Охрана труда - основные термины, понятия, определения - курс лекций

Колеблющийся шум -- шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.

Прерывистый шум -- шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дБА и более), при этом уровни звука, из-меренные на стандартизованных временных характеристиках «им-пульс» и «медленно», отличаются менее чем на 7 дБА.

Импульсный шум -- шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, для которых уровни звука, измеренные на стан-дартизованных временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются на 7 дБ А и более.

Широкополосный шум обладает непрерывным спектром более одной октавы, тональный (дискретный) содержит в спектре выра-женные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значи-тельно выше уровня звука на других частотах). Шум реактивного са-молета -- широкополосный шум, шум дисковой пилы -- тональный (в спектре шума имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука).

Механические шумы возникают по причинам наличия в механиз-мах инерционных возмущающих сил, соударения деталей, трения и др. Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэроди-намический шум возникает при работе вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и газа в атмосферу и т.д. Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях.

Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании, использующих электромагнитную энергию.

Шум звукового диапазона на производстве приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы. В результате снижается производительность труда и ухудшается качество выпол-няемой работы. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических объектов и внутрицехового транспорта сигналы, что спо-собствует возникновению несчастных случаев на производстве.

Звуки, превышающие по своему уровню порог болевого ощуще-ния, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (перфо-рация или даже разрыв барабанной перепонки). Область на частот-ной шкале, лежащая между двумя кривыми, называется областью слухового восприятия.

Шум с уровнем звукового давления до 30...45 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звука до 40...70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может стать причиной неврозов.

Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести к ухудшению слуха -- профессиональной тугоухости. При действии шума свыше 130 дБ возможен разрыв барабанных перепо-нок, контузия, а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смертель-ный исход.

Предельно допустимый уровень шума -- уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Субъективные ощущения человека от воздействия шума зави-сят не только от уровня звукового давления, но и от частоты. Звуки низкой частоты воспринимаются как менее громкие по сравнению со звуками более высокой частоты такой же интенсивности.

Уровень громкости (единица измерения фон) -- разность уров-ней громкости двух звуков данной частоты, для которых равные по громкости звуки с частотой 1000 Гц отличаются по интенсивности (или уровню звукового давления) на 1 дБ.

При частотах ниже 1000 Гц уровни громкости оказываются ни-же уровней звукового давления, и, наоборот, при больших частотах

уровни громкости оказываются выше уровней звукового давления. Следовательно, понятие «уровень громкости» -- чисто физиологиче-ская характеристика звука.

Измерения уровней шума в производственных условиях произ-водят приборами шумомерами.

Частотным спектром постоянного шума называется зависи-мость среднеквадратичных значений звукового давления от частоты.

НОРМИРОВАНИЕ ШУМА НА РАБОЧИХ МЕСТАХ

При нормировании допустимого звукового давления на рабочих местах частотный спектр шума разбивают на девять частотных полос.

Нормируемыми параметрами постоянного шума являются:

уровень звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц;

уровень звука La , дБА.

Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются:

-- эквивалентный (по энергии) уровень звука La _экв, дБ А,

--максимальный уровень звука La _макс, дБ А.
Превышение хотя бы одного из указанных показателей квали-фицируется как несоответствие настоящим санитарным нормам.

В соответствии с СанПиН 2.2.4/2.1.8.10--32--2002 предельно до-пустимые уровни шума нормируются по двум категориям норм шума: ПДУ шума на рабочих местах и ПДУ шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

Для тонального и импульсного шума, а также шума, создавае-мого в помещениях установками кондиционирования воздуха, венти-ляции и воздушного отопления, ПДУ должны приниматься на 5 дБ (дБА) меньше значений, указанных в табл. 8.4. настоящего парагра-фа и прил. 2 к СанПиН 2.2.4/2.1.8.10--32--2002.

Максимальный уровень звука для колеблющегося и прерыви-стого шума не должен превышать 110 дБА. Запрещается даже крат-ковременное пребывание в зонах с уровнем звука или уровнем звуко-вого давления в любой октавной полосе свыше 135 дБ А (дБ).

ПДУ шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Допустимые значения уровней зву-кового давления в октавных полосах частот эквивалентных и макси-мальных уровней звука проникающего шума в помещения жилых и общественных зданий и шума на территории жилой застройки уста-навливаются согласно прил. 3 к СанПиН 2.2.4/2.1.8.10--32--2002.

СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА

Борьба с шумом на производстве осуществляется комплексно и включает меры технологического, санитарно-технического, лечебно-профилактического характера.

Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029--80 ССБТ «Средства и методы защиты от шума. Класси-фикация», СНиП II--12--77 «Защита от шума», которые предусматри-вают защиту от шума следующими строительно-акустическими методами:

а) звукоизоляцией ограждающих конструкций, уплотнением при-творов окон, дверей, ворот и т.п., устройством звукоизолированных кабин для персонала; укрытием источников шума в кожухи;

б) установкой в помещениях на пути распространения шума звукопоглощающих конструкций и экранов;

в) применением глушителей аэродинамического шума в двига-телях внутреннего сгорания и компрессорах; звукопоглощающих об-лицовок в воздушных трактах вентиляционных систем;

г) созданием шумозащитных зон в различных местах нахожде-ния людей, использованием экранов и зеленых насаждений.

Ослабление шума достигается путем использования под полом упругих прокладок без жесткой их связи с несущими конструкциями зданий, установкой оборудования на амортизаторы или специально изолированные фундаменты. Широко применяются средства звукопо-глощения -- минеральная вата, войлочные плиты, перфорированный картон, древесно-волокнистые плиты, стекловолокно, а также актив-ные и реактивные глушители.

Глушители аэродинамического шума бывают абсорбционными, реактивными (рефлексными) и комбинированными. В абсорбционных

глушителях затухание шума происходит в порах звукопоглощающего материала. Принцип работы реактивных глушителей основан на эф-фекте отражения звука в результате образования «волновой пробки» в элементах глушителя. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.

Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и рас-пространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения. С помощью звукоизолирующих устройств легко снизить уровень шума на 30...40дБ. Эффективными звукоизо-лирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п.

Для снижения шума в помещении на внутренние поверхности наносят звукопоглощающие материалы, а также размещают в поме-щении штучные звукопоглотители.

Применение средств индивидуальной защиты от шума целесо-образно в тех случаях, когда средства коллективной защиты и другие средства не обеспечивают снижение шума до допустимых уровней.

СИЗ позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 0...45 дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдает-ся в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека.

Средства индивидуальной защиты от шума подразделяются на противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи; противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой про-ход или прилегающие к нему; противошумные шлемы и каски; проти-вошумные костюмы. Противошумные вкладыши делают из твердых, эластичных и волокнистых материалов. Они бывают однократного и многократного пользования. Противошумные шлемы закрывают всю голову, они применяются при очень высоких уровнях шума в сочета-нии с наушниками, а также противошумными костюмами.

УЛЬТРАЗВУК, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЗАЩИТА ОТ НЕГО

Ультразвук -- упругие колебания с частотами выше диапазона слышимости человека (20 кГц), распространяющиеся в виде волны в газах, жидкостях и твердых телах или образующие в ограниченных областях этих сред стоячие волны.

Источники ультразвука -- все виды ультразвукового техноло-гического оборудования, ультразвуковые приборы и аппаратура про-мышленного и медицинского назначения.

Нормируемыми параметрами контактного ультразвука в со-ответствии с СН 9--87 РБ 98 являются уровни звукового давления в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0; 100,0 кГц.

Запрещается непосредственный контакт человека с рабочей по-верхностью источника ультразвука и с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвука. Рекомендуется применять дистанци-онное управление; блокировки, обеспечивающие автоматическое от-ключение в случае открытия звукоизолирующих устройств.

Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых и жидких средах, а также от контактных сма-зок необходимо применять нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные). В качестве СИЗ применяются противошумы (ГОСТ 12.4.051--87 «Средства инди-видуальной защиты органов слуха. Общие технические требования и методы испытаний»).

К работе с источниками ультразвука допускаются лица не мо-ложе 18 лет, имеющие соответствующую квалификацию, прошедшие обучение и инструктаж по технике безопасности.

Для локализации ультразвука обязательным является приме-нение звукоизолирующих кожухов, полукожухов, экранов. Если эти меры не дают положительного эффекта, то ультразвуковые установки нужно размещать в отдельных помещениях и кабинах, облицованных звукопоглощающими материалами.

Организационно-профилактические мероприятия заключаются в проведении инструктажа работающих и установлении рациональ-ных режимов труда и отдыха.

ИНФРАЗВУК, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЗАЩИТА ОТ НЕГО

Инфразвук -- область акустических колебаний в диапазоне час-тот ниже 20 Гц. В условиях производства инфразвук, как правило, со-четается с низкочастотным шумом, в ряде случаев -- с низкочастот-ной вибрацией. В воздухе инфразвук мало поглощается и поэтому способен распространяться на большие расстояния.

Многие явления природы (землетрясения, извержения вулканов, морские бури) сопровождаются излучением инфразвуковых колебаний.

В производственных условиях инфразвук образуется, главным образом, при работе тихоходных крупногабаритных машин и механиз-мов (компрессоров, дизельных двигателей, электровозов, вентиляторов,

турбин, реактивных двигателей и др.), совершающих вращательное или возвратно-поступательное движение с повторением цикла менее чем 20 раз в секунду (инфразвук механического происхождения).

Инфразвук аэродинамического происхождения возникает при турбулентных процессах в потоках газов или жидкостей.

В соответствии с СанПиН 2.2.4/2.1.8.10--35--2002 нормируемы-ми параметрами постоянного инфразвука являются уровни звуко-вого давления в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16 Гц.

Общий уровень звукового давления -- величина, измеряемая при включении на шумомере частотной характеристики «линейная» (от 2 Гц) или рассчитанная путем энергетического суммирования уров-ней звукового давления в октавных полосах частот без корректирую-щих поправок; измеряется в дБ (децибелах) и обозначается дБ Лин.

ПДУ инфразвука на рабочих местах, дифференцированных для различных видов работ, а также допустимые уровни инфразвука в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки устанавливаются согласно прил. 1 к СанПиН 2.2.4/2.1.8.10--35--2002.

Инфразвук оказывает неблагоприятное воздействие на весь ор-ганизм человека, в том числе и на орган слуха, понижая слуховую чувствительность на всех частотах.

Длительное воздействие инфразвуковых колебаний на организм человека воспринимается как физическая нагрузка и приводит к появ-лению утомляемости, головной боли, вестибулярных нарушений, нару-шений сна, психическим расстройствам, нарушению функций цен-тральной нервной системы и т.д.

Низкочастотные колебания с уровнем инфразвукового давления свыше 150 дБ совершенно не переносятся человеком.

Меры по ограничению неблагоприятного влияния инфразвука на работающих (СанПиН 11--12--94) включают в себя: ослабление инфразвука в его источнике, устранение причин воздействия; изоля-цию инфразвука; поглощение инфразвука, постановку глушителей; индивидуальные средства защиты; медицинскую профилактику.

Борьба с неблагоприятным воздействием инфразвука должна вестись в тех же направлениях, что и борьба с шумом. Наиболее целе-сообразно уменьшать интенсивность инфразвуковых колебаний на стадии проектирования машин или агрегатов. Первостепенное зна-чение в борьбе с инфразвуком имеют методы, снижающие его возник-новение и ослабление в источнике, так как методы, использующие звукоизоляцию и звукопоглощение, малоэффективны.

Измерение инфразвука производится с использованием шумомеров (ШВК-1) и фильтров (ФЭ-2).

ВИБРАЦИЯ, ВИДЫ, ВЛИЯНИЕ ВИБРАЦИИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Вибрация -- сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении фор-мы тела, которую оно имело в статическом состоянии.

Вибрация возникает под действием внутренних или внешних динамических сил, вызванных плохой балансировкой вращающихся и движущихся частей машин, неточностью взаимодействия отдель-ных деталей узлов, ударными процессами технологического характе-ра, неравномерной рабочей нагрузкой машин, движением техники по неровности дороги и т.д. Вибрации от источника передаются на другие узлы и агрегаты машин и на объекты защиты, т.е. на сиденья, рабочие площадки, органы управления, а вблизи стационарной техники -- и на пол (основание). При контакте с колеблющимися объектами вибрации передаются на тело человека.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012--90 ССБТ «Вибрационная безо-пасность. Общие требования» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10--33--2002 «Про-изводственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общест-венных зданий» вибрация делится на общую, локальную и фоновую.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека.

Локальная вибрация передается через руки человека или дру-гие части его тела, контактирующие с вибрирующими поверхностями. К виброопасному оборудованию относятся отбойные молотки, бетоноломы, трамбовки, гайковерты, шлифовальные машины, дрели и др.

Фоновая вибрация -- вибрация, регистрируемая в точке изме-рения и не связанная с исследуемым источником.

Предельно допустимый уровень вибрации -- уровень параметра вибрации, при котором ежедневная (кроме выходных дней) работа, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должна вы-зывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнару-живаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Предельно допустимые величины нормируемых параметров общей и локальной производственной вибрации при длительности вибрационного воздействия 480 мин (8 ч) приведены в табл. СанПиН 2.2.4/2.1.8.10--33--2002.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми па-раметрами являются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмические уровни) или виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октав-ных или 1/3-октавных полосах частот.

Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют отдельно для каждого установленного направления, учитывая, кроме того, при общей вибрации ее категорию, а при локальной -- время фактическо-го воздействия.

Действие вибраций на организм человека. Местная вибрация малой интенсивности может оказать благоприятное воздействие на организм человека: восстановить трофические изменения, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы, ускорить заживление ран и т.п.

Увеличение интенсивности колебаний и длительности их воз-действия вызывают изменения в организме работающего. Эти изме-нения (нарушения центральной нервной и сердечно-сосудистой сис-тем, появление головных болей, повышенная возбудимость, снижение работоспособности, расстройство вестибулярного аппарата) могут привести к развитию профессионального заболевания -- вибрацион-ной болезни.

Наиболее опасны вибрации с частотами 2...30 Гц, так как они вызывают резонансные колебания многих органов тела, имеющих в этом диапазоне собственные частоты.

ВИБРАЦИЯ, МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ

Мероприятия по защите от вибраций подразделяют на техни-ческие, организационные и лечебно-профилактические.

К техническим мероприятиям относят устранение вибраций в источнике и на пути их распространения. Для уменьшения вибрации в источнике на стадии проектирования и изготовления машин преду-сматривают благоприятные вибрационные условия труда. Замена ударных процессов на безударные, применение деталей из пластмасс, ременных передач вместо цепных, выбор оптимальных рабочих ре-жимов, балансировка, повышение точности и качества обработки приводят к снижению вибраций.

При эксплуатации техники уменьшения вибраций можно дос-тигнуть путем своевременной подтяжки креплений, устранения люф-тов, зазоров, качественной смазки трущихся поверхностей и регули-ровкой рабочих органов.

Для уменьшения вибраций на пути распространения применя-ют вибродемпфирование, виброгашение, виброизоляцию.

Вибродемпфирование -- уменьшение амплитуды колебаний де-талей машин (кожухов, сидений, площадок для ног) вследствие нане-сения на них слоя упруговязких материалов (резины, пластиков и т.п.). Толщина демпфирующего слоя обычно в 2...3 раза превышает тол-щину элемента конструкции, на которую он наносится. Вибродемп-фирование можно осуществлять, используя двухслойные материалы: сталь--алюминий, сталь--медь и др.

Виброгашение достигается при увеличении массы вибрирующе-го агрегата за счет установки его на жесткие массивные фундаменты или на плиты, а также при увеличении жесткости конструк-ции путем введения в нее дополнительных ребер жесткости.

Одним из способов подавления вибраций является установка динамических виброгасителей которые крепятся на вибрирующем аг-регате, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются коле-бания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата.

Недостаток динамического виброгасителя -- его способность по-давлять колебания только определенной частоты (соответствующей его собственной).

Виброизоляция ослабляет передачу колебаний от источника на основание, пол, рабочую площадку, сиденье, ручки механизированно-го ручного инструмента за счет устранения между ними жестких свя-зей и установки упругих элементов-- виброизоляторов. В качестве виброизоляторов применяют стальные пружины или рессоры, про-кладки из резины, войлока, а также резинометаллические, пружинно- пластмассовые и пневморезиновые конструкции, основанные на сжа-тии воздуха.

Чтобы исключить контакт ра-ботников с вибрирующими поверх-ностями, за пределами рабочей зоны устанавливают ограждения, преду-преждающие знаки, сигнализацию. К организационным меро-приятиям по борьбе с вибрацией относят рациональное чередование режимов труда и отдыха. Работу с вибрирующим оборудованием це-лесообразно выполнять в теплых помещениях с температурой возду-ха не менее 16 °С, так как холод усиливает действие вибрации.

К работе с вибрирующим оборудованием не допускаются лица моложе 18 лет и беременные женщины. Сверхурочная работа с виб-рирующим оборудованием, инструментом запрещена.

К лечебно-профилактическим мероприятиям относят производ-ственную гимнастику, ультрафиолетовое облучение, воздушный обог-рев, массаж, теплые ванночки для рук и ног, прием витаминных пре-паратов (С, В) и т.д.

Из СИЗ применяют рукавицы, перчатки, спецобувь с виброза-щитными упругодемпфирующими элементами и др.

ОСВЕЩЕНИЕ РАБОЧИХ МЕСТ, ВИДЫ ОСВЕЩЕНИЯ

Освещение играет важную роль в создании комфортных усло-вий и поддержании высокой работоспособности человека.

Неправильно организованное освещение рабочих мест ухудша-ет видение, утомляет зрительный аппарат, вызывает снижение остро-ты зрения, отрицательно влияет на нервную систему, может быть причиной травматизма.

Видимая часть оптических излучений лежит в диапазоне длин волн от 380 до 760 нанометров (нм) и каждой длине волны соответст-вует определенный цвет: от фиолетового (380...450 нм) до красного (620...760 нм). Видимые излучения обычно измеряют в нанометрах (1 нм = 1 * 10~³ мкм).

В зависимости от источника света различают естественное, ис-кусственное и совмещенное освещение (СНБ 2.04.05--98 «Естествен-ное и искусственное освещение»).

Естественное освещение обеспечивается солнцем и рассеянным светом небосвода, проникающим и через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение производствен-ных помещений может осуществляться через окна в боковых стенах (боковое), через верхние световые проемы, фонари (верхнее) или обо-ими способами одновременно (комбинированное освещение). Верхнее и комбинированное естественное освещение имеет преимущество, так как обеспечивает более равномерное освещение помещений.

Искусственное освещение создается искусственными источни-ками света (лампами накаливания или газоразрядными лампами) и подразделяется на рабочее, эвакуационное (аварийное), охранное и дежурное.

Нормирование искусственного освещения осуществляется в соответствии с СНБ 2.04.05--98 и оценивается непосредственно по освещенности рабочей поверхности Е, лк.

Систему комбинированного освещения следует применять, если в помещениях выполняются работы I--III, IVа, IV6, IVв, Vа разрядов. Систему общего освещения допускается применять при отсутствии технической возможности или нецелесообразности устройства местно-го освещения. При наличии в одном помещении рабочих и вспомога-тельных зон следует предусматривать локализованное общее освеще-ние (при любой системе освещения) рабочих зон и менее интенсивное освещение вспомогательных зон, относя их к разряду VIIIа.

Для искусственного освещения применяют электрические лампы двух типов: лампы накаливания (ЛН) и газоразрядные лампы (ГЛ).

Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Видимое излучение (свет) в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. Лампы накаливания ши-роко используются в быту благодаря их надежности и удобству в экс-плуатации, относительно низкой стоимости. В значительно меньшей степени они используются на производстве из-за их низкой светоот-дачи, небольшим сроком службы, преобладанием в спектре желтых и красных лучей, что сильно отличает спектральный состав искусствен-ного света от солнечного. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г -- газонаполненные, К -- лампы с криптоновым наполнением, Б -- биспиральные лампы.

В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в ре-зультате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, так как изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения, излучаемого электрическим разрядом, светится, преобразуя тем са-мым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.

Газоразрядные лампы получили широкое распространение на производстве, в организациях и учреждениях из-за значительно боль-шей светоотдачи (40...110 лм/Вт) и срока службы (8000...12000 ч). В основном они применяются для освещения улиц, иллюминации,

световой рекламы. Подбирая сочетание инертных газов, паров метал-лов, заполняющих колбы ламп, и люминоформа, можно получить свет практически любого спектрального диапазона -- красный, зеленый, желтый и т.д.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ, И ИХ ИСТОЧНИКИ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

Электромагнитное поле -- область распространения электро-магнитных волн. Электромагнитное поле характеризуется частотой излучения f, Гц, или длиной волны л, м.

Электромагнитная волна распространяется в воздухе со скоро-стью света с = 300 000 км/с , и связь между длиной и частотой элек-тромагнитной волны определяется зависимостью л = с/f.

К источникам ЭМП на производстве относятся:

изделия, специально созданные для излучения электромаг-нитной энергии: радио- и телевизионные вещательные станции, ра-диолокационные установки, физиотерапевтические аппараты, систе-мы радиосвязи, технологические установки в промышленности;

устройства, не предназначенные для излучения электромаг-нитной энергии в пространство, но в которых при работе протекает электрический ток: системы передачи и распределения электроэнер-гии (линии электропередачи, трансформаторные и распределитель-ные подстанции) и приборы, потребляющие электроэнергию (электро-двигатели, электроплиты, холодильники, телевизоры и т.п.).

Электростатические поля создаются в энергетических установ-ках и при электротехнических процессах. В зависимости от источни-ков образования они могут существовать в виде собственно электро-статического поля (поля неподвижных зарядов) или стационарного электрического поля (электрическое поле постоянного тока).

В промышленности ЭСП широко используются для электрогазо-очистки, электростатической сепарации руд и материалов, электро-статического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов.

Статическое электричество образуется при изготовлении, транспортировке и хранении диэлектрических материалов, в помеще-ниях вычислительных центров, на участках множительной техники. Электростатические заряды и создаваемые ими электростатические

поля могут возникать при движении диэлектрических жидкостей и некоторых сыпучих материалов по трубопроводам.

Магнитные поля создаются электромагнитами, соленоидами, ус-тановками конденсаторного типа, литыми и металлокерамическими магнитами и другими устройствами.

В ЭМП различаются три зоны, которые формируются на раз-личных расстояниях от источника ЭМИ.

Первая зона -- зона индукции (ближняя зона) охватывает про-межуток от источника излучения до расстояния, равного примерно л /2п = 1/6 л. В этой зоне электромагнитная волна еще не сформиро-вана и поэтому электрическое и магнитное поля не взаимосвязаны и действуют независимо.

Вторая зона -- зона интерференции (промежуточная зона) располагается на расстояниях примерно от л/2п до 2п л. В этой зоне происходит формирование электромагнитной волны и на человека действует электрическое и магнитное поля, а также оказывается энергетическое воздействие.

Третья зона -- волновая зона (дальняя зона) располагается на расстояниях свыше 2пл. В этой зоне электромагнитная волна сфор-мирована, электрическое и магнитное поля взаимосвязаны. На чело-века в этой зоне воздействует энергия волны.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Общими методами защиты от электромагнитных полей и излучений являются следующие:

уменьшение мощности генерирования поля и излучения не-посредственно в его источнике, в частности за счет применения по-глотителей электромагнитной энергии;

увеличение расстояния от источника излучения;

уменьшение времени пребывания в поле и под воздействием излучения;

экранирование излучения;

применение СИЗ.

Излучающие антенны необходимо поднимать на максимально возможную высоту и не допускать направления луча на рабочие мес-та и территорию предприятия.

Для защиты от электрических полей промышленной частоты не-обходимо увеличивать высоту подвеса фазных проводов линий электро-передач, уменьшать расстояние между ними и т.д. Путем правильного выбора геометрических пара-метров можно снизить напря-женность электрического поля вблизи ЛЭП в 1,6... 1,8 раза.

Уменьшение мощности излучения обеспечивается пра-вильным выбором генератора, в котором используют погло-тители мощности (рис. 8.17), ослабляющие энергию излу-чения.

Поглотителем энергии являются специальные встав-ки из графита или материалов из графита или углеродистого состава, а также специальные диэлектрики.

Для сканирующих излучателей (вращающихся антенн) в секто-ре, в котором находится защищаемый объект -- рабочее место, при-меняют способ блокирования излучения или снижение его мощности. Экранированию подлежат либо источники излучения, либо зоны нахождения человека. Экраны могут быть замкнутыми (полностью изолирующими излучающее устройство или защищаемый объект) или незамкнутыми, различной формы и размеров, выполненными из сплошных, перфорированных, сотовых или сетчатых материалов.

Отражающие экраны вы-полняют из хорошо проводящих материалов, например стали, ме-ди, алюминия толщиной не менее 0,5 мм из конструктивных и проч-ностных соображений.

Кроме сплошных, перфорированных, сетчатых и сотовых экранов могут применяться: фольга, наклеиваемая на несущее основание; токопроводящие краски (для повышения проводимости красок в них добавляют порошки коллоидного серебра, графита, сажи, окислов ме-таллов, меди, алюминия), которыми окрашивают экранирующие по-верхности; экраны с металлизированной со стороны падающей элек-тромагнитной волны поверхностью.

Поглощающие экраны выполняют из радиопоглощающих мате-риалов. Естественных материалов с хорошей радиопоглощающей спо-собностью нет, поэтому их выполняют с помощью конструктивных приемов и введением различных поглощающих добавок в основу. В качестве основы используют каучук, поролон, пенополистирол, пено-пласт, керамико-металлические композиции и т.д. В качестве добавок применяют сажу, активированный уголь, порошок карбонильного железа и др. Все экраны обязательно должны заземляться для обес-печения стекания образующихся на них зарядов в землю.

Для увеличения поглощающей способности экрана их делают многослойными и большой толщины, иногда со стороны падающей волны выполняют конусообразные выступы.

Наиболее часто в технике защиты от электромагнитных полей применяют металлические сетки. Они легки, прозрачны, поэтому обеспечивают возможность наблюдения за технологическим процес-сом и излучателем, пропускают воздух, обеспечивая охлаждение обо-рудования за счет естественной или искусственной вентиляции.

Средства индивидуальной защиты. К СИЗ, которые применяют Для защиты от электромагнитных излучений, относят: радиозащит-ные костюмы, комбинезоны, фартуки, очки, маски и т.д. Данные СИЗ используют метод экранирования.

Радиозащитные костюмы, комбинезоны, фартуки в общем случае шьются из хлопчатобумажного материала, вытканного вместе с микро-проводом, выполняющим роль сетчатого экрана. Шлем и бахилы кос-тюма сделаны из такой же ткани, но в шлем спереди вшиты очки и специальная проволочная сетка для облегчения дыхания.

Эффективность костюма может достигать 25...30 дБ. Для защи-ты глаз применяют очки специальных марок с металлизированными стеклами. Поверхность стекол покрыта пленкой диоксида олова. В оправе вшита металлическая сетка, и она плотно прилегает к лицу для исключения проникновения излучения сбоку. Эффективность защитных очков оценивается в 25...35 дБ.

Так же как и для других видов физических полей, защита от постоянных электрических и магнитных полей использует методы защиты временем, расстоянием и экранированием.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЗАЩИТА ОТ НИХ

Для выбора средств защиты следует учитывать класс степени опасности лазера:

класс I (безопасные) -- выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи;

класс II (малоопасные) -- выходное излучение представляет опасность для глаз прямым и зеркально отраженным излучением;

класс III (опасные) -- опасно для глаз прямое, зеркальное, а также диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от диф-фузно отражающей поверхности и для кожи прямое и зеркально от-раженное облучение;

класс IV (высокоопасные) -- опасно для кожи диффузно отра-женное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

Наиболее эффективным методом защиты от ЛИ является экра-нирование. На открытых площадках обозначаются опасные зоны и устанавливаются экраны, предотвращающие распространение излу-чений за пределы зон.

Непрозрачные экраны изготовляются из металлических листов (стали, дюралюминия и др.), гетинакса, пластика, текстолита, пластмасс.

Прозрачные экраны из специальных стекол светофильтров или неорганического стекла со спектральной характеристикой, соответст-вующей длине волны излучения лазера.

Приведение лазера в рабочее состояние обычно блокируется с установкой защитного устройства.

Работы с лазерными установками проводятся в отдельных поме-щениях или специально отгороженных частях помещения. Коэффици-ент естественной освещенности в таких помещениях должен быть не

менее 1,5%, а общее искусственное освещение не менее 150 лк. Само по-мещение изнутри, оборудование и другие предметы не должны иметь зеркально отражающих поверхностей, если на них может падать пря-мой или отраженный луч лазера. При эксплуатации импульсных ла-зеров с высокой энергией излучения должно применяться дистанци-онное управление.

Средства индивидуальной защиты применяются при недоста-точности средств коллективной защиты. К СИЗ относятся технологи-ческие халаты, перчатки (для защиты кожных покровов), специаль-ные очки, маски, щитки (для защиты глаз). Халаты изготовляют из хлопчатобумажной ткани белого, светло-зеленого или голубого цвета. Очки снабжены оранжевыми, сине-зелеными и бесцветными стекла-ми специальных марок, обеспечивающими защиту от лазерного излу-чения определенных диапазонов длин волн.

ЗАЩИТА ОТ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Для защиты от теплового излучения применяются средства кол-лективной и индивидуальной защиты.

Основными методами коллективной защиты являются: тепло-изоляция рабочих поверхностей источников излучения теплоты, эк-ранирование источников или рабочих мест, воздушное душирование рабочих мест, мелкодисперсное распыление воды с созданием водя-ных завес, общеобменная вентиляция, кондиционирование.

Средства защиты от теплового излучения должны обеспечивать: тепловую облученность на рабочих местах не более 0,14 Вт/м², темпе-ратуру поверхности оборудования не более 35 °С при температуре внутри источника теплоты до 100 °С и 45 °С при температуре внутри источника теплоты более 100 °С.

Теплоизоляция горячих поверхностей (оборудования, сосудов, трубопроводов и т.д.) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает общее выделение теплоты, в том числе ее лучистую часть, излучаемую в инфракрасном диапазоне ЭМИ. Для теплоизо-ляции применяют материалы с низкой теплопроводностью.

Конструктивно теплоизоляция может быть мастичной, оберточ-ной, засыпной, из штучных изделий и комбинированной.

Мастичную изоляцию осуществляют путем нанесения на по-верхность изолируемого объекта изоляционной мастики.

Оберточная изоляция изготовляется из волокнистых материа-лов -- асбестовой ткани, минеральной ваты, войлока и др. и наиболее пригодна для трубопроводов и сосудов.

Засыпная изоляция (например, керамзит) в основном использу-ется при прокладке трубопроводов в каналах и коробах.

Штучная изоляция выполняется формованными изделиями -- кирпичом, матами, плитами и используется для упрощения изоляци-онных работ.

Комбинированная изоляция выполняется многослойной. Первый слой обычно выполняют из штучных изделий, последующие слои -- из мастичных и оберточных материалов.

Теплозащитные экраны применяют для экранирования источ-ников лучистой теплоты, защиты рабочего места и снижения темпе-ратуры поверхностей предметов и оборудования, окружающих рабочее место. Теплозащитные экраны поглощают и отражают лучистую энер-гию. Различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотво-дящие экраны. По конструктивному выполнению экраны подразде-ляются на три класса: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

Непрозрачные экраны выполняются в виде каркаса с закреп-ленным на нем теплопоглощающим материалом или нанесенным на него теплоотражающим покрытием. В качестве отражающих мате-риалов используют алюминиевую фольгу, алюминий листовой, белую жесть; в качестве покрытий -- алюминиевую краску. Для непрозрач-ных поглощающих экранов используется теплоизоляционный кирпич, асбестовые щиты.

Непрозрачные теплоотводящие экраны изготавливаются в виде полых стальных плит с циркулирующей по ним водой или водовоздушной смесью, что обеспечивает температуру на наружной поверх-ности экрана не более 30...35 °С.

Полупрозрачные экраны применяются в случаях, когда экран не должен препятствовать наблюдению за технологическим процессом и вводу через него инструмента и материала.

В качестве полупрозрачных теплопоглощающих экранов ис-пользуют металлические сетки с размером ячейки З...3,5 мм, завесы в виде подвешенных цепей. Для экранирования кабин и пультов управления, в которые должен проникать свет используют стекло, армированное стальной сеткой. Полупрозрачные теплоотводящие эк-раны выполняют в виде металлических сеток, орошаемых водой, или в виде паровой завесы.

Прозрачные экраны изготовляют из бесцветных или окрашен-ных стекол -- силикатных, кварцевых, органических. Обычно такими стеклами экранируют окна кабин и пультов управления. Теплоотво-дящие прозрачные экраны выполняют в виде двойного остекления с вентилируемой воздухом воздушной прослойкой, водяных и вододисперсных завес.

Воздушное душирование представляет собой подачу на рабочее место приточного прохладного воздуха в виде воздушной струи, соз-даваемой вентилятором. Могут применяться стационарные источники струи и передвижные в виде перемещаемых вентиляторов. Струя может подаваться сверху, снизу, сбоку и веером.

Средства индивидуальной защиты. Применяется теплозащит-ная одежда из хлопчатобумажных, льняных тканей, грубодисперсного сукна. Для защиты от инфракрасного излучения высоких уровней используют отражающие ткани, на поверхности которых нанесен тон-кий слой металла. Для работы в экстремальных условиях (тушение пожаров и др.) используются костюмы с повышенными теплозащит-ными свойствами.

ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Ионизирующим называется излучение, которое прямо или кос-венно вызывает ионизацию среды. Ионизирующее излучение, как и электромагнитное, не воспринимается органами чувств человека, по-этому оно особенно опасно.

Естественными источниками ионизирующих излучений явля-ются высокоэнергетические космические частицы, а также рассеянные в земной коре долгоживущие радиоизотопы -- калий-40, уран-238, уран-235, торий-232 и др., являющиеся источниками альфа- и бета-частиц, гамма-квантов и т.д. Распад урана и тория сопровождается образованием радиоактивного газа радона, который из горных пород постоянно поступает в атмосферу и гидросферу и присутствует в не-больших концентрациях повсеместно.

Искусственными источниками ионизирующих излучений яв-ляются радиоактивные выпадения от ядерных взрывов, выбросы атомных электростанций, заводов по переработке ядерного топлива, выбросы тепловыми электростанциями золы, содержащей естествен-ные радиоактивные элементы -- торий и радий.

Виды ионизирующих излучений и их характеристики

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия (состоящих из двух положительных протонов и двух нейтральных нейтронов), ис-пускаемых веществом при радиоактивном распаде или при ядерных ре-акциях. Их энергия не превышает нескольких МэВ.

Альфа-частицы обладают сравнительно большой массой, имеют низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию.

Бета-излучение -- поток отрицательно заряженных электронов или положительно заряженных позитронов, возникающих при радио-активном распаде. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ.

Ионизирующая способность бета-частиц ниже, а проникающая способность выше, чем альфа-частиц, так как они обладают значи-тельно меньшей массой и при одинаковой с альфа-частицами энергии имеют меньший заряд.

Нейтроны (поток которых образует нейтронное излучение) пре-образуют свою энергию в упругих и неупругих взаимодействиях с яд-рами атомов; при неупругих взаимодействиях возникает вторичное излучение, которое может состоять как из заряженных частиц, так и из гамма-квантов (гамма-излучение). При упругих взаимодействиях возможна обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов существенно зависит от их энергии и состава атомов веще-ства, с которым они взаимодействуют.

Гамма-излучение -- электромагнитное (фотонное) излучение с очень короткой длиной волны (менее 0,1 нм), испускаемое при ядер-ных превращениях или взаимодействии частиц.

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием. Энергия его находится в пределах 0,01...3МэВ.

Рентгеновское излучение возникает в среде, окружающей источ-ник бета-излучения, в рентгеновских трубках, в ускорителях электро-нов и т.п. и представляет совокупность тормозного и характеристиче-ского излучения, энергия фотонов которых составляет не более 1 МэВ.

Как и гамма-излучение, рентгеновское излучение обладает ма-лой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

В организме человека радиация вызывает цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являют-ся процессы ионизации и возбуждения молекул и атомов в тканях. Важную роль в формировании биологических эффектов играют сво-бодные радикалы Н⁺ и ОН-, образующиеся в процессе радиолиза воды (в организме содержится до 70% воды). Обладая высокой химической активностью, они вступают в химические реакции с молекулами бел-ка, ферментов и других элементов биологической ткани, вовлекая в реакции сотни и тысячи молекул, не затронутых излучением, что приводит к нарушению биохимических процессов в организме.

Под воздействием радиации нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химиче-ские соединения, не свойственные организму (токсины). Нарушаются функции кроветворных органов (красного костного мозга), увеличи-вается проницаемость и хрупкость сосудов, происходит расстройство

желудочно-кишечного тракта, ослабевает иммунная система человека, происходит его истощение, перерождение нормальных клеток в зло-качественные (раковые) и др.

Ионизирующее излучение вызывает поломку хромосом, после чего происходит соединение разорванных концов в новые сочетания. Это приводит к изменению генного аппарата человека. Стойкие изме-нения хромосом приводят к мутациям, которые отрицательно влияют на потомство.

Для защиты от ионизирующих излучений применяют следующие методы и средства:

снижение активности (количества) радиоизотопа, с которым работает человек;

увеличение расстояния от источника излучения;

экранирование излучения с помощью экранов и биологиче-ских защит;

применение средств индивидуальной защиты.

В инженерной практике для выбора типа и материала экрана, его толщины используют уже известные расчетно-экспериментальные данные по кратности ослабления излучений различных радионукли-дов и энергий, представленные в виде таблиц или графических зави-симостей. Выбор материала защитного экрана определяется видом и энергией излучения.

Для защиты от альфа-излучения достаточно 10 см слоя воздуха. При близком расположении от альфа-источника применяют экраны из органического стекла.

Для защиты от бета-излучения рекомендуется использовать материалы с малой атомной массой (алюминий, плексиглас, карболит). Для комплексной защиты от бета- и тормозного гамма-излучения применяют комбинированные двух- и многослойные экраны, у кото-рых со стороны источника излучения устанавливают экран из мате-риала с малой атомной массой, а за ним -- с ...........