Физический труд

Чрезвычайными ситуациями называют обстоятельства, возникающие в результате стихийных бедствий, аварий и катастроф техногенного, экологического происхождения, военного, социального и политического характера, вызывающие резкие отклонения от нормы жизнедеятельности людей, экономики, социальной сферы или природной сферы.

Катастрофа – это событие с трагическими последствиями, крупная авария с гибелью людей, происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью или пропажей людей без вести. Бывают малые, средние, большие (по числу погибших).

Авария – это повреждение в технической системе, происшествие, которое не сопровождается гибелью людей, при котором восстановление технических средств невозможно или экономически нецелесообразно.

Стихийное бедствие – происшествие, связанное со стихийными явлениями на Земле и приведшее к разрушению биосферы, гибели или потери здоровья людей. Это происшествие может быть и последствием какой-либо техногенной чрезвычайной ситуации. А происшествие – это событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным и материальным ресурсам.

Основные причины возникновения чрезвычайных ситуаций и классификация чрезвычайных ситуаций:

- внутренние: сложность технологий, недостаточная квалификация персонала, проектно конструкторские недоработки, физический и моральный износ оборудования, низкая трудовая и технологическая дисциплина;

- внешние: стихийные бедствия, терроризм, войны, неожиданное прекращение подачи электроэнергии, газа, технологических продуктов.

Общая классификация чрезвычайных ситуаций показана на рисунке 1.1. Все опасности чрезвычайных ситуаций вытекают из данной классификации чрезвычайных ситуаций.

Примечание: Изучение материала по разделу «Безопасность населения и территорий в чрезвычайных ситуациях» выносится на самостоятельную проработку. Контроль по этому разделу осуществляется или ответом на один из вопросов экзаменационного билета, или предоставлением письменного реферата в объеме 5-10 листов по теме, выданной на установочном занятии.

Рисунок 1.1 – Классификация чрезвычайных ситуаций

2 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ

2.1 Условия труда

Условия труда – это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье человека.

Работоспособность, также как напряженность и тяжесть труда определяют эффективность трудовой деятельности и степень функционального нарпяжения организма человека.

Работоспособность определяется величиной функциональных возможностей человека, количеством и качеством работы за определенный промежуток времени.

Напряженность труда определяется, в основном, эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующим преимущественно интенсивной работы мозга.

Тяжесть труда определяется, в основном, физической нагрузкой на организм при труде, требующим преимущественно мышечных усилий и энергетического обеспечения.

Для совершения трудовой деятельности человеку необходимо иметь рабочее место.

Рабочее место – это место, где работник должен находиться или куда ему необходимо прибыть в связи с его работой и которое прямо или косвенно находится под контролем работодателя.

Рабочая зона – это пространство над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих высотой до 2 м.

В соответствии с гигиенической классификацией труда условия труда могут быть оптимальными, допустимыми, вредными и экстремальными (опасными) [10].

Оптимальные условия труда обеспечивают максимальную производительность труда и наименьшую напряженность организма. Факторы среды и труда не превышают безопасных гигиенических норм (нормативов).

Допустимые условия труда характеризуются такими факторами среды и труда, при которых гигиенические нормативы не превышают допустимых значений. Изменение функционального состояния организма восстанавливается к началу следующей смены.

Факторы среды и труда, обусловленные элементами техносферы, называются производственными факторами или вредными и опасными факторами в техносфере, если оказывают негативное влияние на человека.

Вредные условия труда характеризуются такими производственными факторами, которые превышают допустимые гигиенические нормы и приводят к ухудшению здоровья человека или оказывают негативное влияние на потомство.

Экстремальные условия труда – это такие условия, когда факторы труда и среды при воздействии во время работы приводят к риску возникновения тяжелых заболеваний или создают реальную угрозу жизни. Производственные факторы, воздействие которых на работающих приводит к повреждению организма (травме или внезапной смерти), называются опасными (травмирующими). Производственные факторы, воздействие которых на работающего приводит к ухудшению самочувствия или здоровья, называются вредными.

2.2 Классификация вредных и опасных производственных факторов

Вредные и опасные факторы делятся на физические, химические, биологические, психофизиологические.

К физическим относятся: движущиеся механизмы и машины; неустойчивые конструкции; острые и падающие предметы; механические колебания: акустические шумы, вибрации, инфра- и ультра-звуки; повышенная и пониженная температура; повышенное или пониженное атмосферное давление; повышенные уровни электромагнитных полей и излучений; повышенные уровни ионизирующих излучений; недостаточное освещение и контрастность, повышенная яркость, блесткость и пульсация светового потока; электрический ток, статическое и атмосферное электричество; работа на высоте.

К химическим относятся: повышенная запыленность и загазованность; попадание промышленных ядов, используемых в технологических процессах и ядохимикатов – в быту и сельском хозяйстве, на кожу и слизистые оболочки; применение лекарственных средств ошибочно, не по назначению; действие боевых отравляющих веществ. По степени потенциальной опасности химические вещества делятся на 4 класса: 1 – чрезвычайно опасные (ртуть), 2 – высоко-опасные (хлор, щелочь), 3 – умеренно опасные (диоксид азота), 4 – малоопасные (ацетон, бензин). Критерием опасности может служить предельно допустимая концентрация веществ в воздухе рабочей зоны ПДК, а также другие показатели: средняя смертельная доза; предельно допустимые уровни и выбросы, сбросы; допустимые остаточные количества и т.д.

ПДК в воздухе рабочей зоны – это концентрация вещества, которая при ежедневной работе в течение смены в течение всего стажа работы не может вызвать заболеваний или отклонений в здоровье, обнаруживаемыми современными методами. ПДК измеряется в (миллиграмм на метр кубический), но в расчетах рекомендуется использовать современную систему - .

По характеру воздействия химические вещества делятся на токсические, вызывающие отравления организма или поражающие отдельные системы; раздражающие, вызывающих раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов; сенсибилизирующие, действующие как аллергены; мутагенные, приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственности; канцерогенные, вызывающие новообразования; влияющие на репродуктивную деятельность. Вредные вещества могут поступать в организм человека через легкие при вдыхании, через желудочно-кишечный тракт с пищей и водой, через неповрежденную кожу, растворяясь в секрете потовых желез и кожном жире.

К биологическим факторам относят опасности от живых объектов – патогенных микроорганизмов (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты); грибов (фитофтора, например); растений и животных (макро организмы) и продуктов их жизнедеятельности. Биологические опасности возникают в результате аварий на очистных сооружениях, биотехнических предприятиях и т.п.

Психофизиологические факторы обусловлены особенностями характера и организации труда, параметров рабочего места и оборудования. По характеру действия делятся на физические (статические и динамические) и на нервно-психологические перегрузки (монотонность труда, неудовлетворенность работой, эмоциональные перегрузки), которые на современном этапе перерастают в социально психологические факторы (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Причины нервно психологической перегрузки

2.3 Метеорологические условия труда и чистота воздуха

Общее состояние и производительность труда человека зависит от микроклимата в помещении, интенсивности теплового излучения и атмосферного давления. Организм человека взаимодействует со средой посредством теплообмена. Тепловой баланс организма, при котором теплоотдача равна теплообразованию, благодаря чему температура тела остается постоянной и в нормальных пределах, характеризуется оптимальными показателями микроклимата.

Микроклимат – это климат внутренней среды помещения, который объединяет такие параметры воздушной среды, как температура, относительная влажность и скорость движения воздуха (подвижность).

Температура измеряется в градусах Цельсия. Для определения температуры применяется термометры или термографы. Относительная влажность измеряется в процентах, для ее определения применяют гигрографы, гигрометры и психрометры.

,

где А – абсолютная влажность, ;

М – максимальная влажность .

В скобках указаны размерности, выраженные в основных единицах.

Абсолютная влажность – это масса водяных паров, содержащихся в данный момент в определенном объеме воздуха. Она не зависит от температуры.

Максимальная влажность – максимально возможное содержание водных паров при данной температуре (состояние насыщения).

Скорость движения воздуха можно измерить с помощью анемометра или кататермометров. В помещениях определяют гигиенически малые скорости 0,2 – 1,5 .

Параметры микроклимата зависят от избытков явного тепла в помещении (характера тепловыделений), периода года (акклиматизации организма) и интенсивности (степени тяжести, энергозатрат) выполняемых работ. В зависимости от акклиматизации организма весь год делится на 2 периода: холодный или переходной и теплый. Границей между ними является среднесуточная температура наружного воздуха, равная +10 ⁰С. В зависимости от интенсивности труда все виды работ, исходя из общих энергозатрат организма делятся на 3 категории: легкие работы (I), средней тяжести (II), тяжелые (III). Энергозатраты для I категории составляют менее 174 Вт, для II – 174 – 293 Вт, для III – более 293 Вт. Помещения в зависимости от характера теплоизбытков делятся на 2 типа: со значительными избытками явного тепла (более 23 ) и с незначительными (менее 23 ).

Оптимальные показатели микроклимата обеспечивают состояние нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения механизма терморегуляции. Они обеспечивают ощущение комфорта и высокую работоспособность. Если сочетание параметров микроклимата вызывают напряжение механизмов терморегуляции, не выходящее за пределы приспособительских (адаптационных) возможностей, то наблюдается дискомфортные ощущения, приводящие к ухудшению самочувствия и понижению работоспособности. Такие параметры называются дискомфортными, допустимыми.

Атмосферное давление оказывает влияние на самочувствие человека, но не может быть изменено человеком. Поэтому к параметрам микроклимата оно не отнесено.

Создание оптимальных метеорологических условий в помещениях является достаточно сложной задачей и идет в следующих направлениях:

- рациональное размещение здания и помещений;

- применение рациональной вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления;

- правильный режим труда и отдыха;

- использование средств индивидуальной защиты;

- тепловая изоляция оборудования и защита работающих экранами и т.д.

Например, рациональное использование вентиляции позволит обеспечить не только микроклимат, но и чистоту воздуха в помещении, если правильно выбрать систему вентиляции, с кратностью воздухообмена, позволяющей удалить из помещения не только теплоизбытки, а и вредные выделения, уменьшить до гигиенических нормативов запыленность и загазованность.

Кратность воздухообмена К определяется максимальным количеством воздуха , которое нужно удалить за 1 час из помещения для обеспечения чистоты воздуха и уменьшения избытков явного тепла при заданном объеме помещения V.

.

При этом количество воздуха , которое нужно подавать в помещение для уменьшения концентраций вредных веществ в помещении до допустимых норм рассчитывается по формуле:

;

где - количество i-того поступающего вредного выделения за 1 час, ;

- предельно допустимая концентрация i-того вредного вещества, .

Вредные выделения складывать нельзя, т.к. они имеют различную степень опасности и воздействуют на организм человека по-разному!

Количество воздуха, которое необходимо удалять из помещения за 1 час при наличии теплоизбытков , определяется по формуле:

;

где - подлежащие удалению теплоизбытки, ;

С - теплоемкость воздуха, ;

- разность температур удаляемого и приточного воздуха, ;

- плотность приточного воздуха, .

Если в помещении количество рабочих мест с вредным выделением ограничено, то целесообразнее использовать механическую (искусственную, принудительную) местную (автономную) вентиляцию, чтобы не «разносить» вредные вещества по помещениям.

2.4 Производственное освещение

2.4.1 Основные требования к производственному освещению. Светотехнические характеристики

Наибольшее количество информации об окружающем мире дает зрительный анализатор. В связи с этим рациональное освещение на рабочих местах и помещения имеет важное значение для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Свет обеспечивает также определенный ритм жизни и тонус. Сила биологического воздействия света зависит от участка спектра длин волн, интенсивности и времени воздействия излучения. Область спектра электромагнитных колебаний в пределах длин волн 346 – 0,7 мкм называется инфракрасными лучами, 0,76 – 0,4 мкм – видимым светом, 0,4 – 0,2 мкм – ультрафиолетовыми лучами. Видимые лучи присутствуют при естественном и искусственном освещении. Инфракрасные присутствуют в солнечном спектре, образуются при плавке металла, при наличии открытого пламени. Ультрафиолетовые – в солнечном спектре, образуются при сварке и электроплавке металла. В видимом свете оптических излучений каждой длине волны соответствует свой цвет (вспомните поговорку «к аждый о хотник ж елает з нать, г де с идит ф азан»). По мере увеличения частоты он меняется от красного до фиолетового.

Основными понятиями, характеризующими свет, являются: световой поток, сила света, освещенность, яркость.

Световой поток – это интенсивность лучистой энергии, оцениваемой глазом по световому ощущению, измеряется в люменах.

Сила света – это пространственная плотность светового потока или световой поток, создаваемый в единичном телесном угле, измеряется в канделах.

Освещенность – это поверхностная плотность светового потока, измеряется в люксах.

Яркостью называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению, измеряется в канделах на метр квадратный .

Гигиенические требования к производственному освещению, основанные на психофизических особенностях восприятия света и его влияния на человека, определяются: спектральным составом света, который максимально должен быть приближен к солнечному; достаточным уровнем освещенности, учитывающим условия зрительной работы; необходимой равномерностью освещения и устойчивости уровня; отсутствием блесткости и мерцания. Для выполнения этих требований организуют различные виды и системы освещения.

2.4.2 Виды и системы освещения. Нормирование

Как уже говорилось выше, освещение рабочих мест может быть естественным и искусственным. Естественное осуществляется через окна (боковое), через застекленные перекрытия (верхнее) или комбинированное (через окна и перекрытия). Оно зависит от времени суток, года и атмосферных условий. От этих недостатков свободно искусственное освещение, создаваемое с помощью искусственных источников света (лампы накаливания или газоразрядные). Оно подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, сигнальное.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения трудового процесса и прохода людей. Во внерабочее время включается дежурное освещение.

Аварийное освещение применяется для продолжения работы при внезапных отключениях энергоснабжения, когда отключение рабочего освещения может привести к чрезвычайной ситуации. При аварийном освещении часть светильников общего освещения питаются током от автономного источника и в случае отключения основной сети должны обеспечить освещенность не менее 5 % от нормы рабочего освещения [15].

Эвакуационное освещение необходимо при аварийной остановке для вывода (эвакуации людей из помещения).

Охранное освещение размещается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.

Сигнальное освещение предназначено для фиксации границ опасной зоны (например, сигнальное освещение мачт).

Искусственное освещение бывает местное, общее и комбинированное. Общее – это такое освещение, когда системы освещения размещаются в верхней зоне помещения и освещают всю площадь, занятую оборудованием рабочих мест. Если светильники концентрируют световой поток непосредственно на рабочее место, то такое освещение называется местным. В темное время суток наличие общего освещения обязательно! Комбинированное освещение (общее плюс местное) необходимо для получения более высоких уровней освещенности. Совокупность естественного и искусственного освещения называется совмещенным. Оно необходимо также для обеспечения более высоких уровней освещенности. Уровень освещенности зависит от разряда зрительской работы, определяемой размерами объекта различения и точности выполняемых работ, а также от подразряда работ, определяемых контрастностью и фоном. Количество нормируемых разрядов зрительской работы – 8 [15]. Например, при выполнении работы высокой точности (III разряд), подразряд «а» (контраст – малый, фон – темный) освещенность при комбинированном освещении на рабочем месте должна быть обеспечена значением в 2000 лк, а при общем – 500 лк, используя люминесцентные (газоразрядные) лампы, или соответственно 1500 лк и 300 лк, используя лампы накаливания. Необходимо учитывать при выборе источников света, что в видимом спектре могут быть не только составляющие солнечного света, но и другие, которые неблагоприятно влияют на зрение (последние медицинские исследования показали, что в спектре света люминесцентных ламп такие составляющие присутствуют!)

2.5 Шум и вибрации. Защита от шумов и вибраций

Шумы и вибрации, также как электромагнитные поля и излучения, ионизирующие излучения и воздействия радионуклидов относятся к энергетическим загрязнениям техносферы. И шумы, и вибрации оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека и общее самочувствие, но проявляется по- разному. Шумы, в основном, воздействуют на органы слуха, вызывая тугоухость, а также могут вызвать паталогичекие изменения сердечно сосудистой системы при длительном воздействии, ослабляют реакцию и внимание человека.

Шум – это неблагоприятно воздействующие на человека сочетание звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющиеся во времени.

Вибрации – это механические колебания упругих тел или колебательные движения механических систем, передаваемые телу человека или отдельным его участкам.

Вибрация в основном, воздействует на внутренние органы человека, вызывая вибрационную болезнь. Основными параметрами звуковых колебаний является звуковое давление, интенсивность звука, частота, форма звуковой волны. Наименьшее значение звукового давления, воспринимаемое человеком на частоте 1 кГц равно Па, называется пороговым значением. Наименьшее значение, при котором возникают болевые ощущения, равно 20 Па (120 дБ по уровню). Для большинства людей болевой порог составляет 140 дБ. Наиболее неблагоприятным для человека является шум, лежащий в области средних слышимых частот в диапазоне 1000 – 4000 Гц. Неблагоприятное воздействие шума зависит от акустического уровня (уровня звукового давления или интенсивности звука), частотного диапазона и равномерности воздействия в течение рабочего времени.

Звуковое давление – это разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при прохождении через нее звуковых волн и атмосферным давлением в отсутствии звуковых волн.

Уровень звукового давления можно определить по формуле:

, дБ,

где – среднеквадратичное значение звукового давления в точке измерения, Па;

– нулевое (пороговое) значение, Па.

Шумовые колебания обладают свойством накопления в организме (кумулятивности). Вредность шума как фактора производственной среды приводит к необходимости ограничивать его уровень. Для профилактики и уменьшения вредного воздействия шума необходимо соблюдать гигиенические нормативы. В основу этих норм положены ограничения уровня звукового давления в пределах октавных полос всего спектра шума с учетом характера шума и особенностей трудовой деятельности. Совокупность октавных полос называется предельным спектром (рисунок 2.2), который показан для радиовещательной студии (б) и конструкторского бюро (а).

Рисунок 2.2

Например, «ПС-45» означает, что допустимый уровень звукового давления для помещения конструкторского бюро на частоте 1000 Гц не должен превышать с определенной точностью 45 дБ.

Диапазон частот от 16 Гц до 20 кГц называется слышимым. Диапазон частот ниже 16 Гц – инфразвуковым, выше 20 кГц – ультразвуковым. И несмотря на то, что и инфразвуки, и ультразвуки не слышимы, их уровни тоже нормируют, т.к. оказывают неблагоприятное влияние на человека. Источниками шумов в городской среде является транспортные средства и промышленное оборудование, инфразвука – технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт и пневмоинструмент, ультразвука – ракетные двигатели и обдуваемые ветром водные поверхности и строительные площадки.

Основными параметрами вибрации являются: частота и амплитуда колебания, вызывающие колебания тела человека при распространении вибрации по тканям организма, виброскорость и виброускорение. Бывает общая и местная. Общая подразделяется на транспортную, технологическую, транспортно-технологическую. Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации.

Для защиты от шума и вибраций применяются различные средства и методы личной и коллективной защиты. Классификация методов и средств коллективной защиты показаны на рисунке 2.3.

Средствами индивидуальной защиты являются наушники, беруши и др. Наиболее эффективными являются средства, снижающие уровни шумов и вибраций в самом источнике, это не всегда достижимо. Но уж ни в коем случае нельзя отказываться от использования других средств защиты!

Более подробно эта тема будет рассмотрена на занятиях со студентами специальности СС и СК.

2.6 Электромагнитные поля и излучения. Защита от излучений

К электромагнитным полям и излучениям (ЭМП и ЭМИ) соответственно относят ЭМП промышленных частот, ЭМИ радиочастот. Источниками ЭМП промышленных частот являются высоковольтные линии электропередачи, создающие достаточно сильные магнитные поля в зонах около ЛЭП промышленных частот и прилегающих к электрифицированным железным дорогам, открытые распределительные устройства, электромагниты. Источником постоянного магнитного поля – постоянные магниты.

ЭМИ радиочастот является радио- и телевизионное оборудование, в быту – телевизоры, печи СВЧ и др. Электростатические поля в условиях пониженной влажности создаются искусственными тканями, паласами, движущимися частями механизмов и машин.

Основной характеристикой магнитного поля (постоянного, промышленной частоты, магнитной составляющей ЭМИ) является напряженность магнитного поля Н, измеряемая в амперах на метр . Основной характеристикой электрического поля (электростатического, электрической составляющей ЭМП и ЭМИ) является напряженность электрического поля Е, измеряемая в вольтах на метр . Переменное ЭМП представляет совокупность магнитного и электрических полей, распространяющихся в пространстве в виде электромагнитных волн (ЭМВ). В ближней и промежуточной зоне излучения (на расстоянии приблизительно до 6 длин волн) интенсивность ЭМП и ЭМИ оценивается раздельно по составляющим поля (таблица 2.1). В этой зоне находятся рабочие места по обслуживанию источников ВЧ и УВЧ – колебаний. В дальней (волновой) зоне находятся места по обслуживанию СВЧ аппаратуры. Здесь ЭМВ уже сформировалась и ЭМИ оцениваются по мощности (энергии), переносимой волной в направлении своего распространения. Эта энергия оценивается плотностью потока энергии ППЭ, измеряемой в , т.е. количеством энергии, приходящейся на единицу поверхности в единицу времени.

Таблица 2.1 – Допустимые нормы облучения в диапазоне радиочастот

Е, электрическая составляющая,	Н, магнитная составляющая,
ВЧ	0,06 – 3 МГц		ВЧ	0,06 – 1,5 МГц
3 – 30 МГц
УВЧ	30 – 50 МГц		УВЧ	30 – 50 МГц	0,3
50 – 300 МГц

Допустимая на СВЧ зависит от времени пребывания человека в зоне облучения и допустимой энергетической нагрузки на человека и может быть определена по формуле:

, ;

где N – энергетическая нагрузка на человека, ;

Т – суммарное время регулировок, ч.

Для стационарных источников N=2 , для сканирующих N=20 . На предприятиях связи все источники ЭМИ стационарные. Во всех случаях допустимая не должна превышать значения 10 , а при наличии дополнительных факторов (например, рентгеновского излучения) не более 1 . Степень воздействия ЭМИ на организм человека зависит от диапазона частот, интенсивности воздействия, продолжительности облучения, характера излучения, режима облучения, размеров облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей человека. Возможны нарушения сердечно-сосудистой и центральной нервной системы, изменения в крови, повышение температуры тела. В диапазоне СВЧ температура органов с недостаточно развитой сетью кровоснабжения может значительно повыситься, что вызовет увеличение температуры тела на 4 ⁰С. Если ЭМП большой интенсивности, то основное воздействие, связанное с поглощением энергии тканями человека, оказывает электрическая составляющая электромагнитного поля. При повышении допустимых значений нормируемых параметров необходимо применять средства и способы защиты персонала, такие как: уменьшение излучения путем использования согласования отдельных звеньев оборудования; работа на поглотители мощности при настройках; экранирование рабочего места и источника; удаление рабочего места от источника (защита расстоянием); рациональное размещение оборудования; рациональный режим работы людей и оборудования; применение автоматического включения и дистанционного управления; применение индивидуальных средств защиты и т.д. Основной профилактической мерой защиты является недопущения воздействия ЭМП на человека больше установленных норм. Более подробно эта тема будет рассмотрена на занятиях со студентами специальностей РРТ и МТС.

2.7 Ионизирующие излучения (ИИ). Защита от ИИ

ИИ называется любое излучение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды (образование заряженных ионов). Ионизирующее излучение создают природные источники (космические лучи, естественные распределенные на земле радиоактивные вещества, такие как радон) и искусственные источники (рентгеновские установки, ядерные реакторы, искусственные радиоактивные изотопы, мониторы). ИИ бывает фотонным (гамма- излучение и рентгеновское) и корпускулярным (альфа-, бета- частицы, протоны, нейтроны и др.). Рентгеновское излучение бывает мягким (в установке используется напряжение свыше 10 кВ) и жестким (U>20 кВ). Радиоактивное излучение бывает проникающим и может вызывать остаточное загрязнение местности. Облучение может быть внешним (лучи и рентгеновские) и внутренним (и частицы). и частицы проникают в организм через органы дыхания и пищеварительный тракт. Защита от внутреннего облучения требует непосредственного контакта с открытыми радиоактивными веществами и попадания их в рабочую зону. Для защиты от внешнего облучения необходима защита расстоянием, временем, экранированием.

Для количественной оценки ИИ рентгеновского и излучения используется понятие экспозиционной дозы.

Экспозиционной доза представляет собой отношение полного заряда ионов одного знака, возникающего в малом объеме воздуха, отнесенная к массе воздуха в этом объеме, измеряется в кулонах на килограмм . Применяется пока и внесистемная единица – рентген (р):

1 р = 2,58.

Биологическое действие ИИ на организм зависит от поглощенной энергии излучения. Поглощенная доза излучения Д – это физическая величина, равная отношению средней энергии, переданной излучением веществу в некотором объеме, к массе вещества в этом объеме, измеряется в греях (Гр):

1 Гр = 1,

пока применяется и внесистемная единица – рад:

1 рад = Гр.

Исследования показали, что действие ИИ на организм зависит не только от поглощенной дозы и ее изменения во времени, но и от пространственного распределения энергии, характеризующегося линейной передачей энергии.

Для сравнения биологического действия различных ИИ введен взвешивающий коэффициент (коэффициент качества) для данного излучения и введена эквивалентная поглощенная доза в органе или ткани, измеряемая в Зивертах (Зв)

, Зв.

Например, для излучения и рентгеновского =1, для частиц и тяжелых ядер =20.

Применяется и внесистемная единица – бэр:

1 бэр = Зв.

Используется и эффективная доза – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения органов человека с учетом их радиочувствительности. Для её оценки введен взвешивающий коэффициент для данного органа . Тогда:

,

где – эквивалентная доза в ткани Т за время .

Измеряется эффективная доза также в зивертах или бэрах.

Чувствительность всех органов разная, поэтому введено понятие критических органов, разделенных на 3 группы:

I – все тело (=0,2), гонады (=0,2), красный костный мозг (=0,12);

II – печень (=0,05), почки, легкие (=0,12), хрусталик глаза и т.д.;

III – кожа (=0,01), кости, кисти, предплечья, лодыжки, стопы.

Гигиеническими нормативами установлены дозовые пределы облучения и допустимые уровни для следующих категорий лиц:

А – персонал (профессионально работающие с источниками ИИ);

Б – находящиеся в сфере воздействия источников ИИ;

В – все остальное население.

Дозовый предел эффективной дозы для профессионалов, гр А, установлен не более чем 50 мЗв в год (5 бэр) для I группы критических органов.

Для человека, проживающего в промышленно развитых регионах, годовая суммарная эквивалентная доза облучения из-за высокой частоты рентгенодиагностического обследования достигает 3000 – 3500 (0,3 – 0,35 бэр), средняя же на Земле доза облучения равна 0,24 бэр, допустимая для профессионалов – 5 бэр.

ИИ могут вызвать хронические и острые поражения организма. Острые развиваются при однократном равномерном облучении всего тела при поглощенной дозе выше 0,25 Гр.

При дозе 0,25 - 0,5 Гр могут наблюдаться изменения в крови:

1 – 2 Гр – наблюдается легкая (I степень) лучевой болезни;

2 – 4 Гр – лучевая болезнь средней тяжести (II степень);

4 – 6 Гр – лучевая болезнь, в 50 % приводящая к смерти (III степень);

>6 Гр – 100 % смертельный исход, если не применять соответствующего комплексного лечения.

Для собаки смертельная доза 3,75 Гр, для кролика – 8 Гр.

Знак радиационной опасности представляет из себя треугольник, форма и размеры которого должны соответствовать стандарту, выполненному в должном цвете, и иметь место для надписи.

Защита работающих от ИИ обеспечена системой общегосударственных мероприятий: санитарный надзор за соблюдением радиационной безопасности; разработка правил безопасности при работе с такими веществами и источниками и их хранению и перевозки; обезвреживание и дезактивация отходов; использование средств индивидуальной защиты; радиационный и дозиметрический контроль работающих и т.д. Необходимым условием является периодический медицинский контроль работающих.

Помните, что не всегда орган с большей массой поглощает большую энергию ИИ! Например, биомасса (водоросли) в озере поглощает больше радиоизотопов, чем воздух и вода озера вместе взятые.

Данная тема, как и следующая будут рассматриваться конспективно, т.к. на предприятиях связи опасность облучиться ИИ невелика, но знать основы, не бояться и наоборот, знать как себя уберечь от ИИ, должен знать каждый грамотный специалист.

3 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАС-НОСТИ

Техника безопасности (ТБ) – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от воздействия опасных и вредных факторов. Электробезопасность – защита от электрического тока, электрической дуги, статического и атмосферного электричества.

Т.к. на предприятиях связи основные производственные процессы связаны с эксплуатацией и обслуживанием электроустановок, то вопросы обеспечения электробезопасности являются самыми важными, поэтому данный материал рассматривается достаточно объемно.

3.1 Воздействие электрического тока на организм человека

Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него биологические (сокращение мышц, паралич дыхания и сердца, раздражение и возбуждение нервных окончаний), электролитические (разложение крови и плазмы), термические (ожоги, нагрев тканей и биологических сред) и механические (разрыв и расслоение тканей) воздействия.

При воздействии электрических тока или дуги могут возникнуть электрические удары – внутренние, общие поражения организма человека, связанные: с едва ощутимым сокращением мышц; судорожными сокращениями мышц, сопровождающимися сильными болями без потери сознания; потерей сознания и нарушением сердечной деятельности и (или) дыхания; потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца; состоянием клинической смерти в результате фибрилляции сердца или асфиксии. При местном воздействии электрического тока возникают электротравмы: контактные, дуговые или смешанные электроожоги (четыре степени); металлизация кожи частицами расплавившегося металла; электрические знаки (метки различной формы и цвета, безболезненные, исчезающие со временем); электроофтальмия (воспаление наружной оболочки глаз); механические травмы, вызванные непроизвольным сокращением мышц. Тяжесть поражения электрическим током зависит от силы тока, сопротивления тела человека, пути и времени протекания тока через организм, рода (переменный или постоянный) и частоты тока, условий среды и индивидуальных особенностей человека.

Эквивалентную схему при протекании тока через тело человека можно представить в виде последовательно включенных сопротивлений внутренних органов и кожи (эпидермы) в месте контакта (на входе и выходе) с источником тока (рисунок 3.1). Емкость человеческого тела незначительна, и ее не учитывают в практических расчетах. Сопротивление тела человека при различных расчетах, связанных с обеспечением безопасности, принимают активным и равным 1000 Ом, хотя оно и изменяется в широких пределах. Наибольшим сопротивлением обладает наружный слой кожи толщиной порядка 0,2 мм, состоящий из мертвых ороговевших клеток, наименьшим – спинно-мозговая жидкость. Сухая, чистая, неповрежденная кожа имеет сопротивление значительно больше, чем влажная, с большим pH, потная кожа. С увеличением силы тока и временем его протекания сопротивление тела человека уменьшается. Наибольшая опасность возникает при прохождении тока через головной мозг, легкие, сердце. Наиболее опасным является ток промышленных частот (20 – 1000 Гц). Постоянный ток напряжений 250 – 300 В менее опасен, чем переменный. Некоторые заболевания человека (сердечно сосудистые, кожные) делают его восприимчивым к электрическому току. Поэтому к обслуживанию электроустановок допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование.

Рисунок 3.1 – Схема замещения тела человека

По степени физиологического воздействия можно выделить следующие токи промышленной частоты воздействием более 1 секунды:

0,5 – 1,5 мА – пороговый ощутимый ток (т.е. наименьшее значение тока, которое человек начинает ощущать);

10 – 20 мА – пороговый не отпускающий ток (когда из-за судорожного сокращения рук человек самостоятельно не может освободится от токоведущих частей);

80 – 100 мА – пороговый фибрилляционный ток (расчетный поражающий ток), вызывающий неритмичные судорожные сокращения сердца, называемые фибрилляцией.

Поражение электрическим током возможно лишь в состоянии полного покоя сердца человека. При продолжительности воздействия не более 10 минут в сутки в неаварийном режиме при нормальных метеорологических условиях предельно допустимые значения тока: частотой 50 Гц равно 0,3 мА, частотой 400 Гц – 0,4 мА, постоянного тока – 1 мА.

3.2 Классификация помещений (условий работ) по опасности поражения электрическим током

Окружающая среда оказывает существенное влияние на электробезопасность. Потому помещения в отношении опасности поражения электрическим током различают:

1) без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;

2) с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих признаков:

- относительной влажностью, длительно превышающей 75 %;

- токопроводящей пыли;

- токопроводящих полов (земляных, металлических, железо-бетонных, кирпичных и т.п.);

- высокой температуры, длительно превышающей +35 0С;

- возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппараратам, с одной стороны, и к металлическим корпусам оборудования – с другой;

3) с особой опасностью, в которых возможны:

- особая сырость (влажность близкая к 100 %);

- химически активная (агрессивная) среда;

- наличие одновременно двух или более признаков условий повышенной опасности.

Территорию размещения наружных электроустановок (на открытом воздухе) относят к особо опасным помещениям. Выделяют работы в особо неблагоприятных условиях (в сосудах, котлах с ограниченным перемещением оператора). Условия производства работ предъявляют определенные требования к питанию таких потребителей, как электроинструмент, переносные светильники, светильники местного освещения, в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью они питаются напряжением не более 50 В, а в особо неблагоприятных условиях – не более 12 В. Для уменьшения номинала напряжения используют понижающие трансформаторы. Автотрансформаторы использовать категорически запрещено.

3.3 Производство работ в электроустановках

Работы в электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на выполняемые:

- со снятием напряжения;

- без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них.

К работам со снятием напряжения относятся работы, выполняемые в электроустановках (или части ее), в которой с токоведущих частей снято напряжение.

К работам без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи от них относятся работы, выполняемые непосредственно на этих частях, а также такие, которые выполняются на расстояниях от токоведущих частей менее допустимых.

3.4 Классификация электроустановок

Электроустановка – совокупность машин, механизмов, аппаратов, линий передач, т.е. все то, что преобразует, распределяет и передает электрические колебания и токи.

Электроустановки делятся на установки:

- напряжением до 1000 В;

- напряжением свыше 1000 В.

Требования к эксплуатации и безопасности обслуживания этих электроустановок различны.

3.5 Классификация электрических сетей

По роду тока сети бывают переменного и постоянного тока; по конструкции сети – с малой или большой емкостью; по количеству фаз – однофазные и трехфазные; по количеству проводов – однопроводные, двухпроводные, трехпроводные, четырехпроводные и пятипроводные; по режиму нейтрали (полюса) – с заземленной или изолированной нейтралью (полюсом).

Сети с малой емкостью чаще всего выполняются воздушными (погонная емкость которых ), сети с большой емкостью – кабельными ().

В зависимости от прикосновения человека к сети разделяют однополюсное (человек, стоящий на земле, касается одной рукой неизолированного провода) и двухполюсное прикосновение человека. Наиболее опасным является двухполюсное прикосновение.

3.6 Анализ прикосновения человека к электрической сети

Для упрощения примем, что:

- сеть с малой емкостью (при этом сопротивление изоляции, значительно меньше емкости сопротивления изоляции );

- сопротивление пола и сопротивление обуви равны нулю;

- сопротивление изоляции каждого провода относительно земли равны, т.е. .

Для однопроводной сети с заземленным полюсом («земля» используется в качестве второго провода) ток, протекающий при однополюсном прикосновении человека к неизолированному (токоведущему) проводу , можно определить по формуле (рисунок 3.2) .

В любом случае следует учитывать, что в каждый данный момент времени ток протекает от «плюса» до минуса источника напряжения по пути наименьшего сопротивления!

Для двухпроводной сети с изолированными от земли проводами (рисунок 3.3) имеем:

Рисунок 3.3

а) В случае двухполюсного прикосновения , т.е. ток опасный;

б) В случае однополюсного прикосновения при хорошем состоянии изоляции проводов (по нормам 500 кОм) человек находится под защитой , т.к. ;

в) В случае однополюсного прикосновения к проводу 1 и замыкании другого провода 2 на землю , т.е. в случае нарушении изоляции через человека будет протекать опасный ток. Такой режим называется аварийным.

Для двухпроводной сети с заземленным полюсом (рисунок 3.4) имеем:

Рисунок 3.4

а) В случае исправной нагрузки () ток неопасный, т.к. , где - потери в проводе, В. По нормам ;

б) В случае короткого замыкания (к.з.) нагрузки (неверно отсоединяют потребитель от сети или неисправная нагрузка) ток становится опасным, т.к. , где .

Для трехфазной трехпроводной сети, соединенной «звездой», с изолированной нейтралью (рисунок 3.5) имеем:

Рисунок 3.5

а) эквивалентная схема соединения «звездой»,

где – напряжение фазы, В (между «н» и «к»);

– линейное напряжение, В (между «к» и «к»),

;

н – начало каждой фазы;

к – конец каждой фазы.

Соединение начал всех фаз в одну точку, называется нейтралью. Если нейтраль не имеет соединения (контакта с землей), то она называется изолированной.

б) в случае двухполюсного касания человека к фазным проводам () ток опасный, т.к.:

;

в) в случае однополюсного присоединения к фазному проводу при хорошем состоянии изоляции человек находится под защитой изоляции и через него протекает неопасный ток:

;

г) в случае однополюсного касания человека к проводу и замыкании другой фазы, например , на землю ток становится значительным, определяется линейным напряжением, опасный для жизни человека:

.

Для трехфазной трехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью (рисунок 3.6) имеем:

Рисунок 3.6

а) в случае однополюсного прикосновения протекает опасный ток, равный:

,

который не зависит от состояния изоляции;

б) в случае однополюсного прикосновения к фазе и замыкания фазы на землю через человека протекает такой же ток, как и в предыдущем случае , т.к. через человека не пойдет (). Этот ток меньше, чем в аналогичном случае в сети с изолированной нейтралью.

Вывод: во всех рассмотренных случаях для уменьшения тока, протекающего через человека, следует использовать средства индивидуальной защиты (диэлектрические перчатки, галоши, боты, подставки и т.д.) и (или) контролировать исправность изоляции.

«» называется сопротивлением рабочего заземления.

Рабочее заземление – это преднамеренное соединение токоведущей части источника (в данном случае нейтрали) с землей или ее эквивалентом для создания необходимого режима работы сети. Это физическая величина, определяемая сопротивлением в месте контакта нейтрали с землей. Величина нормируется в зависимости от напряжения фазы (сети) (таблица 2.2).

Таблица 2.2

, В
, Ом

Наиболее часто используемой сетью на предприятиях связи является четырех проводная трехфазная с заземленной нейтралью и нулевым проводником. Схема подключения оборудования к такой сети с обеспечением электробезопасности обслуживающего персонала показана на рисунке 3.7.

На схеме: PEN – совмещенный нулевой проводник в электроустановках до 1000 В сочетает функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего проводника N.

Нулевой защитный проводник PE обеспечивает зануление корпусов (металлических) оборудования.

Нулевой рабочий проводник N обеспечивает необходимый режим питания электроустановки.

FU1,…,FU6 – предохранители (плавкие вставки).

– повторное заземление нулевого проводника для обеспечения зануления оборудования в случае обрыва нулевого провода и уменьшения

Рисунок 3.7

напряжения на корпусах оборудования при коротком замыкании фазы на корпус. Обычно , но не более 30 Ом.

№1, №2 – трехфазные электроустановки (потребители).

Для уменьшения опасности поражения электрическим током можно подсоединить зануленный корпус к заземлителю ().

Если используют нулевой защитный и нулевой рабочий проводник раздельно, то такая сеть называется пятипроводной (рисунок 3.8).

Рисунок 3.8

Эти сети гармонизированы со стандартами Международной электротехнической комиссии.

3.7 Возможные условия поражения человека электрическим током

Поражение человека может произойти в следующих случаях:

1) прямое прикосновение к неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением;

2) косвенное прикосновение к нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением;

3) прикосновение к токоведущим частям, напряжение с которых было снято, но попало на них случайно;

4) прикосновение к цепям с большим остаточным зарядом;

5) попадание в зону действия высоко вольтной дуги;

6) попадание в зону действия напряжения шага;

7) приближение к электроустановке на расстояние меньше допустимого;

8) при действии атмосферного электричества во время разряда молний;

9) при оказании первой помощи пострадавшему от электрического тока (при освобождении его от действия напряжения).

3.8 Технические средства и способы обеспечения электробезопасности

3.8.1 Номенклатура видов защиты

При прямых прикосновениях необходимо применять следующие технические способы и средства:

- защитные оболочки;

- защитные ограждения (временные или стационарные);

- безопасное расположение токоведущих частей;

- изоляция токоведущих частей;

- малое напряжение;

- защитное отключение;

- предупредительная сигнализация, блокировка, маркировка, знаки безопасности и плакаты.

При косвенных прикосновениях применяют:

- защитное заземление;

- зануление;

- выравнивание потенциалов;

- защитное отключение;

- изоляцию нетоковедущих частей;

- электрическое разделение сети;

- малое напряжение;

- контроль сопротивления изоляции;

- компенсацию токов замыкания на землю;

- средства индивидуальной защиты;

- систему защитных проводников.

3.8.2 Защитные оболочки и ограждения. Безопасное расположение токоведущих частей

Для защиты от случайного прикосновения к неизолированным токоведущим частям или приближения к ним на опасное расстояние они располагаются на недоступной высоте или в недоступном месте. Если эти части доступны для человека, они закрываются временными или стационарными, сплошными или сетчатыми ограждениями, обеспечивающими частичную защиту от прикосновения. Токоведущие части могут заключаться в оболочки (корпуса). При этой защите должны быть соблюдены все установленные правилами изоляционные расстояния между человеком, ограждением или оболочкой и токоведущими частями.

3.8.3 Изоляция токоведущих и нетоковедущих частей и рабочего места

Различают следующие виды изоляции токоведущих частей: рабочая, дополнительная, усиленная, двойная.

Рабочая изоляция обеспечивает нормальную работу и защиту электроустановок от поражения электрическим током

Дополнительная изоляция предусмотрена наряду с рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.

Двойной называется изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной. Материалы, используемые для рабочей и двойной изоляции имеют различные свойства, что делает маловероятным одновременное их повреждение.

Усиленная изоляция – это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты, как двойная, но конструктивно выполненная так, что каждую из составляющих изоляции испытать нельзя.

Изоляция рабочего места предусматривает изоляцию пола, настила, площадки, металлических деталей в области рабочего места, потенциал которых отличается от потенциалов токоведущих частей, и прикосновение к которым является предусмотренным или возможным.

Изоляция нетоковедущих частей осуществляется путем покрытия частей изоляционными материалами (лаками, красками).

3.8.4 Малое напряжение

Малое напряжение применяется для питания ручного электроинструмента, ручных светильников в помещениях особой и повышенной опасности и т.д. Малым называется номинальное напряжение не более 50 В переменного тока и не более 110 В постоянного тока.

3.8.5 Сигнализация, блокировка, знаки безопасности

Сигнализация (звуковая, световая) применяется в дополнение к другим средствам и способам защиты. Она предупреждает о наличии напряжения на электроустановке. Имеются устройства, сигнализирующие об опасности недопустимого приближения к токоведущим частям под напряжением.

Блокировка (механическая и электрическая) исключает доступ к токоведущим частям, пока с них не снято напряжение, либо обеспечивается автоматическое снятие напряжения при появлении возможности прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям.

Маркировка – это надписи, буквенно-цифровые и цветовые обозначения элементов, устройств, проводов (например, нулевой защитный проводник должен иметь голубую расцветку), введенные для их легкого распознавания.

Плакаты и знаки безопасности относятся к электрозащитным средствам. По назначению делятся на предупреждающие («Стой Напряжение », «Испытание. Опасно для жизни », «Не влезай. Убьет!»), запрещающие («Не включать. Работают люди», «Стой! Без средств защиты проход запрещен»), предписывающие («Работать здесь», «Влез

Дата добавления: 2014-01-07