2. Определение расчетных концентраций гексана в воздухе рабочей зоны

Заносим в таблицу результаты замеров концентраций гексана по отдельным технологическим операциям:

Таблица 1 - Результаты контроля содержания гексана в воздухе рабочей зоны

Операция		Замер		Операция		Замер
№	мин	мин	мг/м3	№	мин	мин	мг/м3
1	60	38	180,07	4	105	24	119,73
		34	59,28			35	20,75
		26	163,97			12	144,45
		14	49,35			23	46,81
		35	158,91			34	171,79
2	120	19	48,32	5	120	9	75,37
		37	161,34			19	201,52
		19	53,78			30	106,22
		34	169,51			5	11,44
		15	64,40			14	139,18
3	75	29	182,36
		8	79,30
		21	199,17
		34	97,90
		12	219,43

Для каждой операции находим среднее содержание гексана в воздухе по формуле (1):

( 1 )

где K_i – среднее содержание гексана во время i-й технологической операции;

z_n – концентрация гексана в n-м замере, выполненном во время i-й операции;

t_n – время выполнения n-го замера (время экспозиции).

Среднее содержание гексана во время выполнения первой технологической операции:

Средние содержания гексана во время выполнения технологических операций 2–5:

Среднесменное содержание гексана в воздухе определяется по формуле (2):

( 2 )

где K_сс – среднесменное содержание (концентрация) гексана;

K_i – средняя концентрация гексана во время i-й операции;

T_i – продолжительность i-й операции.

Используя данные о продолжительности технологических операций из табл. 1 и полученные ранее значения средних содержаний гексана K₁–K₅, определяем среднесменную концентрацию:

Для определения максимальной концентрации (соответствующей вероятности ее наблюдения не менее 5%) сначала определяем суммарное время всех замеров:

Далее составляем таблицу, в которой все 25 значений концентраций z_n (приведенные в табл. 1) упорядочены по убыванию (второй столбец в табл. 2). Для каждой концентрации в третьем столбце табл. 2 указываем время ее экспозиции t_n (из табл. 1).

Таблица 2 - Упорядоченный ряд замеров концентраций гексана

n	zn, мг/м3	tn, мин	pn, %	Fn, %
1	2	3	4	5
1	219,43	12	2,07	2,1
2	201,52	19	3,28	5,3
3	199,17	21	3,62	9,0
4	182,36	29	5,00	14,0
5	180,07	38	6,55	20,5
6	171,79	34	5,86	26,4
7	169,51	34	5,86	32,2
8	163,97	26	4,48	36,7
9	161,34	37	6,39	43,1
10	158,91	35	6,03	49,1
11	144,45	12	2,07	51,2
12	139,18	14	2,41	53,6
13	119,73	24	4,14	57,8
14	106,22	30	5,17	62,9
15	97,90	34	5,86	68,8
16	79,30	8	1,38	70,2
17	75,37	9	1,55	71,7
18	64,40	15	2,59	74,3
19	59,28	34	5,86	80,2
20	53,78	19	3,28	83,4
21	49,35	14	2,41	85,9
22	48,32	19	3,28	89,1
23	46,81	23	3,97	93,1
24	20,75	35	6,03	99,1
25	11,44	5	0,86	100,0
ВСЕГО		580	100	–

Относительную частоту (вероятность) p_n наблюдения каждого из значений z_n (четвертый столбец табл. 2) вычисляем по формуле (3):

( 3 )

где p_n – относительная частота наблюдения n-й концентрации

гексана;

t_n – время экспозиции n-й концентрации;

t_сумм – суммарное время всех замеров (в рассматриваемом примере t_сумм =580 мин).

Для контроля правильности вычислений определяем суммарную вероятность по всем строкам табл. 2; она равна 100%, что подтверждает отсутствие арифметических ошибок. Последний (пятый) столбец таблицы заполняем накопленными вероятностями F_n, вычисляемыми как сумма значений p_n в текущей строке и во всех вышележащих строках:

( 4 )

Значение F_n для самой низкой концентрации (в строке 25) должно быть равно 100%.

Максимальная концентрация K_макс соответствует накопленной вероятности F_n=5%. Поскольку такое значение F_n в табл. 2 отсутствует, K_макс определяется по интерполяции между значениями концентраций в строке n=1 (где F₁=2,1%) и n=2 (где F₂=5,3%). Формула линейной интерполяции имеет вид:

( 5 )

где K_F – концентрация, соответствующая накопленной вероятности F;

z_max и z_min– концентрации, ближайшие к K_F сверху и снизу соответственно;

F_max и F_min– накопленные вероятности, ближайшие к F сверху и снизу соответственно.

Для максимальной концентрации, когда F=5%, по табл. 2 принимаем F_max=5,3% и F_min=2,1%; соответственно z_max=219,43 мг/м³ и z_min=201,52 мг/м³. Величина максимальной концентрации:

Для назначения максимально допустимых интервалов времени, через которые необходимо контролировать (замерять) содержание гексана в воздухе рабочей зоны, требуется рассчитать коэффициент вариации для числового ряда концентраций z_n. Сначала по формуле (5) определяем медианное значение , когда F=50%. Интерполяция производится между 10 и 11 строками табл. 2, для которых накопленная вероятность равна 49,1% и 51,2% соответственно:

Далее вычисляем стандарт отклонения ряда значений z_n от своего среднего (медианного) значения :

( 6 )

где σ – стандарт;

N – общее количество значений в ряде z_n.

Для ряда из 25 значений, приведенного в табл. 1 и табл. 2:

Коэффициент вариации определяется по формуле (7):

( 7 )

где μ – коэффициент вариации;

σ – стандарт отклонения ряда значений;

– среднее (медианное) значение ряда.

Коэффициент вариации для измеренных значений концентрации гексана: