Требования к производственному освещению, газовому составу воздушной среды, микроклимату. Защита от неионизирующих электромагнитных излучений.

План лекции:

1) Производственное освещение. Основные требования к производственному освещению.

2) Состояние воздушной среды рабочих мест и микроклимат производственных помещений

3) Характеристика основных видов неионизирующих электромагнитных излучений. Способы и средства защиты от неионизирующих электромагнитных излучений

Производственное освещение. Основные требования к производственному освещению. Рациональное освещение рабочего места является одним из существенных показателей нормальных условий труда и охраны здоровья человека. Основная задача освещения в производственных помещениях состоит в обеспечении оптимальных условий для видения

Хорошее освещение улучшает условия зрительной работы, ослабляет зрительное и нервное утомления, способствует повышению внимания и улучшению координационной деятельности, усиливает работу дыхательных органов за счет увеличения поглощения кислорода.

Напряженная зрительная работа вследствие нерационального освещения может явиться причиной функциональных нарушений в зрительном анализаторе и привести к расстройству зрения, а в тяжелых случаях – к полной его потере.

Усталость органов зрения зависит от степени напряженности процессов, сопровождающих зрительное восприятие. Поэтому при выполнении всех видов деятельности необходимо обеспечить требуемое освещение и в частности, производственное освещение.

Под производственным освещением понимают систему устройств и мер, обеспечивающую благоприятную работу зрения человека и исключающую вредное или опасное влияние на него в процессе труда. Основными количественными показателями света являются световой поток, сила света, освещенность.

Световой поток определяют мощностью лучистой энергии, оцениваемой по производимому его зрительному освещению, и выражают в люменах (лм). Люмен соответствует световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле точечным изотропным источником с силой света 1 кандела.

Сила света характеризует пространственную плотность светового потока. Единица силы света – кандела (кд) представляет собой силу света точечного источника, испускаемую в перпендикулярном направлении с площади в 1/600000 м² черного тела при температуре затвердевания платины Т=2042 К и давлении 101, 325 кПа. Падая на поверхность световой поток создает освещенность. За единицу освещенности принят люкс (лк).

Для освещения производственных помещений используют освещение трех видов: естественное, искусственное и смешанное.

Естественное освещение создается прямыми солнечными лучами и лучами, рассеянными атмосферой (диффузный свет). Применяют три системы естественного освещения: верхнее (фонари, купола), боковое (световые проемы в стенах), комбинированное. Последнее является наиболее рациональным. За нормативную величину, характеризующую естественную освещенность, принята относительная величина – коэффициент естественного освещения (КЕО):

Искусственное освещение создается. Применяют две системы искусственного освещения: общее (с равномерным или локализованном размещении светильников) – для создания одинакового уровня освещенности на всех рабочих поверхностях; комбинированное (общее и местное освещение) – для создания на рабочем месте высокого уровня освещенности при точных работах. Использование только местного освещения разрешается только при проведении периодических работ с переносными лампами.

По назначению искусственное освещение делится на рабочее, эвакуационное и охранное.

Рабочее освещение осуществляется электрическими источниками света, основанными на принципах теплового излучения (лампы накаливания) и люминесцентного излучения.

Аварийное освещение необходимо для временного продолжения работ в случае отключения электроэнергии. Оно может обеспечивать не менее 5% освещенности от нормируемой, но не менее 2 лк внутри помещения. Аварийные светильники работают все время или включаются автоматически при отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение служит для эвакуации людей из помещений при авариях рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестницах и по основным проходам производственных помещений.

Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.

Нормы искусственного освещения устанавливают наименьшую требуемую освещенность рабочих поверхностей E _min, исходя из условий зрительной работы согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования».

Для рационального освещения рабочего места необходимо выполнение следующих условий: постоянная освещенность рабочей поверхности во времени (напряжение сети колеблется не более чем на 4%); достаточная и равномерно распределенная яркость освещаемых рабочих поверхностей; отсутствие резких контрастов между яркой рабочей поверхностью и окружаемым пространством; отсутствие резких и глубоких теней на рабочей поверхности, полу, в проходах; отсутствие в поле зрения светящихся поверхностей, обладающих сильным блеском.

Проверка уровня освещенности должна производиться в контрольных точках производственного помещения не реже одного раза в год после чистки светильников и замены перегоревших ламп. Измеренная освещенность должна быть больше или равна нормируемой, умноженной на коэффициент запаса. Прибором для измерения освещенности является люксметр (Ю-16, Ю-17, Ю-116, Ю-117), действие которого основано на принципе измерения фотопотока.

Состояние воздушной среды рабочих мест производственных помещений. Один из основных факторов, влияющих на работоспособность и здоровье человека, - состояние воздушной среды рабочих мест производственных помещений, которое характеризуется метеорологическими условиями производственной зоны (микроклиматом) и содержанием вредных веществ в воздухе.

Микроклимат производственных помещений определяется температурой, относительной влажностью, скоростью движения воздуха, а также интенсивностью теплового излучения от нагретых поверхностей (оборудования, сырья, электродвигателей и т. д.).

Способность человеческого организма поддерживать постоянную температуру (около 36, 6°С) при изменении параметров микроклимата и выполнении работы, различной по тяжести называется терморегуляцией.

При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды кожи расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается.

При понижении температуры окружающего воздуха реакция человеческого организма иная: кровеносные сосуды крови сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется, отдача теплоты конвекцией и излучением уменьшается.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (φ > 85%)затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (φ < 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Оптимальные величины относительной влажности составляют 40-60%.

Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на тепловое самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи теплоты организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодный период года.

Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, равна 0, 2 м/с.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-76 устанавливаются оптимальные и допустимые параметры микроклимата для рабочей зоны помещения, при выборе которых учитываются:

- время года – холодный и переходный периоды со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10°С; теплый период с температурой +10°С и выше;

- категория тяжести работы – легкие физические работы с энергозатратами до 172 Дж/с, к которым относят, например основные процессы точного приборостроения и машиностроения; физические работы средней тяжести с энергозатратами 172 – 293 Дж/с, например, в механосборочных, литейных, прокатных, термических цехах и т. д.; тяжелые изические работы с энергозатратами более 293 Дж/с, к которым относят работы, связанные с систематическим физическим напряжением и переносом значительных (более 10 кг) тяжестей в кузнечных цехах с ручной ковкой, в литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок и т. д..

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека (табл. 1).

Таблица 1. Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений.

Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.

В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные параметры микроклимата невозможно обеспечить из-за технологических требований к производственному процессу или экономически обоснованной нецелесообразности, условия микроклимата следует рассмотреть как вредные и опасные.

В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть использованы защитные мероприятия: системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование, компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата другим, спецодежда и другие средства индивидуальной защиты, помещения для отдыха и обогревания, регламентация времени работы, в частности, перерывы в работе, сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска и др.

Воздушная среда производственных помещений, в которых содержатся вредные вещества в виде пыли и газов, оказывает непосредственное влияние на организм человека, которое зависит от их ядовитости и концентрации в воздухе производственных помещений, а также времени пребывания человека в этих помещениях.

Поступление в воздух рабочей зоны того или иного вредного вещества зависит от технологического процесса, используемого сырья, а также от промежуточных и конечных продуктов.

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на: общетоксичные – вызывают отравление всего организма (окись углерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения и др.); раздражающие – вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сернистый газ, хлористый водород, окислы азота, озон, ацетон и др.); сенсибилизирующие – действующие как аллергены (формальдегид, различные растворители, и лаки на основе нитро- и нитрозосоединений и др.); канцерогенные – вызывающие раковые заболевания (никель и его соединения, амины, окислы хрома, асбест и др.); мутагенные – приводящие к изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества и др.); влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, марганец, стирол, радиоактивные вещества и др.).

По ГОСТ 12.1.005-76 установлен предельно допустимые концентрации вредных веществ (мг/м³) в воздухе рабочей зоны производственных помещений (табл. 2).

Таблица 2. Значения допустимых концентраций веществ.

Вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяют на следующие классы: 1-й – чрезвычайно опасные; 2-й – высокоопасные; 3-й – умеренно опасные; 4-й – малоопасные. В качестве примера в таблице 2 приведены нормативные данные для ряда веществ (всего нормируется более 700 веществ).

Требуемый состав воздуха может быть обеспечен за счет выполнения следующих мероприятий:

- механизации и автоматизации производственных процессов, включающие дистанционное управление;

- применения и технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ;

- защиты от источников тепловых излучений;

- устройства вентиляции и отопления;

- применения индивидуальных средств защиты.

Основные способы и средства защиты от неионизирующих электромагнитных излучений. Основными видами неионизирующих излучений в промышленности являются: электромагнитные поля (ЭМП) промышленной частоты, высоких, средневысоких и ультрафиолетовое излучение; лазерное излучение.К источникам ЭМП промышленной частоты относятся линии электропередач (ЛЭП) и открытые распределительные устройства. В машиностроении электромагнитные поля применяют для нагрева металлов при плавке, ковке, закалке, пайке и т. д.Источники ЭМП высокой частоты: радиотехнические и электронные устройства, индукторы, конденсаторы термических установок, антенны, генераторы сверхвысоких частот.

Электромагнитные излучения оказывают вредное воздействие на организм человека. В крови, являющейся электролитом, под влиянием электромагнитных излучений возникают ионные токи, вызывающие нагрев тканей. При определенной интенсивности излучения, называемой тепловым порогом, организм может не справиться с образующим теплом.

Нагрев особенно опасен для органов со слаборазвитой сосудистой системой с интенсивным кровообращением (глаза, мозг, желудок и др.). при облучении глаз в течение нескольких дней возможно помутнение хрусталика, что может выявить катаракту.

Кроме теплового воздействия электромагнитные излучения оказывают неблагоприятное влияние на нервную систему, вызывают нарушение функций сердечно-сосудистой системы, обмена веществ.

Гигиеническое нормирование электромагнитных излучений основано на различных принципах в зависимости от частоты этих излучений.

Для промышленной частоты (50 Гц) критерием являются напряженность электрического поля. Нормируется время пребывания человека в зависимости от напряженности электрического поля. В соответствии с ГОСТ 12.1.002-84 “ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах” присутствие персонала на рабочем месте в течение 8 ч допускается при напряженности, не превышающей 5 кВ/м. Работа в условиях облучения электрическим полем с напряженностью 20-25 кВ/м может продолжаться не более 10 мин.

Напряженность постоянных магнитных полей на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м.

Электромагнитные поля радиочастотного диапазона оцениваются в диапазоне частот 60 кГц-300 кГц по напряженности электрической и магнитной составляющих, а в диапазоне 300 мГц- 30 ГГц – по поверхностной плотности потока энергии (ППЭ) и создаваемой им энергетической нагрузке (ЭН). Допустимые значения нормируемых параметров регламентируются СанПиН 11-17—94 “Санитарные нормы и правила при работе с источниками электромагнитных полей радиочастотного диапазона”.

Независимо от времени воздействия за смену величина плотности потока энергии ППЭ не должна превышать 10 Вт/м².

Основными видами коллективной защиты от воздействия электромагнитных полей являются стационарные или переносные заземленные экранизируемые устройства.

Стационарное экранирующее устройство — составная часть электрической установки в виде навеса или перегородки из металлических каналов, прутков, сеток, предназначенная для защиты персонала в открытых распределительных устройствах и воздушных линиях электропередач.

Переносные экраны, также используемые при работах обслуживанию электроустановок, бывают в виде навесов, перегородок, щитов.

Наряду со стационарными и переносными экранирующими устройствами применяются индивидуальные экранирующие комплекты. В состав комплекта входят: спецодежда, спецобувь, средства защиты головы, а также рук, лица. Составные элементы комплектов объединяются в единую электрическую цепь и через обувь или с помощью специального проводника со струбциной обеспечивается их заземление.

На предприятиях широко используются и получаются в больших количествах вещества и материалы, обладающие диэлектрическими свойствами, что способствует возникновению электростатических полей.

Электростатическое поле образуется в результате трения (соприкосновения и разделения) двух диэлектриков друг о друга или о металлы. При этом на трущихся веществах могут накапливаться электрические заряды, которые легко стекают на землю, если тело является проводником электричества и заземлено. На диэлектриках электрические заряды удерживаются продолжительное время, вследствие чего они и получили название “электростатическое поле”. Процесс возникновения и накопления электростатических зарядов в веществах принято называть электризацией.

По существующим представлениям электростатическое поле возникает в результате сложных процессов, связанных с перераспределением электронов и ионов при соприкосновении двух поверхностей неоднородных жидких, газообразных или твердых веществ.

Явление статической электризации наблюдается, в частности: в потоке и при разбрызгивании жидкостей; в струе газа или пара; при соприкосновении и последующем удалении двух твердых разнородных тел при контактной электризации.

В производственных условиях возникновение и накопление электростатического поля происходят:

- при пневмотранспортировании пылевидных и сыпучих материалов, движении их в аппаратах;

- дроблении, перемешивании и просеивании;

- перемещении в смесителях;

- транспортировании сжатых и сжиженных газов по трубам и истечении их через отверстия (особенно, если в них содержится тонко распыленная жидкость, суспензия или пыль);

- обработке материалов, а также при применении ременных передач и транспортерных лент.

Степень электризации в этих случаях зависит от физико-химических свойств соприкасающихся материалов, плотности их контакта, скорости движения, относительной влажности и температуры воздуха и др.; при движении транспортных средств, тележек на резиновых шинах и людей по сухому изолирующему покрытию; в других подобных случаях.

Интенсивная электризация материалов часто выражается в ярких внешних проявлениях. Она препятствует нормальному ходу технологических процессов, обуславливает появление брака и снижение скоростей выполняемых операций. Искрообразование в результате разрядов электростатического поля в ряде случаев может привести к пожарам и взрывам, создающим непосредственную угрозу жизни человека. Особенно опасны разряды статического электричества в помещениях, резервуарах и аппаратах, заполненных горючими паро- и газовоздушными смесями.

Действие электростатического поля на человека смертельной опасности не представляет, поскольку сила тока невелика. Искровой разряд статического электричества человек ощущает как толчок или судорогу. При внезапном уколе и вследствие рефлекторных движений человек непроизвольно может сделать движения, приводящие к падению с высоты, попаданию в не огражденные части машин и др. Имеются также сведения о том, что длительное воздействие статического электричества неблагоприятно отражается на здоровье работающего, на его психофизиологическом состоянии. Вредно влияет на состояние человека также электрическое поле, возникающее при статической электризации. Неприятные ощущения, вызываемые статическим электричеством, могут явиться причинами развития неврастении, головной боли, раздражительности, неприятных ощущений в области сердца, нарушении сна, снижении аппетита и т. д. Основные меры защиты от электростатических полей направлены на предупреждение возникновения и накопления зарядов статического электричества, создание условий рассеивания зарядов и устранение опасности их вредного воздействия. Они обобщены в СанПин 11-16—94 “Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряженности электростатического поля на рабочих местах” и ГОСТ 12.4.124 “ССБТ. Средства защиты от статистического электричества. Общие технические требования”.

К средствам защиты относят:

- предотвращение накопления зарядов на электропроводящих частях оборудования, что достигается заземлением оборудования и коммуникации, на которых могут появиться заряды (аппараты, резервуары, трубопроводы, транспортеры, сливо-наливочные устройства, эстакады и т.п.);

- отвод зарядов статического электричества, накапливающихся на людях (устройство электропроводящих полов или заземленных зон, заземление ручек дверей, поручней, лестниц, рукояток приборов и аппаратов);

- увлажнение воздуха до 65—75%, если это допустимо по условиям технологического процесса;

- нанесение на поверхность антистатических веществ, добавление антистатических присадок в горючие диэлектрические жидкости; нейтрализация зарядов, достигаемая применением различных типов нейтрализаторов (индукционных, высоковольтных, высокочастотных, радиоактивных и др.).

Для снижения интенсивности возникновения зарядов статического электричества, если это позволяют технологические возможности, горючие газы очищают от взвешенных жидких и твердых частиц, а жидкости – от нерастворимых твердых и жидких примесей, стараются исключить разбрызгивание, дробление и распыление веществ.

Если невозможно обеспечить стекание возникающих зарядов из аппаратов, то необходимо исключить образование в них взрывоопасных смесей, чтобы предотвратить воспламенение последних искровыми разрядами. Для этого применяют закрытые системы с избыточным давлением, используют инертные газы для заполнения аппаратов, емкостей, закрытых транспортных систем и другого оборудования, оборудование перед пуском подвергают продувке инертными газами.

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) – электромагнитные волны с длиной волны от 0, 0136 до 0, 4 мкм.

Естественными источниками УФИ являются газоразрядные источники света, дуговые электропечи, лазеры и др.

В условиях производства ультрафиолетовому излучению подвергаются:

- рабочие, занятые электрогазосваркой и резкой металла, плазменной обработкой металла, дефектоскопией и др.;

- технический и медицинский персонал физиотерапевтических кабинетов, работающих с ртутно-кварцевыми лампами;

- сельскохозяйственные, строительные, дорожные рабочие (особенно в летний период года).

Биологическое действие УФ-лучей положительно влияет на организм человека: является стимулятором основных биологических процессов. Однако УФИ от производственных источников, в первую очередь от электросварочных дуг, может стать причиной острых и хронических профессиональных заболеваний. Воздействие на кожу больших доз УФИ вызывает кожные поражения – гиперпигментацию и шелушение кожи.

При воздействии повышенных доз УФИ на центральную нервную систему характерны головная боль, тошнота, головокружение, повышение температуры тела, повышенная утомляемость, нервное возбуждение. УФ-лучи с длиной волны менее 0, 32 мкм, действуя на глаза, вызывают заболевание, называемое электроофтальмией: ощущение резкой боли в глазах, ухудшение зрения, головная боль.

Интенсивность УФИ нормируется СН 4557—88 “Санитарное нормы ультрафиолетового излучения в производственных условиях”. Защитные меры предусматривают средства отражения УФИ, защитные экраны и средства индивидуальной защиты кожи и глаз.

Излучение УФ-генераторов может быть значительно ослаблено путем охраны с учетом коэффициента отражения. Применяются различные типы защитных экранов – физических и химических. Первые представляют собой разнообразные преграды, загораживающие и рассеивающие свет; вторые оказывают защитное действие, например различные кремы, содержащие поглощающие ингредиенты (бензофенон и др.).

Необходимо предусмотреть средства индивидуальной защиты – одежда из полотна или других тканей с длинными рукавами и капюшоном; очки, содержащие оксид свинца.

Лазерное излучение – электромагнитное излучение, генерируемое в диапазоне волн 0, 2—1000 мкм. если рассматривать его биологическое действие, то данный диапазон волн можно разбить на следующие области: ультрафиолетовую – 0, 2—0, 4 мкм; видимую – 0, 4—0, 75 мкм; инфракрасную – 0, 75—1 мкм; дальнюю инфракрасную – свыше 14 мкм.

Источниками лазерных излучений являются лазеры, применяемые в системах передачи информации и наведения, измерительной технике, медицине, станках для резки твердых материалов и т.д.

Лазер – генератор когерентного (согласованного во времени) электромагнитного излучения, излучающий все волны в одной фазе.

Лазерное излучение обладает высокой удельной мощностью (≈ 10 Вт/ ), луч его может быть сфокусирован при помощи линз до размера 0, 01 мм. Лазерные лучи образуются за счет возбуждения светом некоторых оптически активных материалов: рубина, газов, полупроводников, некоторых жидкостей.

Персонал, обслуживающий лазерные установки, может подвергаться воздействию большой группы физических и химических факторов опасного и вредного воздействия. Наиболее существенные из них: лазерное излучение (прямое, рассеянное или отраженное); ультрафиолетовое излучение; яркость света; электромагнитное излучение диапазона ВЧ и СВЧ, инфракрасное излучение и др.

Под действием лазерного излучения могут наблюдаться различные функциональные изменения нервной, сердечно-сосудистой систем, артериального давления, увеличение утомляемости, снижение работоспособности.

Нормирование лазерного излучения производится по СанПиН 5804—91 “Санитарные нормы и правила устройств и эксплуатации лазеров”.

К работе с лазерными установками допускаются лица, достигшие 18 лет и не имеющие следующих медицинских противопоказаний: хронических заболеваний кожи, понижение остроты зрения (ниже 0, 5). Персонал, связанный с обслуживанием лазеров, должен проходить предварительные и периодические медицинские осмотры в соответствии с приказом Министерства здравоохранения Республики Беларусь.
Средства защиты от лазерного излучения подразделяют на организационно-планировочные и инженерно-технические.