Группы ВВ по эффекту воздействия

Вредное воздействие ВВ на человека определяется многими особенностями: состоянием организма, полом, возрастом, тяжестью труда и др. Степень воздействия вещества оценивается с помощью ПДК (предельно допустимой концентрации), величина которой определяется по принципу времени. ПДК – это такая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, при которой, работая ежедневно по 8 часов до выхода на пенсию, человек не получит изменений в состоянии здоровья, определяемого современными медицинскими методами. Особое внимание на производстве необходимо уделять седьмой группе: канцерогенным ВВ. По степени канцерогенной опасности для человека канцерогенные вещества подразделяют на четыре категории. Первая категория – химические вещества с доказанной степенью канцерогенности как в опытах на животных, так и по эпидемиологическим данным при наблюдении над людьми. К этой категории может быть отнесен 2-нафтиламин, бензидин, 4-аминодифенил, вызывающие опухоли мочевого пузыря, а также бензапирен, который может вызывать профессиональные опухоли кожи у рабочих при контакте с каменноугольным песком, сланце - и нефтепродуктами и др. Вторая категория – химические вещества с доказанной сильной канцерогенностью в опытах на животных. Несмотря на отсутствие данных о канцерогенности этих соединений для человека, их следует считать потенциально опасными. К этой группе относят ацетиламинофлуорены, некоторые азотсоединения и нитрозоамины. В отношении веществ второй категории должны приниматься строгие меры профилактики, точно такие же, как и для соединений первой категории. Третья категория – химические вещества со слабой канцерогенной активностью, вызывающие опухоли у животных в 20-30 % случаев в поздние сроки опыта, т.е. к концу жизни подопытных животных. Четвёртая категория – химические вещества с "сомнительной" канцерогенной активностью. В эту категорию включаются химические вещества, канцерогенная активность которых не всегда четко выявляется в эксперименте.

• Воздух... Загрязнение... Измерение... Загрязнение воздуха вредными веществами может иметь место на открытых пространствах, в кабинах машин и механизмов, в производственных помещениях. Основным источником загрязнения воздуха атмосферы являются крупные предприятия (металлургические, химические, ТЭЦ и др.), автотранспорт, а также некоторые природные явления. В производственных цехах, клепально-облицовочных отделениях, отделениях повторной машинной обработки, деревообрабатывающих цехах, сушильно-раскрасочных, дробильных отделениях и других производственных помещениях выделяются те вредные вещества, которые характерны для используемых в производстве материалов. При определённых концентрациях ВВ не только вредны, но пожаро- и взрывоопасны. Содержание ВВ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких ВВ однонаправленного действия для обеспечения безопасности работы должно соблюдаться условие: С₁ / ПДК₁ + С₂ / ПДК₂ +…+ С _n / ПДК _n ≤ 1, т.е., сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С₁, С₂,...,С_n) в воздухе помещений к их ПДК (ПДК_I, ПДК₂,...,ПДК_n) не должна превышать единицы. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием, ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии. При наличии в воздухе пыли, её допустимое содержание определяется расходом воздуха: при расходе выбрасываемого воздуха более 15м³/час – С₁=100К; при расходе выбрасываемого воздуха 15м^З/час и менее С₂ =(160 - 4α) К, где C₁, С₂ – допустимое содержание пыли в воздухе, мг/м^З; α– расход воздуха в тыс.м^З/ч; К – коэффициент, принимаемый в зависимости от предельно допустимой концентрации пыли в воздухе. По СНиП 2-33-75 при ПДК до 2 мг/м^З – К=0,3; при ПДК (2–4)мг/м^З – К=0,6; при ПДК (4-6) мг/м³ – К=0,8; при ПДК> 6 мг/м³ – К=1.

Промышленные здания по их назначению классифицируются на четыре группы: 1. Здания производственного назначения, где изготавливается основная продукция данного предприятия. В зависимости от технологии, наряду с вредностями, предъявляются определенные требования к высоте, ширине пролетов, условиям естественной освещенности и организации естественной вентиляции. 2. Подсобно-производственные, складские и вспомогательные здания, в которых размещаются заводоуправления, центральные ремонтные мастерские, склады сырья и готовых изделий, бытовые помещения, здравпункты и т.п. 3. Здания и сооружения энергетического хозяйства, которые осуществляют снабжение предприятий энергией, теплом, холодом, сжатым воздухом и т.п. 4. Здания и инженерные сооружения транспортного и санитарно-технического назначения: гаражи, депо, станции водоснабжения, сооружения по очистке сточных вод и т.п. Высота цехов устанавливается в зависимости от характера технологического процесса, с тем, чтобы обеспечивалась возможность удаления избыточного тепла, влаги и газов, но не должна быть меньше 3,0м. Объем производственного помещения на одного работающего должен составлять не менее 15м³, площадь – не менее 4,5м². Вредные пылеобразные примеси в воздухе определяются по концентрации пыли в объеме воздуха весовым методом,а форма, дисперсность, число пылинок в 1куб.см воздуха –счётным методом.Весовой метод – наиболее простой, надежный и распространённый способ определения концентрации пыли. Пробы отбираются прокачиванием воздуха электроаспиратором через специальные аналитические аэрозольные фильтры АФА-В-18 и АФА-В-10 ("В" означает весовой, а 18 и 10 – величина фильтрующей поверхности в см²). Организация контроля воздушной среды, прежде всего, связана с классом а опасности ВВ: для 1-го класса опасности вводится непрерывный контроль, а периодический – для остальных классов опасности.

• Защита... Средства... Наиболее радикальной мерой борьбы с отравлениями является создание таких условий труда, при которых исключается или сводится к минимуму контакт работающих с вредными веществами. Этого можно достичь посредством замены ручных процессов автоматизированными и заменой вредных веществ на менее вредные или безвредные. Большая роль в этом отводится разработке и организации правильной вентиляции. Наиболее эффективна местная вытяжная вентиляция от места образования вредности. Общеобменная вентиляция должна в этом случае рассчитываться на разбавление вредности не удалённой местной вентиляцией до безопасного уровня. При наличии нескольких ВВв воздухе, объём подаваемого воздуха определяется по каждому индивидуальному веществу и принимается его наибольшая величина. При работе с особо опасными веществами, например пылью свинца, радиоактивными веществами, необходимо устройство в бытовых помещениях санпропускников с обязательной очисткой спецодежды и другими устройствами. Применением комплекса технических мероприятий не всегда удаётся обеспечить заданные условия по ПДК. В этих условиях необходимо использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ) работающих, которыми они должны обязательно обеспечиваться. Общие требования к средствам СИЗ содержатся, например, в ГОСТ 12.4.0011-87. Нормальное состояние микроклиматических параметров и воздуха производственной помещений можно поддерживать нормально работающими системами отопления и вентиляции. Для нормализации воздуха производственных помещений, как правило, используется вентиляция. По санитарным нормам, например СН 245-71, вентиляционные системы должны обеспечивать следующие условия: 1) при объеме помещения менее 20 м³ на одного работающего должна быть предусмотрена вентиляция, обеспечивающая подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м³/ч на каждого работающего; 2)если объем помещения на одного работающего от 20 до 40 м³, то подача наружного воздуха должна быть не менее 20 м³ на каждого работающего; 3) при объеме помещения более 40 м³ на одного работающего, при наличии окон и фонарей и при отсутствии выделений ядовитых веществ, допускается предусматривать периодически действующую естественную вентиляцию помещений через окна и двери; 4) в производственных помещениях без окон и фонарей подача наружного воздуха на одного работающего должна быть не менее 40 м³/ч при условии соблюдения норм метеорологичес­ких условий и предельно допустимых концентраций ядовитых газов, паров и пыли. При расстоянии между местами выхода загрязнённого воздуха и забором свежего 20 м и более, отверстия забора и выхлопа можно устраивать на одном уровне; если менее 20 м – отверстие для забора должно быть ниже отверстия для выхлопа. Расчет механической вентиляции сводится к решению следующих двух важных задач: 1. Определению необходимого количества воздуха. 2. Аэродинамическому расчету вентиляционной сети, в результате которого находится необходимый напор вентилятора для подачи расчетного количества воздуха и диаметры воздуховодов. Для общеобменной вентиляции при определении необходимого количества воздуха руководствуются следующими условиями. При отсутствии газообразных выделений в производственных помещениях с объемом пространства на каждого работающего менее 20 м³, воздухообмен должен составлять не менее 30 м³/ч, а в помещениях, имеющих объём пространства от 20 до 40 м³ на работающего, – не менее 20 м³/ч. В помещениях с объемом пространства на одного работающего более 40 м^З, при наличии естественной вентиляции, воздухообмен не рассчитывается. В тех случаях, когда естественная вентиляция отсутствует, расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м^З/ч. Для предупреждения загрязнения пылью воздушной среды в производственных помещениях и защиты от вредного воздействия необходимо проведение следующего комплекса мероприятий. 1. Максимальная механизация и автоматизация производственных процессов, что позволяет исключить полностью или свести к минимуму количество рабочих, находящихся в зонах интенсивного пылевыделения. 2. Применение герметичного оборудования, герметичных устройств для транспортирования пылящих материалов. Например, использование установок пневматического транспорта всасывающего типа позволяет решать транспортные и санитарно-гигиенические задачи, так как полностью исключает пылевыделения в воздушную среду помещений. Аналогичные задачи решаются также и с помощью гидротранспорта. 3. Использование увлажненных сыпучих материалов. Наиболее часто применяется орошение рабочей зоны с помощью форсунок тонкого распыления воды. 4.Применение эффективных аспирационных установок. На заводах по производству строительных конструкций такие установки позволяют удалять отходы пыли, образующиеся при механической обработке газобетона, древесины, пластмасс и других хрупких материалов. Аспирационные установки успешно применяют при процессах размола, транспортирования, дозирования и смешения строительных материалов, при процессах сварки, пайки, резки изделий и др. 5. Тщательная и систематическая уборка пыли помещений с помощью вакуумных установок (передвижных или стационарных). Наибольший гигиенический эффект позволяют получить ста­ционарные установки, которые при высоком разрежении в сетях обеспечивают качественную пылеуборку на значительных производственных площадях. 6. Очистка от пыли воздуха при его подаче в помещения и выбросе в атмосферу. При этом выбрасываемый вентиляционный воздух целесообразно отводить в верхние слои атмосферы, чтобы обеспечить его хорошее рассеяние и тем самым ослабить вредное воздействие на окру­жающую среду. 7. Применение в качестве индивидуальных средств защиты от пыли респираторов (лепестковых, шланговых и др.), очков и спецодежды. Для очистки воздуха от пыли применяют пылеуловители и фильтры. К фильтрам относятся устройства, в которых отделение пылевых частиц от воздуха производится путем фильтрации через пористые материалы. Аппараты, основанные на иных принципах отделения пыли, принято называть пылеуловителями. В зависимости от природы сил, действующих на взвешенные в воздухе пылевые частицы, для их отделения от воздушного потока, используют следующие типы пылеулавливающих аппаратов: а) сухие механические пылеуловители (взвешенные частицы отделяются от газа при помощи внешней механической силы); б) мокрые пылеуловители (взвешенные частицы отделяются от газа путём промывки его жидкостью, захватывающей эти частицы); в) электрические пылеуловители (частицы пыли отделяются от газового потока под действием электрических сил); г) фильтры (пористые перегородки или слои материала, задерживающие пылевые частицы при пропускании через них запыленного воздуха); д) комбинированные пылеуловители (используются одновременно различные принципы очистки). По функциональному назначению улавливающее пыль оборудование подразделяют на два вида: 1) для очистки приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования; 2) для очистки воздуха и газов, выбрасываемых в атмосферу системами промышленной вентиляции.

Шум

• Определения... Характеристики... Звук (шум) – это механические колебания упругой среды, воспринимаемые ухом. Звуки подразделяются на музыкальные или тональные и шумы различной частоты и силы. Шум, как гигиеническое понятие, представляет собой всякий вызывающий раздражение звук. Одна из основных характеристик колебательного движения – его изменения во времени. Время, в течение которого колеблющееся тело совершает одно полное колебание, называется периодом колебания (Т) и измеряется в секундах. Период колебания связан обратным соотношением с его частотой: Т=f^-1. Частота колебания – число полных колебаний, совершенных в течение одной секунды. Единица измерения частоты – герц (Гц) – равна одному колебанию в секунду. Для характеристики звука существенное значение имеет измерение колебательной скорости частиц, т.е. определение мгновенного значения скорости колебательного движения среды при распространении в ней звуковой волны (м/с). Расстояние, на которое в течение одной секунды может распространяться волновой процесс, называется скоростью звука. В воздухе при температуре 20 ^ºС и нормальном атмосферном давлении она равна 343 м/с, а при 0 ºС - 332 м/с. При повышении температуры скорость увеличивается примерно на 0,71 м/с на каждый градус. Расстояние между двумя соседними сгущениями или разрешениями в звуковой волне характеризует длину волны (λ), которая измеряется в метрах. Длина волны связана с частотой (f) и скоростью (с) звука соотношением λ=с/f. На одно полное колебание требуется время Т, которое называется периодом колебания, и тогда длина волны будет определяться соотношением λ=cТ. Это соотношение является основным в теории волн. Сила звука – количество звуковой энергии, переносимой через единицу площади (м²), расположенную перпендикулярно направлению распространения звуковой волны (I, Вт/м²). Распространение звуковых волн сопровождается переносом их энергии в пространстве. Сила различных звуков, встречающихся в природе, меняется в исключительно широких пределах. Едва слышимый звук при 1000 Гц имеет звуковое давление 2∙10^-5 Па (порог слышимости), интенсивность звука соответственно – 10^-12вт/м². Очень сильные звуки вызывают болезненные ощущения, звуковое давление при этом составляет более 20 Па, а интенсивность – 10² вт/м². Частота звука обычно представляет больший интерес, чем длина волны, поскольку высота звука определяется в основном частотой при изменяющейся длине волны. Частотный состав шума характеризует его спектр, т.е. совокупность входящих в него частот. По спектру устанавливается степень распределения звуковой энергии шума. На величину порога слышимости частота оказывает наибольшее влияние: оно меньше для частот от 2000 до 3000 Гц, т.е. ухо наиболее чувствительно в этой области. В обе стороны от этой области порог слышимости быстро растёт. Для оценки силы звука, как правило, применяется логарифмический масштаб, поскольку в области слышимых звуков приходится сравнивать интенсивности, отличающиеся друг от друга более чем в 10¹³ раз, и линейный масштаб был бы очень громоздок. Единица для измерения уровня силы звука названа в честь изобретателя телефона А. Г. Белла – бел.

Ухо нечувствительно к малым изменениям силы звука. Если для измерения уровня силы звука ввести единицу, в 10 раз меньше, чем бел, то при таком выборе едва заметный прирост будет соответствовать примерно одной единице. Одна десятая бела называется децибел (дБ). Для уровня силы звука в децибелах имеем выражение L = 10×lgI/I_0. Громкость – субъективное качество звука, характеризующее тот элемент слухового восприятия, который изменяется в тесном соответствии с изменением силы звука. Для описания силы ощущения и громкости можно использовать скорректированный закон Вебера-Фехнера. Разложение шума на составляющие его тона (звуки с одной частотой) с определением их интенсивностей называют спектральным анализом, а графическое изображение частотного спектра шума – спектром (спектрограммой). Для получения спектрограмм шумов производят измерение уровня звукового давления на различных частотах с помощью шумомера и анализатора спектра. По результатам измерений на стандартных среднегеометрических частотах 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц (октавный диапазон) строят спектр шума. Имея соответствующее оборудование можно непосредственно на рабочем месте произвести такие измерения и оценить действие шума на организм работающего. Производственный шум является следствием неуравновешенности различных элементов, которые возникают в машинах, оборудовании и различных технологических процессах. Ухо человека выполняет трудную задачу: самый громкий звук, воспринимаемый им, в 10 триллионов (10¹³) раз сильнее самого тихого; ухо анализирует звуки, различающиеся по частоте почти в 1000 раз.

• Слух... На первый взгляд все кажется совершенно ясным: уши – это орган восприятия звуков. Но устройство их столь тонко и сложно и действуют они сообща с такой точностью, достойной вычислительной машины, что до сих пор наука еще не до конца проникла в их тайну. Уши воспринимают звук и разлагают его на компоненты, действуя одновременно и как узкополосные анализаторы, и как анализаторы дискретных частот. Уши осуществляют также обратную связь, позволяя человеку управлять своей речью; с их помощью мы определяем направление и расстояние до источника звука; из громкого неупорядоченного шума уши могут выделить регулярные звуки, что делает возможным разбор речи, заглушаемой шумом. В ушах также находятся и органы равновесия. Воздействие шума на организм может проявиться как в виде специфического поражения органа слуха (тугоухости, глухоты), так и нарушениях многих органов и систем. Самая распространенная и серьезная причина тугоухости, вызванной шумом, – это воздействие высоких уровней шума на рабочих местах, будь то кабина дизельного грузовика, литейный завод или другие самые различные предприятия – от типографии до фабрики синтетических материалов. В человеческом ухе есть два защитных устройства: одно из них – ушной рефлекс. К несчастью, он срабатывает в течение примерно 10 миллисекунд, а за это время импульсный шум уже может вызвать травму. При этом наукой установлено, что интенсивность звукового давления в 185 дБ вызывает разрыв барабанной перепонки, 194 дБ – повреждение лёгких, 134 дБ – оглушение, а 128 дБ ­– умеренное негодование общества. Помимо действия шума на орган слуха, установлено его повреждающее влияние на многие органы и системы организма и, в первую очередь, на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой наступают раньше, чем диагности­руется нарушение слуховой чувствительности. Это проявляется в виде астенических реакций, синдрома вегетативной дисфункции, астеновегетативного синдрома с характерными для него симптомами: раздражительностью, ослаблением памяти, апа­тией, подавленным настроением, изменением кожной чувствительности, и т.д. Замедляется скорость психических реакций, наступает расстройство сна и т.д. При умственной деятельности на фоне шума происходит снижение темпа работы, ее качества и производительности. У лиц, подвергавшихся действию шума, отмечаются изменения секреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта, сдвиги в обменных процессах (нарушения основного, витаминного, углеводного, белкового, жирового, соленого обменов). Для рабочих шумовых профессий характерно нарушение функционального состояния сердечно-сосудистой системы (брадикардия, гипертоническое, реже гипотоническое состояние, повышение тонуса периферических сосудов, изменения на ЭКГ и пр.). Наличие симптомокомплекса, который заключается в сочетании профессиональной тугоухости (неврит слухового нерва) с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечно-сосудистой и других систем у лиц, работающих в условиях шума, дает веские основания рассматривать эти нарушения в состоянии здоровья как профессиональное заболевание организма в целом – шумовую болезнь. Однако официально профессиональным заболеванием, обусловленным действием производственного шума, пока признается только поражение органа слуха (неврит слухового нерва).

• Нормирование... Основой нормирования шума является ограничение звуковой энергии, воздействующей на человека в течение рабочей смены, значениями, безопасными для его здоровья и работоспособности. Нормирование учитывает различие биологической опасности шума в зависимости от спектрального состава и временных характеристик и производится в соответствии с ГОСТ12.1.003-83. По характеру спектра шумы подразделяются на: широкополосные, с излучением звуковой энергии непрерывным спектром шириной более одной октавы; тональные, с излучением звуковой энергии в отдельных тонах. Нормирование осуществляется двумя методами: 1) по предельному спектру шума; 2) по уровню звука (дБА), измеренного при включении корректировочной частотной характеристики "А" шумомера. Современные приборы для измерения параметров шума не позволяют пока определять непосредственно интенсивность звука и основаны на принципе характеристики энергетического состояния звукового поля в определенной точке по величине звукового давления (дБ). Для измерения шума используются шумомеры и частотные анализаторы с постоянной относительной шириной полосы пропускания. Анализаторами могут служить октавные, полуоктавные и третьоктавные или узкополосные фильтры. На производстве шум измеряется в основном на рабочих местах, а также непосредственно у узлов машины (при ее установке, периодически во время работы, после модернизации и т.д.). Под рабочим местом подразумевается зона звукового поля на расстоянии 0,5 м от источника, на высоте 1,5 м от пола. Для определения шумового фона цеха рекомендуется измерение шума через каждые 20 м по продольной оси цеха на расстоянии приблизительно 0,33 м от поперечных стен. Для цехов с групповым размещением однотипного оборудования шум измеряется на рабочем месте в центре каждой группы. В случае смешанного размещения разнотипного оборудования шумовая характеристика снимается не менее чем на трех рабочих местах для каждого типа оборудования. В производственных помещениях, не имеющих собственных источников шума (в кабинах наблюдения и дистанционного управления и т.п.), но в которые может проникать внешний шум, измерения его параметров проводятся при закрытых окнах и выключенной механической вентиляции в трех точках, удаленных не менее чем на 2 м от ограждающих конструкций, а для кабин и помещений малого размера – в центре кабин или помещений.

• Шум... Защита... Генерирование шума в производственных условиях, как правило, обусловлено множеством причин, что создает определённую трудность в борьбе с ним и обычно требует одновременного применения комплекса мероприятий. Проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются: 1) устранение причины шума или существенное его ослабление в самом источнике образования в процессе проектирования технологических процессов и конструирования оборудования; 2) изоляция источника шума (вибраций) от окружающей среды средствами звуко- и виброизоляции и звуко- и вибропоглощения; 3) уменьшение плотности звуковой энергии помещений, отраженной от стен и перекрытий; 4) рациональная планировка помещений и цехов; 5) применение средств индивидуальной защиты от шума; 6) рационализация режима труда в условиях шума; 7) профилактические мероприятия медицинского характера.

• Глушители... Для снижения шума аэродинамического происхождения на пути его распространения в воздухо- и газопроводах, а также на путях всасывания и выхлопа применяют специальные акустические устройства – глушители. По принципу снижения звуковой энергии глушители шума подразделяют на абсорбционные, реактивные и комбинированные. В абсорбционных глушителях ослабление шума достигается за счет поглощения звуковой энергии в порах волокнистых материалов, которыми облицовываются внутренние поверхности, контактирующие с потоком воздуха или газа. Потери звуковой энергии обусловлены подбором материала для звукопоглотителей, обладающего высоким внутренним трением, в которых звуковая энергия превращается в тепловую в результате трения воздуха о стенки. Снижение уровня шума абсорбционными глушителями колеблется в пределах 5-15 дБ.

В реактивных глушителях ослабление шума достигается на определенных частотах путем отражения звуковой энергии к источнику или искусственным повышением трения в воздухе в каналах глушителя. Конструктивно глушители представляют собой сочетание более узких каналов и расширительных камер, воздух в которых рассматривается как акустическая масса определенной упругости. Реактивные глушители обеспечивают снижение шума на 25-30 дБ, но при этом происходит некоторое снижение мощности машины (компрессора, двигателя внутреннего сгорания). Следует отметить, что деление глушителей на абсорбционные и реактивные является до некоторой степени условным, поскольку в реактивных глушителях почти всегда имеются как абсорбционные, так и реактивные потери звуковой энергии. Это обстоятельство учитывается при конструировании комбинированных глушителей, в которых расширительные камеры имеют звукопоглощающие облицовки.

• Защита... Индивидуальная... Существует четыре разновидности ушных протекторов: два типа протекторов, вставляемых в ухо, и два ­наружных. Первый тип вставляемого протектора – это тампон или заглушка-пробка из мягкого материала, предназначенная для разового употребления. Другой тип вставляемого ушного протектора – заранее сформованная пластмассовая заглушка-пробка для уха. Такие заглушки изготовляют разных размеров, так как важно добиться плотного прилегания заглушки. Необходимо также регулярно стерилизовать протектор. Наружные ушные протекторы или наушники, в некоторых отношениях предпочтительнее, чем заглушки. Легче следить за тем, что их действительно носят; гигиенический вопрос здесь также стоит менее остро.

Вибрация

• Понятия … Одним из существенных факторов опасного и вредного влияния на человека является вибрация. С физической точки зрения вибрация – это механические колебания упругих тел, проявляющиеся в перемещении их центра тяжести или оси симметрии в пространстве, а также в периодическом изменении ими формы, которую они имели в статическом состоянии. Причиной возникновения вибрации являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. В одних случаях их источником являются возвратно-поступательные движущиеся системы, в других – неуравновешенные вращающиеся массы. Вибрация характеризуется частотой (Гц), амплитудой вибрации (мм), амплитудой виброскорости (мм/с). Виброскорость находится в прямой зависимости от частоты колебаний и амплитуды смещения V=2×π×f×A=ω×A, где V – скорость колебаний, мм/с;

f – частота колебаний, Гц; A – амплитуда смещения при гармоническом колебательном движении, т.е. величина наибольшего отклонения от положения равновесия, мм; ω – круговая частота, т.е. число полных колебаний, совершаемых за время, равное 2πf, 1/С. По аналогии с шумом важной характеристикой вибрации является ее уровень L, измеряемый в децибелах, который определяется по формуле L = 2 × lgv / 5×10^–8, где v – среднеквадратичная скорость, м/с; 10^-8 – пороговая виброскорость, м/с.

Воздействие вибраций на человека определяется их амплитудой и частотой.

Нормируемыми параметрами вибрации являются: 1. Амплитуда вибросмещения при одночастотных гармонических или полигармонических (когда в пределах каждой октавной полосы находится не более одной гармонической составляющей) колебаниях рабочего места. 2. Среднеквадратичная (эффективная) виброскорость, если в пределы одной октавы попадает более одной гармонической составляющей или вибрации имеют сплошной спектр. Допустимые параметры общей вибрации на рабочих местах дополняются поправкой на продолжительность воздействия в течение рабочего дня.

• Влияние … Вместе с развитием техники возникла проблема влияния вибрации на организм человека, так как при длительном и интенсивном воздействии вибрации может возникнуть так называемая вибрационная болезнь с характерной полиморфной (многообразной) клинической картиной. Клиника и характер течения вибрационной болезни определяются основными физическими параметрами вибрации, суммарным временем ее воздействия, местом и площадью соприкосновения с вибрирующим источником, а также сопутствующими гигиеническими факторами (шумом, физическим напряжением, микроклиматом). Вибрационная болезнь относится к группе заболеваний, где восстановление нарушенных функций протекает медленно, от нескольких месяцев до нескольких лет, и возможно лишь на ранней стадии. Общепринято деление воздействующей на человека вибрации на общую и местную. Общая вибрация вызывает колебание всего тела. Под местной вибрацией понимают приложение колебаний к ограниченному участку тела, например к рукам, при работе с ручным механизированным инструментом. Наиболее опасны вибрации в диапазоне собственных колебаний всего человеческого тела (3-6 Гц). Колебания в диапазоне 6-11 Гц вызывают резонансные колебания отдельных частей тела: головы – 20-30 Гц, глазного яблока – 60-90 Гц. При колебаниях в диапазоне 10-100Гц происходят функциональные расстройства ряда внутренних органов и ухудшение зрения. Уровни предельно допустимых вибраций для операторов технологического оборудования представлены в СН 245–71, а самоходных машин – СН1102–73 и ГОСТ 12.1.012–78 “Вибрация. Общие требования безопасности». Длительное воздействие вибрации вызывает поражение: а) центральной нервной системы; б) сердечно-сосудистой системы; в) опорно-двигательного аппарата; г) слухового и вестибулярного анализаторов; д) функций эндокринной системы и может привести к развитию профессионального заболевания со стойким снижением трудоспособности.

Изменения, вызываемые вибрацией, подчиняются энергетической закономерности, и адекватным параметром для оценки воздействия вибрации является мощность колебаний, пропорциональная среднеквадратичной колебательной скорости и сопротивлению структур тела колебательному движению. Наиболее сильное влияние оказывает вибрация на центральную нервную систему от чего: а) снижается возбудимость коры головного мозга и замедляются условные и безусловные рефлексы; б) ослабляется память, снижается скорость восприятия информации, снижается внимание и увеличивается число ошибок; в) увеличивается время зрительной и двигательной реакций и нарушается координация движений; повышается артериальное давление, вызывающее эмоциональную неустойчивость; г) расстраивается периферическая сосудистая система, увеличивается спазм сосудов. Снижается также острота осязания, зрения и слуха. Вибрационные воздействия сопровождаются определенными изменениями функционального состояния щитовидной железы, причем характер этих изменений согласуется со временем действия вибрации. Вначале происходит повышение активности клеток, а при длительном воздействии – истощение. Действие вибрации проявляется и на органах воспроизводства – возникает бесплодие и снижение функции воспроизводства.

• Нормирование … Вибрация нормируется рядом ГОСТов, основными из которых является, например, ГОСТ 12.1.012–78 «Вибрация. Основные требования безопасности». Гигиеническую оценку вибрации, воздействующей на человека в производственных условиях, производят при помощи специального анализа, интегральной оценки по частоте нормируемого параметра и дозы вибрации. Нормируемыми параметрами при спектральном анализе являются средние квадратические значения виброскорости (или их логарифмические уровни относительно пороговой виброскорости 5·10^-8м/с) или виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации – в октавных или третьеоктавных полосах частот. При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение контролируемого параметра (виброскорости или виброускорения), вычисляемое по формуле U =(å U_i² × K_i² ) ^0,5, где U – среднее квадратическое значение контролируемого параметра в i-й частотной полосе; K – весовой коэффициент, зависящий от вида параметра, частоты и полосы фильтрации, находящийся в пределах 0,1-1,0. При оценке дозы вибрации нормированным параметром является эквивалентное корректированное значение U,вычисленное по формуле U_экв =[(å U_t² ( t ) dt )/ t ] ^0,5, где U_t – мгновенное корректированное значение параметра вибрации в момент времени t; t– время воздействия вибрации за рабочую смену (8 часов). ГОСТ 17770–78 определяет нормы вибраций для ручных машин. Общий подход к нормированию вибраций – ограничение колебательной скорости или виброскорости. По ГОСТ 12.1.012–78 установлены виды вибрации по способу передачи на человека: общая, которая передаётся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека; локальная, которая передаётся через руки человека. Общую вибрацию по источнику ее возникновения подразделяют на три категории: 1) транспортная вибрация, воздействующая на оператора подвижной машины; 2) транспортно-технологическая вибрация, воздействующую на оператора с ограниченным перемещением; 3) технологическая вибрация, воздействующую на оператора стационарной машины или передающаяся на рабочее место от соседних источников вибрации. Для видов вибрации, не нашедших отражение в ГОСТ 12.1.012–78 (например, при совместном действии локальной и общей вибрации, шума и вибрации и др.), допустимые величины уровня вибраций должны быть приведены в стандартных или технических условиях на конкретные виды оборудования. ГОСТ 17770–72 «Машины ручные. Допустимые уровни вибрации», устанавливает допустимые логарифмические уровни среднеквадратичной скорости вибрации в октавных полосах частот для основных типов ручных машин. Он охватывает машины ударного, ударно-поворотного, ударно-вращательного действия, предназначенные для разрушения горных пород (отбойные молотки, горные сверла, перфораторы). Наряду с этим также машины ударного, ударно-поворотного, ударно-вращательного действия для промышленности и строительства (шлифовальные машины, рубильные молотки, клепальные молотки, электрические перфораторы, сверлильные машины и др.). Имеются стандарты на методы измерения вибрационных параметров ручных машин и на средства вибрационных испытаний отдельных типов машин: ГОСТ 16519–78 «Методы измерения вибрационных параметров»; ГОСТ 16844–80 «Средства испытаний пневматических электрических молотков. Технические требования». Методы измерения вибрации на рабочих местах, установлены ГОСТ 12.1.043–84.

• Защита … Борьба с вибрацией должна начинаться на стадии конструирования машин и проектирования технологических процессов. При конструировании машин и агрегатов необходимо изыскивать конструктивные решения для безударного взаимодействия деталей и плавного обтекания их воздушными потоками. Для снижения уровня вибраций редукторов целесообразно применять шестерни со специальными видами зацеплений – глобоидными, шевронными, двушевронными вместо обычных шестерен с прямым зубом. Большое значение при этом имеет повышение класса точности обработки и уменьшение шероховатости поверхности шестерен. Особое значение следует придавать выбору рабочих режимов механизмов. Указанные зависимости наблюдались также в других машинах и агрегатах, в частности в подшипниковых узлах металлорежущих станков. Для снижения уровня вибраций шпиндельных узлов вместо подшипников качения желательно использовать подшипники скольжения. Причиной низкочастотных вибраций насосов, компрессоров, двигателей является неуравновешенность вращающихся элементов. Устранение неуравновешенности вращающихся масс достигается балансировкой в соответствии с ГОСТ 22061–76. Для ослабления вибраций существенное значение имеет исключение резонансных режимов работы, т.е. отстройки собственных частот агрегата и его отдельных узлов и деталей от частоты вынуждающей силы. Собственные частоты отдельных конструктивных элементов определяют либо расчетным путем, либо экспериментально на специальных стендах. Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняют либо изменением характеристик системы (массы или жесткости), либо установлением нового рабочего режима.Одним из эффективных методов уменьшения вибрации является вибродемпфирование, которое заключается в превращении энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в тепловую энергию. Это достигается, например, за счет применения материалов с большим внутренним трением или нанесением на вибрирующие поверхности упруго-вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение. Следующим эффективным методом борьбы с вибрацией служит виброизоляция. Виброизоляция (в том числе стен, полов, потолков, механизмов и т.д.) – это способность препятствовать распространению по ним волны колебательной энергии. Для виброизоляции машины (механизма) необходимо установить ее на виброизоляторы, а такжевиброизолировать подходящие к ней коммуникации. Применяют одно-, двух-, а иногда и трехзвенную схемы виброизоляции.

Одним из способов эффективного подавления вибрации является так называемое динамическое гашение. Принцип динамического гашения вибрации состоит в присоединении к объекту виброзащиты дополнительных устройств с целью изменения его вибрационного состояния в основном без перевода колебательной энергии в тепловую. Динамические виброгасители представляют собой дополнительную колебательную систему с массой т и жесткостью g, собственная частота которой f₀ настроена на основную частоту f колебаний данного агрегата, имеющего массу Mи жесткость G.

При реализации динамических виброгасителей противодействие колебаниям механизма осуществляется за счет реакций, передаваемых на него присоединенными виброгасителями, масса которых составляет 5-20 % приведенной массы исходной системы. Наряду с общими средствами, в промышленности широко используются достаточно эффективные и дешевые средства индивидуальной защиты. Эти средства защиты от вибрации можно разделить на средства защиты отдельных органов и всего организма человека в целом. В нормативных документах, например, ГОСТ 12.4.002–74, на средства индивидуальной защиты при работе с ручным инструментом, в котором изложены общие технические требования к ним. К средствам индивидуальной защиты относятся рукавицы, перчатки, виброзащитные прокладки и пластины, которые снабжены креплениями на руке. Для профилактики вибрационной болезни работникам рекомендуется специальный режим труда.

Электрический ток

• Ток … Опасность … Действие … Электрические травмы составляют около 1% травматизма в промышленности, но 20-40% из них – со смертельным исходом. При этом до 80% смертельных травм приходится на установки до 1000В, поскольку с ними человек чаще имеет соприкосновение. Опасность поражения человека электрическим током во многом определяется отсутствием специализированных рецепторов, способных воспринимать действие электрического тока. Электрический ток генерируется каждой клеткой возбудимой ткани организма при её активности и является нормальным биофизическим процессом. Приложение внешней разности потенциалов к биологическим тканям, являющимся хорошим проводником электрического тока (второго рода), вызывает физиологический эффект – специфическую для разных тканей организма реакцию. При интенсивных токах (выше пороговых) эта биологическая реакция для мышечной ткани проявляется в виде сокращения, для железистой - в виде секреторной деятельности, для нервной ткани – в генерации биопотенциалов, вызывающих возбуждение или торможение различных морфофизиологических систем организма: сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, мочеполовой и др. Вместе с тем, проходя через организм человека, электрический ток может произвести термическое действие, которое проявляется в нагреве до высоких температур, ожогах различных тканей и электролитическое разложение неорганических и органических компонентов организма. Степень поражения электрическим током зависит от ряда причин, к которым следует в первую очередь отнести следующие: 1) величину электрического тока, проходящего через тело человека, и время его прохождения; 2) путь прохождения тока в теле человека; 3) медико-биологические особенности пострадавшего; 4) условия внешней среды. Человек начинает ощущать прохождение через него электрического тока величиной 0,6-1,5мА (переменного тока промышленной частоты). Биологические ткани являются хорошим проводником электрического тока. Проводимость тела человека (его электрическое сопротивление) является переменной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов. Ткани содержат значительное количество воды (кость – 22%, жир – 30%, мышцы –70%, внутренние органы – 71-88%, печень, мозг – 76-86%, кровь – 92%, секреты - желудочный сак, молоко, пот – 90-99%), и растворённые в ней соли образуют электролиты, которые переносят электрические заряды в виде ионов, заряженных атомов и молекул. В зависимости от последствий, электроудары разделяют на четырегруппы: 1 – судорожное сокращение мышц без потери сознания; 2 – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохраняющимся дыханием и работой сердца; 3 – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого); 4 – состояние клинической смерти.

Основным фактором, обусловливающим ту или иную степень поражения человека, является сила тока. Для характеристики воздействия электрического тока на человека установлены три критерия: ощутимый пороговый ток –наименьшее значение силы электрического тока, вызывающего при прохождении через организм человека ощутимые раздражения. Неотпускающий пороговый ток – наименьшее значение силы электрического тока, вызывающего судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. П ороговый фибрилляционный ток – наименьшее значение электрического тока, вызывающего при прохождении через тело человека фибрилляцию сердца. Фибрилляцией называются хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы, полностью нарушающие ее работу как насоса.

Некоторые заболевания человека (болезни кожи, сердечно-сосудистой системы, легких, нервные болезни) делают его более восприимчивым к электрическому току. Для исключения влияния окружающей среды, помещения для электроустановок должны соответствовать по назначению классу согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) и условиям труда, например, по ГОСТ 12.1.013-78. На тяжесть поражения человека электрическим током существенное влияние оказывает физическое состояние человека. Известно так же, что степень поражения человека зависит от продолжительности протекания тока. Например, для переменного тока частотой 50Гц, предельно допустимый ток, при продолжительности воздействия 0,1с, составляет 500 мА, а при воздействии в течение 1с – уже 50 мА (ГОСТ 12.1.038-82).

Существенное значение имеет путь тока через тело человека. Наибольшая опасность возникает при прохождении тока через жизненно важные органы: сердце, легкие, мозг. Также степень поражения зависит от рода и частоты тока, как это показано в табл.3. Наиболее опасным считается переменный ток частотой от 20 до 1000 Гц. Переменный ток опаснее постоянного только для напряжений до 250-300 В, при большем напряжении опаснее становится постоянный ток. При проектировании средств защиты людей от поражения электрическим током необходимо знать допустимые значения напряжения прикосновения и значение тока, протекающего через тело человека. По ГОСТ 12.1.009-76 напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает значения предельно допустимых уровней напряжения прикосновения для путей тока от одной руки к другой и от руки к ногам. В ГОСТ 12.1.038-82 приведены также предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов при аварийных режимах производственных электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной или изолированной нейтрально и выше 1000 В с изолированной нейтралью.

Необходимо особо отметить воздействие электрического поля в районах прохождения ЛЭП. Это районы расположения дач, гаражей, остановок транспорта и даже жилых домов. Напряженность электри­ческого поля в 30 м от ЛЭП-500 достигает 14 кВ/м, что в З,5 раза превышает допустимый для человека уровень. Около опор, дающих экранирующий эффект, напряженность снижается в 5 раз. В настоящее время непонятным до конца остается воздействие на человека магнитной составляющей электротока промышленной частоты, которое раньше просто не учитывалось. Однако, по мнению ученых, оно самое опасное. Мы проживаем в условиях воздействия магнитных полей, создаваемых бытовыми приборами и особенно раз­нообразным электротехническим оборудованием зданий: кабельны­ми линиями, подводящими электричество к квартирам, системами элек­троснабжения лифтов и т.д. Воздействие на человека даже относительно слабых магнитных полей способно приводить к изменениям в выработке гормона мела­нина шишковидной железы головного мозга. Это, в свою очередь, способствует развитию молекулярных изменений - в тканях, которые могут стать причиной дегенеративных расстройств, таких как ишеми­ческая болезнь, болезнь Паркинсона и Альцгеймера. У детей оно яв­ляется причиной 20 % случаев заболевание лейкозом, роста опухолей, воздействует на иммунную систему. Причем влияние оказывает не толь­ко величина магнитного поля, но и его конфигурация.

• Классификация … Совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования, предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения, преобразования ее в другой вид энергии вместе с сооружениями и помещениями, называется электроустановками. Основные требования к устройству электроустановок изложены в действующих "Правилах устройства электроустановок" (ПЭУ). С точки зрения мер, применяемых для обеспечения электробезопасности, электроустановки разделяются на электроустановки: напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью; напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью; напряжением выше 1000 В в сетях с заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю); напряжением выше 1000 В в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю). Заземленной нейтралью называется нейтраль генератора или трансформатора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление. Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные устройства, имеющие большое сопротивление. В зависимости от условий, повышающих или понижающих опасность поражения человека электрическим током и создания соответствующих условий безопасности в помещениях, они, согласно ПУЭ, разделяются по ожидаемой угрозе на три категории:

1. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность: сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%), высокой температуры (температура воздуха длительно превышает 35ºС); токопроводящей пыли (угольной, металлической и т.п.); токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.п.), возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлическим элементам технологического оборудования или металлоконструкциям здания и металлическим корпусам электрооборудования. 2. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием высокой относительной влажности воздуха (близкой к 100%) или химически активной среды, разрушающей изоляцию электрооборудования, или одновременным наличием двух или более условий, соответствующих помещениям с повышенной опасностью. 3. Помещения с повышенной опасностью, в которых отсутствуют все указанные в двух предыдущих категориях условия. По степени опасности электроустановки вне помещений приравнивают к электроустановкам, эксплуатирующимся в особо опасных помещениях.

• Анализ … Прикосновение … Изоляция … Поражение человека электрическим током и электрической дугой может произойти в следующих случаях: а) при однофазном (однополюсном) прикосновении неизолированного от земли человека к неизолированным токоведущим частям электроустановки, находящейся под напряжением; б) при одновременном соприкосновении человека с двумя неизолированными частями (фазами, частями) электроустановок, находящихся под напряжением; в) при приближении человека, неизолированного от земли, на опасное расстояние к токоведущим, незащищенным изоляцией частям электроустановок, находящихся под напряжением; г) при прикосновении человека, неизолированного от земли, к нетоковедущим металлическим частям электроустановок, оказавшихся под напряжением из­-за замыкания на корпус; д) при соприкосновении человека с двумя точками земли (шаговое напряжение), находящимся под разными потенциалами в поле растекания тока. Полем растекания тока называется область грунта, лежащая вблизи заземлителя, где потенциалы не равны нулю. Шаговое напряжение – это напряжение, под которым могут оказаться ноги человека, стоящего на земле близ заземлителя электроустановки. Оно должно быть не более 40 В при расстоянии между ногами 80 см. Поражение также может произойти при: а) действии атмосферного электричества во время разряда молнии; б) из-за действия электрической дуги; в) при освобождении другого человека, находящегося под напряжением.

Общие выводы по электробезопасности установок:

1. Прикосновение к заземленной части установки, оказавшейся под напря-

жением по отношению к земле вследствие пробоя изоляции на корпус установки, представляет меньшую опасность, чем непосредственное прикосновение к токоведущим частям. 2. Прикосновение к незаземленной части установки, оказавшейся под напряжением вследствие пробоя изоля- ции, равносильно непосредственному прикосновению к токоведущим частям. 3. В сети с заземленной нейтралью, однополюсное прикосновение к токоведущей части представляет собой однополюсное замыкание, поэтому ток больший, чем в сети с изолированной нейтралью. 4. В сети с изолированной нейтралью и имеющей относительно малое сопротивление изоляции фазы, при прикосновении к другой фазе получается двухполюсное замыкание и так может оказаться больше, чем в сети с заземленной нейтралью. 5. В сети с изолированной нейтралью и малой емкостью проводов по отношению к земле (мало разветвленная сеть) при наличии постоянного контроля изоляции фазных проводов относительно земли, вероятность поражения током при непосредственном касании токоведущих частей значительно меньше, чем в сети с заземленной нейтралью. 6. Путем поддержания сопротивления изоляции на достаточно высоком уровне, можно прикосновение к одной фазе в сетях до 1000 В с изолированной нейтралью и малой емкостью относительно земли сделать совершенно безопасным.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: