Человек и техносфера

С точки зрения гигиены труда основной светотехнической характеристикой является освещенность (Е) -- распределение светового потока (Ф) на поверхности площадью (S) и может быть выражена формулой Ј = Ф/S. За единицу освещенности принят люкс (лк). Люкс -- освещенность поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 лм.

Световой поток (Ф) -- мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению, измеряется в люменах (лм).

Люмен (лм) -- световой поток, излучаемый точечным источником с телесным углом в 1 стерадиан при силе света, равной 1 канделе.

Стерадиан -- телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий из поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, длина которой равна радиусу сферы.

Сила света (Г) определяется как отношение светового потока (Ф), исходящего от источника и распространяющегося равномерно внутри элементарного телесного угла (d), к величине этого угла: / = Ф/d.

Кандела -- сила света, испускаемого с площади 1/600 000 м² сечения полного излучателя в перпендикулярном направлении при температуре излучателя, равной температуре затвердевания платины при давлении 101 325 Па.

В физиологии зрительного восприятия важное значение придается не падающему потоку, а уровню яркости освещаемых производственных и других объектов, которая отражается от освещаемой поверхности в направлении глаза. Под яркостью понимают характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в нитах (нт). Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается.

Световой поток, падающий на поверхность, частично отражается, поглощается или пропускается сквозь освещаемое тело. Поэтому световые свойства освещаемой поверхности характеризуются также следующими коэффициентами:

* коэффициент отражения -- отношение отраженного телом светового потока к падающему;

* коэффициент пропускания -- отношение светового потока, прошедшего через среду, к падающему;

* коэффициент поглощения -- отношение поглощенного телом светового потока к падающему.

К гигиеническим требованиям, отражающим качество производственного освещения, относятся:

* равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней;

* ограничение прямой и отраженной блесткости;

* ограничение или устранение колебаний светового потока.

Равномерное распределение яркости в поле зрения имеет важное значение для поддержания работоспособности человека. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с ярко- на слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться. Частая переадаптация ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.

Степень неравномерности освещения определяется коэффициентом неравномерности -- отношением максимальной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности.

Блесткость (чрезмерная слепящая яркость) -- свойство светящихся поверхностей с повышенной яркостью нарушать условия комфортного зрения, ухудшать контрастную чувствительность или оказывать одновременно оба эти действия.

Колебания светового потока также оказывают влияние на работоспособность, развивая утомление и снижая точность выполнения производственных операций.

В производственных помещениях используется три вида освещения:

* естественное (источником его является солнце);

* искусственное (когда используются искусственные источники света);

* совмещенное или смешанное (характеризуется одновременным сочетанием естественного и искусственного освещения).

Естественное освещение создается природными источниками света -- прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека.

В производственных помещениях используются следующие виды естественного освещения: боковое -- через светопроемы (окна) в наружных стенах; верхнее -- через световые фонари в перекрытиях; комбинированное -- через световые фонари и окна.

Искусственное освещение на промышленных предприятиях осуществляется лампами накаливания и газоразрядными лампами, которые являются источниками искусственного света.

В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение -- сочетание естественного и искусственного света. Искусственное освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек.

Необходимые уровни освещенности нормируются в соответствии со СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от точности выполняемых производственных операций, световых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, системы освещения.

В производственных помещениях применяются общее и комбинированное (общее и местное) освещение. Общее -- для освещения всего помещения, комбинированное -- для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования. Применение одного только местного освещения внутри зданий не допускается.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение -- освещение, обязательное для всех помещений и освещаемых территорий для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение -- освещение, устраиваемое для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при аварии) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса и т. п., т. е. те ситуации, в которых недопустимо прекращение работ. Аварийное освещение должно обеспечивать не менее 5 % освещенности рабочих поверхностей от нормируемой при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания и 1 лк для территорий предприятия.

Эвакуационное освещение следует предусматривать для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проходов в производственных помещениях, в которых работает более 50 человек.

Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность в помещениях, на полу основных проходов и на ступеньках не менее 0,5 лк, а на открытых территориях -- 0,2 лк. Выходные двери общественных помещений общественного назначения, в которых могут находиться более 100 человек, должны быть отмечены световыми сигналами-указателями.

Светильники аварийного освещения для продолжения работы присоединяются к независимому источнику, а светильники для эвакуации людей -- к сети, независимо от рабочего освещения, начиная от щита на подстанции.

В нерабочее время, совпадающее с темными временами суток, во многих случаях необходимо обеспечить минимальное искусственное освещение для несения дежурств и охраны.

Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяется часть светильников рабочего или аварийного освещения. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

Электрическими источниками света являются лампы накаливания и газоразрядные лампы.

Основными параметрами электрических источников света являются номинальные значения напряжения (В), мощности (Вт), светового потока (лм), световой отдачи (лм/Вт) и срока службы (ч). Эти параметры устанавливаются соответствующими ГОСТами.

Принцип действия ламп накаливания основан на тепловом действии электрического тока: вольфрамовая нить лампы, раскаленная до 2500-- 2700 ^СС, излучает световой поток. Лампы накаливания в настоящее время являются наиболее массовым источником света. Их основные достоинства: широкий диапазон мощностей, напряжений и типов, приспособленных к определенным условиям применения; непосредственное включение в сеть без дополнительных аппаратов; работоспособность при значительных отклонениях напряжения в сети от номинального; почти полная независимость от условий окружающей среды (вплоть до возможности работать погруженными в воду), в том числе от температуры, компактность. К недостаткам ламп накаливания относятся: низкий энергетический КПД (видимое излучение составляет не более 4 % потребляемой электроэнергии); в спектре света преобладают инфракрасные лучи; изменение в сторону снижения светового потока и КПД в процессе эксплуатации; высокая температура на поверхности колбы (до 250--300 °С через 10--12 мин после включения), малый срок службы (до 1000 ч) и резкое его снижение при незначительных превышениях напряжения питающей сети. Промышленность выпускает различные лампы накалывания: вакуумные НВ, газонаполненные НГ, биспиральные с криптоноксеноновым наполнением НБК и др.

В газоразрядных пампах видимое излучение создается электрическим разрядом в газах или парах металлов. В большинстве случаев такое излучение имеет ту или иную цветность и непосредственно для целей освещения малопригодно. Этот недостаток был устранен применением в газоразрядных лампах порошкообразных кристаллических светосоставов -- люминофоров, набор которых позволяет получить излучение любой цветности. Основными типами газоразрядных ламп являются трубчатые люминесцентные лампы низкого давления, внутри которых в процессе изготовления создается некоторое разряжение, и высокого давления.

Условное обозначение люминесцентных трубчатых ламп низкого давления для общего освещения расшифровывают так: Л -- люминесцентная; Б -- белая; Д -- дневная; Е -- естественная; Ц -- с улучшенной цветопередачей; ТБЦЦ -- тепло-белая с очень хорошей цветопередачей; Т -- с трехкомпонентной смесью люминофоров, имеющей узкополосный спектр излучения; Р -- рефлекторная; К -- красная; Г -- голубая; Ж -- желтая; 3 -- зеленая; Р -- розовая; М -- модернизированная; 2 и 7 -- отличительная особенность ламп от базовой модели; 10, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 65, 80 -- номинальная мощность в ваттах.

Лампы высокого давления позволяют создавать значительные уровни освещенности при сравнительно небольших затратах электроэнергии. Их применяют для наружного освещения в высоких помещениях при наличии пыли, дыма или копоти в воздухе. Наиболее часто используют лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) или их разновидность -- ДРВЛ (дуговые ртутно-вольфрамовые люминесцентные), недостатком которых является усиление зеленых и голубых тонов. Поэтому в случае, когда искажение восприятия цветов недопустимо, предпочтение отдается лампам типа ДРИ (дуговым ртутным с йодидами металлов), обладающим исправленной цветностью.

Отечественной промышленностью выпускаются люминесцентные лампы различной мощности, напряжения, формы и цветности излучения. Трубчатые люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ: высокая световая отдача, достигающая 76 лм/Вт (при максимум 18 лм/Вт у ламп накаливания); большой срок службы, доходящий до 10 000 ч у стандартных ламп; возможность иметь различный спектральный состав света, в том числе и близкий к естественному дневному свету; незначительный нагрев поверхности трубки (до 50 °С); относительно малая яркость светящей поверхности.

Основными недостатками этих ламп являются сложность схемы включения; ограниченная единичная мощность и большие размеры при данной мощности; зависимость характеристик ламп от температуры окружающей среды и напряжения питающей сети; значительное снижение светового потока к концу срока службы (до 50 %); вредные для зрения пульсации светового потока при питании лампы переменным током. Освещение движущихся предметов пульсирующим потоком может привести к так называемому стробоскопическому эффекту, который проявляется в искаженном зрительном восприятии истинного характера движения. Так, например, в отдельных случаях движущийся предмет кажется неподвижным, в других -- движущимся в противоположном направлении. Это крайне нежелательное и даже опасное явление исправляется включением ламп в разные фазы сети или же при помощи специальных схем включения.

Световой поток большинства источников света излучается в пространстве по всем направлениям. Для рационального освещения помещения или открытого пространства требуется обычно распределить световой поток источника света вполне определенным образом: направить его вниз (в нижнюю полусферу) или вверх (верхнюю полусферу), в одних случаях распределить его более или менее равномерно на большой площади, в других -- сконцентрировать на небольшом участке (рабочем месте) и т. д. Для такого перераспределения светового потока применяют осветительную арматуру.

Основным назначением осветительной арматуры является перераспределение светового потока источника света. Кроме того, она предохраняет зрение работающих от чрезмерной яркости источников света, защищает лампу от механических повреждений, защищает полости расположения источника света и патрона от воздействия окружающей среды, служит для крепления источника света, проводов, пускорегулирующих аппаратов (для газоразрядных источников) и других конструктивных узлов и деталей светового прибора.

Осветительная арматура рассчитывается на использование лампы определенной мощности, допустимой для данного типа светового прибора.

Различают две группы осветительных приборов: ближнего действия (светильники) и дальнего действия (прожекторы).

Светильники -- источники света, заключенные в арматуру, -- предназначены для правильного распределения светового потока и защиты глаз от чрезмерной яркости источника света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.

По конструктивному исполнению светильники бывают открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащищенные, взрыво-защищенные.

По распределению светового потока светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного и отраженного света. Светильники прямого света более 80 % светового потока направляют в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой поверхности. Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы: одни -- 40-- 60 % светового потока вниз, другие -- 40--60 % вверх. Светильники отраженного света более 80 % светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет направляется вниз в рабочую зону.

В помещениях с невысокими отражающими свойствами стен и потолков целесообразно применять светильники прямого света. В помещениях, стены и потолки которых обладают высокими отражающими свойствами, надлежит устанавливать светильники отраженного света. В помещениях с большой площадью и небольшой высотой целесообразно использовать светильники рассеянного света.

Для защиты глаз от блесткости светящейся поверхности ламп служит защитный угол светильника -- угол, образованный горизонталью от поверхности лампы (края светящейся нити) и линией, проходящей через край арматуры.

Светильники для люминесцентных ламп в основном имеют прямое светораспределение. Мерой защиты от прямой блесткости служат защитный угол, экранирующие решетки, рассеиватели из прозрачной пластмассы или стекла.

С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. Общее освещение может быть равномерным или локализованным. Общее размещение светильников (в прямоугольном или шахматном порядке) для создания рациональной освещенности производят при выполнении однотипных работ по всему помещению, при большой плотности рабочих мест (сборочные цеха при отсутствии конвейера, деревоотделочные и др.). Общее локализованное освещение предусматривается для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в заданной плоскости (термическая печь, кузнечный молот и др.), когда около каждого из них устанавливается дополнительный светильник (например, кососвет), а также при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или при наличии затеняющего оборудования.

Правила и нормы искусственного освещения основываются на закономерностях, определяющих работоспособность органов зрения. Глаз непосредственно реагирует на яркость, и именно яркость объекта (при прочих равных условиях) определяет условия видения. Однако расчет и измерение яркости весьма затруднительны, поэтому в качестве нормируемой величины принята освещенность, которая в большинстве случаев пропорциональна яркости.

2.4 Контроль параметров микроклимата и освещения

Для определения параметров микроклимата используются различные измерительные приборы: термометры, термографы, гигрографы, психрометры, гигрометры.

Термометры (ртутные и спиртовые) применяют для измерения температуры воздуха. При этом ртутные термометры применяются обычно при измерениях температуры воздуха выше 0 °С, а спиртовые -- ниже 0 °С. Для измерения температуры воздуха в условиях теплового излучения пользуются парным термометром: один термометр с зачерненной поверхностью резервуара с ртутью, другой -- с покрытием из серебра. Для регистрации температуры воздуха во времени применяют термограф.

Относительную влажность воздуха измеряют психрометрами и гигрометрами. Простейшим психрометром является статический психрометр. Он состоит из сухого и влажного термометров.

Для более точных измерений применяется аспирационный психрометр (психрометр Асмана) -- сухой и влажный термометр с встроенным вентилятором. Сухой термометр показывает температуру воздуха. Показания влажного термометра зависят от относительной влажности воздуха: температура его тем меньше, чем ниже относительная влажность, поскольку с уменьшением влажности возрастает скорость испарения воды с увлажненной ткани, которой покрыт ртутный резервуар влажного термометра, и поверхность резервуара охлаждается более интенсивно.

Для записи изменения влажности во времени применяется гигрограф.

Скорость движения воздуха измеряется анемометрами: от 0,3 до 5 м/с применяются крыльчатые анемометры, от 1 до 35 м/с -- чашечные.

Для измерения скоростей воздушного потока менее 0,3 м/с используют термоанемометр, который позволяет также определять температуру воздуха. Принцип измерения основан на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента прибора при изменении температуры и скорости воздуха. По величине электрического тока, измеряемого гальванометром, определяют с помощью таблиц скорость движения потока воздуха.

Интенсивность теплового излучения измеряется актинометрами, действие которых основано на поглощении лучистой энергии и превращении ее в тепловую. Количество тепловой энергии регистрируется различными способами.

Получают все большее распространение электронные измерительные приборы, например анемометры с пределом измерений от 0 до 40 м/с, измерители влажности -- от 0 до 100 %-ной относительной влажности, термометры от -50 до +100 °С, а также приборы, измеряющие одновременно скорость движения, влажность и температуру воздуха.

Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года -- в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5 °С, в теплый период года -- в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5 °С. В помещениях, где работа выполняется сидя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м, а относительную влажность воздуха -- на высоте 1,0 м от пола. Температуру и относительную влажность воздуха при наличии источников теплового излучения и воздушных потоков на рабочем месте следует измерять аспирационными психрометрами. При отсутствии в местах измерения лучистого тепла и воздушных потоков температуру и относительную влажность воздуха можно измерять психрометрами, не защищенными от воздействия теплового излучения и скорости движения воздуха. Могут использоваться также приборы, позволяющие раздельно измерять температуру и влажность воздуха.

Малые величины скорости движения воздуха (менее 0,5 м/с), особенно при наличии разнонаправленных потоков, можно измерять термоэлектроанемометрами, а также цилиндрическими и шаровыми кататермометрами при защищенности их от теплового излучения.

Для оценки условий освещения (естественного и искусственного) с помощью люксметров измеряют освещенность Е, лк.

Люксметр -- переносной прибор, состоящий из светочувствительного элемента, измерительного прибора и светопоглотительной насадки.

Фотоэлемент -- пластина, на поверхности которой нанесен светочувствительный слой, трансформирующий световую энергию в электрическую. При попадании на фотоэлемент светового потока возникает электрический сигнал, который по проводам передается в электроизмерительный прибор, имеющий гальванометр с зеркальной шкалой. Величина возникающего электрического тока пропорциональна интенсивности светового потока. Если на фотоэлемент надета насадка-поглотитель из молочного стекла, то световой поток, падающий на светочувствительный слой, ослабляется в 100 раз.

Люксметр градуирован для ламп накаливания. При измерении освещенности люминесцентных ламп и естественной освещенности необходимо вводить поправочный коэффициент: для ламп дневного света -- 0,9; для ламп белого света -- 1,1; для естественного освещения -- приблизительно 0,8.

Естественное освещение не может быть единственным для большинства работ, так как резко меняется в зависимости от времени суток, сезона года и атмосферных условий. С учетом этого в качестве основной нормируемой величины принят коэффициент естественной освещенности е, представляющий с собой отношение освещенности внутри помещения Е_в к наружной освещенности Е_н, измеренной на открытой площадке, %:

е= 100 Е_ъ/Е_я.

Нормированное значение ее определяется по СНиП 23-05-95 с учетом характера зрительной работы, системы освещения, района расположения здания на территории РФ и ориентации здания к солнцу.

Искусственное освещение, осуществляемое газоразрядными и электрическими лампами, по конструктивному исполнению может быть двух систем -- общее освещение и комбинированное (общее и местное). Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10 % нормируемой для комбинированного освещения.

В соответствии со СНиП 23-05-95 для освещения помещений следует предусматривать газоразрядные лампы (люминесцентные, натриевые и т. д.). В случае невозможности применения газоразрядных источников света допускается использование ламп накаливания.

Искусственное освещение нормируется исходя из характеристики работ, при этом задаются как количественные (минимальная освещенность, допустимая яркость), так и качественные характеристики (показатель ослепленности, коэффициент пульсации освещенности, спектр излучения).

Минимальная освещенность устанавливается согласно условиям зрительной работы, которые определяются наименьшим размером объекта различения, контрастом объекта с фоном (большой, средний, малый) и характеристикой фона (темный, средний, светлый).

Расчет искусственного общего равномерного освещения производится методом светового потока (коэффициента использования).

Световой поток лампы накаливания или группы люминесцентных ламп, объединенных в один светильник, определяется по формуле Ф_к =

где Е_н -- нормированная минимальная освещенность, лк; S -- площадь освещаемого помещения, м²; Z -- коэффициент минимальной освещенности (1,1--1,5); Аг₃ -- коэффициент запаса (1,3--1,8); п -- число светильников в помещении; з_и -- коэффициент использования светового потока.

По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ 2239--79 и ГОСТ 6825--91 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют необходимую электрическую мощность. При выборе лампы допускается отклонение светового потока от расчетного в пределах 10--20%.

Уровень освещенности промышленных зданий измеряется непосредственно на рабочих местах в рабочей зоне (в зоне резания и обработки деталей, на столах сборки, на шкалах приборов); в административно-бытовых помещениях освещенность измеряется на рабочих местах, которыми являются рабочие столы, счетные и пишущие машины и т. д. В зависимости от характера производства и конструкции оборудования рабочая зона может находиться в горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскости. В помещениях, где работа может происходить в любой точке помещения, освещенность измеряется в горизонтальной плоскости на уровне 0,8 м от пола.

Очень важной необходимой и трудоемкой частью работ, относящейся к контролю освещенности, является периодическая чистка колб ламп и отражающих, рассеивающих и других поверхностей и деталей светильников от накапливающихся на них пыли и грязи. Освещенность на отдельных предприятиях, как показали исследования, в течение нескольких месяцев эксплуатации, если не производить очистку светильников, может снизиться в 2--3 раза по сравнению с проектной. Чистку светильников проводят 4--12 раз в год в зависимости от запыленности помещения.

Сохранение необходимых условий освещения, создаваемых осветительной установкой, в значительной степени зависит от своевременности замены источников света (как перегоревших ламп, так и продолжающих работать, но с значительно меньшим по сравнению с номинальным световым потоком).

Замену ламп обычно производят индивидуально или групповым методом (через определенный срок работы). На крупных предприятиях при установленной общей мощности на освещение (свыше 250 кВт) должно быть специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещения (инженер или техник). Освещенность проверяется не реже 1 раза в год, после очередной чистки светильников и замены перегоревших ламп.



3. Производственные опасности и защита от них

На человека в процессе его трудовой деятельности могут воздействовать опасные (вызывающие травмы) и вредные (вызывающие заболевания) производственные факторы. Опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003--74) подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

К опасным физическим производственным факторам относятся:

движущиеся машины и механизмы;

различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы;

незащищенные подвижные элементы производственного оборудования (приводные и передаточные механизмы, режущие инструменты, вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.);

отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента, электрический ток, повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и др.

Вредными физическими производственными факторами являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука и различных излучений -- тепловых, ионизирующих, электромагнитных, инфракрасных и др. К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест, проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.

Химические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия на организм человека подразделяются на следующие подгруппы: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания), канцерогенные (вызывающие развитие опухолей), мутагенные (действующие на половые клетки организма). В эту группу входят многочисленные пары и газы: пары бензола и толуола, окись углерода, сернистый ангидрид, окислы азота, аэрозоли свинца и др., токсичные пыли, образующиеся, например, при обработке резанием бериллия, свинцовистых бронз и латуней и некоторых пластмасс с вредными наполнителями. К этой группе относятся агрессивные жидкости (кислоты, щелочи), которые могут причинить химические ожоги кожного покрова при соприкосновении с ними.

К биологическим опасным и вредным производственным факторам относятся микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и макроорганизмы (растения и животные), воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания.

К психофизиологическим опасным и вредным производственным факторам относятся физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов слуха, зрения и др.).

Между вредными и опасными производственными факторами наблюдается определенная взаимосвязь. Во многих случаях наличие вредных факторов способствует проявлению опасных факторов. Например, чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека электрическим током (опасный фактор).

Уровни воздействия на работающих вредных производственных факторов нормированы предельно допустимыми уровнями, значения которых указаны в соответствующих стандартах системы стандартов безопасности труда (ССБТ) и санитарно-гигиенических правилах.

Предельно допустимое значение вредного производственного фактора (по ГОСТ 12.0.002--80) -- это предельное значение величины вредного производственного фактора, воздействие которого при ежедневной регламентированной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к снижению работоспособности и заболеванию как в период трудовой деятельности, так и к заболеванию в последующий период жизни, а также не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье потомства.

Пространство, в котором возможно воздействие на работающих опасных и/или вредных производственных факторов, называется опасной зоной.

В результате воздействия вредных производственных факторов у работников возникают и развиваются профессиональные заболевания.

Профессиональное заболевание -- это заболевание, вызванное воздействием вредных условий труда. Профессиональные заболевания подразделяются на:

* острое профессиональное заболевание -- заболевание, возникшее после однократного (в течение не более одной рабочей смены) воздействия вредных профессиональных факторов;

* хроническое профессиональное заболевание -- заболевание, возникшее после многократного воздействия вредных производственных факторов (повышенный уровень концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, повышенный уровень шума, вибрации и др.).

Выбор методов и средств обеспечения безопасности должен осуществляться на основе выявления вредных и опасных факторов, присущих тому или иному производственному оборудованию или технологическому процессу. Очень важно уметь обнаружить опасность и определить ее характеристики.

Защита от вредных и опасных производственных факторов обеспечивается снижением их уровня в источнике и применением профилактических и предохранительных мер. При этом компетентность людей в мире производственных опасностей и способов защиты от них является необходимым условием обеспечения их безопасности.



3.1 Температурно-влажностный режим

Температура воздуха существенно влияет на состояние организма человека. При низких температурах нам холодно, при высоких -- жарко. При температуре наружного воздуха 30 °С и более работоспособность человека значительно падает. Установлено, что у человека существует зависимость комфортных температур окружающей среды от категории тяжести выполняемых работ (легкая, средняя, тяжелая), от периода года и некоторых других параметров микроклимата. Так, для человека, выполняющего легкую работу, комфортная температура летом составляет 23--25 °С, зимой -- 22--24 °С; для человека, занимающегося тяжелым физическим трудом, комфортная температура летом -- 18--20 °С, зимой -- 16--18 °С.

Отклонения температуры окружающей среды от комфортных значений на ± 2--5 °С считаются допустимыми, поскольку не оказывают влияния на здоровье человека, а лишь уменьшают производительность его деятельности. Дальнейшие отклонения температуры окружающей среды от допустимых значений сопровождаются тяжелыми воздействиями на организм человека и ухудшением его здоровья (нарушение дыхания, сердечной деятельности).

Работа в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потоотделением, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов, вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы, увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование других органов и систем -- ослабляется внимание, ухудшается координация движений, замедляются реакции и т. д.

Переносимость человеком высокой температуры, как и его тепло-ощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости движения окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при температурах окружающего воздуха более 30 °С, так как при этом почти вся выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое проливное течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.

При обильном потовыделении масса организма человека уменьшается. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2--3 % путем испарения влаги -- обезвоживание организма.

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к значительному накоплению тепла в организме (гипертермии). При гипертермии наблюдаются головная боль, тошнота, рвота, временами судороги, падение артериального давления, потеря сознания.

Действие теплового излучения на организм имеет ряд особенностей, одной из которых является способность инфракрасных лучей различной длины проникать на различную глубину и поглощаться соответствующими тканями, оказывая тепловое действие, что приводит к повышению температуры кожи, увеличению частоты пульса, изменению обмена веществ и артериального давления, заболеванию глаз.

При воздействии на организм человека отрицательных температур наблюдается сужение сосудов пальцев рук и ног, кожи лица, изменяется обмен веществ. Низкие температуры воздействуют также и на внутренние органы, длительное воздействие этих температур приводит к их устойчивым заболеваниям.

Производственные процессы, выполняемые при пониженной температуре, большой подвижности и влажности воздуха, могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма -- гипотермии.

Для защиты от воздействия низких температур помещения в холодное время года отапливаются.

В зависимости от теплоносителя системы отопления бывают водяные, паровые, воздушные и комбинированные.

Системы водяного отопления наиболее приемлемы в санитарно-гигиеническом отношении. Они подразделяются на системы с нагревом воды до 100 °С и выше 100 °С (перегретая вода). В качестве побудителей движения воды используются водяные насосы и элеваторы. Вода в систему отопления подается либо от собственной, либо от районной или городской котельной или ТЭЦ.

Системы парового отопления бывают низкого и высокого давления. Эти системы применяются главным образом в тех помещениях, в которых пар используется для промышленных целей.

Паровое отопление высокого давления разрешается устраивать в производственных помещениях, где технологические процессы не сопровождаются выделением органической пыли или когда пыль неорганического происхождения не взрывоопасна и не воспламеняется.

В качестве нагревательных приборов применяют радиаторы, ребристые трубы и регистры из гладких труб.

В производственных помещениях со значительными выделениями пыли устанавливают нагревательные приборы с гладкими поверхностями, допускающими их легкую очистку. Поэтому ребристые батареи в таких помещениях не применяют, так как осевшая пыль вследствие нагрева будет пригорать, издавая неприятный запах гари. Кроме того, пыль при высоком нагреве может быть опасна из-за возможности ее воспламенения.

Воздушная система отопления характерна тем, что подаваемый в помещение воздух предварительно нагревается в калориферах (паровых, водяных или электрокалориферах). В зависимости от расположения и устройства системы воздушного отопления бывают центральными и местными. В центральных системах, которые часто совмещаются с приточными вентиляционными системами, нагретый воздух подается по системе воздуховодов от расположенного, как правило, вне помещения калорифера. В местных системах нагрев и подача воздуха в определенное место помещения производится отопительными агрегатами.

В административно-бытовых помещениях находит применение панельное отопление, которое работает вследствие отдачи тепла от строительных конструкций, в которых проложены трубы с циркулирующим в них теплоносителем.

Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда наряду с температурой является обеспечение чистоты воздуха в рабочей зоне помещений (пространстве высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места).

Для очистки воздуха применяют пылеуловители (циклоны, электрофильтры, фильтры из пористого фильтрующего материала, туманоуловители, адсорберы, каталитическое дожигание и др.).

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено также выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

* применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадания их в рабочую зону;

* устройство вентиляции и кондиционирования.

Важнейшим средством, обеспечивающим нормальные санитарно-гигиенические условия в производственных помещениях, является вентиляция. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей на его место свежего воздуха.

По способу организации воздухообмена вентиляция может быть общеобменной, когда смена воздуха осуществляется во всем объеме помещений, и местной, при которой воздух подается или удаляется в том или ином месте помещения.

Общеобменная вентиляция обычно применяется при наличии незначительных утечек вредных газов и паров из закрытой аппаратуры именно там, где местные отсосы оборудовать невозможно; влаго- и теплоизбытках; удалении 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.

По способу перемещения воздуха вентиляция бывает естественная, когда воздух перемещается за счет естественных сил, и искусственная (механическая), когда воздух приводится в движение с помощью вентилятора. Возможно сочетание естественной и механической вентиляции.

Естественная вентиляция осуществляется за счет разности плотностей теплого воздуха, находящегося в помещении, и более холодного воздуха, находящегося снаружи. Естественная вентиляция реализуется в виде инфильтрации и аэрации.

Неорганизованная естественная вентиляция -- инфильтрация (естественное проветривание) осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов -- силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждений и качества строительных работ.

Регулируемый воздухообмен (аэрация) осуществляется с помощью фрамуг, через которые поступает наружный воздух, а внутренний, более теплый воздух, выходит через вытяжные фонари, устанавливаемые на крыше здания. Достоинство аэрации: отсутствие механических вентиляторов; значительно дешевле механических систем вентиляции. Недостаток аэрации: снижается эффективность в летнее время; не происходит очистка воздуха; возможны сквозняки.

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 существенных преимуществ перед естественной:

* возможность подачи воздуха с любой температурой, относительной влажностью и подвижностью;

* возможность равномерной работы круглый год в необходимых объемах, независимо от климатических условий;

* возможность подачи и удаления воздуха в любых точках помещения;

* возможность устройства местных отсосов;

* возможность очистки удаляемого из помещения вентиляционного воздуха.

По принципу действия вентиляция делится на приточную (подача воздуха) и вытяжную (удаление воздуха).

Приточная вентиляция может быть общей, когда подаваемый воздух распространяется по всему помещению, и местной, когда подаваемый воздух поступает к рабочим местам.

Элементами приточной вентиляции являются следующие устройства: устройство забора, подогрева, увлажнения воздуха, побудитель движения воздуха, система воздуховодов для подачи воздуха в цех. Место забора наружного воздуха имеет вид отверстия в наружной стене здания, воздухозаборной шахты и др. Воздухозаборные отверстия должны иметь жалюзийные решетки. Располагают воздухозаборные отверстия на высоте не менее 2 м от земли.

Местная приточная вентиляция может быть представлена в виде воздушных душей, воздушных оазисов -- участка с чистым прохладным воздухом, воздушных завес для предотвращения поступления в помещение наружного холодного воздуха.

Вытяжная вентиляция бывает общеобменной и местной. Общеобменная вытяжная вентиляция удаляет воздух из нижней или верхней зоны в зависимости от характера вредностей и особенности их выделения. Местная вытяжная вентиляция устраивается непосредственно у мест выделения вредностей.

Для создания оптимального микроклимата в производственных и бытовых помещениях применяют более совершенный вид вентиляции -- кондиционирование воздуха.

Кондиционированием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в помещениях заранее заданного температурно-влажностного режима независимо от изменения условий снаружи и внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, метеорологических условий снаружи и технологического процесса внутри помещения.

Такие параметры воздуха создаются в специальных установках, называемых кондиционерами. Кондиционеры могут быть местными (для обслуживания отдельных помещений) и центральными (для обслуживания нескольких отдельных помещений). В ряде случаев помимо обеспечения санитарных норм микроклимата воздуха в кондиционерах производят специальную обработку: ионизацию, дезодорацию, озонирование и т. п.

Выбор систем кондиционирования и вентиляции для создания в помещениях воздушной среды, удовлетворяющей установленным санитарно-гигиеническим нормам и технологическим требованиям, зависит от назначения здания, его этажности, характера помещений и наличия вредных выделений.

Вентиляцию следует предусматривать для обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой зоне жилых и общественных помещений или в рабочей зоне административно-бытовых и производственных помещений (на постоянных и непостоянных рабочих местах).

Вентиляцию с искусственным побуждением (с использованием вентиляторов) следует предусматривать в случае, если метеорологические условия и чистота воздуха не могут быть обеспечены вентиляцией с естественным побуждением, а также для помещений и зон без естественного проветривания.

Допускается проектировать смешанную вентиляцию с частичным использованием естественного притока или удаления воздуха.

Системы общеобменной вентиляции для производственных и административно-бытовых помещений (с постоянным пребыванием людей) без естественного проветривания (без окон или с неоткрываемыми окнами по технологии производства или по конструктивным особенностям окон) рекомендуется предусматривать не менее чем с двумя приточными и двумя вытяжными вентиляторами, каждая с расходом по 50 % требуемого воздухообмена.

Кондиционирование следует предусматривать для обеспечения нормируемой чистоты и метеорологических оптимальных параметров воздуха в обслуживаемой (рабочей) зоне помещения или на отдельных его участках.

Для обеспечения оптимальных, а также допустимых метеорологических условий в помещениях общественных зданий рекомендуется проектировать системы кондиционирования воздуха и вентиляции с управляемыми процессами тепловлажностной обработки воздуха.

Приток воздуха рекомендуется предусматривать непосредственно в помещения, где постоянно работают или находятся люди. При организации вентиляции следует иметь в виду, что часть приточного воздуха, предназначенного для данного помещения, допускается подавать в коридоры или смежные помещения, но не более 50 % количества воздуха, предназначенного для обслуживаемого помещения.

Распределение приточного воздуха и удаление его из помещений общественных, административно-бытовых и производственных зданий, как правило, проектируется с учетом режима использования помещений в течение суток и года, а также временных поступлений в помещение теплоты, влаги и вредных веществ.

3.2 Техногенные опасности и защита от них

К техногенным относятся опасности, возникающие в процессе функционирования технических объектов по причинам, непосредственно не связанным с деятельностью человека, обслуживающего эти объекты.

Иначе говоря, техногенными называются опасности, связанные непосредственно с природой механизмов, машин, сооружений, технических устройств.

В профилактическом отношении чрезвычайно важно различать антропогенные и техногенные опасности. Характерным примером для иллюстрации этих различий являются автомобили и дорожно-транспортные происшествия. Не следует также отождествлять антропогенные и техногенные воздействия на окружающую среду.

Техногенные опасности следует предупреждать соответствующими мероприятиями, направленными на совершенствование техники. Антропогенные опасности должны устраняться мероприятиями, направленными на человека.

Техногенные опасности по воздействию на человека могут быть весьма разнообразными, а именно: механическими, физическими, химическими, психофизиологическими и т. д.

Под механическими опасностями понимают такие нежелательные воздействия на человека, которые обусловлены силами гравитации или кинетической энергией тел. Они создаются падающими, движущимися, вращающимися и колеблющимися объектами природного и искусственного происхождения. Оценивать механические опасности можно количеством движения, кинетической и потенциальной энергией и т. д.

Одним из видов механических опасностей физической природы являются механические колебания. К ним относятся вибрация, шум, инфразвук, ультразвук и гиперзвук. Их общим свойством является то, что они связаны с переносом энергии и при определенной частоте колебаний эта энергия может оказывать неблагоприятное воздействие на человека.

Вибрацией называют механические колебания тела с частотой 1--100 Гц, вызванные неуравновешенными силовыми воздействиями. Несмотря на то что вибрация находит полезное применение в медицине (вибромассаж) и в технике (вибраторы), все же длительное ее воздействие на человека является опасным. При определенных условиях она может вызвать разрушение машин и механизмов. Различают общую (вызывает сотрясение всего организма) и локальную (воздействует на отдельные органы) вибрацию. В соответствии с ГОСТ 12.1.012--90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности» существуют следующие виды общей вибрации: транспортная, транспортно-технологическая, технологическая.

При воздействии общей вибрации наблюдается нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем, спазмы сосудов, изменения в сосудах, приводящие к ограничению подвижности.

Особенно опасна вибрация на резонансных частотах (6--9 Гц), когда частоты колебания рабочих мест совпадают с собственными частотами колебаний внутренних органов человека (возможно механическое повреждение данных органов вплоть до разрыва).

При действии на руки работающих местной вибрации происходит нарушение чувствительности кожи, окостенение сухожилий, потеря упругости кровеносных сосудов и чувствительности нервных волокон, отложение солей в суставах кистей рук и пальцев и другие негативные явления. Длительное воздействие вибрации приводит к профессиональному заболеванию -- вибрационной болезни, эффективное лечение которой возможно лишь в начальной стадии.

Источники вибрации предприятий торговли и услуг (холодильные установки, системы вентиляции, различные акустические системы и музыкальные инструменты) создают вибрационные поля, действующие на окружающую среду, в том числе на человека, практически круглосуточно.

Бытовая техника (пылесосы, стиральные и швейные машины, электродрели, холодильники, электромассажеры, кофемолки, кондиционеры, вентиляторы и т. д.), как правило, является источником не столько общей, сколько локальной вибрации. Главным источником вибрации в городах (особенно крупных) являются все виды транспорта, создающие существенную вибрационную нагрузку на все живые существа, здания, наземные и подземные инженерные сооружения, покрытия дорог.

Основными параметрами вибрации являются: амплитуда смещения (величина наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия); амплитуда колебательной скорости и колебательного ускорения; период колебаний (время между двумя последовательными одинаковыми состояниями системы); частота.

...