Ф_i - световой поток источника света, лм.

Отсюда искомый световой поток, лм,

Условная освещенность - освещенность точки светильником, в котором установлена лампа со световым потоком 1000 лм, будет зависит от расстояния светильника по вертикали и горизонтали от расчетной точки. Условная горизонтальная освещенность определяется с помощью изолюкс, которые построены для стандартных светильников наружного освещения.

2.1.4 Воздушная среда производственных помещений

Параметры воздушной среды:

температура воздуха t_в, °C;

относительная влажность воздуха ц, %;

подвижность воздуха V, м/с;

барометрическое давление, Па (мм.рт.ст.);

интенсивность теплового излучения, Вт/м² (ккал/ м² ч).

Для определения температуры воздуха в производственных помещениях производится замер ее в нескольких точках на рабочих местах в разное время на высоте 1,3…1,5 м от пола и не ближе 1 м от нагревательных приборов и наружных стен. Помещение считается жарким, если t_в ? 35°С. Нормальной температурой окружающей среды можно считать 15…25°С.

Относительная влажность -- это отношение содержания водных паров в 1 м³ воздуха к их максимально возможному содержанию в том же объеме при данной температуре, выраженное в процентах.

Относительная влажность влияет на теплообмен организма с окружающей средой (испарение). Повышенная влажность (более 85%) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая (менее 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальной считается влажность 40…60%. Помещения в зависимости от относительной влажности воздуха подразделяются:

на сухие ц < 60%;

влажные 60 ц< 75%;

сырые 75 ц< 100%;

особо сырые ц = 100%.

Движение воздуха в помещении способствует теплоотдаче организма, но при низкой температуре является неблагоприятным фактором. В зимнее время года скорость движения воздуха не должны превышать 0,3…0,5 м/с, а летом 0,5…1 м/с.

Снижение теплоотдачи организма может привести к перегреву тела. Большая влажность воздуха, его неподвижность и наличие непроницаемой для воздуха и пота одежды способствует перегреву -- нарушению терморегуляции организма. Терморегуляция организма резко нарушается при температуре воздуха выше 30°С и влажности 85% и более, при этом наблюдается нарастающая слабость, головная боль и может наступить тепловой удар, который сопровождается повышением температуры тела (до 42°С) и потерей сознания.

Нормирование параметров воздушной среды. Согласно ГОСТ 12.1.005 «Воздух рабочей зоны» и СанПиН 2.2.4.548 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» нормирование параметров воздушной среды осуществляется в зависимости от периода года и тяжести выполняемых работ (лёгкие, средней тяжести, тяжёлые). ГОСТом установлены два периода года: теплый (среднесуточная температура > +10°С) и холодный (среднесуточная температура < +10°С).

При нормировании учитываются оптимальные и допустимые условия.

Оптимальные условия -- это такое сочетание параметров микроклимата, которое обеспечивает полный тепловой комфорт и высокую производительность труда.

Допустимые условия -- это такие условия, которые могут приводить к некоторому тепловому дискомфорту и даже временному снижению производительности труда, но не выходят за рамки адаптивных возможностей человека.

Например, в помещениях для ЭВМ установлены следующие оптимальные параметры:

- для холодного времени года: t_в = 22…24°С, ц= 40…60%, V 0,1 м/с;- для теплого времени года: t_в = 23…25°С, ц= 40…60%, V 0,2 м/с.

2.1.5 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

Отопление. Отопление применяется когда теплоотвод в помещении больше теплоприхода, необходимого для поддержания допустимых параметров микроклимата.

Виды отопления:

водяное (радиаторы центрального отопления);

воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией (рекомендуется в помещениях с 3-х сменной работой);

воздушное с огневоздушными нагревателями (газовые горелки);

газовое с инфракрасным излучателем (газовая горелка нагревает пластину);

- лучистое с высокотемпературным нагревателем (электрокамин).

Вентиляция. Вентиляция предназначена для удаления нагретого или загрязненного воздуха и подачи чистого, поддержания заданных (допустимых) параметров воздушной среды и чистоты воздуха в помещении.

Вентиляция -- это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного промышленными вредностями воздуха.

Вентиляция классифицируется следующим образом:

По способу перемещения воздуха:

естественная (аэрация, инфильтрация);

с механическим побуждением (с помощью осевых и центробежных вентиляторов).

Аэрация -- естественный регулируемый воздухообмен в помещении (регулярное проветривание).

Инфильтрация -- естественный нерегулируемый воздухообмен в помещении (неплотности в дверях, окнах, разбитые окна, открытые ворота).

Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур (разная плотность и силовой напор).

По назначению:

приточная (используется при высокой температуре на рабочем месте и отсутствии вредных веществ);

вытяжная (при наличии вредных выделений);

комбинированная (при высокой температуре и наличии вредных выделений).

По месту действия:

местная (проветривает места непосредственного выделения вредностей);

общеобменная.

Расчет вентиляции для удаления избыточной теплоты:

где L₁ - количество воздуха, которое должно быть подано общеобменной вентиляцией, м³/ч;

L_рм -- расход воздуха из рабочей зоны за счет вентиляции, м³;

Q_я -- избытки явной теплоты, Вт;

с -- плотность воздуха, кг/м³;

С -- теплоемкость воздуха, кДж/(кг К);

t_н -- температура наружного воздуха, °С;

t_pм -- температура на рабочем месте, °С ;

t_yx-- температура уходящего из помещения воздуха (через аэрационный или светоаэрационный фонарь), °С.

Расчет вентиляции для удаления вредных веществ:

,

где L₂ - количество воздуха, которое должно быть подано общеобменной вентиляцией, м³/ч;

Z-- расход вредных веществ поступающих в воздух помещения, мг/ч;

Z_н -- концентрация вредных веществ в наружном воздухе, мг/м³;

Z_рм -- концентрация вредных веществ на рабочем месте, мг/м³;

Z_yx -- концентрация вредных веществ в уходящем из помещения воздухе, мг/м³.

Для непроизводственных помещений кратность воздухообмена определяется:

,

где n -- кратность воздухообмена, ч^-1;

L -- расход воздуха вентиляции, м³/ч;

V -- объем помещения, м³.

Кондиционирование. Кондиционирование воздуха проектируется для создания и поддержки в автоматическом режиме заданных (оптимальных) параметров воздушной среды помещения. Кондиционирование подразделяется:

на полное (постоянные температура, влажность, подвижность воздуха, может осуществляться ионизация, озонирование, дезодорация);

неполное (постоянная температура и иногда влажность).

2.1.6 Производственная эстетика

Она изучает закономерности художественного проектирования предметов и их ансамблей: производственного оборудования и помещений. Задачи:

архитектурно-художественное оформление производственных помеще-ний;

цветовая отделка производственных помещений (СН 181-70).

2.1.7 Санитарно-бытовые помещения

Состав и площади санитарно-бытовых помещений регламентирует СниП 2.09.04-87. В их состав входят: гардеробные, умывальные, душевые, уборные, помещения личной гигиены женщин, комнаты отдыха и другие помещения в зависимости от профиля предприятия. Например, помещения для сушки, обеспыливания, обезжиривания и ремонта спецодежды, столовые, буфеты.

2.2 Безопасность технологических процессов и оборудования

Безопасность технологических процессов и оборудования -- гарантия безопасности персонала при нормальной эксплуатации оборудования и при нарушениях эксплуатации (штатные и нештатные ситуации).

При конструировании оборудования и разработке технологических процессов обязательно учитываются технические условия безопасности. Если это не сделано, то при эксплуатации оборудования необходимо предусмотреть меры профилактики профзаболеваний и травматизма.

Уровень безопасности:

В = b₁ b₂ b₃,

где b₁ -- уровень безопасности оборудования;

b₂ -- уровень безопасности технологического процесса;

b₃ -- уровень безопасности трудового процесса;

Условие полной безопасности: В = 1.

2.2.1 Требования безопасности к оборудованию рабочего места оператора ПК. Системы контроля требований безопасности и экологичности

Безопасность производственного оборудования -- его свойство сохранять соответствие требованиям безопасности труда при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-технической документацией (ГОСТ 12.0.002--80). Безопасность оборудования обеспечивается: выбором принципа действия, конструктивных схем, безопасных элементов конструкций и др.; применением в составе конструкции средств механизации, автоматизации и дистанционного управления; использованием в конструкции соответствующих материалов и средств защиты; выполнением эргономических требований; включением требований безопасности в техническую документацию по монтажу, эксплуатации, ремонту, транспортированию и хранению.

Кроме того, производственное оборудование должно быть пожаро- и взрывобезопасным и не создавать опасности в результате воздействия влажности, механических колебаний, высоких и низких давлений и температур, агрессивных веществ, ветровых нагрузок, обледенений и др. Производственное оборудование должно удовлетворять требованиям безопасности в течение всего срока службы.

Каждый новый материал, используемый для изготовления оборудования, следует подвергать гигиенической проверке и проверке на пожаробезопасность.

Составные части оборудования должны иметь необходимую прочность и выполняться с таким расчетом, чтобы исключалась возможность их повреждения.

Если оборудование включает паро- и гидросистемы, работающие под давлением, их надо эксплуатировать строго в соответствии с требованиями, предъявляемыми к каждой из этих систем и определяемыми правилами Госгортехнадзора, Морского и Речного Регистра.

Движущиеся части оборудования, если они являются источниками опасности, нужно ограждать. В тех случаях, когда ограждения нельзя применить, предусматривают средства сигнализации, которые предупреждают работающих о пуске оборудования, и средства останова и отключения от источников энергии.

Конструкция оборудования должна исключать возможность случайного соприкосновения работающих с его горячими и переохлажденными частями.

Для передвижения персонала при обслуживании оборудования необходимо устраивать безопасные и удобные переходы, трапы и площадки.

Оборудование должно обеспечивать защиту персонала от поражения электрическим током, включая средства защиты при ошибочных действиях.

Форма, размеры и поверхность органов управления оборудованием должны быть безопасны и удобны для работы. В рабочей зоне органы управления следует располагать так, чтобы расстояние между ними не затрудняло выполнение операций. Они должны приводиться в действие усилиями, не превышающими установленных соответствующими нормами, с учетом частоты пользования. Органы управления нужно выполнять таким образом, чтобы исключалась неправильная последовательность операций, а также исключалась возможности непроизвольного и самопроизвольного включения и выключения оборудования.

Средства защиты, которые входят в конструкцию оборудования, должны постоянно осуществлять свои функции или срабатывать при возникновении опасности и приближении человека к опасной зоне. Их воздействие не должно прекращаться раньше, чем перестанет действовать опасный фактор. Выполнение рабочего процесса должно быть невозможно при отключенных средствах защиты или их неисправности.

Требования безопасности, определяемые особенностями монтажных, демонтажных и ремонтных работ, записаны в технической документации с учетом конструкции оборудования.

Основной системой контроля требований безопасности и экологичности является система трехступенчатого контроля, которая включает в себя ежедневный, еженедельный, ежемесячный контроль с записью результатов в журнале учета технического состояния оборудования.

2.2.2 Требования безопасности к технологическим процессам. Безопасность функционирования автоматизированных и роботизированных производств. Средства снижения травмоопасности и вредного воздействия технических систем

Безопасность производственного процесса -- его свойство сохранять соответствие требованиям безопасности труда при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-технической документацией (ГОСТ 12.0.002--80). Она обеспечивается: выбором технологического процесса; размещением оборудования с учетом удобства его обслуживания и выполнения работы; гигиеническими показателями производственной среды; учетом физиологических и психологических возможностей человека; рациональным режимом труда и отдыха; обученностью персонала.

Наряду с технико-экономическими показателями при выборе технологического процесса оценивают безопасность труда во время его выполнения. Предпочтение необходимо отдавать процессу, при котором будет наименьшее число вредных и опасных факторов.

При размещении между оборудованием надо предусматривать необходимые расстояния, места для складирования заготовок и готовой продукции, проходы и проезды с достаточными шириной и высотой.

Гигиенические показатели окружающей среды (метеорологические условия, запыленность, загазованность, излучения, шум, вибрация) устанавливаются государственными стандартами ССБТ и обеспечиваются устройством систем вентиляции, кондиционирования воздуха, экранированием источников излучения, разработкой средств снижения шума и вибрации, созданием рациональных систем освещения.

Учет физиологических и психофизиологических возможностей человека снижает утомление в процессе работы и, как следствие, уменьшает вероятность воздействия на него опасных факторов.

Рациональный режим труда и отдыха устанавливают на основании физиологических исследований, при которых учитывают интенсивность труда, физическую нагрузку, возможные вредные факторы, монотонность или разнообразие выполняемых операций.

Обученность персонала, наличие навыков, опыт также приводят к уменьшению утомления, способствуют длительному сохранению внимания и быстроте реакции, что в значительной степени повышает безопасность труда.

Безопасность достигается устранением непосредственного контакта с вредными веществами, вынесением рабочих мест из опасной зоны используя дистанционное управление процессами (в т. ч. телеметрию), комплексной автоматизацией и механизацией процессов (когда вредные факторы удалить нельзя), применением подвижных систем контроля и управления технологическими процессами, применением средств коллективной защиты работающих (частные методы).

Меры защиты:

общие (от нескольких опасных и вредных факторов);

частные (от одного опасного или вредного фактора).

Основным принципом обеспечения безопасности функционирования автоматизированных и роботизированных производств является исключение или снижение до минимума вероятности социально допустимого риска.

Реализация этого принципа в соответствии с принятыми представлениями о природе аварий и производственных травм возможно лишь при высоком уровне профессиональной подготовки обслуживающего персонала, соблюдении технологической дисциплины, использовании эргономически обоснованных конструкций производственного оборудования, участков, линий, высокой надежности всей техники при работе в конкретно заданных условиях рабочей среды, создании для человека комфортных условий труда.

Другим, не менее важным, принципом обеспечения безопасности является принцип экономической целесообразности. Учитывая, что абсолютная безопасность - это лишь желаемое состояние любого производственного процесса при современном уровне развития техники, необходимо выбирать такие технологии, формы организации работ и средства защиты, которые позволили бы при минимально возможных расходах на охрану труда достигать требуемого уровня безопасности.

Реализация указанных принципов предусматривает необходимость использования методов системного анализа при идентификации (выявлении) и оценки всех возможных последствий контакта человека с автоматизированными и роботизированными производствами; оценку состояния (уровня) безопасности производственного процесса; выбор и обоснование нормативных значений, количественных показателей уровня безопасности проектируемого и эксплуатируемого роботизированного и автоматизированного комплекса для разработки общих и специальных требований применительно к конкретному производственному процессу; обеспечение их выполнения при проектировании технологических процессов, машин, оборудовании, производственных помещений. Основным методом обеспечения безопасности производственных процессов комплексов и систем следует считать программный метод, предусматривающий разработку комплексных, целевых, научно технических программ, использование программ и систем оперативного управления при которых устанавливаются, обеспечиваются и поддерживаются в заданных пределах количественные значения параметров, характеризующих уровень безопасности процесса.

2.2.3 Средства индивидуальной защиты (СИЗ)

Они имеют вспомогательный характер, не повышают уровень безопасности трудового процесса, являются вынужденной мерой, когда невозможно применение других мер защиты. Виды СИЗ:

спецодежда и спецобувь;

средства защиты органов дыхания, зрения, слуха;

личная гигиена (в условиях повышенной запыленности);

питьевой режим (в условиях повышенной температуры воздуха).



ТЕМА 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ И ЗАЩИТЫ ОТ ИЗЛУЧЕНИЙ И ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

3.1 Обеспечение электробезопасности

3.1.1 Воздействие электрического тока на организм человека

Воздействие электрического тока на организм человека имеет место в следующих случаях:

- прикосновение человека к токоведущим частям;

- прикосновение человека к оборудованию, оказавшегося под напряжением вследствие пробоя изоляции или неправильного действия обслуживающего персонала;

- человек попал под действие шагового напряжения (разность потенциалов на расстоянии человеческого шага растекания тока при замыкании на землю);

- человек оказался в зоне действия разрядного тока, в которой может иметь место высокая температура, ударная волна и сила тока.

Потенциальная опасность электрического тока заключается в том, что органы чувств человека не могут на расстоянии определить, есть ли напряжение на оборудовании или нет, а прикосновение запрещается, так как это ведет к поражению электрическим током. Большинство несчастных случаев происходило при напряжении 127…380 В.

Виды воздействия электрического тока. Проходя через тело человека электрический ток оказывает сложное воздействие, состоящее:

из термического -- нагрев тканей;

биологического -- возбуждении нервных волокон и других тканей;

электролитического -- разложение крови.

Воздействие электрического тока приводит к электротравме. Различают местные электротравмы и электрический удар.

Местные электротравмы. К местным электротравмам относят:

электроожог -- результат теплового воздействия в месте контакта;

электрический знак -- поражение кожи в виде мозоли с углублением;

металлизация кожи -- попадание на кожу частичек расплавленного металла;

-электроофтальмия -- воспаление или поражение наружной оболочки глаз под воздействием ультрафиолетовой части излучения электродуги.

Электрический удар и его последствия. Электрический удар -- очень серьезное поражение человека, вызванное возбуждением тканей тела человека электрическим током и сопровождающейся судорожным сокращением мышц.

Различают 4 степени поражения:

Судорожное сокращение мышц без потери сознания.

Судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но сохраняющимся дыханием и работой сердца.

Потеря сознания, нарушение работы сердца и дыхания.

Клиническая смерть. Отсутствие дыхания и кровообращения. Для здорового человека длится до 6 мин, после чего наступает биологическая смерть. После 8 мин реанимация запрещена, так как происходит отмирание головного мозга.

3.1.2 Основные факторы, влияющие на исход поражения электротоком

На исход поражения электротоком влияют:

сопротивление тела человека;

сила и род тока;

продолжительность действия и путь тока через организм человека;

напряжение и частота тока;

условия внешней среды и состояние организма.

Сопротивление тела человека. У человека в основном сопротивляется кожа. Она имеет сопротивление 10…100 кОм. Все внутренние органы имеет сопротивление 0,5…0,7 кОм. В расчетах сопротивление тела человека принимается 1000 Ом. При поражении наружного слоя кожи (рогового) сопротивление человеческого организма уменьшается на 50%, а при смачивании рук водой (особенно соленой водой) сопротивление человеческого организма уменьшается на 30%. При нахождении человека в воде его сопротивление под действием электрического тока уменьшается в 25 раз, а при нахождении в состоянии сна сопротивление человека увеличивается в 12 раз

Сила и род тока. Сила тока является основным фактором поражения электротоком. По закону Ома I = U / R, где I - сила тока, A; U - напряжение, В; R - сопротивление, Ом.

Переменный ток величиной 0,5…1,5 мА, постоянный ток 5…7 мА, у человека вызывает болезненные восприятия в мышцах и называется ощутимым током. При этой величине силы тока человек самостоятельно может освободиться от токоведущих частей.

Переменный ток 6…10 мА, постоянный ток 50…80 мА, вызывает у человека судорожное сокращение рук и называется удерживающим (неотпускающим) током.

Переменный ток 100 мА, постоянный ток 300 мА, у человека вызывает фибрилляцию сердца, т.е хаотическое сокращение волокон сердечной мышцы что может привести к разрыву сердечной мышцы или остановки сердца.

Сила переменного тока более 100 мА, постоянного тока более 300 мА это минимальная величина силы тока смертельной для человека.

Продолжительность действия и путь тока через организм человека. Длительность прохождения тока сильно через организм человека сильно влияет на исход поражения, так как с течением времени сопротивление тела уменьшается.

Путь тока наиболее опасен, если проходит через жизненно важные органы: кору головного мозга, сердце, легкие.

Статистика показывает, что потеря сознания при прохождения тока по цепи: рука -- ноги составляет 15%, рука--рука - 83%.

Напряжение и частота тока. Общая тенденция поражения такова, что при повышении напряжения опасность травмы повышается. При напряжении до 500 В -- более опасен переменный ток, свыше 500 В -- постоянный ток.

Общая зависимость исхода поражения от частоты тока следующая: при повышении частоты, опасность повышается, но не монотонно. Наиболее опасная частота 20…100 Гц, свыше 100 Гц в основном начинает преобладать один фактор воздействия на организм человека (тепловой).

Условия внешней среды и состояние организма. В сыром помещении (относительная влажность более 75%), в жарком (температура воздуха более +35 ⁰С), запыленность воздуха токопроводящей пылью и содержанием в нем химически активных веществ снижают сопротивление организма, и значит, повышают опасность поражения током. Нервное возбуждение и алкогольное опьянение также повышают опасность поражения током.

3.1.3 Анализ условий поражения электротоком

Поражение может произойти в следующих ситуациях:

при приближении человека, неизолированного от земли на опасное расстояние к токоведущим частям электроустановки;

при одновременном прикосновении к двум фазам электроустановки 3 фазного тока;

при 1-фазном прикосновении неизолированного от земли человека к неизолированным токоведущим частям электроустановки;

при прикосновении неизолированного от земли человека к металлическим нетоковедущим частям оборудования, оказавшимися под напряжением из-за пробоя изоляции на корпус;

при прикосновении человека к двум точкам грунта, находящегося под разными потенциалами, в поле растекания тока (шаговое напряжение);

при освобождении другого человека, попавшего под напряжение.

При приближении человека, неизолированного от земли, на опасное расстояние к токоведущим частям электроустановки. Возникает при замыкании (размыкании) силовых рубильников, несанкционированном проникновение в распределительные щиты или при приближении к высоковольтным установкам. В этих случаях человек попадает в зону разрядного тока, что представляет опасность для человека.

При одновременном прикосновении к двум фазам электроустановки 3 фазного тока (рис. 3.1). В этой ситуации человек попадает под действие линейного напряжения и сила тока, которая пойдет через организм человека можно выразить следующей формулой:

Рис. 3.1 Прикосновение человека

,

к двум фазам 3-фазной сети

где I_ч - сила тока, проходящая через человека, А;

U_л - напряжение линейное, В;

R_ч - сопротивление тела человека, Ом;

U_ф - фазное напряжение, В.

При 1-фазном прикосновении неизолированного от земли человека к неизолированным токоведущим частям электроустановки. Ситуация может возникнуть в двух случаях в зависимости от того, заземлена или изолирована нейтраль.

1. Нейтраль глухо заземлена

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (рис.3.2).

При прикосновении человека к фазе возникает ток

,

где R_ЗУ - сопротивление заземляющего устройства ? 10 Ом

2. Нейтраль изолирована

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора неприкрепленного к заземляющему устройству или присоединяемая через большое сопротивление (Рис. 3.3). При этом

,

где Ж-- полное сопротивление изоляции фазы относительно земли (имеет две составляющие: активную и емкостную), Ом.

В сети не протяженной, промышленного тока (50 Гц) емкостная часть тока незначительна:

,

где r_из - сопротивление изоляции фазы, значением 0,5 МОм

В сети протяженной или частотой > 50

Гц преобладает емкостная составляющая

,

где ,

Х_с -- емкостное сопротивление;

f -- линейная частота;

2рfс -- круговая частота.

При прикосновении неизолированного от земли человека к метал-лическим нетоковедущим частям оборудования, оказавшимися под напря-жением из-за пробоя изоляции на корпус. На эту ситуацию приходится более 70 % случаев поражения электротоком.

Между землей и человеком возникает напряжение прикосновения -- напряжение прикосновения U_Ф<U_пр<U_лин., где U_Ф - напряжение фазы, В; U_пр - напряжение прикосновения, В; U_лин - напряжение линейное, В. Величина U_пр нормируется по ГОСТу 12.1.013.

При прикосновении человека к двум точкам грунта находящегося под разными потенциалами, в поле протекания тока (шаговое напряжение).

Шаговое напряжение U_ш возникает, например, при упавшем на землю проводе ЛЭП, ударе молнии (рис.3.4) и зависит от сопротивления почвы с_п, длины человеческого шага l, удаления точки замыкания х, тока замыкания на землю I.

Рис. 3.4 Шаговое напряжение

При освобождении другого человека, попавшего под напряжение, напряжение прикосновения,

U_npuк U_п

где U_п - напряжение, под которое попал пострадавший.

3.1.4 Меры защиты от поражения электрическим током

Организационные методы защиты. Они предусматривают требования к обслуживающему персоналу, которые заключаются в следующем: допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование при поступлении на работу, а затем периодически, прошедшие обучение и проверку знаний по безопасности труда и имеющие группу по электробезопасности.

Осуществление контроля за сопротивлением изоляции электрооборудования и сопротивлением заземляющих устройств.

Основные нормативно технические документы по электробезопасности:

ГОСТ 12.1.009 -- определения и термины;

ГОСТ 12.1.013 -- общие требования электробезопасности;

ГОСТ 12.1.030 -- защитное заземление, зануление;

- ПУЭ-2001 (правила устройства электрических установок);

- ПТЭЭП - 2003 - правила технической эксплуатации электроустановок потребителей;

- ПОТ РМ 016 -2001 г. - правила охраны труда при эксплуатации электроус-тановок (межотраслевые), а также на основании: классификации электроустановок в зависимости от режима работы и номинального линейного напряжения идет классификация (табл.3.1);

Таблица 3.1

Классификация электроустановок

Режим работ нейтрали	Uh,кB
	? 1	>1 (6, 10,20,35)
	220 В	380 В	660 В
Изолированная	R?8 Ом	R?4 Ом	R?2 Ом	R?2 Ом
Заземленная	R?4 0m

Классификация помещений (условия работ) по опасности поражении электрическим током:

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

2. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

­ сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %) или токопроводящей пыли (оседающей на проводах, проникающей внутрь машин, аппаратов и др.);

­ токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и др.);

­ высокой температуры (длительно превышает +35^оС);

­ возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединениям с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам и др., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой;

3. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием следующих условий, создающих особую опасность:

­ особой сырости (относительная влажность близка к 100%; потолок, стены, пол, предметы покрыты влагой);

­ химически активной или органической среды (длительно содержатся агрессивные поры, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части);

­ одновременно двух или более условий повышенной опасности.

График работы в электроустановках означает, что существуют бирочная система включения некоторых видов оборудования, а также наряд-допуски на выполнение ремонтных работ.

Квалификация персонала подразделяется на:

­ административно-технические;

­ оперативные;

­ ремонтный;

­ оперативно-ремонтный.

Технические меры защиты в электроустановках включают: технические способы и средства защиты; защиту от электродуги; защиту от прикосновения к токоведущим частям; защиту от прикосновения к частям оборудования, находящимися под напряжением; защиту от шагового напряжения.

Технические способы и средства защиты:

защитное заземление;

защитное зануление;

защитное отключение;

выравнивание потенциалов;

дополнительная изоляция токоведущих частей;

электрическое разделение сетей и компенсация замыкания тока на землю;

блокировка защитного ограждающего устройства;

средства защиты и предохранительные приспособления.

Для защиты от электродуги применяются ограждающие устройства, блокировки (размыкание сети при открытии двери).

При защите от прикосновения к токоведущим частям применяются следующие способы защиты:

дополнительная изоляция токоведущих частей;

недоступность токоведущих частей посредством ограждения или расположение их на доступных высоте или месте;

применение блокировок, сигнализации.

Защита от прикосновения к частям оборудования, находящимися под напряжением предусматривает применение защитного заземления, зануления, защитного отключения.

Области применения защитных заземлений и зануления (табл.3.2):

- во всех случаях при номинальном напряжении переменного тока U_п ? 380 В;

- в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при напряжении U_п =42…380 В.

Таблица 3.2

Не применяются при напряжении до 42 В

Режим работы нейтрали	Uн,kB
	?1	>1
Изолированная	Заземление
Заземленная	Зануление	Заземление

Применение защитных заземления и зануления

Защитное заземление -- преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия заключается в снижении до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравнивания потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек до потенциала, близкого к потенциалу заземленного оборудования.

Заземляющее устройство -- совокупность заземлителя -- металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземленные части электроустановки с заземлителем.

Защитное зануление -- преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия -- превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание, т. е. замыкание между фазным и нулевым проводами в целях создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети.

Защитное отключение -- быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Эта опасность возникает при следующих повреждениях:

неисправность заземления, зануления;

снижение сопротивления изоляции;

замыкание на землю.

Повреждения установки ведут к изменению некоторых параметров, которые являются входными величинами в работе защитного отключения (ток замыкания на землю при пробое, увеличенное сопротивление изоляции проводников и т.д.).

Область применения защитного отключения:

в качестве единственной меры защиты;

в качестве основной совместно с заземлением или занулением;

дополнение к защитному заземлению или занулению.

При срабатывании защитного отключения отключаются все три фазы электроустановки, в то время при занулении отключается одна аварийная фаза.

Защита от шагового напряжения состоит из контурного защитного заземления для выравнивания потенциалов на грунте в зоне растекания тока.

Освобождать человека, попавшего под напряжение цепи < 1 кВ, необходимо освобождать за сухую одежду, а попавшего под напряжение > 1 кВ - с помощью изолирующей штанги.

Средства индивидуальной защиты от поражения электрическим током.

Основные средства -- при пользовании этими средствами, допускаются прикосновения к токоведущим частям под напряжением (изолирующие клещи, штанга).

Дополнительные средства -- средства, которые обеспечивают безопасность от напряжения прикосновения и шагового напряжения (диэлектрические перчатки, калоши, коврики, монтерский предохранительный пояс, очки).

Первая доврачебная помощь пораженному электрическим током. Необходимо освободить пострадавшего от действия электрического тока. Остальные действия зависят от тяжести поражения. Если без сознания -- медицинская помощь, на ровное место, доступ воздуха. Если не дышит -- искусственное дыхание и наружный массаж сердца (1 вдох -- 4 надавливания на грудную клетку).

3.2 Защита от электромагнитных полей (ЭМП)

3.2.1 Источники ЭМП и их характеристики

Источники электромагнитных полей. В зависимости от частоты ЭМП подразделяются:

- промышленной частоты 3…300 Гц;

- радиочастоты 60 кГц…300 МГц.

Источники ЭМП промышленной частоты:

высоковольтные линии электропередач (ЛЭП);

распределительные устройства;

устройства защиты и автоматики.

Источники ЭМП радиочастот:

трансформаторы;

конденсаторы;

нагревательные устройства токов высокой частоты (ТВЧ);

электроннолучевые трубки.

Характеристики ЭМП. Напряженность магнитного поля (МП) обозначается Н, А/м.

Напряженность электрического поля (ЭП) обозначается Е, В/м.

Совокупность МП и ЭП образует ЭМП, распространяющееся в пространстве.

В зависимости от длины волны л рассматриваются три зоны распространения ЭМП:

ближняя зона (зона индукции) л/6;

промежуточная (зона интерференции) -- л/6-6л;

волновая зона -- 6л;

В ближней зоне нет устойчивой бегущей волны, поэтому она и характеризуется отдельными составляющими Е и Н.

В зоне интерференции преобладает магнитная составляющая, волна сформирована, характеризуется Е и З.

Волновая зона характеризуется плотностью потока энергии q, оценивается по Е и Н.

Рабочие места сверхвысоких частот (СВЧ) установок находятся в волновой зоне.

Рабочие места низких частот (НЧ) установок -- в зоне индукции.

Рабочие места ультравысоких частот (УВЧ), высоких частот (ВЧ) в зоне интерференции.

охрана труд производственный безопасность

3.2.2 Воздействия ЭМП на организм человека

Характер воздействия. Для низких частот ЭМП характерно воздействие на нервную и сердечно сосудистые системы при высоких значениях напряженности ЭП.

Для высоких частот -- тепловое и аритмичное воздействие, наблюдаются боли в области сердца (на ранних стадиях воздействие обратимо).

Основные факторы, влияющие на степень воздействия ЭМП:

диапазон частот v,Гц;

интенсивность воздействия Е, З, q;

продолжительность воздействия ф, ч;

-энергетическая нагрузка (ЭН) или экспозиция:ЭН_Е=Е² ф;

ЭН_Н=Н² ф;

ЭH_q = q ф,

характер и режим облучения (непрерывный или модулированный сигнал, длительное облучение или кратковременное);

особенности организма.

3.2.3 Меры защиты от ЭМП

Нормирование параметров и организационные меры защиты. При нормировании параметров ЭМП учитываются следующие диапазоны частот:

промышленной частоты v= 3…300 Гц (ГОСТ 12.1.006 нормирует время фактического пребывания ф= ц(Е));

радиочастот н= 60 кГц…300 МГц (ВЧ и УВЧ диапазон) ГОСТ 12.1.006 нормирует допустимые напряженности электрической и магнитной составляющих:

, ;

- радиочастот СВЧ излучения н= 300 МГц…300 ГГц нормируется допустимая плотность потока энергии

Организационные меры защиты предусматривают:

обучение и стажировку для работы с источниками ЭМП;

график ремонта оборудования;

недопущение к работе с источниками ЭМП лиц моложе 18 лет.

Технические меры защиты включают:

дистанционное управление;

ограждение;

блокировку;

экранирование.

Выбор того или иного способа защиты зависит от диапазона частот, интенсивности воздействия, режима работы.

Чаще всего используют экранирование. Экраны делятся на поглощающие и отражающие. Поглощающие экраны обладают большой электрической проводимостью и выполняются из меди и алюминия. Отражающие экраны изготовляются из резиновых материалов.

Степень ослабления ЭМП оценивается:

по эффективности Э = Е₀/ Е_пд,

где Е₀ - электрическая напряженность поля до экранирования;

Е_пд - предельно допустимая величина электрической напряженности согласно санитарным нормам;

в случае многократного снижения напряженности Е -- по уровню экранирования

L= 10lg(q₀/ q_экр), дБ,

где q₀ - плотность потока энергии до экрана;

q_экр - плотность потока энергии после экрана.

Средства индивидуальной защиты от ЭМП:

диэлектрический инструмент;

экранирующий костюм;

защитные очки (прозрачные).

3.3 Защита от тепловых излучений

3.3.1 Источники тепловых излучений и их характеристика

Источники тепловых излучений. Это практически все нагретые тела, открытые поверхности плавильных агрегатов, нагревательных печей. Тепловое излучение состоит из конвективной составляющей (если температура t источника менее 300 °С), радиационной составляющей (t > 300 °С).

Характеристики источников теплового излучения (табл.3.3)

Таблица 3.3

Источники теплового излучения

Источники излучения	Температура излучения t, °С	Длинна волны л, мкм	Спектральная характеристика
Наружные поверхности печей	<500	9,3…3,7	Инфракрасные (ИК) излучения
Внутренние поверхности печей	500…1200	3,7…1,9	ИК, видимая < 0,1 %
Расплавленный металл	1200…1800	1,9…1,4	ИК, видимая < 1 %
Пламя дуговых печей	> 1800	1,2…0,8	ИК, видимая, ультрафиолетовое (УФ) излучение <0,1%



3.3.2 Воздействия на организм человека тепловых излучений

Влияние перегрева. При температуре t>30 °C и значительных тепловых излучений нарушается терморегуляция организма, что может привести к перегреву, при котором проявляется слабость, головная боль, шум в ушах, искажение цветового восприятия, тошнота, повышение температуры тела.

В тяжелых случаях наступает тепловой удар. Возможны судороги тела и профессиональная катаракта глаз.

При температуре t=31°C и относительной влажности ц=80…90%, к концу 6-ти часового рабочего дня работоспособность снижается на 62%, мышечная сила рук на 40%.

3.3.3 Меры защиты от теплового излучения

Нормирование параметров и организационные меры защиты. Нормируются следующие параметры:

-температура воздуха на рабочих местах (в зависимости от времени года и категории работ по тяжести);

температура наружных поверхностей оборудования;

интенсивность теплового облучения с зависит от площади облучения тела человека S (табл.3.4).

Таблица 3.4

Интенсивность теплового излучения для закрытых помещений

S, %	>50	25…50	<25
с, Вт/м2	35	70	100

При наличии высокотемпературных источников излучения принимается с =140 Вт/м²

Организационные меры защиты:

категорирование помещений по теплонапряженности помещения присваивается категория «горячее», если Q_яв > 23 Вт/м², то, например, цех горячий);

продолжительность рабочего дня в горячих цехах не должна превышать 6 ч, в противном случае производится доплата за вредные условия работы;

дополнительные перерывы в работе в горячих цехах.

Технические меры защиты:

механизация, автоматизация, дистанционное управление и наблюдение;

герметизация и охлаждение печей;

экранирование печей и рабочих мест. Экраны применяются для локализации источников теплового излучения, снижения облученности на рабочих местах, снижения температуры поверхности окружающей рабочее место.

Экраны подразделяются по следующим принципам

1. По основному физическому принципу действия:

теплопоглощающие;

теплоотражающие;

теплоотводящие.

2. По прозрачности:

прозрачный (светопропускание > 75 %);

полупрозрачный (40…75 %);

светофильтр (< 40%).

Интенсивность теплового излучения измеряется с помощью актинометров, у которого основной измерительный инструмент -- серебряная пластина.

Средства индивидуальной защиты и питьевой режим. СИЗ: одежда воздухопроницаемая (брезент, шерсть); обувь кожаная с утолщенной подошвой; каска; специальный щиток или очки (затемненные в зависимости от температуры источника излучения -- от желтых до синих).

Питьевой режим: употребляется подсоленная или минеральная газированная вода для компенсации потери солей.

3.4 Защита от ионизирующих излучений

3.4.1 Источники и характеристики ионизирующих излучений

Источники излучений. Естественные -- радиоактивный фон создается космическими лучами, радиоактивными веществами, распределенными на поверхности земли и верхнем слое почвы, а также находящихся в продуктах питания.

Искусственные -- ядерные реакторы, рентгеновские установки, искусственные радиоактивные изотопы, электронно-лучевые трубки.

Виды излучения. Корпускулярное излучение -- излучение, состоящее из частиц с массой покоя, не равное полю:

б-частицы;

в-частицы;

поток нейтронов и протонов.

Фотонное излучение -- электромагнитное излучение:

г -излучение;

рентгеновское излучение -- совокупность тормозного и характеристического излучения с длиной волны л = 10⁷…10¹⁴ мкм и энергией от 1 кэВ до 1 МэВ).

Тормозное излучение -- электромагнитное излучение с непрерывным спектром, испускаемое при изменении кинетической энергии заряженных частиц.

Характеристическое излучение -- с дискретным спектром, испускаемое при дискретном изменении состояний атома.

Некоторые характеристики ионизирующего излучения и радиоактивных веществ. Активность радиовещества

А = N/ ф, Бк (Ки),

где N -- число спонтанных превращений за время ф,

1 Ки (Кюри) = 7 · 10¹⁰ Бк.

Плотность потока энергии (интенсивность излучения) q= Е/(Sф), Вт/м² (МэВ/(см²·с)).

Для корпускулярного излучения -- линейная передача энергии заряженных частиц в среде

L_Д = (dE / dl)_Д, Дж/м (КэВ/мкм),

где dE -- энергия, теряемая частицей в среде при соударении с частицами среды с передачей энергии меньше Д, А/м;

dl -- малый отрезок, м.

Экспозиционная доза (степень заражения фотонным излучением воздушной среды)

Х= dи / dm, Кл/кг (С -- рентген),

где dи-- полный заряд ионов одного знака, Кл;

dm -- масса воздуха, кг.

Мощность экспозиционной дозы

Р_х = dX / dф, Кл/кг (Р/час)

3.4.2 Воздействие ионизирующего излучения на организм человека

Воздействия ионизирующего излучения на организм человека (его последствия).

1. Общее:

острое (смерть);

хроническое (лучевая болезнь).

2. Местное (воздействие на отдельные органы, возникновение злокачественных опухолей).

Факторы, определяющие степень поражения ионизирующим излучением.

Степень воздействия ионизирующего излучения на организм человека зависит от дозы излучения. Различают поглощенная, экспозиционная, эквивалентная дозы.

Количество энергии, которая поглощается единицей массы ткани, называется поглощенной дозой. Единицей измеренияпоглощенной дозы является грей (1 Гр = 1 Дж/кг). Часто поглощенную дозу измеряют в радах (1 Гр = 100 рад).

D = dE / dm,

где dE - количество энергии, поглощаемой биологической массой, Дж;

dm - масса ткани, кг.

Если поглощенная доза не превышает 0,25 Гр, то видимых нарушений в организме нет; если 1…2 Гр -- потеря работоспособности; если > 6 Гр, то в 100% случаях наступает смертельный исход.

Поглощенная доза, отнесенная к единице времени, называется мощностью поглощенной дозы.

Мощность поглощенной дозы P_D = dD / dф,

где P_D - мощность поглощенной дозы, Гр/с;

dD - поглощенная доза, Гр;

dф - единица времени, с.

Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения выражается отношением числа ионов одного знака, образованных излучением, поглощенным некоторой массой воздуха к значению этой массы.

Ч = Q/m,

где Х - экспозиционная доза, Кл/кг;

Q - сумма электрических зарядов ионов одного знака, Кл;

m - масса воздуха, кг.

Проникающая способность экспозиционной дозы характеризуется длиной пробега l в среде, например толщиной материала необходимого для полного поглощения потока ионизирующих частиц и зависит от энергии ионизирующего излучения Е, плотности материала и других факторов.

Эквивалентная доза излучения характеризует степень радиационной опасности:

D_eq = D KKKP,

где D_eq - эквивалентная доза, Зв;

D - поглощенная доза, Гр;

KK - коэффициент качества, который характеризует эффективность данного вида ионизирующего излучения по отношению к гамма-излучению, принятому за единицу;

KP - коэффициент распределения, учитывающий влияние неоднородного распределения радиоактивных изотопов.

Организм наиболее устойчив к ионизирующему излучению в возрасте 25…30 лет.

3.4.3 Меры защиты от ионизирующего излучения

Нормирование параметров и организационные меры защиты.

Значения нормирования параметров приведены в НРБ-2001 (нормы радиационной безопасности), где установлены следующие категории лиц:

А -- персонал (лица, непосредственно работающие с источниками ионизирующего излучения);

Б -- ограниченная часть населения (лица, которые по условиям рабочих мест или проживания могут подвергаться воздействиям ионизирующих излучений);

В -- все население, для которого установлены три класса нормативов:

основные дозовые пределы;

допустимые уровни;

рабочие контрольные уровни.

Основные дозовые пределы для категории лиц приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5

Дозовые пределы

Нормированные величины	Категория А	Категория В
Эквивалентная доза, Deq	20 мЗв/год	1 мЗв/год
Эквивалентная доза: в хрусталике, в коже, кистях, стопах	150 мЗв/год 500 мЗв/год	15 мЗв/год 50 мЗв/год

Для категории Б берется 1/4 часть от категории А.

Предел допустимой дозы -- это такой годовой уровень облучения персонала, который при равномерном накоплении в течении 50 лет не оказывает вредных последствий на организм человека и его потомство.

Организационные меры защиты регламентированы согласно Основным Санитарным Правилам работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующего излучения (ОСП-96), которые вводят пять групп радиоактивности веществ: А, Б, В, Г, Д (группа устанавливается по предельно допустимой активности вещества) и три класса работ (класс работ определяется по группе, фактической активности радиоактивного вещества).

Технические меры защиты. Меры: механизация, автоматизация, дистанционное управление, защитное экранирование и герметизация источников.

Защита от б-излучения.

Ядра (б-частиц), тяжелые частицы с малой длиной пробега, поэтому для защиты человека применяют:

удаление источника излучения на расстояние большее длины пробега;

легкие экраны из оргстекла или алюминия толщиной равной длине пробега частицы в алюминии или оргстекле.

l_б= k е^3/2 ,

где k -- коэффициент, зависящий от атмосферного давления;

е - плотность вещества экрана, г/см³;

Длина пробега для воздуха = 10,6 км.

Длина пробега для алюминия 1_б^A =16 мкм.

Защита от в-излучения.

В качестве основной защиты применяется экранирование в виде экранов:

из материалов с малой атомной массой (А1, плексиглас), которые дают наименьшее тормозное излучение;

из тяжелых материалов, дающие кванты большой энергии, но малой интенсивности;

комбинированных, имеющие со стороны источника излучения материал с малой атомной массой, а со стороны защищаемого человека -- с большой.

Защита от ч-излучения.

Применяются экраны из материалов с большой атомной массой и высокой плотностью (свинец, вольфрам, чугун, медь и др.)

Защита от нейтронного излучения

Применяются материалы, содержащие водород (парафин, графит, бериллий).

Средства индивидуальной защиты от ионизирующих излучений. В качестве средств индивидуальной защиты применяют респираторы типа ШБ-1 «Лепесток» и др. При проведении ремонтных работ и ликвидации аварии применяются специальные пневмокостюмы типов ЛГ-2, ЛГ-4, а для защиты глаз - очки из натриевого или калиевого стекла.

3.5 Защита от воздействия вредных веществ

3.5.1 Загрязнение воздуха в судоремонтных цехах и их характеристика

Вещества и материалы, образующиеся в цехах, потенциально опасны, в основном, из-за загрязнения воздуха. Воздушная среда загрязняется аэрозолями.

Аэрозоль -- твердые или жидкие частицы, находящиеся в взвешенном состоянии в воздухе, бывают следующих видов:

пыль -- аэрозоль дезинтеграции (размельчения) с твердой фазой;

дым -- аэрозоль конденсации с твердой фазой (конденсация паров металла);

туман -- аэрозоль конденсации с жидкой фазой.

3.5.2 Воздействие вредных веществ на организм человека

Вредные вещества. Вредными являются вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья работника или его потомства.

В санитарно-гигиенической практике вредные вещества подразделяются: