Uchebnik_po_BZhD_Volkova_Shishkunov_Tyagunov

5)резиновые перчатки и рукавицы из просвинцованной резины с гибкими нарукавниками для защиты рук;

6)пневмошлемы и шапочки (хлопчатобумажные, из просвинцованной резины) для защиты головы;

7)щитки из оргстекла для защиты лица;

8)очки для защиты глаз: из обычного стекла при альфа- и мягком бетаизлучении, из силикатного и органического стекла (плексигласа) – при бетаизлучении высокой энергии, из свинцового стекла – при гамма-излучении, из стекла с боросиликатом кадмия или с фтористыми соединениями – при излучении нейтронов.

Контрольные вопросы

1.Виды ионизирующих излучений.

2.Понятие активности радионуклида. Удельная и объемная активность.

3.Виды доз излучения.

4.Доза эффективная коллективная как мера коллективного риска.

5.Действие ионизирующего излучения на организм человека. Соматические (пороговые) и генетические (беспороговые) эффекты.

6.Нормирование ионизирующих излучений. Основные пределы доз в зависимости от категорий облучаемых лиц.

7.Принципы обеспечения радиационной безопасности.

8.Способы защиты от ионизирующих излучений.

ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 38...760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора. Наивысшей чувствительностью глаз обладает к монохроматическому излучению с длиной волны 555 нм.

Основные светотехнические характеристики и определения

Для характеристики освещения рабочих мест внутри и вне помещений используется ряд светотехнических величин; в их числе – сила света, световой поток, освещенность. Сила света I характеризует свечение источника видимого излучения в некотором направлении. Единица ее измерения в СИ – кандела (кд). Световой поток Ф – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. В системе СИ измеряется в люменах (лм). 1 Вт мощности, превращенный в монохроматическое излучение с длиной волны 555 нм, дает 683 лм светового потока. Для сравнения – световая отдача ламп накаливания равна 7...19 лм/Вт.

Сила света и световой поток связаны соотношением

I = Ф/Ω,

где Ω – телесный угол (в стерадианах – ср), в котором распространяется световой поток Ф.

91

С точки зрения гигиены труда основной нормируемой светотехнической характеристикой является освещенность Е в люксах (лк), которая представляет собой распределение светового потока Ф на поверхности площадью S и может быть выражена формулой

Е = Ф/S,

где Ф – световой поток, лм;

S – площадь поверхности, м2.

Световые свойства освещаемой поверхности характеризуются следующими коэффициентами:

•коэффициент отражения – отношение отраженного телом светового потока

кпадающему;

•коэффициент пропускания – отношение светового потока, прошедшего через среду, к падающему;

•коэффициент поглощения – отношение поглощенного телом светового потока к падающему.

Освещенный предмет будет тем лучше виден, чем большую силу света излучает его поверхность в направлении к наблюдателю. Поэтому угол, под которым наблюдается освещенная поверхность, имеет существенное значение. Эта особенность оценивается яркостью поверхности Lα.

Яркостью поверхности в данном направлении (под углом α) называется отношение силы света, излучаемой поверхностью в этом направлении, к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м2).

Схема определения яркости поверхности показана на рис. 13.

Scosα

I S

Lα

Рис. 13. Схема определения яркости поверхности

	L	I	,
		Sсos

где Lα – яркость поверхности в направлении α, кд/м2;

I – сила света, кд;

S – площадь освещенной поверхности, м2; α – угол, образованный направлением

света с нормалью к поверхности S.

Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается; яркость излучающей поверхности большинства материалов в разных направлениях различна, однако существуют тела, обладающие одинаковой яркостью во всех направлениях (например, матовые отражающие поверхности).

92

Обобщенный закон освещенности
Если освещаемая поверхность находится на расстоянии	r	от источника

света силой I и наклонена под углом падения лучей θ, то освещенность этой поверхности вычисляется по формуле

E I сosθ , r 2

где Е – освещенность, лк; I – сила света, кд;

r – расстояние от освещаемой поверхности до источника света, м; θ – угол падения светового луча.

Виды освещения

По источнику излучения светового потока различают естественное,

совмещенное и искусственное освещение.

Естественное освещение создается природными источниками света – прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека. Дефицит естественного света и денатурация световой среды в городах отнесены к факторам, неблагоприятным для деятельности человека. Особое значение имеет качество световой среды внутри помещения, где человеку должен быть обеспечен не только зрительный комфорт, но и необходимый биологический эффект от освещения.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение.

Впроизводственных помещениях используются следующие виды естественного освещения: боковое – через окна в наружных стенах; верхнее – через световые фонари в перекрытиях; комбинированное – через световые фонари и окна.

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

Искусственное освещение на промышленных предприятиях осуществляется лампами накаливания и газоразрядными лампами и предназначено для освещения рабочих поверхностей при недостаточности естественного освещения и в темное время суток.

Влампах накаливания свечение возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высоких температур. Такие лампы удобны в эксплуатации, просты в изготовлении, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть, отличаются малым временем разгорания. Однако лампы

накаливания имеют существенные недостатки: низкая световая отдача (7 ... 19 лм/Вт); низкий КПД, равный 10...13 %; сравнительно малый срок службы (до 2500 ч). Спектр ламп отличается от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает

93

восприятие человеком цветов окружающих предметов, поэтому такие лампы не рекомендуется применять на работах, требующих различения цветов.

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары галогена (например, йода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и высокую отдачу (до 30 лм/Вт).

Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов (например, паров ртути), а также за счет явления люминесценции. Для освещения помещений применяются газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

Люминесцентные лампы в зависимости от состава люминофора, обусловливающего их различную цветность, делят на несколько типов: ЛБ – лампы белого света, ЛД – лампы дневного света, ЛДЦ–лампы дневного света с улучшенной цветопередачей, ЛЕ – лампы естественного солнечного света, ЛТБ

– лампы тепло-белого света, ЛХБ – лампы холодно-белого света, ЛХЕ – лампы холодно-естественного света.

Газоразрядные лампы высокого давления бывают дуговые ртутные люминесцентные (ДГЛ), дуговые ртутные с йодидами металлов (ДРИ), дуговые ксеноновые трубчатые (ДКсТ), дуговые натриевые трубчатые (ДНаТ).

Преимуществами газоразрядных ламп перед лампами накаливания являются высокая световая отдача – 40…110 лм/Вт (люминесцентные до 75, ртутные до 60, металло-галогенные до 100, ксеноновые до 40, натриевые до 110 лм/Вт), большой срок службы (до 8000…12000 ч) и возможность получения светового потока практически с любым спектром. К недостаткам относятся:

пульсация светового потока, слепящее действие, шум дросселей, возникновение стробоскопического эффекта («рябит в глазах» и создается иллюзия движения (вращения) в обратную сторону либо полного отсутствия движения);

длительный период разгорания (в некоторых случаях до 10…15 мин);

сложность схемы включения;

зависимость от температуры внешней среды.

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

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

94

					Для защиты глаз от блескости
					светящейся		поверхности		лампы
					служат	экранирующие		решетки,
	а				рассеиватели		из	прозрачной
					пластмассы или стекла. Степень
					защиты глаз от яркости источника
					света	характеризуется		защитным
					углом	светильника –		это		угол,
		б
					образованный		горизонталью			от
Рис. 14. Защитный угол светильника:					поверхности лампы (края светящейся
а – с лампой накаливания;					нити)	и линией, проходящей				через
б – с люминесцентными лампами					край арматуры (рис. 14).

Искусственное освещение по назначению разделяют на следующие виды:

рабочее;

дежурное;

аварийное;

эвакуационное;

охранное.

По размещению светильников различают системы освещения:

общего (равномерного или локализованного);

местного;

комбинированного.

Общее искусственное освещение предназначается для освещения всего помещения, местное (в системе комбинированного) – для увеличения освещения лишь рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования. Местное освещение может быть стационарным и переносным. Для него чаще применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект. Общее освещение в системе комбинированного должно обеспечивать не менее 10 % требуемой по нормам освещенности. Его назначение в этом случае – выравнивание яркости и устранение резких теней. Применение только местного освещения не

допускается.

Общее равномерное освещение предусматривает размещение светильников (в прямоугольном или шахматном порядке) для создания рациональной освещенности при выполнении однотипных работ по всему помещению, при большой плотности рабочих мест. Общее локализованное освещение применяется для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в заданной плоскости, когда около каждого из них устанавливается дополнительный светильник, а также при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или при наличии затеняющего оборудования.

95

Нормирование освещенности

Необходимые уровни освещенности рабочего освещения нормируют в соответствии со СНиП 23.05-95 «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от точности выполняемых производственных операций, световых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, системы освещения.

Естественное освещение

Естественное освещение изменяется в очень широких пределах и зависит от времени суток, времени года, облачности и т.д. Поэтому принято характеризовать его не абсолютным значением освещенности на рабочем месте, а относительным в виде коэффициента естественной освещенности

(КЕО), показывающего, во сколько раз освещенность внутри помещения меньше освещенности снаружи; этот показатель выражают в процентах.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) представляет собой отношение естественной освещенности внутри помещения в точках ее минимального значения на рабочей поверхности к одновременно замеренному значению освещенности наружной горизонтальной поверхности, освещенной диффузным светом полностью открытого небосвода (непрямым солнечным светом):

	е	Е
		вн	100	,
		Е
		нар

где е – коэффициент естественной освещенности, %. Евн – освещенность внутри помещения, лк; Енар – наружная освещенность, лк.

Для каждого производственного помещения строится кривая значения КЕО в характерном сечении (поперечный разрез посередине помещения перпендикулярно плоскости световых проемов) (рис. 15).

При боковом освещении нормируется минимальное значение еmin: при одностороннем – в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов (рис. 15, а), при двустороннем – в точке посередине помещения (рис. 15, б). При верхнем и комбинированном освещении нормируется среднее значение еср (рис. 30, в, г). В производственных помещениях с верхним и комбинированным освещением еср не должно быть меньше нормированного значения при боковом освещении для аналогичной зрительной работы.

96

а

б

в

г

Рис. 30. Схемы распределения КЕО по характерному разрезу помещения:

а– одностороннее боковое освещение; б – двустороннее боковое освещение;

в– верхнее освещение; г – комбинированное освещение; 1 – уровень рабочей

поверхности

Нормируемое значение КЕО, еN, для зданий, располагаемых в различных районах, следует определять по формуле

еN = ен·mN,

где N – номер группы обеспеченности естественным светом;

ен – нормативное значение КЕО, соответствующее разряду зрительной работы, % (определяется по СНиП 23-05-95 в зависимости от минимального размера объекта различения);

mN – коэффициент светового климата.

Пример расчета естественной освещенности

Требуется определить, соответствует ли нормам естественная освещенность в производственном помещении при боковом одностороннем освещении, если

наружная освещенность Енар = 10000 лк; внутренняя освещенность Евн = 130 лк;

условия зрительной работы – средней точности (IV разряд, минимальный размер объекта различения 0,5 – 1 мм);

здание расположено в Свердловской области, световые проемы в боковых стенах здания ориентированы на северо-запад.

Решение

1. Определяем фактическое значение КЕО

е			Евн	100		160	100 1,6 % .
	ф				10000
			Енар

2.По табл. 1 СНиП 23-05-95 определяем нормативное значение КЕО, соответствующее IV разряду зрительной работы при одностороннем боковом освещении, ен = 1,5 %.

3.В соответствии с таблицей прил. Д СНиП 23-05-95 определяем, что Свердловская область относится к 1-й группе административных районов по ресурсам светового климата. Тогда согласно табл. 4 СНиП 23-05-95 коэффициент светового климата для заданных условий тN = 1.

4.Определяем нормативное значение КЕО:

еN = ен·mN, = 1,5·1 = 1,5 %.

97

Вывод: поскольку еф > еN, естественная освещенность в помещении соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.

При естественной освещенности нормируют также качественную характеристику – неравномерность естественного освещения, которая определяется коэффициентом неравномерности — отношением максимальной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности: не более 2:1 для зрительных работ I и II разрядов и 3:1 – для III и IV разрядов.

Искусственное освещение

Рабочее освещение служит для создания нормальной освещенности при выполнении конкретной работы в зависимости от разряда зрительной работы.

Нормируемой количественной характеристикой искусственного освещения служит освещенность [лк].

Нормативное значение освещенности определяется по СНиП 23.05-95 в зависимости от разряда и подразряда зрительной работы.

Установлено 8 разрядов зрительной работы в зависимости от минимального размера объекта различения.

Подразряды зрительной работы определяются по значениям яркостного контраста, определяемого как отношение абсолютной величины разности между яркостью объекта (Lо) и фона (Lф) к яркости фона:

	L	L
К	о	ф
		L
		ф

;

а) малый контраст на темном фоне; б) малый контраст на среднем фоне или темный контраст на темном

фоне;

в) малый контраст на светлом фоне или большой контраст на темном фоне;

г) средний контраст на светлом фоне, большой контраст на светлом фоне или большой контраст на среднем фоне.

Для учета снижения освещенности в процессе эксплуатации от запыления и загрязнения расчетную освещенность увеличивают по сравнению с нормируемой, используя коэффициент запаса, который выбирается равным от 1,15 до 1,7 для ламп накаливания и от 1,3 до 2 для газоразрядных ламп.

Расчет искусственного освещения сводится к определению требуемого количества выбранных ламп.

Гигиенические требования, отражающие качество производственного освещения

1. Равномерное распределение яркостей в поле зрения и отсутствие резких теней. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с яркона слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к

98

развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.

2.Ограничение прямой и отраженной блескости. Показатель ослепленности глаза Р является критерием оценки слепящего воздействия большой яркости источника света или ярких бликов, которые вызывают нарушение зрительных функций глаза – его ослепленность: Р = (S – 1)1000, где S = v1/v2 – коэффициент ослепленности, равный отношению видимостей объекта соответственно при наличии и отсутствии защиты глаза от слепящего воздействия источника. Видимость является показателем того, насколько хорошо глаз видит объект или световое поле; определяется в относительных единицах числом пороговых контрастов: v = k/kпорог, где k – контраст в условиях рассматриваемой зрительной работы. Предельно допустимое значение показателя ослепленности согласно нормам должно быть не более 20 – 80 единиц (в зависимости от характера и длительности зрительной работы). Для ограничения отраженной блескости нормируется предельная яркость рабочей поверхности не выше 500 кд/м2 при ее площади более 0,2 м2 и не выше 2500 кд/м2 при 0,01 м2 и менее.

3.Ограничение или устранение колебаний светового потока.

4.Необходимо обеспечивать оптимальную направленность светового потока. Экспериментально установлено, что наилучшая видимость достигается при направлении света на рабочую поверхность под углом 60 0 к ее нормали, а наихудшая – под углом 0 0.

5.Освещенность должна быть постоянной во времени. Для оценки условий работы глаза в мелькающем свете, который создают газоразрядные лампы, вводится коэффициент пульсации освещенности, %, который характеризует относительную глубину изменения освещенности от Emax до Еmin

втечение одного периода ее колебания и определяется по формуле

k	пульс

Е	max	Е	min
	2Е
		ср

100

%

,

где Еcp – среднее значение освещенности за один период ее колебания. Значения коэффициента пульсации нормируются (не более 12…25 % в зависимости от характера зрительной работы). В нормах рекомендуется применять в первую очередь газоразрядные лампы как гигиенически и экономически более выгодные, чем лампы накаливания: спектр света их близок к естественному, световая отдача в 3…4 раза больше, а срок службы более чем в 10 раз выше, чем у ламп накаливания. Но газоразрядные лампы имеют тот недостаток, что излучаемый ими световой поток пульсирует безынерционно, т.е. одинаково с колебаниями переменного тока. В мелькающем свете искажается восприятие вращающихся и движущихся предметов: возникает иллюзия их остановки или движения в обратную сторону, искажается скорость и направление движения. Это явление называют стробоскопическим эффектом. Для стабилизации светового потока лампы включают в сеть по определенным электрическим схемам таким образом, чтобы коэффициент пульсации не превышал установленной нормы.

99

6. Освещение должно иметь спектр света, близкий к естественному, особенно при зрительных работах, требующих цветопередачи.

B районах за Северным полярным кругом, а также и в других местностях при отсутствии естественного света в дополнение к обычному электрическому должно быть использовано эритемное освещение в целях компенсации ультрафиолетовой недостаточности.

Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5 % освещенности от нормируемого рабочего общего освещения.

Специальное освещение применяется для освещения улиц, мостов, стадионов и в других случаях.

Контрольные вопросы и задачи

1.Основные светотехнические характеристики: световой поток, сила света, освещенность, коэффициент отражения, яркость поверхности.

2.Обобщенный закон освещенности.

3.Виды освещения в зависимости от источника светового потока.

4.Источники света искусственного освещения: лампы накаливания и люминесцентные лампы, их достоинства и недостатки.

5.Светильники, их назначение. Защитный угол светильника.

6.Системы и виды искусственного освещения.

7.Нормирование естественного освещения. Коэффициент естественного освещения. Кривая освещенности в характерном разрезе здания.

8.Нормирование искусственного освещения. Разряды и подразряды зрительной работы.

9.Гигиенические требования к качеству освещения.

10.Причины пульсации светового потока и способы ее уменьшения.

11.Задача. Определить, соответствует ли нормам естественная освещенность, если наружная освещенность Енар = 10000 лк; внутренняя освещенность Евн = 100 лк;

нормативное значение КЕО, соответствующее разряду зрительной работы, ен = 1,2 %;

коэффициент светового климата тN = 0,9.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

Травмобезопасность – свойство рабочего места соответствовать требованиям безопасности труда, исключающим травмирование работающих в условиях, установленных нормативно-правовыми актами.

Травмобезопасность рабочих мест обеспечивается исключением повреждений частей тела человека, которые могут быть получены в результате воздействия опасных производственных факторов, а именно:

100