Решение для управления процессами
производственной безопасности

ГОСТ Р ИСО 15767-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЗДУХ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Контроль и оценка неопределенности взвешивания проб аэрозолей

Workplace atmospheres. Controlling and characterizing uncertainty in weighing collected aerosols



ОКС 13.040.30

Дата введения 2013-12-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 "Качество воздуха"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 ноября 2012 г. N 937-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 15767:2009* "Воздух рабочей зоны. Контроль и оценка неопределенности взвешивания проб аэрозолей" (ISO 15767:2009 "Workplace atmospheres - Controlling and characterizing uncertainty in weighing collected aerosols", IDT)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 15767-2007

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
     


Введение


Для оценки воздействия аэрозолей, присутствующих в воздухе рабочей зоны, на здоровье работников проводят отбор проб аэрозолей с помощью пылеуловителя и последующий анализ собранных частиц. Масса пылеуловителя, как правило, во много раз (10, 20 или более) больше массы пробы аэрозоля. Поэтому взвешивание пробы аэрозоля более целесообразно, чем дифференциальное взвешивание пылеуловителя, в том случае если проба аэрозоля существенно его повреждает. Результаты взвешивания обычно представляют собой оценку содержания взвешенных частиц в воздухе. Точность оценки зависит от ряда факторов, в том числе от типа используемого специфического метода анализа.

В настоящем стандарте рассмотрен наиболее часто применяемый метод определения содержания аэрозолей, основанный на взвешивании отобранной пробы. Гравиметрический метод анализа технически достаточно прост, но при его применении имеют место погрешности, связанные с нестабильностью массы пылеуловителя и других элементов, подлежащих взвешиванию. Например, гравиметрический метод реализован в устройствах для отбора проб аэрозолей в соответствии с нормативом по вдыхаемой фракции. В пробоотборниках некоторых типов для оценки содержания взвешенных частиц фильтр взвешивают вместе с картриджем. Поэтому если в промежутках между взвешиваниями пылеуловитель, например, улавливает или теряет влагу, то это может привести к дополнительной погрешности. В настоящем стандарте рассмотрены возможные погрешности и приведены способы их уменьшения.

     1 Область применения


Настоящий стандарт устанавливает рекомендации по снижению неопределенности, связанной со взвешиванием проб аэрозолей и обусловленной нестабильностью улавливающего материала, подлежащего взвешиванию. Под улавливающим материалом или пылеуловителем понимают любое средство, предназначенное для улавливания частиц, взвешенных в воздухе (например, фильтр, пористый материал), а также элементы пробоотборника, которые должны быть взвешены.

Настоящий стандарт применяют к результатам, взятым из литературных источников, а также (где это возможно и необходимо) к результатам лабораторных экспериментов. Ожидаемую неопределенность конкретных методов отбора проб аэрозолей по возможности оценивают количественно. В стандарте также приведены рекомендации по выбору улавливающего материала, описаны способы уменьшения неопределенности, связанной с нестабильностью массы частиц, приведены рекомендации по методике взвешивания и оценки ее неопределенности. Также приведены рекомендации по представлению результатов измерений массы с учетом их неопределенности и пределов обнаружения и количественного определения.

     2 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 проба аэрозолей (aerosol sample): Частицы аэрозоля, собранные на пылеуловитель или картридж.

2.2 пылеуловитель (collection substrate): Фильтрующий материал для отбора проб аэрозолей, пористый материал, пластина импактора или другая седиментационная пластина с устройством для установки в пробоотборниках, например картриджем (при его применении), подлежащие в процессе анализа взвешиванию как одно целое вместе с пробой аэрозоля (при ее наличии).

Примечание - В других случаях пластиковый фильтродержатель открытого или закрытого типа для фильтров диаметром 25 или 37 мм, часто используемый для отбора проб всей пыли, не рассматривают как часть пылеуловителя, так как он не подлежит взвешиванию.

2.3 патрон пылеуловителя (substrate holder): Патрон, предназначенный, главным образом, для размещения пылеуловителя (любого типа), при этом взвешиванию (анализу) подлежит только осадок на пылеуловителе.

2.4 фильтродержатель (filter holder): Держатель пылеуловителя, предназначенный для поддержки фильтра, при этом взвешиванию (анализу) подлежит только осадок на фильтре.

2.5 картридж (sampling cassette): Пылеуловитель вместе с каким-либо держателем, применяемые и анализируемые (взвешиваемые) как одно целое.

2.6 период установления равновесия (equilibration time): Постоянная времени, зависящая от типа пылеуловителя и характеризующая процесс приближения (по закону, близкому к экспоненциальному) массы улавливающего материала к постоянному значению.

Примечания

1 Постоянная времени может быть определена как отношение среднего отклонения массы пылеуловителя от постоянного значения к средней скорости потери или увеличения массы, усредненной за любой период времени.

2 В некоторых особых случаях для описания процесса приближения к равновесию необходимы несколько независимых постоянных времени.

3 Период установления равновесия может составлять от нескольких секунд до нескольких недель.

2.7 холостая проба для условий применения (field blank): Чистый пылеуловитель, который подвергают той же обработке, что и пылеуловитель с пробой аэрозоля, включая его подготовку, установку в пробоотборник или контейнер для транспортирования, а также транспортирование между лабораторией и местом отбора пробы, но не используют для отбора реальной пробы аэрозоля.

2.8 холостая проба для лаборатории (lab blank): Чистый пылеуловитель, который подвергают той же обработке, что и пылеуловитель с пробой аэрозоля в лаборатории, включая подготовку и загрузку в пробоотборники или контейнеры для транспортирования.

2.9 чистый пылеуловитель (blank collection substrate): Улавливающий материал или пылеуловитель из той же партии, что и пылеуловители для отбора проб, но не использованный для отбора пробы.

2.10 предел обнаружения [] (limit of detection []): Утроенное значение оцененного стандартного отклонения результата измерения массы пробы аэрозоля (после внесения поправок, определенных по результатам повторного взвешивания пылеуловителя до и после отбора проб и на основе сравнения с холостыми пробами).

Примечание - При вычислении таким способом не будут учтены источники изменчивости, не связанные со взвешиванием.

2.11 вероятность ложного обнаружения (false positive rate): Доля ошибочных утверждений о присутствии пробы аэрозоля на пылеуловителе.

Примечание - В приложении В приведена методика оценки вероятности ложного обнаружения для таких утверждений.

2.12 предел количественного определения [] (limit of quantification []): Оценка стандартного отклонения массы пробы, умноженная на десять.

Примечание - Значение используют в качестве порогового значения, при превышении которого массу уловленных частиц количественно определяют с установленной точностью (см. приложение В).

2.13 составляющая неопределенности (uncertainty component ): Оцененное стандартное отклонение массы пробы аэрозоля.

Примечание - Способы оценки неопределенности - в соответствии с приложением А и [30].

     3 Причины нестабильности массы и способы ее уменьшения

     

     3.1 Общие положения


Изменение массы пылеуловителя с уловленными частицами аэрозоля обусловлено рядом причин (см. [1]-[14]), наиболее важные из которых рассмотрены в настоящем разделе.

     3.2 Влагопоглощение

3.2.1 Влагопоглощение - наиболее распространенная причина изменения массы. Вода может быть поглощена фильтром, пористым материалом или любым другим пылеуловителем, подлежащим взвешиванию. Кроме того, необходимо учитывать поглощение влаги любым элементом пробоотборника, который также подлежит взвешиванию, например картриджем (см. [1]).

3.2.2 Влагопоглощение можно уменьшить использованием негигроскопичных материалов. Однако в некоторых случаях такие материалы использовать нельзя. Перечень пылеуловителей, наиболее часто применяемых для отбора проб аэрозолей, с указанием их влагопоглощающей способности приведен в таблице 1.


Таблица 1 - Влагопоглощение некоторых материалов, используемых для отбора аэрозольных проб

Тип пылеуловителя или патрона

Влагопоглощение

очень низкое

низкое

высокое

очень высокое

Фильтр из целлюлозного волокна

*

Фильтр из стекловолокна

*

Фильтр из кварцевого волокна

*

Мембранный фильтр из эфиров целлюлозы

*

Фильтр из политетрафторэтилена

*

Мембранный фильтр из поливинилхлорида

*

*

Поликарбонатный фильтр

*

Серебряный мембранный фильтр

*

Пенополиуретан

*

Промасленная полиэтилентерефталатная пленка

*

*

Промасленная алюминиевая фольга

*

Полимер, армированный углеволокном

*

Алюминиевый патрон

*

*

Патрон из нержавеющей стали

*


Примечания

1 Более подробные сведения по перечисленным материалам содержатся в [2]-[4]. Кроме того, влагопоглощение фильтров из одного и того же материала, но изготовленных разными производителями, может различаться в широких пределах (см. [5]).

2 Для многих пылеуловителей наблюдается взаимосвязь между гигроскопичностью материала и его электропроводимостью (см. [9]). Это следует иметь в виду, выбирая пылеуловители с низкой гигроскопичностью.

3 На гигроскопичность пылеуловителей влияет также их предварительная подготовка, например нанесение на пленку масла.

     3.3 Влияние статического электричества


Статическое электричество часто создает проблемы при взвешивании. Его влияние можно свести к минимуму путем разрядки пылеуловителя с использованием плазменного источника ионов или радиоактивного источника непосредственно перед взвешиванием или во время него. Другим решением проблемы может быть применение токопроводящих материалов (см. [7]).

     3.4 Влияние летучих соединений (кроме водяного пара)

3.4.1 Летучие соединения могут присутствовать в неиспользованных улавливающих материалах (см. [3]) или могут быть адсорбированы ими в процессе отбора проб.

3.4.2 Десорбцию летучих соединений с неиспользованных материалов проводят путем их нагревания или обработки кислородной плазмой перед подготовкой к отбору проб и взвешиванию. В качестве альтернативы влияние летучих соединений может быть скорректировано на основе сравнения с холостой пробой (см. раздел 4).