17524

Безопасность жизнедеятельности, конспект лекций

Конспект

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Конспект содержит основные сведения о взаимодействии человека и среды обитания, человека и технических систем, охране труда. Рассмотрены правовые, организационные вопросы безопасности жизнедеятельности. Дано представление о чрезвычайных ситуациях, мероприятиях и средствах защиты населения при ЧС.

Русский

2014-12-18

619 KB

7 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение 

высшего профессионального образования

Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса

(ЮРГУЭС)

И.А. Занина

БЕЗОПАСНОСТЬ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Конспект лекций

ШАХТЫ 2005


УДК 614.8.084

ББК 68.9

Б 40

Автор:

к.т.н., доцент кафедры «Энергетика и БЖД» ЮРГУЭС

И.А. Занина

Рецензент:

д.т.н., профессор кафедры «Энергетика и БЖД» ЮРГУЭС

А.Б. Сыса.

Конспект содержит основные сведения о взаимодействии человека и среды обитания, человека и технических систем, охране труда. Рассмотрены правовые, организационные вопросы безопасности жизнедеятельности. Дано представление о чрезвычайных ситуациях, мероприятиях и средствах защиты населения при ЧС.

Конспект предназначен для самостоятельного изучения дисциплины студентами, обучающимися по специальностям экономического и гуманитарного профиля.

УДК 614.8.084

ББК 68.9


ОГЛАВЛЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ

«Безопасность жизнедеятельности» - обязательная общепрофессиональная дисциплина для всех специальностей высшего профессионального образования, в которой рассматриваются проблемы безопасного взаимодействия человека со средой его обитания (производственной, городской, бытовой, природной) и защиты от негативных воздействий чрезвычайных ситуаций. Изучение дисциплины позволяет сформировать у студентов представление о неразрывной связи профессиональной деятельности и отдыха человека с требованиями безопасности. Реализация этих требований гарантирует сохранение работоспособности и здоровья человека, готовит его к эффективным действиям в экстремальных ситуациях.


Часть 1.

ЛЕКЦИЯ 1. ЧЕЛОВЕК И ТЕХНОСФЕРА

1.1 Основы безопасности жизнедеятельности. Основные понятия, термины и определения

Безопасность жизнедеятельности – наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности. В жизнедеятельном цикле человек и окружающая среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек-среда обитания».

Среда обитания – окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных) способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

- обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

- создает и использует защиту от негативных воздействий, как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. – начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям способствовали:

- высокие темпы роста численности населения на Земле и его урбанизация;

- рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

- интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

- массовое использование средств транспорта;

- рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Кроме того, до середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийным бедствием.


Происшествие – событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным или материальным ресурсам.

Авария – происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей, при котором восстановление технических средств невозможно или экономически нецелесообразно.

Катастрофа – происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью людей или пропажей их без вести.

Стихийное бедствие – происшествие, связанное со стихийными явлениями на Земле и приводящее к разрушению биосферы, гибели или потере здоровья людей.

Таким образом, в результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания – техносфера.

Биосфера – область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия.

Техносфера – регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям (техносфера – регион города или промышленной зоны, производственная или бытовая среда).

1.2 Опасности, вредные и опасные производственные факторы

Взаимодействие  человека со средой обитания может быть позитивным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информаций.

Определяют негативный результат взаимодействия опасности - негативные воздействия, внезапно  возникающие, периодически или постоянно действующие в системе «человек – среда обитания».

Опасность – негативное воздействие свойства живой и негативной материи способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Опасность – центральное понятие в безопасности жизнедеятельности. Человек подвергается воздействию опасностей в своей трудовой деятельности. Эта деятельность осуществляется в пространстве, называемом производственной средой.

В условиях производства на человека в основном действуют техногенные, т.е. связанные с техникой, опасности, которые принято называть опасными и вредными производственными факторами.


Вредный фактор – негативное  воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.

Опасный (травмирующий, травмоопасный) фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к травме или летальному исходу.

К опасным производственным факторам следует относить, например:

- электрический ток определенной силы;

- раскаленные тела;

- возможность падения с высоты самого работающего либо различных деталей и предметов;

- оборудование, работающее под давлением выше атмосферного и т.д.

К вредным производственным факторам относят, например:

- неблагоприятные метеорологические условия;

- запыленность и загазованность воздушной среды;

- воздействие шума, инфра- и ультразвука, вибрации;

- наличие электромагнитных полей, лазерного излучения и др.

Все опасные и вредные производственные факторы подразделяются, химические, биологические и психофизиологические.

К физическим факторам относят электрический ток, повышенное давление паров и газов в сосудах, недопустимые уровни шума, вибрации, инфра- и ультразвука, недостаточную освещенность и др.

Химические факторы представляют собой вредные для организма человека вещества в различных состояниях.

Биологические  факторы – это воздействия различных микроорганизмов, а также растений и животных.

Психофизиологические факторы – это физические и эмоциональные перегрузки, умственное перенапряжение, монотонность труда.

Четкой границей между опасными и вредными производственными факторами часто не существует. Например, воздействие на работающего расплавленного металла. Если человек попадает под его  непосредственное воздействие (термический ожог), это приводит к тяжелой травме и может закончиться смертью пострадавшего. В этом случае воздействие расплавленного металла на работающего является согласно определению считается опасным производственным фактором. Если же человек, постоянно работает с расплавленным металлом, находится под действием лучистой теплоты, то под влиянием облучения в организме происходят биохимические сдвиги, нарушения деятельности сердечно-сосудистой и нервной системы. Длительное воздействие инфракрасных лучей – приводит к помутнению хрусталика. Таким образом, во втором случае воздействие лучистой теплоты от расплавленного метала на организм работающего является вредным производственным фактором.

Таким образом, перефразируя аксиому о  потенциальной опасности, сформулированную О.Н. Русаком, можно утверждать: жизнедеятельность человека потенциально опасна.

Аксиома предопределяет, что действия человека и все компоненты среды обитания все технические устройства и технологии, кроме позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать травмирующие и вредные факторы. При этом любое новое позитивное действие неизбежно сопровождается возникновением новых негативных факторов.

Основное желаемое состояние объектов защиты – безопасное, оно различается при полном отсутствии опасностей.

Безопасность – состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений.

Состояние условий труда, при которых исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, называется безопасностью труда.

Безопасность жизнедеятельности в условиях производства имеет и другое название – охрана труда.

Охрана труда – система законодательных актов, социально-экономических, организационных, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности в процессе труда.

Таким образом, главная задача науки о безопасности жизнедеятельности  - превентивный анализ источников и причин возникновения опасностей, прогнозирование и оценка их воздействия в пространстве и времени.

Основными направлениями практической деятельности БЖД являются профилактика причин и предупреждения условий возникновения опасных ситуаций.

1.3. Критерии комфортности и безопасности техносферы

Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве комфортности устанавливают значение температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности (ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»). Условия комфортности достигаются также соблюдением нормативных требований к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (например, СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»). Критериями безопасности техносферы являются ограничения вводимые на концентрации веществ, и потоки энергий в жизненном пространстве.

Критерии безопасности – максимально допустимые физические и химические загрязнения рабочей зоны, установленные нормативными документами в виде ПДК р.з. (предельно-допустимой концентрации рабочей зоны) и ПДУ (предельно-допустимого уровня воздействия рабочей зоны). Концентрации веществ и протоков энергии должны удовлетворять следующим условиям [1.1-1.3]:

      (1.1)

где Ci – концентрация i-того вещества в жизненном пространстве;

ПДКi-предельно допустимая концентрация i-того вещества в жизненном пространстве;

Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями:

Ji<ПДУ       (1.2)

где Ji-интенсивность i-того потока энергии;

ПДУ-предельно допустимая интенсивность i-того потока.

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их концентрации должны удовлетворять условию (3):

   (1.3)

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Так, например, применительно к условиям загрязнения производственной и окружающей среды электромагнитными излучениями  радиочастотного диапазона действуют Санитарные правила и нормы Сqн П и Н 2.2.4/2.1.8.055-96.

Концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимально разовой предельно-допустимой концентрации, т.е.

СПДКmax, при экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 минут, то СПДКсс (предельно-допустимая концентрация среднесуточная).

В тех случаях, когда потоки масс и/или энергий от источника негативного воздействия в среду обитания могут нарастать стремительно и достигать чрезмерно высоких значений (например, при авариях), в качестве критерия безопасности принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события.

Риск – вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных, величину риска определяют по формуле:

,     (1.4)

где R-риск;

Nч.с.- число чрезвычайных событий в год;

No - общее число событий в год;

Rдоп.- допустимый риск.

В настоящее время сложились представления о величинах приемлемого (допустимого) и неприемлемого риска. Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного воздействия более 10-3, приемлемый – менее 10-6. При значениях риска от 10-3 до 10-6 принято различать переходную область значений риска.

Например: сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные опухоли имеют вероятность реализации R=10-2, т.е. R>10-3 это зона неприемлемого риска.

Переходная зона значений риска 10-6<R<10-3 сюда относятся автомобильные аварии, несчастные случаи на производстве, пожары и взрывы.

Зона приемлемого риска R<10-6: проживание вблизи АЭС (при нормальном режиме работы)

 

1.4 Классификация условий трудовой деятельности.

Условия труда – это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда

В соответствии с гигиенической классификацией труда (Р.2.2.013-94) условия труда подразделяются на четыре класса:

-оптимальные;

-допустимые;

-вредные;

-опасные.

Оптимальные условия труда – обеспечивают максимальную производительность и минимальную напряженность организма человека. Оптимальные нормативы установлены только для параметров микроклимата и факторов трудового процесса.

Допустимые условия труда характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов. Изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены, не оказывают неблагоприятного воздействия в ближайшем и отдаленном периоде на здоровье работника и его потомство.

Вредные условия труда характеризуются уровнем вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм работающего и его потомство.

Вредные условия труда (3-й класс) подразделяются на четыре степени вредности. Первая степень (3.1) характеризуется такими отклонениями от гигиенических нормативов, которые, как правило, вызывают обратимые функциональные изменения и обуславливают риск развития заболевания.

Вторая степень (3.2) определяется такими уровнями производственных факторов, которые могут вызывать стойкие функциональные нарушения, которые приводят к повышению частоты общей заболеваемости, появлению начальных признаков профессиональной патологии.

При третьей степени (3.3) воздействие уровней вредных факторов приводит к развитию профессиональной патологии в легких формах, к росту хронической общесоматической патологии

В условиях труда четвертой степени (3.4) возникают выраженные формы профзаболеваний, отмечается высокий уровень заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

Опасные (экстремальные) условия труда характеризуются такими уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены создает угрозу для жизни.

 

1.5 Способы оценки тяжести и напряженности труда.

Многообразие форм трудовой деятельности делится на физический и умственный труд.

Физический труд характеризуется в первую очередь повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную и др.)

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, а также активизации процессов мышления, эмоциональной сферы. Для данного вида труда характерна гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма.

Физическая тяжесть труда – это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий.

Классификация труда по тяжести производится на основании категории тяжести работы.

Категория работ – разграничение работ по тяжести на основе общих энергозатрат организма.

Различают три категории тяжести работ:

Легкие физические работы (категория 1) виды деятельности с расходом энергии не более 150 ккал/ч

Категория 1а – энергозатраты до 120 ккал/ч. Работы, выполняемые сидя, с незначительным физическим напряжением (например, работники сферы управления ).

Категория 1б – энергозатраты 121-150 ккал/ч. Работы, выполняемые сидя, перемежающиеся ходьбой с незначительным физическим напряжением ( например, мастера, контролеры)

Средней тяжести физические работы разделяют на категорию 2а – энергозатраты от 151 до 200 кал/ч и категорию 2б – энергозатраты от 201 до 250 ккал/ч.

К категории 2а относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением тяжестей до 1 кг, и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах, прядильно-ткацком производстве и т. п.)

К категории 2б относятся работы, связанные с ходьбой перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных, литейных, кузнечных, термических сварочных цехах и т.п.).

Тяжелые физические работы (категория 3) – виды деятельности с расходом энергии более 250 ккал/ч.

К категории 3 относятся работы, связанные с постоянным передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (грузчики, каменщики, ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой и т.п.)

Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественного интенсивной работы мозга по получению и переработке информации. Кроме того, при оценке степени напряженности учитывают эргономические показатели: сменность труда, позу, число движений и т.п.

Наиболее легким считается умственный труд, где не нужно принимать решения - оптимальные условия труда (при оценке напряженности)

Если оператор работает и принимает решения в рамках одной инструкции - допустимые условия труда.

К напряженным вредным условиям 1-й степени относят труд, который связан с решением сложных задач по известным алгоритмам или работой с использованием нескольких инструкций. Творческая деятельность относится к напряженному труду 2-й степени.

Напряженность зависит от длительности сосредоточенного наблюдения и числа одновременно наблюдаемых объектов. При длительности наблюдения до 25% от продолжительности рабочей смены условия труда являются оптимальными, 26-50% -допустимые, 51-75% - напряженный труд 1-й степени, более 75% - 2-й степени.

По численности объектов: до 5 объектов оптимальные, 6-10 объектов – допустимые условия труда, более 10 – напряженные 2-й степени.

Работа с видеосплейными терминалами до 2ч за смену - считается оптимальной, до 3-х часов – допустимой, свыше 3ч напряженный труд – 3 - 4 ч (напряженный 1-й степени), более 4 ч (напряженный 2-й степени).

При продолжительности рабочего дня до 7 ч – оптимальные условия труда, до 9 ч – допустимые, более 9 ч – напряженные.


ЛЕКЦИЯ 2 ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА  МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

2.1 Основные параметры микроклимата в производственных помещениях.

В процессе труда в производственном помещении человек находится под влиянием определенных метеорологических условий или микроклимата - климата внутренней среды этих помещений.

К основным нормируемым показателям микроклимата воздуха рабочей зоны относятся температура (t, c0), скорость движения воздуха (ν, м/с), относительная влажность (,%). Существенное влияние на параметры микроклимата и состояние человеческого организма оказывает также интенсивность теплового излучения (I, Вт/м2) различных нагретых поверхностей.

Рабочая зона – пространство высотой 2м над уровнем пола или площадки, на которой расположено рабочее место.

Относительная влажность воздуха представляет собой отношение абсолютной влажности к максимальной:

,     (2.1)

где  абс - абсолютная влажность, упругость водяных паров в момент

 исследования (г/м3);

мах - упругость или масса водяных паров, которые могут

            насытить 1м3 воздуха при данной температуре, г/м3.

2.2. Теплообмен человека с окружающей средой

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 Вт (в состоянии покоя) до 500 Вт (при тяжелой работе). Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма, и как следствие потере трудоспособности, потере сознания и тепловой смерти.

Нормальная температура внутренних органов человека 36,6 С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет +43 С, минимальная +25 С.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека Qт. п. (Qобщ) полностью воспринимается окружающей средой Qт. о., т. е. когда имеет место тепловой баланс Qт. п. = Qт. о. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде (Qт. п. Qт. о.), происходит рост температуры внутренних органов и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием жарко. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек (Qт. п. Qт. о.), то происходит охлаждение организма. Такое тепловое самочувствие характеризуется понятием холодно.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией Qк в результате омывания тела воздухом, теплопроводностью Qт., излучением на окружающие поверхности Qл и в процессе теплообмена (Qт. м. = Qп + Qд) при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами Qп и при дыхании Qд:

Qт. п.  = Qк  + Qл  + Qт. м.    (2.2)

Представленное уравнение носит название уравнения теплового баланса.

Вклад перечисленных выше путей передачи тепла непостоянен и зависит от параметров микроклимата, а также от температуры окружающих человека поверхностей. Если температура этих поверхностей ниже температуры человеческого тела, то теплообмен излучением идет от организма человека к холодным поверхностям. В противном случае теплообмен осуществляется в обратном направлении – от нагретых поверхностей к человеку. Теплоотдача конвекцией зависит от температуры воздуха в помещении и скорости его движения на рабочем месте, а отдача теплоты путем испарения – от относительной влажности и скорости движения воздуха.

2.3. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных помещений

В ГОСТе 12.1.005-88 Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования представлены оптимальные и допустимые параметры микроклимата в производственном помещении в зависимости от категории тяжести работ, периода года, количества избыточного тепла в помещении.

В соответствии с этим ГОСТом различают холодный, теплый и переходный периоды года.

По интенсивности тепловыделений производственные помещения делят на группы в зависимости от удельных избытков явной теплоты.

Явная теплота – это теплота, поступающая в производственное помещение от оборудования, отопительных приборов, солнечного нагрева, людей и других источников.

Избытки явной теплоты – разность между суммарными поступлениями явной теплоты и суммарными теплопотерями в помещении.

Незначительные избытки явной теплоты – это избытки теплоты, не превышающие или равные 23 Вт на 1 м3 внутреннего объема помещения.

Помещения со значительными избытками явной теплоты характеризуются избытками явной теплоты более 23 Вт/м3.

2.4 Способы нормализации микроклимата

Для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне применяют следующие основные мероприятия:

- механизацию и автоматизацию технологических процессов;

- защиту от источников теплового излучения;

- устройство систем вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления.

Рассмотрим более подробно перечисленные мероприятия. Механизация и автоматизация производственного процесса позволяют либо резко снизить трудовую нагрузку на работающих (массу поднимаемого и перемещаемого вручную груза, расстояние перемещения груза и др.), либо вовсе убрать человека из производственной среды, переложив его трудовые функции на автоматизированные машины и оборудование.

Для защиты от теплового излучения используют различные теплоизолирующие материалы, устраивают теплозащитные экраны и специальные системы вентиляции (воздушное душирование). Перечисленные выше средства защиты носят обобщающее название теплозащитных средств.

Теплозащитные средства должны обеспечивать тепловую облученность на рабочих местах не более 350 Вт/м2 и температуру поверхности оборудования не выше 35 С при температуре внутри источника тепла до 100 С и не выше 45 С – при температуре внутри источника тепла выше 100 С.

Теплозащитные экраны – используют для локализации источников теплового излучения, снижения облученности на рабочих местах, а также снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление его поглотительной и отражательной способностью.

Воздушное душирование – представляет подачу воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место применяют как для защиты от теплового облучения, так и для производственных процессов с выделением вредных газов и паров (при невозможности устройства местных укрытий).

Охлаждающий эффект воздушного душирования зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. Для обеспечения на рабочем месте заданных температур ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или под углом 45, а для обеспечения допустимых концентраций вредных веществ ее направляют в зону дыхания горизонтально или сверху под углом 45.

Воздушные завесы – предназначены для защиты от прорыва холодного воздуха в помещение через проемы здания. Воздушная завеса представляет собой воздушную струю, направленную под углом навстречу холодному потоку воздуха.

Воздушные оазисы – предназначены для улучшения метеорологических условий труда (чаще отдыха на ограниченной площади). Для этого разработаны схемы кабин с легкими передвижными перегородками, которые затапливаются воздухом с соответствующими параметрами.

Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.

Вентиляцией – называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции. Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией.

Неорганизованная естественная вентиляция – инфильтрация, осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций.

Аэрацией – называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра). Аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных, литейных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух попадал в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола, в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов (h = 1,5 – 2 м).

Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостаткам следует отнести то, что она не эффективна в теплый период года.

Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ:

- большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;

- независимость от внешних условий;

- возможность организовывать оптимальное воздухораспределение;

- улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования;

- возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.

К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения, необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования.

Общеобменная вентиляция - предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и системы с рециркуляцией. По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые не желательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Вытяжная система – предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нем создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения данного помещения не должны распространяться на соседние, например, для вредных цехов, химических и биологических лабораторий.

Приточно – вытяжная вентиляция – наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.

В отдельных случаях для сокращения эксплуатационных расходов на нагревание воздуха применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией. В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух, отсасываемый из помещения вытяжной системой. Свежая порция воздуха в таких системах обычно составляет 10 – 20% общего количества подаваемого воздуха. Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается использовать только для тех помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к четвертому классу опасности и концентрация их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 30% ПДК. Применение рециркуляции не допускается и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии или имеются резко выраженные неприятные запахи.

Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции производят исходя из условий производства и наличия избыточной теплоты , влаги и вредных веществ. Для качественной оценки эффективности воздухообмена применяют понятие кратности воздухообмена kв – отношение объема воздуха, поступающего в помещение в единицу времени L (м3/ч), к объему вентилируемого помещения Vn (м3).

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего. В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего Vi 20 м3 расход воздуха не менее 30 м3/ч. В помещении с Vi = 20 40 м3 Li 20 м3/ч. В помещениях с Vi 40 м3 и при наличии естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м3/ч.

Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом

L = n Li       (2.3)

где n – число работающих в данном помещении.

Количество приточного воздуха, требуемого для удаления избытков явной теплоты из помещения (Qизб, кДж/ч) определяется выражением:

     (2.4)

где  Lпр – требуемое количество приточного воздуха для удаления

                  теплоизбытков, м3/ч;

С – удельная теплоемкость воздуха, ровная 1,005 кДж/кг С;

пр – плотность приточного воздуха, С;

tуд  - температура удаляемого воздуха, С;

tпр – температура приточного воздуха, С.

Для эффективного удаления избытков явной теплоты температура приточного воздуха должна быть на 5 - 8С ниже температуры воздуха в рабочей зоне.

Количество приточного воздуха, необходимого для удаления влаги, выделившейся в помещении, рассчитывают по формуле:

    (2.5)

где  Gвп – масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч;

dвыт – содержание влаги в удаляемом из помещения воздуха, г/кг;

dприт – содержание влаги в наружном воздухе, г/кг;

пр – плотность приточного воздуха, кг/м3.

Расчет воздухообмена при наличии в помещении вредных веществ:

    (2.6)

где Gвв – масса вредных веществ, выделяющихся в помещение, г/ч;

ПДКвв – предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе помещения, мг/м3 (согласно ГОСТ 12.1.005-88);

Спр – концентрация вредного вещества в приточном воздухе.

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, вентиляция кабин наблюдения и т. д.

Наиболее широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов и укрытий.

Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми. Наиболее эффективны закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование. Если такие укрытия устроить невозможно, то применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные зонты, отсасывающие панели, вытяжные шкафы и др.

Один из самых простых видов местных отсосов – вытяжной зонт. Он служит для улавливания вредных веществ, имеющих меньшую плотность, чем окружающий воздух. Эффективность работы вытяжного зонта зависит от размеров, высоты подвеса и угла его раскрытия. Чем больше размеры и чем ниже установлен зонт над местом выделения веществ, тем он эффективнее. Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта менее 60.

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большого количества вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции определяют в соответствии с требованиями нормативных документов. Если такие документы отсутствуют, то производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы они вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1ч. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при достижении ПДК вредных выделений или остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции.

Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяют наиболее совершенный вид промышленной вентиляции – кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении.


ЛЕКЦИЯ 3 ВЛИЯНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ НА УСЛОВИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

3.1 Основные светотехнические характеристики.

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.

Видимый свет – это электромагнитные волны с длиной волны от 770 до 380 нм (1 нм нанометр = 10-9 м). Он входит в оптическую область электромагнитного спектра, который ограничен длинами волн от 10 до 340 000 нм. Кроме видимого света в оптическую область входит ультрафиолетовое излучение (длины волн от 10 до 380 нм) и инфракрасное (тепловое) излучение (от 770 до 340 нм).

Человеческий глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков.

Приблизительные границы длин волн (нм) и соответствующие им ощущения (цвета):

380 – 455 – фиолетовый

455 - 470 – синий

479 – 500 – голубой

500 -540 - зеленый

540 – 590 – желтый

590 – 610 – оранжевый

610 – 770 - красный

Наиболее благоприятно для зрительного восприятия излучение с длиной волны 555 нм (желто – зеленый) цвет.

Рассмотрим основные световые величины, позволяющие количественно описать видимое излучение (количественные характеристики).

Часть лучистого потока, воспринимаемая органом зрения человека как свет, называется световым потоком , обозначается буквой Ф и измеряется в люменах (лм). С физической точки зрения световой поток – это мощность видимого излучения, т. е. световая энергия, излучаемая по всем направлениям и за единицу времени.

Пространственную плотность светового потока называют силой света (I) и измеряют в канделах (кд). Она характеризует неравномерность распространения светового потока в пространстве.

Следующая светотехническая величина – это освещенность. Освещенностью поверхности Е называется величина, которая  измеряется отношением светового потока dФ, падающего на поверхность на dS, К величине поверхности dS, т. е.:

      (3.1)

Освещенность измеряется в люксах (лк).

Яркость L поверхности под углом к нормали – это отношение силы света dI, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению; L = dI (d сos), измеряется в кд м2.

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном коэффициент пульсации освещенности, показатель ослепленности.

Фон – это поверхность, на которой происходит различение объекта. Для характеристики фона используется коэффициент отражения - .

      (3.2)

где  Фотр – отраженный от поверхности световой поток;

Фпад – падающий на поверхность световой поток.

В зависимости от цвета и фактуры поверхности значение коэффициента отражения находятся в пределах 0,02…0,95;

- при   0,4 фон считается светлым;

- при = 0,2…0,4 – средним;

- при   0,2 – темным.

Контраст объекта с фоном k – степень различения объекта и фона - характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, знака, трещины и т. д.) и фона:

,      (3.3)

где L0 и Lф – соответственно яркость объекта и фона.

Контраст считается большим, если k 0,5, а k < 0,2 объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации освещенности kE - это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока:

,     (3.4)

где Emax, Emin, Eср – максимальное, минимальное и среднее значение

                           освещенности за период колебаний;

                          для газоразрядных ламп kЕ = 25…65%, для обычных

                          ламп накаливания kе = 7%, для галогенных ламп kе = 1%.

Показатель ослепленности 0 – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой

,     (3.5)

где V1 и V2 – видимость объекта различения соответственно при

                      экранировании и наличии ярких источников света в

                      поле зрения.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции.

,      (3.6)

где kпорог – пороговый или наименьший различимый глазом контраст,

        при небольшом уменьшении которого объект становится

        неразличим на этом фоне.

3.2 Система и виды производственного освещения

Различают следующие виды производственного освещения: естественное, искусственное, совмещенное.

Естественное освещение осуществляется за счет прямого и отраженного света неба. Естественное освещение с физиологической точки зрения наиболее благоприятно для человека. Естественное освещение может меняться в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности.

Конструктивно естественное освещение подразделяют на боковое, осуществляемое через световые проемы (окна); верхнее – через аэрационные фонари, проемы в кровле и перекрытиях; комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов – общее и комбинированное. Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы.

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных), в местах где оборудование создает глубокие резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально, наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным освещением.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, эритемным, бактерицидным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авариях) и связанное с этим нарушением нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар, нарушение технологического процесса. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5% нормируемой освещенности рабочего освещения, но не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключение рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода людей. Минимальная освещенность на полу основных проходов и на ступеньках при эвакуационном освещении должны быть не менее 0,5 лк, на открытых территориях – не менее 0,2 лк.

Охранное освещение – устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

Сигнальное освещение – применяют для фиксации границ опасных зон, оно указывает на наличие опасности, либо на безопасный путь эвакуации.

Условно к производственному освещению относят бактерицидное и эритемное облучение помещений.

Бактерицидное облучение («освещение») создается для обеззараживания воздуха, питьевой воды, продуктов питания.

Эритемное облучение – создается в производственных помещениях, где недостаточно солнечного света (северные районы, подземные сооружения).

3.3 Нормирование производственного освещения

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95, в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы (разряд зрительной работы) определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами – толщиной линии градуировки шкалы, при чертежных работах – толщиной самой тонкой линии). В зависимости от размера объекта различения все виды работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов, которые в свою очередь в зависимости от фона и контраста с фоном делятся на четыре подразряда.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью) и качественными показателями (показатель ослепленности, коэффициентом пульсации освещенности). Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10%. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров. КЕО – это отношение освещенности в данной точке внутри помещения Евн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах, т. е.

,     (3.7)

Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в пределах рабочей зоны, которое должно быть обеспечено в точках, наиболее удаленных от окна в помещениях с верхним и комбинированным освещением – по усредненному КЕО в пределах рабочей зоны. Нормированное значение КЕО, с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны:

,     (3.8)

где  КЕО – коэффициент естественной освещенности, определяется по

                  СНиП 23-05-95;

m – коэффициент светового климата, определяемый в зависимости

      от района расположения здания на территории страны;

с – коэффициент солнечности климата, определяемый в

     зависимости от ориентации здания относительно сторон света. Коэффициенты m и с определяют по таблицам СНиП 23-05-95.

3.4 Расчет производственного освещения

Основной задачей светотехнических расчетов является для естественного освещения определение необходимой площади световых проемов; для искусственного – требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещенности.

При естественном боковом освещении требуемая площадь световых проемов:

,    (3.9)

где  Sn – площадь пола помещений, м2;

eн – нормативное значение освещенности;

Еок – коэффициент световой активности оконного проема;

kзд – коэффициент, учитывающий затенение окон

       противостоящими зданиями;

kз – коэффициент запаса, определяется с учетом запыленности

      помещения, расположения стекол и периодичности очистки;

- коэффициент, учитывающий влияние отраженного света,

    определяется с учетом геометрических размеров помещения,

    значений коэффициентов отражения стен, потолка, пола;

общ – общий коэффициент светопропускания, определяется в

зависимости от коэффициента светопропускания стекол,

потерь света в переплетах окон, слоя его загрязнения, наличие несущих и солнцезащитных конструкций перед окнами.

При проектировании искусственного освещения необходимо выбрать тип источника света, систему освещения, вид светильника, наметить целесообразную высоту установки светильников и размещения их в помещении; определить число светильников и мощность ламп, необходимых для создания нормируемой освещенности на рабочем месте и в заключении проверить намеченный вариант освещения на соответствие его нормативным требованиям.

Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента использования светового потока.

Световой поток одной лампы или светильника рассчитывается:

,      (3.10)

где  Ен – нормируемая минимальная освещенность по

       СНиП 23-05-95, лк;

S – площадь освещаемого помещения, м2;

Z – коэффициент неравномерности освещения, обычно Z = 1,1 1,2

      в зависимости от типа лампы и разряда зрительных работ;

kз – коэффициент запаса, зависящий от вида технологического

      процесса и типа лампы, обычно kз = 1,3 1,8;

n – число светильников в помещении;

- коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока, давший название методу расчета, определяют по СНиП 23-05-95 в зависимости от типа светильника, отражательной способности стен, потолка, пола, размеров помещения, определяемых индексом помещения:

,     (3.11)

где  А,В – длина и ширина помещения, м;

Н – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

Упрощенной формой метода коэффициента является метод расчета по удельной мощности.

Расчетная формула имеет вид:

,      (3.12)

где  N – количество светильников;

- удельная мощность осветительной установки, Вт/м2;

n – количество ламп в светильнике;

Pn – номинальная мощность одной лампы, Вт;

S – освещаемая площадь, м2.

Значение удельной мощности приведены в справочной литературе (Справочник для проектирования электрического освещения).

Точечный метод служит для расчета как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении освещенности. Этот метод более точен, чем метод коэффициента использования и рекомендуется для расчета: общего равномерного освещения при повышенных требованиях к точности расчета; общего локализованного освещения, комбинированного освещения.

Расчетная формула для определения светового потока кругло симметричного точечного источника света имеет вид:

,     (3.13)

где  Е – освещенность в расчетной точке, лк;

kз – коэффициент запаса;

- коэффициент, учитывающий влияние удаленных светильников и отраженного света, = 1,1;  

ei – суммарная условная горизонтальная освещенность, создаваемая ближайшими светильниками в расчетной точке (справочная величина).


ЛЕКЦИЯ 4. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

4.1.Воздействие электрического тока на организм человека.

Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действие.

Термическое действие  заключается в нагреве и ожогах и различных частей и участков тела человека.

Электролитическое - в изменении состава (разложение) и свойств крови и других органических жидкостей.

Биологическое – выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма и в нарушении протекания в нем различных внутренних биоэлектрических процессов. Примером таких нарушений может служить прекращение процесса дыхания и остановка сердца.

Электротравмы принято делить на общие (электрические удары) и местные.

Местные электротравмы – это электрические ожоги, электрические знаки на коже, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

Электрические ожоги вызываются протеканием тока через тело человека, особенно при непосредственном контакте тела с электрическим проводом, а также под воздействием  на тело человека электрической дуги (дуговой ожог), температура которой достигает нескольких тысяч градусов.

Электрической дугой  называют длительный самостоятельный электрический разряд в газах, поддерживающийся за счет термоэлектронной эмиссии с отрицательно заряженного электрода – катода.

На коже в тех местах, где проходил электрический ток, появляются электрические знаки , представляющие собой пятна серого и бледно-желтого цвета. Эти пятна, как правило, излечиваются, и с течением времени  пораженная кожа приобретает нормальный вид.

Под воздействием электрической дуги в верхние слои кожи человека могут проникнуть мелкие расплавленные частицы металла. Такая электротравма носит название металлизация кожи и встречается приблизительно у каждого десятого пострадавшего.

Довольно редко могут возникнуть механические повреждения органов и тканей (разрывы кожи, тканей, вывихи, переломы костей и др.) в результате судорожных сокращений мышц, электродинамического удара.

Еще одним видом местной электротравмы является электроофтальмия – возникающее под действием ультрафиолетового излучения электрической дуги воспаление наружных оболочек глаз.

Более трети всех электротравм приходится на электрический удар, под которым понимают возбуждение живых тканей организма электрическим током проходящим через него, сопровождающееся судорожными сокращениями мышц тела. По тяжести последствий электроудары делят на четыре степени:

Первая - судорожное сокращение мышц без потери сознания;

Вторая – судорожное сокращение мышц с потерей сознания; дыхание и деятельность сердца сокращаются;

Третья – потеря сознания, нарушение сердечной деятельности и дыхание или того и другого;

Четвертая – клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Следует различать понятие клинической смерти (мнимой) и биологической (истинной) смерти.

У здоровых людей, подвергшихся воздействию электрического тока, длительность клинической смерти составляет 7-8 минут. За этот период средствами современной медицины (реанимации) возможно оживление организма. В более поздние сроки в клетках и тканях организма возникают необратимые изменения, т.е. наступает биологическая (истинная) смерть.

Последствия действия тока на организм человека зависят от силы тока (основной фактор), длительности его действия, рода и частоты тока, пути тока в теле человеками индивидуальных свойств человека.

Важной характеристикой, определяющей исход воздействия тока, является электрическое сопротивление тела человека, которое является суммой сопротивления кожи и сопротивление внутренних тканей. Ток, проходящий через тело человека  Ιчел, (А), условно определяют по закону Ома:

Ιчел = Uпр / Rчел      (4.1)

где Uпр – приложенное напряжение; В;

Rчел – сопротивление тела человека, Ом;

Для расчетов обычно принимают, что Rчел = 1000 Ом. Основное сопротивление распространению тока оказывает кожа человека.

Переменный ток опаснее постоянного, однако, при высоком напряжении (более 500 В) опаснее постоянный ток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова – рука, голова – ноги, рука – рука, нога – нога, и т.д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова – руки, голова – ноги), сердце и легкие (руки – ноги). Неблагоприятный  микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения током, так как влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводят также к снижению сопротивления человека.

Таблица 4.1.Характер воздействия тока на человека (путь тока рука–нога, напряжение 220 В)

Ток мА

Переменный ток, 50 Гц

Постоянный ток

0,6   1,5

2,0   2,5

5,0   7,0

8,0   10,0

20,0   25,0

50,0   80,0

90,0   100,0

300,0

Начало ощущения, легкое дрожание пальцев

Начало болевых ощущений

Начало судорог в руках

Судороги в руках, трудно, но можно оторваться от электродов

Сильные судороги и боли, неотпускающий ток, дыхание затруднено

Паралич дыхания

Фибрилляция сердца при действии тока в течение 2-3 с, паралич дыхания

То же, за меньшее время

Ощущений нет

То же

Зуд, ощущение нагрева

Усиление ощущения нагрева

Судороги рук, затруднение дыхания

То же

Паралич дыхания при длительном протекании тока

Фибрилляция сердца через 2-3 с. паралич дыхания

Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цели.

Если человек не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, то ток считается неотпускающим.

Фибриляционным называют токи, вызывающие быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), в результате чего сердце теряет способность перекачивать кровь., в организме прекращаются процессы кровообращения и дыхания, наступает смерть.

Степень поражения электрическим током зависит также от частоты тока (для переменного тока) Переменный ток с частотой от 20 – 100 Гц наиболее опасен для человека. Токи с частотой выше 500000 Гц могут вызвать лишь термические ожоги и не оказывают раздражающего действия на ткани организма.

4.2.Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током.

Для учета условий, в которых находится работающий, все помещения принято делить по степени опасности поражения током на три категории: без повышенной опасности; с повышенной опасностью; особо опасные.

Помещениями без повышенной опасности называют сухие (с относительной влажностью воздуха, не превышающей 60 %), безпыльные, с нормальной температурой воздуха и с изолирующим (например, деревянными) полами. К ним относятся жилые помещения и такие производственные  помещения, как цеха приборных предприятий и радиозаводов, лаборатории и конструкторские бюро, заводоуправления и др.

Для помещений с повышенной опасностью характерно наличие одного из следующих условий:

сырость (помещение называют сырыми, если относительная влажность в них превышает 75 %);

токопроводящая пыль (металлическая), токопроводящие полы – металлические, земляные, железобетонные, кирпичные;

высокая температура, длительно превышающая 35 оС или кратковременно 40 оС;

возможность одновременного прикосновения к металлическим деталям и корпусам электрооборудования, которые при повреждении могут оказываться под напряжением, и заземленным металлоконструкциям. Примером таких помещений могут служить лестничные клетки различных зданий с токопроводящими полами, цеха механической обработки материалов, складские неотапливаемые помещения и др.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих условий:

- особая сырость  (стены, пол и потолок таких помещений покрыты влагой; относительная  влажность воздуха в них близка к 100%);

- наличие химически активной (агрессивные газы, пары, жидкости) или органической (плесень и т. д.) среды, которые разрушающе действуют на электроизоляцию и токоведущие части электрооборудования.

При наличии двух и более условий повышенной опасности (например, высокая температура и токопроводящая пыль) в помещении его следует относить к особо опасным. Примером таких помещений могут служить помещения гальванических цехов, моечные отделения, замкнутые металлические емкости, в которых производится работа и др.

Человек может получить электротравму в следующих случаях:

- при двухфазном прикосновении, т.е. при одновременном прикосновении к двум фазам сети переменного тока;

- при двухполюсном прикосновении, т.е. при одновременном прикосновении к двум полюсам сети постоянного тока;

- при приближении на опасные расстояния к неизолированным токопроводящим частям, находящимся под напряжением;

в результате прикосновения к оболочке (корпусу) электрооборудования, оказавшейся под напряжением;

- в результате попадания под напряжение шага в зоне растекания тока;

- при воздействии атмосферного электричества, грозовых разрядов и статического электричества или электрической дуги.

4.3. Защита человека от поражения электрическим током.

Безопасность при работе с электроустановками обеспечивается применением различных технических и организационных мер. Они регламентированы действующими правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Технические средства защиты от поражения электрическим током делятся на коллективные и индивидуальные, на средства, предупреждающие прикосновение людей к элементам сети, находящимся под напряжением, и  средства, которые обеспечивают безопасность, если прикосновение все-таки произошло.

Основные способы и средства электрозащиты:

изоляция токопроводящих частей и ее непрерывный контроль;

установка оградительных устройств;

предупредительная сигнализация и блокировки;

использование знаков безопасности и предупреждающих плакатов;

использование малых напряжений;

электрическое разделение сетей;

защитное заземление;

выравнивание потенциалов;

зануление;

защитное отключение;

средства индивидуальной электрозащиты.

Изоляция токопроводящих частей - одна из основных мер электробезопасности. Согласно ПУЭ сопротивление изоляции токопроводящих частей электрических установок относительно земли должно быть не менее 0,5—10 МОм1. Различают рабочую, двойную и усиленную рабочую изоляцию.

Рабочей называется изоляция, обеспечивающая нормальную работу электрической установки и защиту персонала от поражения электрическим током. Двойная изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной, используется в тех случаях, когда требуется обеспечить повышенную электробезопасность оборудования (например, ручного электроинструмента, бытовых электрических приборов и т.д.). Сопротивление двойной изоляции должно быть не менее 5 МОм, что в 10 раз превышает сопротивление обычной рабочей. В ряде случаев рабочую изоляцию выполняют настолько надежно, что ее электросопротивление составляет не менее 5 МОм и потому она обеспечивает такую же защиту от поражения током, как и двойная. Такую изоляцию называют усиленной рабочей изоляцией.

Неизолированные токопроводящие части электроустановок, работающих под любым напряжением, должны быть надежно ограждены или расположены на недоступной высоте, чтобы исключить случайное прикосновение к ним человека. Конструктивно ограждения изготавливают из сплошных металлических листов или металлических сеток.

Для предупреждения об опасности поражения электрическим током используют различные звуковые, световые и цветовые сигнализаторы, устанавливаемые в зонах видимости и слышимости персонала. Кроме того, в конструкциях электроустановок предусмотрены блокировки — автоматические устройства, с помощью которых преграждается путь в опасную зону или предотвращаются неправильные, опасные для человека действия. Блокировки могут быть механические (стопоры, защелки, фигурные вырезы), электрические или электромагнитные. Для информации персонала об опасности служат предупредительные плакаты, которые в соответствии с назначением делятся на предостерегающие, запрещающие, разрешающие и напоминающие. Части оборудования, представляющие опасность для людей, окрашивают в сигнальные цвета и на них наносят знак безопасности. Красным цветом окрашивают кнопки и рычаги аварийного отключения электроустановок.

Для уменьшения опасности поражения током людей, работающих с переносным электроинструментом и осветительными лампами, используют малое напряжение, не превышающее 42 В. В ряде случаев, например, при работе в металлическом резервуаре, для питания ручных переносных ламп используют напряжение 12 В.

Для повышения безопасности проводят электрическое разделение сетей на отдельные короткие электрически не связанные между собой участки с помощью разделяющих трансформаторов. Такие разделенные сети обладают малой емкостью и высоким сопротивлением изоляции. Раздельное питание используют при работе с переносными электрическими приборами, на строительных площадках, при ремонтах на электростанциях и др.

При замыканиях тока на конструктивные части электрооборудования (замыкание на корпус) на них появляются напряжения, достаточные для поражения людей или возникновения пожара. Осуществить защиту от поражения электрическим током и возгорания в этом случае можно тремя путями: защитным заземлением, занулением и защитным отключением.

Защитное заземление - это преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые в обычном состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при случайном соединении их с токоведущими частями.

Если произошло замыкание и корпус электроустановки оказался под напряжением, то прикоснувшийся к нему человек попадает под напряжение прикосновения (Uпр), которое определяется выражением:

U пр = Uз - Uх      (4.2)

где  Uз - полное напряжение на корпусе электроустановки, В;

Uх — потенциал поверхности земли или пола, В.

Таким образом, напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно может коснуться человек.

Рассмотрим схему действия защитного заземления на примере трехфазной сети с изолированной нейтралью. Рис 4.1.

Rиз - сопротивление изоляции каждой из фаз относительно земли

Рисунок 4.1- Схема работы защитного заземления

Обязательно заземляют электроустановки, работающие под напряжением 380 В и выше переменного тока и питающиеся от источника постоянного тока с напряжением 440 В и выше. Кроме того, в помещениях повышенной и особой опасности заземляют установки с напряжением от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока.

Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя - металлических проводников, соприкасающихся с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. В зависимости от взаимного расположения заземлителей и заземляемого оборудования различают выносные и контурные заземляющие устройства. Первые из них характеризуются тем, что заземлители вынесены за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточены на некоторой части этой площадки. Рис. 4.2.

1 — заземлители; 2 — заземляющие проводники; 3 — заземляемое оборудование; 4 — производственные здания

Рисунок 4.2- Схема выносного заземления

Контурное заземляющее устройство, заземлители которого располагаются по контуру (периметру) вокруг заземляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров), обеспечивает лучшую степень защиты, чем предыдущее.

Защитное зануление  предназначено для защиты в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью, работающих под напряжением до 1000 В, так как в этих сетях использование защитного заземления неэффективно. Обычно это сети 220/127, 380/220 и 660/380 В.

Занулением  называют способ защиты от поражения током автоматическим отключением поврежденного участка сети и одновременно снижением напряжения на корпусах оборудования на время  пока не сработает отключающий аппарат (плавкие предохранители, автоматы и др.) Зануление - это преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводяших частей, которые могут оказаться под напряжением. Рис. 4.3.

1 -  нулевой защитный проводник; 2 — срабатываемый элемент защиты;

3 — повторное заземление нулевого провода

Рисунок.4.3.Схема работы зануления

Проводник (1), который соединяет зануляемые части электроустановки с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки трансформатора, называют нулевым защитным. Назначение этого проводника заключается в создании для тока короткого замыкания электрической цепи с малым электросопротивлением (цепь обозначена на рисунке цифрами I - II - III -IV - V), чтобы данный ток был достаточен для быстрого отключения повреждения от сети. Это достигается срабатыванием элемента защиты сети от тока короткого замыкания (на рисунке этот элемент обозначен цифрой 2).

Цепь зануления I - II - III - IV - V имеет очень малое электрическое сопротивление (доли Ом). Ток короткого замыкания, возникающий при замыкании на корпус и проходящий по цепи зануления, достигает большого значения (нескольких сотен ампер), что обеспечивает быстрое и надежное срабатывание элементов защиты.

Для устранения опасности обрыва нулевого провода устраивают его повторное многократное рабочее заземление через каждые 250 м.

Еще одна система зашиты — защитное отключение — это защита от поражения электрическим током в электроустановках, работающих под напряжением до 1000 В, автоматическим отключением всех фаз аварийного участка сети за время, допустимое по условиям безопасности для человека.

Основная характеристика этой системы — быстродействие, оно не должно превышать 0,2 с. Принцип защиты основан на ограничении времени протекания опасного тока через тело человека. Существуют различные схемы защитного отключения, одна из них, основанная на использовании реле напряжения, представлена на Рис. 4.4.

1 — корпус электроустановки; 2 — автоматический выключатель;

3 — отключающая катушка; 4 — сердечник катушки; 5 — реле максимального напряжения; Rз— сопротивление защитного заземления; Iз — ток замыкания; Iр — ток, протекающий через реле; Rв — сопротивление вспомогательного заземления

Рисунок. 4.4. Схема защитного отключения

Защитное отключение рекомендуется применять:

- в передвижных установках напряжением до 1000 В;

- для отключения электрооборудования, удаленного от источника питания, как дополнение к занулению;

- в электрифицированном инструменте как дополнение  к защитному заземлению или занулению;

- в скальных и мерзлых грунтах при невозможности выполнить необходимое заземление.

Рассмотрим кратко организационные мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию электроустановок. К ним относятся оформление соответствующих работ нарядом или распоряжением, допуск к работе, надзор за проведением работ, строгое соблюдение режима труда и отдыха, переходов на другие работы и окончания работ.

В ряде случаев существенную опасность для человека представляет статическое электричество, под которым понимают совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией (ослаблением) свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках. Протекание различных технологических процессов, таких, как измельчение, распыление, фильтрование и другие, сопровождается электризацией материалов и оборудования, причем возникающий на них электрический потенциал достигает значений тысяч и десятка тысяч вольт. Воздействие статического электричества на организм человека проявляется в виде слабого длительно протекающего тока либо в форме кратковременного разряда через тело человека, в результате чего может произойти несчастный случай.

Вредное воздействие на организм человека электрическое поле повышенной напряженности. Оно вызывает функциональные изменения центральной нервной, сердечнососудистой и некоторых других систем организма.

Защиту от статического электричества осуществляют по двум основным направлениям: уменьшение генерации электрических зарядов и устранение зарядов статического электричества. Для реализации первого направления необходимо правильно подбирать конструкционные материалы, из которых изготавливаются машины, агрегаты и прочее технологическое оборудование. Эти материалы должны быть слабо электризующимися или неэлектризующимися. Например, синтетический материал, состоящий на 40% из нейлона и 60% дакрона, не электризуется при трении о хромированную поверхность.

Для снятия зарядов статического электричества с поверхности технологического оборудования его обязательно заземляют.

Кроме перечисленных способов защиты от статического электричества большое значение имеет снижение удельного поверхностного электрического сопротивления перерабатываемых материалов. Это достигается повышением относительной влажности в помещении, где производится обработка поглощающих воду материалов (древесины, бумага, хлопчатобумажной ткани и др.), до 65—70%, нанесением на их поверхность специальных антистатических составов, введением в состав твердых диэлектриков электропроводящих материалов (графита, углеродных волокон, алюминиевой пудры и т.д.). Существуют и другие методы защиты от статического электричества.

4.4. Оказание первой помощи пораженному электрическим током

Рассмотрим основные вопросы, касающиеся оказания первой помощи от воздействия электрического тока. Эта помощь состоит из двух этапов: освобождение пострадавшего от воздействия электрического тока и оказание ему первой помощи.

Если человек прикоснулся к токопроводящей части электроустановки и не может самостоятельно освободиться от воздействия тока, то присутствующим необходимо оказать ему помощь. Для этого следует быстро отключить электропроводку с помощью выключателя, рубильника и т.д. Если быстро отключить электроустановку от сети  невозможно, оказывающий должен отделить пострадавшего от токопроводящей части. При этом следует иметь в виду, что без применения мер предосторожности нельзя прикасаться к человеку, находящемуся в цепи тока, так как можно самому попасть под напряжение действовать следует таким образом.

Если пострадавший попал под действие напряжения до 1000В токопроводящую часть от него можно отделить сухим канатом, палкой или доской или оттянуть пострадавшего за одежду, если она сухая. Руки оказывающего помощь следует защитить диэлектрическими перчатками, на ноги необходимо надеть резиновую обувь или встать на изолирующую подставку (сухую доску). Если перечисленные меры не дали результата, допускается перерубить провод топором с сухой деревянной рукояткой или перерезать его другим инструментом с изолированными ручками.

При напряжении, превышающем 1000В, лица, оказывающие помощь, должны работать в диэлектрических перчатках и обуви и оттягивать пострадавшего от провода специальными инструментами, предназначенными для данного напряжения (штангой или клещами). Рекомендуется также накоротко замкнуть все провода линии электропередачи, набросив на них соединенный с землей провод.

После освобождения пострадавшего от воздействия электрического тока ему оказывают доврачебную медицинскую помощь. Если получивший электротравму находится в сознании, ему необходимо обеспечить полный покой до прибытия врача или срочно доставить в лечебное учреждение. Если человек потерял сознание, но дыхание и работа сердца сохранились, пострадавшего укладывают на мягкую подстилку, расстегивают пояс и одежду, обеспечивая тем самым приток свежего воздуха, и дают нюхать нашатырный спирт, обрызгивают лицо холодной водой, растирают и согревают тело.

При редком и судорожном, а также ухудшающемся дыхании пострадавшему делают искусственное дыхание. При отсутствии признаков жизни искусственное дыхание сочетают с наружным массажем сердца.

В заключение главы укажем, что измерения уровня тока, напряжения, сопротивления, мощности и других параметров сети, осуществляемые с целью обеспечения безопасности работающих на электроустановках, проводят с использованием обычных амперметров, вольтметров, омметров, ваттметров и других приборов. Конструкции, принципы работы, области применения и методики измерений соответствующих электрических величин рассматриваются в курсах физики и электротехники.


ЛЕКЦИЯ 5 ЗАЩИТА ОТ ШУМА, УЛЬТРА И ИНФРАЗВУКА, ВИБРАЦИИ.

5.1 Действие шума, ультра и инфразвуки на организм человека.

Эксплуатация  современного промышленного оборудования и средств транспорта сопровождается значительным уровнем шума и вибрации, негативно влияющих на состояние здоровья работающих. С точки зрения безопасности труда шум и вибрация – один из наиболее распространенных вредных производственных факторов на производстве, которые могут выступить как опасные производственные факторы.

Шум – это сочетание звуков различной частоты и интенсивности, неблагоприятно воздействующих на человека и мешающих восприятию полезных сигналов.

Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые  колебания упругих сред.

Акустические колебания в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковым, с частотой менее 16 Гц - инфразвуковыми, выше 20 кГц – ультразвуковыми.

Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле.

Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей.

Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми:

нижняя – порог слышимости;

верхняя – порог болевого ощущения.

Порог слуха молодого человека составляет 0 Дб на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового восприятия значительно выше, так как ухо менее чувствительно к звукам низких частот. Характеристики порога слышимости на частоте 1000 Гц составляют звуковое давление Ро = 2 х 10-5 Па и интенсивности звука Uо = 10 -12 Вт/м2.

Болевым порогом принято считать звук с уровнем 140 Дб, что соответствует звуковому давлению 200 Па и интенсивности  100 Вт/м2.

Для гигиенической оценки шума принято измерять не абсолютные значения его интенсивности U или звукового давления Р, а их уровни, т.е. логарифмы отношений этих величин к порогу слышимости Uо (Ро) на частоте 1000 Гц.

Уровни интенсивности и звукового давления измеряются в Дб (децибелах).

     (5.1)

Lp = 20 lg  P/Po     (5.2)

Шум с уровнем звукового давления до 30 - 35 Дб привычен для человека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40 - 70 Дб в условиях среды обитания создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшение самочувствия, и длительном действии может быть причиной неврозов.

Воздействие шума уровнем свыше  75 Дб может привести к потере слуха – профессиональной тугоухости. При действии  шума высоких уровней ( более 140 Дб) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а еще при более высоких ( более 160 Дб) и смерть.

Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: разговорная речь 50 - 60 ДбА, автосирена 100 ДбА, шум двигателя легкового автомобиля 80 ДбА , громкая музыка 70 ДбА, шум в обычной квартире 30 - 40 ДбА.

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, оказывает сильное влияние на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, из-за шума снижения производительность туда и ухудшается качество работы.

Шум оказывает влияние на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни, приводит к профессиональным заболеваниям.

Исходя из вредности воздействия, шумы классифицируются:

- по частному составу: низкочастотные с частотой ниже 350 Гц, среднечастотные с частотой от 350-800 Гц, высокочастотные свыше 800Гц.

- по ширине спектра: широкополосные – спектр звуков охватывает все частоты слухового диапазона; тональные - шум, в котором прослушивается звук определенной частоты; импульсивные – воспринимаемые как следующие друг за другом удары.

- по временным характеристикам: постоянные ( шумы, уровень, которых за 8 ч. рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 ДбА); непостоянные ( более чем на 5ДбА при измерениях по шкале А на временной характеристике шумомера, медленно).

Непостоянные шумы в свою очередь делятся на колеблющиеся, прерывистые и импульсивные;

- по длительности действия- продолжительность, действующие на человека более 4 ч. за смену и кратковременные- менее 1,5 ч. за смену.

- по причинам возникновения шумы могут быть: механические , возникающие при трении различных механизмов, деталей и т. д.; гидравлические ( шум воды в трубах, резервуарах); аэродинамические (выхлопы газов); ударные  ( при ударных операциях- клёпке, штамповке, ковке).

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12.1.003-83 и Санитарными нормами СН 2.2.4/2. 1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Документы дают классификацию шумов по спектру на широкополосные и тональные, а по временным характеристикам – на постоянные и непостоянные. Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления (УЗД) в девяти октавных полосах частот (от 31,5 до 8000Гц) в зависимости от вида производственной деятельности. Для ориентировочной оценки в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах допускается принимать уровень звука (ДбA), определяемый по шкале А шумомера с коррекцией низкочастотной составляющей по закону чувствительности органов слуха и приближениям результатов объективных измерений и субъективному восприятию. Оценивать и прогнозировать потери слуха, связанные с действием производственного шума, дает стандарт  ИСО 1999:

«Акустика- определение профессиональной экспозиции шума и оценки нарушений слуха, вызванных шумом».

Ультразвук - упругие волны c частотой колебания свыше 20 кГц, такая частота колебательного процесса способствует большему затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту.

По частотному спектру ультразвук классифицируется на:

- низкочастотный – с частотой колебаний 1,12 х 104 – 1,0 х 105 Гц;

- высокочастотный 1,0 х 105 – 1,0 х 109Гц;

По способу распространения – на воздушный и контактный.

Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распространяются в воздухе. Биологический эффект воздействия их на организм зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемой действию ультразвука.

Длительное систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно – сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов. У работающих на ультразвуковых установках отмечают выраженную астению, сосудистую гипотонию, снижение электрической активности сердца и мозга. Изменение ЦНС в начальной фазе проявляются нарушением рефлекторных функций мозга (чувство страха в темноте, ограниченном пространстве, резкие приступы с учащением пульса, чрезмерной потливостью). Наиболее характерны вегетососудистая дистония с жалобами на резкое утомление, головные боли и чувство давления в голове, затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного процесса, бессонницу.

Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижение болевой чувствительности.

Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.001 – 89. Гигиенической характеристикой воздушного ультразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления (Дб) в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами от 12,5 до 100 КГц. Характеристикой контактного ультразвука является пиковое значение виброскорости или его логарифмические уровни.

Инфразвук – область акустических колебаний с частотой ниже 16 Гц. При воздействии инфразвука на организм уровнем 110-150 Дб могут возникать неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные нарушения: изменение в ЦНС, дыхательной и сердечно – сосудистой системах, вестибулярном аппарате. Отмечают жалобы на головные боли, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок, звон в ушах и голове, сонливость, специфическая реакция на действие инфразвука – нарушение равновесия.

Гигиеническая регламентация инфразвука производится по санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.583 – 96, которые задают предельно допустимые уровни  звукового давления (УЗД) на рабочих местах для различных видов работ, а также в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки.

5.2. Защита от шума.

Звукопоглощение. Для уменьшения отраженного звука применят защитные устройства, обладающие большими значениями коэффициента поглощения, к ним относятся, например, пористые и резонансные  поглотители.

Звуковые волны, падающие на пористый материал, приводят воздух в порах материала и скелет материала в колебательные движения, при которых происходит вязкое трение и переход звуковой энергии в теплоту.

Пористые поглотители изготовляют из органических и минеральных волокон (шерсть, кокс, древесная масса), а также из пенопласта с открытыми порами.

Резонансные поглотители имеют воздушную полость, соединенную отверстием с окружающей средой. Снижение шума происходит за счет взаимного погашения падающих и отраженных волн.

Резонансным поглотителем является также перфорированный экран с отверстиями затянутыми тканью или мелкой сеткой, который существенно меняют характер поглощения.

Звукоизоляция. Звукоизоляция – уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства, которое устанавливается между источником и приемником и имеет большую отражающую и поглощающую способность.

Например, защитным устройством является кожух, которым закрывают машины и механизмы, или кабина, в которой находится оператор, управляющий рабочим процессом. Стенки кожухов и кабин изготовляют из листового проката и покрывают изнутри звукопоглощающим  материалов.

Во время рабочего цикла ряда установок (компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, турбин и т.д.) через специальные отверстия происходит истечение отработавших газов в атмосферу и (или) всасывание воздуха из атмосферы, при этом генерируется сильный шум. В этих случаях для снижения шума используют глушители.

Средства защиты органов слуха. Существуют различные типы средств защиты органов слуха: беруши и наушники. Беруши делают из различных материалов, при использовании их втыкают в уши. Одноразовые беруши  следует использовать только один раз. Наушники состоят из двух чашечек, соединенных дужкой. Правильное и постоянное применение средств защиты слуха снижает шумовую нагрузку для берушей на 10 – 20, для наушников на 20 – 30 ДбА.

5.3 Вибрация.

Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах.

Воздействие вибрации на человека классифицируют:

по способу передачи колебаний;

по направлению действия вибрации;

по временной характеристике вибрации.

В зависимости от способа передачи колебаний вибрацию подразделяют на:

- общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

- локальную, передающуюся через руки человека.

По направлению действия вибрацию подразделяют на:

вертикальную, распространяющуюся по оси «Х», перпендикулярной к опорной поверхности;

горизонтальную, распространяющуюся по оси «Y», от спины к груди;

горизонтальную, распространяющуюся по оси «Z», от правого плеча к левому плечу.

По временной характеристике различают:

- постоянную вибрацию, для которой контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза;

- непостоянную вибрацию, изменяющуюся по контролируемым параметрам более чем в 2 раза.

Действие вибрации на человека зависит от:

- частоты и амплитуды колебаний;

- продолжительности воздействия;

- места приложения и направления оси вибрационного воздействия;

- явлений резонанса.

Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил.

Особое значение резонанс приобретает по отношению к органам зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60-90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3 – 3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс поступает на частотах 4 – 6 Гц.

При воздействии на организм общей вибрации страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный.

Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации регистрируется у водителей транспорта, на заводах железобетонных изделий. В целом картина воздействия общей низко- и среднечастотной вибрации выражается общими вегетативными расстройствами с периферическими нарушениями, преимущественно в конечностях, снижением сосудистого тонуса и чувствительности.

Бич современного производства – локальная вибрация. Локальной вибрации подвергаются главным  образом люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов.

Основные методы защиты от вибрации делятся на две большие группы:

- снижение вибрации в источниках возникновения;

- уменьшение параметров вибрации по пути ее распространения  от источника;

Для того чтобы снизить вибрацию в источнике ее возникновения, необходимо уменьшить действующие в системе переменные силы. Это достигается заменой технологических процессов (например, ковку и штамповку рекомендуется заменять прессованием).

Отстройка от резонансных частот достигается тщательной балансировкой вращающих механизмов.

Следующий метод защиты от вибрации называется вибродемпфированием, под которым понимают увеличение в конструкциях сил трения, это достигается нанесением вибропоглощающих покрытий (резина, пластмасса, различные мастики).

Виброгашение - достигается установкой вибрирующих машин на прочные массивные фундаменты.

Виброизоляция - достигается использованием пружинных опор или упругих прокладок из резины, пробки, размещением их между защищаемым объектом и источником вибрации.

К средствам индивидуальной защиты от вибрации относятся специальные рукавицы, перчатки и прокладки. Для защиты ног используют виброзащитную обувь, снабженную прокладками из упругодемпфирующих материалов (резина, войлок).


ЛЕКЦИЯ 6. ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ИЗЛУЧЕНИЙ.

6.1. Электромагнитные поля и излучения.

Спектр электромагнитных колебаний по частоте достигает 1021 Гц, его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений.

К неионизирующим относят: радиоволны, инфракрасное, ультрафиолетовое излучение. В гигиенической практике к неионизирующим излучениям относят также электрические и магнитные поля.

Электромагнитное поле (ЭМП)- особая форма материи. Посредством электромагнитного поля осуществляется взаимодействие между заряженными частицами. Оно характеризуется напряженностью электрического и магнитного поля.

Электрическое поле (ЭП)- форма проявления электромагнитного поля. Оно создается электрическими зарядами зарядами или переменным магнитным полем и характеризуется напряженностью.

Магнитное поле (МП)- одна из форм электромагнитного поля, проявляет себя в виде силового воздействия на движущиеся заряженные частицы (на точки).

Нормирование электромагнитных полей осуществляется по предельно допустимым уровням напряженности электрического (Е, В/м) и магнитного полей (Н, А/м) частотой 50 Гц, в зависимости от времени пребывания в нем, и регламентируется санитарными нормами и правилами выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты Сан П и Н 5802-91 и ГОСТ 12.1.002-84.

Пребывание в зоне электрического поля напряженностью до 5 кВ/м допустимо в течение рабочего дня. Если напряженность электрического поля достигает значений 5-20 кВ/м, то время пребывания Т(ч), в нем должно быть ограничено. Оно может быть ограничено. Оно может быть определено по выражению:

Т = 50/Е-2      (6.1.)

где Е- напряженность ЭП, действующего на работающего, кВ/м.

Влияние электрических полей переменного тока в условиях населенных пунктов регулируется санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты Сан П и Н 2971-84.

В качестве предельно допустимых приняты следующие уровни напряженности электрического поля:

- внутри жилых зданий - 0,5кВ/м;

- на территории жилой застройки - 1кВ/м;

- на территории в пределах городской черты;

- в пригородных земных зонах, садах – до 5кВ/м;

Нормирование уровней напряженности электростатического поля осуществляют в соответствии с ГОСТ 12.1.0.045-84 в зависимости от времени пребывания на рабочих местах. Предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля равен 60 кВ/м в течение 1ч. При напряженности менее 20 кВ/м время пребывания в зоне действия поля не ограничивается.

Если напряженность поля находится в пределах 20-60 кВ/м, предельную продолжительность tдопуст. пребывания в нем вычисляют по формуле:

    (6.2)

где  Епред- предельное значение напряженности кВ/м;

Ефак - фактическое значение напряженности ЭСП, кВ/м;

Исследование биологических эффектов показало, что наиболее чувствительны к электростатическому полю ЦНС, сердечно-сосудистая система, анализаторы. Люди, работающие в зоне воздействия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна.

О воздействии магнитного поля на организм известно очень немного. Считается, что относительно сильные магнитные поля  заметного действия на организм не оказывает, поэтому ЯМР - томография (ЯМР- ядерный магнитный резонанс) считается совершенно безвредной.

Высокочастотные электромагнитные поля весьма опасны, так как вызывают локальный перегрев внутренних органов. Например, СВЧ- излучение с длиной волны порядка 3-10см вредно действует на глаза.

Уменьшение интенсивности ЭМП на рабочих местах достигается несколькими способами. Прежде всего, при проектировании цеха предусматривается увеличение расстояния между источником излучения и работающими, устанавливают отражающие и поглощающие экраны между источником и рабочим местом. Применяют сплошные и сетчатые экраны из стали, меди и алюминия. Используются также электропроводные тонкие материалы толщиной 0,01-0,05мм, а также токопроводящие краски, металлизированные поверхности.

В качестве индивидуальных средств защиты применяют экранирующие костюмы, изготовленные из металлизированной защитной ткани. Радиозащитные очки типа ОРЗ-5 ослабляют действие электромагнитного поля в диапазоне длины волн от 1,8 до 150см. Оправа таких очков изготовлена из губчатого материала и покрыта защитным слоем. Стекла очков покрыты пленкой диоксида олова (SnO2).

6.2. Ионизирующие излучения.

Ионизирующими называют излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков. Источники этих излучений широко используются в технике, химии, медицине, сельском хозяйстве и других областях, например, при измерении плотности почв, обнаружении течей в газопроводах, измерении толщины листов, труб и стержней, антистатической обработке тканей, полимеризации пластмасс, радиационной терапии злокачественных опухолей и др. Однако следует помнить, что источники ионизирующих излучений представляют существенную угрозу здоровью и жизни использующих их людей.

Существуют два вида ионизирующих излучений:

- корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля (альфа- и бета- излучение и нейтронное излучение);

- электромагнитное (гамма (у)-излучение и рентгеновское) сочень малой длиной волны.

Рассмотрим основные характеристики указанных излучений.

Альфа (α)-излучение представляет собой поток ядер гелия, обладающих большой скоростью.

Под длиной пробега частицы в воздухе или других средах принято называть наибольшее расстояние от источника излучения, при котором ещё можно обнаружить частицу до ее поглощения веществом. Длина пробега частицы зависит от заряда, массы, начальной энергии и среды, в которой происходит движение. С возрастанием начальной энергии частицы и уменьшением плотности среды длина пробега увеличивается. Если начальная энергия излучаемых частиц одинакова, то тяжелые частицы обладают меньшими скоростями, чем легкие. Если частицы движутся медленно, то их взаимодействие с атомами вещества среды более эффективно и частицы быстрее растрачивают имеющийся у них запас энергии.

Длина пробега альфа-частиц в воздухе обычно менее 10 см. Так, например, альфа-частицы с энергией 4 МэВ обладают длиной пробега в воздухе примерно в 2,5 см. В воде или в мягких тканях человеческого тела, плотность которых более чем в 700 раз превышает плотность воздуха, длина пробега альфа частиц составляет несколько десятков микрометров. За счет своей большой массы при взаимодействии с веществом альфа-частицы быстро теряют свою энергию. Это объясняет их низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию: придвижении в воздушной среде альфа-частица на 1 см своего пути образует несколько десятков тысяч пар заряженных частиц - ионов.

Бета-излучение представляет собой поток электронов (β-излучение, или, чаще всего, просто β -излучение) или  позитронов (β+-излучение), возникших при радиоактивном распаде. В настоящее время известно около 900 бета-радиоактивных изотопов

Масса бета-частиц в несколько десятков тысяч раз меньше массы альфа-частиц. В зависимости от природы источника бета- излучений, скорость этих частиц может лежать в пределах 0,3— 0,99 скорости света. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет приблизительно 1800 см, а в мягких тканях человеческого тела ~ 2,5 см. Проникающая способность бета-частиц выше, чем альфа-частиц (из-за меньших массы и заряда). Например, для полного поглощения потока бета-частиц, обладающих максимальной энергией 2 МэВ, требуется защитный слой алюминия толщиной 3,5 мм. Ионизирующая способность бета-излучения ниже, чем альфа-излучения: на 1 см пробега бета-частиц в среде образуется несколько десятков пар заряженных ионов.

Нейтронное излучение представляет собой поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно в 4 раза меньше массы альфа-частиц. В зависимости от энергии различают медленные нейтроны (с энергией менее 1 КэВ), нейтроны промежуточных энергий (от 1 до 500 КэВ) и быстрые нейтроны (oт 500 КэВ до 20 МэВ). Среди медленных нейтронов различают тепловые нейтроны с энергией менее 0,2 эВ. Тепловые нейтроны находятся по существу в состоянии термодинамического равновесия с тепловым движением атомов среды. Наиболее вероятная скорость движения таких нейтронов при комнатной температуре составляет 2200 м/с. При неупругом взаимодействии нейтронов с ядрами атомов среды возникает вторичное излучение, состоящее из заряженных частиц и гамма -квантов (гамма-излучение) При упругих взаимодействиях нейтронов с ядрами может наблюдаться обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, но она существенно выше, чем у альфа - или бета-частиц. Так, длина пробега нейтронов промежуточных энергий составляет около 15 м в воздушной среде и 3 см в биологической ткани, аналогичные показатели для быстрых нейтронов - соответственно 120м и 10см. Таким образом, нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Мощность нейтронного потока измеряется плотностью потока нейтронов (нейтр /см2 с).

Гамма-излучение (у-излучение) представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией и с малой длиной волны. Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Высокая энергия (0,01— 3MэB) и малая длина волны обусловливает большую проникающую способность гамма-излучения. Гамма лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях. Это излучение обладает меньшей ионизирующей способностью, чем альфа - и бета-излучение

Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета - излучения, и др. Рентгеновские лучи представляют собой один из видов электромагнитного излучения. Энергия его обычно не превышает 1 МэВ.

Рентгеновское излучение, как и гамма-излучение, обладает малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.

Рассмотрим основные показатели и единицы измерения, применяемые для характеристики ионизирующих излучений. Как уже сказано выше, при распаде ядер атомов его продукты вылетают с большой скоростью. Встречая на своем пути ту или иную преграду, они производят в ее веществе различные изменения. Воздействие излучения на вещество будет тем больше, чем больше распадов происходит в единицу времени. Для характеристики числа распадов вводится понятие активности (А) радиоактивного вещества, под которым понимают число самопроизвольных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток времени:

А = dN/ dt     (6.3)

Единицей измерения активности является Кюри (Кu), соответствующая 3,7- 10'° ядерных превращений в секунду.

Для характеристики воздействия ионизирующего излечения на вещество введено понятие дозы излучения.

Дозой излучения называется часть энергии, переданная излучением веществу и поглощенная им. Количественной характеристикой взаимодействия, ионизирующею излучения и вещества является поглощенная доза излучении (D), равная отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе облученного вещества в этом объеме  dm:

D = dE/ dm     (6.4)

Поглощенная доза является основной дозиметрической: величиной. В системе СИ в качестве единицы поглощенной дозы принят грей (Гр). 1 Гр соответствует поглощению в среднем 1 Дж энергии ионизирующего излучения в массе вещества, равной 1 кг, т. е. 1 Гр = 1 Дж/кг.

Для оценки возможного ущерба здоровья при хроническом воздействии ионизирующего излучения произвольного состава введено понятие эквивалентной дозы (Н). Эта величина определяется как произведение поглощенной дозы Д на средний  коэффициент качества излучения Q (безразмерный) и данной точке ткани человеческого тела, т. е.

H = D Q      (6.4)

Единицей эквивалентной дозы в системе СИ является зиверт (Зв). В табл. 6.1. представлены сведения о величинах коэффициента Q.


Т а б л и ц а 6.1- Значение Q для различных видов излучения.

Вид излучения

Q

Рентгеновское излучение

Альфа-излучение, с энергией меньше 10МЭВ

Бета-излучение

Нейтроны с энергией 0,1-10 МЭВ

1

20

1

10

Биологическое действие рассмотренных излучений на организм человека различно.

Альфа-частицы, проходя через вещество и сталкиваясь с атомами, ионизируют (заряжают) их, выбивая электроны. В редких случаях эти частицы поглощаются ядрами атомов, переводя их в состояние с большей энергией. Эта избыточная энергия способствует протеканию различных химических реакций, которые без облучения не идут или идут очень медленно. Альфа-излучение производит сильное действие на органические вещества, из которых состоит человеческий организм (жиры, белки и углеводы). На слизистых оболочках  это излучение вызывает ожоги и другие воспалительные процессы.

Под действием бета- излучений происходит радиолиз (разложение) воды, содержащейся в биологических тканях, с образованием водорода, кислорода, пероксида водорода Н2О2, заряженных частиц (ионов) ОН- и НО2-, Продукты разложения воды обладают окислительными свойствами и вызывают разрушение многих органических веществ, из которых состоят ткани человеческого организма.

Действие гамма - и рентгеновского излучений на биологические ткани обусловлено в основном образующимися свободными электронами. Нейтроны, проходя через вещество, производят в нем наиболее сильные  изменения по сравнению с другими ионизирующими изучениями.

Таким образом, биологическое действие ионизирующих излучений сводится к изменению структуры или разрушению различных органических веществ (молекул), из которых состоит организм человека. Это приводит к нарушению биохимических процессов, протекающих в клетках, или даже к их гибели, в результате чего происходит поражение организма в целом.

Различают внешнее и внутреннее облучение организма. Под внешним облучением понимают воздействие на организм ионизирующих излучений от внешних по отношению к нему источников. Внутреннее облучение осуществляется радиоактивными веществами, попавшими внутрь организма через дыхательные органы, желудочно-кишечный тракт или через кожные покровы. Источники внешнего излучения - космические лучи, естественные радиоактивные источники, находящиеся в атмосфере, воде, почве, продуктах питания и др., источники альфа-, бета-, гамма -, рентгеновского и нейтронного излучений, используемые в технике и медицине, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы (в том числе и аварии на ядерных реакторах) и ряд других.

Радиоактивные вещества, вызывающие внутреннее облучение организма, попадают в него при приеме пищи, курении, питье загрязненной воды. Поступление радиоактивных веществ в человеческий организм через кожу происходит в редких случаях (если кожа имеет повреждения или открытые раны). Внутреннее облучение организма длится до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадается или не будет выведено из организма в результате процессов физиологического обмена. Внутреннее облучение опасно тем, что вызывает длительно незаживляющие язвы различных органов и злокачественные опухоли. При работе с радиоактивными веществами значительному облучению подвергаются руки операторов. Под воздействием ионизирующих излучений развивается хроническое или острое (лучевой ожог) поражение кожи рук. Хроническое поражение характеризуется сухостью кожи, появлением на ней трещин, изъявлением и другими симптомами. При остром поражении кистей рук возникают отеки, омертвление тканей, язвы, на месте образования которых возможно развитие злокачественных опухолей.

Под влиянием ионизирующих излучений у человека возникает лучевая болезнь. Различают три степени ее: первая (легкая), вторая и третья тяжелая.

Симптомами лучевой болезни первой степени являются слабость, головные боли, нарушение сна и аппетита, которые усиливаются на второй стадии заболевания, но к ним дополнительно присоединяются нарушения в деятельности сердечно-сосудистой системы, изменяется обмен веществ и состав крови. На третьей стадии болезни наблюдаются кровоизлияния и выпадение волос, нарушается деятельность центральной нервной системы и половых желез. У людей, перенесших лучевую болезнь, повышается вероятность развития злокачественных опухолей и заболеваний кроветворных органов. Лучевая болезнь в острой (тяжелой) форме развивается в результате облучения организма большими дозами ионизирующих излучений за короткий промежуток времени. Опасно воздействие на организм человека и малых доз радиации, так как при этом могут произойти нарушение наследственной информации человеческого организма, возникнуть мутации.

Нижний уровень развития легкой формы лучевой болезни возникает при эквивалентной дозе облучения приблизительно 1 Зв, тяжелая форма лучевой болезни, при которой погибает половина всех облученных, наступает при эквивалентной дозе облучения 4,5 Зв,. 100%-ный смертельный исход лучевой болезни соответствует эквивалентом дозе облучения 5,5—7,0 Зв.

В настоящее время разработан ряд химических препаратов (протекторов), существенно снижающих негативный эффект воздействия ионизирующего излучения на организм человека.

В России предельно допустимые уровни ионизирующего облучения и принципы радиационной безопасности регламентируются «Нормами радиационной безопасности» НРБ-76, «Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» ОСП 72-80. В соответствии с этими нормативными документами нормы облучения установлены для следующих трех категорий лиц:

• категория А - персонал, постоянно или временно работающий с источниками ионизирующих излучений;

• категория Б — ограниченная часть населения, которая по условиям размещения рабочих мест или по условиям проживания может подвергаться воздействию источников излучения;

• категория В — население страны, республики, края и области.

Для лиц категории А основным дозовым пределом является индивидуальная эквивалентная доза внешнего и внутреннего излучения за год (Зв/год) в зависимости от радиочувствительности органов (критические органы). Это предельно допустимая доза (ПДД) — наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет к состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Для персонала категории А индивидуальная эквивалентная доза (Н, Зв), накопленная в критическом органе и за время Т (лет) с начала профессиональной работы, не должна превышать значения, определяемого по формуле:

Н = ПДД Т      (6.6)

Кроме того, доза, накопленная к 30 годам, не  должна превышать 12 ПДД.

Для категории Б установлен предел дозы за год и юл (ПД, Зв/год), под которым понимают наибольшее среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при котором равномерное облучение в течение 70 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. В табл. 6.2. приведены основные дозовые пределы внешнего и внутреннего облучений в зависимости от радиочувствительности органов.

Таблица 6.2- Основные значения дозовых пределов внешнего и

                                внутреннего облучений.

Группа критических органов

Органы и ткани человеческого организма

ПДД для категории

А, Зв/год

ПДД для категории Б, Зв/год

1

2

3

4

1

Все тело, гонады (половые органы), красный костный мозг

0,05

0,005

2

Любой отдельный орган, кроме гонад, красного костного мозга, костной ткани, щитовидной железы, кожи, кистей, предплечий, лодыжек и стоп

0,15

0,015

продолжение таблицы 6.2

1

2

3

4

3

Костная ткань, щитовидная железа, кожный покров, кисти, предплечья, лодыжки и стопы

0,30

0,03

6.2.1 Средства защиты от ионизирующих излучений

Основные принципы радиационной безопасности заключаются в непревышении установленного основного дозового предела, исключении всякого необоснованного облучения и снижении дозы излучения до возможно низкого уровня. С целью реализации этих принципов на практике обязательно контролируются дозы облучения, полученные персоналом при работе с источниками ионизирующих излучений, работа проводится в специально оборудованных помещениях, используется защита расстоянием и временем, применяются различные средства коллективной и индивидуальной защиты.

Для определения индивидуальных доз облучения персонала необходимо систематически проводить радиационный (дозиметрический) контроль, объем которого зависит от характера работы с радиоактивными веществами. Каждому оператору, имеющему контакт с источниками ионизирующих излучений, выдается индивидуальный дозиметр для контроля полученной дозы гамма-излучений. В помещениях, где проводится работа с радиоактивными веществами, необходимо обеспечить и общий контроль за интенсивностью различных видов излучений. Эти помещения должны быть и изолированы от прочих помещений, оснащены системой приточно-вытяжной вентиляции с кратностью воздухообмена не менее пяти. Окраска стен, потолка и дверей в этих помещениях, а также устройство пола выполняются таким образом, чтобы исключить накопление радиоактивной пыли и избежать поглощения радиоактивных аэрозолей, паров и жидкостей отделочными материалами (окраска стен, дверей и в некоторых случаях потолков должна производиться масляными красками, полы покрываются материалами, не впитывающими жидкости, — линолеумом, полихлорвиниловым пластикатом и др.). Все строительные конструкции в помещениях, где проводится работа с радиоактивными веществами, не должны иметь трещин и неплотностей; углы закругляют для того, чтобы не допустить скопления в них радиоактивной пыли и облегчить уборку. Не менее одного раза в месяц проводят генеральную уборку помещений с обязательным мытьем горячей мыльной водой стен, окон, дверей, мебели и оборудования. Текущая влажная уборка помещений проводится ежедневно.

Для уменьшения облучения персонала все работы с этими источниками проводят с использованием длинных захватов или держателей.

Защита временем заключается в том, что работу с радиоактивными источниками проводят за такой период времени, чтобы доза облучения, полученная персоналом, не превышала предельно допустимого уровня.

Коллективные средства защиты от ионизирующих излучений регламентируются ГОСТом 12.4.120-83 «Средства коллективной защиты  от ионизирующих излучений. Общие требования». В соответствии с этим нормативным документом основными средствами защиты являются стационарные и передвижные защитные экраны, контейнеры для транспортировании и хранения источником ионизирующих излучений, а также или сбора и транспортировки радиоактивных отходов, защитные сейфы и боксы и др.

Стационарные и передвижные защитные экраны предназначены для снижения уровня излучения на рабочем месте до допустимой величины. Если работу с источниками ионизирующих излучений проводят в специальном помещении – рабочей камере, то экранами служат ее стены, пол, потолок, изготовленные из защитных материалов. Такие экраны носят название стационарных. Для устройства передвижных экранов используют различные щиты, поглощающие или ослабляющие излучение.

Для сооружения стационарных средств защиты стен, перекрытий, потолков и т. д. используют кирпич, бетон, баритобетон, и баритовую штукатурку (в их состав входит сульфат бария - BaSO4). Эти материалы надежно защищают персонал от воздействия гамма- и рентгеновского излучения.

Для создания передвижных экранов используют различные материалы. Защита от альфа-излучения достигается применением экранов из обычного или органического стекла толщиной несколько миллиметров. Достаточной защитой от этого вида излучения является слой воздуха в несколько сантиметров. Для защиты от бета-излучения экраны изготавливают из алюминия или пластмассы (органическое стекло). От гамма- и рентгеновского излучения эффективно защищают свинец, сталь, вольфрамовые сплавы. Смотровые системы изготавливают из специальных прозрачных материалов, например, свинцового стекла. От нейтронного излучения защищают материалы, содержащие в составе водород (вода, парафин), а также бериллий, графит, соединения бора и т.д. Бетон также можно использовать для защиты от нейтронов.

Защитные сейфы применяются для хранения источников гамма-излучения. Они изготавливают из свинца и стали.

Для работы с радиоактивными веществами, обладающими альфа- и бета- активностью, используют защитные перчаточные боксы.

Защитные контейнеры и сборники для радиоактивных отходов изготавливаются из тех же материалов, что и экраны - органического стекла, стали, свинца и др.

При проведении работ с источниками ионизирующих излучений опасная зона должна быть ограничена предупреждающими надписями.

К средствам индивидуальной защиты от ионизирующих излучений относится спецодежда - халаты, комбинезоны, полукомбинезоны и шапочки, ни отопленные из хлопчатобумажной ткани. При значительном загрязнении производственного помещения радиоактивными веществами на спецодежду из ткани дополнительно надевают пленочную одежду (нарукавники, брюки, фартук, халат и т.д.), изготовленную из пластика. Как уже сказано выше, для защиты рук следует использовать просвинцованные резиновые перчатки.

В тех случаях, когда приходится работать в условиях значительного радиационного загрязнения, для защиты персонала используют пневмокостюмы (скафандры) из пластмассовых материалов с поддувом по гибким шлангам воздуха или снабженные кислородным аппаратом. Дни поддержания нормальных температурных условий в скафандре расход воздуха должен составлять 150-200 л/мин.

Для защиты органов зрения от излучения применяют очки со стеклами, содержащими специальные добавки (фосфат вольфрама или свинец), а при работе с источниками альфа- и бета- излучений глаза защищают щитками из органического стекла.

Если в воздухе находятся радиоактивные аэрозоли, то надежным средством защиты органов дыхания являются респираторы и противогазы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73186. Информационный поиск в Веб 76.69 KB
  Гипертекст - принцип организации информационных массивов, при котором отдельные информационные элементы связаны между собой ассоциативными отношениями, обеспечивающими быстрый поиск необходимой информации и/или просмотр взаимо- связанных данных.
73187. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОНЦЕПЦИИ СЕМАНТИЧЕСКОГО WEB 24 KB
  Возможность интегрировать в Интернет объекты реального мира благодаря унификации обмена данными. Организация такого представления данных в сети, чтобы допускалась не только их визуализация, но и их эффективная автоматическая обработка программами разных производителей.
73188. Интеграция и взаимодействие в сети Веб 43.55 KB
  В многих компаниях уже сложилась тенденция предоставлять своим сотрудникам, партнерам и клиентам доступ ко всем типам информации и сервисов посредством сети Веб. Однако в корпоративных сетях компаний функционирует огромное число разнородных бизнес-приложений, созданных в различное время...
73189. GRAMMATICAL CLASSES OF WORDS 67.5 KB
  The problem of parts of speech is one that causes great controversies both in general linguistic theory and in the analysis of separate languages. We shall have to examine here briefly a few general questions concerning parts of speech which are of some importance for Modern English.
73190. Grammar and its place among other sciences 129.5 KB
  The following course of theoretical grammar serves to describe the grammatical structure of the English language as a system where all parts are interconnected. The difference between theoretical and practical grammar lies in the fact that practical grammar prescribes certain rules...
73192. Функция потребления и мультипликатор (по Кейнсу) 199.67 KB
  Мультипликатор -– это числовой коэффициент показывающий зависимость изменения ВНП в соответствии с изменением какого-либо компонента совокупного спроса. Мультипликатор инвестиций будет выглядеть следующим образом: где MR1 –- мультипликатор инвестиций...
73193. Объекты мониторинга: социум, среда, экономика 160.5 KB
  Экологический мониторинг относится к информационной структуре системы управления и регулирования. Комплексный экологический мониторинг включает в себя как биологический так геофизический аспекты в качестве результата которого должна выступать оценка и прогноз состоянии...
73194. Математические понятия 112.5 KB
  Понятия, которые изучаются в начальном курсе математику, обычно представляют в виде четырех групп. В первую включаются понятия, связанные с числами и операциями над ними: число, сложение, слагаемое, больше и др. Во вторую входят алгебраические понятия: выражение, равенство, уравнение и др.