1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車間空氣中呼吸性矽塵最高容許濃度及其監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于矽塵作業(yè)的各類企業(yè)。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB5748 作業(yè)場(chǎng)所空氣中粉塵測(cè)定方法
3 術(shù)語(yǔ)
呼吸性矽塵:本標(biāo)準(zhǔn)中的呼吸性粉塵系指采集的粉塵空氣動(dòng)力學(xué)直徑均在7.07μm以下,而且空氣動(dòng)力學(xué)直徑5μm粉塵的采集效率為50%。呼吸性粉塵中的游離二氧化硅含量在10%以上者稱為呼吸性矽塵。呼吸性粉塵采樣器應(yīng)具有下列分離粒子的特性:
式中:P——透過(guò)率;
D——粉塵空氣動(dòng)力學(xué)直徑,μm;
D
0——7.07μm。
4 衛(wèi)生要求
車間空氣中含10%~50%游離二氧化硅呼吸性矽塵最高容許濃度為1mg/m
3。
車間空氣中含大于50%~80%游離二氧化硅呼吸性矽塵最高容許濃度為0.5mg/m
3。
車間空氣中含80%以上游離二氧化硅呼吸性矽塵最高容許濃度為0.3mg/m
3。
5 監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法
車間空氣中呼吸性矽塵濃度的測(cè)定見(jiàn)附錄A(補(bǔ)充件)。
呼吸性粉塵中游離二氧化硅含量的測(cè)定見(jiàn)附錄B(補(bǔ)充件)。
附錄A
呼吸性矽塵濃度測(cè)定方法
?。ㄑa(bǔ)充件)
A1 原理
采集一定體積的含塵空氣,使之通過(guò)分級(jí)預(yù)選器后,將呼吸性粉塵阻留在已知質(zhì)量的濾膜上,由采塵后濾膜的增量,求出單位體積空氣中呼吸性粉塵的質(zhì)量(mg/m
3)。
A2 器材
A2.1 采樣器:必須采用經(jīng)過(guò)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局指定的或委托的單位檢驗(yàn)合格的呼吸性粉塵采樣器,采樣頭對(duì)粉塵粒子的分離性能應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)提出的要求,采樣器應(yīng)采用恒定流量。在有防爆要求的作業(yè)環(huán)境中采樣時(shí),需用防爆型呼吸性粉塵采樣器。采樣頭的氣密性應(yīng)符合GB5748的附錄A(補(bǔ)充件)中A2的要求。
A2.2 濾膜:采用過(guò)氯乙烯纖維濾膜(測(cè)塵濾膜),直徑為40mm。當(dāng)過(guò)氯乙烯纖維濾膜不適用時(shí)(如高溫、可溶解濾膜的有機(jī)溶劑存在時(shí)),可改用玻璃纖維濾膜。
A2.3 氣體流量計(jì):采用20L/min的流量計(jì),流量計(jì)每半年用皂膜流量計(jì)、鐘罩式氣體計(jì)量器或精確度為±1%的轉(zhuǎn)子流量計(jì)校正一次,若發(fā)現(xiàn)流量計(jì)有明顯污染時(shí),應(yīng)及時(shí)清洗校正。
A2.4 天平:用感量為0.00001g的分析天平,按計(jì)量部門的要求,每年檢定一次。
A2.5 計(jì)時(shí)器:秒表或相當(dāng)于秒表的計(jì)時(shí)器。
A2.6 干燥器:內(nèi)盛變色硅膠。
A2.7 硅油:6萬(wàn)粘度左右的甲基硅油。
A3 測(cè)定程序
A3.1 濾膜的準(zhǔn)備:用小鑷子取下濾膜兩面的襯紙,置于天平上稱量,記錄初始質(zhì)量,然后將濾膜裝入濾膜夾中,確認(rèn)濾膜無(wú)褶皺或裂隙后,放入帶編號(hào)的樣品盒中備用。如用沖擊式呼吸性粉塵采樣器(T·R粉塵采樣器)時(shí),需將硅油或粘著劑涂在沖擊片上,涂片時(shí)應(yīng)把粘著劑涂得均勻,量不宜過(guò)多,以5~8mg為宜。涂后在天平上稱量,記錄初始質(zhì)量,然后將沖擊片編號(hào)放在存儲(chǔ)盒中備用。
A3.2 采樣器的架設(shè);取出準(zhǔn)備好的濾膜夾裝入采樣頭中擰緊,如用T·R采樣頭時(shí),將沖擊片也放入采樣頭中,然后擰緊。采樣的采樣頭的入口應(yīng)迎向含塵氣流,若生產(chǎn)中遇有飛濺的泥漿、砂粒對(duì)樣品產(chǎn)生污染時(shí),采樣頭的入口可側(cè)向含塵氣流。
A3.3 采樣開(kāi)始的時(shí)間:連續(xù)性產(chǎn)塵作業(yè)點(diǎn),應(yīng)在作業(yè)開(kāi)始30min后采樣。不連續(xù)性產(chǎn)塵作業(yè)點(diǎn),應(yīng)在工人工作時(shí)開(kāi)始采樣。
A3.4 采樣流量:在整個(gè)采樣過(guò)程中,必須保持在20L/min,流量應(yīng)穩(wěn)定,以保證呼吸性粉塵采樣器能達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)中要求的采樣性能。
A3.5 采樣的持續(xù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)測(cè)塵點(diǎn)粉塵濃度的估計(jì)值及濾膜上所需粉塵增量的最低值而定,但采樣時(shí)間不應(yīng)少于10min。
A3.6 采集在濾膜上呼吸性粉塵的增量不應(yīng)少于0.5mg,但不得多于10mg。
A3.7 采樣后樣品的處理:采樣結(jié)束時(shí),關(guān)閉采樣器開(kāi)關(guān),并記錄采樣的持續(xù)時(shí)間、采樣地點(diǎn)、樣品編號(hào)、勞動(dòng)條件等。然后將采集有呼吸性粉塵的濾膜和沖擊片取出,在一般情況下,不需干燥處理,可直接放在天平上稱量,并記錄其質(zhì)量。如果采樣現(xiàn)場(chǎng)的相對(duì)濕度在90%以上時(shí),應(yīng)將濾膜放在干燥器內(nèi)干燥2h后稱量,并記錄測(cè)定結(jié)果,然后再放入干燥器中干燥30min,再次稱量,如濾膜上有霧滴存在時(shí),應(yīng)先放在干燥器內(nèi)干燥1.2h后稱量,記錄結(jié)果,再放在干燥器內(nèi)2h,再次稱量。當(dāng)相鄰兩次的質(zhì)量差不超過(guò)0.1mg時(shí)取其最小值。
A4 計(jì)算
呼吸性粉塵濃度按式(A1)計(jì)算:
R=(m
2-m
1)/(Qt)×1000……………………(A1)
式中:R——呼吸性粉塵濃度,mg/m
3;
m
1——采樣前濾膜的質(zhì)量,mg;
m
2——采樣后濾膜的質(zhì)量,mg;
t——采樣時(shí)間,min;
Q——采樣流量,L/min。
A5 說(shuō)明
本方法為測(cè)定呼吸性粉塵的基本方法,如果使用其他儀器或方法測(cè)定呼吸性粉塵濃度時(shí),其呼吸性粉塵采樣器的采樣性能必須符合本標(biāo)準(zhǔn)中提出的要求。
附錄B
粉塵中游離二氧化硅X線衍射測(cè)定法
?。ㄑa(bǔ)充件)
B1 原理
當(dāng)X線照射結(jié)晶物質(zhì)時(shí),該物質(zhì)將產(chǎn)生X線衍射,在一定的條件下,衍射線的強(qiáng)度與被照射物質(zhì)質(zhì)量成正比?;谶@一原理利用X線衍射對(duì)粉塵中游離二氧化硅進(jìn)行定性及定量分析。
B2 器材
B2.1 X線衍射儀。
B2.2 濾膜切取器。
B2.3 樣品板。
B2.4 呼吸性粉塵采樣器。
B2.5 0.00001g分析天平。
B2.6 直徑40mm過(guò)氯乙烯纖維測(cè)塵濾膜。
B2.7 鑷子、繪圖直線尺、秒表、圓規(guī)等。
B3 游離二氧化硅最低檢出限
本法測(cè)定粉塵中游離二氧化硅系指α石英,其最低檢出限受儀器性能和被測(cè)物的結(jié)晶狀態(tài)影響較大,一般X線衍射儀當(dāng)濾膜采塵量在0.5mg時(shí),α石英含量的最低檢出限可達(dá)1%。
B4 標(biāo)定曲線
B4.1 標(biāo)準(zhǔn)α石英粉塵制備
將高純度的α石英晶體粉碎后,首先用鹽酸(1∶1)浸泡2h,除去鐵等雜質(zhì),再用雙蒸餾水洗凈烘干。然后用瑪瑙乳缽或瑪瑙球磨機(jī)研磨,磨至粒度小于10μm,后,于10%氫氧化鈉溶液中浸泡4h,以除去石英表面的非晶形物質(zhì),用雙蒸餾水充分沖洗,直到洗液呈中性(pH=7.0),干燥備用。或用符合本條要求的市售標(biāo)準(zhǔn)α石英粉塵制備。
B4.2 標(biāo)定曲線的制作
將標(biāo)準(zhǔn)α石英粉塵在發(fā)塵室中發(fā)塵,用與作業(yè)環(huán)境采樣相同的方法將標(biāo)準(zhǔn)石英粉塵采集在己知質(zhì)量的濾膜上,采集量控制在0.5~4.0mg之間,在此之間分別采集5~6個(gè)不同質(zhì)量點(diǎn),采塵后的濾膜稱重后記下增重質(zhì)量,然后從每張濾膜上取5個(gè)標(biāo)樣,標(biāo)樣大小與旋轉(zhuǎn)樣臺(tái)尺寸一致,在測(cè)定α石英粉塵標(biāo)樣前首先測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)硅在(111)面網(wǎng)上的衍射強(qiáng)度(CPS)。然后分別測(cè)定每個(gè)標(biāo)樣的衍射強(qiáng)度(CPS)。計(jì)算每個(gè)點(diǎn)5個(gè)α石英粉塵標(biāo)樣的算術(shù)平均值,以衍射強(qiáng)度(CPS)為縱坐標(biāo),以α石英質(zhì)量(mg)為橫坐標(biāo),繪制成標(biāo)定曲線。
B5 粉塵采樣及樣品處理
B5.1 采樣
按GB5748的規(guī)定,從作業(yè)環(huán)境空氣中將粉塵采集在已知質(zhì)量的濾膜上。
B5.2 樣品處理
采樣后濾膜再次稱重。記下稱量質(zhì)量后,按旋轉(zhuǎn)樣架所需要的大小將采樣濾膜剪成待測(cè)樣品4~6個(gè)。
B5.3 測(cè)量前準(zhǔn)備
將剪下待測(cè)樣品置于樣品架上,待測(cè)。
B6 定性及定量分析
B6.1 定性分析
在進(jìn)行物相定量分析之前,首先對(duì)采集的樣品進(jìn)行定性分析,以確認(rèn)樣品中是否有α石英存在。
B6.1.1 參考的分析條件
靶:CuK
a 掃描速度:2°/min
管電壓:30Kv 記錄紙速度:2cm/min
管電流:40mA 發(fā)散狹縫:1°
量程:4000CPS 接收狹縫:0.3mm
時(shí)間常數(shù):1s 角度測(cè)量范圍:10°≤2θ≤60°
B6.1.2 物相鑒定
將待測(cè)樣品置于X線衍射儀的樣架上進(jìn)行測(cè)定,將其衍射圖譜與《粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合委員會(huì)(JCPDS)》卡片中的α石英圖譜相比較,當(dāng)其衍射圖譜與α石英圖譜相一致時(shí),表明粉塵中有石英存在。
B6.2 定量分析
B6.2.1 X線衍射儀的測(cè)定條件應(yīng)與制做標(biāo)定曲線的條件完全一致。
B6.2.2 測(cè)定樣品(101)面網(wǎng)的衍射強(qiáng)度
在測(cè)定樣品(101)面網(wǎng)的衍射強(qiáng)度后,測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)硅(111)面網(wǎng)的衍射強(qiáng)度,測(cè)定結(jié)果按式(B1)進(jìn)行計(jì)算
式中:I
i——采塵濾膜上石英的衍射強(qiáng)度,CPS。
I——在測(cè)定采塵濾膜上石英的衍射強(qiáng)度時(shí),測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)硅(111)面網(wǎng)衍射強(qiáng)度,CPS;
I
s——在制定石英標(biāo)定曲線時(shí),標(biāo)準(zhǔn)硅(111)面網(wǎng)的衍射強(qiáng)度,CPS;
I
B——粉塵中石英的衍射強(qiáng)度,CPS。
如儀器配件未配有標(biāo)準(zhǔn)硅,可使用標(biāo)準(zhǔn)石英(101)面網(wǎng)的衍射強(qiáng)度(CPS)表示I值。
B6.2.3 游離二氧化硅(α石英)含量計(jì)算
根據(jù)計(jì)算得到的I
B值(CPS),利用標(biāo)定曲線查出濾膜上粉塵中石英的質(zhì)量(mg),粉塵中的游離二氧化硅(α石英)含量按式(B2)計(jì)算:
式中:SiO
2(F)——粉塵中游離二氧化硅(α石英)含量,%;
m——濾膜上粉塵中α石英的質(zhì)量,mg;
M
2——采塵后濾膜質(zhì)量,mg;
M
1——采塵前濾膜質(zhì)量,mg。
B7 注意事項(xiàng)
B7.1 粉塵粒度大小對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響
衍射線的強(qiáng)度受粉塵粒度直徑大小的影響,粉塵粒徑在10μm以上時(shí)衍射強(qiáng)度減弱,因此制做標(biāo)定曲線和采樣時(shí)必須注意粒度大小問(wèn)題。制做標(biāo)定曲線的粉塵粒度應(yīng)與采集的粉塵粒度相一致。
B7.2 采樣量的控制
單位面積上粉塵質(zhì)量不同,石英的X線衍射強(qiáng)度有很大差異。如果濾膜上采集粉塵堆積過(guò)厚,則易于脫落;如果采塵量過(guò)少,在定量檢出限以下,則難以取得準(zhǔn)確定量結(jié)果。因此濾嘴上采塵量一般控制在2~5mg范圍以內(nèi)為宜。
A7.3 當(dāng)有與α石英衍射線相干擾的物質(zhì)或影響α石英衍射強(qiáng)度的物質(zhì)存在時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行校正。
附加說(shuō)明:
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與職業(yè)病研究所、遼寧省勞動(dòng)衛(wèi)生研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人符紹昌、程玉海、劉占元、樊艷華。
本標(biāo)準(zhǔn)由衛(wèi)生部委托技術(shù)歸口單位中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與職業(yè)病研究所負(fù)責(zé)解釋