安全检测技术 4章 职业安全检测技术.ppt

1、第四章 职业安全检测技术,第一节 粉尘检测 第二节 噪声及其检测 第三节 放射性危害因素检测,第一节 粉尘检测,工业粉尘(如水泥生产粉尘、矿井粉尘及石化成品粉尘等)不仅影响生产人员的身体健康，而且当可燃物质粉尘浓度达到一定值时，就可能引起粉尘爆炸，给工业生产带来很大的危害。 粉尘的有关概念 粉尘的检测布设采样点的原则和要求 粉尘的检测采样时间和频率 粉尘检测设备,1.粉尘的有关概念,1粉尘的种类 在工业粉尘检测过程中，常用到下列关于粉尘的术语 1)全尘 通常，将包括各种粒径(即粉尘颗粒直径)在内的粉尘总和叫做全尘。对于工业生产，工业粉尘常指粒径在1 mm以下的所有粉尘。 2)呼吸性粉尘 呼吸性

2、粉尘的粒径大小各国尚无严格统一的规定。严格地讲，能够通过人的上呼吸道而进入肺部的粉尘称为呼吸性粉尘。一般认为，粒径在5m以下的工业粉尘就是呼吸性粉尘。,1.粉尘的有关概念,3)爆炸性粉尘 对悬浮于空气中，在一定浓度和有引爆源条件下，本身能够发生爆炸或传播爆炸的可燃固体微粒称为爆炸性粉尘或可燃粉尘。典型的可燃粉尘有煤尘、易燃有机物粉尘、粮食粉尘等，它们的火灾危险性与工业生产安全密切相关 4)无爆炸性粉尘 经过爆炸性鉴定不能发生爆炸和传播爆炸的粉尘叫做无爆炸性粉尘。例如由于粒径分布、浓度等不同，煤尘可能是爆炸性粉尘，也可能是无爆炸性粉尘。,1.粉尘的有关概念,5)惰性粉尘 能够减弱或阻止有爆炸性粉

3、尘爆炸的粉尘叫做惰性粉尘，例如岩粉等。 6)硅尘 含游离二氧化硅在10以上的岩尘称做硅尘。它的主要危害是有损人的健康 7)游离粉尘 悬浮在空气中，能形成粉尘云的粉尘叫做游离粉尘，也称悬浮粉尘或浮游粉尘。 8)沉积粉尘 在平面上、周边上、设备上、物料上能形成粉尘层的粉尘叫做沉积粉尘。,1.粉尘的有关概念,2粉尘的危害 1)可燃粉尘的火灾及爆炸危害 可燃粉尘瀑炸通常可分为两个步骤，即初次爆炸和二次爆炸。当粉尘悬浮于含有足以维持燃烧的氧气的环境中，并有合适的点火源时，初次爆炸能在封闭的空间中发生。如果发生初次爆炸的装置或空间是轻型结构，则燃烧着的粉尘颗粒产生的压力足以摧毁该装置或结构，其爆炸效应必然

4、引起周围环境的扰动，使那些原来沉积在地面上的粉尘弥散，形成粉尘云。该粉尘云被初始的点火源或初次爆炸的燃烧产物所引燃，由此产生的二次瀑炸的膨胀效应往往是灾难性的，压力波能传到整个厂房而引起结构物倒塌。由于此压力效应，粉尘爆炸的火焰能传播到较远的地方，会把火焰蔓延到初次爆炸以外的地方。,1.粉尘的有关概念,2)粉尘对人体的危害 粉尘对人体的危害是多方面的，但最突出的危害表现在肺部，粉尘引起的肺部疾息可分为三种情况。 第一种是尘肺。这是主要的职业病之一，我国已将它列为法定职业病范畴。这种病是由于较长时间吸人较高浓度的生产性粉尘所致，引起以肺组织纤维化为主要特征的全身性疾病。由于粉尘种类繁多，尘肺的种

5、类也很多，主要有矽肺、石棉肺、滑石肺、云母肺、煤肺、煤矽肺等。,1.粉尘的有关概念,第二种是肺部粉尘沉着症，它是由于吸人某些金属性粉尘或其他粉尘而引起粉尘沉着于肺组织，从而呈现异物反应，其危害比尘肺小。 第三种是粉尘引起的肺部病变反应和过敏性疾病。这类疾病主要是由有机粉坐引起的，如棉尘、麻尘、皮毛粉尘、木尘等,1.粉尘的有关概念,3.生产性粉尘的来源： 固体物质的破碎加工； 粉末状物质包装、运输； 可燃性物质不完全性燃烧； 金属蒸气冷凝； 二次扬尘。,1.粉尘的有关概念,4.粉尘的理化特性 (一)粉尘的化学成分、浓度和接触时间 (二)粉尘的分散度 (三)溶解度 (四)粉尘的硬度 (五)粉尘的荷

6、电性 (六)爆炸性,粉尘的化学成分、浓度和接触时间,不同化学成分的粉尘对机体作用性质各异 纤维化：游离型二氧化硅粉尘 矽肺 结合型二氧化硅粉尘 硅酸盐肺 中毒：铅尘 过敏：铍、铝 过敏性哮喘、肺炎 棉、麻尘 棉尘病 刺激作用： 某些有机粉尘 单纯非特异性呼吸道刺激,同一种粉尘，作业环境空气中浓度越高，暴露时间越长，对人体危害越严重。,粉尘的分散度,什么是分散度？ 是指物质被粉碎的程度，,粒子分散度：以粉尘粒径大小(m)的数量组成百分比来表示。粒径较小的颗粒愈多，分散度愈高。 质量分散度：以粉尘质量组成百分比来表示。粒径较小的颗粒占总质量百分比愈大，质量分散度愈高。,粉尘的硬度,硬度 呼吸道黏膜

7、的机械性损伤 粒径较大、外形不规则坚硬的尘粒可能引起呼吸道黏膜机械损伤；而进入肺泡的尘粒，由于质量小，肺泡环境湿润，并受肺泡表面活性物质影响，对肺泡的机械损伤作用可能并不明显。,粉尘的溶解度,有毒粉尘： 无毒粉尘：,溶解度愈高，对人体毒作用愈强；,溶解度愈高，对人体危害愈小。,现在认为，只要有足够的浓度和吸入时间，任何难溶粉尘都能引起尘肺。,粉尘的荷电性,高分散度的粉尘常带有电荷。 一般认为荷电粉尘易被阻留在肺内，并能影响细胞的吞噬速度。,粉尘的爆炸性,可氧化的粉尘如煤、面粉、糖、硫磺、铅、锌等，在适宜的浓度下(如煤尘35gm2；面粉、铝、硫磺7gm3；糖103gm3)，一旦遇到明火、电火花和

8、放电时，即会发生爆炸。 国内外粉尘爆炸事故经常发生，仅纺织行业不完全统计，日本1952一1970年共发生l 77起。我国1981一1987年发生6起，造成重大伤亡和损失。,在第二次世界大战期间，希特勒的空军不断轰炸英国，炸弹从天而降。英国一家面粉厂的厂主暗自庆幸炸弹没有击中他的厂房，但几乎与炸弹落下的同时，车间里自己发生了大爆炸，屋顶飞上了天，爆炸的威力超过了炸弹的破坏作用。与此同时，其他几家面粉厂也发生了爆炸。这种奇特的爆炸使工厂损失惨重，而且令人莫名其妙，因为没有炸弹落到厂房上，况且车间里只有面粉和机器，没有炸药一类爆炸物品。 由于炸弹爆炸的气浪掀起了车间里的面粉粉尘，使得空气中所含的面粉

9、达到了一定的浓度，并且遇火后发生了爆炸。爆炸物是面粉。,会爆炸的面粉,1977年12月22日中午，一声惊天动地的爆炸声在美国威斯威科市响起。威斯威科市粮库有着几十个高大的贮粮仓。面粉入库时，要经过提升塔从平地提升到高处，再由皮带运输机分配到各贮粮仓去。 那天中午，一批面粉正在进仓，提升塔的皮带运输机“吱吱”地响着，源源不绝地将面粉送入。长时间运行的皮带运输机在运转中因为摩擦生热，引起面粉粉尘着火，紧接着就形成了爆炸。那大朵蘑菇状的烟云，乃是大量面粉粉尘受到爆炸的激荡而形成的。 这次爆炸，炸死了36人，重伤9人，有48个贮粮仓的大粮库被夷为平地，连附近的一座办公楼也彻底炸毁.,会爆炸的面粉,2、

10、粉尘的检测布设采样点的原则和要求,1.覆盖全部监测区：采样点应设在整个监测区域的高中低三种不同污染物浓度的地方 2.在污染源比较集中，主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点；上风向布设少量点作为对照 3.工业集中地区多取点，农村可少些；人口密度大的地区多取点，少的地区可少些 4.采样的周围应开阔，无局地污染源。 5.超标地区多取点，未超标地区少些 6.采样高度根据监测目的而定,采样站（点）布设方法,2.1、区域粉尘浓度检测 功能区布点法 网格布点法 同心圆布点法 扇形布点法 2.2、作业者个体接触粉尘浓度检测 2.3、管道粉尘浓度检测,功能区布点法 多用

11、于区域性的常规监测 (1)先将监测区域划分成工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通不同功能区 (2)再按功能区的地形、气象、人口密度、建筑密度等，在每个功能区设若干采样点,2.1、区域粉尘浓度检测,网格布点法,同心圆布点法,扇形布点法,2.2、作业者个体接触粉尘浓度检测,由佩戴在工人身上的个体采样器连续在呼吸带抽取一定体积的含尘气体，测定工人一个工作班的接触粉尘浓度或呼吸性粉尘浓度 个体采样器：采样头、采样泵、滤膜等组成 采样头：入口、分粒装置、过滤器组成,2.3、管道粉尘浓度检测,一般有含尘管道和烟道两种 含尘管道：排除的一般为尘粒，气体介质成分稳定，气体的温度也不高 烟道：温度高、

12、含湿度大，而且气体成分也发生变化,3、粉尘的检测采样时间和频率,（一）采样时间 每次采样从开始到结束所经历的时间。 可分为： 短期采样 长期采样 间歇性采样,(二)采样频率 指一定时间范围内的采样次数 1.依浓度分布的时间特性 依气象条件变化的特征，高中低浓度都包括 2.依对监测数据要求的精确程度 例如：日平均浓度，每隔24h采样一次,4、粉尘检测设备,滤膜测尘 射线测尘仪 压电晶体测尘仪 光散射测尘仪 光电测尘,滤膜测尘,作业场所的常用测尘方法，操作简单、精度高、费用低 组成：滤膜采样头、流量计、调节装置抽气泵等 原理：在测尘地点用抽气机（采样仪）抽吸一定量的含尘空气，当它通过采样仪中的滤膜

13、时，其中的粉尘阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜的增重及抽气量，可计算出测尘地点单位体积空气中粉尘的重量,滤膜测尘,粉尘浓度,采样前后的滤膜质量,采样时间,采样流量,射线测尘仪,原理：当低射线（ ）穿过厚度为x的粉尘层时，射线的强度被减弱，并服从于指数衰减规律,射线穿过粉尘层前后的强度,粉尘的线性吸收系数,粉尘质量吸收系数,粉尘的质量浓度,其中，由于线性吸收系数被穿过的物质的原子序数有关， 而质量吸收系数几乎与穿过的物质化学成分无关,射线测尘仪,在测出采样前后射线的轻度及抽气量V时，可得出粉尘浓度,压电晶体测尘仪,将粉尘采集到石英谐振器的电极表面上，利用石英振荡频率的变化量 与晶体表面附着粉尘量呈

14、线性关系测量粉尘浓度,光散射测尘仪,利用尘粒对光的散射，有光电器件变散射光为电信号以测量悬浮粉尘浓度 如果光学系和尘粒系一定，并且仅考虑散射作用，则散射光强度正比与粉尘浓度,要求在作业工况下标定，以确定散射光强度和 粉尘浓度的关系,光电测尘原理,ACG1型测尘仪由测量、采样和延时电路等组成，其测量过程是；当微动开关S1闭合时，光源1发光，经过凸镜2变为近平行光，通过滤纸3照射到硅光电池4上，硅光电池输出电流，由微安表5读出光电流大小。若含有粉尘的气体通过滤纸3，滤纸上集聚了粉尘。经过滤纸照射则硅光电池上的照度减弱，微安表的指示就减少，从而可根据测尘前后光电流的变化来反映粉尘浓度。,第2节噪声及

15、其检测,2.1 声音和噪声 2.2 声音的物理特性和量度 2.3 噪声的物理量和主观听觉的关系 2.4 噪声测量仪器 2.5 噪声监测,2.1 声音和噪声,噪声的概念 噪声污染的特点 噪声的来源 噪声危害,1噪声的概念,声音的本质是波动。受作用得空气发生振动，当震动频率在20-20000Hz时，作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。 广义上来讲，这些人们生活和工作所不需要的声音叫噪声；从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声。,2噪声污染的特点,噪声是一种感觉污染； 不带来化学污染物质，只是由于声能人耳朵危害； 噪声的分布广泛而分散，噪声污染的影响范围是有限的，传播不远； 能量衰减；

16、噪声产生的污染没有后效作用，声源停止，噪声消失，无积累现象，不留痕迹。但噪声对人听力造成的损失是有累积性的。,交通运输噪声 工业生产噪声 社会生活噪声 施工噪声,3 噪声来源,噪声来源,4噪声危害,噪 声,人体,动物,物质 体,工作,1981年世界噪声公害事件,1981年，在美国举行的一次现代派露天音乐会上，当震耳欲聋的音乐声响起后，有300多名听众突然失去知觉，昏迷不醒，100辆救护车到达现场抢救。这就是骇人听闻的噪声污染事件。,1962年，美国三架军用飞机以超声速低空飞行所发出的轰声，使飞行过的日本藤泽市许多房屋的玻璃震碎，烟囱倒塌，日光灯掉下，商店架上的商品震落满地。 1970年，德国韦

17、斯特堡城及其附近曾因强烈的轰声而发生378起建筑物受损事件。,2 声音的物理特性和量度,声音的发生、频率、波长和声速 声功率、声强和声压 分贝、声功率级、声强级和声压级,（一）声音的发生 当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20-20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音，噪声监测的就是这个范围内的声波。频率低于20Hz的叫次声，高于20000Hz的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。,声音的发生、频率、波长和声速,声音的发生、频率、波长和声速,（二）频率f、波长和声速c cf f = 1/T f 的单位为Hz 2

18、020000Hz可听到声音 的单位为m c 的单位为m/s， T 为周期，单位为s,声功率、声强和声压,1、声功率W (1)定义：在单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。在噪声监测中，声功率是指声源总声功率。单位为W。 (2)声源辐射声音本领的大小 2、声强I (1)定义：在单位时间内，通过与声波传播方向垂直的单位面积上的声能量。 (2)声场中的强弱 (3)I=W/4r2，距声源远，声能弱（W/s2）,3、声压P (1)定义：声源振动时，空气介质中压力的改变量。牛顿/米2或帕（Pa） (2)声压与声强关系 IP2/c 空气密度；c声速 （声压P易测，W、I不易测量、以后的“声级

19、”即指声压级）,声功率、声强和声压,（一）级（分贝） 1、定义：指两个相同的物理量（例如A1和A0）之比取以10 为底的对数并乘以10（或20），单位为dB N10lgA1/A0 A0是基准量（或参考值）（20p） A1是被量度量,分贝、声功率级、声强级和声压级,（二）声功率级 LW10lgW/W0 LW声功率级（dB）； W声功率（W）； W0基准声功率，为10-12W 。 （三）声强级 LI10lgI/I0 LI声强率级（dB）； I声强（W/m2）; I基准声强，为10-12W/m2。,（四）声压级 Lp10lgP2/P0220lgP/P0 Lp声功率级（dB）； P声压（Pa）； P0

20、基准声压，为210-5Pa，该值是对1000Hz声音人耳刚能听到的最低声压。,2.3 噪声的物理量和主观听觉的关系,响度和响度级 计权声级 等效连续声级、噪声污染级 和昼夜等效声级,响度和响度级,1、响度(N) 定义：40dB，1000Hz，来自正前方的平面波形的响度定义为1个响度单位(宋) (另一个声音听起来比它大几倍，就叫几宋) 2、响度级(LN) 定义：用1000Hz纯音作标准，使其和某一声音(noise)听起来一样响，这个1000Hz纯音的声压级，就是该声音(noise)的响度级。单位为方,3、等响曲线：人耳听觉范围内一系列响度相等的声压级与频率关系曲线 例如,等效连续声级、噪声污染级

21、和昼夜等效声级,（一）等效连续声级Leq(LAeq,T) 1、定义：用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响;用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级宋表示该段时间内的噪声的大小。 2、计算公式 LAeq,T = 10 lg 1/T 0 100.1L dt LPA 某时刻t的瞬时A声级dB); T 规定的测量时间(s)。,T,PA,3、简易计算公式,LAeqL50+d2/60，d=L10-L90,L10,L50,L90分别表示10%,50%,90%时间超过 的噪声（峰、中、本底值）,L10、L50、L90的求法 （1）作图，查找 （2）将Data（100个Data）从大到小排列， 第1

22、0，50，90个为L10、L50、L90,（二）噪声污染级LNP 1、定义：在Leq上加一项表示噪声变化幅 度的量。 2、公式： LNPLAeq+2.56 为测量过程中瞬时声级的标准偏差 3、意义：涨落的噪声对人们烦恼度,（二）噪声污染级LNP 4、简易计算公式 LNPLAeq+d d=L10 - L90 或 LNPL50+dd2/60 d=L10 - L90,（三）昼夜等效声级Ldn 定义：它是表示社会噪声昼夜间的变化情 况。 公式 （Ld 昼 6:0022:00；Ln 夜 22:006:00）,2.4 噪声测量仪器,（一）声级计 1、普通声级计 20800赫 2、精密声级计 2012500

23、赫 （二）频谱分析仪 频谱分析 可测定频率与声压级的声音特征曲线 （三）记录仪 与（一）,（二）合用 （四）录音机（全部情况记录下来） （五）实时分析仪,（一）声级计,定义：声级计是最基本的噪声测量仪器，在把声信号转换成电信号时，可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性；对高低频有不同灵敏度的频率特性以及不同响度时改变频率特性的强度特性。 因此，声级计是一种主观性的电子仪器。 分类：声级计整机灵敏度区分，声级计分类有两类方法 一类是普通声级计 另一类是精密声级计 近年来又有人将声级计分为四类，即0型、1型、2型和3型。它们的精度分别为0.4分贝、0.7分贝、1.0分贝和1.5分贝。,工作原理,输出

24、,声级计工作方框图,A、B、C、D计权特性曲线,A：模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性 B:模拟55-85dB以下低强度噪声的频率特性 C：模拟高强度噪声的频率特性 D：专为指示飞机飞过时的噪声烦恼程度而设计的,AWA5633D型声级计,AWA6270A噪声频谱分析仪,AWA6270噪声频谱分析仪,AWA6218C噪声统计分析仪,各种声级计实物照片,世界上最小的声级计,2.5 噪声监测,一、监测方法 （一）仪器选择 （二）测点选择 （三）时间、气候条件选择 （四）干扰因素消除,（五）数据处理与结果表示 1、累积分布值 L10，L50，L90 2、 计算 3、LeqL50d2/60， L

25、NP Leqd 4、绘制污染图（用Leq表示）,二、城市环境噪声监测方法,（一）城市区域环境噪声监测 （二） 城市交通噪声监测 基本测量仪器为精密声级计或普通声级计。,（一）城市区域环境噪声监测,1、布点：分成等距离网格，测量点设在每个网格中心，若中心点的位置不宜测量（如房顶、污沟、禁区等），可移到旁边能够测量的位置。网格数不应少于100个。 2、测量：测量时一般应选在无雨、无雪时（特殊情况除外），声级计应加风罩以避免风噪声干扰，同时也可保持传声器清洁。 3、测量时间：分为白天（6：00-22：00）和夜间（22：00-6：00）两部分。 4、测点选择：测点选在受影响者的居住或工作建筑物外1米

26、，传声器高于地面1.2m以上的噪声影响敏感处。,（一）城市区域环境噪声监测,5、数据处理：由于环境噪声是随时间而起伏的非稳态噪声，因此测量数据一般用统计噪声级或等效连续A声级表示，即把测定数据代入有关公式，计算L10、L50、L90、Leq的算术平均值（L）和最大值及标准偏差（），确定城市区域环境噪声污染情况。 6、评价方法： 1)数据平均法 2)图示法,（二） 城市交通噪声监测,1、布点：在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在马路边的人行道上，离马路20cm，这样的点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声。 2、测量：测量时应选在无雨、无雪的天气进行。测量时间同城市区域环境噪声要求一样，一般在白天正常工作时间内进行测量。每隔5秒记一个瞬时A声级（慢响应），连续记录200个数据。测量的同时记