工作场所物理因素检测技术孙伟2013年北京市职业卫生技术服务机构专业技术人员培训课件

工作场所物理因素检测技术 职业卫生技术服务机构专业技术人员培训 主讲人 孙伟 北京市化工职业病防治院 基本概念1 物质由实物和场组成 实物 由原子组成 独立占有空间 场 共同占有空间 2 物理因素的种类 声 光 电 热 力 3 物理因素有多参数 多维度或多向量描述 如强度 时间 连续 脉冲 频段 指向性 轴向等 4 自然界中存在 除激光外 是生命所必须的 是有益的在特定条件下才对生物构成危害 5 危害是由相对应的参数决定的 应有针对性评价 但也考虑各有关参数 有关参数应全面测量 6 不同状态 效应不同 如低频噪声对心血管影响为主 高频对神经系统影响为主 不同强度影响不同 在剂量效应曲线上有明显拐点 7 有些在一定范围内符合韦伯定律 E k I 反应与刺激强度呈正比 依此定律建立了生理或心理物理学方法 如心理物理学方法 电测听 8 危害与物理参数不是直线关系 有双向性 在一定范围内无害 但过高或过低会产生不良影响 多呈U字型 9 危害和不良影响研究 包括过高或过低的危害研究和适宜范围的工效学研究 工业物理因素的特点1 一般来源明确 有个别如 次声 超声或某些辐射来源不明 2 当 源 工作时 因素存在 当 源 消失时 也相应消失 但高温除外 同时其强度与 源 密切相关 3 空间分布一般不均匀 如 噪声的驻波存在 电磁辐射的二次反射等 但以 源 为中心向四周空间传播 4 一般与距离呈指数关系衰减 声音 I 1 r2 暴露的概念 暴露剂量 浓度 强度 在一段时间内浓度或强度对时间的积分 随时间变化浓度曲线下面积 第一节高温检测 基本概念 1 高温作业 在生产劳动过程中 工作地点平均WBGT指数 25 的作业 主要人体效应 热平衡紊乱 水盐代谢失衡进而导致中暑 2 WBGT指数 又称湿球黑球温度 是综合评价人体接触作业环境热负荷 heatstress 的基本参量 单位为 它综合考虑了气温 气湿 气流和辐射热四个因素 3 热接触时间率 劳动者在一个工作日内实际接触高温作业的累计时间与8h的比率 也叫热净接触率 4 本地区室外通风设计温度 近十年本地区气象台正式记录每年最热月的每日13时至14时的气温平均值 5 体力劳动强度 是反映劳动者在从事体力劳动时 每个工作日人体能量消耗量和劳动时间率的综合指数 一 测量仪器 1 WBGT指数测定仪 WBGT指数测量范围为21 49 可用于直接测量 2 使用干球温度计 测量范围为10 60 自然湿球温度计 测量范围为5 40 黑球温度计 直径150mm或50mm的黑球 测量范围为20 120 将三个温度计呈同一平面固定在三脚架上 等腰型夹角60 每个温度计间距小于30cm 分别测量三种温度 通过下列公式计算得到WBGT指数 室外 WBGT 湿球温度 0 7 黑球温度 0 2 干球温度 0 1室内 WBGT 湿球温度 0 7 黑球温度 0 33 辅助器材 三脚架 线缆 蒸馏水 吸管 二 测量方法 1 现场调查 1 了解工作场所的作业和休息区域划分以及隔热设施 热源分布等一般情况 绘制简图 2 工作流程包括生产工艺 加热温度和时间 生产及作业方式等 3 进行工时记录 包括工作路线 在工作地点停留时间 频度及持续时间等 2 测量 1 测量前应按照仪器使用说明书进行校正 并检查电量是否充足 2 确定湿球温度计的储水槽注入蒸馏水 确保棉芯干净并且充分浸湿 注意不能加自来水 保证棉芯浸入水槽中 棉芯不得与其周边接触 3 读数前或者加水后 需要10min稳定时间 3 测点选择 1 测点数量1 工作场所无生产性热源 选择3个测点 取平均值 存在生产性热源 选择3 5个测点 取平均值 2 工作场所被隔离为不同热环境或通风环境 每个区域内设置2个测点 取平均值 4 测点位置 1 测量应包括作业温度最高和通风最差的作业岗位和操作工人的高温接触情况 2 劳动者工作是流动的 在流动范围内 相对固定工作地点分别进行测量 计算时间加权WBGT指数 3 测量高度 立姿作业为1 5m 坐姿作业为1 1m 作业人员实际受热不均匀时 应分别测量头部 腹部和踝部 立姿作业为1 7 1 1和0 1m处 坐姿作业为1 1 0 6和0 1m 式中 WBGT WBGT指数平均值 WBGT头 测得头部的WBGT指数 WBGT腹 测得腹部的WBGT指数 WBGT踝 测得踝部的WBGT指数 WBGT指数的平均值计算公式 5 测量时间 原则上应在室外温度达到或超过夏季通风室外计算温度时进行测量 常年从事高温作业 在夏季最热季节测量 不定期接触高温作业 在工期内最热月测量 从事室外作业 在最热月晴天有太阳辐射时测量 作业环境热源稳定时 每天测3次 工作开始后及结束前0 5h分别测1次 工作中测1次 取平均值 如在规定时间内停产 测定时间可提前或推后 工作日内作业环境热源不稳定 热强度随时间变化较大时 分别测量并计算时间加权平均WBGT指数 测量持续时间取决于测量仪器的反应时间 6 测量条件 测量应在正常生产情况下进行 测量期间避免受到人为气流影响 WBGT指数测定仪应固定在三脚架上 同时避免物体阻挡辐射热或者人为气流干扰 测量时不要站立在靠近设备的地方 环境温度超过60 可使用遥测方式 将主机与温度传感器分离 三 时间加权平均WBGT指数计算 式中 时间加权平均WBGT指数 t1 t2 Tn 工作者在第1 2 n个工作地点实际停留的时间 WBGT1 WBGT2 WBGTn 时间时的测量值 在热强度变化较大的工作场所 或工人在热强度不同的区域流动作业时 应计算时间加权平均WBGT指数 公式见 四 测量记录 测量记录应该包括以下内容 测量日期 测量时间 气象条件 温度 相对湿度 测量地点 单位 厂矿名称 车间和具体测量位置 被测仪器设备型号和参数 测量仪器型号 测量数据 测量人员等 见 GBZ2 2 2007表8工作场所不同体力劳动强度WBGT限值 五 限值 高温检测 北京某玻璃厂工人WBGT 六 实例 1 时间加权WBGT 31 5 2 29 3 30 6 29 8 2 劳动时间率 6 8 100 75 3 评价 WBGT 29 8劳动强度 劳动时间率75 北京室外通风计算温度30 0 4 结论 符合限值 第二节噪声检测 基本概念 不同学科角度有不同的定义 职业卫生学 在生产中产生并可导致劳动者听觉或其它生理功能发生损害的声音 噪声作业 LEX 8h 80dB A 主要人体效应 听力下降 来源 所有可以使其所产生振动在空气中传播 频率在20Hz 20kHz范围内的振动源 包括 机械 气流 电磁燃烧等 主要采用A计权网络声压级评价噪声 A声级与人耳的听力特性相似 一 测量仪器 1 声级计 2型或以上 具有A计权 S 慢 档 2 积分声级计或个人噪声剂量计 2型或以上 具有A计权 C计权 S 慢 档和 Peak 峰值 档或脉冲档 3 测量脉冲噪声时使用秒表 二 测量方法 1 现场调查为正确选择测量点 测量方法和测量时间等 必须在测量前对工作场所进行现场调查 调查内容主要包括 1 工作场所的面积 空间 工艺区划 噪声设备布局等 绘制略图 2 工作流程的划分 各生产程序的噪声特征 噪声变化规律等 3 预测量 判定噪声是否稳态 分布是否均匀 4 工作人员的数量 工作路线 工作方式 停留时间等 2 测量仪器的准备 1 测量仪器选择 固定的工作岗位选用声级计 流动的工作岗位优先选用个体噪声剂量计 或对不同的工作地点使用声级计分别测量 并计算等效声级 2 测量前应根据仪器校正要求对测量仪器校正 3 积分声级计或个人噪声剂量计设置为A计权 S 慢 档 取值为声级LpA或等效声级LAeq 测量脉冲噪声时使用C计权 Peak 峰值 档 时间响应使用 脉冲 档 3 测点选择 1 工作场所声场分布均匀 测量范围内A声级差别 3dB A 选择3个测点 每个测点记录2 3个读数 取平均值 2 工作场所声场分布不均匀时 测量范围内A声级差别 3dB A 应将其划分若干声级区 同一声级区内声级差 3dB A 每个区域内 选择2个测点 每个测点记录2 3个读数取平均值 3 劳动者工作是流动的 在流动范围内 对工作地点分别进行测量 并记录累积作业时间计算等效声级 4 测量 1 传声器应放置在劳动者工作时耳部的高度 站姿为 1 50m 坐姿为 1 10m 2 传声器指向声源的方向 3 测量仪器固定在三角架上 置于测点 若现场不适于放三角架 可手持声级计 但应保持测试者与传声器的间距 0 5m 4 稳态噪声的工作场所 每个测点测量3次 取平均值 5 非稳态噪声的工作场所 根据声级变化 声级波动 3dB 确定时间段 测量各时段的等效声级 并记录各时间段的持续时间 6 脉冲噪声测量时 应测量脉冲噪声的峰值和工作日内脉冲次数 7 测量应在正常生产情况下进行 工作场所风速超过3m s时 传声器应戴防风罩 应尽量避免电磁场的干扰 5 计算 1 非稳态噪声的工作场所 按声级相近的原则把一天的工作时间分为n个时间段 用积分声级计测量每个时间段的等效声级 按照公式计算全天的等效声级 式中 全天内累积接触时间的等效声级dB A 时间段Ti内等效声级dB A T 这些时间段的总时间hTi 第i时间段的时间 hn 总的时间段的个数 2 一天8h等效声级 的计算 LAeq Te 10lg 式中 一天实际工作时间内接触噪声强度规格化到工作8h的等效声级 dB A Te 实际工作日的累积接触噪声时间 h LAeq Te 实际工作日的等效声级 dB A T0 标准工作日时间 8h 根据等能量原理将一天实际工作时间内接触噪声强度规格化到工作8h的等效声级 按公式计算 3 每周40h的等效声级 通过LEX 8h计算规格化每周工作5天 40h 接触的噪声强度的等效连续A计权声级用公式 10lg 式中 是指每周等效接触值 dB A 一天实际工作时间内接触噪声强度规格化到工作8h的等效声级 dB A n 是指每周实际工作天数 d 4 脉冲噪声 使用积分声级计 采用C计权 Peak 峰值 档 可直读声压级峰值Lpeak 并记录工作日内脉冲总次数 6 测量记录测量记录应该包括 测量日期 测量时间 气象条件 温度 相对湿度 测量地点 单位 厂矿名称 车间和具体测量位置 被测仪器设备型号和参数 测量仪器型号 测量数据 测量人员及工时记录等 如为脉冲噪声还应记录单位时间内的脉冲次数 1分或5分钟 及每个工作日接触脉冲总次数 见 GBZ2 2 2007表9工作场所噪声职业接触限值 三 限值 四 实例 第三节 超高频辐射 超高频指频率范围为30MHz 300MHz 相应波长为10m 1m的电磁辐射 包括脉冲波和连续波 一 测量仪器选择量程和频率适合于所检测对象的测量仪器 二 测量对象的选择 相同型号 相同防护的超高频设备 选择有代表性的设备及接触人员进行测量 不同型号或相同型号不同防护的超高频设备及接触人员应分别测量 接触人员的各操作位应分别进行测量 并记录接触时间 三 测量方法1 测量 1 测量前应按照仪使用说明书进行校准 2 测量操作者接触强度时 应分别测量其头 胸 腹各部位 立姿操作 测量点高度分别取1 5m 1 7m 1 1m 1 3m 0 7m 0 9m 坐姿操作 测量点分别取1 1m 1 3m 0 8m 1 0m 0 5m 0 7m 3 测量超高频设备场强时 将仪器天线探头置于距设备5cm处 4 测量时将偶极子天线对准电场矢量 旋转探头 读出最大值 测量时 手握探头下部 手臂尽量伸直 测量者身体应避开天线杆的延伸线方向 探头1m内不应站人或放置其他物品 探头与发射源设备及馈线应保持一定距离 至少0 3m 每个测点应重复测量3次 取平均值 2 测量记录测量记录应该包括内容 测量日期 测量时间 气象条件 温度 相对湿度 测量地点 单位 厂矿名称 车间和具体测量位置 超高频设备设备型号和参数 测量仪器型号 测量数据 测量人员等 3 测量结果处理 测量结果用功率密度或电场强度表示 在远区场 功率密度与电场强度E V m 按计算 式中 P 功率密度 mW cm2 E 电场强度 V m 不同操作岗位的测量结果应分别计算和评价 接触时间不足4h的 按4h计 接触时间超过4h 不足8h的 按8h计 见 GBZ2 2 2007表1工作场所超高频辐射职业接触限值 三 限值 第四节 工频电场测量 电场辐射频率为1 100Hz的为极低频电场 频率为50 60Hz的为工频电场 主要测量其电场强度 以V m或kV m表示 一 测量仪器采用配有高灵敏度偶极子探头的场强仪进行测量 场强仪测量范围为 0 003kV m 100kV m 其他类型场强仪的最低检测限应低于0 05kV m 二 测量对象的选择 相同型号 相同防护的工频设备选择有代表性的设备及其接触人员进行测量 不同型号或相同型号不同防护的工频设备及其接触人员应分别测量 三 测量方法1 测量 1 场强仪应按要求定期进行校准 2 测量时应考虑工作场所地面场强的分布 工作方式 工作地点 进行有代表性的选点测量 3 地面场强是测定距地面高1 5m的电场强度 测量地点应比较平坦 且无多余的物体 对不能移开的物体应记录其尺寸及其与线路的相对位置 并应补充测量离物体不同距离处的场强 4 变电站内进行测量时应遵守高压设备附近工作的安全规程 5 环境条件 温度0 40 相对湿度 60 2 测量记录测量记录应该包括内容 测量日期 测量时间 气象条件 温度 相对湿度 测量地点 单位 厂矿名称 车间和具体测量位置 设备型号和参数 测量仪器型号 测量数据 测量人员等 3 注意事项 1 测量时 要求操作人员离开操作位置 2 测量时 所在人员距离工频测量探头应大于1 5m 3 在进行现场测量时 测量人员应注意个体防护 见 GBZ2 2 2007表3工作场所工频电场职业接触限值 四 限值 第五节 高频电磁场测量 频率为100kHz 30MHz 相应波长为3Km 10m范围的电磁场 需测量其电场强度V m或磁场强度A m 一 测量仪器选择量程和频带覆盖面适合于所测量对象的测量仪器 即量程能覆盖10V m 1000V m和0 5A m 50A m 频带能覆盖100kHz 30MHz的高频场强仪 电磁场强度为100KHz 3MHz时应同时测量电场和磁场强度 二 测量对象的选择1 相同型号 相同防护的超高频设备选择有代表性的设备及其接触人员进行测量 2 不同型号或相同型号不同防护的超高频设备及其接触人员应分别测量 3 接触人员的各操作位应分别进行测量 并记录接触时间 三 测量方法1 测量 1 测量前应按照仪器使用说明书进行校准 2 测量操作位场强时 一般测量头和胸部位置 当操作中某些部位可能受更强烈照射时 应在该位置予以加测 3 测量高频设备场强时 由远及近 仪器天线探头距离设备不得小于5cm 当发现场强接近最大量程或仪器报警时 应立刻停止前进 4 手持测量仪器 将检测探头置于所要测量的位置 并旋转探头至读数最大值方向 探头周围1m以内不应有人或临时性地放入其他金属物件 磁场测量不受此限制 每个测点连续测量3次 每次测量时间不应小于15s 并读取稳定状态的最大值 若测量读数起伏较大时 应适当延长测量时间 取三次读值的平均数作为该点的场强值 2 测量记录测量记录应该包括以下内容 测量日期 测量时间 气象条件 温度 相对湿度 测量地点 单位 厂矿名称 车间和具体测量位置 高频设备型号和参数 测量仪器型号 测量数据 测量人员等 见 GBZ2 2 2007表2工作场所高频电磁场职业接触限值 四 限值 第六节 手传振动测量 本方法适用于生产中使用手持振动工具或接触受振工件时手传振动测量 一 生物动力学坐标系以第三掌骨头作为坐标原点 Z轴 Zh 由该骨的纵轴方向确定 当手处于正常解剖位置时 手掌朝前 X轴垂直于掌面 以离开掌心方向为正向 Y轴通过原点并垂直于X轴 手坐标系中各个方向的振动均应以 h 作下标表示 Z轴方向的加速度记aZh X轴 Y轴方向的振动的依次类推 二 测量仪器1 振动测量仪器 采用设有计权网络的手传振动专用测量仪 直接读取频率计权加速度 2 测量仪器覆盖的频率范围至少为5Hz 1500Hz 其频率响应特性允许误差在10Hz 800Hz范围内为 1dB 4Hz 10Hz及800Hz 2000Hz范围内为 2dB 3 振动传感器选用压电式或电荷式加速度计 其横向灵敏度应小于10 4 指示器应能读取振动频率计权加速度的均方根值 5 对振动信号进行1 1或1 3倍频程频谱分析时 其滤波特性应符合GB T7861的相关规定 6 测量仪器校准 测量前应按仪器使用说明书进行检查及校准 三 测量方法 1 测量按照生物力学坐标系 分别测量三个轴向振动的频率计权加速度值 ahw m s2 2 取值方法使用手传振动专用测量仪时 可直接读取频率计权加速度值 ahw m s2 取三个轴向中的最大值作为被测工具或工件的手传振动值 测得工人工作日中所使用振动工具的频率计权加速度值和相应的接振时间后 应进行下列计算 1 计算工作日中接振总能量 ahw eq T 式中 ahw eq T 工作日中接振总能量 m s2 每次接触振动时间 时间段内的频率计权加速度值 2 计算4h能量值 ahw eq 4 ahw eq T 式中 ahw eq 4 4h接振总能量值 2 测量记录测量记录应该包括内容 测量日期 测量时间 气象条件 温度 相对湿度 测量地点 单位 厂矿名称 车间和具体测量位置 被测仪器设备型号和参数 测量仪器型号 接受振动时间 测量数据 测量人员等 见 GBZ2 2 2007表11工作场所手传振动职业接触限值 四 限值 五 实例 第七节微波测量 频率为300MHz 300GHz 相应波长为1m 1mm范围内的电磁波统称微波 包括脉冲和连续波 一 测量仪器选择量程和频率适合于所检验对象的测量仪器 二 测量对象 应在各操作位分别予以测定 一般测量头和胸部位置 当操作中某些部位可能受更强辐射时 应予以加测 如需眼观察波导口或天线向下腹部辐射时 应分别加测眼部或下腹部及身体其它受辐射的部位 当测量位置确定后 应让操作者离开以防干扰 当需要查找主要辐射源 了解设备泄漏情况时 可紧靠设备测试 位置与设备距离应 10cm 其所测值仅供防护时参考 三 测量方法1 测量 1 测量前应按照仪器使用说明进行校准 2 应在微波设备处于正常工作状态时进行测量 测量中仪器探头应避免红外线及阳光直接照射及其他干扰 3 在目前使用非各向同性探头的仪器测量时 将探头对准辐射方向 旋转探头至最大值 注意测量单位为mW cm2或 W cm2 4 各测定点均需重复测量3次 取其算术平均值 5 测量值的取舍 全身辐射取头 胸 腹等处的最高值 肢体局部辐射取肢体某点的最高值 既有全身 又有局部的辐射 则取除肢体外所测的最高值 2 测量记录测量记录应该包括内容