呼吸性粉尘个体采样器技术条件

呼吸性粉尘个体采样器技术条件

LD 40—92

中华人民共和国劳动部1992—12—19批准 1993—07—01实施

1 主题内容与适用范围

本标准规定了呼吸性粉尘个体采样器的术语、技术要求、试验方法与检验规则。 本标准适用于个人佩带，8h连续采集呼吸性粉尘的采样器(简称个体采样器)。

2 引用标准

JJG 520 粉尘采样器

GB 2423．1 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法 GB 2423．2 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法

GB 2423．3 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca：恒定湿热试验方法 GB 2423．4 电工电子产品基本环境试验规程 试验Db：交变湿热试验方法 GB 2423．5 电工电子产品基本环境试验规程 试验Fa：冲击试验方法

GB 2423．8 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ed：自由跌落试验方法 GB 2423．10 电工电子产品基本环境试验规程 试验Fe．振动(正弦)试验方法 GB 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表 GB 2829 周期检查计数抽样程序及抽样表

GB 3836．1 爆炸性环境用防爆电气设备 通用要求

GB 3836．2 爆炸性环境用防爆电气设备 隔爆型电气设备“d”

GB 3836．4 爆炸性环境用防爆电气设备 本质安全型电路和电气设备“i”

3 术语

3．1 呼吸性粉尘

悬浮于作业场所空气中，符合BMRC曲线穿透率的固体微粒。 3．2 呼吸性粉尘个体采样器

由个人佩带采集呼吸性粉尘的装置。 3．3 呼吸性粉尘采样头

一般有两级组成。第一级为预捕集器，采集非呼吸性粉尘；第二级为滤膜捕集器，采集呼吸性粉尘。

3．4 呼吸性粉尘透过率

呼吸性粉尘透过预捕集器的效率。 3．5 采样流量

采样时的实际流量。 3．6 额定流量

采样器的设计流量。 3．7 流量负载特性曲线

采样流量与采样阻力的关系。

4 技术条件

4．1 个体采样器基本技术要求 4．1．1 工作环境

采样器在下列条件下应能正常工作：

a)环境温度 井下用 0～35℃，地面用－15～40℃。

b)相对湿度 井下用 小于95％(25℃时)，地面用，小于90％(25℃时)。 c)大气压力 65～110kPa

4．1．2 采样头在安装滤膜情况下，个体采样器连续8h空载运行，流量变化应小于±5％。 4．1．3 当采样头人口阻力为2．0kPa时，采样流量相对额定流量变化应小于±5％。 4．1．4 个体采样器气路系统的气密性

当封堵采样头进气口时，其负压从2．5kPa下降到0．04kPa的时间应大于5min。

4．1．5 个体采样器测尘误差

新制造和有重大改进的采样器应小于±15％。 4．1．6 通电要求

个体采样器通电时，各电气部件、计时器能正常工作。 4．1．7 绝缘电阻

个体采样器的电源端子与外壳裸露金属件之间，在10～35℃，相对湿度小于80％条件下，其绝缘电阻大于20M12。

4．1．8 个体采样器在有爆炸危险环境中使用，必须符合GB 3836．1、GB 3836．2和GB 3836．4的规定。

4．1．9 个体采样器应安装计时器，计时器的工作时间应与流量计的工作时间同步，计时器的计时性能应符合表1的规定。

4．1．10 个体采样器在不影响其技术性能的条件下应尽量轻便，主机重量小于0．7kg。 4．1．11 个体采样器各旋钮无松动和破损，各零部件连结可靠，不应有锈蚀及损伤。 4．1．12 环境适应性要求

个体采样器经低温、高温、湿热、振动、冲击，模拟汽车运输及包装跌落试验后，无变形，无机械损伤及零部件无松动现象，并能正常工作。 4．2 对呼吸性粉尘采样头的要求

4．2．1 呼吸性粉尘透过预捕集器的效率各检验点与BMRC曲线各对应点的标准差小于±5％。

4．2．2 第二级滤膜捕集器的有效直径为(23±1)mm。 4．3 对采样泵的要求

4．3．1 采样泵的使用寿命在额定流量下应大于3 000h。 4．3．2 采样泵的声功率级在额定流量下应小于60dB(A)。

4．3．3 采样泵在额定流量下，连续运行8h以上时，温升不超过70℃。 4．4 个体采样器可不带流量计。采样器带流量计，流量计精度不低于2．5级，分度值0．1L／min。

4．5 个体采样器应配备气流脉动阻尼装置和流量稳定装置。

4．6 个体采样器主机与采样头的连接，需用强度高、抗破裂、柔性好的优质橡胶管，胶管内径为(7±1)mm，壁厚为1．5mm。

5 试验方法 5．1 试验环境

本标准中各项技术性能试验应在下述环境条件进行(本标准4．1．12条除外) a)温度 15～35℃

b)相对湿度 45％～80％ c)大气压力 86～106kPa 5．2 外观检验

外观用目视检验，采样器上各功能件，用手动判定。 5．3 通电检验

个体采样器接通电源，应符合4．1．6条的要求。 5．4 绝缘电阻检验

采用兆欧表测量绝缘电阻。测量值应符合4．1．7条的要求。

5．5 采样流量的试验按《矿山个体呼吸性粉尘测定方法》附录A进行。 5．6 8h采样流量稳定性的试验

已消除流量脉动的个体采样器在正常运行状态下，用分度值为1s的计时器，每隔10min记录流量计的读数，流量变化应符合4．1．2条要求；不带流量计的采样器，用精度2．5

级，分度值为0．1L／min的转子流量计，按图1所示的试验系统，仍照前述方法进行试验。

图1

1—个体采样器主机；2—流量计；3—两级采样头

5．7 个体采样器流量负载特性试验

5．7．1 已消除流量脉动的个体采样器在正常运行状态下，按图2试验系统进行模拟流量负载特性试验。

5．7．2 仪器：使用精度为2．5级，分度值为0．1L／min流量计；量程为4kPa，分度值为10Pa的U型压力计。

图2

1—个体采样器；2—U型压力计；3—螺旋夹；4—流量计

5．7．3 调节螺旋夹，使U型压力计从初始阻力逐步上升至2．0kPa，每隔100Pa记录相应流量读数，重复三次取平均值，流量变化应符合4．1．3条的要求。 5．8 个体采样器气路系统的气密性测定

采样器的气密性测定方法如图3所示，封堵采样头人口，启动抽气装置，使U型压力计的读数缓升到2．5kPa，然后关闭截止阀，同时启动秒表，压力下降时间应符合4．1．4条要求。

图3

1—采样头入口；2—采样头；3—压力计；4—流量计；5—截止阀；6—抽气泵

5．9 个体采样器测尘误差试验

测尘误差的试验系统如图4所示，由恒定发尘装置连续均匀地向试验柜中提供煤灰或滑石粉试验粉尘，调节试验柜断面气流速度达0．5m／s，同时启动被检采样器和标准采样装置(标准采样装置由水平淘析器、流量计、恒定流量抽气动力装置等组成)，使粉尘采集量介于0．2～10mg之间，然后用分度值为0．01mg的天平称量算出滤膜增量，并计算出粉尘浓度。采样器的测尘误差按下式计算并应符合4．1．5条的要求。

m

Cb Ca

100%…………………………………………(1) Cb

式中：△m——采样器的测尘误差，％；

Ca——被检采样器采尘浓度，mg／m3； Cb——标准采样装置采尘浓度，mg／m3。

图4

1—干燥器；2—过滤器；3—恒定发尘装置；4—粉尘试验柜；5—标准采样装置；6—被检采样器；7—U型

压力计；8—温度计；9—抽气机

5．10 呼吸性粉尘透过率试验。

5．10．1 由恒定发尘装置连续均匀向试验柜中提供单分散相固体粒子(δg≤1．10)五种以上试验用的不同粒径的标准粒子在空气动力学直径为2～7．1μm之间均匀分布。(例如：2；3．5；5．0；6．5；7．0μm，粒径偏差小于±10％)。

5．10．2 将被测不漏气采样头(不装滤膜)放置于试验柜内，试验系统按图5连接。启动采样泵，采样器以额定流量采集每种粒径的单分散相固体粒子。

5．10．3 在两级采样头的进口和出口，用一台粒子计数器分别测定每种固体粒子浓度。 透过率由下式计算：

C1 C2

(1 ) 100%…………………………………(2)

C1

式中： ——某种直径粒子透过率，％； C1——采样头前的粒子浓度，颗／L；

C2——采样头后的粒子浓度，颗／L。

5．10．4 每种粒子按5．10．1、5．10．2和5．10．3重复3次，3次的平均值为该粒子的透过率检验值。

5．10．5 五种以上粒子透过率检验值与BMRC曲线对应值的偏差由下式计算。

1n

( i i)2…………………………………(3) ni 1

式中： ——预捕集器透过率与BMRC曲线标准差；

i ——某种粒子的透过率检验值，％； i——某种粒子对应BMRC曲线透过率，％。 n——标准粒子规格数，5。

图5

1—单分散相粒子发生器；2—试验柜；3—固体粒子进口；4—两级采样头；5—转向开关；6—粒子计数器；

7—固体粒子出口；8—流量计；9—抽气泵；10—过滤器；11—空气处理器

5．11 声功率级的测定

个体采样器在正常工作状态下，在距其前方1m处，用精密声级计测量。重复测量2次，2次之间时间间隔大于30min，其最大值应符合4．3．2条要求，测试时环境背景噪声应小于45dB(A)。

5．12 泵的温升测定

个体采样器正常运转8h以上，用表面温度计测定泵体的温度，结果应符合4．3．3条的要求。

5．13 流量计精度检验

可采用皂膜流量计和标准流量计进行检定。 5．14 计时性能试验

启动个体采样器计时开关，同时启动经计量校正的电子秒表，采样器计时性能应满足4．1．9条的要求。 5．15 环境适应性试验 5．15．1 低温适应性

按GB 2423．1规定的方法进行。

5．15．2 高温适应性

按GB 2423．2规定的方法进行。 5．15．3 贮存运输温度适应性

按GB 2423．1和GB 2423．2规定的方法进行。 5．15．4 湿热适应性

按GB 2423．3或GB 2423．4规定的方法进行。 5．15．5 振动适应性

按GB 2423．10规定的方法进行。 5．15．6 冲击适应性

按GB 2423．5规定的方法进行。 5．15．7 跌落适应性

按GB 2423．8规定的方法进行。

6 检验规则

6．1 个体采样器应进行出厂检验和型式试验。 6．2 出厂检验

6．2．1 个体采样器由制造厂质量检验部门检验，检验合格，发给合格证准予出厂。 6．2．2 出厂检验应逐台进行，必须检验的项目见表2。 6．2．3 每批的质量抽查检验按GB 2828的规定进行。

6．3 型式试验

6．3．1 型式试验按技术条件的全部项目进行。

6．3．2 个体采样器在下列情况下，必须进行型式试验。 a)制成新产品时；

b)连续批量生产的产品达两年时；

c)设计、工艺和材料有重大改变，影响产品性能时； d)转产时；

e)停产一年后再生产时；

6．3．3 个体采样器的型式检验，按GB 2829规定进行。

6．4 防爆型采样器的防爆检验，按GB 3836．1规定，由国家指定的防爆检验单位进行。生产厂家须取得防爆合格证后方可制造。

7 标志、包装、贮存 7．1 标志

每台个体采样器均应有固定在醒目位置的铭牌。铭牌字迹清晰、耐久，并应标明下列内容：

a)厂名或厂标；

b)产品型号和名称； c)主要技术性能；

d)安全标志和合格证号； e)出厂编号； f)制成日期。 7．2 包装

7．2．1 产品包装箱外壁应有明显的文字和符合标志，内容包括： a)厂名或厂标；

b)产品型号和名称；

c)小心轻放、防潮、向上的标志； d)外表尺寸和毛重； e)出厂日期。

7．2．2 包装箱内应附有下列文件： a)装箱清单； b)产品合格证； c)产品说明书。 7．3 贮存

存放产品的库房应保持干燥和良好的通风，产品在贮存和运输过程中禁止与腐蚀性气体接触，产品保持清洁、干燥和避免阳光直射。

附 录 A

呼吸性粉尘个体采样滤膜的技术条件

(补充件)

A1 技术要求

A1．1 滤膜材料为过氯乙烯纤维。

A1．2 滤膜直径偏差为(30±0．25)mm。

A1．3 单张滤膜厚度偏差为(0．3±0．06)mm。

A1．4 滤膜的质量稳定，在环境湿度小于80％条件下，因湿度变化引起的滤膜质量变化小于0．1％。

A1．5 滤膜在负压为4kPa的条件下不破裂。

A1．6 在洁净干燥空气中，过滤风速为1 m／s时，滤膜的阻力小于1 kPa。 A1．7 滤膜对呼吸性粉尘的捕集效率应大于97％。 A1．8 出厂滤膜应两面夹纸。

A2 检验

由国家认定的质量检验部门对生产的滤膜进行质量检验，出售的滤膜要有质量检验合格证。

A3 检验方法

A3．1 滤膜的厚度用分度值0．01 mm的厚度计测量，每张滤膜选5个点，测量结果的最大值与最小值之差应符合A1．3条要求。 A3．2 滤膜质量变化测量

将滤膜置于硅胶干燥器内放置2h以上称量。然后将滤膜置于相对湿度小于80％的器皿中1 h，取出称量，两次用分度值0．01 mg的天平称量滤膜质量变化按下式进行计算应符合A1．4要求。

W

W2 W1

100%……………………………(A1) W1

式中：△W——滤膜的质量变化，％；

W1——第一次称量时滤膜的质量，mg； W2——第二次称量时滤膜的质量，mg。 A3．3 滤膜的抗破裂强度测量

滤膜的抗破裂强度试验装置如图A1所示。 将φ30mm的滤膜夹持在滤膜夹上，启动压缩机使压力逐步上升到滤膜破裂时的压力值应符合A1．5条要求。

图A1

1—无油气体压缩机；2—滤膜夹；3—U型压力计

A3．4 滤膜的阻力测量

在采样头和流量计之间接上U型压力计，调节通过采样滤膜的空气流速，当面速度为1 m／s时，滤膜前后压差(滤膜阻力)应符合A1．6条要求。 A3．5 滤膜捕集效率测量

A3．5．1 LM—1型滤膜性能测定仪(如图A2)。

图A2

1—U型压力计；2—滤膜夹；3—3410型干粉发生器；4—APS3310型空气动力学粒径分析仪；5—流量计；

6—抽气泵

A3．5．2 用游离二氧化硅含量大于90％的粉尘作为试验粉尘。 A3．5．3 测定步骤

a)将滤膜严密夹持在滤膜夹上；

b)用3410型干粉发生器将试验粉尘均匀发送到试验装置内； c)用U型压力计测定滤膜在洁净、干燥气流时的空载压力损失； d)用APS3310型空气动力学粒径分析仪测定滤膜前后粉尘浓度；

e)用滤膜前后粉尘浓度计算出滤膜捕集效率，应符合A1．7条的规定。

附加说明：

本标准由中华人民共和国劳动部矿山安全卫生监察局提出并负责解释。 本标准由冶金部安全环保研究院负责起草。

本标准主要起草人：苏建文、倪守邦、周泽云、单艳秋、俞佩镐、李双林、付桂林、陶小兰、杨大叶、姚江波、吕文志。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yr1j.html