Техническое приложение H
Вычисление средней по времени концентрации (TWA)
Обычно в производственных условиях сотрудник подвергается воздействию нескольких разных концентраций (при изменении: места работы; задания; режима работы вентиляции; технологического процесса и т. п.) Для вычисления среднесменного воздействия используют средневзвешенное по времени воздействие (TWA), учитывающее и концентрации, и длительность их воздействия. Это эквивалентно интегрированию значений концентрации по времени за весь период. Для вычисления TWA используют формулу:
TWA = [ T1X1 + T2X2 + T3X3 + … TnXn ] / Tt, где
T1, T2, T3 … Tn - длительность воздействия при концентрациях X1, X2, X3 … Xn соответственно. А Tt - это продолжительность всей смены. Эта формула приводится в федеральном стандарте 29 CFR 1910.1000(d)(1). Например, предположим, что рабочий подвергся следующему воздействию:
Длительность воздействия, часов
Средняя концентрация, ppm
1
250
3
100
4
50
Tt = 8 часов
Тогда TWA за восьмичасовую смену составит:
TWA = [ 1*250 + 3*100 + 4*50 ] / 8 = 94 ppm
Для большинства веществ, перечисленных в 29 CFR 1910 подчасть Z (то есть тех, для которых установлены ПДК), воздействие ограничивается как среднее воздействие за период 8 часов. Для определения среднесменного воздействия проведение вычислений - не лучший способ из-за неточности при определении средних концентраций - "компонент", даже если стандарты указывают, что они ограничивают именно TWA.
Метод отбора проб и длительность измерений определяют способ вычисления среднего воздействия. Когда это возможно, лучше сделать один замер длиной, равной длите периода, указанного в стандарте по охране труда, например - 8 часов. Преимущество этого в том, что измеренная концентрация и будет прямым интегрированным воздействием на сотрудника за весь период, и это делает ненужным вычисление TWA. Даже если невозможно сделать один такой длительный замер (8 часов), можно сделать серию последовательных замеров, охватывающих весь период, или часть периода. Заметим, что концентрация вредного вещества, вычисленная по результатам одного (такого) замера, является средневзвешенной по времени - даже если не используются (способы) вычисления средневзвешенной концентрации, описанные в этом приложении.
Последовательные измерения
в течение всего периода и в течение части периода
При использовании таких способов измерения воздействия, для вычисления (TWA) с помощью приведённого выше уравнения используют длительность каждого одиночного замера и полученную при этом концентрацию (ppm). (А) для проведения серии замеров, не охватывающих весь период, получим:
Пример
Замер
Интервал времени
Длительность замера
Результат замера
A
915 - 1030
75 мин
320 ppm
B
1100 - 1210
70 мин
250 ppm
C
1320 - 1540
140 мин
350 ppm
Тогда средневзвешенное по времени воздействие за период проведения измерений 4,75 часа будет:
TWA = [ (75 мин)(320 ppm) + (70 мин)(250 ppm) + (140 мин)(350 ppm) ] / (285 мин) =
= 318 ppm за 4,75 часа
Для анализа этого результата обратитесь к разделу 4.2.1. Заметим, что этот пример не соответствует рекомендациям раздела 3.4(3), которые советуют, чтобы при проведении серии последовательных замеров они охватывали не менее 70-80% от периода (8 часов).
Серия кратковременных замеров
Если можно предположить, что воздействие на рабочего и (характер) его работы в течение смены относительно стабильны, то все результаты измерений можно (арифметически) усреднить - напрямую. Если длительность каждого из замеров по сравнению с длительностью периода (для которого установлена ПДК) сравнительно мала (например - <5% от периода), то при проведении вычисления TWA время можно не учитывать:
Пример
Замер
Интервал времени
Результат измерений, ppm
A
830 - 835
20
B
940 - 945
45
C
1105 - 1110
10
D
1250 - 1255
15
E
1430 - 1435
30
F
1550 - 1555
25
Тогда TWA за 8-часовую смену будет: TWA = (20+45+10+15+30+25) / 6 = 24 ppm
Для анализа этого результата обратитесь к разделу 4.2.3.
Но если в течение 8-часовой смены сотрудник работал в разных местах, и в каждом из мест делали серию кратковременных замеров (а в разных местах ожидалась разная концентрация [ см. раздел 3.4(4) ], то анализ результатов проводится так:
Место работы
Длительность работы в этом месте
Замер
Результат 5-минутного замера
Первое место работы
800 - 1030
A
110 ppm
B
180 ppm
C
90 ppm
D
120 ppm
E
150 ppm
Второе место работы
1030 - 1630
F
50 ppm
G
35 ppm
H
60 ppm
I
40 ppm
Среднее воздействие на первом месте ẍ1 = (110+180+90+120+150)/5 = 130 ppm
Среднее воздействие на первом месте ẍ2 = (50+35+60+40)/4 = 46 ppm
Затем вычисляется TWA для 8-часовой смены (исключая обеденный перерыв 30 минут):
TWA = [ (2.5 часа)*(130 ppm) + (5.5 часов)*(46 ppm) ] / 8 часов = 72 ppm
Заметим, что для такой стратегии проведения измерений в главе 4 не приводится (описание) проведения анализа результатов и процедуры принятия решений. На этом уровне они слишком сложны для выполнения вручную. Предпочтительнее использовать серию последовательных замеров, охватывающих весь период.
Полезная информация:
Вычисление средней по времени концентрации (TWA)
Обычно в производственных условиях сотрудник подвергается воздействию нескольких разных концентраций (при изменении: места работы; задания; режима работы вентиляции; технологического процесса и т. п.) Для вычисления среднесменного воздействия используют средневзвешенное по времени воздействие (TWA), учитывающее и концентрации, и длительность их воздействия. Это эквивалентно интегрированию значений концентрации по времени за весь период. Для вычисления TWA используют формулу:
TWA = [ T1X1 + T2X2 + T3X3 + … TnXn ] / Tt, где
T1, T2, T3 … Tn - длительность воздействия при концентрациях X1, X2, X3 … Xn соответственно. А Tt - это продолжительность всей смены. Эта формула приводится в федеральном стандарте 29 CFR 1910.1000(d)(1). Например, предположим, что рабочий подвергся следующему воздействию:
|
Длительность воздействия, часов |
Средняя концентрация, ppm |
|
1 |
250 |
|
3 |
100 |
|
4 |
50 |
|
Tt = 8 часов |
|
Тогда TWA за восьмичасовую смену составит:
TWA = [ 1*250 + 3*100 + 4*50 ] / 8 = 94 ppm
Для большинства веществ, перечисленных в 29 CFR 1910 подчасть Z (то есть тех, для которых установлены ПДК), воздействие ограничивается как среднее воздействие за период 8 часов. Для определения среднесменного воздействия проведение вычислений - не лучший способ из-за неточности при определении средних концентраций - "компонент", даже если стандарты указывают, что они ограничивают именно TWA.
Метод отбора проб и длительность измерений определяют способ вычисления среднего воздействия. Когда это возможно, лучше сделать один замер длиной, равной длите периода, указанного в стандарте по охране труда, например - 8 часов. Преимущество этого в том, что измеренная концентрация и будет прямым интегрированным воздействием на сотрудника за весь период, и это делает ненужным вычисление TWA. Даже если невозможно сделать один такой длительный замер (8 часов), можно сделать серию последовательных замеров, охватывающих весь период, или часть периода. Заметим, что концентрация вредного вещества, вычисленная по результатам одного (такого) замера, является средневзвешенной по времени - даже если не используются (способы) вычисления средневзвешенной концентрации, описанные в этом приложении.
Последовательные измерения
в течение всего периода и в течение части периода
При использовании таких способов измерения воздействия, для вычисления (TWA) с помощью приведённого выше уравнения используют длительность каждого одиночного замера и полученную при этом концентрацию (ppm). (А) для проведения серии замеров, не охватывающих весь период, получим:
Пример
|
Замер |
Интервал времени |
Длительность замера |
Результат замера |
|
A |
915 - 1030 |
75 мин |
320 ppm |
|
B |
1100 - 1210 |
70 мин |
250 ppm |
|
C |
1320 - 1540 |
140 мин |
350 ppm |
Тогда средневзвешенное по времени воздействие за период проведения измерений 4,75 часа будет:
TWA = [ (75 мин)(320 ppm) + (70 мин)(250 ppm) + (140 мин)(350 ppm) ] / (285 мин) =
= 318 ppm за 4,75 часа
Для анализа этого результата обратитесь к разделу 4.2.1. Заметим, что этот пример не соответствует рекомендациям раздела 3.4(3), которые советуют, чтобы при проведении серии последовательных замеров они охватывали не менее 70-80% от периода (8 часов).
Серия кратковременных замеров
Если можно предположить, что воздействие на рабочего и (характер) его работы в течение смены относительно стабильны, то все результаты измерений можно (арифметически) усреднить - напрямую. Если длительность каждого из замеров по сравнению с длительностью периода (для которого установлена ПДК) сравнительно мала (например - <5% от периода), то при проведении вычисления TWA время можно не учитывать:
Пример
|
Замер |
Интервал времени |
Результат измерений, ppm |
|
A |
830 - 835 |
20 |
|
B |
940 - 945 |
45 |
|
C |
1105 - 1110 |
10 |
|
D |
1250 - 1255 |
15 |
|
E |
1430 - 1435 |
30 |
|
F |
1550 - 1555 |
25 |
Тогда TWA за 8-часовую смену будет: TWA = (20+45+10+15+30+25) / 6 = 24 ppm
Для анализа этого результата обратитесь к разделу 4.2.3.
Но если в течение 8-часовой смены сотрудник работал в разных местах, и в каждом из мест делали серию кратковременных замеров (а в разных местах ожидалась разная концентрация [ см. раздел 3.4(4) ], то анализ результатов проводится так:
|
Место работы |
Длительность работы в этом месте |
Замер |
Результат 5-минутного замера |
|
Первое место работы |
800 - 1030 |
A |
110 ppm |
|
B |
180 ppm | ||
|
C |
90 ppm | ||
|
D |
120 ppm | ||
|
E |
150 ppm | ||
|
Второе место работы |
1030 - 1630 |
F |
50 ppm |
|
G |
35 ppm | ||
|
H |
60 ppm | ||
|
I |
40 ppm |
Среднее воздействие на первом месте ẍ1 = (110+180+90+120+150)/5 = 130 ppm
Среднее воздействие на первом месте ẍ2 = (50+35+60+40)/4 = 46 ppm
Затем вычисляется TWA для 8-часовой смены (исключая обеденный перерыв 30 минут):
TWA = [ (2.5 часа)*(130 ppm) + (5.5 часов)*(46 ppm) ] / 8 часов = 72 ppm
Заметим, что для такой стратегии проведения измерений в главе 4 не приводится (описание) проведения анализа результатов и процедуры принятия решений. На этом уровне они слишком сложны для выполнения вручную. Предпочтительнее использовать серию последовательных замеров, охватывающих весь период.
Полезная информация: