3.5. Методы и приборы контроля параметров микроклимата

в производственных помещениях

Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться не реже двух раз в год – в холодный и в теплый периоды года.

В холодный период года измерения проводятся в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более, чем на 5 °С, в теплый период года – в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более, чем на 5 °С. Частота измерений в указанные периоды года определяется стабильностью производственного процесса, функционированием технологического и санитарно-технического оборудования.

При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы, влияющие на микроклимат рабочих мест (фазы технологического процесса, функционирование систем вентиляции и отопления и др.). Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз в смену (в начале, середине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами, необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих.

Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков производственного помещения, то измерения осуществляются на каждом из них.

При наличии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения (нагретых агрегатов, окон, дверных проемов, ворот, открытых ванн и т.д.) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, минимально и максимально удаленных от источников термического воздействия.

В помещениях с большой плотностью рабочих мест, при отсутствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения, участки измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха должны распределяться равномерно по площади помещения в соответствии с табл. 3.9.

Таблица 3.9

Минимальное количество участков измерения температуры,

относительной влажности и скорости движения воздуха

Площадь помещения, кв.м	Количество участков измерения
До 100	4
От 100 до 400	8
Свыше 400	Количество участков определяется расстоянием между ними, которое не должно превышать 10 м

При работах, выполняемых сидя, температуру поверхностей, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м, а относительную влажность воздуха – на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. При работах, выполняемых стоя, температуру поверхностей, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха на высоте 1,5 м. Следует отметить, что температуру поверхностей необходимо измерять в тех случаях, когда рабочие места удалены от поверхностей на расстояние не более двух метров.

При наличии источников лучистого тепла тепловое облучение на рабочем месте необходимо измерять от каждого источника, располагая приемник прибора перпендикулярно падающему потоку. Измерения следует проводить на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 м от пола или рабочей площадки.

Температуру воздуха измеряют обычно ртутными термометрами. Для определения наибольшей и наименьшей температуры воздуха за тот или иной период времени пользуются максимальными и минимальными термометрами, имеющими приспособление для фиксации в одном случае максимальной, а в другом – минимальной температуры. Для регистрации температуры во времени служат самопишущие приборы — термографы (например, термограф метеорологический). Приемной частью термографов является изогнутая биметаллическая пластина, связанная при помощи рычага и стрелки с пером. Запись температур производится на ленте, опоясывающей барабан, приводимый в движение часовым механизмом.

Температуру и относительную влажность воздуха при наличии источников теплового излучения и воздушных потоков на рабочем месте следует измерять аспирационными психрометрами, которые защищены от воздействия теплового излучения и скорости движения воздуха. При отсутствии в местах измерения лучистого тепла и воздушных потоков температуру и относительную влажность воздуха можно измерять психрометрами, не защищенными от воздействия теплового излучения и скорости движения воздуха. Могут использоваться также приборы, позволяющие раздельно измерять температуру и влажность воздуха.

Относительная влажность воздуха. Наиболее простыми приборами для определения относительной влажности воздуха являются психрометры: стационарные (психрометр Августа) или аспирационные. Они состоят из двух одинаковых ртутных термометров — сухого и влажного. Резервуар ртутного термометра обернут гигроскопической тканью, конец которой опущен в стаканчик с дистиллированной водой. В процессе испарения влаги он показывает более низкую температуру, чем сухой. По разности показаний этих термометров, пользуясь специальными таблицами или графиком, определяют относительную влажность воздуха.

Аспирационный психрометр снабжен в верхней части прибора вентилятором, который приводится в действие заводным механизмом или электромотором, он с равномерной скоростью протягивает через прибор исследуемый воздух. Этот прибор более точен, чем стационарный, так как конструкция его исключает влияние, связанное с неравномерной скоростью воздуха и воздействием теплового облучения. Рекомендуются следующие типы российских аспирационных психрометров, позволяющие проводить измерения температуры и влажности — МВ-4М (от-30 до +50 °С; 10—100%), М-34 (от -30 до +50 °С; 10-100 %), ПВУ-1М (от 0 до +45 °С; 40—80 %).

Из зарубежных следует упомянуть немецкий психрометр фирмы «Теsto», который позволяет кроме температуры дополнительно измерять скорость движения воздуха.

Для оценки совместного действия параметров микроклимата используются шаровые термометры (шаровой термометр типа 90 позволяет осуществлять измерения в температурных диапазонах 0—50 и 30—100 °С). Для определения тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) измеряют величины температуры внутри зачерненного шара и температуры по смоченному термометру аспирационного психрометра.

Температура внутри зачерненного шара измеряется термометром, резервуар которого помещен в центр зачерненного полого шара. Температура внутри зачерненного шара отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей, скорости движения воздуха и теплового облучения. Зачерненный шар должен иметь диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95, а также должен быть выполнен из материала с высокой теплопроводностью. Точность измерения температуры внутри шара ± 0,5 °С.

Метод измерения и контроля ТНС-индекса аналогичен методу измерения и контроля температуры воздуха.

Скорость движения воздуха следует измерять анемометрами вращательного действия (крыльчатые, чашечные и др.). Легкая крыльчатка первого, вращающегося в токе воздуха, кинематически связана с механизмом вращения стрелок циферблата, градуированного на метры. До начала измерения определяют направление движения воздуха и устанавливают анемометр так, чтобы ось колеса крыльчатки была расположена параллельно потоку воздуха. Затем включают одновременно анемометр и секундомер. Через 0,5—1 мин они одновременно выключаются, и путем деления показания анемометра на время, отмеченное секундомером, определяется скорость воздуха. Крыльчатый анемометр позволяет определять скорости воздуха в пределах 0,3—40 м/с (например, крыльчатые анемометры АСО-3 и АП-1м позволяют проводить измерения, соответственно, в диапазонах 0,3—5 м/с и 0,5—40 м/с).

В чашечном анемометре приемной частью служат четыре полушария, укрепленные на вертикальной оси. Вращение их отмечается счетчиком так же, как и у крыльчатого анемометра. Чувствительность чашечных анемометров меньше, чем крыльчатых. Они применяются для замера больших скоростей (например, чашечный анемометр МС-13 с пределами измерения 1—30 м/с).

Для замера малых скоростей движения воздуха (0,05—2,0 м/с) может быть использован кататермометр. Это термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром внизу, который переходит в капилляр с расширением верхней части. Шкала кататермометра проградуирована от 35 до 38 °С в цилиндрическом приборе и от 33 до 40 °С – в шаровом. Применение прибора основано на зависимости скорости охлаждения его резервуара от метеорологических условий, в частности, от скорости движения воздуха.

Малые величины скорости движения воздуха (менее 0,5 м/с), особенно при наличии разнонаправленных потоков, можно измерять термоэлектроанемометрами, а также цилиндрическими и шаровыми кататермометрами при защищенности их от теплового излучения.

Термоэлектроанемометры измеряют скорость движения воздуха в малых диапазонах (до 2 м/с). В этих приборах приемником служит проволока, нагреваемая электротоком до заданной температуры, измерение температуры производится электротермометром или термопарой (например, термоанемометр ТАМ-1 с диапазоном измерений 0,1-2,0 м/с).

Температуру поверхностей следует измерять контактными приборами (типа электротермометров, например, марки МТ-57 М) или дистанционными (пирометры и др.).

Интенсивность теплового облучения следует измерять приборами, обеспечивающими угол видимости датчика, близкий к полусфере (не менее 160 град.) и чувствительными в инфракрасной и видимой области спектра (актинометры, радиометры и т.д.). Действие этих приборов основано на поглощении лучистой энергии и превращении ее в тепло; количество его регистрируется различными способами. Наибольшее распространение получили актинометры, принцип действия которых основан на термоэлектрическом эффекте.

Рекомендованы следующие типы актинометров с диапазонами измерений: инспекторский (350—1400 Вт/м², 0,5—20 кал/см² · мин), ИМО-5 (10—7000 Вт/м²), неселективный радиометр «Аргус 3» (1—2000 Вт/м²), многоканальный универсальный радиометр-фотометр «Аргус» (0,001—2000 Вт/м²) и др. (см. приложение 1).

Все средства измерения, используемые для определения уровней показателей микроклимата, должны быть метрологически аттестованы, в установленные сроки должны проходить государственную поверку.

Диапазон измерения и допустимая погрешность измерительных приборов должна соответствовать требованиям табл. 3.10.

Таблица 3.10

Требования к измерительным приборам

Наименование показателя	Диапазон измерения	Предельное отклонение
Температура воздуха по сухому термометру, °С	от -30 до 50	0,2
Температура воздуха по смоченному термометру, °С	от 0 до 50	0,2
Температура поверхности, °С	от 0 до 50	0,5
Относительная влажность, %	от 0 до 90	5,0
Скорость движения воздуха, м/с	от 0 до 0,5 более 0,5	0,05 0,10
Интенсивность теплового излучения, Вт/м2	от 10 до 350 более 350	5,0 50,0

Контрольные вопросы к разделу 3:

1. Какие физические факторы производственной среды составляют микроклимат?

2. Как влияет микроклимат на здоровье и работоспособность?

3. Какими путями происходит теплообмен между человеком и окружающей средой?

4. Какие изменения в организме работника могут произойти при несоблюдении гигиенических нормативов факторов микроклимата?

5. Чем характеризуется нагревающий микроклимат?

6. Чем характеризуется охлаждающий микроклимат?

7. Что характеризует индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс)?

8. Как определяют тепловую нагрузку среды?

9. Для каких периодов года проведено нормирование микроклимата?

10. Какой период года называют холодным?

11. Какой период года называют теплым?

12. Из каких условий установлены оптимальные показатели микроклимата?

13. На каких рабочих местах необходимо поддерживать оптимальные показатели микроклимата?

13. Из каких условий установлены допустимые показатели микроклимата?

14. Как определить среднесменную температуру воздуха, если рабочим местом является несколько участков производственного помещения?

15. Влияет ли наличие теплового облучения рабочего места на максимально допустимую температуру на этом рабочем месте?

16. С какой целью ограничивают время пребывания работников на рабочих местах при температуре воздуха на рабочих местах выше или ниже допустимых величин?

17. В зависимости от каких факторов проведено нормирование показателей микроклимата для рабочих мест, расположенных в отапливаемых производственных помещениях?

18. Какими факторами формируется микроклимат в производственном помещении?

19. На каком уровне по высоте рабочей зоны производят контроль температуры воздуха?

20. На каком уровне по высоте рабочей зоны производят контроль скорости движения воздуха?

21. На каком уровне по высоте рабочей зоны производят контроль относительной влажности воздуха?

22. На какой высоте от пола или рабочей площадки следует проводить измерения теплового излучения при наличии источников лучистого тепла в производственных помещениях?

23. В каких случаях необходимо контролировать температуру поверхностей ограждения?

25. Какие факторы учтены при нормировании показателей микроклимата в зимний период для рабочих мест, расположенных в неотапливаемых производственных помещениях и на открытых территориях?

26. Какие технологические и санитарно-технические средства защиты работников от неблагоприятного воздействия микроклимата существуют?

27. Когда в холодный и теплый периоды года следует производить измерения показателей микроклимата в производственных помещениях?

28. Какие приборы используют для измерения показателей микроклимата?

29. Какие условия должны быть соблюдены при использовании измерительных приборов?