5. Технические и электротехнические средства обеспечения безопасности труда
Все технические, электротехнические и пожаротехнические средства защиты по способу защиты от опасных и вредных производственных факторов подразделяются на две большие группы:
- активные ( методы и средства направленные на ликвидацию образования опасного фактора или уменьшение степени его опасности);
- пассивные (комплекс мероприятий, направленный на предотвращение воздействия опасного фактора на человека).
Под средствами защиты понимают различные входящие и не входящие в конструкцию производственного оборудования (машины) устройства, исключающие воздействие опасного фактора на человека.
Средствам защиты должны:
- срабатывать при возникновении опасности;
- действовать до прекращения действия опасных и вредных производственных факторов;
- при отказе отдельного элемента защитное устройство должно сохранять защитное действие других средств;
- доступно для технического обслуживания и контроля;
- дополнительно обеспечены устройствами автоматического контроля их действия.
Средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов делятся на:
- оградительные (разделительная преграда между человеком и опасным или вредным производственным фактором);
- предохранительные (отключение оборудования при выходе контролируемых параметров за допустимые пределы);
- тормозные (быстрая остановка, исключающая произвольное опускание груза);
- блокировочные (методы и средства фиксирования части тела и механизма в определенном состоянии);
- сигнализационные (метод оповещения и защиты от опасных и вредных производственных факторов);
- дистанционные (позволяют избежать необходимость пребывания персонала вблизи опасных и вредных производственных факторов);
Оградительные средства защиты бывают:
- постоянные (подвижные, которые можно снять и отвести в сторону и неподвижные, которые можно снимать только при ремонте);
- временные (переносные щиты, ширмы, экраны и т.д.).
Конструктивно ограждения в зависимости от особенностей оборудования и технологического процесса могут быть:
- сплошные (не требуются наблюдения за технологическим процессом);
- сетчатые (требующие наблюдения за технологическим процессом);
- прозрачные (требующие наблюдения за технологическим процессом).
Предохранительные средства защиты с учетом природы возникновения опасного фактора бывают:
- от механических перегрузок (муфты, ограничители грузоподъемности, срезаемые штифты и шпильки, регуляторы частоты оборотов);
- от перемещения частей машин за установленные габариты (концевые выключатели, упоры, остановы, захваты);
- от повышенного давления и температуры (клапаны, мембраны, водяные затворы);
- от повышенной силы электрического тока (плавкие предохранители, автоматы отключатели);
Тормозные средства защиты бывают:
- механические, гидравлические, пневматические (фрикционы, фиксаторы и т.д.);
- электрические (противовключение фаз - обратный порядок чередования фаз уменьшающий или быстро замедляющий частоту вращения ротора электродвигателя).
Блокировочные средства защиты по конструктивным особенностям бывают:
- механические (исключают включение двух скоростей в коробке переменных передач, запуск двигателя при включенной коробке переменных передач);
- фотоэлектрические (фотоэлементы срабатывают при попадании в опасную зону предметов или руки);
- радиационные (браслет с источником радиационного излучения - тиратронной лампой, посылает импульс на устройство отключения);
- гидравлические и пневматические (устройства на турбинах, компрессорах, насосах для снятия повышенного давления);
- электрические (ограждения с электрическими контактами, замыкающими электрическую сеть для снятия напряжения на токоведущих, остановки вращающихся и движущихся частей машин);
- комбинированные (одновременно двух и более средств защиты).
Сигнализационные средства защиты по функциональному назначению бывают:
-предупредительные (о необходимости соблюдения требований безопасности);
- аварийные (о возможности опасного режима работы машины);
- контрольные (за параметрами технологического процесса - температурой, давлением, уровнем воды и т.д.);
- переговорные (между группами людей - звуковая, световая, зрительная);
- опознавательные (выделяет отдельные области или опасные зоны по признаку опасности);
по способу действия сигнализационные средства защиты бывают:
- световые (фары, габариты, стоп-сигналы, сигнальные лампы, пульт -управления);
- звуковые (с низким уровнем шума в пределах от 60 до 70 дБ);
- цветовые (красный, желтый, зеленый, синий - информационный);
- знаковые (запрещающие, предписывающие, предупреждающие, указывающие);
Дистанционные средства защиты бывают:
- механические (рычажного типа);
- гидравлические и пневматические (распределитель);
- электрические (кнопочные пульты);
- комбинированные (несколько видов одновременно).
Способы и средства защиты от шума.
Снижение уровня шума ниже предельно-допустимого уровня ведется по трем основным направлениям:
- уменьшение шума в источнике его возникновения;
- звукоизоляция;
- звукопоглощение.
В процессе проектирования машин и механизмов уменьшение шума в источнике его возникновения ведется путем:
- совершенствования кинематической схемы;
- замены подшипников качения подшипниками скольжения;
- применение новых полимерных материалов для шестерен (трудно из-за конструктивных особенностей машины).
Звукоизоляция – это создание герметичной преграды (ограждения) на пути распространения воздушного шума.
Звукоизолирующие свойства характеризуются коэффициентом звукопроницаемости:
, ()
где:Iпр, :Iпад – звуковая интенсивность падающая на преграду и после преграды, Вт/м2; Рпр., Рпад. – звуковое давление падающее на преграду и после преграды, Па.
Звукоизолирующая способность ограждения (R, дБ) описывается выражением:
, ()
Звукоизолирующие ограждения бывают однослойные и многочисленные.
Звукоизолирующая способность ограждения, однородной преграды может быть определена по экспериментальной формуле:
, ()
где: G – масса одного квадратного метра ограждения, кг; f – частота звуковых колебаний, Гц.
Звукопоглощение – это уменьшение отраженных звуковых волн от поверхностей, встречаемых ими на пути распространения, путем превращения звуковой мощности в тепловую.
Эффективность звукопоглощения зависит от пористости материала. Поры должны быть открыты со стороны падения звука и соединяются между собой, чтобы не препятствовать проникновению звуковой волны в толщину материала.
Эффективность установки звукопоглощающей облицовки (Lобл, дБ) в помещении определяется по формуле:
, ()
где: А1, А2 – звукопоглощение в помещении до и после облицовки.
При этом величина А1, А2 определяется из выражений:
, ()
где н.обл. – коэффициент звукопоглощения необлицованных поверхностей помещения (стен, потолка и пола), примерно н.обл 0.1; Sн.обл. – площадь необлицованных поверхностей помещения, м2.
, ()
где: А – добавочное звукопоглощение, вносимой облицовки, м2.
, ()
где обл. – коэффициент звукопоглощения облицованных поверхностей помещения (стен, потолка и пола); Sобл. – площадь облицованных поверхностей помещения, м2.
Величина снижения уровня шума звукопоглощающей облицовкой определяется из выражения:
()
Звукопоглощение свойство некоторых материалов при частоте звука 1000 Гц представлены в таблице.
Таблица
|
Материал |
Коэффициент звукопоглощения |
|
Бетон |
0.04 |
|
Кирпичная стена |
0.07 |
|
Слой ваты толщиной 100 мм |
0.7 |
|
Слой войлока толщиной 12.5 мм |
0.5 |
Способы и средства защиты от вибрации.
Защиту от вибрации возможно осуществить за счет мероприятий:
- технических;
- организационных;
- санитарно-гигиенических;
- лечебно-профилактических.
Технические мероприятия заключаются в организации воздействия на источники вибрации.
Анализ решения уравнения вынужденных колебаний для простейших систем позволяет сделать вывод, что основными методами снижения виброактивности оборудования являются:
- уменьшение амплитуды возмущающей сил, Rо;
- отстройка от резонанса путем изменения массы (m) или коэффициента упругости системы;
- вибродемпфирование, то есть увеличение импеданса системы за счет увеличения активных потерь (трения) при колебании вблизи резонанса.
- виброгашение, то есть уменьшение вибрации за счет введения в систему дополнительных реактивных импедансов. Виброгашение (статическое) - достигается установкой оборудования на массивные фундаменты, а виброгашение (динамическое) - представляет собой дополнительную колебательную систему с массой (m) через жесткость (пружины) подсоединенную к основной массе (М) системы.
- виброизоляция – это введение в колебательную систему упругой дополнительной связи. Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом вибропередачи (Кп), который представляет собой:
, ()
где: Рв - амплитуда периодических сил действующих при наличии упругих связей; Ро - амплитуда сил, действующих при отсутствии упругих связей.
При этом:
, ()
где: , о - угловые частоты вынужденных и собственных колебаний.
Тогда:
()
Обратная величина, выращенная в логарифмических единицах, будет определять виброизоляцию (ВИ, дБ):
()
Организационные мероприятия предполагают внедрение рациональных режимов труда и отдыха за счет:
- организации комплексных бригад регламентных перерывов;
- регламентированных перерывов, ограничения времени работы;
Санитарно-гигиенические мероприятия предполагают:
- разработку нормативных величин параметров вибрации;
- физиотерапевтические процедуры (ванны для рук, массаж, производственная гимнастика ультрафиолетовое облучение);
- медицинские осмотры (один раз в год, противопоказания к работе при поражении нервной системы, гипертонических и сердечно сосудистых заболеваний);
- витаминизацию работающих (дважды в год проводят витаминизацию витаминами - витаминами В1, С, никотиновой кислотой).