Содержание ртути в люминесцентных лампах

Контроль безопасности ртутных люминесцентных ламп

Н

Нормативная база контроля содержания ртути в ЛЛ характеризуется, прежде всего, тем, что действующими в настоящее время на территории России санитарными правилами и нормами СанПиН [1] регламентируются предельные допустимые концентрации (ПДКHg) только свободной ртути.

В том числе, в виде её паров в атмосферном воздухе населённых мест и жилых помещений (индекс — «ж») — ПДКHgж=0,0003 мГ/м3,
указаны ПДКHgр = 0,005 мГ/м3 — среднесуточная норма в рабочих помещениях (индекс — «р»), в которых допускается кратковременная (индекс — «к») работа при концентрации ртутных паров не более ПДКHgк= 0,01мГ/м3.

При этом в перечнях СанПиН [1] ртуть содержащие соединения не представлены — отсутствуют ПДК по широко применяемым в электро­ламповом производстве современных энергоэкономичных конструкций ЛЛ составам ртутных амальгам и интерметаллических соединений.

То есть, строго говоря, ограничений применения связанной ртути в ЛЛ нет, но из общих положений следует, что ртуть содержащие элементы и соединения, вводимые внутрь лампы, должны соответствовать нормам [1] по концентрации паров ртути над ними в окружающих условиях жизнедеятельности человека. Нет и единых, признанных всеми странами международных норм по содержанию массы ртути МHg, введённой в ЛЛ. Такие данные по МHg большинство фирм указывало только в технологической и в рекламной документации.

Вместе с тем, федеральный закон «Технический регламент о безопасности низковольтного оборудования» [2] установил обязательность указания массы содержащейся в лампе ртути в маркировке, этикетке или в сопроводительной документации. В 2009 году разработан и утвержден [3] ГОСТ Р (МЭК 60968-2010), в разделе которого «Эксплуатационные требования» установлено техническое требование того, что количество ртути в каждой лампе любой конструкции должно быть «не более 5 мг». Но срок введения в действие [2, 3] пока не установлен.

Поскольку официальные обязательные (на уровне МЭК) требования к качеству ЛЛ и, в частности — к компактным люминесцентным лампам (КЛЛ) отсутствуют, то, подобно европейской практике, на добровольной основе может выдаваться «экоярлык» или «экологический паспорт», в котором должна содержаться информация о количестве ртути в лампе.

На многое повлиял запрет [4] применения ламп накаливания, в т.ч. и на незаслуженное отрицательное отношение к современным эффективным конструкциям ЛЛ.

В сравнении эффективности средств освещения, думается, не следует исходить только из названия. Общеизвестно, что в ЛЛ используется высокоэффективная генерация ультрафиолетового излучения в плазме ртутного разряда низкого давления. Для этого в ЛЛ требуется оптимальная концентрация ртути всего около (6—7)10-5 мг/см3. Для получения максимальной световой отдачи в стандартных ЛЛ, например — мощностью 20 Вт, выполненных к колбе диаметром 38 мм, необходима, в частности, концентрация паров ртути, примерно равная 6,2·10-5 мг/см3, т.е. эффективно работает в такой полулитровой лампе только 3,1·10-2 мг ртутных паров. Конечно, риск разгерметизации — разбить лампу — существует. Он повышен при перемещении лампы, при установке и замене ламп в светильниках, но особенно опасен в освещаемых местах постоянного нахождения людей. Поэтому к атмосфере воздуха населённых мест предъявляются самые жёсткие предельно допустимые нормы — 0,0003 мг/м3.

В свете действующей нормативной базы [1—3] безопасность ртутных люминесцентных ламп обеспечивается и означает, что в любых ситуациях их использования, давление паров над ртутью, которая может выйти в окружающую среду из лампы при её разгерметизации, не должно [1] превышать ПДКHgж=0,0003 мГ/м3.
Именно такая лампа — всегда обеспечивающая выполнение норм [1], и является безопасной, в частности — по ртути, содержащейся в ней.

Метод контроля ртутного наполнения ламп

На территории Российской Федерации рекомендован, согласно [3], отечественный способ [7] неразрушающего контроля массы ртути в ЛЛ, основные принципы и схема измерений которого изложены в [7—9], в том числе — сравнительно подробно, разнопланово и критически в [8—9].

Разработанный нами способ [7] контроля базируется на тестовом процессе, основной характеристикой которого является зависимость напряжения горения U контролируемой лампы в режиме тлеющего разряда. При неизменном токе в условиях повышения температуры Т среды, окружающей лампу с внутренним объёмом V, измеряется кривая напряжения на лампе U(Т).

Температура колбы, соответствующая точке перегиба (бифуркации) кривой U(Т), есть температура Тис полного испарения всей ртути массы М, находящейся в объёме лампы. При температуре Т ≥ Тис вся ртуть находится в парообразном состоянии.

Когда вся ртуть находится в парообразном состоянии, из уравнения состояния:

(1)

где V — внутренний объем лампы, μ — молекулярный вес ртути, R — универсальная газовая постоянная, определяется искомая масса ртути М.
Полезным в оперативной практике контроля может стать обобщенный расчетный материал по справочным данным [10—13], представленный в таблице 1. Данные этой таблицы для давления насыщенных ртутных паров Р в зависимости от Т совпадают с хорошей точностью с величинами, полученными по расчетной формуле [10]:

(2)

где P — давление ртутного пара, мм. рт. ст., T — температура пара, К.

Таблица 1. Давление насыщенного ртутного пара

Т, [К]	Т, [0С]	Р, [мм.рт.ст.] Обоб. данные
353,2	80	0,0885
363,2	90	0,159
373,2	100	0,276
391,7	118,5	0,73556
399,4	126,2	1,0
401,6	128,4	1,1769
407,8	134,6	1,47112
417,3	144,1	2,20668
423,2	150	2,802
427,3	154,1	2,94224
434,7	161,5	3,67780
442,1	168,9	5,88448
448,2	175,0	7,3556
457,2	184,0	10,0
459,8	186,6	11,0334
462,1	195,0	14,7112
473,2	200	17,81

Поскольку в люминесцентных лампах содержится, как правило, от нескольких до 10—20 миллиграмм ртути, а их объем порядка 102—103 см3 , в таблице 2 приведены для примера расчетные величины массы ртути в колбе лампы с объемом 103 см3 для различных температур Тис.

Таблица 2. Расчетные величины массы ртути в колбе лампы с объемом 103 см3

Тис, °С	80	90	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190	200
М, мГ	0,84	1,5	2,5	4,0	6,3	9,8	15	22	32	46	64	89	122

Например, если в стандартной (длина трубки 120 см, внутренний диаметр 3,65 см) 40-Вт испытуемой лампе с объемом ~ 1,3 литра величина Тис оказалась равной 140°С, то масса свободной ртути в ней примерно равна 18,7 мГ. Относительная погрешность δ = (ΔМ/М) расчёта М определяется реально достижимой точностью — ошибкой ΔТ оценки температуры полного испарения ртути и определения внутреннего объёма ΔV лампы [7, 8]. По данным [8] максимальное значение относительной ошибки ΔМ составляет 13—15% при ошибке определения Т в пределах ΔТ = ±3К, когда ΔV составляет не более 3% от V. Обобщение результатов многократных оценок содержания ртути в образцах ЛЛ с заранее заданным (для градуировки) содержанием ртути показало, что относительная ошибка наших измерений не превышала 3,7%, что для практики более чем хорошо. Разработка процедур контроля содержания ртути в изготовленных лампах, анализ состояния производства, оптимизация алгоритма контроля, правил приемки и регламента коррекции технологических режимов изготовления ЛЛ проводилась, руководствуясь аппаратом [14]. Таким образом, то, что уже изобретено и многие годы использовалось в отечественной практике производства и разработки источников света, вполне может служить надёжным средством контроля и отбраковки на рынках сбыта люминесцентных ламп — товара широкого народного потребления и практически повсеместного использования — не соответствующих нормам содержания ртути. Однако, для того, чтобы иметь стандартные средства государственных служб контроля, например — таможни и Роспотребнадзора, требуется под давно разработанную оптимальную методику контроля необходимое тиражирование установок. Конечно, эффективные методы контроля содержания ртути найдут своё должное место и в технологическом контроле производства современных и стандартных ЛЛ, как минимум — для оперативной коррекции технологических режимов изготовления ЛЛ. Это реальная «ниша потребления» уже существующих разработок. Практика и результативность разработки ламп зависят от используемых исходных ламповых материалов, от технологических режимов изготовления ламп, используемые вариации сочетаний которых, как известно, широки. В этом нельзя не отметить возможности разработанного нами способа определения ЛЛ с малым (

Источник: http://www.russianelectronics.ru/review/2195/doc/56393/

Сколько ртути в люминесцентной лампе — Строительство и ремонт

Усредненный состав ртутьсодержащих ламп:

• стекло — 92 %;
• ртуть — 0.02 %
• другие металлы — 2 %
• прочее — 5.98 %

Исходные данные для расчета. 

Тип лампы	Эксплуатационный срок службы ламп, час	Вес лампы, г	Примечание
ki	mi
ЛБ 4	6000	25	Лампы разрядные низкого давления люминесцентные
ЛБ 4-2	6000	24
ЛБ 6	7500	32
ЛБ 6-2	6000	32
ЛБ 8	7500	40
ЛБ 4	6000	25
ЛБ 4-2	6000	24
ЛБ 6	7500	32
ЛБ 6-2	6000	32
ЛБ 8	7500	40

ЛБ 8-5	6000	38
ЛБ 13	7500	75
ЛБ 13-2	6000	68
ЛБ 15-1	15000	118
ЛБ 15-Э	15000	118
ЛБ 18-1	12000	110
ЛБ 18-Э	12000	110
ЛБ 20-1	15000	170
ЛБ 20-2	15000	170
ЛБ 20-Э	15000	170
ЛБ30-1	15000	190
ЛБ 30-Э	15000	190
ЛБ 36	12000	210
ЛБ 36-Э	12000	210	Лампы разрядные
ЛБ 36-1Э	12000	210	низкого давления
ЛБ 40	12000	210	люминесцентные
ЛБ 40-1	15000	320
ЛБ 40-1Ж	4000	320
ЛБ 40-Э	15000	320
ЛБ 40-1Э	15000	320
ЛБ 58	12000	290
ЛБ 65	12000	290
ЛБ 65-1	15000	450
ЛБ 80	12000	450
ЛБ 80-1	12000	450
ЛБА 40-1	13000	320
ЛБЕ 10	6000	70
ЛБЕ 15	6000	100
ЛБК 22	7500	205
ЛБК 32	7500	300
ЛБК 40	7500	405
ЛБР 3	1000	20
ЛБР 4	1000	25
ЛБР 4-2	1000	25
ЛБР 20	7500	175
ЛБР 40	11000	330
ЛБР 65	11000	390
ЛБР 80	11000	390
ЛВС 20	12000	175
ЛБС 40	12000	340
ЛБУФ 36	10000	240
ЛБЦТ 36	15000	210
ЛБЦТ 40	13000	320
ЛБ и8Б3	7500	50
ЛБ U30	15000	300
ЛГ 20	7500	170
ЛГ 40	10000	320
ЛД 16	15000	118
ЛД 20	13000	170
ЛД 30	15000	190
ЛД 40	15000	320
ЛД 40-1	15000	320
ЛД 65	13000	450
ЛД 80	12000	450
ЛД 80-1	12000	450
ЛДС 20	12000	175
ЛДС 40	12000	340
ЛДЦ 15-1	15000	118
ЛДЧ 15-Э	15000	118
ЛДЦ 18	12000	110	Лампы разрядные низкого давления люминесцентные
ЛДЦ 18-Э	12000	110
ЛДЦ 20	13000	170
ЛДЦ 20-Э	13000	170
ЛДЦ 30-1	15000	190
ЛДЦ 30-Э	15000	190
ЛДЦ 36	15000	210
ЛДЦ 36-Э	12000	210
ЛДЦ 30-1Э	12000	210
ЛДЦ 40-1	15000	320
ЛДЦ 40-Э	15000	323
ЛДЦ 40-1Э	15000	320
ЛДЦ 65	13000	450
ЛДЦ 80	12000	450
ЛДЦА 40-1	13000	320
ЛДЦС 20	12000	175
ЛДЦС 40	12000	340
ЛДЦУФ 40	13000	400
ЛЕЦ 8	7500	40
ЛЕЦ 13	7500	70
ЛЕЦ 16	7500	150
ЛЕЦ 18	12000	110
ЛЕЦ 18-Э	12000	110
ЛЕЦ 20	13000	130
ЛЕЦ 20-1	13000	170
ЛЕЦ 36	12000	210
ЛЕЦ 36-Э	12000	210
ЛЕЦ 40-1	13000	320
ЛЕЦ 40И	7500	170
ЛЕЦ 58	12000	290
ЛЕЦ 60И	10000	320
ЛЕЦ 65	13000	450
ЛЕЦ U22	7500	180
ЛЕЦ U30	15000	300
ЛЕЦК 22	75000	205
ЛЖ 40	10000	320
ЛЗ 40	10000	320
ЛК 40	10000	320
ЛР 40	10000	320
ЛР 40-1	15000	320
ЛС 15	15000	120
ЛС 30	15000	200
ЛТБ 15	15000	118
ЛТБ 20	13000	170
ЛТБ 30	15000	190
ЛТБ 40-1	15000	320
ЛТБ 65	13000	450
ЛТБ 80	12000	450	Лампы разрядные низкого давления люминесцентные
ЛТБ 40Б3	7000	325
ЛТБ 40Б3-1	7000	325
ЛТБС 20	12000	175
ЛТБС 40	12000	340
ЛТБЦЦ 8	7500	40
ЛТБЦЦ 13	7500	70
ЛТБЦ 20	13000	130
ЛТБЦЦ 20-1	13000	170
ЛТБЦЦ 40	13000	320
ЛТБЦЦ 40И	7500	170
ЛТБЦЦ 60И	10000	320
ЛТБЦЦК 22	7500	205
ЛТБЦЦК 32	7500	300
ЛТБЦЦК 40	7500	405
ЛТБЦЦК 80	8000	405
ЛУФК 22	5000	205
ЛУФК 32	5000	300
ЛХБ 15	15000	118
ЛХБ 20	13000	170
ЛХБ 30	15000	190
ЛХБ 40-1	15000	320
ЛХБ 86	13000	450
ЛХБ 80-1	13000	450
ЛХБС 20	12000	175
ЛХЕ 40	5200	400
КЛ7/ТБЦ	5000	40
КЛ9/ТБЦ	5000	45
КЛ11/ТБЦ	5000	55
КЛС9/ТБЦ	5000	470
КЛС13/ТБЦ	5000	470
КЛС18/ТБЦ	5000	520
КЛС25/ТБЦ	5000	600
ДБ 15	3000	75
ДБ 30-1	5000	150
ДБ 24	7500	750
ДБ 60	3000	150
ДРБ 8	5000	65	Лампы разрядные высокого давления
ДРБ 8-1	5000	34
ДРЛ 250(6)-4	12000	400
ДРЛ 250(10)-4	12000	400
ДРЛ 250(14)-4	12000	400
ДРЛ 400(6)-4	15000	400
ДРЛ 400(10)-4	15000	400
ДРЛ 400(12)-4	15000	400
ДРЛ 700(6)-3	20000	400
ДРЛ 700(10)-3	20000	400
ДРЛ 700(12)-3	20000	400
ДРЛ 1000(6)-3	18000	400
ДРЛ 1000(10)-3	18000	400
ДРЛ 1000(12)-3	18000	400
ЛУФ 15	4000	118
ЛУФ 80	4000	37
ЛУФ 80-1	4000	7
ЛУФ 80-2	7500	7
ЛЭ 15	5000	75	Лампы разрядные низкого давления эритемные (ультрафиолетовое излучение)
ЛЭ 30	5000	120
ЛЭР 40	3000	300

Литература

1. Каталог«Лампы разрядные низкого давления люминесцентные», Информэлектро, 1986 г.
2. Каталог«Лампы разрядные высокого давления», Информэлектро, 1986 г.
3. Каталог«Лампы разрядные низкого давления люминесцентные типов ЛБ40-1Э, ЛБЦ 40-1Э», Информэлектро, 1988 г.
4. Каталог«Лампы разрядные низкого давления эритемные», Информэлектро, 1986 г.
5. Каталог«Лампы разрядные низкого давления ультрафиолетового излучения», 1986 г.
6. Лампы разрядные низкого давления09.50.01-90. М., Информэлектро, 1990.
7. В.В. Федоров. Люминесцентные лампы. М., Энергоатомиздат, 1992.
8. В.Ф. Ефимкина, Н.Н. Софронов. Светильники с газоразрядными лампами высокого давления. М. Энергоатомиздат, 1984.
9. Временные методические рекомендации по расчёту нормативов образования отходов производства и потребления. СПб., 1998.

Источник: http://xn--b1ad5abcg.xn--p1ai/facts/metodika-rascheta-rtutnykh-lamp

Утилизация люминесцентных ламп

Энергосберегающие лампы дневного света все активнее вытесняют из систем освещения традиционные лампы накаливания. Однако эти источники света требуют обязательного соблюдения ряда условий в процессе эксплуатации. Одним из них является утилизация люминесцентных ламп, отработавших положенные сроки и непригодных к дальнейшему применению. Многие пользователи не выполняют это требование и выкидывают ненужные приборы в мусорные контейнеры общего предназначения.

В результате подобных действий, ртуть, содержащаяся внутри стеклянного корпуса, выходит наружу и причиняет существенный вред экологии окружающей среды. В последнее время все активнее проводится работа среди населения, чтобы каждый человек знал, почему неисправные лампы дневного света должны сдаваться в специализированный пункт приема.

Виды ламп с вредными веществами

Среди множества образцов источников освещения, представленных на современном рынке, имеются такие, которым требуется обязательная утилизация. Использованные лампы, не содержащие токсичных веществ можно выбрасывать в обычный мусорный контейнер. Однако, многие не знают, как утилизировать люминесцентные лампы, и какие из них входят в этот перечень.

Обязательной утилизации подлежат следующие изделия по окончании срока эксплуатации:

• Лампочки дневного света (люминесцентного типа) всех модификаций и конструкций. Они представлены различными конструкциями в виде трубок и компактными источниками света категории энергосберегающих. В одной стеклянной колбе в среднем может содержаться 3-5 миллиграмма ртутных паров. В обычных градусниках ртути содержится всего 2 мг, но почему-то они считаются более опасными при разбивании. Сдавая отходы нужно учитывать этот фактор.
• Различные виды газоразрядных ламп, работающих под высоким давлением. Они известны также под сокращенным названием ДРЛ, обозначающем дуговую ртутную лампу. Существуют модификации, содержащие излучающие добавки. Количество вредной ртути в них составляет 30-600 мг.
• В натриевых, галогенных и металлогалогенных приборах концентрация ртути более низкая, чем в предыдущем варианте – всего 30-60 мг. Кроме основного вещества, принятые в утиль отходы этих ламп содержат во внутренней полости колбы и другие токсичные добавки.
• Неоновые источники света.

Источник: https://newcomfortart.com/skolko-rtuti-v-lyuminestsentnoy-lampe/