Об измерении ПДК углеводородов предельных алифатических С2-С10 фотоионизационными и недисперсионными инфракрасными газоанализаторами
В СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» (раздел II) приведены ПДК для предельных алифатических углеводородов С2-С10 (в пересчете на углерод) в воздухе рабочей зоны, которые составляют 300 мг/м3 – среднесменная, 900 мг/м3 – максимальная разовая (ПДК метана - 7000 мг/м3).
Качественный и количественный состав паров углеводородов нефти отражает состав жидкой нефти, которая содержит предельные алифатические, нафтеновые (предельные циклические), непредельные и ароматические углеводороды. Эти же компоненты присутствуют в парах нефти (а также нефтепродуктов) в воздухе. Возникает вопрос, какие газоанализаторы могут использоваться для селективного измерения в них алифатических предельных углеводородов.
Фотоионизационные газоанализаторы измеряют содержание в воздухе алифатических, непредельных и ароматических углеводородов; селективное измерение алифатических углеводородов в присутствии соединений других классов невозможно.
В настоящее время для контроля предельных алифатических углеводородов предлагается использовать газоанализаторы с недисперсионными инфракрасными (ИК) детекторами (ПГА, ГИАМ и пр.).
ИК-спектроскопия используется для идентификации углеводородов и других органических веществ, но это возможно только при условии измерения полного спектра поглощения в ИК-области. Для контроля воздуха рабочей зоны используются ИК-детекторы, в которых концентрация измеряется по интенсивности поглощения ИК-излучения на одной длине волны. Углеводороды С2-С10 измеряются по поглощению на длине волны 3,4 мкм, которое связано с валентными колебаниями связей С-Н алкильных групп, все соединения, содержащие алкильную группу, имеют поглощение на этой длине волны и, следовательно, вносят вклад в результаты измерений. ИК-детектор также не может обеспечить селективное измерение концентрации предельных алифатических углеводородов С2-С10.
Таким образом, селективное измерение предельных алифатических углеводородов С2-С10 с помощью фотоионизационных и недисперсионных инфракрасных газоанализаторов в присутствии других компонентов нефти и нефтепродуктов невозможно.
Вместе с тем с точки зрения безопасности персонала применение этих газоанализаторов для проверки соблюдения ПДК алифатических предельных углеводородов правомерно: результаты измерения газоанализаторов выше (примерно на 30%), чем действительная концентрация алифатических предельных углеводородов, что гарантирует своевременное обнаружение повышенной концентрации этих веществ.
Селективное измерение алифатических предельных углеводородов возможно, например, с помощью газовой хроматографии (методика измерения изложена в ПНД Ф 13.1:2:3.25-99 (номер в реестре ФР.1.31.2015.20480. Методика выполнения измерений массовых концентраций предельных углеводородов С1-С10 (суммарно, в пересчете на углерод), непредельных углеводородов С2-С5 (суммарно, в пересчете на углерод) и ароматических углеводородов (бензола, толуола, этилбензола, ксилолов, стирола) при их совместном присутствии в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны и промышленных выбросах методом газовой хроматографии).