методички для студентов / Vishnjak-БЖД
.pdfдопустимые условия постоянного шума на рабочих местах, при которых шум, действуя на работающего в течение восьмичасового рабочего дня, не приносит вреда здоровью.
Для измерения на рабочих местах уровней шума в октавных полосах частот и общего уровня шума применяют различные типы шумоизмерительной аппаратуры. Наибольшее распространение получили шумомеры, состоящие из микрофона, воспринимающего звуковую энергию и преобразующего ее в электрические сигналы, усилителя, корректирующих фильтров, детектора и стрелочного индикатора со шкалой, измеряемой в децибелах.
Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того, шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, и производительность труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на бессонницу, нарушение зрения, вкусовых ощущений, расстройство органов пищеварения и т.д. У них отмечается повышенная склонность к неврозам. Энергозатраты организма при выполнении работы в условиях шума больше, т.е. работа оказывается более тяжелой. Шум, отрицательно воздействуя на слух человека, может вызвать три возможные исхода: временно (от минуты до нескольких месяцев) снизить чувствительность к звукам определенных частот, вызвать повреждение органов слуха или мгновенную глухоту.
Пределы действия (ПДУ) шума на человека гарантируют, что остаточное понижение слуха после 50 лет работы у 90 % работающих будет менее 20 дБ, т.е. ниже того предела, когда это начинает мешать человеку в повседневной жизни. Потеря слуха на 10 дБ практически не замечается.
Инфразвуком принято называть колебания с частотой ниже 16 Гц, распространяющиеся в воздушной среде. Низкая частота инфразвуковых колебаний обусловливает ряд особенностей его распространения в окружающей среде. Вследствие большой длины волны инфразвуковые колебания меньше поглощаются в атмосфере и легче огибают препятствия, чем колебания с более высокой частотой. Этим объясняется способность инфразвука распространяться на значительные расстояния с небольшими потерями частичной энергии. Вот почему обычные мероприятия по борьбе с шумом в данном случае неэффективны. Под воздействием инфразвука возникает вибрация крупных предметов строительных конструкций, из-за резонансных эффектов и возбуждения вторичного индуцированного шума в звуковом диапазоне случаев имеет место усиление инфразвука в отдельных помещениях.
Источниками инфразвука могут быть средства наземного, воздушного и водного транспорта, пульсация давления в газовоздушных смесях (форсунки большого диаметра) и др.
Наиболее характерным и широко распространенным источником низкоаккустических колебаний являются компрессоры. Отмечается, что шум компрессорных цехов является низкочастотным с преобладанием инфразвука, причем в кабинах операторов инфразвук становится более выраженным из-за затухания более высокочастотных шумов.
В салонах автомобилей наиболее высокие уровни звукового давления лежат в диапазоне 2...16 Гц, достигая 100 дБ и более. При этом, если автомобиль движется с открытыми окнами, уровень может значительно возрастать, достигая 113...120 дБ в октавных полосах ниже 20 Гц. Открытое окно играет здесь роль резонатора Гельмгольца.
Высокие инфразвуковые уровни имеют место в шуме автобусов, составляя 107...113 дБ на частотах 16...31,5 Гц при общем уровне шума 74 дБ. Инфразвуковой характер имеет шум некоторых самоходных машин, например бульдозера, в шуме которого максимум энергии находится на частотах 16...31,5 Гц, составляя 106 дБ.
Источником инфразвука являются также реактивные двигатели самолетов и ракет. При взлете турбореактивных самолетов уровни инфразвука плавно нарастают от 70...80 дБ до 87...90 дБ на частоте 20 Гц. В то же время на частотах 125...150 Гц отмечается другой максимум, поэтому такой шум все же нельзя назвать выраженным инфразвуком.
Исследования, проведенные в условиях производства, свидетельствуют, что в случае резко выраженного инфразвука относительно небольших уровней, например 95 и 100 дБ при общем уровне шума 60 дБ, отмечаются жалобы на раздражительность, головную боль, рассеянность, сонливость, головокружение. В то же время при наличии интенсивного широкополосного шума даже с достаточно высокими уровнями инфразвука указанные симптомы не появляются. Этот факт вероятнее всего связан с маскировкой инфразвука шумом звукового диапазона.
Ультразвуком принято считать колебания свыше 20 кГц, распространяющиеся как в воздухе, так и в твердых средах. Это обусловливает контакт его с человеком через воздух и непосредственно от вибрирующей поверхности (инструмента, аппарата). Ультразвуковая техника и технология широко применяется в различных отраслях народного хозяйства для целей активного воздействия на вещества (пайка, сварка, лужение, механическая обработка и обезжиривание деталей и т.д.), структурного анализа и контроля физико-механических свойств вещества и материалов, (дефектоскопия), для обработки и передачи сигналов радиолокационной и вычислительной технике, в медицине — для диагностики и терапии различных заболеваний с использованием звуковидения, резки и соединения биологических тканей, стерилизации инструментов, рук и т. д. Условно ультразвуковой диапазон частот делится на низкочастотный — от 1,12 104 до 1,0 105 Гц и высокочастотный — от 1 105 до 1,0-109 Гц (ГОСТ 12.1.001—89). Ультразвуковые установки с рабочими частотами 20...30 кГц находят широкое применение в промышленности. Наиболее распространенные уровни звукового и ультразвукового давлений на рабочих местах на производстве — 90...120 дБ. Пороги слухового восприятия высокочастотных
звуков и ультразвуков составляют на частоте 20 кГц — 110 дБ, на 30 кГц — до 115 дБ и на 40 кГц — до 130 дБ.
Высокочастотный ультразвук практически не распространяется в воздухе и может оказывать воздействие на работающих только при контактировании источника ультразвука с поверхностью тела.
Низкочастотный ультразвук, напротив, оказывает на работающих общее действие через воздух и локальное за счет соприкосновения рук с обрабатываемыми деталями, в которых возбуждены ультразвуковые колебания.
Условно эффекты, вызываемые ультразвуком, можно подразделить на механические — микромассаж тканей, физико-химические — ускорение процессов диффузии через биологические мембраны и изменение скорости биологических реакций, термические и эффекты, связанные с возникновением в тканях ультразвуковой кавитации под воздействием только мощного ультразвука. Все это указывает на высокую биологическую активность данного физического фактора.
В условиях производства ультразвук, распространяющийся контактным путем, может сочетаться с комплексом неблагоприятных факторов внешней среды: неудовлетворительными микроклиматическими условиями, запыленностью и загазованностью воздуха, высокими уровнями шума и др. В результате значительного поглощения в тканях неблагоприятные эффекты, развивающиеся под действием ультразвука при контактной передаче, обычно выражены в зоне контакта. Чаще — это пальцы рук, кисти, хотя возможны и дистальные проявления за счет рефлекторных и нейрогуморальных связей.
Длительная работа с интенсивным ультразвуком при его контактной передаче на руки может вызывать поражение периферического нервного и сосудистого аппарата (вегетативные полиневриты, парезы пальцев). При этом степень выраженности изменений зависит от времени контакта с ультразвуком и может усиливаться под влиянием неблагоприятных сопутствующих факторов производственной среды.
Нормируемыми параметрами ультразвука, распространяющегося контактным путем, являются пиковое значение виброскорости (м/с) в полосе частот 8...31,5 103 кГц, или его логарифмический уровень в децибелах (дБ).
Защитаотшума, инфраиультразвука Для защиты от акустических колебаний можно использовать
следующие методы:
•снижение звуковой мощности источника звука (аналогично методам, снижающим вибрацию машин);
•размещение рабочих мест с учетом направленности излучения звуковой энергии;
•удаление рабочих мест от источника звука;
•акустическая обработка помещений (мероприятие, снижающее интенсивность отраженного от поверхностей помещения (стен, потолка, пола) звука. Для этого применяют звукопоглощающие облицовки поверхностей помещения и штучные (объемные) поглотители различных конструкций, подвешиваемые к потолку помещения);
•звукоизоляция (установки ограждений, кабин, кожухов, экранов);
•применение глушителей (применяют для снижения аэродинамического шума. Глушители шума принято делить на абсорбционные, использующие облицовку поверхностей воздуховодов звукопоглощающим материалом; реактивные типа расширительных камер,
резонаторов, узких отростков, длина которых равна '/4 длины волны заглушаемого звука; комбинированные, в которых поверхности реактивных глушителей облицовывают звукопоглощающим материалом; экранные);
применение средств индивидуальной защиты (вкладыши — мягкие тампоны из ультратонкого материала, вставляемые в слуховой канал; наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются на голове дугообразной пружиной; шлемы применяют при воздействии шумов очень высоких уровней (более 120 дБ). Они закрывают всю голову человека, т. к. при таких уровнях шума он проникает в мозг не только через ухо, но и непосредственно через черепную коробку).
Лекция 7. Электрический ток. Опасные механические факторы
Электрический ток
Основными параметрами электрического тока являются частота электрического тока (Гц), электрическое напряжение в сети (В), сила электрического тока (А).
Электрический ток подразделяется на постоянный и непостоянный (переменный).
По напряжению электрический ток подразделяется на низковольтный и высоковольтный. Высоковольтным считается напряжение свыше 1000 В.
Категорирование помещений по степени электрической опасности
Помещения без повышенной опасности — это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими (например, деревянными) полами, т. е. в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасными.
Примером помещений без повышенной опасности могут служить обычные конторские помещения, инструментальные кладовые, лаборатории, а также некоторые производственные помещения, в том числе цеха приборных заводов, размещенные в сухих, беспыльных помещениях с изолирующими полами и нормальной температурой.
Помещения повышенной опасности характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:
•сырость, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 70 %; такие помещения называют сырыми;
•высокая температура когда температура воздуха длительно (свыше суток) превышает +30 °С; такие помещения называются жаркими,
•токопроводящая пыль, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т. п.) в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью;
•токопроводящие полы — металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.;
•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 — с другой.
Примером помещения с повышенной опасностью могут служить лестничные клетки различных зданий с проводящими попами, складские неотапливаемые помещения (даже если они размещены в зданиях с изолирующими полами) и т. п.
Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих трех условий создающих особую опасность:
•особая сырость, когда относительная влажность воздуха близка к
100 % (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называются особо сырыми;
•химически активная или органическая среда, т. е. помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или плесень, действующие разрушающие на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной или органической средой;
•одновременное наличие двух и более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.
Особо опасными помещениями является большая часть производственных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т. п. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.
Воздействие электрического тока на человека Термическое воздействие тока проявляется ожогами отдельных
участков тела, нагревом до высокой температуры органов, что вызывает в них значительные функциональные расстройства.
Электролитическое воздействие в разложении различных жидкостей организма (воды, крови, лимфы) на ионы, в результате чего происходит нарушение их физико-химического состава и свойств.
Биологическое действие тока проявляется в виде раздражения и возбуждения тканей организма, судорожного сокращения мышц, а также нарушения внутренних биологических процессов.
Действие электрического тока на человека приводит к травмам или гибели людей.
Электрические травмы разделяются на общие (электрические удары) и местные электротравмы.
Наибольшую опасность представляют электрические удары. Электрический удар — это возбуждение живых тканей проходящим
через человека электрическим током, сопровождающееся судорожными сокращениями мышц; в зависимости от исхода воздействия тока различают четыре степени электрических ударов:
I — судорожное сокращение мышц без потери сознания;
II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с
сохранившимися дыханием и работой сердца;
III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого вместе);
IV — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.
Кроме остановки сердца и прекращения дыхания причиной смерти может быть электрический шок — тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздражение электрическим током. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток, после чего может наступить гибель или выздоровление в результате интенсивных лечебных мероприятий.
Местные электротравмы — это местные нарушения целостности тканей организма. К местным электротравмам относятся:
•электрический ожог — бывает токовым и дуговым; токовый ожог связан с прохождением тока через тело человека и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую (как правило, возникает при относительно невысоких напряжениях электрической сети); при высоких напряжениях электрической сети между проводником тока и телом человека может образоваться электрическая дуга, возникает более тяжелый ожог — дуговой, т. к. электрическая дуга обладает очень большой температурой — свыше 3500 °С;
•электрические знаки — пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, образующиеся в месте контакта с проводником тока; как правило, знаки имеют круглую или овальную форму с размерами 1—5 мм; эта травма не представляет серьезной опасности и достаточно быстро проходит;
•металлизация кожи — проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги; в зависимости от места поражения травма может быть очень болезненной, с течением времени пораженная кожа сходит; поражение же глаз может закончиться ухудшением или даже потерей зрения;
•электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз под действием потока ультрафиолетовых лучей, испускаемых электрической дугой; травма сопровождается сильной болью и резью в глазах, временной потерей зрения, при сильном поражении лечение может быть сложным и длительным; на электрическую дугу без специальных защитных очков или масок смотреть нельзя;
•механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокращений мышц под действием проходящего через человека тока, при непроизвольных мышечных сокращениях могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов, а также вывихи суставов, разрывы связок и даже переломы костей; кроме того, при испуге и шоке человек может упасть с высоты и получить травму.
Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека. Это может произойти при:
•двухфазном включении в цепь;
•при однофазном включении в цепь — провода, клеммы, шины и
т. д.;
•при контакте человека с нетоковедущими частями оборудования (корпус станка, прибора), конструктивными элементами здания, оказавшимися под напряжением в результате нарушения изоляции проводки
итоковедущих частей.
Обеспечениеэлектробезопасности Для защиты от поражения электрическим током применяются
следующие технические меры защиты:
• применение малых напряжений. Малое напряжение — это на-
пряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигаемся при напряжениях до 10 В. Источником малого напряжения может быть батарея гальванических элементов, аккумулятор, трансформатор. Наиболее часто применяют понижающие трансформаторы, они просты и надежны в работе. Применение в качестве источника малого напряжения автотрансформатора запрещено, т. к. при этом сеть малого напряжения постоянно электрически связана с сетью высокого напряжения.;
•электрическое разделение сетей. Осуществляется путем подключения отдельных электроустановок через разделительные трансформаторы. Защитное разделение сетей применяется в электроустановках напряжением до 1000 В, эксплуатация которых связана с повышенной степенью опасности, например в передвижных установках, ручном электрофицированном инструменте и т. п.;
•электрическая изоляция. Слой диэлектрика, которым покрывают поверхность токоведущих элементов, или конструкция из непроводящего материала, с помощью которой токоведущие элементы отделяют от других частей электроустановки. В электроустановках применяют следующие виды изоляции: рабочая, дополнительная, двойная, усиленная;
•контроль и профилактика повреждения изоляции;
•защита от случайного прикосновения к токоведущим частям. Достигается посредством ограждения и расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте;
защитное заземление. Преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия защитного заземления
—уменьшение напряжения прикосновения при замыкании на корпус за счет уменьшения потенциала корпуса электроустановки и подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциа ла, близкого по значению к потенциалу заземленной установки;
зануление. Преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей установок, которые могут оказаться под напряжением. Зануление применяют в четырехпроводных сетях с напряжением до 1000 В ис глухозаземленной нейтралью.Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части установки с заземленной нейтралью источника тока (генератора, трансформатора) или с нулевым рабочим проводником, который в свою очередь соединен с нейтралью источника тока;
•защитное отключение. Устройства защитного отключения
(УЗО) — это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека электрическим током;
•применение индивидуальных защитных средств. Электрозащитные средства (ЭЗС) - изолирующие средства, которые делятся на основные и дополнительные. Основные ЭЗС — это средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение
электроустановок, что позволяет с помощью их прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Для работы на электроустановках к ним относятся: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками, указатели напряжения. Дополнительные ЭЗС
— это средства защиты, изоляция которых не может длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановок. К ним относятся: диэлектрические галоши, коврики, изолирующие подставки, диэлектрические перчатки, боты.
Применение защитных мероприятий и средств регламентируется «Межотраслевыми правилами по охране труда (технике безопасности) при эксплуатации электроустановок» и зависит от категории помещения по степени электрической опасности.
Механические опасности
Автоматизация процессов является одним из наиболее эффективных путей повышения производительности труд, а также улучшения условий труда рабочих.
Основными причинами воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов при использовании автоматизированного оборудования являются: нарушение условий эксплуатации оборудования; нарушение требований безопасности труда при организации автоматизированного участка, связанные с неправильной планировкой оборудования, пультов управления, транспортно-накопительных устройств; отказ или поломка технологического оборудования, промышленных роботов и манипуляторов; ошибочные действия оператора при наладке, регулировке, ремонте оборудования или во время работы его в автоматическом цикле; появление человека в рабочем пространстве оборудования; нарушение требований инструкций по технике безопасности; отказы в функционировании средств аварийной и диагностической сигнализации и отображения информации; ошибки в работе устройств программного управления и ошибки в программировании.
На каждом предприятии должны быть разработаны и утверждены в установленном порядке инструкции по безопасности труда для каждой единицы ПР, имеющихся на предприятии. Инструкции составляются для конкретной профессии (наладчик, механик, оператор, программист). В инструкциях должны быть отражены общие требования безопасности, относящиеся к конкретному оборудованию, требования безопасности, обусловленные типовой инструкцией предприятия, и требования безопасности, относящиеся к особенностям данной модели ПР.
Неполадки и аварийные ситуации, возникающие в процессе эксплуатации и технологического оборудования, используемого совместно с ним, должны ежедневно регистрироваться оператором, наладчиком и другими работниками в специальном журнале с целью незамедлительного их устранения.
Защита от механического травмирования
К средствам защиты от механического травмирования относятся предохранительные тормозные, оградительные устройства, средства автоматического контроля и сигнализации, знаки безопасности, системы дистанционного управления. Системы дистанционного управления и автоматические сигнализаторы на опасную концентрацию паров, газов, пылей применяют чаще всего во взрывоопасных производствах и производствах с выделением в воздух рабочей зоны токсичных веществ.
Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых значений. Таким образом, при аварийных режимах (увеличении давления, температуры, рабочих скоростей, силы тока, крутящих моментов и т. п.) исключается возможность взрывов, поломок, воспламенений. В соответствии с ГОСТ 12.4.125–83 предохранительные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.
Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.
Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны и шайбы.
Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор.
Тормозные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению – на колодочные, дисковые, конические и клиновые; по способу срабатывания – на ручные, автоматические и полуавтоматические; по принципу действия – на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные; по назначению –на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.
Оградительные устройства – класс средств защиты, препятствующих попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны обработки заготовок на станках, прессах, штампах, оголенных токоведущих частей, зон интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных, ионизирующих), зон выделения вредных веществ, загрязняющих воздушную среду и т. п. Ограждают также рабочие зоны, расположенные на высоте (леса и т. п.).
Конструктивные решения оградительных устройств весьма разнообразны. Они зависят от вида оборудования, расположения человека в рабочей зоне, специфики опасных и вредных факторов, сопровождающих технологический процесс. В соответствии с ГОСТ 12.4.125–83, классифицирующим средства защиты от механического травмирования,