4. Методические материалы по проведению анализа основных опасных и вредных производственных факторов

4.1. Микроклимат и вентиляция производственного помещения

Микроклимат производственного помещения определяется температурой (°С), относительной влажностью (%), скоростью движения воздуха (м/с).

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны", нормирование параметров микроклима­та в рабочей зоне производится в зависимости от периода года, категории ра­бот по энергозатратам, наличия в помещении источников явного тепла.

В табл. 4.1 дана классификация работ в зависимости от энергозатрат.

В табл. 4.2 приведены оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне про­изводственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

Для нормализации воздушной среды производится расчет воздухообмена в производственном помещении.

Согласно санитарным нормам проектирования промышленных предпри­ятий СН 245-71, в производственных помещениях с объемом на одного ра­ботающего менее 20 м³ следует проектировать подачу наружного воздуха в количестве, не менее 30 м³/ч на каждого работающего, а в помещениях с объ­емом на каждого работающего более 20 м³ - не менее 20 м³/ч на каждого ра­ботающего.

В помещениях с объемом на каждого работающего более 40 м³ при нали­чии окон или окон и фонарей и при отсутствии выделения вредных и непри­ятно пахнущих веществ допускается предусматривать периодически дейст­вующую естественную вентиляцию (открывание створок переплетов окон и фонарей),

В помещениях без естественной вентиляции объем наружного воздуха должен составлять не менее 60 м³/ч на одного работающего.

Иногда допускается расчет объема приточного воздуха L производить по кратности воздухообмена

(4.1)

где К - рекомендуемая кратность воздухообмена; U - объем помещения.

Величина К обычно составляет 1-10 для обычных производственных помещений и 30-300 для герметизированных помещений. При наличии вредных выделений для общеобменной вентиляции воздухообмен приточно­го воздуха L определяют по формуле:

(4.2)

где М_п - количество вредного вещества, поступающего в течение часа в по­мещение, мг/ч; m_уд и m_пр - концентрация соответственно в удаляемом и при­точном воздухе, мг/м.

В цехах, где нет выраженных тепловыделений, m_уд = ПДК. Значение m_пр должно быть не более 0,3 ПДК, в противном случае требуется специальная предварительная очистка воздуха. ПДК некоторых вредных веществ при­ведены в табл. 4.3. Количество воздуха, удаляемого местной вытяжной вен­тиляцией, определяют по формуле

(4.3)

где Р - площадь проемов, отверстий, неплотностей, через которые засасыва­ется воздух, м²; V - скорость воздуха в этих проемах и отверстиях, м/с.

Скорость воздуха устанавливается в зависимости от характера вредных веществ и обычно принимают для малотоксичных веществ при отсутствии нагревания и механического перемешивания V = 0,5-0,7 м/с, а при наличии токсичных веществ с ПДК < 0,1 мг/м³, возможных выбросах и нагревании V =1,0-1,5 м/с.

Таблица 4.1

Работа	Категория	Энергозатраты организма	Характеристика работы
Легкая физическая	Iа	До 120 ккал/ч (до 500,5 кДж/ч)	Производимые сидя и сопровождающиеся незначитель­ным физическим напряжением
	I6	121-150 ккал/ч (500,5-626.5 кДж/ч)	Производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопро­вождающиеся некоторым фи­зическим напряжением
Физическая средней тяжести	IIа	151-200 ккал/ч (626,5-835 кДж/ч)	Связанные с постоянной ходь­бой, перемещением мелких(до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенною фи­зического напряжения
	IIб	201-250 ккал/ч (835-1044 кДж/ч)	Связанные с ходьбой, пере­мещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождаю­щиеся умеренным физическим напряжением
Тяжелая физическая	III	Более 250 ккал/ч (более 1044 кДж/ч)	Все виды деятельности, свя­занные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физиче­ских усилий

Таблица 4.2

Период года	Категория работ	Температура, °С					Относительная		Скорость движения
		опти-маль ная	допустимая				влажность, %		воздуха м/с
			верхняя граница		нижняя граница		оптимальная, не более	допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных не более	оптимальная, не более	допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных, не более
			постоянных	непостоянных	постоянных	непостоянных
Холод- ный	Легкая — Iа Легкая - Iб Средней тяжести - IIа Средней тяжести - IIб Тяжелая - III	22-24 21-23 18-20 17-19 16-18	25 24 23 21 19	26 25 24 23 20	21 20 17 15 14	18 17 15 13 12	40-60 40-60 40-60 40-60 40-60	75 75 75 75 75	0,1 0,1 0,2 0,2 0,3	Не более 0,1 Не более 0,2 Не более 0,3 Не более 0,4 Не более 0,5
Теплый	Легкая - Iа Легкая - Iб Средней тяжести - IIа Средней тяжести - IIб Тяжелая - III	23-25 22-24 21-23 20-22 18-20	28 28 27 27 26	30 30 29 29 28	22 21 18 16 15	20 19 17 15 13	40-60 40-60 40-60 40-60 40-60	55 (при 28 °С) 60 (при 27 °С) 65 (при 26 °С) 70 (при 25 °С) 75 (при 24 °С и ниже)	0,1 0,2 0,3 0,3 0,4	0,1-0,2 0,1-0,3 0,2-0,4 0,2-0,5 0,2-0,6

Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, мень­шая - минимальной температуре воздуха. Для промежуточных величин температуры воздуха скорость его движения до­пускается определять интерполяцией; при минимальной температуре воздуха скорость его движения может принимать­ся также ниже 0,1 м/с - при легкой работе и ниже 0,2 м/с - при работе средней тяжести и тяжелой.

Таблица 4.3

Вещество	ПДК в атмосферном воздухе населенных мест, мг/м^3		ПДКмр.рз/ПДКсс.рз в рабочей зоне производственного помещения, мг/м^3	Класс опас­ности
	максимальная разовая	среднесу­точная
Азот диоксид	0,085	0,085	2	III
Амилацетат	0,1	0,1	100	IV
Аммиак	0,2	0,2	20	IV
Ацетон	0,35	0,35	200	IV
Бензол	1,5	0,8	15/5	II
Бензин (растворитель, топливный)	5	1,5	100	IV
Дихлорэтан	3	1	10	II
Нафталин	0,003	0,003	20	IV
Пыль нетоксичная	0,5	0,15	2; 4; 6	Ш-IV
Ртуть металлическая	-	0,0003	0,01/0,005	I
Сажа (копоть)	0,15	0,05	4	III
Свинец	-	0,0007	0,01/0,005	I
Серная кислота	0,3 .	0,1	1	II
Сероводород	0,008	-	10	II
Стирол	0,003	0,003	30/10	III
Скипидар (в пересчете на С)	-	-	300	IV
Спирт пропиловый	-	-	10	III
Спирт этиловый	-	-	1000	IV
Углерода оксид	3	1	20	IV
Хлор	0,1	0,03	1	II

ПДК_мр.рз - максимально разовая предельно допустимая концентрация рабочей зоны; ПДК_сс.рз - среднесменная предельно допустимая концентрация рабочей зоны.

4.2. Электрическая опасность

Анализ электрической опасности целесообразно проводить на примере наиболее опасного двухфазного (двухполюсного) прикосновения. При этом сопротивление тела человека R_ч для напряжения 5 В и выше переменного то­ка 50 Гц можно рассчитать по формуле [4]:

(4.4)

где U_пр - напряжение прикосновения.

В нашей стране в качестве расчетных значений приняты R_ч = 1000 Ом при U_пр = 50В и выше, при этом продолжительность воздействия тока на человека считается менее 1 с, и R_ч, = 6000 Ом при U_пр = 36 В и менее при дли­тельности воздействия тока более 1 с.

Следует учитывать, что при U_пр около 200 В всегда происходит пробой рогового слоя кожи и R_ч становится равным примерно 300 Ом. При питаю­щих напряжениях менее предельно допустимых (табл. 4.4) анализ электриче­ской опасности не проводится.

Напряжение прикосновения и токи, протекающие через человека, нор­мируются согласно ГОСТ 12.1.038 - 88 "ССБТ. Электробезопасность. Пре­дельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов". Эти нор­мы соответствуют прохождению тока через тело человека по пути рука-рука или рука-ноги.

Стандарт предусматривает нормы для электроустановок при нормаль­ном рабочем (неаварийном) режиме их работы (табл.4.4), а также при ава­рийных режимах производственных (табл.4.5) и бытовых (табл.4.6) электро­установок

При измерении токов и напряжений прикосновения сопротивление те­ла человека в электрической цепи при частоте 50 Гц должно моделироваться резистором сопротивления: для табл.4.4 - 6,7 кОм; для табл.4.5 при времени воздействия до 0,5 с - 0,85 кОм, более 0,5 с - сопротивлением, имеющим за­висимость от напряжения, согласно чертежу (рис. 4.1); для табл.4.6 при вре­мени воздействия до 1 с - 1 кОм, более 1 с - 6 кОм.

Таблица 4.4

Род тока	Наибольшее допустимое значение
	Uпр, В	IЧ, мА	t, мин
Переменный, 50 Гц Переменный, 400 Гц Постоянный	2 3 8	0,3 0,4 1,0	10 в сутки

Таблица 4.5

Род тока	Норм. вели­чина	Продолжительность воздействия t, с
		0,01-0,08	0,1	0.2	0,4	0,5	0,8	1,0	Более 1,0
Перемен- ный, 50 Гц Перемен- ный, 400 Гц Постоян- ный	Uпр, В Iч , мА Uпр,В Iч , мА Uпр , в Iч , мА	650 650 650 650 650 650	340 400 500 500 500 500	160 190 500 500 400 400	120 140 250 250 300 300	105 125 200 200 250 250	75 75 130 130 220 220	60 50 100 100 200 200	20 6 36 8 40 15

Таблица 4.6

Нормируемая величина	Продолжительность воздействия 1, с
	0,01-0,08	0,1	0,2	0,4	0,5	0,8	1,0	Более 1,0
Uпр, В Iч , мА	220 220	200 200	100 100	53 55	50 50	30 30	25 25	12 12

Рис. 4.1. Зависимость сопротивления тела человека от напряжения в электрической цепи при частоте 50 Гц и времени воздействия более 0,5 с.

Исходя из допустимых значений напряжения прикосновения и тока, а также продолжительности воздействия, следует выбрать защитные отключающие устройства, время срабатывания которых не должно превы­шать допустимой длительности прохождения тока через человека.

4.3. Классификация помещений по степени опасности поражения человека электрическим током (табл. 4.7)

Таблица 4.7

Класс помещения	Характеристика помещения
Без повышен­ной опасности	Сухое, нежаркое, с токонепроводящим полом, без токопроводящей пыли, отсутствует возможность одновремен­ного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п. с одной стороны, и к метал­лическим корпусам электрооборудования, которые при пробое изоляции могут оказаться под напряжением, с другой _ _
С повышенной опасностью	1 Имеется наличие одного из условий: а) сырости (относительная. влажность В>75%); 6) токопроводящей пыли; в) токопроводяшего пола; г) высокой температуры (жаркое); д) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам и т.п. с одной сторо­ны, и к металлическим корпусам электрооборудования, - с другой
Особо опасное	Имеется наличие одного из условий: а) особой сырости (В>100 %); б) химически активной или органической среды; в) одновременного наличия двух и более условий повы­шенной опасности

4.4. Классификация помещений по условиям воздушной среды (табл. 4.8)

Таблица 4.8

Помещение	Характеристика помещения
Сухое	Относительная влажность воздуха не превышает 60%
Влажное	Относительная влажность воздуха более 60%, но не превышает 75%
Сырое	Относительная влажность воздуха длительно превышает 75%
Особо сырое	Относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы в помещении покрыты влагой)
Жаркое	Температура воздуха длительно превышает +35°С
Пыльное	По условиям производства выделяется технологическая пыль в количестве, достаточном для проникновения внутрь приборов (непылезащитного исполнения) и оседания на проводах. Могут быть с токонепроводящей и токопроводящей пылью.
С химически активной или органической средой	По условиям производства постоянно или длительно содержатся пары или образуются отложения, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования

4.5. Требования к заземлению (занулению) электроустановок. Нормы на сопротивление изоляций и заземляющего устройства

Согласно ГОСТ 12.1.030-81, защитному заземлению или занулению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым воз­можно прикосновение людей. При этом в помещениях с повышенной опас­ностью и особо опасных по условиям поражения человека электрическим то­ком, а также в наружных электроустановках заземлению или занулению под­лежат электроустановки с напряжением выше 42 В переменного и 110 В по­стоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности при напряже­нии 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. Во взрыво­опасных помещениях все установки обязательно заземляются независимо от величины питающих напряжений. Изоляция должна соответствовать классу нагревостойкости, а величина сопротивления изоляции электрических цепей авиационных приборов, электрических машин и аппаратов соответствовать значениям, указанным в табл. 49.

Таблица 4.9

Климатические условия	Сопротивление изоляции, МОм, при рабочем напряжении, кВ
	До 0,5	0,5…1,0	свыше 1,0
Нормальные Повышенная температура (>35°С) Повышенная влажность (>80%)	20 5 1	100 20 2	1000 200 20

Сопротивление изоляции электрических цепей электронных цифровых вычислительных машин общего назначения должно быть не менее значений, указанных в табл. 4.10.

Таблица 4.10

Климатические условия	Сопротивление изоляции, МОм; при напряжении цепи, кВ
	До 0,1	0,1 - 0,5	0,5 - 1,0
Нормальные Повышенная температура (>35°С) Повышенная влажность (>80%)	5,0 1,0 0,2	20,0 5,0 1,0	100 20 2

Сопротивление изоляции силовой и осветительной сети напряжением до 1000 В на участке между двумя смежными предохранителями или между любым проводом и землей, а также между двумя любыми проводами должно быть не менее 0,5 МОм.

Нормативные (допустимые) значения сопротивлений заземления при­ведены в табл. 4.11.

Таблица 4.11

Напряже­ние сети, В	Режим нейтрали	Назначение заземления	Сопротив­ление за­земления, Ом	Примечание ГОСТ 12.1.030-81
До 1000	Изолированная	Защитное	R3<10
Выше 1000	Изолированная	Защитное	R3<250/13	R3 < 0,5 Ом I3 - расчетная сила тока замы- кания на землю
Одновре-менно до и выше 1000	Изолированная	Защитное	R3< 125 /I3
				Сопротивления повторных за- землителей
До 1000:
660/380	Заземленная	Рабочее	Rp<2	Rп<15
380/220	Трехфазн. /однофазн.	(заземление	Rp<4	Rп<30
220/127		нейтрали)	Rp<8	Rп<60

4.6. Выбор степени защиты электрооборудования

Согласно ГОСТ 12.2.020-76, введена следующая маркировка взрывоза-щитного электрооборудования.

В зависимости от уровня взрывозащиты, обозначаемой цифрами:

2 - повышенной надежности против взрыва, в котором взрывозащита обес­печивается только в нормальном режиме;

1 - взрывобезопасное, в которых взрывозащита обеспечивается как при нор­мальном режиме работы, так и при вероятных повреждениях, кроме повреж­дений средств взрывозащиты;

0 - особо взрывобезопасное, в которых по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты.

В зависимости от вида взрывозащиты, обозначаемой буквами латинского алфавита:

взрывонепроницаемая оболочка - d; искробезопасная электрическая цепь - i; защита вида “e” - е; заполнение или продувка под избыточным давлением - р; масляное заполнение оболочки - О; кварцевое заполнение оболочки - q; специальный вид взрывозащиты - S.

В зависимости от области применения:

группа 1 - рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназна­ченное для подземных выработок шахт и рудников, опасных по газу или пы­ли;

группа II - взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и на­ружной установки, кроме рудничного взрывозащищенного.

В зависимости от значения предельной температуры электрооборудова­ние группы II подразделяется на шесть температурных классов, соответст­вующих группам взрывоопасных смесей:

Предел, °С	450	300	200	135	100	80
Знак класса	Т1	Т2	ТЗ	Т4	Т5	Т6

Пример маркировки электрооборудования: 2ЕХdIIТЗ. Установленная степень зашиты должна наноситься на оболочке изде­лия или на заводской табличке электрооборудования с паспортными данны­ми.

Для защиты обслуживающего персонала от соприкосновения с движу­щимися частями или с частями, находящимися под напряжением, электро­технические изделия помещают в корпуса (оболочки), которые характеризу­ются определенной степенью защиты. Для обозначения степени защиты электрооборудования, согласно ГОСТ 14254-60, приняты буквы IP, за кото­рыми следуют две цифры.

Первая цифра характеризует степень защиты персонала от соприкосно­вения с движущимися или находящимися под напряжением частями, а также степень защиты изделия от попадания внутрь твердых посторонних предме­тов, вторая цифра обозначает степень защиты от проникновения воды. Условные цифровые обозначения приведены в табл. 4.12.

Таблица 4.12

Цифро­вое обозна­чение	Определение по цифре
	1-й	2-й
0	Специальная защита отсутствует	Специальная защита отсутст­вует
1	Защита от проникновения внутрь оболочки большою участка по­верхности человеческого тела, на­пример, руки, и твердых тел раз­мером более 50 мм	Капли воды, вертикально па­дающие на оболочку, не долж­ны оказывать вредного воздей­ствия на изделие
2	Защита от проникновения внутрь оболочки пальцев или предметов длинной не более 80 мм и твердых тел размером более 12 мм	Капли воды, вертикально па­дающие на оболочку, не долж­ны оказывать вредного воздей­ствия на изделие при наклоне его оболочки на любой угол до 15° относительно нормального положения
3	Зашита от проникновения внутрь оболочки инструмента, проволоки и др. диаметром или толщиной бо­лее 2,5 мм и от проникновения твердых тел размером более 2,5 мм	Дождь падающий на оболочку под углом 60° от вертикали, не должен оказывать вредного воздействия на изделие
4	Защита от проникновения внутрь оболочки проволоки и твердых тел размером более 1,0 мм	Вода, разбрызгиваемая на обо­лочку в любом направлении, не должна оказывать вредного воздействия на изделие
5	Проникновение внутрь оболочки пыли не предотвращено полно­стью. Однако пыль не может проникнуть в количестве, достаточном для нарушения работы изделия	Струя воды, выбрасываемой в любом направлении, не должна оказывать вредного воздейст­вия на изделие
6	Проникновение пыли предотвра­щено полностью	Вода при волнении не должна попадать внутрь оболочки в количестве, достаточном для повреждения изделия
7		Вода не должна проникать внутрь оболочки при погруже­нии в воду при определенных давлении и времени в количе­стве, достаточном для повреж­дения изделия
8		Изделия пригодны для дли­тельного погружения в воду при условиях, установленных изготовителем

Примеры условного обозначения степени защиты: IP20, IP65, IP24 и т.д.

Если для электрооборудования нет необходимости в одной из степеней защиты, в условном обозначении проставляют знак X, например: 1РХ5, 1РЗХ и т.д.

4.7. Электромагнитные излучения

При анализе электромагнитных излучений [2] важно знать расположе­ние рабочего места относительно источника Для этого необходимо опреде­лить границы зон: ближней (зона индукции), промежуточной (зона интерфе­ренции) и дальней (зона излучения).

Для источника, не обладающего направленностью излучения, макси­мальная протяженность ближней зоны:

, (4.5)

Для зеркальных направленных антенн:

, (4.6)

где D - максимальный раскрыв антенны.

Напряженности электрического и магнитного нолей в ближней зоне определяются по формулам:

, (4.7)

, (4.8)

где I - ток в проводнике (антенне), А; L - длина проводника (антенны), м:  - диэлектрическая проницаемость среды, Ф/м;  - круговая частота поля, =2f, f- частота поля, Гц; R - расстояние от точки наблюдения до источни­ка излучения, м.

При направленном излучении плотность потока энергии в ближней зо­не по оси диаграммы направленности излучения

, (4.9)

где Р_ср - средняя мощность излучения. Вт; S - площадь излучающей поверх­ности, м².

Для направленной антенны в промежуточной зоне напряженности по лей можно определить по формулам

, (4.10)

, (4.11)

Плотность потока энергии в промежуточной зоне:

, (4.12)

где R - расстояние от центра раскрыва антенны до точки наблюдения, распо­ложенной в промежуточной зоне, м.

В дальней зоне, расположенной от источника изотропного излучения на расстоянии R_дз >> l / 2, а для зеркальных антенн R_дз ≈ 2D²/, напряжен­ности электрического и магнитного полей определяются из выражений: для изотропного источника излучения

; (4.13)

, (4.14)

для зеркальной антенны

; (4.15)

, (4.16)

где Р - мощность излучения, Вт; G - коэффициент усиления антенны; R -расстояние от центра раскрыва антенны до точки наблюдения, расположен­ной в дальней зоне, м. При этом Е=377Н.

Плотность потока энергии по оси излучения определяется по формуле

, (4.17)

Для установок, работающих в импульсном режиме, средняя мощность Р_ср =Р_имп∙/T, где Р_имп мощность излучения в импульсе, Вт;  - длитель­ность импульса, с; Т - период следования импульсов.

ЭМП радиочастот следует оценивать показателями интенсивности по­ля и создаваемой им энергетической нагрузкой.

В диапазоне частот 60 кГц – 300 МГц интенсивность ЭМП характери­зуется напряженностью электрического (Е) и магнитного (Н) полей. Энерге­тическая нагрузка., создаваемая электрическим полем, равна ЭН_Е = Е²Т, маг­нитным ЭН_Н = Н²Т , где Т - продолжительность воздействия поля.

Предельно допустимые значения Е и Н на рабочих местах персонала следует определять, исходя из допустимой энергетической нагрузки и време­ни воздействия по формулам

; (4.18)

, (4.19)

где Е_п и Н_п - предельно допустимые напряженности электрического, В/м, и магнитного, А/м, поля; ЭН_Еп и ЭН_Нп - предельно допустимые значения энер­гетической нагрузки в течение рабочего дня, (В/м)²-ч, и (А/м)²-ч.

Максимальные значения Е_п, Н_п, ЭН_Еп, ЭН_Нп указаны в табл. 4.13

Таблица 4.13

Параметр	Предельные значения в диапазонах		частот, МГц
	от 0,06 до 3 1	свыше 3 до 30	1 свыше 30 до 300
Еп, В/м	500	300	80
Нп, А/м	50	_	-
ЭНЕп, (В/м)^2ч	20000	7000	800
ЭННп, (А/м)^2ч	200	-	-

Одновременное воздействие электрического и магнитного полей в диа­пазоне частот от 0,06 до 3 Мгц следует считать допустимым при условии

(4.20)

где ЭНр и ЭН_Н - энергетические нагрузки, характеризующие воздействия электрического и магнитного полей.

Допускаются уровни выше указанных, но не более чем в 2 раза, в слу­чаях, когда время воздействия на персонал не превышает 50% продолжи­тельности рабочего дня.

В диапазоне частот 300 Мгц - 300 ГГц интенсивность ЭМП характери­зуется плотностью потока энергии - ППЭ. энергетическая нагрузка равна ЭН_ппэ=ППЭ∙Т.

Предельно допустимые значения плотности потока энергии в диапазо­не частот 300 МГц - 300 ГГц на рабочих местах следует определять, исходя из допустимой энергетической нагрузки на организм с учетом времени воз­действия по формуле

(4.21)

где ППЭ_п - предельно допустимое значение плотности потока энергии, Вт/м; ЭНппэ_п - предельно допустимая величина энергетической нагрузки за рабочий день, равная 2 Вт-ч/м² (200 мкВт-ч/см²), К - коэффициент ослабления биологической эффективности, равный:

1 - для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн;

10 - для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50;

Т - время пребывания в зоне облучения за рабочую смену, ч (без учета режима вращения или сканирования антенн) .

Максимальное значение ППЭ_П не должно превышать 10 Вт/м² (1000 мкВт/см²).

В случае превышения составляющих электромагнитного поля норми­рованных значений следует рассчитать защитные экраны. Толщина сплошно­го экрана определяется по формуле

, мм, (4.22)

где H - заданное ослабление излучения экраном, дБ; f - частота экранируемо­го поля, Гц; μ - абсолютная магнитная проницаемость металла экрана, Гн/м (для алюминия μ = 4∙10^-7 Гн/м, для стали μ - 72∙10^-6 Гн/м); σ - проводи­мость металла экрана, Ом/м (для алюминия σ = 3,54∙1 0⁷ Ом/м; для стали σ = 1∙1О⁷ Ом/м). На расстоянии, равном длине волны, электромагнитное поле в проводящей среде практически полностью затухает [2].

4.8. Технические средства безопасности при эксплуатации роботизированных

комплексов (РТК)

Все опасные производственные факторы, возникающие в роботизиро­ванном производстве, можно представить по видам энергии (табл. 4.14) [9].

Разработку технических средств защиты от механической опасности сле­дует вести в соответствии с ГОСТ 12.2.072-82 "Роботы промышленные, ро­ботизированные технологические комплексы и участки. Общие требования безопасности". Условная классификация технических средств обеспечения безопасности эксплуатации промышленных роботов (ПР) представлена на рис. 4.2.

Средства защиты обслуживающего персонала выбирают с учетом плани­ровочных решений РТК, которые бывают трех типов (рис. 4.3), где 1 – технологическое оборудование, 2 - ПР.

Таблица 4.14

Вид энергии	Несчастные случаи	Этапы эксплуатации
		сборка и под- готов- ка к работе	про- грам- миро- вание	испы- тания	пуско- нала- дочные работы	Режим ав- томатиче- ского производ- ства
Механи- ческая	Удар о промышлен- ный робот (ПР)	+	-	-	+	-
Потенции- альная	Падение робота	+	+	+	+	+
	Опрокидывание ПР	-	-	+	-	+
Кинети- ческая	Удар выроненной де- талью	-	+	+	+	+
	Столкновение с дви- жущимся ПР	-	+	+	+	+
	Зажим между ПР и оборудованием	-	+	+	+	+
	Зажим между подвижными частями ПР	+	+	+	+	+
	Порезы от переноси- мой детали или эле- ментов ПР	+	+	+	+	+
Электри- ческая	Поражение током	-	+	+	+	+
Энергия давления (сжатого воздуха, жидко- сти)	Разрыв магистрали	-	+	+	+	+
Хими- ческая и биологи- ческая	Контакт с вредными и опасными вещества- ми	-	+	+	+	+
	Шумовое воздействие	-	+	+	+	+
	Вибрация	-	-	+	-	+
Тепловая	Ожоги	-	+	+	+	+

Простейшим защитным устройством стационарного типа являются ог­раждения, изображенные на рис. 4.4. Ограждения рекомендуется устанавли­вать высотой не менее 1300 мм от уровня пола при условии, что расстояние исполнительного устройства ПР до ограждения составляет не менее 700 мм Причем выполняют его обычно из труб, обшитых металлической сеткой с размерами ячеек 60x60 мм, и окрашивают в виде чередующихся полос с уг­лом наклона 45 - 60° и шириной 150 - 200 мм желтого и черного цветов при соотношении ширины полос 1: 1.

Рис. 4.3. Основные типы планировок РТК:

а) исключающая возможность появления оператора и пределах рабочей зоны ПР при его автоматической работе; 6) с совмещением рабочих зон оператора и ПР; в) с разделением рабочих зон оператора и ПР

Рис. 4.4. Ограждение ПР и технологического оборудования:

1 - пресс; 2 - тара; 3 - ПР; 4 - управляющее устройство; 5 - шиберный нако-питель деталей; 6 - ограждение; 7 - вход с блокировкой

При необходимости входа в зону действия ПР при некоторых режимах его работы на дверях в ограждении часто устанавливают специальные замки, находящиеся под контролем программного управления ПР.

Рис 4 5. Схемы световых ограждений:

1 - основное технологическое оборудование; 2 - ПР; 3 - излучатель; 4 - при­емник

Основные характеристики ультразвуковых локационных датчиков, ис­пользуемых в транспортных работах, приведены в табл. 4.15.

Из бесконтактных устройств наибольшее распространение получили оптоэлектронные и инфракрасные системы защиты, например, система "Световой барьер" СБ-15, работающая в инфракрасном диапазоне спектра (= 940-960 мм), позволяет организовать линию ограждения до 15 м.

На рис. 4.5 показаны типовые планировки РТК и размещение на них биолокационных стоек.

При использовании в качестве источника света ламп накаливания дли­на светового ограждения не превышает 6 м.

Таблица 4.15

Параметр	Тип датчика
	УТ-100ДРВ	УТ-100ДРГ	УТ-10ДР
Диапазон измерения расстояния, м	0,01 - 0,2	0,01 - 1,0	0,15-9,99
Предел допустимой основной по-
грешности, %	1	0,1	5
Частота излучения, кГц	40	1,25	40
Частота повторения, Гц	100-320	500-1500	10-320
Диаграмма направленности, град	30	10	20
Тип преобразователя	Пьезоэлек-	Пьезокерами-	Пьезоэлек-
	трический	ческий	трический
Режим работы	Импульсный	Импульсный	-
Выходной сигнал	Цифровой	Цифровой	Цифровой
Время установления рабочего вре-
мени, мин	1	1	1
Время непрерывной работы, ч	8	8	8
Питание от источника постоянного
тока, В	5; 12; 80	5; 12; 200	5; 12; 80
Потребляемая мощность, ВА	20	20	20
Габаритные размеры, мм:
электронного блока	300x210x150	300x210x150	300x200x150
акустического преобразователя	67x72x88	15x20	100x180х40
Масса, кг	2,5	2	2,5

При использовании в качестве ограждающих устройств светозащиты, ультразвуковых локаторов и т.п. должно быть предусмотрено дублирование этих устройств. Рабочее пространство ПР необходимо обозначать сплошны­ми линиями шириной 50-100 мм, наносимыми на плоскость пола краской желтого цвета, слойкой к истиранию.

4.9. Шум

Согласно ГОСТ 12.1.003-83, на рабочих местах при широкополосном шуме устанавливаются допустимые уровни звукового давления. Допустимые уровни звукового давления приведены в табл. 4.16

Таблица 4.16

Вид трудовой деятельности, рабочие места	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц									Уровни звука; эквива­лент­ные уровни звука, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	Уровни звукового давления, дБ
Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность; рабочие места в помещениях дирекции, проектно-конструкторских бюро, расчетчиков, программистов ЭВМ, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных.	86	71	61	54	49	45	42	40	39	50
2 Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управленческая деятельность, измерительная и аналитическая работа в лаборатории; рабочие места в помещениях цехового управленческого ап­парата, в рабочих комнатах конторских помещений, лабора­ториях	93	79	70	68	63	55	52	150	49	60
3. Работа, выполняемая с частыми контрольными указаниями и акустическими сигналами, работа, требующая постоянного слухового контроля, операторская работа по точному графику с инструкцией, диспетчерская работа: - рабочие места в помещениях диспетчерской службы , кабинетах и помещениях наблюдения и диспетчерского управления с речевой связью по телефону, машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на ЭВМ	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4. Работа, требующая сосредоточенности, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производством: - рабочие места за пультами и в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону, в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов ЭВМ	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
5. Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в п. 1-4 и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

4.10. Лазерная безопасность

ГОСТ Р50723-94 устанавливает классификацию опасных и вредных про­изводственных факторов, возникающих при эксплуатации лазеров. По степе­ни опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса. Класс 1 - лазерные изделия, безопасные при предполагаемых услови­ях эксплуатации. Класс 2 - лазерные изделия, генерирующие видимое излу­чение в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм. Защита глаз обеспечивается естественными реакциями, включая рефлекс мигания. Класс ЗА - лазерные изделия, безопасные для наблюдения незащищенным глазом. Для лазерных изделий, генерирующих излучение в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм, защита обеспечивается естественными реакциями, включая рефлекс мигания. Для других длин волн опасность для незащищенного глаза не больше, чем для класса 1. Непосредственное наблюдение пучка, испускаемого.лазерными изделиями класса ЗА, с помощью оптических инструментов (например, би­нокль, телескоп, микроскоп), может быть опасным. Класс 3В - непосредст­венно наблюдение таких лазерных изделий всегда опасно. Видимое рассеян­ное излучение обычно безопасно. Класс 4 - лазерные изделия, создающие опасное рассеянное излучение. Они могут вызвать поражение кожи, а также создать опасность пожара. При их использовании следует соблюдать особую осторожность.

В табл. 4.17 приведены опасные и вредные производственные факторы, создаваемые лазерными установками.

Таблица 4.17

Опасные и вредные производственные факторы	Класс лазера
	1	2	3В	4
Лазерное излучение:
прямое, зеркально отраженное	- -(+)	-(+)	+	+
диффузно отраженное	-	-	-(+)	+
Повышенная напряженность электрического поля	-(+)	+	+	+
Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны
	-	-	-(+)	+
Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации	-	-	-(+)	+
Повышенная яркость света	-	-	-(+)	+
Повышенный уровень шума и вибрации	-	-	-(+)	+
Повышенный уровень ионизирующих излучений	-	-	-	+
Повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ и СВЧ диапазонов
	-	-	-	-(+)
Повышенный уровень инфракрасной радиации	-	-	-(+)	+
Повышенная температура поверхностей оборудова­ния	-	-	-(+)	+
Химические опасные и вредные производственные факторы	При работе с токсичны- ми веществами

В таблице: "+" - всегда имеют место опасные и вредные производст­венные факторы, "-" отсутствуют, "-(+)"- наличие зависит от конкретных технических характеристик лазера и условий его эксплуатации.

4.11. Пожарная безопасность

Основными причинами пожара от электроустановок является короткое замыкание, перегрузка, большое переходное сопротивление, искрение и электрическая дуга.

Эффективным средством защиты электрооборудования от токов пере­грузки и короткого замыкания является использование плавких предохрани­телей или автоматов защиты. Для этого следует произвести расчет и выбрать необходимый тип плавкого предохранителя или автомата защиты.

Наиболее широкое применение в бортовой аппаратуре получили стек-лянно-плавкие предохранители (СП) и малоинерционные предохранители (ИМ). Значение тока плавкой вставки определяют из соотношения

I_вст = (1,21…1,37) I_ном, (4.23)

где I_ном - номинальное значение тока в приборе.

Инерционно-плавкие предохранители (ИИ), защищают электрические цепи с большими пусковыми токами и рассчитываются по номинальному то­ку потребители без учета пусковых токов:

I_вст = (1,25…1,5) I_ном, (4.24)

При расчете средств защиты по пусковому току для электродвигателей с нечастыми пусками

, (4.25)

где I_пуск - пусковой ток электродвигателя. I_пуск = (2÷10) I_ном .

Для электродвигателей с частыми пусками или большой длительно­стью пускового периода

, (4.26)

Тугоплавкие предохранители (ТП) защищают электрические цепи только от коротких замыканий и не защищают от перегрузок:

I_вст = (1,4…1,5) I_ном, (4.27)

Основные типы плавких вставок, автоматов защиты и их номинальные значения токов приведены в табл. 4.18

При выборе печатных проводников следует соблюдать условие

, (4.28)

где j - номинальная плотность тока в печатном проводнике, А/мм²; I_ном - но­минальный потребляемый ток, А; b и h - соответственно ширина и толщина печатного проводника; j_доп - допустимая плотность тока, А/мм².

Нормальной плотностью тока для печатных проводников считается j_доп = 20А/мм2. При этом проводники практически не нагреваются.

Для устранения возможных разрядов за счет статического электричест­ва электрооборудование следует заземлять, а на летательных аппаратах осу­ществлять "металлизацию оборудования".

Обозначение предохранителя содержит тип, номинальную длину, но-. минальный ток (ГОСТ). Например, ПН-50-0,5 ГОСТ 5010-53. Для устранения перегрузок необходимо обеспечить правильный выбор сече­ний монтажных и печатных проводников. Для приборов, работающих в нор­мальных условиях, применяются провода с волокнистой или полихлорвини-ловой изоляцией. При работе приборов в условиях повышенной температуры и влажности целесообразно использовать провода с изоляцией из стеклово­локна или фторопласта.

Наиболее распространенные типы проводов приведены в табл. 4.19.

Выбор сечения монтажных проводов производится в зависимости от силы проходящего по ним тока и допустимого нагрева, исходя из следующих соотношений для медных проводников (табл. 4.20).

Таблица 4.18

Тип предохранителя, автомата защиты (ГОСТ, стандарт)	Номинальное значение тока вставки, А
ПК-30 (ГОСТ 5010-53)	0,1 5; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0
ПК-45; ПК-55 (ГОСТ 5010-53)	0, 15; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3; 4; 5
ИИ-50 (ГОСТ 5010-53)	0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5
ПН-30 (ГОСТ 5010-53)	1;2;3;5
НВ-25 (ГОСТ 5010-53)	2;3
СК-43 (ГОС Т 5010-53)	0,15; 0,5
СК-47 (ГОСТ 5010-53)	0,5
СП-50 (ГОСТ 5010-53) СП	0,15:0,5 1;2;5; 10; 15; 20; 30
ПИ	75; 100: 150; 200; 250; 400
ИП	5; 10; 15; 20; 30; 35; 50; 75, 100; 150; 200; 250
ТН	200; 400; 600; 900
ПМ (НИО 481.017)	0.1 5; 0,25; 0,5; I; 2:3; 4; 5
ВПГ-1 (ОЮО 480.003. ТУ)	0,25:0,5; 1;2;3;4;5
АЗС, АЗР, АКТ, АЗРГ	6; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 150

Таблица 4.19

Марка проводов	Площадь поперечного сечения жилы, мм^2	Интервал рабочих температур, °С	Номинальное напряжение, В (частота, Гц)	Область применения
БПВЛ БПВЛЭ	0.35; 0,5; 0,75; 1 1,5; 2,5; 4; 8; 10; 26; 41	-60…+70	220 (50)	Для монтажа бортовой электросети
МШВ	0,07; 0,2; 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5	-50…+70	220 (50)	Для фиксированного внутри- и межприборного монтажа
МГШВ	0,14; 0,2; 0,35; 0,5
МГШВЭ	0,75; 1,0; 1,5
МГШВЭ	2х0,35; 2х0,5; 2х0,75; 3х0,35; 3х0,5; 3х0,75
МГШВЛ	0,5	-60…+80	1000 (50)	То же, при условиях, требующих повышенной технической прочности проводов
МОГ	0,3; 0,5	-60…+60	1000 (50)	Для передачи электрического напряжения к подвижным частям блоков
МШП	0,12; 0,2; 0,35; 0,5	-60…+70	500	Для фиксированного и межприборного монтажа при атмосферном давлении 1,33∙10^2…2∙10^5Па
МГШП	0,75; 1,0; 1,5
МГШПЭ
МГШПЭВ	0,12; 0,2; 0,35	-60…+120	380 (2000)	То же, при любом разрежении атмосферы
МГП	0,1; 0,2; 0,75	-60…+250	250 (500)	Для монтажа схем, работающих при повышенной температуре
МГПЭ	0,5; 0,75; 1,5; 2,5
ПТП-250	0,35; 0,5; 0,75
МГТФ	0,07; 0,1; 0,14	-60…+220	250 (50)	То же, для слаботочной аппаратуры
МГТФА

Таблица 4.20

Сечение провода, мм^2	0,05	0,07	0,1	0,2	0,3	0,5	0,7	1	1,5	2	4	6	10
Допустимый ток, А	0,7	1	1,3	2,5	3,5	5	7	10	14	17	25	30	45

Библиографический список

1. Охрана труда в машиностроении/ Под ред. Э. Я. Юдина. М: Ма­шиностроение, 1963. 431 с.

2. Павлов С. П., Губонина 3. И. Охрана труда в приборостроении. М.: Высш. шк., 1986. 215с.

3. Безопасность производственных процессов: Справочник/11од рея С. В. Белова. М: Машиностроение, 1935. 447 с.

4. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. М.: Энергоиздат, 1982. 799с.

5. Охрана груда в приборо- и радиоаппаратостроении: Учеб пособие / Евдокимов В.И., Козаченко В.И., Нейман Л.А. и др. СП6ГААП, Спб., 1993, 82 с.

6. Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1987. 191 с.

7. Охрана окружающей среды/ Б. И. Попов, В. В. Румянцев, Л. А Нейман и др.: Учеб. пособие/ ЛИАП. Л.,. 1988. 54 с.

8. Никитин Д 11., Новиков С. В. Окружающая среда и человек. М Высш. шк., 1986. 415 с.

9. Роботизированные производственные комплексы/ Под ред. Ю.Г.Ко­зырева. М.: Машиностроение, 1967. 271 с.

10. Пожарная безопасность в авиаприборостроении: Учеб. пособие/В. И Евдокимов, В.И.Козаченко, Б.Ю.Кольцов и др. ЛИАП. Л , 1987. 51с

11. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы: Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96, - М.: Информацион­но издатсльский цснтр Госкомсанэпиднадзора России, 1996, 64с