CC BY
6
Для каждого из применяемых нами видов дыма процент задержки при дыхании колебался примерно в одних и тех же пределах.
В помещаемой таблице приведены средний, максимальный и минимальный проценты задержки, полученные при опытах. Индивидуальные колебания в среднем проценте задержки при дыхании весьма невелики: задержки махорочного дьгма у отдельных лиц вариировали от 67 до 78%, угольного — от 64 до 74%, дыма окиси магния — от 68 до 77%, т. е. в пределах 10%. Колебания в проценте задержки у каждого испытуемого для отдельных опытов были несколько большими, но в основном не превышали 20%, что наглядно показывает диаграмма на рис. 3.
Выводы
1. Сконструирована установка для изучения задержки при дыхании высокодисперсных аэрозолей путем подсчета числа частиц во вдыхаемом и выдыхаемом1 воздухе при помощи ультрамикроскопов.
2. Проведено 350 опытов на 10 испытуемых с 3 видами дымов: махорки, каменного угля и окиси магния.
3. Дым махорки задерживался у различных испытуемых в пределах от 64 до 76%, каменного упля—от 88 до 94%, окиси магния— от 68 до 77%.
4. При концентрациях, с которыми производились опыты (от 50 000 до 375 ООО), зависимости между степенью задержки и концентрацией не наблюдалось.
5. Индивидуальные различия оказались незначительными.
6. Необходимо больше внимания уделять вопросу изучения высокодисперсных аэрозолей в рабочих помещениях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вигдорчик Е. А., Применение счетчика дыма автора в кузницах и литейных, Гигиена труда, № I, 1937,— 2. Вигдорчик Е. А., Работа со свинцом на Ленинградском монетном дворе, Гигиена труда, №9,1925.—3. Вигдорчик Е. А. и Петров И. Р., О задержке пыли в дыхательных путях и легких человека, Труды ЛИИОТ, вып. 7, ч. 1, 1933.—4. Вигдорчик Е. А., Ультрамикроскопия аэрозолей, Труды ЛИИОТ, т. VIII, в. IX, ч. 2, 1934.-5. W h у 11 a w — G г а у, Speakman and Campbell, Smokes, Parti, Proc. Roy. Soc.,ser. A., vol. 102, № A, 718, 1923.-6. Ja gl on, В e n i a m i n, В r a n d t, The Influence of Respiration and Transpiration of Jonic Content of air of Occupied Rooms, Journ. of Ind. Hyg., № 1, 1933.
Р. Г, ЛЕЙТЕС и Б. Я. ГОРОВОЙ (Москва)
Загрязнение лако-олифоварочным производством наружной атмосферы и пути
ее оздоровления
Из отдела гигиены Института им. Обуха (дир.—доц. Арнаутов, зав. отделом—д-р
Смелянский)
При варке масляных лаков и олифы в воздух производственных помещений и окружающую среду выделяются разнообразные органические соединения, обладающие даже в небольших концентрациях чрезвычайно неприятными запахами. По нашим наблюдениям, при соответствующих метеорологических условиях эти запахи ясно ощущаются на расстоянии до одного километра. В связи с этим при обр е-
тает интерес вопрос о характере загрязнений лаковарочным производством окружающей атмосферы и о мероприятиях по предупреждению этих загрязнений.
Для выявления источников загрязнения воздуха»лако-олифовароч-ном производстве нами был изучен крупный завод лаков и красок (Москва).
На заводе имеются три основных производственных цеха: эмалевый, спирта-лаковый и лакомасляный.
В эмалевом цехе производятся размешивание и перетир сухого пигмента с лаком, а также доведение полученных эмалевых красок до стандартной вязкости путем добавления лаков или специальных растворителей. В качестве последних обычно применяются скипидар и уайтспирт (погон нефти), пары которых могут загрязнить воздух цеха и наружную атмосферу. Работа по изготовлению эмалевых красок ведется в открытой аппаратуре, без местных укрытий и отсосов. Данные о загрязнении воздуха эмалевого цеха приведены з табл. 1, составленной по исследованиям лаборатории ВЦСПС, произведенным 5 июля 1936 г.
Таблица 1
Содержание скипидара и уайтспирта в воздухе эмалевого цеха (в мг/л)
Место взятия пробы Скипидар Уайтсп ирт
У центрофуги для эмалей .... У мешалки .... В помещении эмалевого цеха . . . У вальцовки . . . 0,015 0,011—0,028 0,011—0,015 0,4-0,8 0,6
Спиртовые лаки представляют собой раствор естественной или искусственной смолы в спирте. Для увеличения эластичности пленки в лак прибавляют небольшое количество мягчителя (касторовое масло, терпентин, жирные кислоты льняного масла, камфора). Производство спиртовых лаков ведется в примитивной аппаратуре—деревянных чанах с мешалками. Основным загрязнением воздуха спиртолакового цеха являются пары спирта, которых (по данным лаборатории Мосгорздравотдела) найдено от 0,63 (при розливе лаков) до 4,95 мг/л (у вальцовочных машин).
Лакомасляный цех расположен в одноэтажном каменном здании с фонарем в перекрытии. Средняя часть здания занята двумя рядами котлов, боковые части с обеих сторон — топками варочных котлов. Производство сводится к пяти процессам: полимеризации масел, изготовлению эфира-гарпиуса, варке гли.птале-вой смолы, варке сикатива и производству изоляционных черных лаков. Во всех процессах производится предварительное изготовление лаковой основы (масляной или смоляной) и последующее растворение ее в уайтспирте или другом растворителе.
При полимеризации масла в котел загружают льняное масло и резинаты кальция и цинка. Затем смесь нагревается до 290° и при этой температуре выдерживается в течение 18—20 часов, после чего готовое полимеризованное масло сливается в смеситель. При нагреве масла происходит отгонка летучих продуктов крекинга высокомолекулярных жирных кислот, акролеина и других веществ. Количество возгона различно; по литературным данным, оно достигает 10— 15°/о от веса взятого для полимеризации масла. Летучие продукты возгона при полимеризации масла обладают отвратительным запахом, который можно сравнить с запахом сыромятных цехов кожевенных заводов.
При варке глилталевой смолы в воздух выделяются те же продукты, что и при полимеризации масла, а также глицерин и фталевый ангидрид.
В процессе варки эфира-гарпиуса в котел загружают канифоль, нагревают до 210° и добавляют глицерин. Охлаждение готового эфира-гарпиуса производится на открытом воздухе в противнях. При варке эфира-гарпиуса продукты отгона легко конденсируются; по запаху они напоминают скипидар.
Сикативами называются соли нефтяных, жирных или смоляных кислот с тяжелыми металлами. Сикативы вводят в лаки и олифы для ускорения процесса высыхания. На обследованном заводе изготовляются различные сикативы. Для примера приводим рецепт изготовления сикатива № 64: в котел загружают льняное масло, в которое при нагревании добавляют сначала пиролюзит, а в
дальнейшем свинцовый глет; полученный таким образом сикатив по охлаждении разбавляют уайтспиртом.
При варке сикативов на льняном масле наружная атмосфера загрязняется теми же продуктами, что при полимеризации масла, но в меньшем количестве.
В состав черного лака входят гудрон и льняное масло. Смесь варится при температуре 260—280-° до определенной стандартной вязкости. При варке изоляционных черных лаков в воздух выделяются погоны гудрона и те же продукты, что при полимеризации масла.
В отношении загрязнения воздуха наружной атмосферы представляет также интерес варка копаловых лаков. Они варятся из копаловых смол и льняного масла в небольших переносных котлах, в которых по окончании варки в помещении лак вывозится наружу для остывания. В процессе варки выделяются те же дурнопахнущие продукты, что и при полимеризации масла, а также летучие погоны копала, обладающие сами по себе неприятным запахом.
Варка лаковых основ, лаков и сикативов ведется на голом огне в железных котлах. Котлы имеют естественную вытяжку и люк для загрузки и выгрузки. Н целях пожарной безопасности топки котлов вынесены в отдельное помещение. Загрузка и выгрузка в основном ведутся вручную.
Для детального изучения характера загрязняющих воздух веществ при варке лаковых основ были произведены анализы воздуха в цехе на рабочих местах, в вытяжках от варочных котлов и на территории двора. Химическая структура улетучивающихся в воздух веществ в точности неизвестна; поэтому при определении летучих веществ, выделяющихся при варке масла и других продуктов, мы были вынуждены ограничиться суммарным определением в воздухе углерода методом сжигания. Акролеин определялся отдельно колориметрическим методом с фуксино-сернистой кислотой. Результаты исследования приведены в табл. 2.
Таблица 2
Содержание углеводородов (при пересчете на углерод) и акролеина в мг/л в
воздухе лакомасляного цеха
1936 г. Процессы и место взятия пробы Углеводороды Акролеин Примечание
Полимеризаци я -
26.Х1 м а-с л а
В вытяжке от варочного
котла ....... 0,42 0,07
18.XI В помещении на расстоя- Поданным лабо-
нии 1 м от котла . . . — 0,006 ратории МОСПО
Этерификация
26.XI канифоли
В вытяжке от варочного
котла ........ 1,29 0,048
Варка черного —
изоляционного лака
26.Х1 В вытяжке от варочного 0,26
10.Х1 котла .........
В помещении ва расстоя-
нии 0,5 м от котла . . . 0,14 — По данным лабо-
Варка глипталевой ратории Мосгор-
26.Х1 смолы здрава
В вытяжке от варочного 0,773
котла........ —
Варка сикатива №64
26.Х1 В вытяжке от котла . . . 0,34 —
10.1Х В середине помещения По данным лабо-
цеха......... 0,11 0,006 ратории Мосгорздрава
Определение загрязнения наружной атмосферы производилось лабораторией Мосгорздрава 15Д6.Х1.1936. Определялось содержание в воздухе углеводородов по количеству найденного углерода в пяти
точках территории заводского двора. Как видно из следующих данных, количество углеводородов (по углероду) в воздухе на территории двора колебалось от 0,02 до 0,09 мг/л.
Таблица 3
Место взятия пробы Углеводороды в мг л
Между сливом скипидара (склад) 0,04 '
и эмалевым цехом......
Между лакировкой и отстойным
отделом •........• 0,08
Между лакировкой и техниче- 0,09
ским отделом .......
Возле олифного отделения . . . 0,03
Возле склада тары....... 0,02
Из приведенных данных видно, что абсолютные количества выбрасываемых заводом в воздух вредных паров и газов относительно невелики. Так, даже в вытяжках от варочных котлов эти загрязнения составляют максимально 1,29 мг'/л углеводородов (в пересчете на углерод). В воздухе заводской территории концентрации этих веществ значительно меньше. Однако при гигиенической оценке загрязнений воздуха в цехах и на территории завода необходимо учитывать не только токсические свойства загрязняющих веществ, но и их чрезвычайно неприятные запахи, резко ощущающиеся даже при малейшей их примеси в воздухе.
С этой точки зрения практический интерес представляют лишь процессы лакомасляного производства, так как вещества, выделяющиеся при производстве эмалевых красок и спиртовых лаков (спирт, ксросин, скипидар), обладают сравнительно слабым запахом' и не вызывают жалоб окружающего населения.
Оздоровление лакомасляного производства возможно путем рационализации применяемой аппаратуры и очистки выбрасываемого от варочных котлов в атмосферу воздуха.
На обследованном заводе варка лаковых обнов ведется в открытых котлах на голом огне. Метод этот устарел; за границей уже давно применяется и технически вполне освоена варка лаковых основ в закрытой аппаратуре, в так называемых котлах системы Зоммера (рис. 1), в которых процессы загрузки и выгрузки механизированы.
В связи с тем, что варка в котлах Зоммера ведется в герметически закрытой аппаратуре, в воздух улетучивается значительно меньше газов и они легче улавливаются. Для загрузки твердых веществ в крышке котла делается дополнительная воронка с наглухо закрывающимся на период варки шибером.
Из отдельных процессов, загрязняющих атмосферу и нуждающихся в рационализации, надо отметить загрузку вручную легко улетучивающегося фталевого ангидрида в котел, наполненный нагретым до 200° маслом, и варку копаловых лаков в> переносных котлах.
В отношении фталевого ангидрида возможность загрязнений воздуха устраняется введением дополнительной операции — плавления фталевого ангидрида в отдельном1 котле с механизированной загрузкой его в варочный котел в жидком состоянии. В этих условиях исключается ручная загрузка твердого фталевого ангидрида в Котел с горячим маслом, что является основной причиной улетучивания его в воздух.
Варка копаловых лаков может без особых затруднений вестись в закрытых стационарных котлах. Необходимое по ходу процесса
быстрое охлаждение лака можно обеспечить сливанием лаков в противни в изолированной камере с дальнейшим охлаждением в вытяжных шкафах. На основе описанных принципов .запроектирован в СССР крупный лаковарочный завод, где, помимо того, применен еще и электрический подогрев варочных котлов, что является дополнительным моментом в улучшении условий труда.
Для более полного оздоровления олифо-лакомйсляного производ-водства перечисленные мероприятия технологического характера необходимо сочетать с очисткой выбрасываемого в атмосферу воздуха. Так как загрязняющие его продукты в нашем случае не представляют ценности, то целесообразно осуществить очистку (дезодорацию) воздуха путем промывки его в скруббере жидким поглотителем. Очистка
Рис. 1. 1—варочный котел; 2—баллон с инертным газом; 3—запасная емкость;
4—очистительная установка
твердыми сорбентами (например, активированным углем) сложнее и невыгодна.
В процессе предварительных лабораторных экспериментов производилось улавливание указанных выше летучих веществ водой, слабыми растворами щелочей и кислот, окислителями, кислым-сернокис-лым натрием (для поглощения акролеина), а также бромной и хлорной водой. Испытание столь разнообразных поглотителей диктовалось разнообразием подлежащих улавливанию газов и паров и недостаточной изученностью их химического состава. Опыты в лаборатории ставились путем имитации производственного процесса и отсасывания выделяющихся при варке газов с помощью аспиратора. Промывка производилась в трубке Пальмера,
При промывке водой, слабыми растворами кислот и щелочей, окислителями (перманганат, азотная кислота, хромовый ангидрид, перекись водорода) результаты получались отрицательные — запах отходящих газов после их промывки не изменялся. При промывке кислым сернокислым натрием (т. е. при улавливании акролеина) неприятный запах газов уменьшался, однако недостаточно. Лишь при обработке хлорной и бромной водой выделяющиеся в атмосферу отходящие газы хлорировались или бромировелись и теряли запах.
Отрицательные результаты, полученные при промывке газов окислителями (перманганатом, азотной кислотой, хромовым ангидридом
и перекисью водорода), дают основание утверждать, что промывка хлорной водой вызывает не окисление дурнопахнущих углеводородов, а их хлорирование. В дальнейшем мы занялись более детальным выяснением условий действия хлора. Опыты ставились с хлорной водой, так как работа с газообразным хлором в условиях производства затруднена. Вопрос о броме отпадал по экономическим соображениям.
В опытах с промывкой хлорной водой мы стремились разрешить следующие два вопроса: а) остаются ли хлорированные углеводороды в промывном растворе или уносятся дальше током воздуха и б) каков расход активного хлора, необходимый для получения благоприятного эффекта очистки.
Опыты ставились следующим образом. Газы из бутыли аспиратора вытеснялись через контрольную пипетку в трубку Пальмера, наполненную хлорной водой с определенным содержанием хлора. Из трубки Пальмера газы просасывались через вторую и третью контрольные пипетки и далее выбрасывались наружу (рис. 2).
Рис. 2. 1—бутыль аспиратора с водой; 2—бутыль аспиратора с газом; 3, 5, 6—контрольные пипетки; 4—трубка Пальмера
Через всю систему в каждом опыте пропускалось 2 л газов, после чего анализировался воздух в пипетках до и после трубки Пальмера на содержание а нем углеводородов (метод сжигания). В первой пипетке после трубки Пальмера определялось еще и содержание хлора, во второй—только свободный хлор, для чего содержащиеся в ней газы продувались через раствор мышьяковистой кислоты \ Во всех случаях после промывки получалось полное уничтожение запаха газов* Данные этих опытов сведены в табл. 4.
Таблица 4
Результаты опытов по улавливанию хлорированных углеводородов
и хлорной воде
•*■ Количество углево-$5 дородов в пересчете на углерод в 1 л газа в мг Задержано в хлорной воде углеводородов Концентрация хлорной воды Количество хлора в газах после промывки в мг/л
до промывки после промывки в мг в »/о в мг/л в %
2,94 0,59 2,35 79,1 400 0,040 Следы
2,95 1,78 1,17 39,8 111 0,011 »
3,37 2,11 1,26 37,3 172 0,017 »
3,98 1,40 2,58 64,7 787,5 0,078 »
4,71 1,88 2,83 59,0 379 0,038 »
4,77 3.08 1,69 33,1 550 0,055 »
6,19 1,59 4,60 74,5 1 542 0,154 »
6,32 1,59 4,73 74,5 1 648 0,165
1 При проведении опытов пришлось встретиться с целым рядом трудностей, как, например, определение хлора при его совместном присутствии с углекислотой (после сжигания углеводородов); определение части хлора, связавшейся с углеводородами при промывке, и части хлора, уносимой током воздуха; невозможность получения в каждом опыте газов одинакового состава концентрации.
Как видно из табл. 4, после промывки в воздухе остается от 67 до 21°/о углеводородов. Так как во всех опытах после промывки запах газов исчезал, то можно предположить, что все углеводороды, обладающие неприятным запахом, подверглись хлорированию. В контрольной пипетке после промывки хлор не обнаруживался. Отсюда вытекает, что и другие подвергшиеся хлорированию углеводороды, не обладавшие запахом, также улавливаются хлорной водой-
Расходный коэфициент хлора на 1 мг загрязнений воздуха в условиях лабораторных опытов не мог быть точно установлен, так как неизвестна химическая структура подвергающихся хлорированию органических соединений. Ока залось невозможным также получение во всех опытах газов одинакового состава и концентрации, можно было цишь установить, что удовлетворительный эффект очистки получается как при высокой концентрации хлора в хлоркой воде (1,6 г/л), так и при более низких концентрациях (0,1 г/л).
Проведенные о лаборатории эксперименты дали основания для проектирования на обследованном1 заводе опытной очистной установки (инж. В. Г. Мацак) от одного котла (рис. 3).
Ж
Рис. 3
1—лаковарочный котел;
2—естественная вытяжка от котла ;
3—воздуховод установки;
4—скруббер;
5—бак для раствора бел. извести;
6—отбойный фильтр из кокса;
7—вентилятор „Сирокко";
8—выхлопная труба;
9—циркуляционный насос; 10 -душевое распыление.
По схеме, изображенной на рис. 3, запроектирована промывка отходящих из котла газов в скруббере. Газы после промывки проходят через коксовый фильтр (6) для задержки брызг и улучшения промывки и затем выбрасываются наружу вентилятором «Сирокко». Хлорную воду можно получать из газообразного хлора и хлорной извести. На основании некоторых наших лабораторных наблюдений и соображений теоретического характера имелись основания предполагать, что расходные коэфициенты хлора будут ниже при пользовании хлорной водой, получаемой из белильной извести. Поэтому в установке была запроектирована промывка отходящих из котла газов раствором белильной извести. Для защиты от коррозии бак для белильной извести, скруббер и другие металлические части установки окрашивались изнутри свинцовым суриком.
Загрузка белильной извести производилась через люк в бак для воды (5) на фильтрующий слой из кокса для того, чтобы белильная известь или осадок мела, образующегося при действии углекислоты на белильную известь, не засорял отверстий распылительных устройств. Циркуляция раствора осуществлялась центробежным насосом, а распыление—-через насадку типа душевой (10). Скорость на коксовом фильтрате была запроектирована в 0,4 м/сек, в скруббере — 0,9 м/сек.
При испытании этой установки на заводе получены вполне удовлетворительные результаты в отношении дезодорации воздуха. На опытный котел расход хлора составил в среднем 50 г в 1 час, что составляет приблизительно 0,^ — 0,3 г на каждый миллиграмм содержащихся в отсасываемом воздухе углеводородов.
Выводы
1. Производство лаков и красок связано со значительным загрязнением окружающей атмосферы дурнопахнущими веществами. Выделение этих веществ в основном происходит при варке лаковых основ.
2. Оздоровление производства возможно путем замены открытой аппаратуры закрытой типа Зоммера и промывки отходящих газов хлорной водой.
3. Выделяющиеся при варке лаковых основ дурнопахнущие газы при промывке хлорной водой хлорируются и теряют свой запах.
4. На принципе промывки отходящих газов хлорной водой была осуществлена опытная установка на одном из котлов для полимеризации масла. Эффект дезодорации оказался удовлетворительным.
О. О. РОЗАНОВА (Иваново)
ч
К вопросу о предельно допустимых нормах температуры и влажности для текстильных фабрик Средней Азии
Из Ивановского научно-исследсзательского института охраны труда в текстильной и
швейной промышленности
Проведенная нами работа является попыткой установления зоны комфорта для рабочих хлопчатобумажных фабрик © условиях климата Средней Азии. Заранее можно было предполагать, что «зоны комфорта», установленные для рабочих бумагопрядильного и бума-готкацкого производств средней полосы СССР, для рабочих среднеазиатских фабрик могут быть значительно повышены, поскольку здесь мы имеем дело с людьми, акклиматизировавшиеся на юге.
Наблюдения проведены на ашхабадской прядильно-ткацкой фабрике в июле — августе 1936 г. при средних наружных температурах от 32 до 40° и относительной влажности в 20 — 30%. На прядильной фабрике исследования проводились при двух метеорологических режимах: а) первом—обычном для этой фабрики режиме, когда увлажнение воздуха в летние месяцы производилось водой температурой 20—22°, наблюдения велись в течение 5 дней;
б) втором — временном опытном режиме с искусственно охлажденным воздухом путем увлажнения его холодной водой температурой 3 — 8°, наблюдения продолжались 4 дня.
На ткацкой фабрике исследования велись при обычном режиме в течение 5 дней.
Все прочие условия труда (сырье, качество вырабатываемых пряжи и ткани, работа машин и станков, режим рабочего дня, распорядок смен, загруженность работниц) оставались одинаковыми. Обследовались работницы одной только* дневной смены (с 11 ч. 30, м. до 19 час.), т. е. в наиболее жаркое время дня.
На прядильной фабрике были взяты под наблюдение все 40 работниц первой смены ватерного цеха, дававшей наилучшие производственные показатели. Сюда входили 10 ватерщиц, 20 съемщиц и 10 работниц приготовительного отдела. Состав работниц был довольно однороден по возрасту (20 •— 26 лет), стажу (3 — 8 лет), состоянию здоровья и степени акклиматизации (32 работницы — русские, прожившие в Средней Азии 3—7 лет и хорошо переносящие этот климат, остальные 8 — местные уроженки). Одеты были работницы легко — в сарафанах или легких платьях без рукавов и трусики».
Опрос относительно самочувствия производился до начала работы, через 1г/2 — 2 часа после начала и за IV2 — 2 часа до конца
