区的呼吸带。呼吸带是指作业场所距巷道底板高1.5m作业人员呼吸的地带；在薄煤层及其它特殊情况下，呼吸带高度应根据实际情况随之改变。移动式产尘点的采样位置，应位于生产活动中有代表性的地点，或将采样器架设与移动设备上。

六、粉尘浓度的测定

（一）粉尘浓度测定方法

粉尘浓度的测定可有如下几种分类方法：

1.按计量方法不同分为：

（1）质量法：以单位体积空气中粉尘质量表示（mg/m3）。

（2）计数法：以单位体积空气中粉尘颗粒数表示（粒/cm3）.

在我国职业卫生标准中对粉尘容许浓度的规定是以质量浓度表示的，所以，目前我国煤矿常用的粉尘浓度测定方法一般是质量浓度测定方法（又称滤膜称重法）。该测定方法是采用粉尘采样器抽取一定体积的含尘空气，将粉尘阻留在已知质量的滤膜上，由采样后滤膜的增量，即可求出单位体积空气中粉尘的质量（mg/m3）。

2.按测尘仪器原理不同分为：

（1）采样器：现场滤膜采样，地面实验室称重分析，计算粉尘浓度值。

（2）测尘仪：根据物理原理，用测尘仪现场测出粉尘浓度值。

3.按采样方法不同分为：

（1）短时定点：仪器放在固定点，采样10～20min。

（2）长周期定点：仪器放在固定点，全工班（8h以上）或多班采样。

（3）个体佩戴：作业人员佩戴仪器，全工班（8h以上）采样。

七、工程实例

某金属抛光车间的粉尘监测，其车间平面图如下，其中在几个抛光点设置了粉尘的监测点以及现场的声光报警，同时还通过中心的监控平台来监测粉尘的浓度，在监控室无人值班时还可以通过电话语音等方式来警告管理人员

八、产品说明

1、技术参数：

型号：HNAG1000-PM-X

测量对象：空气中的固体粒子（内置加热器自动吸入空气）

测量粒径：1um以上；

工作电源：DC9V～DC15V

精度：0.01千粒/升

测量周期：3秒

测量范围：浓度 0～60千粒/升（K pcs）

接口方式： RS485

通迅波特率：9600

传感器稳定时间：接通正常工作电源后约1分钟

工作温度：-10~60℃

存储温度：-20~80℃

工作湿度：5%RH ~ 90%RH

存储湿度：5%RH ~ 95%RH

深圳市霍尼艾格是专业从事可燃气体报警器、可燃气体探测器、气体检测报警器、安全环保检测仪器和个别防护设备开发、出产和销售的技能企业，产品广泛应用于冶金、石油、化工、电力、矿山、市政、交通、消防及环保等范畴