- 1.0; 2,0; 4,0; 8,0; 16,0; 31,5; 63,0 Гц - для загальної вібрації;

- 8,0;16,0; 31,5; 63,0; 125,0; 250,0; 500,0; 1000,0 Гц - для локальної вібрації.

При використанні методу інтегрованої оцінки по спектру частот параметром, що нормується, є коректоване значення віброшвидкості чи віброприскорення (U), що вимірюється за допомогою спеціальних фільтрів, або обчислюється за формулою:

де К_і - ваговий коефіцієнт.

При дії непостійної вібрації (крім імпульсної) параметром, що нормується, є вібраційне навантаження (доза вібрації, еквівалентний коректований рівень), одержане робітником протягом зміни та зафіксоване спеціальним приладом або обчислене для кожного напрямку дії вібрації (X, Y, Z) за формулою:

або

де U(t) - коректоване по частоті значення параметра вібрації в момент часу t, м/с² або м/с;

t - час дії вібрації, год;

t_зм - тривалість зміни, год.

При дії імпульсної вібрації з піковим рівнем віброприскорення від 120 до 160 дБ, параметром, що нормується, є кількість вібраційних імпульсів за зміну (годину), в залежності від тривалості імпульсу (таблиця в ДСН 3.3.6.039-99).

Гігієнічні норми вібрації, що діє на людину у виробничих умовах встановлені для тривалості 480 хв. (8 год.). При дії вібрації, яка перевищує гранично допустимий рівень, сумарний час її дії протягом робочої зміни повинен бути меншим.

41 Заходи та засоби захисту від вібрації

Заходи та засоби від вібрації за організаційною ознакою поділяються на колективні та індивідуальні. Колективні заходи та засоби віброзахисту можна підрозділити за такими напрямками:

- зниження вібрації в джерелі її виникнення;

- зменшення параметрів вібрації на шляху її поширення від джерела;

- організаційно-технічні заходи;

- лікувально-профілактичні заходи, застосування ЗІЗ.

Зменшення вібрації в джерелі її виникнення досягається шляхом застосування таких кінематичних та технологічних схем, які усувають чи мінімально знижують дію динамічних сил. Зменшення вібрації досягається також статичним та динамічним зрівноважуванням механізмів та об'єктів, що обертаються. При проектуванні устаткування важливо передбачити недопущення резонансних режимів його роботи. Це досягається раціональним вибором маси та жорсткості коливальної системи або частоти змушувальної сили.

Зменшення параметрів вібрації на шляху її поширення від джерела змушувальної сили: вібропоглинання, віброгасіння та віброізоляція.

Вібропоглинання (вібродемпфірування) полягає в штучному збільшенні витрат у коливальній системі, при цьому енергія вібрації перетворюється в теплову. На практиці для цього найчастіше використовують конструктивні матеріали з великим внутрішнім тертям (пластмаси, сплави марганцю та міді, магнієві сплави і т.п.) або наносять на поверхні, що вібрують, шар пружно-вязких матеріалів, які збільшують внутрішнє тертя в коливальній системі (покриття поверхонь, що вібрують, гумою та пружно-вязкими мастиками на основі полімерів, мащення вузлів та з'єднань).

Динамічне віброгасіння полягає у збільшенні реактивного опору коливної системи. Засоби динамічного віброгасіння за принципом дії поділяються на ударні та динамічні віброгасники. Останні за конструктивною ознакою можуть бути пружними, маятниковими, ексцентриковими та гідравлічними. Вони являють собою додаткову коливну систему, яка встановлюється на агрегаті, що вібрує, масою М та жорсткістю С. При чому маса m та жорсткість с цієї системи підібрані таким чином, що в кожний момент часу збуджуються коливання, які знаходяться в протифазі з коливаннями агрегату. Недоліком динамічних віброгасників є те, що вони налаштовані на певну частоту, яка відповідає їх резонансному режиму коливання.

Динамічне віброгасіння досягається встановленням агрегату на масивному фундаменті.

Віброізоляція полягає у введенні у коливну систему додаткового пружного зв'язку, який перешкоджає передачі вібрації від об'єкта, що вібрує, до основи чи людини (віброізолятори, амортизатори).

42 Іонізуючі випромінювання

Іонізуюче випромінювання - це випромінювання, взаємодія якого з середовищем призводить до утворення електричних зарядів (іонів) різних знаків. Джерелом іонізуючого випромінювання є природні та штучні радіоактивні речовини та елементи (уран, радій, цезій, стронцій та інші).джерела іонізуючого випромінювання широко використовуються в атомній енергетиці, медицині (для діагностики та лікування) та в різних галузях промисловості (для дефектоскопії металів, контролю якості зварних з'єднань, визначення рівня агресивних середовищ у замкнутих об'ємах, боротьби з розрядами статичної електрики і т.д.).

Іонізуючі випромінювання поділяються на електромагнітні (фотонні) та корпускулярні. До останніх належать випромінювання, що складаються із потоку частинок, маса спокою яких не рівна нулю (альфа - і бета-часинок, протонів, нейтронів та ін.). до електромагнітного випромінювання належать гамма - та рентгенівські випромінювання.

Альфа-випромінювання - потік позитивно заряджених частинок (ядер атомів гелію), що рухаються із швидкістю 20 000 км/с.

Бета-випромінювання - потік електронів та позитронів. Їх швидкість наближається до швидкості світла.

Гамма-випромінювання - являють собою короткохвильове електромагнітне випромінювання, яке за своїми властивостями подібне до рентгенівського, однак має значно більшу швидкість (приблизно дорівнює швидкості світла) та енергію.

Іонізуюче випромінювання характеризується двома основними властивостями: здатністю проникати через середовище, що опромінюється та іонізувати повітря і живі клітини організму. Причому обидві ці властивості іонізуючого випромінювання зв'язані між собою обернено пропорційною залежністю. Найбільшу проникну здатність мають гамма - та рентгенівські випромінювання. Альфа - та бета-частинки, а також інші, що належать до корпускулярного іонізуючого випромінювання швидко втрачають свою енергію на іонізацію, тому в них порівняно низька проникна здатність.

Дія іонізуючого випромінювання оцінюється дозою випромінювання. Розрізняють поглинуту, еквівалентну та експозиційну дози.

Поглинута дозаD - це відношення середньої енергії dЗ, що передається випромінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, до маси dm в цьому об'ємі:

Одиницею поглинутої дози в системі одиниць СІ є грей (Гр), а позасистемою - рад; 1 Гр = 1Дж/кг = 100 рад.

Оскільки різні види іонізуючого випромінювання навіть при однакових значеннях поглинутої дози викликають різний біологічний ефект, введено поняття еквівалентної дози Н, що визначається як добуток поглинутої дози та коефіцієнт якості даного випромінювання К_я:

Коефіцієнт якості показує у скільки разів радіаційна небезпека даного виду випромінювання вище радіаційної небезпеки рентгенівського випромінювання при однаковій поглинутій дозі.

Одиницею еквівалентної дози опромінення в системі СІ є зіверт (Зв): 1 Зв = 100 бер. Бер (біологічний еквівалент рада) - позасистемна одиниця Н.

Для кількісної оцінки іонізуючої дії рентгенівського та гамма-випромінювання в сухому атмосферному повітрі використовується експозиційна доза, яка являє собою відношення повного заряду іонів одного знаку dQ, що виникають у малому об'ємі повітря, до маси повітря в цьому об'ємі dm:

За одиницю експозиційної дози приймають кулон на кілограм (Кл/кг). Застосовується також позасистемна одиниця - рентген (Р); 1Р = 2,58 • 10^-4 Кл/кг.

Поглинута, еквівалентна чи експозиційна дози за одиницю часу (1 секунду) називаються потужностями відповідних доз.

43 Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини

При вивченні впливу іонізуючого випромінювання на організм людини були виявлені наступні особливості:

1. Висока ефективність поглинутої енергії. Навіть невелика кількість поглинутої енергії іонізуючого випромінювання може викликати суттєві біологічні зміни в організмі людини.

2. Наявність прихованого (інкубаційного) періоду проявлення впливу іонізуючого випромінювання. Цей період, який ще часто називають періодом уявного благополуччя, тим менший, чим вища доза опромінення.

3. Вплив малих доз іонізуючого випромінювання може накопичуватись (кумулятивний ефект).

4. Іонізуюче випромінювання впливає не лише безпосередньо на саму людину, а й на його майбутнє потомство (генетичний ефект).

5. Різні органи організму людини мають різну чутливість до іонізуючого випромінювання.

6. Ступінь впливу іонізуючого випромінювання залежить від індивідуальних особливостей організму людини.

7. Наслідки опромінення істотно залежать від його дози та частоти. Одноразова дія іонізуючого випромінювання великої дози викликає більші зміни в організмі людини, ніж його фракціонована дія.

8. Залежно від еквівалентної дози опромінення та індивідуальних особливостей людини зміни в його організмі можуть бути незворотного та невиліковного характеру.

Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини може бути зовнішнім, внутрішнім (коли радіоактивна речовина потрапила в організм людини при вдиханні чи з їжею) та комбінованим. Ступінь радіаційного ураження залежить від виду випромінювання, тривалості та дози опромінення, фізико-хімічних властивостей радіоактивної речовини та індивідуальних особливостей організму людини.

Іонізуюче випромінювання проникаючи в організм людини, передає свою енергію органам та тканинам шляхом збудження та іонізації атомів і молекул, що входять до складу клітин організму. Це веде до зміни хімічної структури різноманітних з'єднань, що призводить до порушення біологічних процесів, обміну речовин, функції кровотворних органів, змін у складі крові тощо. Радіаційні ураження можуть бути загальними та місцевими (променеві опіки шкіри, слизових оболонок і т.п.).

Тривалий вплив іонізуючого випромінювання в дозах, що перевищують гранично допустимі, може викликати променеву хворобу, яка характеризується, зазвичай, такими ознаками: порушення сну, погіршення апетиту, сухість шкіри (перша стадія); розлади органів травлення, порушення обміну речовин, зміни в серцево-судинній системі, руйнування кровоносних судин (друга стадія); крововиливи в судинах мозку та серцевому м'язі, випадання волосся, катаракта, порушення діяльності статевих органів, генетичні порушення (третя стадія).

Характерні порушення в організмі людини залежно від сумарної поглинутої дози при одноразовому загальному опроміненні

Сумарна поглинута доза, Гц	Порушення в організмі людини
До 0,25 0,25 - 0,50 0,5 - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 4,0 4,0 - 5,0 6,0 і більше	Видимих порушень немає Можливі зміни в крові Зміни в крові, нормальний стан працездатності порушується Погіршується самопочуття, можлива втрата працездатності Втрата працездатності, можливий смертельний наслідок. Смертельні випадки складають 50 % загальної кількості уражених Смертельні випадки складають 100 % від загальної кількості уражених

44 Нормування іонізуючих випромінювань

Допустимі дози іонізуючого випромінювання регламентуються Нормами радіаційної безпеки України (НРБУ-97). Згідно з цим нормативним документом визначені наступні категорії опромінювання осіб:

- категорія А - особи, що постійно чи тимчасово працюють з джерелами іонізуючого випромінювання;

- категорія Б - обмежена часина населення (особи, що не працюють безпосередньо з джерелом випромінювання, але за умови проживання або розташування робочих місць можуть підлягати опроміненню);

- категорія В - населення області, країни.

За ступенем чутливості до іонізуючого випромінювання встановлено 3 групи критичних органів (тканини) організму, опромінення яких спричиняє найбільшу шкоду здоров`ю людини:

І - все тіло, статеві органи, червоний кістковий мозок;

ІІ - щитовидна залоза, м'язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока;

ІІІ - кісткова тканина, шкіра, кисті, передпліччя, лидки, стопи.

Залежно від групи критичних органів для осіб категорії А встановлено гранично допустиму дозу (ГДД) за рік, а для осіб категорії Б - границю дози (ГД) за рік.

Дози опромінення для різних груп

критичних органів осіб категорії А та Б мЗв/рік

Група критичних органів	Гранично допустима доза для осіб категорії А	Границя дози для осіб категорії Б
І ІІ ІІІ	50 150 300	5 15 30

Еквівалентна доза Н накопичення в критичному органі за час Т (років) від початку професійної роботи, не повинна перевищувати значень, що визначаються за формулою:

Для населення (категорії В) доза опромінення не регламентується , оскільки передбачається, що їх опромінення відбувається в основному за рахунок природного фону та рентгенодіагностики, дози яких незначні і не можуть викликати в організмі відчутних несприятливих змін.

45 Захист від іонізуючих випромінювань

Організаційні заходи. Приміщення які призначенні для роботи з радіоактивними ізотопами повинні бути ізольовані від інших і мати спеціальне оброблення стін, стелі, підлоги. Відкриті джерела випромінювання і всі предмети, які опромінюються повинні знаходитись в обмеженій зоні, перебування в якій персоналу дозволяється в окремих випадках, та й то короткочасно. На контейнерах, устаткуванні, дверях приміщень та інших об'єктах наноситься попереджувальний знак радіаційної небезпеки.

На підприємствах складаються та затверджуються інструкції з охорони праці Для проведення робіт необхідно, за можливістю, вибирати якнайменшу достатню кількість ізотопів («захист кількістю»). Застосування приладів більшої точності дає можливість використовувати ізотопи, з меншою активністю («захист якістю»). Необхідно також організувати дозиметричний контроль та своєчасне збирання і видалення радіоактивних відходів із приміщень у спеціальних контейнерах.

До технічних заходів та засобів захисту від іонізуючого випромінювання належать: застосування автоматизованого устаткування з дистанційним керуванням; використання витяжних шаф, камер, боксів, що оснащені спеціальними маніпуляторами, які копіюють рухи рук людини; встановлення захисних екранів.

Санітарно-гігієнічні заходи передбачають: забезпечення чистоти приміщень, включаючи щоденне вологе прибирання; улаштування припливно-витяжної вентиляції з щонайменше 5-кратним повітрообміном; дотримання норм особистої гігієни.

До лікувально-профілактичних заходів належать: попередній та періодичні медогляди осіб, які працюють з радіоактивними речовинами; встановлення раціональних режимів паці та відпочинку; використання радіопротекторів - хімічних речовин, що підвищують стійкість організму до іонізуючого опромінення.

Захист працівника від негативного впливу джерела зовнішнього іонізуючого випромінювання досягається шляхом:

- зниження потужності джерела випромінювання до мінімально необхідної величини («захист кількістю»);

- збільшення відстані між джерелом випромінювання та працівником («захист відстанню»);

- зменшення тривалості роботи в зоні випромінювання («захист часом»);

- встановлення між джерелом випромінювання та працівником захисного екрану («захист екраном»).

При роботі з радіоактивними речовинами важливе значення має застосування засобів індивідуального захисту (ЗІЗ), які запобігають потраплянню радіоактивних забруднень на шкіру та всередину організму, а також захищають від альфа - та при можливості, від бета-випромінювань.

До ЗІЗ від іонізуючих випромінювань належать: халати, костюми, пневмокостюми, шапочки, гумові рукавички, тапочки, бахіли засоби захисту органів дихання та ін. Застосування тих чи інших ЗІЗ залежить від виду і класу робіт. Так при ремонтних і аварійних роботах застосовуються ЗІЗ короткочасного використання - ізолювальні костюми (пневмокостюми) шлангові чи з автономним джерелом живлення повітрям.

46 Лазерне випромінювання

Використання лазерної техніки зумовлене унікальними властивостями лазерного випромінювання: монохромністю (генерування хвилі лише однієї довжини хвилі), високою спрямованістю (малим кутовим розширенням променя навіть на значних відстанях), великою інтенсивністю (до 10¹⁴ Вт/см²) когерентністю f = const

Діапазон лазерного випромінювання ділиться на УФ 0,2...0,4 мкм, видиме 0,4...0,75 мк; ближнє ІЧ 0,75...1,4 мкм, дальнє ІЧ >1,4 мкм.

Випромінювання металу відбувається при потужності лазерного випромінювання порядку 10¹² Вт/см², тривалості імпульсу 10^-9с.

Джерелом лазерного випромінювання є оптичний квантовий генератор (лазер), принцип роботи якого базується на використанні вимушеного (стимульованого) електромагнітного випромінювання, яке генерується робочим елементом у результаті збудження (накачування) його атомів електромагнітною енергією. Лазери відрізняються за наступними ознаками:

- за активним елементом, в якому енергія накачування перетворюється у випромінювання - газові, рідинні, твердотілі, напівпровідникові;

- за методом збудження (накачування) - пропусканням постійного, імпульсного чи високочастотного струму через газ; неперервним чи імпульсним світлом; опромінення іонізуючими променями;

- за довжиною світлової хвилі, що регенерується - ультрафіолетові, видимого випромінювання, інфрачервоні;

- за режимом роботи - неперервний та імпульсний;

- за конструктивним виконанням - закриті та відкриті;

- за особливостями використання - стаціонарні та переносні;

- за способом відведення тепла від лазера - з природним та примусовим охолодженням: повітряним чи водяним;

- за ступенем безпеки вимірювання, що генерується лазером - чотирьох класів (дивись таблицю).

Дія лазерного випромінювання на організм людини відзначається складним характером, а біологічні ефекти, які при цьому виникають можна підрозділити на дві групи: первинні ефекти - органічні зміни, що виникають безпосередньо в опромінених тканинах; вторинні ефекти - фізіологічні зміни, що виникають в організмі, як реакція на опромінення. Вторинні ефекти проявляються у частих болях голови, швидкому стомлюванні, порушенні сну, підвищеній збудливості тощо. Оскільки лазерне випромінювання характеризується великою густиною енергії, то в опромінених тканинах можуть виникнути опіки різного ступеня. Найбільш небезпечне лазерне випромінювання для очей, оскільки кришталик фокусує та концентрує його на сітківці. Залежно від інтенсивності лазерне випромінювання може викликати тимчасову чи незворотну втрату зору внаслідок сильного опіку сітківки. При великій інтенсивності випромінювання можливе ураження не лише очей, але й шкіри, оболонок мозку, внутрішніх органів.

Клас лазера залежно від небезпеки вихідного випромінювання

Клас лазера	Небезпека вихідного випромінювання лазера
І ІІ ІІІ ІV	Немає небезпеки для очей та шкіри Існує небезпека при опроміненні очей прямим або дзеркально відбитим випромінюванням Існує небезпека при опроміненні очей прямим, дзеркально відбитим, а також дифузно відбитим випромінюванням на відстані 10 см від дифузно відбиваючої поверхні та (або) при опроміненні шкіри прямим і дзеркально відбитим випромінюванням Існує небезпека при опроміненні шкіри дифузно відбитим випромінюванням на відстані 10 см від дифузно відбиваючої поверхні

При експлуатації лазера виникає небезпека, пов'язана не лише з дією лазерного вимірювання, а й з низкою супутніх несприятливих чинників, а саме: підвищеною запиленістю та загазованістю повітря робочої зони продуктами взаємодії лазерного випромінювання з матеріалом мішені та повітрям (утворюється озон, окиси азоту та ін.); ультрафіолетовим випромінюванням імпульсних ламп накачки або кварцових газорозрядних трубок у робочій зоні; світлом високої яскравості від імпульсних ламп накачування і зони взаємодії лазерного променя з матеріалом мішені; іонізуючими випромінюваннями, які використовуються для накачування; електромагнітними випромінюваннями радіочастотного діапазону, які виникають при роботі генераторів накачування газових лазерів; підвищеною напругою в електричних колах керування та живлення лазера.

З метою забезпечення безпечних умов праці персоналу санітарними правилами та нормами (СанПиН № 5804-91)регламентовані гранично допустимі рівні (ГДР) лазерного випромінювання на робочих місцях, які виражені в енергетичних експозиціях. Енергетична експозиція - це відношення енергії випромінювання, що падає на відповідну ділянку поверхні, до площі цієї ділянки. Енергетична експозиція нормується окремо для рогівки та сітківки ока, а також шкіри. В різних діапазонах довжин хвиль норми встановлюють ГДР лазерного випромінювання в залежності від тривалості імпульсу, частоти повторення імпульсів, тривалості дії, кутового розміру променя чи діаметру плями засвітки на сітківці, фонової освітленості обличчя працівника тощо. Одиницею вимірювання є Дж/см².

В діапазоні 0,4...1,4 мкм нормується також діаметр плями засвічування на сітківці, діаметр кришталика у видимій області додатково нормується величина фонового засвічування (освітленості ока).

При дії на один і той же орган повинна виконуватись умова:

,

де ГДЗ гранично допустиме значення.

В залежності від класу лазерної установки використовуються ті чи інші засоби та заходи, які за організаційною ознакою підрозділяються на колективні та індивідуальні. До колективних засобів та заходів лазерної безпеки належать:

- вибір лазера для технологічної операції за мінімально необхідним рівнем випромінювання;

- розташування лазерів IV класу в ізольованих приміщеннях;

- використання дистанційного керування;

- огороджування зон можливого поширення лазерного випромінювання (прямого, розсіяного, відбитого);

- оброблення внутрішніх поверхонь приміщення, в якому встановлені лазерні установки матеріалами з високим коефіцієнтом поглинання;

- екранування променя лазера на всьому шляху його поширення, а також зони взаємодії променя і мішені;

- встановлення на лазерній установці блокувальних засобів та сигналізації початку та закінчення роботи лазера;

- проведення контролю рівнів лазерного опромінення.

До засобів індивідуального захисту від лазерного випромінювання належать захисні окуляри із світлофільтрами, маски, щитки, халати, рукавички. Їх вибір здійснюється з урахуванням інтенсивності та довжини хвилі лазерного випромінювання.

Для вимірювання енергетичних характеристик лазерного випромінювання використовують прилад типу ИЛД-2.

47. Способи і засоби захисту від електромагнітних випромінювань

радіочастотного діапазону

Характеристика електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Джерелами електромагнітних полів є, наприклад, індукційні котушки, конденсатори (в установках діелектричного нагрівання в імпульсних джерелах живлення).

Електромагнітні поля характеризуються наступними параметрами: частотою (f, Гц), напруженістю електричного (Е, ) і магнітного (Н, ) полів або щільністю потоку енергії ( ).

У залежності від частоти коливань (довжини хвилі) електромагнітні випромінювання підрозділяються на ряд діапазонів

Назва діапазону частот	Діапазон частот	Діапазон довжин хвиль	Назва діапазону довжин хвиль
Постійне поле	0
Низькі частоти НЧ	0,003-30000 Гц	10 - 10 км	Інфранизькі (0,003-0,3Гц), низькі (0,3-3Гц), промислові (3-300Гц), звукові (300Гц-30кгц)
Високі частоти ВЧ	30 кгц-30 МГц	10 км-10 м	Короткі, середні, довгі
Ультрависокі частоти УВЧ	30-300 МГц	10 - 1 м	УКВ
Надвисокі частоти СВЧ	300 МГц-300 ГГЦ	1 м - 1 мм	Деци-, санти- і міліметрові

Змінне електромагнітне поле - це сукупність магнітного й електричного полів, що поширюються в просторі у виді електромагнітних хвиль.

Область поширення або простір навколо джерела змінного електромагнітного поля умовно поділяється на три зони: ближню (зона індукції), проміжну (зона інтерференції) і дальню (зона випромінювання). Границі зон можна визначити через довжину хвилі випромінювання ( , м):

- швидкість поширення радіохвиль у вакуумі;

- частота коливань, Гц;

і - діелектрична і магнітна проникність середовища (для повітря , ).

Для джерела, що не володіє спрямованістю випромінювання (ізотропний випромінювач), радіус ближньої зони:

Радіус дальньої зони:

Оцінка електромагнітних полів у зазначених зонах робиться по-різному. Так, в ближній і проміжній зонах електромагнітна хвиля ще не сформована. Тому інтенсивність електромагнітних полів у цих зонах оцінюється роздільно напруженістю магнітної й електричний складових полів. У цій зоні знаходяться робочі місця по обслуговуванню джерел НЧ (промислової частоти), ВЧ і УВЧ - коливань. Амплітуда в ближній зоні зменшується пропорційно (), а амплітуда - обернено пропорційна ().

В дальній зоні, в якій практично знаходяться робочі місця по обслуговуванню СВЧ - апаратури, електромагнітна хвиля сформована. Тут електромагнітне поле оцінюється по енергії (потужності) хвилі в напрямку свого поширення. Ця енергія оцінюється щільністю потоку енергії ЩПЕ ( ):

.

Біологічна дія електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Ступінь впливу електромагнітних випромінювань на людину залежить від діапазону частот, інтенсивності впливу відповідного фактора, що характеризує дане поле, тривалості опромінення, розмірів поверхні, що опромінюється, і індивідуальних особливостей організму. Для поля промислової частоти основний несприятливий вплив робить електричне поле.

Вплив поля низької частоти викликає функціональні порушення центральної нервової і серцево-судинної систем людини, а також деякі зміни в складі крові, печінки, нирках, підшлунковій залозі, статевих органах.

Розрізняють термічний, морфологічний і функціональний вплив електромагнітних полів на людину.

Нагрівання тканин тіла під впливом змінного поля відбувається як за рахунок змінної поляризації діелектриків, так і за рахунок іонних струмів.

Нагрівання тканин є функцією частоти, інтенсивності і тривалості опромінення.

Підвищення частоти коливань приводить до збільшення частки поглиненої енергії і зменшенню глибини проникнення хвиль. Випромінювання з у значній мірі поглинається шкірою, а випромінювання поглинається лише на 30-40% і переважно проникає в глиб організму, впливаючи на внутрішні органи. Це найбільш шкідливе випромінювання.

Поглинання електромагнітної енергії найбільше інтенсивно в органах з великим змістом води (м'язи, легені, печінка, кров і т.д.). Однак найбільш небезпечне нагрівання для органів зі слабкою терморегуляцією (мозок, очі (особливо хрусталик), нирки, шлунок, кишечник, жовчний міхур й ін.). Електромагнітне випромінювання надвисокої частоти викликає катаракту.

Під впливом поля відбуваються і функціональні зміни в організмі в результаті переорієнтації клітин або ланцюгів молекул у напрямку поля, змін біохімічної активності білкових молекул і складу крові. Порушуються функції нервової і серцево-судинної системи, відбувається зміна обміну речовин. При цьому виникають відчуття стомлюваності, сонливості або порушення сну, з'являються головні болі, відчуття мерехтіння, неясного бачення і т.д.

Нормування електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Гігієнічне нормування електромагнітних випромінювань має різну специфіку для різних діапазонів довжин хвиль, відповідно до характеру розміщення робочих місць у тій чи іншій зоні опромінення і визначальними параметрами поля в цій зоні.

Максимально-допустима напруженість складових електромагнітного поля на робочих місцях без обмеження в часі.

Електрична складова	Магнітна складова
Частота поля, Гц	Максимально-допустима напруженість,	Частота поля, Гц	Максимально-допустима напруженість,
0	20000	0	30000
50	5000 (ДСТ 12.1.002-75)	103 3104	100
6104 3106	50	6104 1,5106	5
3106 3107	20	3107 5107	0,3
3107 5107	10	-	-
5107 3108	5	-	-

Для електростатичного поля нормується напруженість електричного поля, для магнітостатистичного - напруженість магнітного поля. Для електромагнітного поля НЧ і ВЧ (60 кГц - 300 МГц) нормуються напруженості і магнітної й електричної складовий поля.

У діапазоні частот 300 МГц - 300 ГГц (СВЧ) нормується щільність потоку енергії (ЩПЕ) електромагнітного полючи (ЩПЕпду), що визначається виходячи з припустимого енергетичного навантаження на організм з урахуванням часу впливу.

ЕНпду - нормативна величина енергетичного навантаження за робітник день (для промислових установок - );

Т - час перебування в зоні опромінення за робочу зміну, ч.

Способи і засоби захисту від електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Способи і засоби колективного захисту:

- організаційно-технічні;

- інженерно-технологічні

Організаційно-технічні

Захист відстанню. Захист відстанню вирішує дві задачі:

- розміщення пульта керування устаткуванням на безпечній відстані;

- розміщення устаткування на безпечній відстані щодо інших робочих місць.

Безпечна відстань визначається за формулами:

;

.

Для електричного поля промислової частоти ГОСТ12.1.002-75 регламентує час опромінення в залежності від напруженості електричного полючи (Е):

Напруженість електричного полючи (Е),	Час, хв
Не більш 5	Не обмежено
5 - 10	До 180
10 - 15	До 90
15 - 20	До 10
20 - 25	До 5

.

Інженерно-технологічні

Вибір оптимального струму зварювання й оптимальних розмірів електродів, для їх безпечного використання:

,

,

де - сумарна довжина електродів.

Для джерел випромінювання промислової частоти допускається застосування екранів відкритого типу:

- пластин-перегородок, щитів;

- циліндричних, без підлоги і стелі.

Для СВЧ джерел випромінювання застосовуються екрани закритого типу у виді замкнутих камер, шаф і кожухів.

Вимоги до приміщень.

Приміщення, в яких використовуються установки, що випромінюють електромагнітну енергію радіочастотного діапазону, повинні відповідати наступним вимогам:

- вони повинні бути ізольовані від інших приміщень і мати безпосередні виходи в коридор або назовні. Найкраще в цьому випадку підходять кутові приміщення першого й останнього поверхів. Товщину стін і перекриттів таких приміщень потрібно розраховувати виходячи із сили електромагнітних випромінювань. Кращі перекриття зі шлакобетону, його похідних і цегли. Не рекомендується використовувати перекриття з залізобетону. Опромінення електромагнітною енергією відбувається не тільки безпосередньо джерелом, але і відбитим випромінюванням. Тому стіни приміщень повинні максимально поглинати електромагнітну енергію (цією властивістю володіють крейдові покриття).

- металеві предмети не повинні займати більш ніж 20-30% об'єму приміщення, тому що вони є вторинними випромінювачами.

- на кожну діючу установку повинне приходиться не менш 25 м² площі приміщення при її потужності до 30 кВт, і не менш 40 м³ при потужності установки більш 30 кВт.

Для зварників установками, що генерують електромагнітне випромінювання, у першу чергу є машини для контактного зварювання.

Засоби індивідуального захисту від електромагнітного випромінювання.

ЗІЗ включає в себе:

- спецодяг, виконаний зі спеціальної радіотехнічної тканини, у структуру якої вплетені тонкі металеві нитки, що утворять прямокутні осередки розміром 0,5 х 0,5 мм;

- спеціальні захисні окуляри з дротом, кратні частоті електромагнітного випромінювання, або скляні окуляри з напиляними на поверхню скла поглинаючими покриттями (диоксидом олова, що додає стеклам жовто-коричневий відтінок, ефективність екранування - 35-40 дБ).

ІІІ. Основи безпеки праці.

Виробнича безпека - безпека від нещасних випадків та аварій на виробничих об`єктах і від їх наслідків забезпечується комплексом організаційних та технічних заходів та засобів, спрямованих на запобігання або зменшення дії на працюючих неюїбезпечних виробничих факторів.

Основними напрямками виробничої безпеки є:

· Безпека технологічного обладнання;

· Безпека технологічного процесу;

· Безпека вантажно-розвантажувальних робіт;

· Безпека при експлуатації судин та систем під тиском;

· Безпека при експлуатації обладнання з високими чи низькими температурами;

· Електробезпека;

· Інше.

48. Безпечність технологічного обладнання

Основними вимогами безпеки, що ставляться до конструкції машин та механізмів є безпека для здоров'я та життя людей, надійність та зручність експлуатації.

Безпека виробничого обладнання забезпечується:

· Вибором безпечних принципів дій, конструктивних схем, елементів конструкції;

· Використання засобів механізації, автоматизації та дистанційного керування;

· Застосування в конструкції засобів захисту;

· Дотримання ергономічних вимог;

· Включенням вимог безпеки в технічну документацію з монтажу, експлуатації, ремонту та транспортування і зберігання обладнання;

· Застосування в конструкції відповідних матеріалів.

Дотримання цих вимог в повному обсязі можлива лише на стадії проектування. Тому в усіх випадках проектної документації передбачаються вимоги безпеки. Вони містяться в спеціальному розділі технічного завдання, технічних умов та стандартів на обладнання, що випускається.

49. Безпечність технологічного процесу

Вимоги до виробничих процесів передбачають:

· Усунення безпосереднього контакту працівників з вихідними матеріалами, заготовками, напівфабрикатами, готовою продукцією та відходами виробництва, які справляють небезпечну дію;

· Замін технологічних процесів та операцій, пов'язаних з виникненням небезпечних та шкідливих виробничих факторів, процесами та операціями, при виконанні яких ці фактори відсутні або мають меншу інтенсивність;

· Комплексну механізацію та автоматизацію виробництва;

· Застосування дистанційного керування технологічними процесами та операціями за наявності небезпечних і шкідливих виробничих факторів;

· Герметизацією обладнання;

· Застосування засобів колективного захисту працівників;

· Раціональну організацію праці та відпочинку з метою профілактики, а також зниження важкості праці;

· Запровадження системи керування технологічними процесами, які забезпечують захист працівників та аварійне вимкнення виробничого обладнання;

· Забезпечення пожежо- та вибухобезпеки.

50. Вимоги безпеки щодо організації робочих місць

Конструкція робочого місця, його розміри та взаємне розташування його елементів повинні відповідати антропометричним, фізіологічним та психофізіологічним характеристикам людини а також характеру роботи. Об лаштоване згідно з вимогами стандартів робоче місце забезпечує зручне положення людини. Це досягається регулюванням положенням крісла, висоти та нахилу підставки для ніг за умови її використання, або висоти та розмірів робочої поверхні.

Організація робочих місць повинна забезпечувати стійке положення та вільність рухів працівника, безпеку виконання трудових операцій, виключати або допускати лише в деяких випадках роботу в незручних позиціях, які зумовлюють підвищену стомленість.

Загальні принципи організації робочого місця:

· На робочому місці не повинно бути нічого зайвого; всі необхідні для роботи предмети повинні знаходитись поряд з працівником, але не заважати йому;

· Ті предмети, якими користуються частіше розташовують ближче, ніж ті предмети, якими користуються рідше;

· Предмети, які беруть лівою рукою повинні знаходитись з ліва, а ті предмети, які беруть правою рукою - з права;

· Якщо використовують обидві руки, то місце розташування пристосувань вибирається з врахуванням зручності захоплення його двома руками;

· Небезпечніше, з точки зору можливості травмування працівника, обладнання повинне розташовуватись вище, ніж менш небезпечне. Однак слід враховувати, що важкі предмети під час роботи зручніше та легше опускати, ніж підіймати;

· Робоче місце не повинне захаращуватись заготовками і готовими деталями;

· Організація робочого місця повинна забезпечувати необхідну оглядовість.

Засоби відображення інформації повинні бути розташовані в зонах інформаційного поля робочого місця з врахуванням частоти та значущості інформації, типу засобів відображення інформації, точності і швидкості спостереження та зчитування.

Електробезпека

51. Дія електричного струму на людину. Основні фактори, що визначають ступінь враження людини електричним струмом

В разі проходження електричного струму через організм людини

відбувається потрійна дія:

1) термічна;

2) електролітична;

3) біологічна.

Термічна (теплова дія) - виділення певної кількості теплової енергії.

Електролітична - розчеплення молекул на катіони i аніони, та спрямований рух цих іонів під дією електричного поля.

Біологічна - дія на живі тканини (нервові клітини).

В результаті сукупної дії спостерігається враження організму, яке можна поділити на два види.

1) електротравми (або травми місцевої дії),

2) електричний удар (або травма загальної дії).

Місцева електротравма - це видиме враження окремих органів або ділянок тіла.

Існує п'ять різновидів електротравм:

1) опік,

2) металізація шкіри - осідання частин розплавленого металу або металу, що випарувався в результаті електричної дуги на відкриті ділянки тіла людини.

3) електричні знаки - зміна структури та кольору шкіри в місті дотику до електроду.

4) механічні ушкодження, що викликані падінням людини з висоти або сильними судомами.

5) електрофтальмія - осліплення світлом електричної дуги.

Електричний удар - це реакція центральної нервової системи. Ця реакція проявляється від пощипування до смерті.

Електричний удар поділяють на 4 ступені.

1) судорожне скорочення м язів,

2) судорожне скорочення м'язів із зупинкою дихання або з запамороченням,

3) фібриляція серця - розупорядочені коливання окремих волокон м'язів серця

4) стан клінічної смерті.

Основні фактори, що впливають на ступінь враження людини електричним струмом.

Наслідки дії струму залежать від 5 основних факторів:

1) сила струму I, мА

2) час дії, с.

3) род струму (постійний або змінний) та частота змінного струму,

4) шлях протікання струму в організмі,

5) індивідуальні властивості людини та її психофізіологічний стан.

1) Людина відчуває струм: 0,5-1,5 мА - змінного струму, 5-7 мА -постійного (пороговий відчутний струм).

10.... 15 мА змінного, 25....30 мА - постійного - викликають сильні судми, які приводять до того, що людина не може відірватися від електромережі (пороговий невідпускаючий струм).

20...50 мА змінного, 80...100 мА - постійного приводять до зупинки дихання.

>50 мА змінного, >100 мА постійного - викликають фібриляцію серця.

2) ГОСТ 12.1.038-82 визначає допустимі значення напруги та

струму:

при часі дії t ‹ 0,08 сек. - допустиме значення 650 мА

при часі дії t = 1 сек. - допустиме значення 50 мА

при часі дії більш ніж 1 сек. - допустиме значення 6 мА (в разі

аварійної ситуації), а при нормальний роботі обладнання, допустиме

значення - 0,3 мА змінного та 1.0мА постійного (не більше 10 хв.

протягом зміни)

3) Постійний струм менш небезпечний ніж змінний.

Струм 50-100 Гц - найбільш небезпечний

4) Найбільш небезпечний шлях - коли струм протікає через мозок, або серце людини.

Найменш небезпечний шлях - нога-нога

Такі фактори як напруга, стан оточуючого середовища також впливають на ступінь враження.

52. Аналіз небезпеки електричних мереж

Аналіз ставить за мету визначити величини струму, що буде протікати через тіло людини, при її включенні велектричну мережу.

Електричні мережі поділяють на мережі з ізольованою нейтралю і мережі з глухо заземленою нейтралю.

Небезпека замикання на землю в електроустановках

Замиканням на землю називається випадкове електричне з'єднання частин електроустановки, які знаходяться під напругою, із землею. Таке замикання може відбутись при пошкодженій ізоляції та переході фазної напруги мережі на заземлені корпуси електроустановок, при падінні на землю проводу під напругою та в інших випадках. Струм від заземлених корпусів, що опинились під напругою переходить у землю через електрод, яки здійснює контакт з грунтом. Спеціальний металевий електрод, який використовують прийнято називати заземлювачем. Струм, розтікаючись у грунті створює на його поверхні потенціали. Оскільки заземлювач може мати різні розміри та форму, то закон розподілу потенціалів визначається складною залежністю. Окрім того, електричні властивості грунту неоднорідні, особливо грунту з різними прошарками. Для того, щоб спростити картину розтікання електричного поля приймаємо, що струм стікає вземлю через одинарний заземлювач напівсферичної форми, який знаходиться в однорідному ізотропному грунті з питомим опором с, котрий значно перевищує питомий опір матеріалу заземлювача. Густина струму д в точці А на поверхні грунту, що знаходиться на відстані х від заземлювача визначається як відношення струму замикання на землю І₃ до площі поверхні півкулі радіусом х:

.

Для визначення потенціалу точки А виділемо елементарний шар товщиною dx. Падіння напруги в цьому шарі становить dU=Edx. Потенціал точки А дорівнює сумарному падінню напруги від точки А до землі, тобто нескінченно віддаленої точки з нульовим потенціалом:

.

Напруженість електричного поля в точці А визначається із закону Ома, який виразимо наступною формулою:

Е=д·с.

Підставивши це значення, одержимо:

З формули видно, що потенціали точок грунту в зоні розтікання змінюються за гіперболічним законом.

Зоною розтікання струму називається зона землі, за межами якої електричні потенціали, обумовлені струмом замикання на землю можна умовно прийняти за нуль. Як правило, така зона обмежується об'ємом півсфери радіусом приблизно 20м.

Людина, що стоїть на землі чи на струмопровідній підлозі в зоні розтікання струму і доторкається при цьому до заземлених струмопровідних частин, опиняється під напругою доторкання. Якщо ж людина стоїть чи проходить через зону розтікання то вона може опинитися під напругою кроку, коли її ноги знаходяться в точках з різними потенціалами. В обох випадках можливе ураження людини електричним струмом. Розглянемо детальніше ці випадки.

Напруга доторкання. Для людини, що стоїть на землі і доторкається до заземленого корпуса, що опинився під напругою, визначити напругу доторкання U_дот можна як різницю потенціалів між руками ц_р та ногами ц_н.

Оскільки людина доторкається до заземленого корпуса, то потенціал руки і є потенціалом цого корпуса або напругою замикання:

Ноги людини знаходяться в точці А і потенціал ніг дорівнює :

.

Напруга доторкання в межах зони розтікання струму є часткою напруги замикання і зменшується в міру наближення до заземлювача. В загальному випадку для заземлювачів будь-якої конфігурації:

де б - коефіцієнт напруги доторкання, який залежить від форми заземлювача і відстані від нього (приймається за таблицею).

Напруга кроку. Людина, яка опиняється в зоні розтікання струму, знаходиться під напругою, якщо її ноги стоять на точках грунту з різними потенціалами. Напругою кроку (кроковою напругою) називається напруга між двома точками електричного кола, що знаходяться одна від одної на відстані кроку (0,8 м) і на яких одночасно стоїть людина. Напруга кроку U_к визначається як різниця потенціалів між точками 1 та 2, на яких стоять ноги людини:

.

Оскільки точка 1 знаходиться на відстані х від заземлювача, то її потенціал при напівсферичному заземлювачі дорівнює:

.

Точка 2 знаходиться на відстані х+б, де б - відстань кроку людини. В такому випадку її потенціал становить:

.

Тоді:

.

Напруга кроку знижується в міру віддалення від точки замикання на землю та при меншій довжині кроку людини.



53. Основні причини враження електричним струмом. Класифікація приміщень в залежності від небезпеки враження електричним струмом

До основних причин враження електричним струмом відносяться:

1. Дотик до відкритих струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

2. Дотик до металевих (струмопровідних) не струмоведучих частин, які опинилися під напругою в результаті порушення ізоляції, пробою тощо.

3. Враження через електричну дугу.

4. Враження напругою кроку.

5. Враження наведеним потенціалом або від помилкового ввімкнення.

Для того, щоб зменшити небезпеку враження електричним струмом, необхідно застосовувати певні заходи. Вибір цих заходів залежить від багатьох причин, але однією з головних серед них є стан навколишнього середовища.

Всі приміщення, де знаходиться електрообладнання, за ступенем небезпеки поділяються на 3 класи:

1) Без підвищеної небезпеки

2) З підвищеною небезпекою

3) Особливо небезпечні

До приміщень “Без підвищеної небезпеки” відносять приміщення, в яких відсутні ознаки підвищеної та особливої небезпеки. До приміщень “З підвищеною небезпекою” відносять приміщення, у яких є хоча б одна ознака підвищеної небезпеки.

Ознаки підвищеної небезпеки

1. Підвищена температура (тривало більше 30°С або короткочасно більше 35°С).

2. Підвищена вологість (більше 75%).

3. Наявність струмопровідної підлоги (метали, бетон).

4. Струмопровідний пил (металевий, вугільний).

5. Можливість одночасного дотику до корпусів електрообладнання і будь-яких заземлених елементів.

До категорії “Особливо небезпечні” приміщення відносять приміщення

- з двома та більше ознаками підвищеної небезпеки;

- особливо сирі (тривала вологість близько 100%);

- з хімічно агресивним або біологічним середовищем, що руйнує ізоляцію.

54.Забезпечення електробезпеки

Безпечна експлуатація електроустановок забезпечується:

– конструкцією електроустановок;

– технічними засобами;

– організаційними та технічними засобами.

Конструкція електроустановок.

За способами захисту людини від ураженням електричним струмом встановлено п'ять класів електротехнічних виробів: 0, 01, І, ІІ, ІІІ.

Клас 0 - робоча ізоляція.

Клас 01 - робоча ізоляція, елемент для заземлення.

Клас І - робоча ізоляція, елемент для заземлення, заземляюча жила.

Клас ІІ - подвійна чи посилена ізоляція.

Клас ІІІ - напруга не вище 42 В.

Технічні засоби

1. Ізоляція струмопровідних частин (робоча, додаткова, подвійна, посилена);

2. Забезпечення недосяжності неізольованих струмопровідних частин (захисні огорожі, блокувальні пристрої, розташування на недосяжній висоті);

3. Попереджувальна сигналізація;

4. Мала напруга - до 42 В;

5. Вирівнювання потенціалів (зниження напруг доторкання та кроку);

6. Електричний поділ мереж, застосування подільчих трансформаторів безпеки.

Технічні засоби захисту

1. Захистне заземлення - навмисне електричне з'єднаня із землею металевих нормально не струмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою.

Область застосування - у мережах до 1000 В з ізольованою нейтраллю та в мережах напругою вище 1000 В.

Безпека досягається за рахунок:

– зниження потенціалу на корпусі;

– вирівнювання потенціалів.

Розрізняють заземлення:

– виносне (U₃=I₃·R₃);

– контурне (U₃=I₃·R₃·б).

Нормування:

– опір захисного заземлення (R₃?4 Ом при U‹1000 В і N›100 кВт);

– напруга дотику.

Занулення - це навмисне електричне зєднання з нульовим захистним провідником металевих нормально не струмопровідних частин, які можуть опинитись під напругою.

Занулення застосовується в чотирьохпровідних провідних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю.

Нульовий захистний провідник - це провідник, який з'єднує частини, що підлягають зануленню, з глухозаземленою нейтральною точкою обмотки джерела струму або її еквівалентом.

При зануленні увипадку замикання мережі на корпус електроустановки виникає однофазне коротке замикання, тобто замикання між фазами та нульовими провідниками. В наслідок цього електроустановка автоматично вимикається апаратом захисту від струмів короткого замикання (перегорають плавкі запобіжники чи спрацьовують автоматичні вимикачі).

Для того, щоб відбулося швидке та надійне вимкнення, необхідно, щоб струм короткого замикання І_к.з. перевищував струм захисного апарата І_ап:

,

де k - коефіцієнт кратності струму короткого замикання відносно струму захисного апарата.

Захистне вимкнення - це швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне вимкнення електроустановки (не більше ніж за 0,2 с) при винекнинні в ній небезпеки уражуння струмом.

Захисне вимкнення застосовується, як основний або додатковий засіб, якщо безпека не може бути забезпечена шляхом влаштування заземлення, або іншими способами захисту.

Електрозахисні засоби та запобіжні пристосування

Електрозахисними засобами називаються вироби, що переносяться та перевозяться і слугують для захисту людей, які працюють з електроустановками, від ураження електричним струмом, від дії електричної дуги та електромагнітного поля .

Залежно від призначення електрозахисні засоби підрозділяються на ізолювальні, огорожувальні та запобіжні.

Ізольовані електрозахисні засоби призначені для ізоляції людини від частин електроустановок, що знаходяться під напругою та від землі, якщо людина одночасно доторкається до землі чи заземлених частин електроустановок та струмопровідних частин чи металевих конструктивних елементів (корпусів), які опинилися під напругою.

Розрізняють основні та додаткові ізольовані електрозахисні засоби. До основних належать такі електрозахистні засоби, ізоляція яких протягом тривалого часу витримує робочу напругу електроустановки, і тому ними дозволяється доторкатись до струмопровідних частин, що знаходяться під напругою: при роботах у електроустановках з напругою до 1000 В - діелектричні рукавички, ізольовані штанги, інструменти з ізольованими ручками, струмовимірювальні кліщі, а при роботі в електроустановках напругою понад 1000 В - ізольовані штанги, струмовимірювальні та ізольовані кліщі, покажчики напруги.

Додаткові ізольовані захисні засоби мають недостатні ізольовані властивості, тому призначені лише для підсилення захисної дії основних засобів, разом з якими вони і застосовуються. До них належать: при роботах в електроустановках з напругою до 1000 В - діелектричні калоші, килимки, ізольовані підставки; при роботах у електроустановках з напругою понад 1000 В - діелектричні рукавички, боти, килимки, ізольовані підставки.

Огорожу вальні електрозахистні засоби призначені для тимчасового огороджування струмопровідних частин (щити, бар'єри, переносні огорожі), а також для заземлення вимкнутих струмопровідних частин з метою запобігання ураження струмом при випадковій появі напруги (тимчасове заземлення).

Запобіжні електрозахистні засоби та пристосування призначенні для захисту персоналу від випадкового падіння з висоти (запобіжні пояси); для забезпечення безпечного піднімання на висоту (драбини, „кігті”), для захисту від світлової, теплової,механічної дії електричної дуги (захистні окуляри, щитки, спецодяг, рукавички тощо).