___

Фоновое излучение на территории РФ ок. 1% и составляет 0,36-1,8 мЗиверта/год.

Приборы контроля ионизирующих излучений и обеспечение безопасности при работе с ионизирующим излучением.

Все приборы, используемые в настоящее время можно разбить на 3 группы: радиометры, дозиметры и спектрометры.

Радиометры предназначены для измерения плотности потока ионных излучений ( или  частиц, нейтронов). На практике, при измерении загрязнений рабочих поверхностей оборудования, кожных покровов и одежды персонала.

Дозиметры – измеряют дозы и мощность дозы, полученной персоналом при внешнем облучении. Главным образом при -излучении.

Спектрометры – измеряют энергетические характеристики и используются для сравнения загрязнений, причем в практике используются ,  и  спектрометры, а отечественная промышленность выпускает широкий спектр приборов, предназначенных для измерения ионных излучений. Все эти приборы производит объединение «Изотоп». Все работы с радионуклидами делают на рабочих местах с загородками и открытыми радиоактивными источниками (закрытые устройства исключают попадание радиоактивных веществ в воздух рабочей зоны, открытые – способствуют загрязнению воздуха рабочей зоны). Обеспечение радиационной безопасности требует комплекса разнообразной защитных мероприятий, которые зависят от конкретных условий работы: источник ионного излучения, типа этого источника. Для закрытых источников, на основании закона распространения ионных излучений и характера взаимодействия их с веществом, защитные мероприятия должны позволять обеспечивать условия радиационной защиты. Эти мероприятия базируются на знании законов излучения и характера взаимодействия их с веществом, при этом: 1. доза внешнего излучения пропорциональна интенсивности и времени действия; 2. интенсивность излучения от точечных источников пропорциональна количеству частиц, возникающих в них в единицу времени и обратно пропорциональны квадрату расстояния от источника; 3. интенсивность излучения м.б. уменьшена с помощью экранов.

Из 1, 2 и 3 выводов для практики наиболее эффективна защита расстоянием и особенно защитным экраном. Так, лучшим защитным экраном от рентгеновских и -излечения является свинец, а более дешевым экраном является экран из просвинцованного стекла, железа, бетона, железобетона, и воды.

По своему назначению защитные экраны делят на 5 групп:

1. защитные экраны – контейнеры, в которые помещают радиоактивные препараты.

2. защитные экраны для оборудования.

3. передвижные защитные экраны, в основном для защиты рабочего места на различных участках рабочей зоны.

4. защитные экраны как части строительных конструкций типа стен, перекрытий, дверей.

5. экраны индивидуальной защиты, например, просвинцованные перчатки и т.п.

С открытыми источниками защита сложнее, т.к. она д.б. предусмотрена как от внешнего, так и от внутреннего облучения.

Способы защиты человека:

1. использование принципов защиты, применяемых в работе с источниками излучения в закрытом виде.

2. Герметизация производственного оборудования.

3. Мероприятия планировочного характера.

4. Использование СИЗ персонала (спецодежда, спец обувь, средства защиты органов дыхания, изолирующие костюмы, дополнительные защитные приспособления).

5. Выполнение правил личной гигиены, запрет курения в рабочей зоне, тщательная очистка и дезактивация кожных покровов, особенно после работы, проведение дозиметрического контроля загрязнения спецодежды.

Э/м излучения.

Опасности, связанные с э/м излучением наиболее проявляются всвязи с освоением новых ТП, например, индукционная электрическая термообработка, получение плазменного состояния вещества и др. Все эти ТП современны, т.к. более производительны и менее энергоемки, но беда рабочих в том, что наши органы чувств не адаптируются к э/м излучения, т.е. защита идет по факту. Источники опасности: индукторы, ламповые генераторы с мощностями 8-200кВт, отдельные части генераторов, с соединительными фидерными линиями, трансформаторы высокой частоты, антенны, открытые концы волноводов, генераторы СВЧ. Но и промышленные частоты 50Гц также могут создавать такие э/м поля, например, ЛЭП до напряжений 1150кВ. Сюда же относятся открытые распределительные устройства, устройства защиты и автоматики. Это э/м поле распространяется со скоростью света, и сравнительно легко преобразуются в другие виды энергии. Сюда же относятся и постоянные магнитные поля у электромагнитов, импульсных установок, литые и металлокерамические магниты. У такого поля главные характеристики – напряженности электрического и магнитного поля, которые связаны между собой соотношением. Если среда является вакуумом или воздухом, то это соотношение записывается в упрощенном варианте: Е[В/м]=377Н[А/м]. Сдвиг фаз векторов Е и Н составляет 90°. Кроме напряженности главным критерием являются также плотность энергии, которая показывает, какое количество энергии протекает за 1с сквозь площадку в 1м², расположенную перпендикулярно движению зарядов.

Э/м волны классифицируют на высокочастотные (ВЧ)(199кГц-30МГц,  - 3км-10м), ультра ВЧ (УВЧ)(30-300МГц,  - 10-1м) и СВЧ (300МГц-300ГГц,  разбивают на 3 поддиапазона: дм волны 1-100м, см волны 10см-1см и мм волны 1см-1мм). Причем, допустимая напряженность, т.е. нормированные величины напряженности и плотности потока энергии (ППЭ): Е=50В/м, 60кГц; 20В/м, 3-30МГц; 10В/м, 30-50МГц; 5В/м, 50-300МГц; Н5А/м, <60кГц; 1,5А/м, 90кГц; 0,3А/м, 30-90МГц.

ППЭ[Вт/м²] 10Вт/м² без рентгеновского излучения при температуре +28°С, 1Вт/м² с рентгеновским излучением при температуре >28°С. Определенное время человек м.б. в таком поле без спец защиты, например, без ограничений он может работать при электрической напряженности до 5кВ/м. При 20-25кВт/м² 5мин/сут.

Т.к. энергия э/м поля поглощается организмом, то это приводит к функциональным нарушениям нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Утомляемость, головные боли, сонливость, нарушение сна, гипертония. При действии СВЧ-лучей – изменения в крови, катаракта, нервно-психологические, трофические заболевания. Эти заболевания способны накапливаться. Т.к. единицей э/м поля (ЭМП) является частота в Гц и напряженности электрического и магнитного полей, а также ППЭ, то есть смысл ввести понятия о 3-х законах э/м поля, которые различаются по расстоянию от источника ЭМП:

1. зона индукции ЭМП, имеющая R=/2. В этой зоне на человека действуют независимо друг от друга Е и Н.

2. зона интерференции (промежуточная) имеет /2<R<2. В этой зоне на человека воздействуют Е, Н, ППЭ.

3. дальняя зона – характерна тем, что в ней э/м волна уже сформирована и на человека воздействует только энергетическая составляющая ЭМП (ППЭ). Если источник ЭМП работает на СВЧ (дм, см, мм), то этот источник создает вокруг себя зону энергетического воздействия, имеющую R2.

Знания длин волн ЭМП, формируемых источником дает возможность выбора приборов контроля э/м излучений (ЭМИ). Для низкочастотных источников необходимо использовать приборы, измеряющие электрические и магнитные составляющие, а для СВЧ используются приборы, позволяющие измерять плотности потока энергии ЭМП. С увеличением частоты источника, т.е. с укорочением длины волны биологическая активность ЭМП на человеческий организм почти всегда возрастает. Согласно ГОСТ облучение ЭМП регламентируют как по величине напряженности, так и по продолжительности действия.

Рациональная защита персонала от э/м излучений радиочастот осуществляется путем проведения организационных, инженерно-технических, лечебно-профилактических мероприятий, а также и использованием СИЗ. Организационные мероприятия включают в себя выбор рациональных режимов работы оборудования, ограничения места и времени нахождения персонала в зоне воздействия, т.е. защита расстоянием и временем. Инженерно-технические мероприятия включают рациональное размещение оборудования, использование средств, ограничивающих поступление энергии на рабочие места, т.е. использование поглотительной мощности, экранирование, использование минимально необходимой мощности генератора, а также обозначение, ограждение зон с повышенным ЭМИ РЧ. Лечебно-профилактические – включают раннюю диагностику и лечение нарушений, связанных с воздействием ЭМИ РЧ, а также предварительные (при поступлении на работу) и периодические медосмотры. СИЗ: защитные очки, щитки, шлемы, защитная одежда.

Электробезопасность на производстве.

По статистике электротравматизм составляет на производстве несколько процентов от общего числа травм, но по числу тяжелых травм с летальным исходом поражения электрическим током занимают одно из первых мест. Различают 2 вида поражений электрическим токам: электрические травмы и электрические удары. Электрические травмы обычно являются местными поражениями тканей и органов (ожоги, электрометаллизация кожи, кровеносных сосудов, а также механические повреждения из-за непроизвольных судорожных сокращений мышц, сюда относятся разрыв кожи, кровеносных сосудов, вывихи суставов, переломы костей, электроофтальмия). Электроофтальмия – воспаление глаз из-за воздействия УФ лучей электрической дуги. А электрический удар – это возбуждение живых тканей организма, проходящим через него электрическим током. Поражение человека током может произойти во многих случаях, а характер и последствия поражения зависят от ряда факторов: 1. от электрического сопротивления тела человека. 2. величины и длительности протекания тока. 3. рода и частоты тока. 4. схемы включения человека в цепь. 5. состояния окружающей среды. 6. индивидуальных особенностей человека. Сопротивление человека состоит из сопротивления кожи и сопротивления внутренних данных. Кожа, а точнее верхний ее слой, толщина около 0,2мм создает основную величину сопротивления человека: если она сухая, чистая и не поврежденная, то сопротивление человека составляет 200Ом-20кОм. При прохождении ток воздействует на организм в виде термического воздействия, электролитического, биологического, светового и механического.

Воздействие тока на организм человека.

Сила тока, мА для частоты 50Гц	Характер воздействия	Характеристика
До 1мА	Не ощущается	Не опасен
1-8мА	Ощущаются судороги в руках, управление мышцами не утрачивается, возможность самостоятельного освобождения от контакта.	Пороговый ощутимый ток
8-15мА	Ощущение тока болезненное, управление мышцами еще не утрачивается и возможно самостоятельное освобождение от контакта	Пороговый неотпускающий ток
15-20мА	Ощущение тока весьма болезненное, управление мышцами, ближайшими к контакту, утрачивается, самостоятельно освободиться от контакта невозможно	Пороговый неотпускающий ток
20-50	Сильное сокращение мышц, затруднение дыхания, возможно прекращение дыхания и остановка сердца.	Фибрилляционный ток
50-100 100-200	Дыхание парализуется через несколько секунд, возможна фибрилляция сердечной мышцы, без специальных мер восстановить нормальное биение сердца невозможно	Ток силой >100мА смертельно опасен
>200

Опасность поражения током значительно снижается при частотах <20Гц и >1000Гц. Электробезопасность на производстве возможна как из-за действия тока на организм, но может усугубляться из-за опасности электрических сетей, как транспортных артерий электрического тока. При прочих равных условиях играют роль сами помещения, где находится работающий или где эксплуатируются сети и потребители. Все помещения делятся на 3 класса: 1) помещение без повышенной опасности (сухие, с относительной влажностью до 75% с нормальной температурой воздуха и с изолированными полами). 2) помещения с повышенной опасностью (сырые, относительная влажность до 75% и выше, с высокой температурой, с токопроводящими полами, тесные помещения с возможностью прикосновения к металлоконструкциям, соединенным с землей, и к металлическим корпусам электрооборудования. 3) особо опасные (сырые с относительной влажностью до 100%, химически активные). На производстве используют трехфазные цепи с изолированной нейтралью, с заземленной нейтралью или однофазные.

А) – использует 3-хфазное соединение с изолированной нейтралью – наиболее опасные в помещениях. Здесь необходима хорошая изоляция проводов и минимальная емкость относительно земли. В этом случае, периодически необходимо измерять сопротивление изоляции. Анализ формулы прохождения электрического тока через человека позволяет сделать вывод, что наихудший для человека режим – когда ток, проходящий через тело человека = линейному напряжению/сопротивлению человека.

Б) – 3-хфазное соединение с заземленной нейтралью – используется там, где невозможно обеспечить высокую изоляцию из-за высокой влажности или агрессивности среды, или когда нельзя быстро отыскать и устранить повреждение изоляции. Возможны случаи, когда емкостное сопротивление отдельных фаз мало из-за разветвлений таких цепей. Ток через человека = U_фазн/(R_чел+R_нулев), R_нулев – сопротивление рабочей заземленной нейтрали. Оно  составляет величину 10Ом. Согласно правилам эксплуатации режим нейтрали в 3-хфазных цепях выбирается по технологическим требованиям, исходя из условий безопасности.

Общий вывод по 3-хфазным цепям можно сделать в зависимости от касания фазы человеком в случаях нормальной эксплуатации сети по 3-м фазам или качание 2-х фаз, когда 3-я пробита, и когда налицо касание одновременно 2-х фаз. Анализ дает следующие выводы: наименьшая опасность прикосновения к 1 фазе исправной сети с изолированной нейтралью. При замыкании 1 из фаз на землю опасность прикосновения к 1 направленной фазе больше, чем в исправной сети при любом режиме нейтрали.

Если рассматривать случай В), т.е. 1-фазную цепь, то при анализе возможных случаев вполне реально, что наиболее опасно 2-хполюсное прикосновение при любом положении земли, а наименее опасно однополюсное прикосновение к проводу изолированной сети.

Меры защиты от поражения электрическим током.

Причины несчастных случаев – прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим цепям, находящихся под напряжением: появление напряжения на металлических частях электооборудования из-за повреждения изоляции и др. причины; появление напряжения на отключенных токоведущих частях при работе людей из-за ошибочного включения установки; создание шагового напряжения на поверхности земли из-за замыкания фазы на земле.

Отсюда меры:

1. обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением (изоляция, размещение на недоступной высоте, ограждение и т.п.).

2. электрическое разделение сети – производится с помощью специальных разделяющих трансформаторов. Электрическая сеть разделяется на отдельные, несвязанные между собой, участки, они имеют большее сопротивление изоляции и малую емкость относительно земли.

3. применение малых напряжений до 42В.

4. двойная изоляция: основная (рабочая), дополнительная (дублирует рабочую при ее повреждении). Используется при эксплуатации ручных машин, когда корпуса этих машин не требуют ни заземления, ни зануления.

5. защитное зануление, защитное заземление. Защитное заземление применяется для надежных соединений нетоковедущих частей электрических машин с землей (корпуса, кожуха, станины, трансформаторные баки и др.) это преднамеренная защита от попадания сетевых напряжений при обрывах, замыканиях и др. аварийных ситуациях. Если такое сетевое напряжение попадет на нетоковедущую часть, и в это время рабочий коснется такой части, то человек окажется под напряжением, а ток через него будет определяться величиной этого напряжения, деленной на сопротивление человека (около 1кОм). Ток в этом случае м.б. опасным и это приведет к несчастному случаю, поэтому стараются оборудование при любом режиме нейтрали в 3-хфазной цепи заземлять, т.е. соединить нетоковедущие части оборудования через малое сопротивление проводника. Если сопротивление устанавливают порядка 4Ом, то это соответствует мощности источника до 100кВ/А. При мощности >100кВ/А сопротивление проводника устанавливают около 10Ом. Через такой проводник будет протекать ток заземления между нетоковедущей частью и землей и, при попадании на нетоковедущую часть разности напряжений, человек не будет испытывать удара током. Заземление выполняется по определенным правилам: кожуха, корпуса, станины и т.д. с общей магистралью соединения, на расстоянии 70-80см от поверхности земли соединяются с контурной шиной, которая в свою очередь соединяется с заземлителями. Дополнительно для большей надежности защиты, особенно для 4-хпроводных систем в цепях с заземленной нейтралью устраивают зануление – преднамеренное электрическое соединение нулевым защитным проводником металлических нетокопроводящих частей электрического оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Защитное зануление превращает пробой на корпус в КЗ между фазой и нулевыми проводами и способствует протеканию тока большей силы через устройство защиты сети, способствуя быстрому отключению производственного оборудования от сети, т.е. при замыкании на корпус фаза окажется соединенной накоротко с нулевым проводом, из-за чего плавкий предохранитель или автомат вызывают перегорание предохранителя или отключение автомата. Ток КЗ для надежного срабатывания д.б.  в з раза больше, чем номинальный ток предохранителя. Для надежности отключения в электрических сетях применяют схемы защиты отключения, которые выполняются на реле или бесконтактных элементах (там, где это возможно) и имеют время срабатывания – доли секунды. Эти системы содержат реле и бесконтактный элемент в виде отдельной схемы.

Защита от статического электричества.

Статическое электричество возникает от электризации материалов на их поверхности, при этом материалы м.б. диэлектриками или полупроводниками, причем, в век технических революций эта электризация напоминает о себе все чаще, во-первых, при использовании новых полупроводников и диэлектриков при их обработке, а также за счет увеличения скорости обработки таких ТП как измельчение, разбрызгивание, распыление, рассеивание. На поверхности оборудования, а также самих материалов образуется электрический потенциал порядка тысяч и десятков тысяч вольт. Такая электризация увеличивается в процессе трения тела, например, при механической обработке некоторых пластмасс на станке и вручную зафиксирован потенциал до 20кВ. Перегон диэлектрических жидкостей, таких как бензин, керосин, бензол, тонзол, по трубопроводам и перевозка их в емкостях, сопровождается значительной электризацией, а при фильтрации жидкостей за счет большей площади фронта жидкости с элементами фильтра также имеют место значения электризации. При заполнении резервуаров свободно падающей струей капли жидкости электризуются и если жидкость пожароопасна, то заряд может воспламенить пары этой жидкости, поэтому статическое электричество на производстве может вызвать пожары и взрывы, а при воздействии на человека возможен либо слабый длительно протекающий ток, либо кратковременный разряд, что является причиной возможного рефлекторного движения человека, из-за этого попадание рабочего в опасную зону производственного оборудования. Электростатические поля также из-за повышенной напряженности отрицательно влияет на организм человека (как под ЛЭП). Т.е. ухудшение самочувствия, а также деятельность нервной и сердечно-сосудистой систем. Предельно допустимое напряжение электростатического поля на рабочих местах д.б. 60кВт/м, при воздействии до 1 часа, при воздействии в рабочую смену величина напряженности подсчитывается по формуле: E=60/t, t – время воздействия в часах.

Защита ведется по 2 направлениям: уменьшение генерации электрических зарядов и устранение уже образовавшихся зарядов. Уменьшение генерации достигают за счет использования слабо- или не электризующихся материалов. Иногда нейтрализацию зарядов производят при смешивании материалов, которые заряжаются разноименно при воздействии с технологическим оборудованием, например, в хромовой трубе при смешивании 40% найлона и 60% дакрона. При их трении с хромовой поверхностью электризации не наблюдается. Снижение электризации при уменьшении силы трения и на длине контакта. Шероховатости взаимодействующих поверхностей, их хромирование или никелирование, или создание воздушной подушки между движущимися материалами и элементами оборудования. Если возможно, то снижение электризации можно произвести при уменьшении скоростей переработки, если это не в ущерб производительности. Если имеем дело с жидкостями, то главное здесь – не допускать свободной струи при заполнении резервуара и не допускать разбрызгивание, распыление или быстрое перемешивание жидкостей.

Устранение зарядов достигается заземлением электропроводящих частей технологического оборудования, причем оно выполняется независимо от других средств защиты. И это заземление можно объединять с защитными заземляющими устройствами для электрического оборудования. Если заземление предназначено только для защиты от статического электричества, то его допускают до 100Ом. Если используются неметаллические короба, воздуховоды и т.д., то на них предварительно наносят электропроводящие покрытия, которые затем надежно соединяют с заземлением (здесь используется фольга или электропроводящая эмаль). Тканевые рукавные фильтры пропитываются специальными растворами поверхностно активных веществ. Перекачивание нефтепродуктов осуществляется через шланги электропроводной резины. Для движущихся объектов заземление осуществляют через проводящие материалы самих колес.

Магнетизация зданий и сооружений.

В момент разряда электрически заряженных туч между собой и тучами с землей, токи разряда достигают 500кА, что приводит к увеличению температуры в канале прохождения молнии до 20ты.°С. особенно опасен такой разряд на здании с взрывоопасным производством. Способ защиты от молнии выбирается в зависимости от назначения здания, интенсивности грозовой деятельности в данном районе, среднего числа поражений молниями в год. Среднегодовая грозовая деятельность определяется в часах по спецкарте. Здесь здания делят на 3 категории: 1. защита независимо от среднегодовой деятельности и места объекта. 2. защита при грозовой деятельности 10ч/год и более. 3. защита объектов предусмотрена в местностях с грозовой деятельностью 20ч/год и более. Защита осуществляется молниеотводами. В него входят: молниеприемник, токоотвод и заземляющее устройство; причем молниеотвод создает зону, защищенную только от прямого удара молнии. I категория защиты зданий – отдельно стоящие или изолирующие молниеотводы. II – ставят на объекты, м.б. использована металлическая кровля или устанавливается сетчатый молниеприемник. Для защиты от наведенных высоких потенциалов на объекты I и II категории, проводов воздушных линий допускается кабель с заземленной металлической оболочкой. III – заземление штыревого изолятора и установка защитных проводников на вводе в здание.

Основы пожарной безопасности.

Процесс горения и его виды. Процесс горения – это химическая реакция окисления вещества с прогрессирующим самоускорением и выделением большого количества тепла и света. Для этой химической реакции необходимо: горючее вещество, окислитель и источник импульса. Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, окислы азота. Сама реакция происходит с разными скоростями: 1. дефпаграционное горение, которое свойственно большому количеству пожаров, т.к. неконтролируемое горение со специальным очагом, оно происходит со скоростью в несколько м/с. 2. в отличие от него эта реакция может происходить со скоростями в несколько десятков м/с и называется взрывным горением. 3. в некоторых случаях горение происходит со скоростью в тысячи м/с и называется детонационным горением. В нем импульс воспламенения передается от слоя к слою смеси не за счет теплопроводности, а за счет импульса давления. Если вещество соединения с окислителем, то химическая реакция горения происходит в несколько этапов: 1. вспышка. 2. возгорание. 3. воспламенение. 4. самовозгорание. 5. самовоспламенение. 6. взрыв.

Вспышка – это быстрое сгорание горючей смеси, когда не образуется сжатых газов, а количество тепла при кратковременной вспышке не достаточно для продолжения горения. Возгорание: горение происходит под действием источника зажигания. Воспламенение: возгорание происходит с появлением пламени, при этом остатки горючего вещества остаются относительно холодными. Самовозгорание: когда скорость экзотермической реакции в веществе резко растет и становится ненужным источник зажигания. Кислород адсорбируется из воздуха, а нагрев вещества происходит за счет тепла химической реакции. Так, например, горят торф, уголь, особо прочные материалы и др. Самовоспламенение: самовозгорание с появлением пламени. Взрыв – когда продукты сгорания нагреваются до высоких температур и резко повышается давление.

Горению подвержены газы, жидкости и твердые вещества, причем, имеются различия и некоторые тонкости для горящих газов и жидкостей, например, для горючих жидкостей основными параметрами являются температура вспышки, температура воспламенения, температура самовоспламенения, а также, пределы по температуре и концентрации взрываемости паров жидкости с воздухом. По температуре вспышки согласно ГОСТ жидкости разбивают н 2 класса: 1. легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки до 61°С в закрытом тигле и с температурой вспышки до 66°С в открытом тигле. 2. горючие жидкости (ГЖ) с температурой вспышки >61°С в закрытых и >66°С в открытом тигле.

Предел воспламенения. Т.е. взрываемость паров ГЖ и ЛВЖ определяется температурой концентрацией паров. Наиболее опасными с температурой вспышки до –43°С является сероуглерод при концентрации по объему в воздухе 4-50%. Принято считать наиболее опасными все жидкости, у которых температура вспышки начиная с 15°С.