Коефіцієнт природної освітленості (%) - це відношення природної освітленості, яка виникає в деякій точці заданої площини всередині приміщення, до значення зовнішньої освітленості на такій самій горизонтальній площині, яку створює світло повністю відкритого небосхилу.

Штучне освітлення використовують для роботи в темні та перехідні години доби, а також за недостатнього природного освітлення. Штучне освітлення забезпечують за допомогою газорозрядних ламп та ламп розжарювання.

Штучне освітлення поділяють на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне.

Робоче освітлення призначене для нормального перебігу виробничого процесу.

Аварійне освітлення влаштовують для продовження роботи у разі аварійного відімкнення робочого освітлення. Світильники аварійного освітлення повинні бути під'єднані до мережі, яка не залежить від мережі робочого освітлення.

Евакуаційне освітлення влаштовують для евакуації людей з приміщення в разі аварійного відімкнення робочого освітлення.

Робоче освітлення поділяються на загальне, місцеве, комбіноване.

Загальне освітлення - це освітлення, за якого світильники розміщені у верхній зоні приміщення; буває загальне рівномірне освітлення, за якого світловий потік рівномірно розподілений без урахування розміщення обладнання, та загальне локалізоване, при якому світловий потік розподілений з урахуванням розташування робочих місць.

Місцеве освітлення створюють світильники, які концентрують, світловий потік безпосередньо на робочих місцях. Використання тільки місцевого освітлення у виробничих умовах заборонене, тому що воно створює велику різницю між освітленістю відбивних поверхонь і навколишнього простору.

Комбіноване освітлення складається з загального і місцевого освітлення. Його використовують для забезпечення високої освітленості на робочих поверхнях.

Створення у виробничих приміщеннях якісного та ефективного освітлення неможливе без використання раціональних освітлювальних пристроїв. Освітлювальний пристрій - це сукупність джерела світла (лампи) і освітлювальної арматури. Пристрої далекої дії - це прожектор, а ближньої дії - світильник.

За розподілом світлового потоку в просторі розрізняють світильники прямого, переважно прямого, розсіяного, переважно відбитого і відбитого світла.

2.9 Дія шуму на організм людини та захист від шуму

Шум - це різноманітні небажані перешкоди сприйняттю мови, музики тощо. Шум як фізичне явище - це сукупність звуків різної частоти й інтенсивності. З фізіологічного погляду шум - шкідливий подразнювальний чинник, який діє на органи слуху і весь організм людини.

Звук є коливальним рухом частин пружного середовища, який поширюється у вигляді хвилі у твердому, рідкому і газоподібному середовищах.

Як звук людина сприймає вухом коливання в діапазоні частот 16-20000 Гц.

Коливання, які людина не чує, не сприймає вухом, з частотою до 16 Гц називають інфразвуком, а коливання з частотою понад 20 000 Гц - ультразвуком.

Головними фізичними величинами, які характеризують шум у будь-якій точці простору, відносно дії на людину є інтенсивність, звуковий тиск і частота коливань.

Інтенсивність звуку (або сила звуку) - це потік енергії, яку переносить звукова хвиля за одиницю часу, віднесений до одиниці площі поверхні, перпендикулярної до напряму поширення звукової хвилі. Інтенсивність звуку вимірюють у ватах на метр квадратний (Вт/м²).

Вухо людини сприймає звук завдяки коливанням тиску, що їх спричинює звукова хвиля. Звуковий тиск - це різниця між миттєвим значенням тиску в заданій точці середовища під час проходження через цю точку звукових хвиль і середнім тиском, який простежено в цій точці без звукових хвиль. Звуковий тиск вимірюють у паскалях (Па).

Чутливість слухового апарата людини до звуків різних частот неоднакова, вона є найбільшою за частот 1000-5000 Гц. За еталонний звук прийнято звук частотою 1000 Гц. Людина може сприйняти звук на частоті 1000 Гц у діапазоні звукового тиску 2•10^-5-2•10² Па та інтенсивності звуку 10^-12-10² Вт/м².

Мінімальне значення звукового тиску й інтенсивності, яку ледь відчувають органи слуху людини, називають порогом чутливості. Максимальну силу звуку, яку людина ледве витримує і відчуває біль, називають порогом відчуття болю.

Оскільки людина сприймає звуки в дуже великому діапазоні інтенсивності звуку і звукового тиску, то використовувати для оцінки звуку абсолютні їхні значення незручно. До того ж, вухо людини здатне реагувати на відносну зміну цих параметрів, а не на абсолютну. Тому прийнято оцінювати інтенсивність звуку і звуковий тиск щодо значень порога чутливості у відносних логарифмічних одиницях - децибелах (дБ). Виміряні таким способом величини називають рівнями інтенсивності звуку.

Увесь діапазон звуків, який чує людина, вкладається всього лише в межі від 0 до 140 дБ. Зміну рівня інтенсивності звуку на 1 дБ людина практично не відчуває.

Як відомо, слуховий апарат людини має різну чутливість до звуків різних частот, тому для оцінки дії шуму на людину необхідно знати його частотний спектр. Залежність рівнів звукового тиску, або інтенсивності, від частоти звуку називають частотним спектром, або просто спектром.

За частотою розрізняють шуми низькочастотні (16-350 Гц), середньочастотні (350-800 Гц) і високочастотні (понад 800 Гц).

Залежно від характеру спектра шуми поділяють на широкосмугові з безперервним спектром, шириною понад одну октаву, і тональні, у спектрі яких є дискретні тони.

За часовими характеристиками шуми поділяють на постійні та непостійні.

Постійні шуми - це шуми, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день змінюється в часі не більше ніж на 5 дБ, для непостійних ця зміна понад 5 дБ.

Непостійні шуми поділяють на:

– коливні в часі - рівень звуку безперервно змінюється в часі;

– переривчасті - рівень звуку змінюється ступенево, причому тривалість інтервалів, протягом яких рівень шуму сталий, становить 1 с і більше;

– імпульсні - один або декілька звукових сигналів, кожний тривалістю до 1 с.

У разі тривалої дії шуму на організм знижується гострота зору і слуху, підвищується кров'яний тиск, послаблюється увага. Сильний і довготривалий шум може бути причиною функціональних змін серцево-судинної і нервової систем, навіть можлива виразка шлунку. Шум в офісній робочій зоні, згідно з нормами, не повинен перевищувати 55 дБ.

Шум з рівнем звукового тиску 110 дБ призводить до шумового сп'яніння, а потім починають руйнуватись різні тканини органів людини, передусім слуховий апарат.

У приміщенні, де шум становить до 135 дБ, можна перебувати з використанням засобів індивідуального захисту. Шум у 155 дБ спричиняє опіки, шум у 180 дБ призводить до смерті.

Для захисту від шуму вживають такі заходи.

Зменшення шуму в джерелі виникнення. Зменшення шуму в джерелі виникнення досягають шляхом його конструктивних змін: заміна металевих деталей на пластмасові, усунення проміжків у зубчастих передачах, заміна підшипників кочення і зубчатих передач, заміна ударної дії безударною, зменшення частоти обертів валів тощо.

Звукоізоляція. Суть звукоізоляції полягає в тому, що найбільша частина звукової енергії, яка падає на звукоізолювальна засоби, відбивається. До звукоізолювальних заходів належать огородження, стіни, перегородки, перекриття, спеціальні звукоізолювальні кожухи.

Звукопоглинання - це властивість будівельних матеріалів і конструкцій поглинати енергію звукових коливань. Поглинання звуку пов'язане з перетворенням енергії звукових коливань у тепло внаслідок втрат на тертя в каналах звукопоглинального матеріалу.

Архітектурно-планувальні заходи. Найшумніші виробництва рекомендують компонувати в окремі комплекси із забезпеченням розривів між найближчими сусідами.

Заходи індивідуального захисту. Використання протишумних навушників внутрішніх, що вкладають у вухо, і зовнішніх, які закривають вухо повністю; протишумних касок, спеціального протишумного одягу, які ізолюють тіло і поглинають звук.

2.10 Дія вібрації на організм людини та захист від вібрації

Вібрація - це рух точки або механічної системи, за якої відбувається почергове зростання та спадання в часі значень щонайменше однієї координати. Генерують вібрацію ручні інструменти, верстати й механізми і сприймає тіло людини під час безпосереднього контакту.

Вібрацію поділяють на загальну, що передається на все тіло людини, яка стоїть або сидить, через опорні поверхні (сидіння, підлога), і локальну, яка передається на окремі частини тіла людини в разі контакту з обладнанням, що вібрує. Вібрацію людина сприймає як трясіння. Часто вібрація супроводжується шумом, який чує людина.

Характеризують вібрацію абсолютними параметрами: амплітудою зміщення (м) - відхиленням точки, що коливається, від положення рівноваги; амплітудою швидкості (м/с); амплітудою прискорення (м/с²); частотою (Гц).

Коливання тіл з частотою до 16 Гц організм сприймає як вібрацію, а коливання з частотою 16-20 Гц і більше - одночасно як вібрацію і звук.

Людина починає відчувати вібрацію за швидкості коливань 1•10^-4 м/с. Загальна вібрація найбільше впливає на нервову та серцево-судинну системи, викликає втому, роздратованість, біль голови; локальна вібрація спричинює біль у суглобах кистей і пальців.

У наслідок тривалої роботи виникає вібраційна хвороба, яка призводить до порушення функцій різних органів перефирійної і центральної нервової системи, а у важких випадках - до незворотних органічних змін в організмі, які призводять до інвалідності.

Небезпечними є коливання робочих місць, які мають частоту резонансну з коливаннями окремих органів або частин тіла людини. Наприклад, весь організм і більшість внутрішніх органів резонують у разі дії коливань з частотою 6-9 Гц, голова - 17-25 Гц, що призводить до розриву цих органів.

Заходами захисту від вібрації є:

– зменшення вібрації в джерелі виникнення, що досягають шляхом його конструктивних змін;

– зменшення вібрації на шляху поширення, що досягають віброізоляціїєю, вібропоглинанням або віброгасінням. Віброізоляція послаблює передавання коливань від джерела виникнення на основу, підлогу, сидіння тощо внаслідок встановлення між ними пружних елементів - віброізоляторів. Вібропоглинання забезпечують шляхом нанесення на вібрувальну поверхню шару пружнов'язких матеріалів (гуми, мастики, пластики) внаслідок чого частина енергії коливань переходить у тепло. Віброгасіння досягають шляхом встановлення вібрувального обладнання на жорсткі масивні віброгасячі фундаменти або залізобетонні плити, по їхньому периметру встановлюють акустичний шов, який заповнюють легкими пружними матеріалами; цей шов призначений для ліквідації безпосереднього передавання коливань від фундаменту до будівельних конструкцій;

– індивідуальний захист за допомогою спеціального одягу.

2.11 Електромагнітне випромінювання і його характеристики

За сучасних умов виробництва масово застосовують прилади, різноманітне обладнання та пристрої, робота яких пов'язана з використанням та утворенням електромагнітного випромінювання різних частот - від звукових хвиль до електромагнітних хвиль оптичного діапазону. Робота персоналу з обслуговування обладнання, а також осіб, які перебувають поряд з обладнанням, пов'язана з впливом цього випромінювання на організм людини, тому потрібен спеціальний захист.

Увесь спектр електромагнітного випромінювання поділяють на кілька діапазонів.

Радіохвилі - частота від 3 до 3-10¹² Гц, довжина хвилі від 100 км до 0,1 мм.

Випромінювання оптичного діапазону - частота від 3•10¹² до 3·10²⁰ і більше; довжина хвилі від 0,1 мм до 0,01 А⁰ і менше.

Рентгенівське випромінювання - частота 3•10¹⁷ до 3•10²⁰ Гц; довжина хвилі 10 А⁰ - 0,01 А⁰.

Гамма-випромінювання - частота 3•10²⁰ Гц і більше; довжина хвилі 0,01 А⁰ і менше.

Джерелом випромінювання електромагнітної енергії є різноманітне обладнання: потужні телевізійні, радіомовні станції; промислові установки високочастотного нагрівання, вимірювальні й лабораторні прилади різного призначення, персональні комп'ютери, елементи, ввімкнені у високочастотне поле тощо.

Можна вважати, що за малих частот, у тому числі промислової частоти 50 Гц, електричне і магнітне поля не зв'язані, тому їх можна розглядати окремо, як і дію, яку вони зумовлюють у біологічному об'єкті.

Негативна дія на організм людини електромагнітного поля в електроустановках промислової частоти спричинена електричним полем. Дія магнітного поля на біологічний об'єкт незначна, її можна не враховувати.

Порушення регуляції фізіологічних функцій організму зумовлене дією електричного поля на різні відділи нервової системи, структури головного і спинного мозку. Зміни породжує індукований у тілі струм, а вплив самого електричного поля значно менший. Механізм дії полягає в поляризації атомів і молекул людини в електричному полі, появі іонних струмів, і як наслідок - нагріванні тканин. Тепловий ефект тим більший, чим більші напруга і час дії.

Поряд з біологічною дією, електричне поле призводить до виникнення розрядів між людиною і металевим предметом, який має інший, ніж у людини, потенціал.

Допустиме значення струму, який може тривалий час проходити через людину і зумовлений дією електричного поля, становить 50-60 мкА, що відповідає напруженості електричного поля на висоті зросту людини приблизно 5 кВ/м.

Якщо під час електричних розрядів, які виникають у момент дотику людини до металевих конструкцій, що мають інший, ніж людина, потенціал, струм, не перевищує 50-60 мкА, то людина, як звичайно, не відчуває болю.

Якщо цей струм перевищує 50 мкА, то необхідно застосовувати засоби індивідуального захисту (екрани, захисні костюми, комбінезони із металізованої тканини з гнучким проводом заземлення).

Унаслідок довгого перебування в зоні дії радіохвиль настає передчасна втомлюваність, сонливість або порушення сну, біль голови, розлад нервової системи. У разі систематичного опромінення простежується зміна кров'яного тиску, порушення серцево-судинної системи, сповільнення пульсу, нервово-психічні захворювання, трофічні явища (випадання волосся, ламкість нігтів).

Загальні заходи захисту від дії електромагнітного випромінювання такі.

Захист часом передбачає обмежене перебування людини в електромагнітному полі (ЕМП). Допустимий час перебування людини в ЕМП залежить від інтенсивності опромінення або напруженості ЕМП.

Захист відстанню застосовують, якщо не можна послабити інтенсивність опромінення в заданій зоні іншими способами. У цьому випадку збільшують відстань між випромінювачем і персоналом.

Зменшення потужності випромінювання безпосередньо в джерелі досягають використанням спеціальних пристроїв - поглиначів потужності (еквівалент антени і навантаження), які повністю поглинають або знижують енергію електромагнітного випромінювального, що передається на шляху від генератора до випромінюючого пристрою.

Екранування джерел випромінювання використовують для зменшення інтенсивності ЕМП на робочому місці. Для цього застосовують заземлені екрани з металевих листів або сіток у вигляді замкнутих камер, кожухів.

Засоби індивідуального захисту. До засобів захисту від ЕМП належать халати і комбінезони з металізованої тканини, з виводом на заземлення. Опір заземлення повинен бути 10 Ом. Для захисту очей від електромагнітного випромінювання використовують захисні окуляри.

Вибір і удосконалення заходів захисту від дії електромагнітного випромінювання залежить від конкретного виду випромінювання. Є такі види випромінювання: інфрачервоне, ультрафіолетове, іонізуюче.

2.12 Інфрачервоне випромінювання і засоби захисту від нього

Інфрачервоне випромінювання - це електромагнітне випромінювання між червоним кінцем видимого випромінювання (довжина хвилі 0,76 мкм) і короткохвильових радіовипромінювань (довжина хвилі 0,1 мм). Генератором інфрачервоних випромінювань є будь-яке тіло, температура, якого більша від абсолютного нуля (-273?С). З підвищенням температури тіла змінюється спектральний склад його випромінювання. Чим вища температура тіла, тим коротша довжина хвилі максимального випромінювання. Ефект дії інфрачервоного випромінювання залежить від довжини хвилі, яка зумовлює глибину променів проникнення. З огляду на це інфрачервоне випромінювання поділяють на три зони - А, В, С:

А - ближня (короткохвильова), має велику проникність через шкіру;

В - середня (середньохвильова), її поглинають шари дерми і підшкірна жирова тканина;

С - далека (довгохвильова), її поглинає епідерміс.

Інфрачервона енергія діє перш за все на незахищені частини тіла людини (обличчя, руки, шию, груди). Інфрачервоне випромінювання чинить переважно теплову дію на організм людини, проникаючи на деяку глибину в тканини.

За густини потоку випромінювання 280-560 Вт/м² людина відчуває ледь помітне тепло, яке людський організм може витримувати тривалий час. За густини потоку випромінювання 560-1050 Вт/м² настає межа, коли людина не може витримувати дії інфрачервоних променів.

У разі тривалого перебування людини в зоні інфрачервоного випромінювання, як і за систематичної дії високої температури, відбувається вплив на центральну нервову систему; зміни в серцево-судинній системі (збільшується частота серцебиття, підвищується максимальне і знижується мінімальне значення артеріального тиску, пришвидшується дихання); порушення теплового балансу в організмі (перегрівання, або теплова гіпотермія); порушення роботи терморегулювального апарата; посилюється потовиділення, що призводить до втрати потрібних організмові солей і, як наслідок, виникає судомна хвороба, яка спричиняє судому кінцівок.

Інфрачервоні промені, діючи на очі, призводять до кон'юктивітів, помутніння кришталика, опіку сітківки.

Головні види захисту від інфрачервоного випромінювання такі.

Захист часом передбачає обмежене перебування працівника в зоні дії інфрачервоного випромінювання.

Захист відстанню - відстань відповідає допустимій густині потоку інфрачервоного випромінювання залежно від тривалості перебування в робочій зоні.

Усунення джерела тепловиділення та теплоізоляція - потужність інфрачервоного випромінювання можна знизити шляхом конструкторських і технологічних рішень або покриванням поверхні, що нагрівається, теплоізолювальними матеріалами.

Екранування джерел інфрачервоного випромінювання або охолодження гарячих поверхонь.

Індивідуальні засоби захисту - спецодяг, виготовлений з матеріалу, який не загоряється і захищає від інфрачервоного промінювання та, водночас є м'яким і повітронепроникним. Для очей використовують спеціальні скельця-світлофільтри жовто-зеленого або синього кольору.

2.13 Ультрафіолетове випромінювання і засоби захисту від нього

Ультрафіолетове випромінювання за способом генерації належить до теплової частини випромінювання, але за дією подібне до іонізуючого випромінювання. Природним джерелом ультрафіолетового випромінювання є Сонце, штучними - газорозрядні джерела світла, електричні дуги, лазери, ртутні випрямлячі. Тіла починають генерувати ультрафіолетове випромінювання при температурі нагрівання понад 1200 °С, інтенсивність випромінювання зростає з підвищенням температури.

Поглинають ультрафіолетове випромінювання верхні шари шкіри людини. При цьому відбуваються хімічні зміни молекул біополімерів - як зміна форми і розмірів, так і часткова загибель клітин.

Ультрафіолетове випромінювання високої інтенсивності спричинює дерматити з дифузійною екземою. Ультрафіолетові промені з довжиною хвилі 280-303 нм можуть призвести до утворення ракових пухлин. Ультрафіолетове випромінювання діє на центральну нервову систему, зумовлюючи біль голови, підвищення температури, нервове збудження та ін. Ультрафіолетове випромінювання спричиняє запалення переднього відділу ока, фото- або електроофтальмію.

Короткохвильове випромінювання іонізує повітря, змінює освітлення робочих місць, призводить до утворення туманів і законсервовує вологість повітря.

Головні типи захисту від ультрафіолетового випромінювання такі

Конструкторські і технологічні рішення, які або усувають генерування, або знижують інтенсивність випромінювання.

Екранування джерел випромінювання - як екрани використовують різні матеріали і світлофільтри, які не пропускають або знижують інтенсивність ультрафіолетового випромінювання.

Індивідуальний захист - очі захищають окулярами або щитками зі склом-світлофільтром, для захисту шкіри використовують мазі, спецодяг із бавовняних і суконних тканин, руки захищають рукавицями.

2.14 Іонізуюче випромінювання і засоби захисту від нього

Суттєво шкідливу дію на організм людини чинить іонізуюче випромінювання, пов'язане з радіоктавністю.

Явище спонтанного розпаду нестабільного нукліда називають радіоактивним розпадом, або радіоактивністю, а сам нуклід - радіонуклідом. Радіоактивність пов'язана з перетвореннями, які відбуваються в ядрах деяких ізотопів, а саме випромінювання і є тим, що називають радіацією.

Під час кожного такого акту розпаду вивільняється енергія, яка й передається далі у вигляді різних видів випромінювання (б, в і г). Різні види випромінювання супроводжуються вивільненням різної кількості енергії, які мають різну проникну здатність, а тому вони неоднаково діють на тканини живого організму.

Альфа-випромінювання має велику іонізуючу і малу проникну здатність. Бета-випромінювання має меншу іонізуючу здатність і більшу проникну здатність. Гама-випромінювання має малу іонізуючу здатність і найбільшу проникну здатність.

Іонізація - це процес утворення іонів. Утворення позитивного іона полягає у вириванні електрона з електронної оболонки нейтрального атома, для чого необхідно затратити деяку енергію. Електрон, вирваний з ядра внаслідок іонізації, „прилипає” до нейтрального атома чи нейтральної молекули, утворюючи негативний іон. Іони, які виникли, зникають унаслідок рекомбінації - процесу з'єднання негативних та позитивних іонів, у якому утворюються нейтральні атоми або молекули.

Іонізуючим називають випромінювання, яке прямо або непрямо може іонізувати середовище. До нього належать рентгенівське і г-випромінювання, а також випромінювання, яке складається з потоків заряджених або нейтральних частинок, що мають достатню для іонізації енергію.

Пошкодження, спричинені в живому організмі випромінюванням, будуть тим більші, чим більше енергії воно передасть тканинам; кількість такої переданої організму енергії називають дозою.

Дозу випромінювання організм може одержати від будь-якого радіонукліда або їхньої суміші, незалежно від того, містяться вони всередині організму чи зовні.

Розрізняють такі дози.

Дозу поглинання визначають як середню енергію, передану випромінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі.

Кількість енергії випромінювання, яку поглинає опромінювана одиниця маси тканини тіла організму, називають дозою поглинання. Одиницю поглиненої дози випромінювання вимірюють у греях (Гр).

Для оцінки впливу випромінювання на біологічні об'єкти використовують поняття еквівалентної дози, яку визначають у берах (біологічний еквівалент рада).

Доза опромінювання. Для рентгенівського і г-випромінювання використовують дозу опромінювання - експозиційну дозу, одиницею вимірювання якої є кулон на кілограм (кл/кг). Доза опромінювання - це кількість заряду, який виникає внаслідок іонізації маси повітря.

Дія радіоактивного випромінювання на біологічні об'єкти, зокрема людей, полягає у внесенні в них певної енергії, що призводить до руйнування біологічних структур. Випромінювання під час проходження через різні об'єкти внаслідок зіткнення з атомами втрачає частину або всю свою енергію. Цю енергію поглинає маса опромінюваного середовища.

Опромінювання може бути зовнішнім або внутрішнім. Зовнішнє - це опромінювання, яке біологічний об'єкт одержує від зовнішніх джерел випромінювання. Внутрішнє - це наслідок опромінювання продуктами розпаду радіонуклідів, що потрапляють в організм людини з їжею, повітрям під час дихання, з димом тощо. Внутрішнє, або інкорпоративне, випромінювання визначає надходження радіонуклідів до організму, де вони, залежно від елемента, можуть осідати в кістках, щитоподібній залозі, шлунково-кишковому тракті, м'язах, випромінюючи б, в, г-промені, тобто в реальних умовах радіонукліди розподіляються по організму нерівномірно.

У разі дії іонізуючого випромінювання в організмі людини можуть відбуватися складні фізико-хімічні та біологічні процеси. Внаслідок іонізації живої тканини відбувається розрив молекулярних зв'язків і зміна хімічної структури різних сполук, що призводить до загибелі клітин.

За великих доз радіація може зруйнувати клітини, ушкодити тканини органів і бути причиною швидкої загибелі організму. Ушкодження, спричинені великими дозами опромінювання, виявляються протягом декількох годин або днів. Ракові захворювання виявляються через 10-20 років після опромінювання. А вроджені вади розвитку та інші спадкові хвороби, зумовлені пошкодженням генетичного апарата, виявляються лише в наступному або подальших поколіннях.

Розрізняють дві форми променевої хвороби - гостру і хронічну. Гостра форма виникає внаслідок опромінювання великими дозами протягом короткого проміжку часу. Хронічні ураження розвиваються в результаті систематичного опромінювання дозами, які перевищують граничнодопустимі.

Захист від іонізуючих випромінювань складається з комплексу організаційних і технічних заходів.

До заходів захисту від іонізуючого випромінювання належать: захист від зовнішніх джерел випромінювання; попередження розповсюдження радіонуклідів у робочому приміщенні і довкіллі; відповідне планування та підготовка приміщень; організація необхідного радіаційного контролю; забезпечення необхідних умов транспортування радіоактивних речовин, збір та захоронення радіоактивних відходів; використання засобів індивідуального захисту та ін.

Захист від зовнішніх потоків випромінювання забезпечують: зменшенням тривалості перебування працівника в небезпечній зоні; зміною відстані від джерела випромінювання; створенням захисних екранів.

Захист від внутрішнього випромінювання потребує усунення контакту з радіоактивними речовинами у відкритому вигляді, запобігання потрапляння їх усередину організму, у повітря робочої зони, а також попередження радіоактивного забруднення рук, одягу, поверхонь приміщення й обладнання.

Розділ 3

ЕЛЕКТРО- ТА ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА

3.1 Електричний струм як чинник небезпеки для людини

Широке застосування електроенергії на виробництві потребує правильного поводження з нею, оскільки порушення правил електробезпеки може призвести до важкої і навіть смертельної травми.

Електробезпека - це система організаційних і технічних заходів і засобів, які забезпечують захист людей від шкідливої і небезпечної дії струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичної електрики.

Електричний струм, який проходить через організм людини, спричинює термічну, електролітичну, біологічну і механічну дії.

Термічна дія електричного струму призводить до опіків шкіри, нагрівання до високої температури кров'яних судин, нервів, серця, мозку та інших органів, які є на шляху струму, і зумовлює в них серйозні функційні розлади. Вона може спричинити руйнування тканин аж до їхнього обвуглення.

Електролітична дія електричного струму виявляється в електролізі (розкладі) рідин, у тому числі крові, що спричинює зміну їхнього фізико-хімічного складу й органів у цілому, а також суттєво змінює функційний склад клітин.

Біологічна дія електричного струму виявляється в подразненні та збудженні живих тканин організму, внаслідок чого простежується судомне скорочення м'язів, що може призвести до зупинки дихання, розриву тканин і органів, вивихів кінцівок, голосових зв'язок.

Механічна дія електричного струму виявляється в розшаруванні тканин і навіть у відриві частин тіла.

Дія електричного струму призводить до місцевих електротравм і загальних уражень - електроударів.

Електричні травми - це чітко виражені місцеві ушкодження тканин і органів людини, які виникають унаслідок дії електричного струму і від електричної дуги. Їх виліковують, і працездатність людини відновлюється повністю або частково.

Найпоширеніші електричні травми - електричні опіки. Залежно від умов виникнення розрізняють такі головні види опіків: струмовий, дуговий, змішаний (струмовий і дуговий).

Струмовий (контактний) опік виникає в разі проходження через тіло людини значних струмів (понад 1 А). Контактні електроопіки, тобто ураження тканин у місцях входу, виходу і на шляху електричного струму, виникають у унаслідок контакту людини зі струмопровідною частиною. Ці опіки можливі в разі експлуатації електроустановок порівняно невеликої напруги (не вище 1-2 кВ), вони порівняно легкі. Контактний опік ділянки тіла є наслідком перетворення енергії електричного струму, який проходить через нього, у теплову. Тому такий опік тим небезпечніший, чим більші сила струму та час його проходження і менший електричний опір ділянки тіла, який потрапив під дію струму.

Дуговий опік зумовлений дією електричної дуги, яка створює високу температуру. Виникає електрична дуга внаслідок коротких замикань в установках понад 1 000 В і до 10 кВ або помилкових операцій персоналу. Електрична дуга небезпечна тим, що температура сягає від 4 000 до 15 000 °С і супроводжується ультрафіолетовим та інфрачервоним випромінюванням.

Результати дії струму можуть бути такі.

Електричні мітки (знаки), які називають також знаками струму, - це чітко окреслені плями сірого або блідо-жовтого кольору на поверхні шкіри людини, яка опинилася під дією струму. Звичайно знаки мають круглу або овальну форму розміром 1-5 мм із заглибленням у центрі. Трапляються мітки у вигляді подряпин, невеликих ран, бородавок, крововиливів у шкіру, мозолів. Інколи форма мітки відповідає формі ділянки струмопровідної частини, до якої доторкнувся потерпілий. Ушкоджена ділянка шкіри твердіє подібно до мозоля. Відбувається ніби омертвіння верхнього шару шкіри. Поверхня шкіри суха, незапалена. Електричні мітки виникають тільки від дії струму. Минають вони безболісно. З часом верхній шар шкіри сходить і уражене місце набуває початкового кольору, еластичності й чутливості.

Металізація шкіри - це проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших частинок металу, який розплавився під дією електричної дуги. Це можливо в разі коротких замикань, відключень рознять і рубильників під навантаженням тощо. Уражена ділянка шкіри має шорстку поверхню, забарвлення її має колір металу, що потрапив на шкіру.

Електроофтальмія - запалення зовнішніх оболонок очей унаслідок дії потужного потоку ультрафіолетових променів, які спричинюють у клітинах організму хімічні зміни. Таке опромінення можливе за наявності електричної дуги (наприклад, у разі короткого замикання), яка є джерелом інтенсивного випромінювання не тільки видимого світла, а й ультрафіолетових та інфрачервоних променів.

Механічні пошкодження (від біологічної дії струму) виникають у наслідок різких, довільних, судомних скорочень м'язів під дією струму, який проходить через тіло людини. У цьому разі можливі розриви шкіри, кров'яних судин і нервових тканин, а також вивихи суглобів і переломи кісток.

Електричні удари - це своєрідна реакція організму людини на дію електричного струму. Під електричним ударом треба розуміти збудження живих клітин організму електричним струмом, який протікає через нього і супроводжується судомним скороченням різних м'язів тіла.

Електричний удар може призвести до порушення і навіть повної зупинки роботи легень і серця. У цьому разі зовнішніх місцевих уражень, тобто електричних травм, людина може й не мати.

Розрізняють чотири ступені електричного удару:

ступінь 1 - судомне скорочення м'язів без втрати свідомості (без порушення серцебиття і дихання);

ступінь 2 - судомне скорочення м'язів із втратою свідомості, але без порушення дихання і серцебиття;

ступінь 3 - втрата свідомості і порушення серцебиття або дихання, або дихання і серцебиття;

ступінь 4 - клінічна смерть - короткочасний перехідний стан від життя до смерті, який настає з моменту припинення діяльності серця і легень.

У випадку незворотних явищ в організмі під час клінічної смерті настає біологічна смерть.

Причинами смерті від електричного струму в разі електричного удару може бути:

– припинення роботи серця - фібриляція серця - хаотичні неодночасні скорочення волокон серцевого м'яза (фібрил), за яких серце не в змозі перекачувати кров по судинах;

– припинення дихання (параліч дихання) відбувається звичайно внаслідок безпосередньої дії струму на м'язи грудної клітки, які беруть участь у процесі дихання;

– електричний шок - своєрідна важка нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на надмірне подразнення електричним струмом, яке супроводжується глибоким розладом кровообігу, дихання, обміну речовин.

Розрізняють три фази шоку. Безпосередньо після дії струму настає короткочасна фаза збудження, коли потерпілий реагує на виникнення болю, у нього підвищується кров'яний тиск; потім настає фаза гальмування і виснаження нервової системи, коли різко знижується кров'яний тиск, зменшується і збільшується частота пульсу, слабне дихання, виникає депресія, яка може тривати від декількох десятків хвилин до декількох діб. Третя фаза - людина або помирає в результаті повного згасання життєво важливих функцій, або відбувається виздоровлення як результат своєчасного ефективного лікування.

3.2 Чинники, які посилюють дію електричного струму на організм людини

Дія електричного струму на людське тіло залежить від багатьох чинників, зокрема від електричного опору людини. Тіло людини є провідником електричного струму. Проте провідність живої тканини, на відміну від звичайних провідників, зумовлена не тільки її фізичними властивостями, а й дуже складними біологічними процесами, які властиві тільки живій матерії. Однак у будь-якому випадку зменшення опору тіла підвищує ризик ураження струмом.

Опір тіла людини є змінним нелінійно залежить від багатьох чинників: стану шкіри, параметрів електричного кола, фізіологічних чинників, стану навколишнього середовища. Ці чинники впливають так.

Стан шкіри:

– пошкодження рогового шару (порізи, подряпини) можуть зменшити електричний опір людини;

– зволоження шкіри знижує її електричний опір навіть у тому випадку, коли волога має великий питомий опір;

– потовиділення також зменшує електричний опір людини;

– забруднення шкіри різними речовинами, особливо тими, що добре проводять струм (металевий або вугільний пил, окалина) зменшує електричний опір людини.

Параметри електричного кола:

– місце прикладання електродів, оскільки різні частини тіла мають різний опір;

– збільшення струму, який проходить через тіло людини, супроводжується посиленням місцевого нагрівання шкіри, що призводить до розширення судин і посиленого постачання ділянки кров'ю та підвищеного потовиділення і, відповідно, до зменшення електричного опору тіла;

– - підвищення напруги, прикладеної до тіла людини, зумовлює зменшення в десятки разів його повного опору, яке гранично наближається до найменшого значення опору підшкірних тканин тіла (близько 300 Ом). Зменшення опору тіла людини зі збільшенням прикладеної напруги відбувається внаслідок зменшення електричного опору шкіри, це пояснюють впливом кількох чинників, у тому числі збільшенням струму, який проходить через шкіру, і пробоєм рогового шару шкіри під впливом прикладеної напруги;

– вид і частота струму: тіло людини має більший електричний опір до постійного струму, ніж до змінного будь-якої частоти;

– площа електродів: чим більшою є площа прикладених електродів, тим менший електричний опір тіла людини;

– час проходження струму: електричний опір тіла зменшується зі збільшенням часу внаслідок посилення кровопостачання ділянок шкіри під електродами і збільшення потовиділення.

Фізіологічний стан і стан навколишнього середовища:

– стать і вік: у жінок електричний опір тіла менший, ніж у чоловіків, у дітей менший, ніж у дорослих, у молодих людей менший, ніж у старших;

– фізичні подразники: звукові та світлові подразники зменшують електричний опір людини;

– зменшення або збільшення парціального тиску О2 в повітрі порівняно з нормою зменшує електричний опір людини;

– підвищення температури навколишнього середовища до 30-45 °С або теплове опромінення зменшує електричний опір людини.

У випадку ураження людини електричним струмом головним ураження чинником є величина струму, який проходить через її тіло. Ступінь негативної дії струму на організм людини збільшується зі збільшенням сили струму. Результат ураження визначений також тривалістю проходження струму, його частотою, шляхом струму, індивідуальними властивостями людини.

За силою та можливим ураженням людини струми поділяються на відчутний, такий, що не відпускає фібриляційний.

Електричний струм, який під час проходження через організм спричинює відчутні подразнення, називають відчутним струмом, найменше значення цього струму - пороговий відчутний струм.

За змінного струму порогове значення відчутного струму становить 0,5-1,5 мА (легке пощипування, свербіння шкіри); за постійного струму порогове значення відчутного струму дорівнює 5-7 мА (відчутне нагрівання шкіри людини, яка торкнулась струмопровідної частини).

Найменше значення струму (за постійного струму), яке відчувають язиком, становить 40 мкА.

Безпечні струми, які тривалий час можуть проходити через людину і не зашкодити їй, становлять 50-75 мкА при 50 Гц і 100-125 мкА за постійного струму.

Електричний струм, який унаслідок проходження через людину спричинює судомні скорочення м'язів рук, що затискають провідник, подолати які людина не може, називають струмом, що не відпускає, а найменше значення його - пороговим струмом, що не відпускає.

Порогове значення струму, що не відпускає, можна умовно назвати безпечним для людини, оскільки він не спричинює негайного її ураження. Однак у випадку тривалого проходження сила струму зростає внаслідок зменшення опору тіла, унаслідок чого посилюється біль, можуть виникнути серйозні порушення роботи легень і серця, а в деяких випадках настає смерть.

Порогове значення змінного струму, що не відпускає, становить 10-15 мА.

Струмів, що не відпускають за постійного струму немає, тому що людина може при будь-яких значеннях струму самостійно розкрити руку, в якій затиснуто провідник, і так відірватися від струмопровідної частини. Проте в момент відривання виникають больові скорочення м'язів, аналогічні за характером до больових відчуттів, які простежуються за такого ж значення змінного струму (50 Гц). Найбільший постійний струм, за якого людина ще в змозі витримати біль, що виникає в момент відривання рук від електродів, становить 50-80 мА.

Електричний струм, який викликає під час проходження через організм людини фібриляцію серця, називаюь фібриляційним струмом, а найменше його значення - пороговим фібриляційним струмом.

За змінного струму середнє порогове значення фібриляційного струму становить 100 мА, а за постійного струму досягає 300 мА. Якщо час проходження фібриляційного струму перевищує 1 с, то зазвичай настає смерть.

Струм, понад 5А - як змінний, так і постійний - спричиняє негайну зупинку серця без фібриляції.

Іншими чинниками, які впливають рівень небезпеки ураження струмом є тривалість проходження струму через тіло людини, шлях струму, частота і тип струму, індивідуальні властивості людини, рівень уваги.

Тривалість проходження струму. Чим більша тривалість, тим більша ймовірність важкого або смертельного наслідку.

Таку залежність пояснюють тим, що зі збільшенням часу дії на живу тканину:

– збільшується його значення (зростання значення струму зі збільшенням часу його дії пояснюють зменшенням опору тіла людини);

– накопичуються наслідки дії струму на організм (наслідки дії струму на організм виражаються в порушенні функцій центральної нервової системи, зміні складу крові, місцевому руйнуванні тканин організму під дією тепла, що виділяється, порушенні роботи серця і легень);

– підвищується ймовірність збігу моменту проходження струму через серце з уразливою фазою серцевого циклу (кардіоциклу).

Шлях струму. Якщо на шляху струму опиняються життєво важливі органи - серце, легені, головний мозок, то небезпека ураження дуже велика, оскільки струм діє безпосередньо на ці органи. Якщо ж струм проходить іншими шляхами, то дія його на життєво важливі органи може бути лише рефлекторною, а не безпосередньою. У цьому разі небезпека важкого ураження хоча й зберігається, але ймовірність її різко зменшується. Крім цього, оскільки шлях струму визначений місцем прикладання струмопровідних частин (електродів) до тіла потерпілого, то його вплив на результат ураження зумовлений ще й різним опором шкіри на різних ділянках.

Можливих шляхів струму в тілі людини багато, на практиці трапляється 15 петель. Найпоширеніші петля „рука - рука”, „права рука - ноги”. Найнебезпечніші - „голова - руки” і „голова - ноги”, тоді струм може проходити через головний і спинний мозок.

Вплив частоти і типу струму. Оскільки опір тіла людини має ємнісну складову, то збільшення частоти прикладеної напруги супроводжується зменшенням повного опору тіла і збільшенням струму, який проходить через людину. Тому логічно було б очікувати, що збільшення частоти призведе до зростання цієї небезпеки. А насправді це справджується для частоти в діапазоні 0-50 Гц, подальше підвищення, незважаючи на збільшення сили струму, супроводжується зменшенням небезпеки ураження, яка повністю зникає за частоти 450-500 кГц (не може спричинити смертельного ураження внаслідок припинення роботи серця або легень). Однак ці струми зберігають небезпеку опіків.

Постійний струм приблизно в 4-5 разів безпечніший від змінного з частотою 50 Гц. Порівняння небезпеки постійного і змінного струмів справеджується лише для напруги до 500 В. Уважають, що за вищих напруг постійний струм стає небезпечнішим від змінного з частотою 50 Гц.

Індивідуальні властивості людини. Здорові й фізично міцні люди легше переносять електричні удари, ніж слабкі. Підвищену сприйнятність до електричного струму мають люди із захворюваннями шкіри, серцево-судинної системи, внутрішньої секреції, легень, з нервовими хворобами. Напруження фізичне та емоційне зменшує небезпеку ураження людини електричним струмом.

Чинник уваги. Чинник уваги підвищує опір людини: 85% випадків ураження електричним струмом трапляються, коли відвернута уваги.

3.3 Забезпечення електробезпеки

Для вибору і реалізації заходів з електробезпеки приміщення, у яких міститься електрообладнання, класифікують. У цьому разі враховують низку чинників, які характеризують приміщення, зокрема, стан навколишнього середовища, конструктивні та фізичні особливості приміщень.

Стан навколишнього повітряного середовища, а саме - вологість, пил, що проводить струм, пари і гази, які знищують ізоляцію електроустановок і створюють загрозу переходу напруги на корпус, висока температура навколишнього повітря знижують електричний опір тіла людини і збільшують небезпеку ураження її струмом.

Наявність струмопровідної підлоги і розташованих близько до електрообладнання металевих заземлених предметів, коли можливий одночасний дотик людини до цих предметів і корпусу електрообладнання, що випадково потрапили під напругу, або до струмопровідної частини, яка є під напругою, збільшуватимуть небезпеку ураження людини струмом.

Усі приміщення за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом поділяють на три класи:

– без підвищеної небезпеки (звичайні);

– з підвищеною небезпекою;

– небезпечні.

До приміщень без підвищеної небезпеки належать сухі приміщення без пилу з нормальною температурою повітря, підлогою з ізоляційного матеріалу (наприклад, дерев'яною), у яких нема заземлених предметів або їх дуже мало.

До приміщень з підвищеною небезпекою належать такі приміщення:

– у яких відносна вологість повітря протягом тривалого часу перевищує 75%;

– гарячі, у яких під дією різних теплових випромінювань температура повітря перевищує постійно або періодично (більше доби) 35 °С;

– запилені, у яких за умовами виробництва виділяється технологічний пил, що проводить струм;

– у яких можливий одночасний дотик людини до металоконструкцій, технологічних апаратів, механізмів тощо, які з'єднані з землею, з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання, - з іншого.

До особливо небезпечних належать такі приміщення:

– особливо сирі, тобто приміщення, у яких відносна вологість наближається до 100%;

– з хімічно активним або органічним середовищем, у якому постійно чи впродовж тривалого часу є містяться агресивні пари, гази, рідини, утворюються відкладання або пліснява, які пошкоджують ізоляцію і струмопровідні частини електрообладнання;

– ті, що мають дві або більше ознак, які властиві приміщенням з підвищеною небезпекою (наприклад, сирі приміщення з підлогою, що проводить струм, гарячі приміщення, що мають пил, який проводить струм).

До головних способів захисту від ураження електричним струмом у разі дотику людини до частин обладнання, що проводять струм, належать: ізоляція, використання малих напруг, електричне розділення мереж, обгороджувальні пристрої, попереджувальна сигналізація, блокування, засоби захисту, запобіжні пристосування.

Електрична ізоляція частин електричного обладнання, що проводять струм. Електроізоляція - це шар діелектрика або конструкція, виконана з діелектрика, яким покрита поверхня, що проводить струм, чи відділені одна від одної частини, що частково проводять струм. Ізоляція перешкоджає проходженню через неї струму завдяки великому опору.

З часом навіть за нормальних умов (не враховуючи механічних пошкоджень, вологості, хімічної дії) ізоляція поступово втрачає початкові ізоляційні властивості, старішає, розвиваються місцеві дефекти, унаслідок чого опір ізоляції починає різко зменшуватись, а струм, що втрачається, - збільшується. У місці дефекту з'являються часткові розряди, й ізоляція вигорає. Відбувається так званий пробій ізоляції, унаслідок чого виникає коротке замикання, яке може призвести до пожежі або ураження струмом.

Один із найліпших захисних заходів - подвійна ізоляція. Вона слугує для захисту від ураження струмом у випадку пошкодження робочої ізоляції.

Використання малих напруг. Під час роботи з переносними електропристроями використовують малі напруги до 42 В. Для робіт у небезпечних приміщеннях використовують напругу не вище 12 В.

Недоступність до частин обладнання, що проводять струм, забезпечують такими способами:

– розміщенням обладнання на недоступній висоті;

– обгороджування струмопровідних частин обладнання.

Електричне блокування - це використання автоматичного пристрою, за допомогою якого запобігають неправильним, небезпечним для людини діям.

Електричне розділення мережі на окремі електрично не зв'язані між собою ділянки.

Попереджувальні засоби - засоби (візуальні, звукові), які попереджають про вимикання апаратів або про наявність чи відсутність напруги на визначеній ділянці мережі.

Електрозахисні засоби. Засоби захисту можна умовно розділити на чотири групи: ізоляційні, обгороджувальні, екранувальні і запобіжні. Ізоляційні електрозахисні засоби ізолюють людину від частини обладнання, що проводить струм, або заземлених частин, а також від землі. Їх поділяють на головні та додаткові.

Головні ізоляційні електрозахисні засоби мають ізоляцію, яка здатна тривалий час витримувати робочу напругу електроустановки, тому вони дають змогу торкатися до частин обладнання, що проводять струм і перебувають під напругою.

Додаткові ізоляційні електрозахисні засоби не мають ізоляції, яка здатна витримати робочу напругу електроустановки, і тому не можуть слугувати захистом людини від ураження електричним струмом за цієї напруги. Їхнє призначення - посилити захисну дію головних ізоляційних засобів.

Обгороджувальні електрозахисні засоби призначені для тимчасового обгородження частин обладнання, що проводять струм, до яких можливий випадковий дотик або наближення на небезпечну відстань.

Екранувальні електрозахисні засоби слугують для запобігання шкідливому впливу на працівників електричних полів промислової частоти.

Запобіжні електрозахисні засоби захисту призначені для індивідуального захисту працівника від шкідливої дії світлових, теплових і механічних чинників, а також від продуктів горіння.

Ще одним напрямом реалізації електробезпеки є захист людини від ураження струмом в аварійних режимах. До головних способів захисту в разі раптової появи напруги на частинах електроустановок, що не проводять струм, належать:

...