Улучшение условий труда машинистов и помощников машинистов путевой машины ВПО-3000

Сочетанное действие - одновременное воздействие нескольких химических и физических факторов. Воздействие токсических веществ на человека в условиях производства не может быть изолированным от влияния других неблагоприятных факторов, таких как высокая и низкая температура, повышенная или пониженная влажность, шум, вибрация, излучения.

При сочетании воздействия ядов с другими факторами эффект может оказаться более значительным, чем при изолированном воздействии того или иного фактора. [16]

Рассматривая сочетанное действие неблагоприятных факторов физической и химической природы, следует отметить, что на высоких уровнях воздействия наблюдаются потенцирование, антагонизм и независимый эффект. На низких уровнях, близких к допустимым, как правило, наблюдаются аддитивные зависимости.

Cинергизм (потенцированное действие) - усиление эффекта, один фактор усиливает действие другого, т.е. действие больше, чем суммация.

Антагонизм - эффект комбинированного действия менее ожидаемого при простой суммации, одно вещество ослабляет действие другого.

Независимый эффект - комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества.

Аддитивное действие (суммация) - действие веществ в комбинации суммируется. Суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов.

На производстве, как правило, не бывает постоянных концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в течение всего рабочего дня. Концентрации либо постепенно увеличиваются, снижаясь за обеденный перерыв и вновь увеличиваясь к концу рабочего дня, либо оказываются колеблющимися в зависимости от хода технологических процессов. Из физиологии известно, что максимальный эффект наблюдается в начале и в конце воздействия раздражителя. В таких случаях говорят об интермиттирующем воздействии.

Интермиттирующее воздействие - перемежающееся или прерывистое, обозначает действие концентраций вредного вещества, колеблющихся во времени. Переход от одного состояния к другому требует приспособления, а потому частые и резкие колебания раздражителя ведут к более сильному воздействию его на организм. Главную роль при интермиттирующем действии ядов играет сам факт колебаний концентраций в крови, а не накопление веществ. В конечном итоге колебания интенсивности химического фактора как на высоком, так и на низком уровне воздействия ведут к нарушению процессов адаптации. Неблагоприятное действие интермиттирующего режима отмечено при вдыхании оксида углерода.

Оценивая сочетанное влияние неблагоприятных факторов на организм, следует иметь в виду, что ранние изменения в организме неспецифичны для действия какого-либо из них и отражают лишь срыв приспособительных реакций. При продолжающемся воздействии сверхдозовых уровней растет частота профессионально обусловленных общих заболеваний или формируются различные формы профессиональных заболеваний. Также не следует забывать, что сочетание нескольких, пусть слабых, но однонаправленно действующих факторов (вызывающих нарушение одних и тех же систем органов) может привести к достоверным сдвигам показателей здоровья и делает риск заболевания более высоким.

В специальной литературе связь между состоянием организма и воздействием окружающей среды на организм изучена недостаточно.

Окружающая среда, воздействующая на экипаж ВПО-3000 равно как и климатические условия, при которых выполняются путевые работы, постоянно изменяется. Особенно изменчивость характерна для погодных условий, которые могут быть различными в течение рабочего дня. Кроме этого в связи с большой географией работ немаловажное значение имеет тип местности, на которой производятся работы. Спектр сочетаний этих факторов огромен, при этом обнаруживается, что необязательно повышение вредного воздействия одного фактора приводит к повышению другого фактора. Так, например, при работе на открытой местности при пониженной температуре и большой скорости ветра увеличивается вероятность возникновения переохлаждения и простудных заболеваний, но при этом порывы ветра способствуют быстрой смене воздушных масс. Увлекая за собой выбросы оксида углерода с выхлопными массами от работающих двигателей, они уменьшают вероятность отравления.

Трудовая деятельность экипажа ВПО-3000 протекает в метеорологических условиях, которые определяются сочетанием температуры воздуха, скорости его движения, относительной влажности, барометрическим давлением и тепловым излучением от нагретых поверхностей. Поэтому представляется возможным рассмотреть не только сочетанное действие вредных производственных факторов, но и их некоторые сочетания с погодными условиями.

Установлено, что токсичность ядов в определенном температурном диапазоне является наименьшей, усиливаясь как при повышении, так и понижении температуры воздуха. Главной причиной этого является изменение функционального состояния организма. Понижение температуры, в большинстве случаев, ведет к усилению токсического эффекта, так как при продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличивается. При пониженной температуре увеличивается токсичность оксида углерода, бензина, бензола, сероуглерода.

В связи с этим высказывались рекомендации о введении поправок к ПДК, учитывающих изменения температуры. [13]

При повышенной влажности воздуха также увеличивается опасность отравлений, в особенности раздражающими газами. Причина, по-видимому, в усилении процессов гидролиза, повышении задержания ядов на поверхности кожи и слизистых оболочек, изменении агрегатного состояния ядов. Растворение газов и образование мельчайших капелек кислот и щелочей способствуют возрастанию раздражающего действия.

Изменение атмосферного давления также влияет на токсический эффект. При повышенном давлении возрастание токсического действия происходит вследствие усиленного поступления яда, обусловленного ростом парциального давления газов и паров в альвеолярном воздухе и ускоренным переходом их в кровь, а также вследствие изменения многих физиологических функций, в первую очередь дыхания, кровообращения, состояния ЦНС и анализаторов. При пониженном давлении первая причина отсутствует, но усиливается влияние второй. Например, при давлении до 500-600 мм.рт.ст. токсическое действие оксида углерода возрастает в результате того, что влияние яда усиливает отрицательные последствия гипоксии и гиперкапнии.

Ультрафиолетовое излучение, оказывая влияние на взаимодействие газов в атмосферном воздухе, способствует образованию смога. При ультрафиолетовом облучении возможна сенсибилизация организма к действию некоторых ядов. Вместе с тем ультрафиолетовое облучение может понижать чувствительность организма к некоторым вредным веществам вследствие усиления окислительных процессов в организме и более быстрого обезвреживания яда. Известно об уменьшении токсического эффекта оксида углерода при ультрафиолетовом облучении. Причина - ускорение диссоциации карбоксигемоглобина и более быстрое выведение оксида углерода из организма. [13]

Движение воздуха способствует отдаче тепла из организма человека, если температура воздуха ниже температуры тела, выше - происходит перегрев. Легкое движение воздуха способствует улучшению самочувствия, сдувая обволакивающий человека насыщенный и перегретый слой воздуха, а большая скорость приводит к переохлаждению.

Производственный шум и вибрация усиливают токсический эффект. Это доказано для оксида углерода, стирола, нефтяных газов. [13]. Причиной этого является изменение функционального состояния ЦНС и сердечно-сосудистой системы. Изменения нервной и сердечно-сосудистой систем у лиц, работающих в условиях шума, являются неспецифической реакцией организма на воздействие многих раздражителей, в том числе шума. Частота и выраженность их в значительной мере зависят от наличия других сопутствующих факторов производственной среды. Например, при сочетании интенсивного шума с нервно-эмоциональным напряжением часто отмечается тенденция к сосудистой гипертензии. При сочетании шума с вибрацией нарушения периферического кровообращения более выражены, чем при воздействии только шума.

Доказано, что шум и напряженность труда биологически эквивалентны по своему воздействию на нервную систему. На примере изучения разных профессий установлена величина физиолого-гигиенического эквивалента шума и напряженности нервно-эмоционального труда, которая находится в пределах 7-13 дБ (шкала А) на одну категорию напряженности.

Вибрация, изменяя реактивность организма, повышает его чувствительность к другим факторам. Оксид углерода более токсичен в сочетании с вибрацией.

Физическая нагрузка активизирует дыхание и кровоснабжение, усиливает активность нервноэндокринной системы. Увеличение легочной вентиляции приводит к возрастанию общей дозы вредных веществ, проникающих в организм через дыхательные пути, увеличивается опасность отравления. Увеличение скорости кровотока способствует более быстрому распределению яда в организме. Повышение функциональной активности печени, желез внутренней секреции, нервной системы и увеличение кровоснабжения в интенсивно работающих органах может сделать их более "доступными" действию яда. Усиление токсичности при физических нагрузках отмечается при воздействии оксида углерода.

5. Мероприятия по охране труда

Мероприятия по охране труда - запланированная конкретная деятельность организации, направленная на выполнение целей в области охраны труда, определяемых требованиями законодательных и иных нормативных правовых актов, а также политикой организации в области охраны труда; является составной частью системы управления охраной труда (СУОТ), обеспечивает осуществление программ по охране труда. На предприятии необходимо вводить и поддерживать порядок непрерывного выявления опасных факторов, оценки риска и принятия мер для снижения уровня риска; разрабатывать профилактические и корректирующие мероприятия на основе результатов мониторинга условий труда. [7]

При составлении планов мероприятий по охране труда на предприятии используют Рекомендации по планированию мероприятий по охране труда [4], а также результаты аттестации рабочих мест по условиям труда, материалы проверок, предписания и заключения органов государственной экспертизы условий труда, материалы комиссии по охране труда, предложения профсоюзного комитета, предложения работников.

Различают организационные, санитарные, технические и индивидуальные мероприятия.

Организационные мероприятия по охране труда -- часть общей системы организации труда и производства; предусмотрены нормативными документами. К ним относятся: выполнение требований научной организации труда; аттестация и сертификация рабочих мест; инструктирование персонала по охране труда; профессиональный отбор и организация медицинских осмотров; социальное страхование; расстановка персонала в соответствии с квалификацией; разработка планов ликвидации последствий аварий; разработка и выполнение планов осмотра и ремонта оборудования; разработка графика уборки рабочих мест; составление перечня опасных работ; расследование, учет и анализ несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний; организация специального питания; пропаганда охраны труда; разработка системы мер поощрения и наказания. [4]

Санитарные мероприятия по охране труда разрабатываются в основном на стадии строительного проектирования, обеспечиваются и совершенствуются по мере необходимости в процессе текущей деятельности организации. К ним относятся: выполнение требований охраны труда и безопасности при планировании и содержании территории, основных и вспомогательных зданий, складов, отдельных цехов и помещений; обеспечение необходимых параметров микроклимата и чистоты воздуха в рабочей зоне; обеспечение качества освещения; обеспечение санитарно-бытовыми помещениями и санитарно-техническими устройствами; выполнение требований производственной эстетики и санитарной защиты окружающей среды.

К техническим мероприятиям по охране труда относится обеспечение выполнения требований безопасности к производственному оборудованию, его размещению, трубопроводам и коммуникациям, грузоподъемным и транспортным средствам, техническим средствам защиты персонала, методикам и приборам по контролю параметров среды и уровня опасных и вредных факторов.

Мероприятия по индивидуальной защите предусматривают: выбор эффективных средств индивидуальной защиты (СИЗ) работников; обеспечение правильного хранения и исправности СИЗ; обучение персонала правилам использования СИЗ.

5.1 Мероприятия по защите от воздействия оксида углерода

Очистка воздуха имеет большое санитарно-гигиеническое, экономическое и экологическое значение, так как использование неочищенного или недостаточно очищенного воздуха, как правило, приводит к ухудшению здоровья человека и к нарушению технологических процессов.

Существует два основных направления в борьбе с вредными выбросами (выхлопами) от передвижных источников: защита работников с использованием средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), непосредственное уменьшение выбросов (использование различных присадок в топливо, установка специального оборудования).

Средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) предназначены для защиты органов дыхания человека от опасных и вредных веществ, содержащихся в воздухе, а также при недостатке в нем кислорода.

К ним относятся: противогазы, респираторы, изолирующие дыхательные аппараты, простейшие средства защиты (ватно-марлевые повязки, противопылевые тканевые маски).

По принципу защитного действия средства защиты органов дыхания подразделяются на фильтрующие и изолирующие.

В фильтрующих СИЗОД воздух, необходимый для поддержания жизнедеятельности организма, очищается от вредных примесей при прохождении через СИЗОД. Фильтрующие СИЗОД применяют в условиях известного состава и концентрации вредных веществ. Они имеют систему очистки, принцип защитного действия которой основан на очистке вдыхаемого загрязненного воздуха путем сорбции, хемосорбции, каталитического окисления и/или фильтрации при прохождении его во время вдоха через фильтр. Они находят широкое применение как наиболее доступные, простые и надежные в эксплуатации.

СИЗОД изолирующего типа полностью изолируют человека от окружающей среды (автономные дыхательные аппараты, шланговые дыхательные аппараты). Их применяют в случаях недостаточного содержания кислорода, а также в условиях неизвестного состава вредных веществ и/или когда не обеспечивается защита фильтрующими СИЗОД (в тех случаях, когда требуется более высокая степень защиты).

При выборе средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) должны учитываться следующие основные критерии:

- принцип действия и назначение;

- конструктивные особенности;

- показатели защитных и эксплуатационных свойств;

- состав и количественное содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны;

- соответствие СИЗОД человеку и специфике выполняемых им производственных операций.

Использование присадок к дизельному топливу для регулирования процессов горения позволяет снизить расход топлива до 8 %, удалить все нагары в камере сгорания, на форсунках, и не допускать их образования на протяжении всего периода использования присадки, позволяет продлить срок службы двигателя, снизить до 26 % выбросы оксида углерода в атмосферу.

Недостатком использования данного метода может стать высокая стоимость присадок.

Существующие методы очистки выбирают в зависимости от физико-химических свойств загрязняющего вещества, его агрегатного состояния, концентрации в очищаемой среде и др.

В промышленности применяют также методы каталитического восстановления и гидрирования токсичных примесей в выхлопных газах. Каталитические методы получают все большее распространение благодаря глубокой очистке газов от токсичных примесей (до 99,9%) при сравнительно невысоких температурах и обычном давлении. Установки каталитической очистки просты в эксплуатации и малогабаритны. Недостаток многих процессов каталитической очистки - образование новых веществ (при катализе оксида углерода получается углекислый газ).

Термические методы обезвреживания газовых выбросов применимы при высокой концентрации горючих органических загрязнителей или оксида углерода. Простейший метод - факельное сжигание - возможен, когда концентрация горючих загрязнителей близка к нижнему пределу воспламенения. В этом случае примеси служат топливом, температура процесса 750-900°С и теплоту горения примесей можно утилизировать. Когда концентрация горючих примесей меньше нижнего предела воспламенения, то необходимо подводить некоторое количество теплоты извне. Чаще всего теплоту подводят добавкой горючего газа и его сжиганием в очищаемом газе. Горючие газы проходят систему утилизации теплоты и выбрасываются в атмосферу. Такие энерготехнологические схемы применяют при достаточно высоком содержании горючих примесей, иначе возрастает расход добавляемого горючего газа.

Каталитическое дожигание (термокатализ) используется для превращения токсичных компонентов, содержащихся в отходящих газах в нетоксичные или менее токсичные путем их контакта с катализатором. Действие катализаторов проявляется в промежуточном химическом взаимодействии катализатора с реагирующими веществами, в результате чего образуются промежуточные соединения. В качестве катализаторов используют благородные металлы или их соединения (платина, палладий) из-за чего резко возрастает стоимость оборудования. Катализаторы имеют вид шаров, колец или другую форму. Для каталитического дожигания необходима достаточная температура и скорость движения газов.

Каталитические нейтрализаторы применяются для обезвреживания оксида углерода, летучих углеводородов, растворителей, отработавших транспортных газов. Этот способ применим для загрязнителей всех агрегатных состояний.

Термической обработке с целью обезвреживания подвераются лишь вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода. В противном случае установки термообезвреживания переходят в разряд источников загрязнения атмосферы, и нередко - крайне опасных.

Термическое окисление используется в случае, когда сжигаемые газы имеют высокую температуру, но не содержат достаточно кислорода или когда концентрация горючих веществ незначительна и недостаточна для поддержания пламени. В первом случае процесс термического окисления проводят в камере с подачей свежего воздуха, а во втором - при подаче дополнительного природного газа.

Для полноценной очистки газовых выбросов целесообразны комбинированные методы, в которых применяется оптимальное для каждого конкретного случая сочетание грубой, средней и тонкой очистки газов и паров.

В настоящее время с бурным развитием промышленности большое внимание уделяется ее экологической обоснованности, а именно проблеме очистке и утилизации отходов. [14, 16] Поэтому в данной работе, в качестве мероприятия по защите работников от вредного воздействия оксида углерода, а также окружающей среды предлагается установка на путевую машину ВПО-3000 каталитического фильтра-нейтрализатора ОР-28129, разработанного Всероссийским Научно-Исследовательским Технологическим Институтом Ремонта и Эксплуатации Машинно-Тракторного Парка (ГОСНИТИ). [Прил. 4, 5]

Начиная с 90-х годов, как показывает анализ периодической и патентной литературы, для исследователей и разработчиков Европы, Америки и Японии актуальной является задача создания катализаторов без использования дорогостоящих благородных металлов или таких каталитических покрытий, в которых содержание металлов платиновой группы было бы наименьшим. Растущие цены на металлы платиновой группы и их высокая чувствительность к отравлению азотосодержащими, серосодержащими и свинцовосодержащими соединениями препятствует их широкому распространению. Это особенно актуально для России, где большую часть топлива производят из высокосернистой нефти.[20]

Замечено, что платиновые фильтры для очистки отходящих газов, установленные в выхлопном тракте, со временем подвергаются перфорированию и механическому разрушению. Это означает, что каталитически высокоактивный металл в мелкодисперсном виде оказывается в атмосфере, где может находиться во взвешенном состоянии в воздухе до нескольких дней, попадать в легкие человека, повышать концентрацию тяжелых металлов в почве. Попадание в организм человека частиц металлов (с размерами несколько нанометров) в сочетании с повышенной запыленностью (сажа с адсорбированными канцерогенами) и кислотными выбросами способно вызывать аллергические реакции и нарушать естественный ход ферментативных процессов.

Наиболее высокую активность проявляют композиции из двух или трех металлов платиновой группы. Чаще - это сочетания платины или палладия с родием, представляющим собой биологический яд. Это может привести к тяжелым экологическим осложнениям, связанным с загрязнением окружающей среды платиной.

Принцип нейтрализации токсичных компонентов отработавших газов каталитического фильтра-нейтрализатора ОР-28129 основан на беспламенном каталитическом дожигании (доокислении) горючих токсичных компонентов на поверхности каталитического блока.

Принцип работы нейтрализатора основан на способности каталитических металооксидных покрытий монолитных блоков промотировать окислительно-восстановительные процессы в режиме проточного реактора. При этом оксид углерода преобразуется в двуокись углерода, а углеводороды - в двуокись углерода и воду. [Прил. 6]

Конструктивно нейтрализатор предусматривает многоступенчатый процесс нейтрализации. На первой ступени происходит отделение наиболее крупных частиц сажи в циклонном сепараторе - каталитическом сажевом фильтре грубой очистки. На второй ступени менее крупные частицы подвергаются сжиганию на каталитическом трехступенчатом сажевом фильтре тонкой очистки. На третьей ступени монолитный катализаторный блок обеспечивает восстановление NO2 до азота. На четвертой ступени монолитные катализаторные блоки нейтрализуют СО и СnНm до углекислого газа и воды.

В качестве носителей каталитического покрытия используются монолитные каталитические блоки, изготовленные из термостойкой керамики и/или металлические (фехралевые) носители со сквозными отверстиями 200-400 ед/дюймІ.

Каталитические блоки устанавливаются во внутренний корпус нейтрализатора, что обеспечивает высокую надежность при эксплуатации техники в сложных условиях. На поверхность сотового блока нанесено высокоактивное каталитическое покрытие на основе оксидов металлов сложной структуры (перовскиты). Каталитическое покрытие не содержит драгметаллов, благодаря чему блоки сохраняют работоспособность при использовании топлива, произведенного из высокосернистой нефти, а так же при использовании этилированного бензина. При этом цена нейтрализатора значительно меньше.

Пропускная характеристика нейтрализатора не оказывает отрицательного влияния на работу и соответствует эксплуатационным характеристикам двигателя.

Блок циклонной сепарации нейтрализатора обеспечивает саморегенерацию фильтра от сажистых частиц без применения специальных присадок к топливу и дополнительных нагревателей.

Двойной корпус нейтрализатора из конструкционной стали с теплоизоляцией для сокращения тепловых потерь в окружающую среду и размещение каталитических блоков внутри потока отработавших газов обеспечивает оптимальный тепловой режим в реакторной зоне, снижает риск механических повреждений и уменьшает тепловое воздействие на другие элементы конструкции.

Процесс очистки наиболее эффективно протекает при температуре отработавших газов от 300°С и выше. Для увеличения эффективности работы нейтрализатора необходимо его монтировать как можно ближе к выпускному коллектору двигателя внутреннего сгорания с целью сохранения температуры потока. Эффективность очистки приведена в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Эффективность очистки фильтра-нейтрализатора ОР-28129

Эффективность очистки
Основные параметры	250 °С	450 °С
по оксиду углерода, не менее	50%	95%
по углеводородам, не менее	40%	85%
по оксидам азота, не менее	40%	80%
по содержанию твердых частиц	60%	80%

Размеры и геометрия нейтрализатора не нарушают конфигурацию системы выпуска отработавших газов двигателя. Установка нейтрализатора не требует конструкционной модификации выхлопной системы. Нейтрализатор полностью выполняет функции глушителя, обеспечивая снижение шума от работающего двигателя. Является надежным искрогасителем.

Блочно-модульный принцип устройства нейтрализатора позволяет конструктивно адаптировать его габариты к любым двигателям спецтехники и автотранспортных средств как отечественного, так и импортного производства.

Устройство нейтрализатора обеспечивает каталитическое дожигание сажи и нейтрализацию токсичных веществ, содержащихся в отходящих газах двигателя внутреннего сгорания, в течение всего срока эксплуатации. При прохождении потока отработавших газов с высоким содержанием токсичных веществ через нейтрализатор происходит суммарная эффективная очистка выхлопного газа от твердых частиц (сажи), СО, СnНm, NO2, SO2, с обеспечением норм ПДВ и ПДК.

Эффективность каталитических преобразователей со временем уменьшается и необходимо регулярно осуществлять повторные проверки выхлопных газов техники на содержание оксида углерода. Основные параметры каталитического фильтра-нейтрализатора ОР-28129 приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Основные параметры каталитического фильтра-нейтрализатора ОР-28129

Основные параметры	Показатели
Диапазон рабочих температур	200 - 900 °С
Предел термической стойкости каталитических блоков	1400 °С
Газодинамическое сопротивление, не более	2 кПа
Дымность, не более	43%
Частицы, не более	0,5 г/кВт·ч
Удельный выброс монооксида углерода, не более	2 г/кВт·ч
Удельный выброс углеводородов, не более	0,8 г/кВт·ч
Удельный выброс оксидов азота, не более	2 г/кВт·ч
Уровень снижения шума от работающего двигателя	40 дБ
Гарантийный срок эксплуатации	12 месяцев
Ресурс работы, не менее	5 лет

5.2 Мероприятия по снижению уровня шума

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 [9] при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допустимые.

Мероприятия по защите от шума должны обеспечиваться разработкой шумобезопасной техники; применением средств и методов коллективной защиты, в том числе строительно-акустических; применением средств индивидуальной защиты. В первую очередь следует использовать средства коллективной защиты. По отношению к источнику возбуждения шума коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Методы и средства коллективной защиты включают в себя изменение направленности излучения шума, рациональную планировку предприятий и производственных помещений, акустическую обработку помещений, применение звукоизоляции.

Акустическая обработка - это облицовка части внутренних поверхностей звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещении штучных поглотителей, представляющих собой свободно подвешиваемые объемные поглощающие тела различной формы.

Под звукопоглощением понимают свойство поверхностей уменьшать интенсивность отраженных ими волн за счет преобразования звуковой энергии в тепловую. Эффективность снижения шума звукопоглощением зависит в основном от акустических характеристик самого помещения и частотных характеристик материалов, применяемых для акустической обработки. Наиболее часто для акустической обработки применяют однородные пористые материалы, критерием выбора которых является соответствие максимума в частотной эффективности материала максимуму в спектре снижаемого шума в помещении. Акустически обработанные поверхности уменьшают интенсивность отраженных звуковых волн, что приводит к снижению шума в зоне отраженного звука; в зоне прямого звука эффект акустической обработки значительно ниже.

Звукопоглощающая облицовка размещается на потолке и в верхних частях стен (при высоте помещения не более 6 - 8 м) таким образом, чтобы акустически обработанная поверхность составляла не менее 60% от общей площади ограничивающих помещение поверхностей. В относительно низких (менее 6 м) и протяженных помещениях облицовки рекомендуется размещать на потолке. В узких и очень высоких помещениях целесообразно размещать облицовку на стенах, оставляя только их нижние части (2 м высоты) необлицованными. В помещениях высотой более 6 м следует предусматривать устройство звукопоглощающего подвесного потолка.

Звукоизоляция относится к строительно-акустическим методам борьбы с шумом и состоит в том, что звуковая волна, падающая на ограждение, приводит его в колебательное движение с частотой, равной частоте колебаний частиц воздуха. В результате ограждающая конструкция сама становится источником звука, но интенсивность этого звука в сотни раз меньше интенсивности звука, падающего на преграду.

Методами звукоизоляции можно изолировать источник шума от рабочего пространства или изолировать помещение от шума, проникающего извне. Звукоизоляция достигается созданием герметичной преграды на пути распространения воздушного шума в виде стен, кабин, кожухов, экранов.

Звукоизолирующие свойства ограждения, установленного на пути распространения звука, характеризуются величиной, называемой звукоизоляцией ограждения.

Эффективность снижение шума звукоизоляцией определяется звукоизолирующими свойствами материала преграды, площадью, толщиной и массой преграды, отсутствием отверстий и щелей, частотой изолируемого звука. Чем больше масса конструкции, тем лучше ее изолирующие свойства, и чем выше частота изолируемого звука, тем больше эффект звукоизоляции при той же массе конструкции.

Эффективным средством защиты работающих от шума оборудования является устройство звукоизолированных кабин и постов управления. Такие кабины представляют собой изолированные помещения, выполненные, как правило, из кирпича, бетона, шлакобетона или сборных металлических панелей.

Одним из наиболее простых и эффективных средств борьбы с шумом на путях передачи является устройство звукоизолирующих кожухов, которые могут закрывать отдельный шумный узел машины или весь агрегат в целом. Это позволяет значительно снизить шум в непосредственной близости к источнику. Кожухи могут быть съемными и разборными, иметь смотровые окна, открывающиеся двери, а также проемы для ввода коммуникаций. Стенки кожуха выполняются из листовых несгораемых или трудносгораемых материалов (стали, дюралюминия). Внутренняя поверхность кожуха обязательно должна облицовываться звукопоглощающими материалами для повышения его эффективности. Кожухи из листового металла с внутренней облицовкой звукопоглощающим материалом могут снижать шум на 20-30 дБ. Увеличение звукоизоляции кожуха достигается за счет нанесения на его поверхность вибродемпфирующей мастики, которая обеспечивает снижение уровней вибрации кожуха на резонансных частотах и быстрое затухание звуковых волн. Стенки кожуха не должны соприкасаться с изолируемой машиной.

В ряде случаев достаточное снижение шума оборудования достигается применением акустических экранов, отгораживающих наиболее шумные агрегаты или участки от соседних рабочих мест. Снижение шума экранными глушителями происходит за счет отражения части звуковой энергии назад к источнику. Если длина звуковой волны меньше размеров экрана, то за экраном образуется "звуковая тень".

Использование акустических экранов целесообразно, когда в расчетной точке уровень звукового давления прямого звука значительно выше, чем отраженного. Экраны изготавливают из стальных или алюминиевых листов толщиной 1,5-2 мм. Листы облицовывают звукопоглощающим материалом толщиной не менее 50 мм. В акустически необработанных помещениях снижение уровня шума экраном составляет обычно не более 2-3 дБ. Эффективность экрана повышается при облицовке звукопоглощающими материалами, прежде всего, потолка помещения. Максимальная эффективность экранов на открытом воздухе 25-30 дБА.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается. Принцип действия СИЗ - защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека - ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и нервной системы от действия чрезмерного раздражителя.

Эффективная защита работающих от неблагоприятного влияния шума требует осуществления комплекса организационных, технических и медицинских мер на этапах проектирования, строительства и эксплуатации производственных предприятий, машин и оборудования. В целях повышения эффективности борьбы с шумом введены обязательный гигиенический контроль объектов, генерирующих шум, регистрация физических факторов, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и отрицательно влияющих на здоровье людей.

Основой профилактики неблагоприятного влияния шума является их гигиеническое нормирование. Производственный шум нормируется с учетом физической тяжести и нервно-эмоциональной напряженности труда.

Профилактика шумового воздействия включает комплекс технических, организационных и медицинских мер. Эти меры направлены на уменьшение излучаемых шумов в самом источнике за счет изменения технологии и конструкции машин, новых материалов и прогрессивных технологических процессов; уменьшение шума на пути его распространения от источника до рабочего места (звукопоглощение и звукоизоляция); использование средств индивидуальной защиты от шума.

К мерам медицинской профилактики относятся предварительный медосмотр с учетом противопоказаний к приему на работу в условиях воздействия шума и периодические медосмотры. Противопоказаниями к приему на работу, сопровождающуюся шумом, являются стойкое понижение слуха любой этиологии, отосклероз и другие заболевания уха; выраженные нарушения функции вестибулярного аппарата любой; выраженные неврозы; органические заболевания центральной нервной системы.

Мероприятием по уменьшению шума в данном случае будет установка вышеописанного каталитического фильтра-нейтрализатора ОР-28129, который уменьшает шум на 40 дБ и выполняет, помимо функции очищения выхлопных газов, функцию глушителя, т.е. понижает уровень звука до приемлемых величин за счёт снижения скорости распространения звуковой волны. Узкая труба перед большим объёмом блока фильтра-нейтрализатора даёт газам возможность резко расшириться, происходит рассеивание энергии и нагревание газа.

5.3 Мероприятия по защите от влияния пониженных температур

Основным видом профилактики по защите от пониженных температур является использование специальной зимней одежды, обуви, утепленных рукавиц, введение регламентированных перерывов. Для защиты открытых участков кожи рук и лица используются защитные крема. В связи с необходимостью проведения работ на открытой территории в холодный период года большое значение имеет одежда, теплофизические параметры которой обеспечивают должную защиту от охлаждения всех участков поверхности тела человека в соответствии с конкретными условиями его трудовой деятельности.

Создание одежды для защиты от холода является сложной научной и практической задачей, так как одежда должна удовлетворять комплексу требований, часто не совместимых друг с другом. Так, например, в одежде должны сочетаться малая масса и высокие теплозащитные свойства; малая воздухопроницаемость и достаточная влагопроницаемость, необходимая для обеспечения влагообмена человека с окружающей средой. Одежда должна защищать человека от внешней влаги и не препятствовать удалению влаги с поверхности тела, она также должна защищать человека от охлаждения в состоянии покоя и не вызывать перегрева при выполнении интенсивной физической работы.

Разработка спецодежды нового поколения для защиты работающих от холода, ее оценка базируется на новых данных, полученных в результате научных исследований, выполненных в различных областях науки.

Создана методология, позволяющая управлять процессом изготовления одежды в соответствии с требованиями, обусловленными конкретными условиями ее эксплуатации (температура воздуха, скорость его движения, эргономический характер и метаболический уровень работы, продолжительность пребывания на холоде). На основе физиологических исследований теплообмена человека с окружающей средой, терморегуляторных реакций в ответ на воздействие холодового стресса разработаны критериальные показатели допустимой степени охлаждения человека, гарантирующие сохранение работоспособности и здоровья. Показана необходимость рассмотрения комплекта одежды для защиты от холода как единого целого, поскольку охлаждение любой области тела (или его участка) может быть причиной холодового дискомфорта или поражения при достаточном и даже избыточном утеплении остальной поверхности.

Данные, полученные в результате исследования теплообмена на различных участках тела человека (в частности, в области головы, стоп, кистей, туловища, бедер, голеней), позволяют рассчитывать необходимую теплоизоляцию отдельных предметов одежды (головные уборы, обувь, рукавицы и др.) и оценивать ее применительно к конкретным условиям жизнедеятельности.

В настоящее время недостаточно изученными остаются вопросы, связанные с исследованием процесса тепломассопереноса, влияния его на теплоизоляцию комплекта средств индивидуальной защиты, связь его с теплофизическими параметрами материалов и конструкцией изделий, физической активностью и др., что затрудняет прогнозирование теплового состояния человека в процессе выполнения физической работы, особенно сопровождающейся интенсивным потоотделением.

Профессиональные защитные крема разработаны специально для защиты и профилактики обморожения и прочих негативных последствий воздействия низких температур на кожу лица и рук работников, находящихся долгое время на открытом холодном воздухе. Они препятствуют возникновению красных пятен и шероховатости кожи, предотвращают испарение воды из эпидермиса. Кроме этого составляющие кремов улучшают микроциркуляцию крови, препятствуют возникновению отечности, чувства жжения и покалывания, трещин и стянутости кожи.

В зимний период вследствие отсутствия путевых работ экипаж машины ВПО-3000 занят на снегоборьбе, т.е. рабочий день полностью протекает на открытой территории.

Экипажу машины ВПО-3000 в зимний период в соответствии с нормами выдачи спецодежды бесплатно выдаются:

- костюм теплозащитный «Механик»;

- валенки;

- шапка-ушанка;

- рукавицы утепленные;

- крем защитный от обморожений.

В целях профилактики обморожений и переохлаждений рекомендуется пересмотреть регламентированные перерывы на обогрев в соответствии с введенными впервые в 2009 году СП 2.5.4.[11]

Для восстановления теплового баланса организма работающих предусмотреть следующие перерывы на обогрев:

- при скорости ветра до 5 м/с и температуре наружного воздуха от -150С до -350С и при скорости ветра более 5 м/с и температуре наружного воздуха от -50С до -140С выделять 10 минут на обогрев на каждый час рабочего времени;

- при скорости ветра более 5 м/с и температуре наружного воздуха от -150С до -350С выделять 15 минут на обогрев на каждый час рабочего времени.

Необходимое время на обогрев должно включаться во время, предусмотренное для отдыха. Если время на отдых меньше времени, необходимого на обогрев (при выполнении работ различной тяжести), то время на отдых должно включаться во время на обогрев. [11]

5.4 Мероприятия по профилактике заболеваний связанных с работой в условиях дефицита времени

Мероприятия по профилактике направлены на снижение возможности возникновения у работников переутомления, усталости и стресса.

Борьба с усталостью, в первую очередь, сводится к улучшению санитарно-гигиенических условий производственной среды (ликвидация загрязнения воздуха, шума, вибрации, нормализация микроклимата, рациональное освещение и т.п.). Особую роль в предотвращении усталости работников играют профессиональный отбор, организация рабочего места, правильное рабочее положение, ритм работы, рационализация трудового процесса, использование эмоциональных стимулов, внедрение рациональных режимов труда и отдыха.

С целью повышения адаптации к стрессу, профилактики состояний напряжения и перенапряжения работников необходимо использовать медико-биологические и организационно-технические мероприятия:

- гигиеническое нормирование производственных факторов с обоснованием степени риска;

- разработка рациональных режимов труда и отдыха;

- разработка и внедрение различных систем мониторинга функционального состояния;

- выявление ранних доклинических признаков заболеваний;

- проведение предварительных и периодических медицинских осмотров работников;

- совершенствование медицинского обслуживания и учета заболеваемости;

- эргономические мероприятия и разработка средств индивидуальной защиты;

- профессиональный отбор и профессиональная ориентация;

- использование различных тренажеров для моделирования профессиональной деятельности;

- обеспечение оптимального психологического микроклимата в коллективах;

- разработка и укрепление законодательных мер по охране труда.

С точки зрения медицины, для профилактики, предупреждения и реабилитации последствий психоэмоционального стресса рекомендуется применять упражнения, включающие психотерапию, физические, водно-воздушные процедуры, физиотерапевтические процедуры, массаж, адекватное питание, прием витаминов и минеральных веществ, релаксирующую музыку и упражнения, медитацию, аутогенную тренировку и другое. Эффективным средством профилактики стрессов при экстремальных условиях является профессиональная подготовка на тренажерах, имитирующих аварийные ситуации. [11]

Организация нерабочей активности персонала (выезды на природу, культпоходы) положительно влияет на предупреждение развития стрессов.

Специалисты нового направления в системе управления предприятием - тайм-менеджмент - в целях уменьшения дефицита рабочего времени рекомендуют, в первую очередь регулярно доносить текущие цели и задачи до работников, убеждаться в том, что работники их так же четко осознают и способны сформулировать. Кроме того, при отборе персонала помимо профессиональных и личностных качеств необходимо выявлять истинную мотивацию сотрудников и использовать этот фактор при принятии управленческих решений. В аспекте отдыха, переключения после работы, в выходные и во время отпуска необходимо "отпускать" рабочие проблемы, тренировать свое тело, занимать ум вещами, не имеющими прямого отношения к работе.

Отличительной особенностью мероприятий направленных на предупреждение возникновения усталости и стресса является то, что работнику нельзя приказать или заставить выполнять некоторые рекомендации, особенно те, которые выходят за рамки рабочего времени (упражнения, посещение спортзала, бассейна и т.д.). Многое зависит от самих работников. Важно чтобы он сам осознавал и понимал необходимость данной профилактики. Ведь никто не знает нас лучше, чем мы знаем сами себя, а значит, есть возможность раньше распознать в себе зарождающуюся болезнь.

В данном проекте ожидается, что уменьшение шума и загрязнения воздушной среды уменьшат риск возникновения у экипажа ВПО-3000 утомления и стресса. Этому будет способствовать введение в зимний период дополнительных регламентированных перерывов на отдых и обогрев. Помимо этого предлагается провести медработником предприятия беседу с экипажем машины ВПО-3000 с целью рассказа о мерах предупреждения и профилактике возникновения заболеваний, связанных с переутомлением и стрессом. В беседе рекомендовать работникам посещение спортзала, имеющегося на территории предприятия, бассейна. Также рекомендовать посещать, по возможности участвовать, в различных физкультурно-оздоровительных мероприятиях, проводимых подразделениями ОАО «РЖД» (лыжные состязания, соревнования по волейболу, мини-футболу, баскетболу и др). Рассказать об имеющихся возможностях отдыха и лечения в пансионатах ОАО «РЖД». Участие в общественной жизни предприятия (коллективные экскурсии, походы на театрализованные представления, празднование профессионального праздника) способствует улучшению взаимопонимания в коллективе, снятию напряженности.

6. Экономическая часть

При оценке экономической эффективности трудоохранных мероприятий исходят из того, что экономия средств обусловлена:

- снижением потерь, связанных с авариями, пожарами, утратой трудоспособности вследствие травматизма и заболеваний;

- прибылью, полученной в результате повышения производительности труда, вследствие улучшения санитарно-гигиенических и технологических условий;

- снижением потерь за счет уменьшения текучести кадров по причине улучшения условий труда;

- экономии сырья, материалов, энергии при эксплуатации оборудования для коллективной защиты работающих;

- снижение издержек, связанных с обеспечением льгот и компенсаций для работающих во вредных условиях труда.

Установка каталитического фильтра-нейтрализатора ОР-28129 позволит уменьшить шум и выбросы оксида углерода и привести их к нормам ПДУ и ПДК. В следствие этого уменьшения и соответствия нормам ПДУ и ПДК два вредных фактора переводятся из класса условий труда 3.1 в класс условий труда 2 (допустимые). При устранении вредных производственных факторов работодатель имеет право снизить или отменить льготное обеспечение и компенсации за вредные условия труда. В данном случае отменяется выдача молока и уменьшается процент доплаты к тарифной ставке за вредные условия труда.

В данной работе ожидаемый экономический эффект рассчитывается в соответствии с производственным календарем на примере 2010 года.

При 40-часовой рабочей неделе в 2010 году 249 рабочих дней и 1987 рабочих часов.

6.1 Расчет затрат на выдачу молока

Норма бесплатной выдачи молока составляет 0,5 литра за смену независимо от ее продолжительности. [6]

Э1 = a · p · q · s, где

a - норма выдачи молока, a = 0,5 л/смена;

p - количество рабочих смен (дней) в 2010 году, p = 249 дней/год;

q - количество работников, получающих молоко, q = 6 работников;

s - стоимость 0,5 литра молока, s = 12,5 руб.

Э1 = 0,5 · 249 · 6 · 12,5 = 9337,5 руб/год

6.2 Расчет затрат на доплаты к тарифной ставке

6.2.1 Определение процента доплат за два вредных фактора

Размер доплат (процент к тарифной ставке) определяется в соответствии с Типовым положением об оценке условий труда на рабочих местах и порядке применения отраслевых перечней работ, на которых могут устанавливаться доплаты рабочим за условия труда. [12]

Вредный фактор 3.1 оценивается на 1балл. Баллы, установленные по степени вредности, с учетом фактора времени определяются по формуле:

Бi = Бст · Тi,

где Бi -- балл, соответствующий i-фактору;

Бст -- балл, соответствующий вредности фактора;

Тi -- относительное время воздействия данного фактора в течение рабочей смены, определяемое в результате аттестации рабочих мест. Тi = 1 при действии вредных и опасных производственных факторов в течение полной смены; ТСО = 0,5 смены, Тшум = 1 смены.

БСО = 1 · 0,5 = 0,5 балла

Бшум = 1 · 1 = 1 балл

Совокупность воздействия вредных факторов на рабочем месте определяется суммарным количеством баллов:

Б = ? Бi = БСО + Бшум = 0,5 + 1 = 1,5 балла

По суммарному количеству баллов в соответствии с таблицей 5.1 устанавливают размер доплаты.

Таблица 6.1 - Определение размера доплаты

Количество баллов	Размер доплаты, %
до 2	4
2,1 -- 4,0	8
4,1-- 6,0	12
6,1 -- 8,0	16
8,1 -- 10,0	24

По приведенной шкале размер доплаты составляет 4 %. Следовательно, это и будет то число процентов, на которое работодатель имеет право снизить доплату к тарифу при устранении вредных факторов - оксида углерода и шума.

6.2.2 Определение размера 4 % доплаты

Эд = (n1 · s1 + n2 · s2) · p · 0,04,

где n1 - количество машинистов на машине ВПО-3000,

n1 = 2 машиниста;

n2 - количество помощников машиниста, n2 = 4 помощника машиниста;

s1 - тариф машиниста, s1 = 76,3 руб/час;

s2 - тариф помощника машиниста, s2 = 70,5 руб/час;

p - количество рабочих часов в 2010 году, р = 1987 час/год.

Эд = (2 · 76,3 + 4 · 70,5) · 1987 = 34542 руб.

С учетом выплачиваемой премии в размере 38% по результатам работы 4% доплаты составят:

Э2 = Эд · 0,38 + Эд = 34542 · 0,38 + 34542 = 47667,96 руб/год.

6.3 Расчет общих затрат

Общие затраты в данном случае будут складываться из затрат на выдачу молока и доплату за вредные условия труда, т.е.

Э = Э1 + Э1 = 9337,5 + 47667,96 = 57005,46 руб/год.

Затраты на каталитический фильтр-нейтрализатор ОР-28129 состоят из его покупки, т.е. 5000 рублей и доставки в размере 900 рублей. Общие затраты составят 5900 рублей.

Установку фильтра-нейтрализатора ОР-28129 произвести собственными силами предприятия в рабочее время механику и наладчику железнодорожно-строительного оборудования под руководством главного механика предприятия.

6.4 Экономическая эффективность мероприятий

Экономическая эффективность мероприятий -- отношение полезного результата (улучшения условий и охраны труда) к затратам на мероприятия по охране труда. Эффективными являются те затраты, которые в наибольшей мере способствуют достижению поставленной цели.

В данном случае экономический эффект составит:

57005,46 : 5900 = 9,66 руб/руб.

Кроме этого очевидно, что установка каталитического фильтра-нейтрализатора ОР-28129 позволит уменьшить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

Исходя из полученных данных настоящее мероприятие по установке каталитического фильтра-нейтрализатора ОР-28129 является эффективным с экономической и экологической точки зрения, так как имеет положительный экономический эффект и окупается в сроки, не превышающие нормативных значений; позволяет снизить вред, наносимый окружающей природной среде.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос об улучшении условий труда машинистов и помощников машинистов путевой машины ВПО-3000.

Дана краткая характеристика предприятия в целом и характеристика условий труда. На основании карт аттестации рабочих мест по условиям труда выявлены вредные производственные факторы, негативно влияющие на машинистов и помощников машинистов железнодорожно-строительной машины ВПО-3000. Рассмотрено влияние выявленных вредных производственных факторов на организм человека. Для уменьшения негативного воздействия вредных факторов производственной среды разработаны мероприятия и внесены предложения по улучшению условий труда на данных рабочих местах, что соответствует поставленной в дипломном проекте цели.

Условия труда машинистов и помощников машинистов железнодорожно-строительной машины ВПО-3000 являются вредными по таким показателям, как выбросы оксида углерода, превышение уровня шума, влияние охлаждающего климата и напряженность труда. Для создания безопасных и более благоприятных условий труда экипажа железнодорожно-строительной машины ВПО-3000 в дипломном проекте предложено использовать установку каталитического фильтра -нейтрализатора ОР-28129. В соответствии со своими техническими характеристиками предложенная установка производит очистку выхлопных газов от двигателя внутреннего сгорания и значительно уменьшает выбросы вредных веществ в окружающую природную среду. Выполняя функцию глушителя, каталитический фильтр-нейтрализатор ОР-28129 способствует уменьшению шумовой нагрузки на работников и окружающую природную среду, таким образом, устраняются сразу два вредных фактора, оказывающих негативное воздействие на работников.