朱一川       张  晶
(北京宾达绿创科技有限公司    100035)

      

 

根据国家标准,劳动作业场所必须进行粉尘质量浓度(mg/m3)的监测。现有的光散射测尘仪显示的是CPM值(每分钟脉冲计数),为了直读质量浓度,新型P-5L2C型微电脑数字粉尘仪可以预置K值,并直接显示质量浓度mg/m3),本文对这一新成果进行了介绍。

劳动作业场所粉尘测定的关键是确定质量浓度转换系数K值,文章汇总了国内部分劳动作业现场K值研究结果,供参考。

关键词:粉尘监测,微电脑粉尘仪,质量浓度转换系数

 

一、前言

由于劳动作业场所粉尘污染,使全国矽肺患者达到40万人以上,不但每年国家要支付高达60亿元人民币的劳保治疗费,而且对于广大职工健康带来的严重危害和病痛是无法用金钱能够补偿的。因此早在1979年国务院颁布的《工业企业卫生设计标准》就对粉尘的监测和治理提出了明确的要求。自从1987年北京市新技术应用研究所与北京市劳保所从日本引进P-5型数字粉尘仪以来,通过多年的努力"光散射快速测尘法"已逐步在全国推开。1992年制定了铁道部行业标准“铁路作业场所空气中粉尘相对质量浓度与质量浓度的转换方法”(TB/2323-92);1993年国家技术监督局“光散射式数字粉尘测试仪检定规程”(JJG846-93)颁布实施;特别是在全国防尘防毒标委会的推动下,19981月劳动安全行业标准“空气中粉尘浓度的光散射式测定法”(LD98-1996)由劳动部正式发布实施,对全国工矿企业劳动作业场所粉尘监测采用光散射快速测尘技术提供了重要依据。

根据中华人民共和国国家标准(GB5748-85——“作业场所空气中粉尘测定方法”规定,劳动作业场所粉尘监测的参数为质量浓度(mg/m3),原有的光散射测尘仪显示的是CPM值(每分钟脉冲计数,不能满足国家标准的要求,为此我们在引进日本P-5型仪器的基础上,研制了P-5L2C型微电脑数字粉尘仪,仪器可预置质量浓度转换系数K值,可直读质量浓度(mg/m3),本文将对这一科研成果作一介绍。

光散射快速测尘法应用的关键是确定质量浓度转换系数K值,铁道部质量浓度转换方法研究课题组、北京市劳动保护研究所、大连劳动卫生研究所、北京劳动卫生职业病防治所、湖南省劳动卫生职业病防治所以及济南建材局东方红水泥厂等单位在K值研究方面做了大量工作,本文将就国内劳动作业场所K值研究成果作一汇总,以供劳动作业场所粉尘监测参考。

二、P-5L2C型微电脑粉尘仪

P-5L2C型便携式微电脑粉尘仪是在引进日本柴田P-5L2型便携式数字粉尘仪基础上加入单片微型计算机研制的新一代块速测尘仪器。仪器采用光散原理,其特点为测量快速、准确、检测灵敏度高、无噪音,通过预置K值可直接显示质量浓度(mg/m3)。仪器具有数据存贮功能,可存贮99组数据,仪器设计了与PC机兼容的输出接口,数据可传输给PC机,并设计了PC机专用软件,经PC机进行数据处理可自动计算出算术平均值、标准偏差、最大值、最小值以及允许浓度值。仪器的主要技术指标如下:

检测灵敏度:0.01 mg/m3

测定范围:  0.01~100 mg/m3,设计有×10档,可以扩大量程10倍;

测定时间:  0.11351015分及手动任意设定时间;

测量精度:  ±10%

K值预置:  KK1K2

输出方式:  4位液晶显示,可直读每分钟脉冲计数CPM值及质量浓度

            mg/m3,数据可直接输入PC机,打印出数据表和曲线。

存储功能:  可存储99组数据;

数据处理:  PC机上可自动计算出算术平均值,标准偏差、最大值、

            最小值,允许浓度值。

    该仪器已取得国家计量器具生产许可证CMC(京制00000230-02)。仪器使用符合劳动部标准LD98-1996以及铁道部行业标准TB/T2323-92。仪器的引进和制造单位北京市新技术应用研究所控股的“北京宾达绿创科技有限公司”已获得ISO9001质量体系认证。

三、光散射快速测尘仪在劳动作业场所粉尘监测中的应用

    1、应用法律依据

中华人民共和国国家标准《作业场所中粉尘测定方法》GB5748-85中规定“滤膜称重法”为作业场所粉尘质量浓度检测的基本方法,同时在标准的3.5节中指出只要以滤膜称重法为基准,允许采用其他仪器或方法测定粉尘质量浓度。1997年劳动部文件(劳部发[1997]86号)关于发布《空气中粉尘浓度的光散射式测定法》劳动安全行业标准的通知指出:“根据国家技术监督局《关于劳动和安全行业标准归口管理范围的批复》(技监局标发[1991]134号)确定的行业归口管理范围,推荐性劳动安全行业标准《空气中粉尘浓度的光散射式测定法》业经我部审查完毕,现予以发布,自199811日起实施,标准编号为LD98-1996”。该标准的发布为光散射式快速测尘仪器在劳动作业场所粉尘监测中的使用提供了法律依据。

    2、质量浓度转换系数K值的测定方法

由于劳动作业场所粉尘粒子的物理化学性质比较复杂,通常在光散射测尘仪使用前应与滤膜测尘法进行对比,并求出该场所的质量浓度转换系数K值,在此基础上,日常的监测工作便可直接使用P-5L2C等快速测尘仪。尽管第一次比较费事,但经常的监测,每个点只要用一分钟的时间就可取得数据,P-5L2C型仪器有数据存贮功能,所有测定结果可以到实施室与PC机相联,经回放和数据处理,打印出数据表或曲线。


进行K值测定时,要求把滤膜采样器和P-5L2C粉尘仪的吸引口以同一高度同一方向放置在同一环境内,同时进行10分钟以上采尘,根据两种仪器取得的数值,用下式求出K值:

 

式中:K——质量浓度转换系数(mg/m3·CPM);

      C——用滤膜采样器测出的粉尘浓度值(mg/m3);

      R——粉尘仪测定值CPM(计数/分钟)。

通常使用P-5L2C粉尘仪测定1个样品的时间是一分钟,在求K值时采样时间宜选择10分钟或15分钟档,例如用P-5L2C粉尘仪与滤膜采样器同时测定15分钟,采样器用滤膜称重法测得该场所粉尘质量浓度C=1.5mg/m3P-5L2C粉尘仪读数值为1890,相对质量浓度。


在同一工作场所多次测此系数,其平均值即为该场所的质量浓度转换系数K

3、参照铁道部和卫生部行业标准K值附录以及济南市建材局东方红水泥厂、大连劳卫所、湖南省和北京市劳动卫生职业病防治所、北京劳动保护研究所等单位的质量浓度转换系数K值研究成果,将部分不同粉尘的K值表汇总于下(见表1~8)。

1   公共场所质量浓度转换系数K

               场所

仪器

密闭空调间

一般公共场所

可见光光散射

数字粉尘仪K2

范围

建议值

范围

建议值

0.013~0.015

0.014

0.016~0.021

0.020

 

2    水泥厂粉尘

粉尘种类

颜色

密度g/cm2

质量分散度

K

2

2

5

10

K1

K2

成品水泥类

3.10

33.5

25.6

23.6

17.3

0.4570

0.0890

   

深灰

2.65

21.6

19.1

24.9

34.4

0.2520

0.0630

石灰石尘

2.70

9.5

9.7

13.7

67.1

0.2650

0.0680

   

2.60

11.2

11.2

12.7

64.9

0.8940

0.2960

混合生料尘

铁灰

2.60

1.8

6.6

11.4

80.2

0.4040

0.0780

     

1.43

4.9

7.2

12.4

75.5

1.0250

0.6010

 

3  采石场粉尘

粉尘种类

颜色

密度g/cm2

质量分散度μm%

K1

K2

2

2

5

10

石灰石凿岩尘

灰白

2.91

0

5.9

11.4

82.7

0.4288

0.1405

石灰石破碎尘

2.70

0

1.9

12.8

85.3

0.4337

0.0771

石灰石磨砂尘(进料)

灰白

2.96

0

1.6

8.1

90.3

0.1967

0.0521

石灰石磨砂尘(出料)

灰白

2.90

4.4

10.6

16.0

69.0

0.3469

0.0808

 

4  隧道施工场所粉尘

粉尘种类

颜色

密度g/cm2

质量分散度μm%

K1

K2

2

2

5

10

灰质页岩尘

2.71

20.0

17.6

17.0

45.4

0.1990

0.0870

砂岩尘

黄红

2.69

23.3

17.4

16.6

42.7

0.0650

0.0460

花岗岩尘

灰绿

2.70

3.5

12.6

18.9

65.0

0.0680

0.0190

碳质页岩尘

喷锚尘

柴油炭烟尘

品灰

深灰

2.70

2.80

4.1

0.0

9.4

4.2

16.8

17.9

69.7

77.9

0.0430

0.1270

0.0670

0.0280

0.0530

0.0500

 

5   铸造粉尘

粉尘种类

颜色

密度g/cm2

质量分散度μm%

K1

K2

2

2

5

10

型砂白陶土

深灰

2.64

13.2

14.5

15.9

56.4

0.4690

0.1930

电焊气刨尘

3.12

0.0

10.9

15.4

73.7

0.0410

0.0250

氧化皮砂

氧化皮砂

铁灰

铁灰

2.62

2.85

0.0

2.3

3.4

5.5

7.2

8.7

89.4

83.5

0.1740

0.3440

0.0610

0.1290

干型砂

砂白陶土

氧化铁

铁灰

深灰

2.63

2.64

2.46

4.1

5.1

0.0

7.9

7.0

2.4

12.9

11.7

6.5

75.1

76.2

91.1

0.3229

0.7500

0.1420

0.1280

0.3800

0.0500

 

6  电焊、制砖及其它粉尘

粉尘种类

颜色

密度g/cm2

质量分散度μm%

K1

K2

2

2

5

10

电焊尘

 

 

 

 

 

 

0.0266

0.0195

混合焊尘

 

 

 

 

 

 

0.0414

0.0250

灰黄

2.25

3.1

5.7

7.5

83.7

0.5030

0.2440

氧化铁砂

铁灰

2.85

2.7

4.3

8.5

84.5

1.1700

0.4000

   

灰黑

1.45

0.0

2.3

4.1

93.6

0.6740

0.3570

     

黄白

 

 

 

 

 

1.0890

0.6220

粘土砂炉灰

褐黑

2.31

5.7

6.2

8.9

79.2

0.6880

0.3070

粘土砂炉灰

红黄

2.41

0.0

7.1

9.7

83.2

0.8340

0.4570

       

1.31

0.0

1.9

3.8

94.3

0.5900

0.2440

     

2.73

4.2

8.4

13.5

73.9

0.5550

0.2190

氧化铁炭化硅

灰褐

3.51

3.3

4.1

7.9

84.5

0.7760

0.3290

 

7  矿石及岩石粉尘

粉尘种类

氧化矿尘

大理岩尘

白云岩尘

硫化矿尘

矽卡岩尘

K2

0.1878

0.0696

0.1015

0.2644

0.0971

 

8  邮政作业场所尘及烟尘

粉尘种类

邮政作业场所

烟尘

K2

0.1900

0.0837

 

上述表中K1为总粉尘质量浓度转换系数,K2为可吸入尘质量浓度转换系数。表1引自卫生部标准——“公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)浓度卫生检验标准——光散射法”附表,该标准已通过全国卫生标准委员会的审定。表2至表6引自铁道部行业标准——“铁路作业场所空气中粉尘测定相对质量浓度与质量浓度的转换方法”TB/T232392附录。表7、表8为北京劳保所与北京劳动卫生职业病防治所的K值研究成果。

三、结语

自从1987年从日本引进P-5型光散射式测尘仪以来,无论是方法研究还是仪器研制都有长足的进步,在日本P-5型数字粉尘仪已推广3万台以上,在我国随着劳动部、卫生部、铁道部有关标准的颁布以及新型仪器的推出必将使这一方法在劳动作业场所及公共卫生监测方面得到进一步的应用。在K值研究方面铁道部K值研究课题组谭洪、乐尚侃等同志做了开创性的工作,北京劳动保护科学研究所、卫生部预防医学院环卫所和环工所在劳动部和卫生部标准制定方面作出了重要贡献,我们将在仪器方面做进一步的工作,愿与全国环境监测、劳动保护战线的同仁一起,把粉尘监测治理工作做得更好。

 

 

参考文献:

1、劳动部行业标准:“空气中粉尘浓度光散射式测定法”LD981996

2、铁道部行业标准:“铁路作业场所空气中粉尘相对质量浓度与质量浓度转

   换方法”TB/T232392

3、劳动部及卫生部行业标准:“作业场所空气中粉尘测定方法”GB5748-85

4、卫生部行业标准:“公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)浓度卫生检验

   标准方法——光散射法”(待发布);

5、刘军等:“光散射式测尘仪的质量浓度转换系数K值”(内部资料)1986

6、申玉英等:“日本柴田P-5型数字粉尘仪在邮政作业场所的应用” (北京市劳动卫生职业病防治所)。


2014年07月23日

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