Тема 7. Основные вредные производственные факторы
и меры зашиты от них
7.1. Основные понятия, применяемые в области гигиены труда. Классификация факторов производственной среды и условий труда.
Определения основных понятий, применяемых в области гигиены труда, приведены в Руководстве Р 2.2.013-94 "Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса".
Гигиена труда - система обеспечения здоровья работающих в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.
Условия труда - совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека.
Вредный производственный фактор - фактор среды и трудового процесса, который может вызвать профессиональную патологию, временное или стойкое снижение работоспособности, повысить частоту соматических и инфекционных заболеваний, привести к нарушению здоровья потомства.
Вредными производственными факторами могут быть:
- физические факторы: температура, влажность и подвижность воздуха, неионизирующие электромагнитные излучения (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, лазерное, микроволновое, радиочастотное, низкочастотное), статическое, электрические и магнитные поля, ионизирующие излучения, производственный шум, вибрация (локальная, общая), ультразвук, аэрозоли, преимущественно фиброгенного действия (пыли), освещенность (отсутствие естественного освещения, недостаточная освещенность), повышенная ультрафиолетовая радиация;
- химические факторы, в том числе некоторые вещества биологической породы (антибиотики, витамины, гормоны, ферменты);
- биологические факторы: патогенные микроорганизмы, микроорганизмы продуценты, препараты, содержащие живые клетки и споры микроорганизмов, белковые препараты;
- факторы трудового процесса, характеризующие тяжесть физического труда: физическая динамическая нагрузка, масса поднимаемого и перемещаемого груза, стереотипные рабочие движения, статическая нагрузка, рабочая поза, наклоны корпуса, перемещение в пространстве;
- факторы трудового процесса, характеризующие напряженность труда: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные нагрузки, монотонность нагрузок, режим работы..
Опасный производственный фактор - фактор среды и трудового процесса, который может быть причиной травмы, острого заболевания или внезапного резкого ухудшения здоровья, смерти.
В зависимости от количественной характеристики и продолжительности действия отдельные вредные производственные факторы могут стать опасными.
Гигиенические нормативы условий труда - уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должны вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений.
Безопасные условия труда - условия труда, при которых воздействие на работающих вредных и опасных производственных факторов исключено или их уровни не превышают гигиенических нормативов.
В зависимости от соотношения уровней опасных и вредных факторов и предельно допустимых уровней условия труда по степени вредности и опасности делятся на четыре класса:
1 класс – оптимальные условия труда;
2 класс – допустимые условия труда, которые могут вызвать функциональные отклонения, но после регламентируемого отдыха организм человека приходит в нормальное состояние;
3 класс – вредные условия труда характеризующиеся наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормы. Они оказывают неблагоприятное воздействие на работающего и могут негативно влиять на потомство. Условия труда 3 класса по вредности разделяются на четыре степени:
3.1. – условия труда, характеризующиеся такими отклонениями от гигиенических нормативов, которые вызывают обратимые функциональные изменения и обуславливают риск развития заболевания;
3.2. – условия труда с такими уровнями опасных и вредных факторов, которые могут вызвать стойкие функциональные нарушения, приводящие в большинстве случаев к росту заболеваемости с временной утратой трудоспособности, повышению частоты общей заболеваемости, появлению начальных признаков профессиональной патологии;
3.3. – условия труда, характеризующиеся такими уровнями вредных факторов, которые приводят к развитию профессиональной патологии в легких формах в период трудовой деятельности, росту хронической общесоматической патологии, включая повышенные уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности;
3.4. – условия труда, при которых могут возникать выраженные формы профессиональных заболеваний, отмечается значительный рост хронической патологии и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности.
4 класс – опасные (экстремальные) условия труда, характеризующиеся такими уровнями производственных факторов, воздействие которых в течении рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений.
7.2. Основные гигиенические характеристики вредных веществ и методы контроля их содержания на рабочих местах.
Основными гигиеническими характеристиками вредных веществ являются: предельно допустимая концентрация (ПДК), предельно допустимый выброс (ПДВ), токсодоза, средняя смертельная токсодоза и средняя смертельная доза.
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны - это максимальные концентрации, которые в пределах установленного рабочего времени (не более 40 часов в неделю) и всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Единица измерения ПДК - миллиграмм на куб. метр (мг/куб.м.).
Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
В зависимости от степени токсичности все ядовитые вещества разделены на 4 класса (ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности):
чрезвычайно опасные (ПДК менее 0,1 мг/м3),
высокоопасные (ПДК 0,1 мг/м3до 1,0 мг/м3),
умеренно опасные (ПДК от 1,1 мг/м3до 10 мг/м3),
малоопасные (ПДК более 10 мг/м3).
Предельно допустимый выброс - максимальное количество опасного вещества, выброс которого промышленным предприятием за определенный период еще не приведет к превышению ПДК.
Токсодоза - количественная характеристика токсичности вещества (отравляющего или сильнодействующего ядовитого), соответствующая определенному уровню поражения при его воздействии на живой организм.
Средняя смертельная токсодоза - ингаляционная токсодоза, вызывающая смертельный исход у определенного процента пораженных. Обычно рассматривают случаи, когда смертельный исход наступает у 50% или 100% пораженных.
Средняя смертельная доза - токсодоза, обозначающая количество вещества на 1 кг массы человека (или на полную массу), при котором летальный исход возникает у определенного процента пораженных.
Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005 - 88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения предельно допустимых:
· максимально разовой ПДК;
· среднесменной ПДК (при наличии соответствующего норматива).
Отбор проб воздуха должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях.
Для каждого производственного участка должны быть определены вещества, которые могут выделяться в воздух рабочей зоны. При наличии в воздухе нескольких вредных веществ контроль воздушной зоны допускается проводить по наиболее опасным и характерным веществам, устанавливаемым органами государственного санитарного надзора.
Контроль соблюдения максимально разовой ПДК проводится на наиболее характерных рабочих местах. При наличии идентичного оборудования или выполнении одинаковых операций контроль проводится выборочно на отдельных рабочих местах, расположенных в центре и по периферии помещения.
Содержание вредного вещества в данной конкретной точке характеризуется следующим суммарным временем отбора: для токсических веществ - 15 минут, для веществ преимущественно фиброгенного действия - 30 минут. За указанный период времени может быть отобрана одна или несколько последовательных проб через равные промежутки времени. Результаты, полученные при однократном отборе или при усреднении последовательно отобранных проб, сравнивают с величинами максимальных разовых ПДК. В течение смены и (или) на отдельных этапах технологического процесса в одной точке должно быть последовательно отобрано не менее трех проб. Для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия допускается отбор одной пробы.
При возможном поступлении в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией о превышении ПДК. В остальных случаях контроль проводится периодически. Его периодичность устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества: для I класса - не реже 1 раза в10 дней, II класса - не реже 1 раза в месяц, III и IV классов - не реже 1 раза в квартал.
В зависимости от конкретных условий производства периодичность контроля может быть изменена по согласованию с органами государственного санитарного надзора. При установленном соответствии содержания вредных веществ III , IV классов опасности уровню ПДК допускается проводить контроль не реже 1 раза в год.
Контроль соблюдения среднесменной ПДК проводится приборами индивидуального контроля либо по результатам отдельных измерений. В последнем случае ее рассчитывают как величину, средневзвешенную во времени, с учетом пребывания работающего на всех стадиях и операциях технологического процесса. Обследование осуществляется на протяжении не менее чем 75% продолжительности смены в течение не менее 3 смен. Периодичность контроля за соблюдением среднесменной ПДК должна быть не реже кратности проведения периодических медицинских осмотров, установленной Минздравом РФ.
Методы контроля запыленности воздуха делятся на прямые и косвенные.
Прямые методы основаны на предварительном осаждении пылевых частиц (фильтрационные, седиментационные и др.) с последующим их взвешиванием.
Косвенные методы - механический, вибрационно-частотный, электрический, радиационный, метод интегрального светорассеяния и др. - обеспечивают определение массовой концентрации пыли на основе измерения либо перепада давления на фильтрующем материале при прокачивании через него запыленного воздуха, либо частоты (амплитуды) вибрации, либо тока смещения, возникающего в результате трения частиц пыли о стенки корпуса первичного преобразователя, либо интенсивности проникающей радиации через фильтр с пылью и т.д.
Измерения химических и биологических загрязнений воздуха проводится в соответствии с методическими указаниями, разработанными Минздравом РФ.
Одним из самых быстрых методов определения концентрации газов является линейно-колористический. Он состоит в аспирировании исследуемого воздуха с помощью воздухозаборного устройства через индикаторную трубку, заполненную зерненым сорбентом с нанесенным на него цветообразующим реагентом. При этом индикаторный порошок в трубке изменяет свой цвет на определенную длину, функционально зависимую от концентрации определяемого вещества.
Для определения в воздухе окиси и двуокиси углерода, углеводородов после сжигания их до угольного ангидрида применяется микрообъемный метод. Он основан на поглощении вещества титрованным раствором щелочи и обратном титровании избытка щелочи кислотой.
На измерении интенсивности светопоглощения окрашенными растворами основаны фотометрические методы анализа. К ним относятся колориметрические и нефелометрические методы, основанные на визуальных наблюдениях.
Колориметрический визуальный метод основан на способности некоторых окрашенных растворов к светопоглощению пропорционально концентрации веществ, вызывающих окраску. Интенсивность окраски пробного раствора сравнивается с окраской серии стандартных шкал, приготовленных из стандартных растворов.
Фотоэлектроколориметрический метод основан на измерении ослабления интенсивности светового потока, прошедшего через окрашенный раствор. Приемником лучистой энергии служит фотоэлемент. Сила фототока для монохроматического потока световой энергии прямо пропорциональна интенсивности падающего на фотоэлемент излучения.
Нефелометрический метод основан на явлении Тиндаля - рассеянии света твердыми частицами, находящимися во взвешенном состоянии в растворах. Для измерения оптической плотности мутных растворов применяют универсальные фотоэлектрические микроколориметры.
Более чувствительным в сравнении с фотоэлектроколориметрическим методом является спектрофотометрический. Он основан на спектрально избирательном поглощении монохроматического потока световой энергии, проходящего через исследуемый раствор. Метод позволяет определять концентрации отдельных компонентов смесей окрашенных веществ, имеющих максимум поглощения при различных длинах волн.
Люминисцентный метод основан на способности некоторых веществ отдавать поглощенную ими энергию в виде светового излучения. Оценку интенсивности излучения проводят визуально и фотоэлектрическим методом.
Спектроскопический метод основан на способности элементов, помещенных в пламя вольтовой дуги, давать определенный спектр излучения, который пропускается через систему линз и фиксируется на фотопластинке. С помощью микрофотометра измеряют интенсивность потемнения спектральных линий, присущих данному веществу, интенсивность потемнения фона пластинки и ряда специально подобранных "эталонов" - стандартов. Определение ведут по градуировочным графикам. По способу наблюдения спектральные аппараты делятся на спектроскопы, в которых спектр наблюдают визуально через окуляр, и спектрографы, в которых спектр регистрируется на фотопластинке.
Полярографический метод основан на измерении предельного тока диффузии, возникающего при электролизе испытуемого раствора.
Хроматографический метод применяется для раздельного определения веществ, находящихся в сложных газовых или жидких смесях. Смесь пропускается через колонку, в которой имеются две фазы вещества:
1)неподвижная - твердое вещество или жидкость, нанесенная на твердый носитель;
2)подвижная - жидкость или газ. При движении исследуемой смеси между двумя фазами скорость компонентов смеси различна, вследствие чего выход их из колонки происходит неодновременно.
Наблюдение за выходом компонентов смеси проводят с помощью детекторов, в которых показания фиксируются в виде хроматографических кривых (хроматограмм).
7.3. Основные гигиенические требования и способы нормализации микроклимата на рабочих местах.
Гигиенические требования к микроклимату на рабочих местах установлены стандартом ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны", СанПиН 2.2.4.548 - 96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
Метеорологические условия (или микроклимат) характеризуются следующими параметрами:
1)температура, t, oC;
2)относительная влажность j, %;
3)скорость движения воздуха на рабочем месте V (м/с).
Кроме того необходимо учитывать атмосферное давление Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислород и азот), а, следовательно на процесс дыхания.
Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом и окружающей средой.
Величина тепловыделения Q организмом человека зависит от степени физиологического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 85 Дж/c (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа).
Отдача теплоты организмом в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду Qт , конвекции у тела Qк , излучения на окружающие поверхности Qизл , испарения влаги Qисп . Часть теплоты расходуется на нагрев выдыхаемого воздуха.
Количество теплоты, отдаваемое организмом человека различными путями зависит от величины того или иного параметров микроклимата.
Например, отдача теплоты излучением происходит на предметы с более низкой температурой (менее 350C), при температуре предметов 35-370C - прекращается, а при более высокой температуре предметов они излучают на поверхность тела человека.
Отдача теплоты за счет испарения зависит от относительной влажности и скорости движения воздуха.
В состоянии покоя при температуре окружающего воздуха 1800C доля Qк -(конвекции) около 30 %, Qизл ~ 45 %, Qисп ~ 20 % и Qв -(нагрев выдых. возд.) ~5 %.
Нормальное тепловое самочувствие (комфортные условия) соответствующие данному виду работ, обеспечиваются при соблюдении теплового баланса
Q = Qтепл.од. + Qконв.. + Qизл + Qисп + Qвозд
при t=30-350C отдача теплоты конвекции и излучения в основном прекращается.
Влажность оказывает большое значение на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (j >85 %) затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (j < 20 %) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей.
Оптимальная влажность - 40 - 60 %.
Движение воздуха влияет на состояние организма. Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком ~0,2 м/с.
В зимнее время скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 - 0,5 м/с, а в летнее 0,2 - 1,0 м/с.
В горячих цехах допускается увеличение скорости обдува до 3,5 м/с.
ГОСТ 12.1.005-88 устанавливает оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения, при выборе которых учитываются:
1)время года - холодный период со среднесуточной температурой менее+100C и теплый период - со среднесуточной температурой более+100C t0>+100C.
2)категория работы :
а) легкие физические работы;
б) физические работы средней тяжести;
в) тяжелые физические работы.
3)постоянное или непостоянное рабочее место.
Оптимальные микроклиматические условия - сочетание показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействие на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Допустимые микроклиматические условия - сочетание количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействие на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений и нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные ощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.
Оптимальные показатели микроклимата распространяются на рабочую зону, допустимые показатели устанавливаются дифференцированно для постоянных и не постоянных рабочих мест.
Постоянное рабочее место - место, на котором работающий находится большую часть своего рабочего времени (более 50 % или 2 ч. непрерывно). Если при этом работа осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, постоянным рабочем местом считается вся рабочая зона.
Непостоянное рабочее место - место, на котором работающий находится меньшую часть (менее 50 % или менее 2 ч. непрерывно) своего рабочего времени.
Рабочая зона - пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих.
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономическим принципам не обеспечиваются оптимальные нормы.
В кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и других производственных помещениях при выполнении работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха 22 -240 C, его относительная влажность 40 - 60 %, скорость движения не более 0,1 м/с.
Перечень других производственных помещений, в которых должны соблюдаться оптимальные нормы микроклимата, определяются отраслевыми документами, согласованными с органами санитарного надзора в установленном порядке.
4)Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте 1,0м от пола или рабочей площадки при работах выполняемых сидя, и на 1,5м - при работах стоя.
ГОСТ 12.1.005-88 также вводит ограничения на интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляциии на рабочих местах, открытых источников, а также на температуру наружных поверхностей оборудования.
Для оценки оптимального и нагревающего микроклимата1 в помещении и на открытой территории используется температурный индекс WBGT. Это эмпирический показатель, определяемый на основе показаний влажного и сухого термометров, размещаемых, соответственно, в естественных условиях и внутри зачерненного шара (шаровой термометр). Результаты измерений позволяют оценить внешнюю тепловую нагрузку на организм человека с учетом сочетанного действия составляющих микроклимата - температуры, влажности воздуха, интенсивности теплового облучения, а также уровня метаболизма.
WBGT - индекс рассчитывают из уравнения:
- вне помещения при солнечной нагрузке (или в помещении при тепловом излучении):
WBGT = 0,7tвл. + 0,1tс. + 0,2t ш.
· внутри помещения (при отсутствии теплового излучения) или снаружи без солнечной нагрузки:
· WBGT = 0,7tвл. + 0,3t ш.,
где tвл. , tс. , t ш. - соответственно температура влажного, сухого и шарового термометра.
Если параметры окружающей среды различаются в пространстве, то индекс WBGT рекомендуется определять на уровне головы (г), живота (ж) и лодыжек (л):
Для быстрого определения индекса WBGT достаточно одного измерения в точке максимального теплового воздействия. Если значения того или иного параметра, входящего в расчет WBGT, изменяются во времени, определяется его среднесменная величина.
Нормативные величины WBGT приведены в Руководстве Р 2.2.013-94 "Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса".
Способы нормализации микроклимата производственных помещений:
1.Рациональные объемно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий.
2. Рациональное размещение оборудования.
3. Механизация и автоматизация производственных процессов.
4. Дистанционное управление и наблюдение.
5.Внедрение более рациональных технологических процессов и оборудования.
6.Рациональная тепловая изоляция оборудования. При температуре теплоизлучающей поверхности 500-6000C применяют асбест, юбелитовый порошок, минеральную вату; при температуре 800-9000C - асбозурит, унатомитовый кирпич; при температуре более1000 0C - вермикулит, специальные керамические плитки и т.д.
7.Защита работающих различными видами экранов.
По принципу действия оградительные устройства бывают теплоотражательные, теплопроводящие, теплопоглощающие и комбинированные(ГОСТ12.4.123-83.Водяная завеса)
8.Рациональная вентиляция и отопление (воздушный душ).
9.Рационализация режимов труда и отдыха (оазисы) .
10.Использование средств индивидуальной защиты (термозащитная спецодежда).
7.4. Основные требования к воздуху рабочей зоны. Принципы и способы нормализации содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать максимально разовых и среднесменных ПДК, установленных ГОСТ 12.1.005 - 88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
В течение смены продолжительность действия на работающего концентрации, равной максимально разовой ПДК, не должна превышать 15 минут для химических веществ и 30 минут - для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия и она может повторяться не чаще 4 раз в смену.
Совместное (комбинированное) действие на организм ряда токсичных веществ может быть таким, когда одно из них усиливает действие другого и наоборот. Возможно суммарное воздействие их на организм. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма их относительных концентраций не должна превышать 1 (единицы):
где ,, ... - фактические концентрации вредных веществ.
При одновременном присутствии в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ разнонаправленного действия условия труда оценивают:
· по наиболее высокому классу и степени вредности;
· по классу 3.1, если в воздухе рабочей зоны содержится любое число веществ класса 3.1 и нет веществ более высокого класса;
· по классу 3.3, если в воздухе рабочей зоны содержится три и более веществ класса 3.2 и нет веществ более высокого класса;
· по классу 3.4, если в воздухе рабочей зоны содержится два и более веществ класса 3.3 и нет веществ более высокого класса;
· по классу 4, если в воздухе рабочей зоны содержится два и более веществ класса 3.3.
Если одно вещество имеет несколько специфических эффектов (канцероген, аллерген, вещество с остронаправленным механизмом действия), оценка условий труда проводится по более жесткой градации.
Для уменьшения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны применяют следующие мероприятия:
1.Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими.
2.Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. Для уменьшения попадания вредных веществ в рабочую зону большое значение имеет герметизация оборудования.
3.Устройство вентиляции.
4.Применение средств индивидуальной защиты.
Самым распространенным средством снижения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны является вентиляция. Вентиляция представляет собой организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными газами, а также улучшающий микроклиматические условия в производственных помещениях.
Вентиляцию можно классифицировать следующим образом:
По способу организации воздухообмена - общеобменная, когда смена воздуха осуществляется во всем объеме помещений; местная, при которой воздух подается или удаляется в том или ином месте помещения.
По характеру движущих сил - естественная, когда воздух перемещается за счет естественных сил; искусственная (механическая), когда воздух приводится в движение с помощью вентилятора.
По принципу действия - приточная (подача воздуха) или вытяжная (удаление воздуха).
Естественная вентиляция - это воздухообмен в помещении, создаваемый за счет разности удельного веса наружного воздуха и воздуха помещения (гравитационное давление), а также вследствие действия силы ветра (ветровое давление).
Как известно, объем газа возрастает на 1/273 при повышении температуры на 1° С. Отсюда нагрев воздуха приводит к уменьшению его объемной массы. Разность объемной массы теплого и холодного воздуха создает разность давления. Холодный воздух проникает через поры строительных материалов и случайные отверстия внутри помещения (инфильтрация), вытесняя более легкий теплый воздух через отверстия, расположенные вверху (тепловой напор). Естественно, что тепловой напор будет тем больше, чем значительнее разность температур в помещении и вне его и чем больше расстояние по высоте между входными и выходными отверстиями.
Ветер оказывает давление на всякие встречающиеся на его пути препятствия (ветровой напор). Ветровой напор возрастает по мере увеличения скорости ветра. Через поры и случайные отверстия в стенах здания, через оконные проемы с наветренной стороны под давлением ветра воздух поступает внутрь помещения, а с подветренной стороны, где создается пониженное давление, удаляется.
При естественной вентиляции происходит одновременное действие теплового и ветрового напоров.
Наиболее совершенной и эффективной формой естественной вентиляции промышленных зданий является управляемая организованная вентиляция - аэрация, при которой проветривание осуществляется через специальные проемы в стенах и крыше здания; при этом можно пользоваться этими проемами с учетом температуры наружного воздуха, направления, скорости ветра и т.д.
Аэрация способна обеспечить в крупных производственных помещениях современных промышленных предприятий интенсивный воздухообмен (20-40 кратной). Регулирование аэрации является одним из важных условий ее правильной эксплуатации. Оно зависит от силы и направления ветра, температуры воздуха и т.д. Осуществляется путем большего или меньшего количества открытых окон и других вентиляционных отверстий на определенных уровнях и сторонах здания.
Летом наружный воздух должен поступать в нижние проемы здания. При ветре фрамуги, расположенные с наветренной стороны, должны быть закрыты.
Зимой для предупреждения попадания холодного воздуха в рабочую зону воздух должен поступать через проемы, расположенные не ниже 4.5 м от пола.
За счет естественных сил может осуществляться также удаление воздуха с ограниченного места образования вредных веществ путем устройства вытяжных зонтов, специальных шахт.
Аэрация, как правило, применяется в цехах со значительным выделением тепла, если концентрация пыли и вредных веществ не превышает 30% от ПДК.
Для использования ветрового напора вытяжные шахты могут быть снабжены дефлекторами, которые способствуют подсасыванию воздуха из помещения благодаря тому, что ветер, поступающий на дефлектор, на подветренной стороне создает разряжение.
Механическая вентиляция обычно применяется тогда, когда естественной вентиляцией нельзя достичь в помещении воздушной среды, отвечающей гигиеническим требованиям.
Механическая вентиляция более сложная по устройству, имеет ряд преимуществ перед естественной:
а) возможность подачи и удаления воздуха в любых точках помещения;
б) возможность подачи воздуха с любой температурой, относительной влажностью и подвижностью;
в) возможность равномерной работы круглый год в необходимых объемах, независимо от климатических условий;
г) возможность устройства местных отсосов;
д) возможность очистки удаляемого из помещения вентиляционного воздуха.
Приточная вентиляция может быть общей, когда подаваемый воздух распространяется по всему помещению, и местной, когда подаваемый воздух поступает к рабочим местам.
Элементами проточной вентиляции являются следующие устройства: устройство забора, подогрева, увлажнения воздуха, побудитель движения воздуха, система воздуходувов для подачи воздуха в цех. место забора наружного воздуха имеет вид отверстия в наружной стене здания, воздухозаборной шахты и др. Воздухозаборные отверстия необходимо располагать на высоте не менее 2 м от земли и иметь жалюзийные решетки.
Местная приточная вентиляция может быть представлена в виде воздушных душей, воздушных оазисов, воздушных завес.
Вытяжная вентиляция - общеобменная и местная. Общеобменная вытяжная вентиляция удаляет воздух из нижней или верхней зоны в зависимости от характера вредностей и особенности их выделения.
Так в цехах, где имеются источники тепловыделений, способствующие созданию мощных конвекционных потоков, или наличие легких паров и газов, воздух рекомендуется удалять из верхней зоны. Удаление воздуха из нижней зоны на расстоянии 0.5 м и ниже от пола рекомендуется в тех цехах, в которых имеется выброс тяжелых газов и паров летучих веществ, а также пыли.
Общеобменная вытяжная вентиляция обычно применяется при: а) наличие незначительных утечек вредных газов и паров из закрытой аппаратуры именно там, где местные отсосы оборудовать невозможно; б) влаго- и теплоизбытках;
в) удаление пыли, когда воздушные потоки, создаваемые вентиляцией, препятствуют процессу осаждения пылевых частиц.
Местная вытяжная вентиляция используется для удаления вредных веществ непосредственно на месте образования. Она не только более экономична, но и более эффективна.
Типы местных укрытий можно представить следующим образом:
1. Полностью закрытые кожухи, укрывающие источники выделения неблагоприятных факторов производственной среды или полностью аппаратов, из которых отсасывается воздух.
2. Приемники, укрывающие источники вредных веществ, но имеющие рабочие окна для обслуживания. К числу таких приемников относятся вытяжные шкафы.
3. Приемники, частично укрывающие источники вредных выделений производственной среды (укрытие шлифовальных кругов и др.).
4. Открытые воздухоприемники, представляющие собой отсосы той или иной конструкции, приближенные к источнику поступлений выбросов. К числу таких приемников относятся вытяжные зонты, бортовые отсосы.
Для обеспечения эффективной работы системы вентиляции важен контроль за содержанием воздуховодов, плотностью присоединения отдельных отрезков.
7.5. Нормирование шума и вибрации на рабочих местах. Основные методы и средства защиты работающих от воздействия шума и вибрации.
Шум ухудшает условия труда, оказывает вредное действие на организм человека. При длительном воздействии шума на организм происходят нежелательные явления: снижается острота зрения и слуха, повышается кровяное давление, снижается внимание. Сильный продолжительный шум может быть причиной функциональных изменений сердечно-сосудистой и нервной систем. Требования к уровням шумов устанавливаются стандартом ГОСТ 12.1.003-83 Шум. Общие требования безопасности (с изменением №1), СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки.
Звук как физический процесс представляет собой волновое движение упругой среды. Ощущает человек механические колебания с частотами от 20 до 20000 Гц.
Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности.
Основными характеристиками звука являются:
частота колебаний (Гц); звуковое давление (Па); интенсивность звука (Вт/м2). Vзвука =344 м/c.
Звуковое давление - переменная составляющая давления воздуха, возникающая вследствие колебаний источника звука, накладывающаяся на атмосферное давление.
Количественная оценка звукового давления оценивается среднеквадратичным значением.
где Т = 30-100 мс.
При распространении звуковых волн имеет место перенос звуковой энергии, величина которого определяется интенсивностью звука.
Интенсивность звука - звуковая мощность на единицу площади, передаваемая в направлении распространения звуковой волны.
Интенсивность звука связана с звуковым давлением выражением
I = VP,
где P - среднеквадратичное давление звуковое;
V - среднеквадратичное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне.
В свободном звуковом поле интенсивность звука может быть выражена формулой
где r - плотность среды, с -скорость звука в среде;
rс - акустическое сопротивление среды.
Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звуков, едва различимых слуховым аппаратом человека, называется пороговым.
Чувствительность слухового аппарата человека наибольшая в диапазоне 2000-5000 Гц. За эталонный - звук частотой 1000 Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности I0 = 10-12 Bт/м2, а соответствующее ему звуковое давление р0 = 2·10-5 Па. Порог болевого ощущения Imax =10 Вт/м2. Различие в 1013 раз.
Принято измерять и оценивать относительные уровни интенсивности звука и звукового давления по отношению к пороговым значениям, выраженное в логарифмической форме.
Уровень интенсивности: LI = 10 lg I/I0 ;
Уровень звукового давления: Lp = 20 lg P/P0-
Слышимый диапазон составляет 0 - 140 дБ.
Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность Р - общее количество звуковой энергии, излучаемой в окружающее пространство в секунду.
Уровень звуковой мощности источника шума
LP = 10 lg P/P0,
где Р0 - пороговая величина = 10-12Вт.
ГОСТ 12.1.003-83 Шум. Общие требования безопасности предусматривает классификацию шумов, допустимые уровни шума на рабочих местах, общие требования к шумовым характеристикам машин и методы измерения шума.
Суммарный уровень звукового давления при одновременном действии двух одинаковых источников с уровнями L1 и L2 в дБ можно определить по формуле
Lобщ = L1 + L,
где L1 - больший из двух суммарных уравнений,
L - поправка для суммарного уравнения шума.
Если источников N одинаковых, то Lобщ = L1 + 10 lg L.
Шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру, называется широкополосным. Если прослушивается звук определенной частоты, то шум называется тональным. Шум, воспринимаемый как отдельные импульсы (удары), называется импульсным.
Звуковую мощность и звуковое давление как величины переменные можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различной частоты.
Зависимость среднеквадратичных значений этих составляющих (или их уровней) от частоты называется частотным спектром шума.
Обычно частотный спектр определяется опытным путем, находя звуковые давления не для каждой отдельной частоты, а для октавных (или третьоктавных) полос частот.
Среднегеометрическая октавная полоса частот fср определяется как:
причем для октавных полос f b/ f k = 2,
для третьоктавных f b/ f k = 1,26.
Частотные спектры шума получает с помощью анализаторов шума, представляющих собой набор электрических фильтров, которые пропускают электрический звуковой сигнал в определенной полосе частот (полосе пропускания).
По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные.
Непостоянные бывают:
— колеблющиеся по времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;
— прерывистые, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума;
— импульсные, состоящие из сигналов менее 1с.
Нормирование шума
Для оценки шума используют частотный спектр измеренного уровня звукового давления, выраженный в дБ, в октавных полосах частот, который сравнивается с предельным спектром, нормированным в ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности (c изм. №1).
Для ориентировочной оценки шумовой обстановки допускается использовать одночисловую характеристику - так называемый уровень звука, дБА, измеряемый без частотного анализа по шкале А шумометра, которая приблизительно соответствует числовой характеристике слуха человека. Слуховой аппарат человека более чувствителен к звукам высоких частот, поэтому нормируемые значения звукового давления уменьшаются с увеличением f. Для постоянного шума нормируемыми параметрами являются - допустимые уровни звукового давления и уровни звука на рабочих местах (по ГОСТ 12.1.003-83).
Для непостоянного шума нормируемым параметром является эквивалентный уровень звука LА единиц в дБ по шкале А.
Эквивалентным уровнем звука называется значение уровня звука постоянного шума, который в пределах регламентируемого интервала времени Т=t2 - t1 имеет тоже самое среднеквадратичное значение уровня звука, что и рассматриваемый шум.
Уровни непосредственного шума измеряются специальными интегрирующими шумометрами-дозиметрами.
Если шум тональный или импульсный, то допустимые уровни должны приниматься на 5 дБА меньше значений, указанных в ГОСТ.
Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029 - 80.Средства и методы защиты от шума. Классификация.
Методы защиты от шума основаны на:
1. снижении шума в источнике;
2. снижении шума на пути его распространения от источника;
3. применении СИЗ от шума (СИЗ - средство индивидуальной защиты).
Методы снижения шума на пути распространения:- достигается путем проведения строительно-акустических мероприятий. Методы снижения шума на пути его распространения - кожухи, экраны, звукоизолирующие перегородки между помещениями, звукопоглощающие облицовки, глушители шума. Под акустической обработкой помещений понимается облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а также размещения в помещениях штучных поглотителей.
Наибольший эффект - в зоне отраженного звука (60 % от общей площади). Эффективность - 6-8 дБ.
Снижение шума методом звукопоглoщения основано на переходе звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала. Чем больше звуковая энергия поглощается, тем меньше отражает. Поэтому, для снижения шума в помещении проводят его акустическую обработку, нанося звукопоглощающие материалы на внутренние поверхности, а также размещая в помещении штучные звукопоглотители.
Эффективность звукопоглощающего устройства характеризуется коэффициентом звукопоглощения a, который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии Епогл. к падающей Епад.,
a = Епогл. /Епад .
Звукопоглощающие устройства бывают пористыми, пористо-волокнистыми, мембранные, слоистые, объемные, и т.п.
Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и распространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения.
С помощью звукоизолирующих преград можно снизить уровень шума на 30-40 дБ.
Метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение. Однако звуковая волна не только отражается от ограждения, но и проникает через него, что вызывает колебание ограждения, которое само становится источником шума. Чем выше поверхностная площадь ограждения, тем труднее привести его в колебательное состояние, следовательно, тем выше его звукоизолирующая способность. Поэтому эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п.
Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемости t, под которой понимают отношение звуковой энергии, прошедшей через ограждение, к падающей на него.
Величина, обратная звукопроницаемости, называется звукоизоляцией (дБ), она связана с звукопроницаемостью следующей формулой
R = 10 lg ( 1/t ).
Вибрация
1. Вибрация может быть причиной функциональных расстройств нервной и сердечно-сосудистой систем, а также опорно-двигательного аппарата.
В соответствии с ГОСТ 24346-80 (СТСЭВ 1926-79) Вибрация. Термины и определения. под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при которой происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты.
Принято различать общую и локальную вибрацию. Общая вибрация действует на весь организм человека через опорные поверхности - сиденье, пол; локальная вибрация оказывает действие на отдельные части тела.
Вибрация может измеряться с помощью как абсолютных, так и относительных параметров.
Абсолютными параметрами для измерения вибрации являются вибросмещение, виброскорость и виброускорение.
Основной относительный параметр вибрации - уровень виброскорости, который определяется по формуле
LV = 10 lg V2 / V02 = 20 lg V / V0,
где V - амплитуда виброскорости, м/c ;
V0 = 5*10-8 м/с- пороговое значение виброскорости.
Требования к параметрам вибрации установлены стандартом ГОСТ 12.1.012-90 Вибрационная безопасность. Общие требования, СН2.2.4/2.1.8.566 - 96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий.
При частотном (спектральном) анализе нормируемыми являются кинематические параметры: средние квадратичные значения виброскорости V (и их логарифмические уровни LV ) или виброускорения а - для локальных вибраций в октавных полосах частот; для общий вибрации в октавных и 1/3 октавных полосах частот.
В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности существуют следующие виды общей вибрации - три категории:
1- транспортная вибрация;
2- транспортно-технологическая вибрация;
3- технологическая вибрация.
Технологическая вибрация в свою очередь подразделяется на четыре типа:
3а- на постоянных рабочих местах в производственных помещениях, центральных постах управления и др.;
3б- на рабочих местах в служебных помещениях на судах;
3в- на рабочих местах на складах, бытовых и других производственных помещениях;
3г- на рабочих местах в заводоуправлениях, КБ, лабораториях, учебных пунктах, ВЦ, конторских помещениях и др. помещениях умственного труда.
Общая вибрация нормируется в активных полосах со среднегеометрическими частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц и в 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6;... 40; 50; 63; 80 Гц.
Локальная вибрация нормируется в активных полосах со среднегеометрическими частотами 8, 16, 32, 63, 120, 250, 500, 1000 Гц.
Нормируется вибрация в направлении трех ортогональных осей координат X, Y, Z для общей вибрации, где Z - вертикальная ось, а Y, X - горизонтальные; и XP , YP, ZP - для локальной вибрации, где XP cовпадает с осью мест охвата источника вибрации, а ось ZP лежит в плоскости, образованной осью XP и направлением подачи или приложения силы.
Допустимыми значениями параметров транспортной, транспортно-технологической и технологической вибрации приведены в ГОСТ 12.1.012-90 .
При интегральной оценке вибрации по частоте нормируемым параметром является корректированное значение контролируемого параметра V (виброскорости или виброускорения), измеряемое с помощью специальных фильтров или вычисляемое по формулам, приведенным в ГОСТ 12.1.012-90.
Дозовый подход позволяет оценивать кумуляцию воздействия фактора на работе и вне рабочего времени.
При оценке вибрации дозой нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение VЭКВ, определяемое по формуле
VЭКВ =,
где доза вибрации, которая вычисляется по выражению
где V(t) - мгновенное корректированное значение параметра вибрации в момент времени t , получаемое с помощью корректирующего фильтра с характеристикой в соответствии с таблицей приведенной в стандарте, t - время воздействия вибрации за рабочую смену.
Техническим требованиям и средствам измерения соответствуют измеритель шума и вибрации ВШВ - 001; а также зарубежные виброакустические комплекты фирмы "Брюль и Кьер" (Дания).
Точки измерений общей вибрации выбираются на рабочих местах (или в рабочих зонах обслуживания), а для самоходных и транспортно-технологических машин - на рабочих площадях и сиденьях водителей и персонала. Измерения проводятся в типовом технологическом режиме работы оборудования (машины).
Суммарное время работы в контакте с ручными машинами, вызывающими вибрацию не должно превышать 2/3 смены. При этом продолжительность одноразового воздействия вибрации, включая микропаузы, которые входят в данную операцию, не должна превышать 15-20 минут.
Суммарное время работы с виброинструментом про 8-час. рабочем дне и 5-дневной неделе не должно превышать для слесаря-сборщика 30 % сменного рабочего времени, для электромонтажника 22 % ; для наладчика 15 %.
При работе с виброиструментом масса оборудования, удерживаемого руками не должна превышать 10 кг, а сила нажатия -196 Н.
Основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются:
— снижение вибрации воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил);
— отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы и жесткости колеблющейся системы; (либо изменением массы или жесткости системы, либо на стадии проектирования - нового режима w).
— вибродемпфирование - увеличение механического активного импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансными.
Диссипативные силы - это силы, возникающие в механических системах, полная энергия которых (сумма кинетической и потенциальной энергии) при движении убывает, переходя в другие виды энергии.
Диссипативная система, например, - это тело движущееся по поверхности другого тела при наличии трения (вибропокрытия - вязкость материалов).
— динамическое гашение колебаний - (дополнительные реактивные импедансы) - присоединение к защищенному объекту систем, реакции которой уменьшает размах вибрации в точках присоединения системы;
— изменение конструктивных элементов и строительных конструкций (увеличение жесткости системы - введение ребер жесткости).
— виброизоляция - этот способ заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещенных между ними. (Резиновые, пружинные виброизоляторы).
— активная виброзащита.
Общие требования к СИЗ от вибраций определены в ГОСТ 12.4.002-97 ССБТ. Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие технические требования и ГОСТ 12.4.024 - 76. Обувь специальная виброзащитная.
7.6. Требования к освещению производственных помещений и рабочих мест. Гигиеническая характеристика естественного и искусственного освещения. Нормы освещенности. Выбор источников света, светильников. Организация эксплуатации осветительных установок.
Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности.
Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80 %. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное количественно или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерациональное освещение может, кроме того, являться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и блики от них, резкие тени ухудшают видимость настолько, что вызывает полную потерю ориентировки работающих.
При неудовлетворительном освещении, кроме того, снижается производительность труда и увеличивается брак продукции.
Освещение характеризуется количественными и качественными показателями.
К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность и яркость.
Часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека как свет, называется световым потоком Ф и измеряется в люменах (лм).
Световой поток Ф - поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению, характеризует мощность светового излучения.
Единица светового потока - люмен (лм) - световой поток, излучаемый точечным источником с телесным углом в 1 стерадиан при силе света, равной 1 канделе.
Световой поток определяется как величина не только физическая, но и физиологическая, поскольку ее измерение основывается на зрительном восприятии.
Все источники света, в том числе и осветительные приборы, излучают световой поток в пространство неравномерно, поэтому вводится величина пространственной плотности светового потока - сила света I.
Сила света I определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и распространяющегося равномерно внутри элементарного телеcного угла, к величине этого угла.
За единицу величины силы света принята кандела (кд).
Одна кандела - сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/6·105м2 полного излучения (государственный эталон света) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046,65 К) при давлении 101325 Па.
Освещенность Е - отношение светового потока dФ падающего на элемент поверхности dS, к площади этого элемента
Е = dФ/dS.
За единицу освещенности принят люкс (лк).
Яркость L элемента поверхности dS под углом относительно нормали этого элемента есть отношение светового потока d2Ф к произведению телесного угла dЩ, в котором он распространяется, площади dS и косинуса угла ?
L = d2Ф/( dЩ·dS·cos и) = dI/(dS·cosи),
где dI - сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении и.
Коэффициент отражения характеризует способность отражать падающий на него световой поток. Он определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр. к падающему на него потоку Фпад..
К основным качественным показателям освещения относятся коэффициент пульсации, показатель ослепленности и дискомфорта, спектральный состав света.
Для оценки условий зрительной работы существуют такие характеристики, как фон, контраст объекта с фоном.
При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое светом неба, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях, искусственное, осуществляемое электрическими лампами и совмещенное, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
Естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах называется боковым, а освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания называется верхним. Сочетание верхнего и бокового естественного освещения называется комбинированным естественным освещением.
Качество естественного освещения характеризуют коэффициентом естественной освещенности (КЕО). Он представляет собой отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.
По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем - общее и комбинированное. В системе общего освещения светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). В системе комбинированного освещения к общему освещению добавляется местное, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.
Применение одного местного освещения не допускается.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, безопасности, эвакуационное, охранное и дежурное.
Рабочее освещение - освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.
Освещение безопасности - освещение, устраиваемое для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Этот вид освещения должен создавать на рабочих поверхностях в производственных помещениях и на территориях предприятий, требующих обслуживания при отключении рабочего освещения, наименьшую освещенность в размере 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения от общего освещения, но не менее 2лк внутри здания и не менее 1лк для территорий предприятий.
Эвакуационное освещение следует предусматривать для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей. Оно должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц: в помещениях - 0,5 лк, а на открытых территориях- 0,2 лк.
Освещение безопасности и эвакуационное освещение называют аварийным освещением. Выходные двери общественных помещений общественного назначения, в которых могут находиться более 100 человек, а также выходы из производственных помещений без естественного света, где могут находиться одновременно более 50 человек или имеющих площадь более 150 м2, должны быть отмечены указателями. Указатели выходов могут быть световыми и не световыми, при условии, что обозначение выхода освещается светильниками аварийного освещения.
Осветительные приборы аварийного освещения допускается предусматривать горящими, включаемыми одновременно с основными осветительными приборами нормального освещения и не горящими, автоматически включаемыми при прекращении питания нормального освещения.
Охранное освещение должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Освещенность должна быть не менее 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной плоскости, перпендикулярной к линии границы.
Дежурное освещение предусматривается для нерабочего времени. Область его применения, величины освещенности, равномерность и требования к качеству не нормируются.
Основная задача освещения на производстве - создание наилучших условий для видения. Эту задачу можно решить только осветительной системой, отвечающим определенным требованиям.
Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется следующими параметрами:
- наименьшим размером объекта различения (рассматриваемого предмета, отдельной его части или дефекта);
- характеристикой фона (поверхности, прилегающей непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается); фон считается светлым - при коэффициенте отражения поверхности более 0,4, средним - при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4, темным - при при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.
- контрастом объекта различения с фоном К , который равен отношению абсолютной величины разности между яркостью объекта Lо и фона Lф к яркости фона K = |Lо - Lф|/ Lф; контраст считается большим - при К более 0,5(объект и фон резко отличаются по яркости), средним - при К от 0,2 до 0,5, (объект и фон заметно отличаются по яркости), малым - при К менее 0,2(объект и фон мало отличаются по яркости).
Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в окружающем пространстве. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости, то при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения.
На рабочем месте должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает неравномерное распределение поверхностей с различной яркостью в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомляемость, снижается призводительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам.
В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость - повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов.
Прямая блескость связана с источниками света, отраженная возникает на поверхности с большим коэффициентом отражения или отражением по направлению глаза.
Критерием оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установки, является показатель ослепленности Ро, значение которого определяется по формуле
Ро = (S - 1) ·1000,
где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.
Критерием оценки дискомфортной блесткости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, является показатель дискомфорта.
Величина освещенности должна быть постоянной во времени, чтобы не возникало утомления глаз за счет переадаптации. Характеристикой относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока источников света является коэффициент пульсации освещенности Кп .
Кп (%) = 100· (Еmax - Emin)/2Еср,
где Еmax,Emin и Еср - максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания.
Для правильной цветопередачи следует выбирать необходимый спектральный состав света. Правильную цветопередачу обеспечивают естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к солнечной.
Требования к освещению помещений устанавливает СниП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. Для помещений промышленных предприятий установлены нормы на КЕО, освещенность, допустимые сочетания показателей ослепленности и коэффициента пульсации. Значения этих норм определяются разрядом и подразрядом зрительной работы. Всего предусмотрено восемь разрядов - от I; где наименьший размер объекта различения составляет менее 0,15мм, до VI, где он превышает 5 мм; VII разряд установлен для работ со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, VIII - для общего наблюдение за ходом производственного процесса. При расстояниях от объекта различения до глаза работающего более 0,5 м разряд работ устанавливается в зависимости от углового размера объекта различения, определяемого отношением минимального размера объекта различения к расстоянию от этого объекта до глаз работающего. Подразряд зрительной работы зависит от характеристики фона и контраста объекта различения с фоном.
Для помещений жилых, общественных административно-бытовых зданий установлены нормы на КЕО, освещенность, показатель дискомфорта и коэффициент пульсации освещенности. В случаях специальных архитектурно-художественных требований регламентируется также цилиндрическая освещенность. Цилиндрическая освещенность характеризует насыщенность помещения светом. Она рассчитывается инженерным методом.
Выбор этих норм зависит от разряда и подразряда зрительной работы. Для таких помещений предусмотрено 5 разрядов зрительной работы - от А - до Д.
Зрительная работа относится к одному из первых трех разрядов (в зависимости от наименьшего размера объекта различения), если она заключается в различении объектов при фиксированной и нефиксированной линии зрения. Подразряд зрительной работы при этом определяется относительной продолжительностью зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность (%).
Зрительная работа относится к разрядам ГиД, если она заключается в обзоре окружающего пространства при очень кратковременном, эпизодическом различении объектов. Разряд Г устанавливается при высокой насыщенности помещения светом, а разряд Д - при нормальной насыщенности.
Нормы естественного освещения зависят от светового климата, в котором расположен административный район. Требуемое значение КЕО определяется по формуле
КЕО = eн·mN,
Где N - номер группы обеспеченности естественным светом, который зависит от выполнения световых проемов и их ориентации по сторонам горизонта;
eн - значение КЕО, указанное в таблицах СниП 23-05-95;
mN - коэффициент светового климата.
Для освещения производственных помещений и складских зданий следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.
Для местного освещения кроме разрядных источников света следует использовать лампы накаливания, в том числе галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается.
Для местного освещения рабочих мест следует использовать светильники с непросвечивающими отражателями. Местное освещение рабочих мест, как правило, должно быть оборудовано регуляторами освещения.
В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, необходимо включение соседних ламп в 3 фазы питающего напряжения или включение их в сеть с электронными пускорегулирующими аппаратами.
В помещениях общественных, жилых и вспомогательных зданий при невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп, а также для обеспечения архитектурно-художественных требований допускается предусматривать лампы накаливания.
Освещение лестничных клеток жилых зданий высотой более 3 этажей должно иметь автоматическое или дистанционное управление, обеспечивающее отключение части светильников или ламп в ночное время с таким расчетом, чтобы освещенность лестниц была не ниже норм эвакуационного освещения.
На крупных предприятиях должно быть специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещения (инженер или техник).
Следует проверять уровень освещенности в контрольных точках производственного помещения после очередной чистки светильников и замены перегоревших ламп.
Чистка стекол световых проемов должна производиться не реже 4 раз в год для помещений со значительными выделениями пыли; для светильников - 4 -12 раз в год, в зависимости от характера запыленности производственного помещения.
Перегоревшие лампы необходимо своевременно заменять. В установках с люминисцентными лампами и лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем включения, а также пускорегулирующих аппаратов.
7.7. Основные санитарно-гигиенические требования к электромагнитным полям, характеристика их воздействия на работающих. Способы и средства защиты.
Результат облучения организма человека в диапазоне радиочастот примерно одинаков, но наиболее резко все симптомы проявляются в диапазоне 105-108 Гц, а особенно при частоте 108-1011 (диапазон ВЧ и СВЧ).
Опасность облучения зависит от поглощенной телом энергии. Поглощение энергии излучения зависит от частоты излучения. Так, на частоте 106 Гц размеры тела человека малы по сравнению с длиной волны и диэлектрические процессы в тканях выражены слабо. При более высоких частотах, особенно УВЧ и СВЧ, размеры тела и толщин отдельных слоев тканей соизмеримы с длинами волн. Диэлектрические потери становятся существенными и различными в различных органах.
Поглощаемая тканями энергия электромагнитного поля превращается в теплоту. Если механизм терморегуляции не способен рассеять избыточное тепло, то возможно повышение температуры тела. Органы и ткани человека, обладающие слабо выраженной терморегуляцией, более чувствительны к облучению (мозг, глаза, почки, кишечник, семенники). Перегревание отдельных органов ведет к их заболеваниям.
Влияние электромагнитных волн заключается не только в их тепловом воздействии. Микропроцессы под действием полей заключаются в поляризации макромолекул тканей и ориентации их параллельно электрическим силовым линиям, что может приводить к изменению их свойств.
Отрицательное воздействие электромагнитных полей вызывает обратимые, а также необратимые изменения в организме: торможение рефлексов, понижение кровяного давления, замедление сокращений сердца, изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения числа эритроцитов, помутнение хрусталика глаза.
Субъективные критерии отрицательного воздействия электромагнитных полей - головные боли, повышенная утомляемость, раздражительность, сонливость, одышки, ухудшение зрения, повышение температуры тела.
Функциональные нарушения, вызванные биологическим действием электромагнитных полей, способны в организме кумулироваться (накапливаться), но являются обратимыми, если исключить воздействие излучения и улучшить условия труда.
Требования к электромагнитным полям радиочастного диапазона установлены ГОСТ 12.1.006-84 Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля и СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ).
Для лиц, работа или обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ, оценка их воздействия осуществляется по значениям интенсивности излучения. Для лиц, работа или обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ, оценка их воздействия осуществляется по энергетической экспозиции, которая зависит от интенсивности излучения и времени его воздействия на человека.
Интенсивность ЭМИ РЧ в диапазоне 60 кГц-300МГц оценивается значениями напряженности электрического поля (Е, В/м) и напряженности магнитного поля (Н, А/м). Это объясняется тем, что при таких частотах зона индукции простирается вокруг источника на значительные расстояния. В пределах этой зоны человек находится под воздействием практически независимых друг от друга электрической Е и магнитной Н составляющих электромагнитного поля.
В диапазоне частот 300МГц - 300ГГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м2, мкВт/см2), т.к. человек находится вне зоны индукции - в зоне излучения, которая характеризуется плотностью потока энергии.
Энергетическая экспозиция (ЭЭ) ЭМИ РЧ в диапазоне частот 60 кГц-300МГц определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия на человека.
Энергетическая экспозиция, создаваемая электрическим полем, равна
ЭЭЕ = Е2·Т
и выражается в (В/м)2·ч.
Энергетическая экспозиция, создаваемая магнитным полем, равна
ЭЭН = Н2·Т
и выражается в (А/м)2·ч.
В случае импульсно-модулированных колебаний оценка проводится по средней за период следования импульсов мощности источника ЭМИ РЧ и, соответственно, средней интенсивности ЭМИ РЧ
Нормами установлены предельно допустимые значения энергетической экспозиции по электрической составляющей в диапазонах частот 0,03 - 3 МГц, 3 - 30 МГц, 30 - 300МГц, а по магнитной составляющей в диапазонах частот 0,03 - 3 МГц, 3 - 50 МГц. Установлены также предельно допустимые уровни электрической и магнитной составляющих для продолжительности воздействия менее 0,08 часа. При большей продолжительности воздействия предельно допустимые уровни электрической и магнитной составляющих определяются по формулам:
ЕПДУ = (ЭЭЕпд/Т)1/2,
НПДУ = (ЭЭНпд/Т)1/2
Предельно допустимое значение энергетической экспозиции плотности потока мощности в диапазоне частот 300МГц - 300ГГц равно 200 (мкВт/см2)·ч. При продолжительности воздействия излучения данного диапазона частот менее 0,2 часа плотность потока мощности не должна превышать 1000 мкВт/см2, причем для случаев локального облучения кистей рук при работе с микрополосковыми СВЧ-устройствами плотность потока мощности на кистях рук не должна превышать 5000 мкВт/см2. При большей продолжительности воздействия предельно допустимые уровни плотности потока мощности определяются по формуле
где ЭНППЭпд - предельно допустимое значение энергетической экспозиции плотности потока мощности;
К - коэффициент ослабления биологической активности, равный:
1 - для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн;
10 - для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 20;
12,5 - для случаев локального облучения кистей рук при работе с микрополосковыми СВЧ-устройствами.
Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ должны, как правило определяться исходя из предположения, что воздействие имеет место в течение всего рабочего дня (рабочей смены).
Сокращение продолжительности воздействия должно быть подтверждено технологическими, распорядительными документами и (или) результатами хронометража.
Предельно допустимое время работы вносится в инструкции по технике безопасности и в технологические документы, а на источниках ЭМИ РЧ или в непосредственной близости от них размещаются соответствующие предупреждения.
В технических средствах защиты используют явления отражения и поглощения энергии излучателя, применяя различные виды экранов и поглотителей мощности. Благодаря высоким коэффициентам поглощения и почти полному отсутствию волнового сопротивления металлы обладают высокой отражательной и поглощающей способностью и поэтому широко применяются для экранирования.
Защита от СВЧ излучений кроме экранирования самих источников может быть обеспечена поглощающими нагрузками, экранированием рабочих мест и применением индивидуальных средств защиты. Экраны могут быть снабжены поглощающими или интерференционными покрытиями, для улучшения условий поглощения, т.к. в поглощающих покрытиях электромагнитная энергия рассеивается в виде тепловых потерь (материалы для поглощающих покрытий — каучук, пенополистирол, полиуретан и т.п.).
Для защиты глаз используют специальные радиозащитные очки из стекла, отражающего электромагнитные излучения.
Для защиты тела — капюшоны, халаты и комбинезоны, выполненные из металлизированной хлопчатобумажной ткани.
Часть 7b
|
