Приложение В. Методы и средства для определения дисперсности аэрозолей

Приложение В

Методы и средства для определения дисперсности аэрозолей

B.1 Определение дисперсности аэрозолей с помощью каскадного импактора

1. Принцип действия каскадного импактора состоит в разделении частиц аэрозоля на фракции по аэродинамическим диаметрам инерционным способом, определении активности радионуклида U в каждой фракции и обработке результатов измерений с целью построения функции распределения активности радионуклида U в зависимости от аэродинамического диаметра аэрозольных частиц и его характеристик.

2. Разделение частиц на фракции происходит в процессе отбора пробы на ступенях каскадного импактора. Каждая ступень представляет собой отверстие или набор одинаковых цилиндрических отверстий, каждое из которых предназначено для формирования струи воздуха, направленной перпендикулярно поверхности коллекторной пластины. Диаметр отверстий от ступени к ступени импактора уменьшают с целью увеличения скорости потока струи, направленной на коллекторную пластину, и уменьшения аэродинамического диаметра осаждаемой фракции. В качестве последней ступени используют аэрозольный фильтр, улавливающий не осажденные на ступенях мелкодисперсные частицы.

3. Измерение активности радионуклида U в каждой фракции, осажденной на соответствующей коллекторной пластине (ступени импактора) проводят с использованием спектрометрической (рекомендуется) и/или радиометрической аппаратуры.

4. Распределение активности радионуклида U по фракциям используют для построения функции распределения активности радионуклида U в зависимости от аэродинамического диаметра аэрозольных частиц и его характеристик (п. 6.1.3).

B.2 Определение дисперсности аэрозолей с помощью пакета фильтров

1. Метод основан на селективном улавливании частиц с помощью волокнистых фильтрующих материалов при таких скоростях пробоотбора, когда основным механизмом фильтрации является инерционное осаждение аэрозольных частиц на волокна. Сущность метода состоит в формировании пробы аэрозоля путем последовательного осаждения аэрозольных частиц из потока на фильтрах (разделение частиц на фракции по аэродинамическим диаметрам), определении активности радионуклида (радионуклидов) на каждом фильтре и обработке результатов измерений.

2. Для определения АМАД в диапазоне размеров частиц от 0,1 до 2 мкм используют 3 фильтра, расположенные по ходу воздушного потока в порядке возрастания их стандартного аэродинамического сопротивления. Последний фильтр должен улавливать все частицы, прошедшие через два первых слоя, чтобы определить количество задержанных 1-м и 2-м фильтрами частиц в долях от суммарной активности осажденной дисперсной фракции аэрозоля.

3. Измерение активности радионуклида (радионуклидов) в пробе проводят обычным способом с использованием спектрометрической (рекомендуется) и/или радиометрической аппаратуры.

4. Определение параметров функции распределения частиц по размерам в области от 0,1 до 2 мкм проводится на базе функции логнормального распределения.

B.3 Технические средства и оборудование при определении дисперсного состава аэрозолей

Рекомендуется применять следующие технические средства и оборудование:

- каскадный импактор;

- пакет фильтров (фильтропакет);

- фильтры АФА РСП-20;

- побудитель расхода (воздухопрокачивающее устройство, воздуходувка);

- спектрометрическая (радиометрическая) установка;

- ротаметр, обеспечивающий измерение объемного расхода в требуемом диапазоне;

- часы с секундомером.

В зависимости от исследуемого диапазона дисперсности применяют в качестве робоотборного устройства:

а) импактор (диапазон 0,7 < АМАД < 15 мкм);

б) пакет фильтров (диапазон 0,1 < АМАД < 2 мкм).

Базовыми для выполнения измерений являются пакеты фильтров двух типов композиций:

Первая композиция (АФА-1)

1. АФА-3ДА-0,1 (голубой фильтр, изготовленный из материала ФПА-70-0,1)

2. АФА-3ДА-0,17 (розовый фильтр, изготовленный из материала ФПА-70-0,17)

3. АФА-РМА-20 (белый фильтр, изготовленный из материала ФПА-15-2,0).

Вторая композиция (АФА-2)

1. АФА-3ДА-0,15 (голубой фильтр, изготовленный из материала ФПА-70-0,15)

2. АФА-3ДА-0,25 (розовый фильтр, изготовленный из материала ФПА-70-0,25)

3. АФА-РМА-20 (белый фильтр, изготовленный из материала ФПА-15-2,0).

На Рисунке В-1 представлена структура пакета фильтров.

При определении дисперсного состава аэрозолей рекомендуется применять следующие основные положения при отборе проб:

- объем прокачанного через импактор контролируемого воздуха (V) должен обеспечивать возможность регистрации активности на каждой из подложек с требуемой точностью:

, (B.1)

где:

- минимальное значение активности аэрозольной пробы на подложках импактора или фильтрах пакета фильтров, которое может измеряться с требуемой точностью;

КУ - контрольный уровень OA для наиболее характерного радионуклида на предприятии.