Тема 3.3. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации
3.3.1. Воздушная среда важнейшая часть окружающей работника производственной среды.
3.3.2. Промышленная вентиляция.
3.3.3. Защита от шума.
3.3.4. Вибрация и защита от нее.
3.3.5. Освещение.
3.3.6. Лазерное излучение.
3.3.7. Неионизирующие излучения.
3.3.8. Ионизирующие излучения и защита от них.
3.3.1. Воздушная среда – важнейшая часть окружающей работника производственной среды.
Воздушная среда из всех элементов, составляющих среду обитания и деятельности человека, является важнейшей. Из всех сред, окружающих человека, она одна служит действительно “окружающей средой”, ибо непосредственно окружает человеческий организм (за исключением случаев неестественного для человека нахождения под водой). Но не только этим воздушная среда выделяется из остальных сред. Человеческий организм нуждается в кислороде воздуха постоянно и на протяжении всей своей жизни, которая просто невозможна без дыхания.
Природный воздух представляет собой сложную динамическую систему, образованную различными газами (и парами) и находящимися во взвешенном состоянии мельчайшими твердыми и жидкими частицами – аэрозолями (пыль, дым, туман, вирусы, бактерии, споры, пыльца).
“Чистый воздух”, т.е. смесь основных газов, лишенная аэрозольных и газообразных “загрязнений”, является научной абстракцией, идеализацией, не встречающейся в природе, но необходимой для понимания всех других реальных состояний воздушной среды.
Под загрязнением воздуха понимается прямое или косвенное введение в него любого вещества в таком количестве, которое изменяет качество и состав чистого атмосферного воздуха, нанося вред людям, живой и неживой природе.
Газообразные загрязнения воздуха производственной среды связаны с испарением летучих жидкостей, утечками газа из резервуаров, образование газов при горении, обработке материалов и т.п.
Важнейшим газообразным веществом, определяющим качество воздуха, является водяной пар. Чем сильнее нагрет воздух, тем большее количество водяного пара он может содержать. Отношение содержащегося водяного пара к тому предельному количеству, которое может содержаться в воздухе при данной температуре, называется относительной влажностью. Она характеризует “заполненность” воздуха водяным паром и тем самым характеризует способность воды испаряться. Охлаждение влажного воздуха вызывает конденсацию паров – образуется туман и капельки (конденсат) на всех холодных поверхностях.
Важнейшей характеристикой воздушной среды является барометрическое давление, ибо разница барометрического давления и давления воздуха в альвеолах легких определяет величину газообмена. Барометрическое давление считается и называется нормальным на уровне моря (одна атмосфера) и экспоненциально убывает с высотой.
Помимо газового состава и барометрического давления, важнейшей характеристикой воздушной среды служит температура воздуха. В сочетании с подвижностью (скоростью) движения воздуха относительно тела человека температура воздуха определяет характер теплообмена – нагрев или охлаждение тела человека. Заметим, что, строго говоря, нагрев или охлаждение тела определяются еще соотношением температуры поверхности тела и температуры окружающих тел, составляющих лучистый нагрев. Охлаждение тела зависит также от потоотделения, в свою очередь зависящего от относительной влажности воздуха.
Температура, подвижность и относительная влажность воздуха, а также лучистый теплообмен определяют тепловой комфорт/дискомфорт человека, находящегося в воздушной среде.
Состояние воздушной среды, характеризующееся температурой, подвижностью и относительной влажностью воздуха, определенным лучистым теплообменом и барометрическим давлением называется микроклиматом (иногда производственным микроклиматом).
Поддержание микроклимата рабочего места в пределах гигиенических норм – важнейшая задача охраны труда.
Подчеркнем, что процесс формирования качества воздушной среды в помещениях принципиально отличается от такого же процесса в открытой атмосфере отсутствием ультрафиолетового излучения, частичным или полным экранированием от геомагнитных полей (особенно в зданиях из железобетонных конструкций), измененностью электрических свойств воздуха, практическим отсутствием высших растений, относительной малостью соотношения объема воздушной среды и площади поверхностей, через которые происходит процесс загрязнения.
Все это существенно сказывается на качестве воздушной среды помещений, ведет к тому, что, как правило, воздух в помещениях, особенно производственных, оказывается в десятки, а то и в сотни раз хуже, чем “на улице”. Кроме того, наличие вышеперечисленных факторов затрудняет поддержание характеристик воздушной среды в приемлемых для человеческого организма значениях, требует применения специальных очистительных устройств и/или средств индивидуальной защиты.
3.3.2. Промышленная вентиляция.
Напомним, что вентиляция – это обмен воздуха в помещении для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других загрязняющих воздух веществ с целью обеспечения допустимых микроклиматических условий и чистоты воздуха.
В условиях производства вентиляция различается:
- по способу перемещения воздуха – естественная и механическая;
- по форме организации воздухообмена – местная и общеобменная.
Типы вентиляционных установок бывают:
- вытяжные (предназначенные для удаления воздуха) – местные и общие;
- приточные (осуществляют подачу воздуха) – местные (воздушные души, завесы, оазисы) и общие (рассеянный или сосредоточенный приток).
При естественной вентиляции воздухообмен происходит за счет разности температур, а, следовательно, и удельной массы воздуха внутри производственного помещения и вне его, т.е. под влиянием теплового напора, а также за счет воздействия ветра (ветровой напор). Действие этих факторов тем больше, чем больше разница температур в верхней и нижней зонах помещения и чем больше высота помещения.
Естественная вентиляция производственных помещений может быть неорганизованной и организованной.
При неорганизованной вентиляции (проветривании) поступление и удаление воздуха происходит через окна, форточки, специальные проемы, а также через неплотности наружных ограждений (инфильтрация).
Организованная (регулируемая) естественная вентиляция производственных помещений называется аэрацией.
В отличие от естественной, механическая вентиляция позволяет производить предварительную обработку приточного воздуха – увлажнение, нагрев или охлаждение и очистку от пыли, газов и других примесей.
Общеобменная вентиляция применяется в тех случаях, когда вредные вещества, избыточное (преимущественно конвекционное) тепло и влага выделяются рассредоточено по всему рабочему помещению и удалить их с помощью местных отсосов технически не представляется возможным, а также в тех случаях, когда необходимо разбавить до ПДК остатки воздуха, не удаляемого местными отсосами.
Приточный воздух необходимо подвергать обработке: подогреву или охлаждению, очистке от пыли, а в некоторых случаях – увлажнению.
Рециркуляция воздуха в системах приточно-вытяжной вентиляции применяется в холодное и переходное время года в целях экономии тепла, затрачиваемого на подогрев воздуха. При рециркуляции часть воздуха, удаляемого из помещения после соответствующей очистки от вредных веществ, снова направляется в помещение.
Кондиционирование воздуха – создание и автоматическое регулирование в помещениях заданных параметров микроклимата и санитарно-гигиенических параметров (температуры, влажности, подвижности воздуха). Системами кондиционирования должен подаваться воздух, очищенный от пыли. Иногда предъявляются требования по очистке воздуха от бактерий, по его ионизации, дезодорации или ароматизации.
Объем воздуха, удаляемый из помещения вытяжными вентиляционными установками, должен компенсироваться организованным притоком чистого воздуха. Неорганизованный приток наружного воздуха для возмещения вытяжки в холодный период года допускается 1 раз в час, если при этом не будет переохлаждения воздуха и образования тумана.
Особое значение имеет эффективно работающая система вентиляции на производствах с использованием взрывоопасных веществ. “Правила устройства, изготовления, монтажа, ремонта и безопасной эксплуатации взрывозащищенных вентиляторов” утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 10 июня 2003 г. № 84 (ПБ 03-590-03).
3.3.3. Защита от шума.
С физической точки зрения шум представляет собой смешение звуков различных частот и интенсивности, распространяющихся через твердые, жидкие и газообразные среды.
С физиологической точки зрения шумом является всякий мешающий человеку звук и / или сочетание звуков.
Слышимый диапазон звуков (шумов) от 20 до 20000 Гц. Ниже 20Гц– область инфразвуков, выше 20000 Гц– область ультразвуков.
Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Границы частотного восприятия существенно зависят от возраста человека и состояния органа слуха. У лиц среднего и пожилого возраста верхняя граница слышимой области понижается до 12–10 кГц.
Область слышимых звуков ограничена двумя кривыми: нижняя кривая определяет порог слышимости, т.е. силу едва слышимых звуков различной частоты, верхняя – порог болевого ощущения, т.е. такую силу звука, при которой нормальное слуховое ощущение переходит в болезненное раздражение органа слуха.
Субъективно воспринимаемую интенсивность звука называют его громкостью (физиологической силой звука). Громкость является функцией интенсивности звука, частоты и времени действия физиологических особенностей слухового анализатора. С ростом силы звука ухо реагирует приблизительно одинаково на звуки разных частот звукового диапазона.
В качестве характеристик постоянного шума на рабочих местах, а также для определения эффективности мероприятий по ограничению его неблагоприятного влияния принимаются уровни звуковых давлений (в дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц.
При гигиенической оценке шумы классифицируют по характеру спектра и по временным характеристикам.
По характеру спектра шумы подразделяются на:
- широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
- тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона.
Тональный характер шума для практических целей (при контроле его параметров на рабочих местах) устанавливается измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.
По временным характеристикам шумы подразделяются на:
- постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях по шкале А шумомера;
- непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях по шкале А шумомера.
Непостоянные шумы подразделяются, в свою очередь, на:
- колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;
- прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 дБА и более, причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;
- импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с. При этом уровни звука в дБА, измеренные соответственно на временных характеристиках “импульс” и “медленно” шумомера, отличаются не менее чем на 7 дБА.
Шум, являясь информационной помехой для высшей нервной деятельности в целом, оказывает неблагоприятное влияние на протекание нервных процессов, увеличивает напряжение физиологических функций в процессе труда, способствует развитию утомления и снижает работоспособность организма.
Среди многочисленных проявлений неблагоприятного воздействия шума на организм можно выделить снижение разборчивости речи, неприятные ощущения, развитие утомления, снижение производительности труда и, наконец, появление шумовой патологии.
Среди многообразных проявлений шумовой патологии ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха.
Однако кроме специфического действия на органы слуха, шум оказывает и неблагоприятное общебиологическое действие, вызывая сдвиги в функциональных системах организма. Так, под влиянием шума возникают вегетативные реакции, обусловливающие нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров, а также изменение артериального давления (преимущественно повышение). Шум вызывает снижение иммунологической реактивности и общей сопротивляемости организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности (в1,2–1,3 раза при увеличении уровня производственного шума на 10 дБ).
Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы коллективной защиты: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; рациональное размещение оборудования; борьбу с шумом на путях его распространения, в том числе изменение направленности излучения шума, использование средств звукоизоляции, звукопоглощения и установку глушителей шума, акустическую обработку поверхностей помещения.
На рабочих местах промышленных предприятий защита от шума должна обеспечиваться строительно-акустическими методами:
- рациональным, с акустической точки зрения, решением генерального плана объекта, рациональным архитектурно-планировочным решением зданий;
- применением ограждающих конструкций зданий с требуемой звукоизоляцией;
- применением звукопоглощающих конструкций (звукопоглощающих облицовок, кулис, штучных поглотителей);
- применением звукоизолирующих кабин наблюдения и дистанционного управления;
- применением звукоизолирующих кожухов на шумных агрегатах;
- применением акустических экранов;
- применением глушителей шума в системах вентиляции, кондиционирования воздуха и в аэрогазодинамических установках;
- виброизоляцией технологического оборудования.
Акустическое благоустройство, создание оптимальных акустических условий в аудиториях, зрительных залах театров, кинотеатров, дворцов культуры, спортивных залах, залах ожидания и операционных залах железнодорожных, аэро- и автовокзалов должно обеспечиваться:
- рациональным объемно-планировочным решением зала (соотношение объемно-линейных размеров);
- применением звукопоглощающих материалов и конструкций;
- применением звукоотражающих и звукорассеивающих конструкций;
- применением ограждающих конструкций, обеспечивающих требуемую звукоизоляцию от внутренних и внешних источников шума;
- применением глушителей шума в системах принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха;
- применением систем звукоусиления, оповещения и передачи информации.
Для защиты от шума также широко применяются различные средства индивидуальной защиты: противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи; противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой проход или прилегающие к нему; противошумные шлемы и каски; противошумные костюмы (ГОСТ 12.1.029-80. ССБТ “Средства и методы защиты от шума. Классификация”).
При разработке нового и модернизации действующего оборудования, приборов и инструмента обязательно предусматриваются меры по ограничению неблагоприятного воздействия ультразвука на работников:
- снижение интенсивности ультразвука в источнике образования за счет рационального подбора мощности оборудования с учетом технологических требований;
- при проектировании ультразвуковых установок не рекомендуется выбирать рабочую частоту ниже 22 кГц, чтобы уменьшить действие высокочастотного шума;
- оснащение ультразвуковых установок звукоизолирующими кожухами или экранами, при этом в кожухе не должно быть отверстий и щелей. Повышение эффективности звукопоглощающего кожуха может быть достигнуто размещением внутри кожуха звукопоглощающего материала или резонаторных поглотителей;
- размещение ультразвукового оборудования в звукоизолированных помещениях или кабинах с дистанционным управлением;
- оборудование ультразвуковых установок системами блокировки, отключающей преобразователи при открывании кожухов;
- создание автоматического ультразвукового оборудования для мойки тары, очистки деталей и т.д.;
- изготовление приспособлений для удержания источника ультразвука или обрабатываемой детали;
- применение специального рабочего инструмента с виброизолирующей рукояткой.
Снижение интенсивности инфразвука, генерируемого технологическими процессами и оборудованием, следует достигать за счет применения комплекса мероприятий, включающих:
- ослабление мощности инфразвука в источнике его образования на стадии проектирования, конструирования, проработки архитектурно-планировочных решений, компоновки помещений и расстановки оборудования;
- изоляцию источников инфразвука в отдельных помещениях;
- использование кабин наблюдения с дистанционным управлением технологическим процессом;
- уменьшение интенсивности инфразвука в источнике путем введения в технологические цепочки специальных демпфирующих устройств малых линейных размеров, перераспределяющих спектральный состав инфразвуковых колебаний в область более высоких частот;
- укрытие оборудования кожухами, имеющими повышенную звукоизоляцию в области инфразвуковых частот;
- отделку поверхностей производственных помещений конструкциями, имеющими высокий коэффициент звукопоглощения в области инфразвуковых частот;
- снижение вибрации оборудования, если инфразвук имеет вибрационное происхождение;
- установку специальных, снижающих инфразвук глушителей на воздухозаборные шахты, выбросные отверстия компрессоров и вентиляторов;
- увеличение звукоизоляции ограждающих конструкций помещений в области инфразвуковых частот путем повышения их жесткости с помощью применения неплоских элементов;
- заделку отверстий и щелей в ограждающих конструкциях производственных помещений;
- использование глушителей инфразвука интерференционного типа.
|
