УДК 631.3:658.345:006.052
Контроль условий труда в соответствии с требованиями стандартов
В.А. Казакова, мл. науч. сотр.,
В.А. Шинкевич, вед. инженер
Е.М. Филиппова, зам. глав. инженера
И.Б. Ивлева, вед. специалист
ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, г. Москва
lab-stand@mail.ru
Реферат
В статье представлена методика инструментального контроля содержания СО в воздухе рабочей зоны машиниста (оператора) трактора и самоходной сельскохозяйственной машины. Изложены общие положения, средства контроля и нормативные значения контролируемых параметров, условия и порядок проведения контроля, обработка результатов контроля. Представлен пример обработки и оценки результатов контроля. Предложен впервые разработанный стандарт организации СТО ВИМСТАНДАРТ 002-2017 «Порядок и средства контроля выбросов вредных веществ (CO, CH и NOx) c отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин при технической эксплуатации в системе АПК», направленный на повышение эффективности и качества проведения контроля выбросов вредных веществ отработавших газов дизелей капитально-отремонтированных тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин, находящихся в эксплуатации, предназначенных для работы и работающих в условиях ограниченного и неограниченного воздухообмена и устанавливающий нормы выбросов вредных веществ с отработавшими газами, средства их определения, при контроле и стендовых испытаниях тракторов и с.-х. машин.
Ключевые слова: тракторы, дизели, сельскохозяйственные машины, выбросы вредных веществ, отработавшие газы, порядок и средства контроля.
Control of working conditions in accordance with standards
V.A. Kazakova, junior researcher
V.A. Shinkevich, leading engineer
E.M. Filippova, deputy chief engineer
I.B. Ivleva, leading expert
The Federal Scientific Agro-Engineering Center VIM
(FGBUNU FNAC VIM), Moscow
Annotation. The article presents a method of instrumental control of carbon monoxide content in the air of the working area of the driver (operator) of the tractor and self-propelled agricultural machine. General provisions, means of control and normative values of controlled parameters, conditions and procedure of control, processing of control results are stated. An example of processing and evaluation of monitoring results is presented. Proposed first developed standard of the organization STO VIMSTANDARD 002-2017 "Order and means of control of harmful emissions (CO, CH, NOx) strabotomy gases of diesel engines, tractors and self-propelled agricultural machines in case of technical exploitation in the agricultural sector", aimed at improving the efficiency and quality of monitoring of emissions of harmful substances of exhaust gases of diesel engines overhaul and repaired tractors and self-propelled agricultural machines that are in operation, intended for work and working in the conditions of limited and unlimited air exchange and establishing standards of emissions of harmful substances with the fulfilled gases, means of their determination, at control and bench tests of tractors and agricultural cars.
Keywords: tractors, diesel engines, agricultural machines, emissions of harmful substances, exhaust gases, the order and means of control.
Общие положения методики инструментального контроля содержания СО в воздухе рабочей зоны машиниста (оператора) трактора и самоходной сельскохозяйственной машины
Методика распространяется на кабины и рабочие места операторов тракторов, самоходных сельскохозяйственных машин с двигателями внутреннего сгорания с искровым зажиганием, дизелями, а также газодизелями.
Полученные по настоящей методике результаты могут использоваться для контроля условий труда операторов тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин на соответствие действующим санитарным правилам и нормам, гигиеническим нормативам при проведении аттестации рабочих мест по условиям труда и сертификации работ по охране труда в организации [1].
Определение концентрации окиси углерода (СО) в пробах воздуха может проводиться в дорожных (экспресс-анализ) и лабораторных условиях с помощью газоанализаторов, имеющих характеристики, представленные ниже.
Средства контроля и нормативные значения
контролируемых параметров
Согласно требованиям ГОСТ 12.1.005 «Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» средства контроля должны обеспечивать избирательное измерение концентрации окиси углерода (СО) в присутствии сопутствующих компонентов на уровне ≤ 0,5 ПДК. Суммарная погрешность измерений не должна превышать ± 25%. Границы допускаемой погрешности измерений концентраций окиси углерода в воздухе рабочей зоны, равных ПДК или более, должны составлять ± 25% от измеряемой величины при доверительной вероятности 0,95; при измерениях концентрации ниже ПДК – границы допускаемой абсолютной погрешности измерений должны составлять ± 25 ПДК в мг/м3 при доверительной вероятности 0,95. Пределы минимального измерения окиси углерода (СО) составляют 5·10-1 мг/м3. Предел допускаемой относительной основной погрешности при использовании в качестве метода определения концентрации газовой хроматографии составляет 25%.
Для экспресс-контроля окиси углерода (СО) в воздухе рабочей зоны оператора трактора и самоходной сельскохозяйственной машины рекомендуется использовать портативный газоанализатор «Анкат-7631М-СО».
Газоанализатор «Анкат-7631М-СО» имеет следующие виды сигнализации: прерывистые – звуковую красного цвета и звуковую с периодом повторения (3±0,5 ) с, свидетельствующие о превышении массовой концентрации СО порога срабатывания «Порог 1» (20 мг/м3), а также прерывистые - световую красного цвета и звуковую с периодом повторения (1±0,2 ) с, свидетельствующие о превышении концентрации СО порога срабатывания «Порог 2» (50 мг/м3). Прибор готовится к работе согласно общим правилам инструкции по его эксплуатации.
Согласно ГОСТ 12.1.005 содержание СО в воздухе кабины трактора или самоходной сельскохозяйственной машины не должно превышать 20 мг/м3.
Условия проведения контроля
Параметры рабочей среды, влияющие на проведение контроля, приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Параметры рабочей среды, влияющие на проведение контроля
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
1 |
Температура окружающей среды, t |
-30 ÷ +45 оC |
|
2 |
Относительная влажность, G |
30 ÷ 95 % при t=25 оC |
|
3 |
Содержание пыли |
Не более 0,001 г/м3 |
|
4 |
Атмосферное давление, P |
84 ÷ 106,7 кПа (630 ÷ 800 мм рт.ст.) |
|
5 |
Производственная вибрация |
Частота: 10 ÷ 55 Гц, амплитуда не более 0,15 мм |
|
6 |
Содержание неизмеряемых компонентов в воздухе |
См. таблицу 2 |
|
7 |
Напряженность внешнего однородного переменного магнитного поля |
Не более 400 А/м |
|
8 |
Напряженность внешнего однородного переменного электрического поля |
Не более 10 кВ/м |
Таблица 2 – Содержание неизмеряемых компонентов в воздухе
|
Массовая концентрация, мг/м3 Объемная доля, % |
||||||
|
NO2 |
H2S |
SO2 |
Cl2 |
CO2 |
CH4 |
C3H8 |
|
2 |
10 |
10 |
1 |
1 |
1,06 |
0,92 |
Массовая концентрация окиси углерода (СО) в наружном воздухе в зоне контроля трактора или самоходной сельскохозяйственной машины не должна превышать 5 мг/м3. Определение массовой концентрации в наружном воздухе проводится по методикам, описанным в РД 52.04.186 «Руководство по контролю загрязнений атмосферы».
Контроль проводят в режимах двух типов на дорогах с твердым покрытием:
I – установившееся движение со скоростью 50 км/ч;
II – холостой ход при минимальной устойчивой частоте вращения, установленной заводом-изготовителем.
Определение массовой концентрации окиси углерода (СО) в воздухе кабины трактора или самоходной сельскохозяйственной машины проводят при следующих условиях:
- система отопления выключена при температуре наружного воздуха выше 15 оС (включена при температуре наружного воздуха ниже 10 оС);
- принудительная вентиляция выключена;
- приток наружного воздуха закрыт при температуре наружного воздуха выше 15 оС (открыт при температуре наружного воздуха ниже 10 оС);
- система внутренней рециркуляции выключена;
- окна, двери, форточки, вентиляционные люки закрыты;
- система кондиционирования выключена.
При наличии независимых отопительных установок определение массовой концентрации проводят при включенных и выключенных системах отопления.
Если по результатам экспертизы технической документации возникает сомнение в возможности объективной оценки трактора или самоходной сельхозмашины по проверяемым параметрам при указанных выше условиях, то проводят дополнительные испытания при различных рабочих положениях («открыто» - «закрыто») систем отопления, принудительной вентиляции, системы кондиционирования, окон, дверей, форточек, обеспечивающих «наихудший» ожидаемый результат.
Требования к объекту контроля
Вместе с трактором или самоходной сельскохозяйственной машиной представляют их техническое описание. Рекомендуемая форма технического описания приведена в таблице 3.
При контроле используют топливо, предписанное заводом-изготовителем трактора или самоходной сельскохозяйственной машины. Контроль проводится с полной массой груза.
Трактор или самоходная сельскохозяйственная машина не должны иметь видимых трещин, разрывов на внешних поверхностях корпуса, щелей в дверных и оконных уплотнениях, нарушений герметичности в системе выпуска отработавших газов.
Отбор проб (не менее пяти) проводится на рабочем месте водителя (см.рисунок).
Таблица 3 - Форма технического описания трактора или самоходной сельскохозяйственной машины для проведения контроля
|
№ п/п |
Данные технического описания |
|
1 |
Общие данные |
|
1.1 |
Заводская или торговая марка |
|
1.2 |
Тип |
|
1.3 |
Модификация (версия, вариант) |
|
1.4 |
Категория |
|
11.5 |
Номер шасси |
|
1.6 |
Номер двигателя |
|
1.7 |
Адрес завода-изготовителя |
|
2 |
Общие технические характеристики |
|
2.1 |
Тип кабины |
|
2.2 |
Полная масса, кг |
|
3 |
Двигатель |
|
3.1 |
Модель |
|
3.2 |
Тип |
|
3.3 |
Рабочий объем, см3 (дм3) |
|
3.4 |
Номинальная мощность нетто, кВт |
|
3.5 |
Минимальная частота вращения холостого хода, установленная заводом-изготовителем, 1 мин-1 |
|
3.6 |
Топливо |
|
4 |
Система питания и выпуска |
|
4.1 |
Топливный бак. Уплотнение наливной горловины (наличие и его состояние)
|
|
4.2 |
Выхлопная труба. Схема с указанием расположения среза трубы относительно горизонтальной плоскости транспортного средства, вентиляционных люков, дверей и окон |
|
5 |
Дополнительные устройства для снижения выбросов вредных веществ |
|
5.1 |
Наличие нейтрализатора и его тип |
|
5.2 |
Наличие системы улавливания топливных испарений и ее тип |
|
6 |
Система вентиляции и отопления |
|
6.1 |
Схема расположения рабочего места водителя |
|
6.2 |
Наличие опускаемых (сдвижных) стекол, форточек (схема), технологических люков (схема) |
|
6.3 |
Уплотнения (материалы) |
|
6.4 |
Система отопления |
|
6.5 |
Характеристика отопителя кабины |
Подготовка к проведению измерений
Внешним осмотром проверяют состояние внутренних и внешних поверхностей, уплотнений стекол, люков, дверей и состояние выпускного тракта трактора или самоходной сельскохозяйственной машины.
Заправляют топливный (ые) бак (баки).
Закрывают окна, двери, вентиляционные люки трактора или самоходной сельскохозяйственной машины, производят выдержку транспортного средства в течение 6 ч (не менее) в закрытом помещении при температуре воздуха от -10 до +25 оС.
Порядок проведения контроля
Контроль в режиме типа I. Проводят на дорогах с твердым покрытием.
Перед началом контроля необходимо выключить двигатель, открыть окна, двери, вентиляционные люки, проветрить кабину. Через 5±2 мин закрыть окна, двери, вентиляционные люки. Включить двигатель, начать движение.
Установить скорость движения - 50±2 км/ч, режим работы систем вентиляции и отопления – в соответствии с разделом «Условия проведения контроля». Через 20±5 мин от начала движения с установленной скоростью провести отбор проб воздуха на рабочем месте водителя (рисунок 2).
Перед производством измерений для занесения их результатов рекомендуется подготовить бланк по образцу (таблица 4).
Таблица 4 – Бланк результатов измерений при контроле в режиме типа I
|
№ п/п |
Массовая концентрация СО, мг/м3 |
|
1 |
2 |
|
Режим типа I (установившееся движение, V = 50 км/ч) 1 2 3 4 5 Среднее арифметическое значение |
|
Установить газоанализатор вблизи точки отбора пробы (газоанализатор должен быть установлен на достаточно ровную неподвижную поверхность, подвешен в чехле на гвоздь, надежно вбитый в стену, а также может быть закреплен с помощью ремня, переброшенного через плечо или шею оператора). Дождаться окончания прогрева прибора после включения.
В режиме измерения включить забор пробы. Дождаться стабилизации показаний. Не менее 5 раз измерить концентрацию СО, результаты измерений занести в графу 2 бланка.
Остановить транспортное средство, выключить двигатель, через 5±2 мин закрыть окна, двери и вентиляционные люки.
Контроль в режиме типа II. Проводят на открытой стоянке непосредственно после контроля в режиме типа I.
Провести экспресс-анализ и (или) отбор проб наружного воздуха в зоне контроля в радиусе 5±1 м от места расположения трактора или самоходной сельскохозяйственной машины. Для занесения результатов контроля рекомендуется подготовить бланк по образцу (таблица 5).
Таблица 5 – Бланк испытаний в режиме типа II
|
Загрязняющее вещество |
Испытание в режиме типа II |
|
|
до запуска двигателя |
ПДКм.р., мг/м3 |
|
|
Углерода оксид |
5 |
|
Установить транспортное средство таким образом, чтобы срез его выпускной трубы находился против основного направления ветра.
Запустить двигатель, установить режим холостого хода с минимальной частотой вращения. Работа систем вентиляции и отопления – в соответствии с разделом «Условия проведения контроля».
Через 20±5 мин провести отбор проб воздуха в кабине. Для занесения результатов рекомендуется подготовить бланк по образцу (таблица 6).
Таблица 6 – Бланк результатов измерений при контроле в режиме типа II
|
№ п/п |
Массовая концентрация СО, мг/м3 |
|
1 |
2 |
|
Режим типа II (холостой ход) 1 2 3 4 5 Среднее арифметическое значение |
|
Обработка результатов контроля
За оценочный показатель результатов измерения концентрации окиси углерода (СО) принимают среднее арифметическое значение пяти измерений.
Оценочный показатель сравнивается с нормативным значением концентрации СО - 20 мг/м3 [2].
Результаты измерений рекомендуется оформлять протоколом согласно форме из таблицы 7.
Таблица 7 – Форма протокола инструментального контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны оператора трактора или самоходной сельскохозяйственной машины
|
ПРОТОКОЛ № от «____» ____________20___г. |
||||||||||
|
№ п/п |
Данные технического описания |
|||||||||
|
1 |
Характеристика транспортного средства |
|||||||||
|
|
Тип транспортного средства |
|||||||||
|
|
Модификация (версия, вариант) |
|||||||||
|
|
Категория |
|||||||||
|
|
Год выпуска |
|||||||||
|
|
Двигатель |
|||||||||
|
|
Шасси, номер |
|||||||||
|
|
Топливо |
|||||||||
|
|
Пробег, км |
|||||||||
|
2 |
Условия проведения испытаний |
|||||||||
|
|
Температура воздуха, оС |
|||||||||
|
|
Атмосферное давление, кПа |
|||||||||
|
|
Относительная влажность, % |
|||||||||
|
|
Место проведения измерений |
|||||||||
|
|
Скорость движения воздуха, м/с |
|||||||||
|
3 |
Приборы и средства измерений |
|||||||||
|
|
Наименование оборудования |
Назначение оборудования |
Заводской номер |
Инструментальная погрешность |
Диапазон измерений |
Номер свидетельства о поверке |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
4 |
Результаты измерений |
|||||||||
|
4.1 |
Массовая концентрация окиси углерода в атмосферном воздухе в зоне проведения измерений, мг/м3 |
|||||||||
|
Загрязняющее вещество |
Испытание в режиме типа II |
|||||||||
|
до запуска двигателя |
ПДКм.р., мг/м3 |
|||||||||
|
Углерода оксид |
5 |
|||||||||
|
4.2 |
Массовая концентрация окиси углерода в воздухе кабины, мг/м3 |
|||||||||
|
|
Вредное вещество |
Режим холостого хода |
Режим установившегося движения (V=50 км/ч) |
ПДКм.р., мг/м3 |
||||||
|
|
Углерода оксид |
20 |
||||||||
|
5 |
Заключение |
|||||||||
|
Подписи исполнителей Подпись руководителя предприятия |
||||||||||
Пример обработки и оценки результатов контроля
При проведении измерения концентрации окиси углерода (СО) в режиме типа I на рабочем месте оператора трактора МТЗ-80 были получены следующие результаты (таблица 8).
Таблица 8 – Результаты контроля в режиме типа I
|
№ п/п |
Массовая концентрация СО, мг/м3 |
|
1 |
2 |
|
Режим типа I (установившееся движение, V = 50 км/ч) 1 9 2 10 3 12 4 8 5 7 Среднее арифметическое значение 9,2 |
|
Вычисляется среднее арифметическое значение результатов проведенных измерений (оценочный показатель): 9,2 мг/м3. Полученный результат сравнивается с ПДКСО в воздухе рабочей зоны: 9,2 мг/м3 < 20 мг/м3.
При проведении измерения концентрации окиси углерода (СО) в режиме типа II на рабочем месте оператора трактора ТТЗ-80 были получены следующие результаты (таблица 9).
Таблица 9 – Результаты контроля в режиме типа II
|
№ п/п |
Массовая концентрация СО, мг/м3 |
|
1 |
2 |
|
Режим типа II (холостой ход) 1 21 2 18 3 12 4 17 5 20 Среднее арифметическое значение 17,6 |
|
Вычисляется среднее арифметическое значение результатов проведенных измерений (оценочный показатель): 17,6 мг/м3.Полученный результат сравнивается с ПДКСО в воздухе рабочей зоны: 17,6 мг/м3 < 20 мг/м3.
Вывод: Концентрация окиси углерода на рабочем месте оператора трактора не превышает предельно допустимой [1].
Основные положения и требования настоящей методики инструментального контроля содержания СО в воздухе рабочей зоны машиниста (оператора) тракторов и самоходных с.-х. машин были использованы для разработки в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ стандарта организации СТО ВИМСТАНДАРТ 002-2017 «Порядок и средства контроля выбросов вредных веществ (CO, CH и NOx) c отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин при технической эксплуатации в системе АПК», что в свою очередь полностью соответствует требованиям действующих стандартов ГОСТ 12.1.005 «Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГОСТ 12.1.016 «Система стандартов безопасности труда. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ» [2-6].
Разработанный стандарт организации направлен на повышение эффективности и качества проведения контроля выбросов вредных веществ отработавших газов дизелей капитально-отремонтированных тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин, находящихся в эксплуатации, работающих в условиях ограниченного и неограниченного воздухообмена. Стандарт устанавливает нормы выбросов, средства их определения при контроле и стендовых испытаниях тракторов и сельскохозяйственных машин. Определены технические характеристики топлива и моторного масла, предназначенного для испытания дизеля. Оптимизированы современные средства контроля и представлены методики инструментального контроля содержания оксида углерода, углеводородов и оксидов азота в отработавших газах дизелей сельскохозяйственных машин.
Внедрение стандарта организации СТО ВИМСТАНДАРТ 002-2017 позволит:
- установить оптимальный перечень операций проведения испытаний и контроля выбросов вредных веществ ОГ дизелей;
- расширить технологические рекомендации по предотвращению отказов и неисправностей машин, используя методы контроля, современные методы повышения ресурса и работоспособности изношенных машин.
- сократить затраты на проведение работ по условиям труда при аттестации сельскохозяйственных машин и их агрегатов.
СТО ВИМСТАНДАРТ 002-2017 применяется в отношении выбросов вредных газообразных веществ двигателей с воспламенением от сжатия, используемых на транспортных средствах категории Т (механические транспортные средства и прицепы) и самоходные сельскохозяйственные и лесохозяйственные машины. СТО ВИМСТАНДАРТ 002-2017 не распространяется на малогабаритные тракторы и другие мобильные средства малой механизации и дизели к ним [5, 6].
Требования настоящего стандарта подлежат соблюдению и применению структурными подразделениями и филиалами ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, а также может использоваться другими организациями в своих интересах только по договору (контракту) с ФГБНУ ФНАЦ ВИМ.
Требования представленной методики инструментального контроля воздуха рабочей зоны оператора трактора и с.-х. машин соответствуют требованиям действующих стандартов (ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.1.016) и подлежат соблюдению и применению при инструментальном контроле условий труда при эксплуатации тракторов и с.-х. машин и разработке технологической документации при испытаниях сельхозтехники.
Литература:
1. Колчин А.В., Буренко Л.А., Шкункова М.В., Филиппова Е.М., Саяпин С.Н., Каргиев Б.Ш., Ивлева И.Б. Комплект методик инструментального контроля условий труда при эксплуатации тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин.- М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2004.- 80 с.
2. Казакова В.А., Шинкевич В.А., Филиппова Е.М., Ивлева И.Б. и др. Соответствие стандартам основных требований безопасности к машинам, прошедшим техническое обслуживание // Труды ГОСНИТИ, 2017. – Т. 127.- С. 67-70.
3. Буренко Л.А., Филиппова Е.М., Казакова В.А., Ивлева И.Б. Безопасный ремонт техники // Сельский механизатор, 2013.- № 12.- С. 34-36, 39.
4. Казакова В.А., Филиппова Е.М., Ивлева И.Б., Данков А.А., Буренко Л.А. Безопасный ремонт с.-х. машин на предприятиях АПК // Труды ГОСНИТИ, № 128 2017, С. 92-96
5. Казакова В.А., Шинкевич В.А., Филиппова Е.М., Ивлева И.Б. Порядок и контроль выбросов ОГ дизелей на новом уровне // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт, 2018.- № 4, с.34-39.
6. Дунаев А.В. , Казакова В.А., Шинкевич В.А. СТО ВИМСТАНДАРТ 002-2017 «Порядок и средства контроля выбросов вредных веществ (CO, CH и NOx) c отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин при технической эксплуатации в системе АПК».-М.:ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 2017.-28 с.