Основные составляющие безопасности жизнедеятельности

Второй эргономический групповой показатель характеризует гигиенические условия жизнедеятельности и работоспособности человека при его взаимодействии с СЧТС. Он предполагает создание на рабочем месте нормальных метеорологических условий и ограничение воздействия вредных факторов внешней среды. Групповой показатель составляют единичные показатели освещенности, вентилируемости, температуры, влажности, давления, запыленности, радиации, шума, вибрации, гравитационной перегрузки и ускорений, силы электромагнитных излучений. Превышение допустимых пределов по этим показателям может угрожать жизни и здоровью человека-оператора, вызывать «трудные» психические состояния, снижающие его работоспособность. Известно, например, что оптимальная для работы человека температура окружающей среды равна 18°С; при повышении температуры до 25°C начинается физическое утомление и появляются признаки ухудшения психического состояния (раздражительность, напряженность и др.); при З0°С ухудшается умственная деятельность, замедляются реакции, возникают ошибки; температуру около 50°С оператор может переносить в течение одного часа.

В эргономике упорядочены основные термины, характеризующие внешнюю среду рабочего места человека-оператора. Под факторами внешней среды на рабочем месте понимаются физические, химические, биологические, информационные, социально-психологические и эстетические свойства СЧТС, воздействующие на человека-оператора. Эргономисты выделяют комфортную, относительно дискомфортную, экстремальную и сверхэкстремальную внешние рабочие среды на рабочем; месте оператора.

Комфортная среда обеспечивает оптимальную динамику работоспособности оператора, хорошее самочувствие и сохранение его здоровья.

Относительно дискомфортная среда, воздействуя в течение определенного интервала времени, обеспечивает заданную работоспособность и сохранение здоровья, но вызывает у человека-оператора неприятные субъективные ощущения и функциональные изменения, не выходящие за пределы нормы.

Экстремальная рабочая среда обусловливает снижение работоспособности человека и вызывает функциональные изменения, выходящие за пределы нормы, но не ведущие к патологическим нарушениям.

Сверхэкстремальная среда приводит к возникновению в организме человека патологических изменений и (или) к невозможности выполнения работы.

Третий и четвертый групповые показатели, физиологический и психофизиологический, характеризуют те эргономические требования, которые определяют соответствие СЧТС силовым, скоростным, энергетическим. зрительным, слуховым, осязательным, обонятельным возможностям и особенностям человека. На основании многочисленных экспериментальных данных сформулированы, например, эргономические требования ГОСТа 21829-88 «Кодирование зрительной информации», по которым минимальная допустимая яркость цветных знаков должна быть 10 кд/м2 рекомендуе мая--170 кд/м2, оптимальная угловая величина цветового знака - 35-45' и т д. Эргономические требования ГОСТа 21752-86 «Маховики управления и штурвалы» следуют из экспериментально установленных максимальных усилий руки при различных углах сгиба в локте. Например, вытянутой правой рукой оператор может тянуть на себя рукоять с силой до 22 кг, толкать от себя - до 20 кг, выжимать вверх - до 5,5 кг, тянуть вниз - до 7 кг и т.д. F3 процессе проектирования необходимо отчетливо представлять возрастные, половые, психологические и другие особенности операторов конкретной СЧТС. Так, с возрастом резко падает чувствительность к свету: потребность в освещенности у человека 30-летнего возраста в два раза, у 40-летнего в три, а у 50-летнего в шесть раз больше, чем у 10-летнего. Отсюда следует, что если 30-летнему оператору достаточно освещенности в 1000 лк для максимально точного восприягия деталей, то для создания аналогичных условий 50-летнему необходимо около 2000 лк.

Пятый групповой показатель, психологический, отражает соответствие машины возможностям и особенностям восприятия, памяти, мышления психомоторики, закрепленным и вново формируемым навыкам работающего человека, степени и характеру группового взаимодействия, опосредова-ния межличностных отношений содержанием совместной деятельности по управлению СЧТС. Эти особенности выступают в качестве единичных показателей. Психические процессы в зависимости от характера работы в СЧТС могут изменять свои параметры, присущие этим же людям в обычных условиях. Например, восприятие текста бортовой документации на борту пило тируемого космического аппарате; в которое включены процессы восприятия, мышления, представления зависит не только от светотехнически условий рабочего места космонавта, но и от многих других специфических факторов, воздействующих на организм космонавта в полете. К таким факторам можно отнести строгий лимит времени, утомление, недостаточность афферентации, гиподинамию.

Существуют эргономические рекомендации по организации поведения персонала СЧТС, «команды». Например, при разработке СЧТС необходимо создавать иерархическую структуру с определенной степенью централизации. Надо развивать параллельные подсистемы, избегая последовательных структур. Насколько позволяет задание, при разработке СЧТС не следует создавать условий, допускающих возможность взаимодействия членов команды, в особенности таких, которые требуют вербальной коммуникации. В целях обеспечения коммуникаций нужно отдавать предпочтение визуальным средствам отображения информации перед вербальными каналами и т. д.

Психологический групповой показатель объединяет данные инженерной психологии, психологии труда, социальной психологии, социологии труда.

Структуру эргономики формируют ее цели: эффективность СЧТС; безопасность работы в ней; создание условий, обеспечивающих развитие личности человека-оператора (комфорт) Очевидно, что значимый результат может быть достигнут при согласованном взаимодействии специалистов из разных областей знания: системотехников, дизайнеров, врачей-гигиенистов, специалистов по физиологии труда, биофизике, психологов. Их усилия должны сочетаться с работой конструкторов СЧТС, заинтересованных в ее максимальной производительности и надежности; специалистов по охране труда, ответственных за безопасные условия труда операторов; организаторов и руководителей производства, обеспечивающих комплектование персонала СЧТС и решение социальных вопросов. Достижение целей эргономики представляется весьма сложным делом, потому что уже при постановке задач проектирования и эксплуатации СЧТС необходимо контролировать 15 точек, каждая из которых может решающим образом повлиять на успешность технической разработки. Можно оптимально произвести взаимную адаптацию человека и технических устройств по 14 точкам, т. е. антрометрическим (точки 1- 3), гигиеническим (4 - 6), физиологическим (7 - 9) и другим параметрам, но не придать значения точке 13 (безопасность - психологический групповой показатель) - и вся разработка потеряет смысл. Например, изнуряющая монотонность автострад притупляет бдительность водителей и вызывает у них сонливость, которая способствует авариям. Эргономист для предотвращения этого эффекта может предусмотреть в конструкции автомашины прибор, который улавливал бы непроизвольные движения головой или ослабление мышц рук на руле, характерные для засыпающего водителя, и посылал бы пробуждающий звуковой сигнал.

Анализ множества ошибок операторов, приводящих к остановкам или авариям СЧТС, показывает, что 50% из них имеют в своей основе недоучет психологического группового показателя, 22% - психофизиологического, 6% -физиологического, 19% - гигиенического и 3% - антропометрического. Этим определяется преобладающий объем психологических исследований у процессе эргономической проработки и оценки промышленных изделий и их большое влияние на состав и структуру эргономики.

5. Метеорологические условия и их нормирование в производственных помещениях

етеорологические условия производственных помещений характеризуются температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и интенсивностью теплового излучения.

Технологический процесс и, в какой-то степени внешние метеорологические условия, определяют микроклимат в производственных помещениях. Во всех помещениях, где осуществляется любой производственный процесс, как правило, выделяется тепло. Источником тепла являются печи, нагретые заготовки, паропроводы, генерирование электрической энергии в тепловую, работающие в помещении люди, солнечная радиация, проникающая в помещение через открытые и остекленные проемы. Часть поступившего в цех тепла отдается наружу, а остальная часть (явное тепло) нагревает воздух рабочих помещений.

Передача тепла от нагретых поверхностей и предметов осуществляется тремя путями:

1) теплопроводностью - передача тепла осуществляется при непосредственном контакте нагретых и холодных тел.

2) конвекцией - передача тепла окружающему воздуху, который, нагреваясь, переносит тепло, отнятое им от нагретого тела, и отдает его холодным поверхностям. Нагретый воздух от горячих поверхностей поднимается вверх, а его место занимает тяжелый, холодный воздух, который в свою очередь также нагревается и поднимается вверх. В результате такой циркуляции воздуха происходит его нагрев не только в месте нахождения источников тепла, но и на более отдаленных участках.

Передача тепла конвекцией зависит от формы и состояния поверхности, от температуры окружающего воздуха и от скорости движения воздуха вдоль нагретой поверхности.

3) тепловой радиацией - поток инфракрасных лучей от излучающих к облучаемым поверхностям.

Инфракрасные лучи совершенно не поглощаются окружающим воздухом. Следовательно, передача тепла излучением от температуры воздуха не зависит, а зависит только от температуры поверхностей и степени ее черноты: темные, шероховатые поверхности излучают тепла больше, чем гладкие, блестящие. При температуре излучающих поверхностей больше 500 С спектр излучения содержит как видимые (световые) лучи, так и невидимые (инфракрасные) лучи; при меньших температурах этот спектр состоит только из инфракрасных лучей. Источники тепла с температурой свыше 2500 °С начинают излучать ультрафиолетовые лучи.

В каждом помещении воздух постоянно находится в состоянии движения, которое создается за счет разности температур в различных частях здания по его площади и высоте. Чем больше разница температур, тем интенсивнее подвижность воздуха. Движение воздуха может быть использовано в качестве оздоровительного мероприятия при высокой температуре воздуха.

В каждом производственном помещении всегда содержится некоторое количество водяных паров. Количество водяных паров, выраженное в граммах на 1 куб.метр воздуха, называется абсолютной влажностью. Влажность, при которой количество водяных паров (в граммах) способно насытить 1 м3 воздуха при данной температуре до предела, называется максимальной.

Для измерения влажности воздуха чаще всего пользуются показателем относительной влажности, т.е. отношением абсолютной влажности к максимальной при данной температуре, выраженной в процентах. Влажность воздуха производственных помещений находится в прямой зависимости от технологического процесса.

Источниками, повышающими влажность воздуха в производственных помещениях, могут являться открытые поверхности заполненных растворами различных ванн, красильные и промывные аппараты и другие, особенно, если эти растворы подвергаются нагреванию и создаются условия для их наиболее интенсивного испарения (травильные, гальванические отделения и другие производства).

В цехах, где имеется высокая относительная влажность, резко ограничена способность воздуха воспринимать дополнительно влагу. Понижение температуры воздуха в таких цехах приводит к образованию тумана и конденсации паров на оборудовании, потолке и стенах помещения. При повышении температуры воздуха относительная влажность его резко снижается и воздух ощущается сухим.

При соответствующих сочетаниях температуры, влажности и подвижности воздуха с учётом интенсивности теплового излучения микроклимат производственных помещений может оказывать огромное влияние на работоспособность человека и его самочувствие, определяет теплообмен организма человека с окружающей средой.

В организме человека непрерывно протекают окислительные процессы, сопровождающиеся образованием тепла. Вместе с тем непрерывно происходит и отдача тепла в окружавшую среду. Совокупность процессов, обуславливающих теплообмен человека с окружающей средой, называется терморегуляцией.

Сущность терморегуляции заключается в следующем. В обычных условиях в организме человека поддерживается постоянное соотношение между приходом и расходом тепла, благодаря чему температура тела сохраняется на уровне 36...З7С, необходимом для нормального функционирования организма. При понижении температуры воздуха организм человека реагирует на это сужением поверхностных кровеносных сосудов, в результате чего уменьшается приток крови к поверхности тёла и температура их снижается. Это сопровождается уменьшением разности температур между воздухом и поверхностью тела и, следовательно, уменьшением теплоотдачи. При повышении температуры воздуха терморегуляция вызывает в организме человека обратные явления.

Тепло с поверхности тела человека, отдаётся путем излучения, конвекции и испарения.

Под излучением понимается поглощение лучистого тепла организма человека окружающими его твердыми телами (пол, стены, оборудование), если их температура ниже температуры поверхности тела человека.

Конвекция - непосредственная отдача тепла поверхности тела менее нагретым притекающим к нему слоям воздуха. Интенсивность теплоотдачи при этом зависит от площади поверхности тела, разности температуры тела и окружающей среды и скорости движения воздуха.

Испарение пота с поверхности тела также обеспечивает отдачу тепла организмом окружающей среде. На испарение 1г влаги требуется около 0.6 ккал тепла.

Тепловое равновесие организма также зависит от наличия вблизи рабочих мест сильно нагретых поверхностей оборудования или материалов (печи, раскаленный металл и т.д.). Такие поверхности отдают при излучении тепло менее нагретым поверхностям и человеку. Самочувствие человека, не защищенного от воздействия тепловых лучей, будет зависеть от интенсивности облучения и его продолжительности, а также от площади облучаемой поверхности кожи. Длительное облучение даже небольшой интенсивности может привести к ухудшению самочувствия.

Наличие в помещении холодных поверхностей также отрицательно влияет на человека, увеличивая отдачу тепла излучением с поверхности его тела. В результате этого у человека появляется озноб и ощущение холода. При низкой температуре окружающей среды теплоотдача организма усиливается, теплообразование не успевает компенсировать потери. Кроме того, переохлаждение организма в течение длительного времени может привести к простудным заболеваниям и ревматизму.

На тепловое равновесие человека существенное влияние оказывает влажность окружающего воздуха и степень его подвижности. Наиболее благоприятные условия для теплообмена при прочих равных условиях создаются при влажности воздуха 40...60% и температуре около +18°С Воздушная среда характеризуется значительной сухостью при ее влажности ниже 40%, а при влажности воздуха выше 60% - повышенной влажностью. Сухой воздух вызывает повышенное испарение влаги с поверхности кожного покрова, слизистых оболочек организма, поэтому у человека возникает ощущение сухости этих участков. И наоборот, при повышенной влажности воздуха испарение влаги с поверхности кожи затруднено.

Подвижность воздуха в зависимости от его температуры может по-разному влиять на самочувствие человека. Температура движущегося воздуха должна быть не выше +З5С. При низкой температуре движение воздуха ведет к переохлаждению организма вследствие повышения теплоотдачи путем конвекции, что подтверждается характерным примером: человек легче переносит холод при неподвижном воздухе по сравнению с ветреной погодой при той же температуре. При температуре воздуха выше +35'С единственным путем теплоотдачи с поверхности тела человека является практически испарение.

В горячих цехах, а также на отдельных рабочих местах температура воздуха может доходить до 30...40С. В таких условиях значительная часть тепла отдается за счет испарения пота. Организм человека в таких условиях может за смену терять до 5...8л воды путем потоиспарения, что составляет 7...10% веса тела. При потении человек теряет большое количество солей, витаминов, жизненно важных для организма. Организм человека обезвоживается и обессоливается.

Постепенно он перестает справляться с отдачей тепла, что приводит к перегреву тела человека. У человека появляется ощущение слабости, вялости. Его движения замедляются, а это приводит, а свою очередь, к снижению производительности труда.

С другой стороны, нарушение водно-солевого состава организма человека сопровождается нарушением деятельности сердечно-сосудистой системы, питания тканей и органов, сгущением крови. Это может привести к "судорожной болезни", характеризующейся появлением резких судорог, преимущественно в конечностях. Температура тела при этом повышается незначительно, или не повышается вовсе. Меры первой помощи при этом направлены на восстановление водно-солевого баланса и заключаются в обильном введении жидкости, в отдельных случаях - во внутривенном или подкожном введении физиологического раствора в сочетании с глюкозой. Большое значение при этом имеет также покой и ванны.

Резкие нарушения теплового баланса вызывают заболевание, называемое тепловой гипертермией, или перегревом. Это заболевание характеризуется повышением температуры тела до +40...41С и выше, обильным потоотделением, значительным учащением пульса и дыхания, резкой слабостью, головокружением, потемнением в глазах, шумом в ушах, иногда помрачением сознания. Меры первой помощи при этом заболевании сводятся, в основном, к предоставлению заболевшему условий, способствующих восстановлению теплового баланса: покой, прохладные души, ванны.

Метеорологические условия производственных помещений должны удовлетворять требованиям, изложенным в ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". Оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений с учетом периода года (холодный и теплый) и категории выполняемых работ (легкие, средней тяжести и тяжелые).

Рабочая зона представляет собой пространство, ограниченное по высоте 2м над уровнем пола иди площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих.

Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10С и ниже.

Теплый период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10С.

Легкие физические работы (категория 1) - видыдеятельности с расходом энергии не более 150 ккал/ч (174 Вт).

Легкие физические работы разделяются на категорию 1а - энергозатраты до 120 ккал/ч (139 Вт), и категорию 1б - энергозатраты 121...150 ккал/ч (140...174 Вт).

К категории 1а относятся работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.).

К категории 1б относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.).

Средней тяжести физические работы (категория 2) - виды деятельности с расходом энергии в пределах 151..250 ккал/ч (175...290 Вт).

Средней тяжести физические работы разделяют на категорию 2а - энергозатраты от 151 до 200 ккал/ч (175...232 Вт) и категорию 2б - энергозатраты от 201 до 250 ккал/ч (233...290 Вт).

К категории 2а относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1кг) изделий или предметов в положении сидя или стоя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).

К категории 26 относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

Тяжелые физические работы (категория 3) - виды деятельности с расходом энергии более 250ккал/ч (более 290 Вт).

К категории 3 относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений должны соответствовать параметрам, приведенным в табл. 5.1.

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/кв.м при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/кв.м - при величине облучаемой поверхности от 25до 50% и 100 Вт/кв.м - при облучении не более 25% поверхности тела.

Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретый металл, стекло, "открытое" пламя и др.) не должна превышать 140 Вт/кв.м, при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового облучения температура воздуха на постоянных рабочих местах не должна превышать указанные в табл. 5.11 верхние границы оптимальных значений для теплого периода года, на непостоянных рабочих местах - верхние границы допустимых значений для постоянных рабочих мест.

Табл. 5.1. Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

Примечание: *) Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая - минимальной температуре воздуха. Для промежуточных величин температуры воздуха скорости его движения допускается определять интерполяцией; при минимальной температуре воздуха скорость его движения может приниматься также ниже 0.1 м/с - при легкой работе и ниже 0.2 м/с - при работе средней тяжести и тяжелой.

6. Вредные вещества

Большое значение для здоровья человека имеет состав и качество окружающего воздуха. Чистый воздух является одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда. Однако в производственной обстановке окружающий воздух может оказаться насыщенным различными примесями вредных газов, паров и пылей.

В машиностроении при выполнении ряда технологических процессов применяются вещества и материалы, способные оказывать вредное действие на организм человека. Кроме того, многие технологические процессы сопровождаются выделением в воздух вредных газов, паров и пыли.

Так, например, при травлении металлов широко применяются кислоты, пары которых выделяются в воздух. А пары кислот являются вредными для организма человека. Цинкование и меднение металлов связано с применением цианистых солей и загрязнением окружающего воздуха цианистым водородом. При проведении лакокрасочных работ в воздух выделяются вредные пары растворителей (бензол, ацетон, и другие). В химических производствах воздушная среда загрязняется ядовитыми веществами, поступающими в воздух рабочих помещений в газообразном состоянии или в виде паров. Эти вещества способны вызывать в организме человека как обратимые, так и необратимые изменения с серьезными патологическими последствиями. Наиболее распространенными из них являются цинк, окись углерода, хром, марганец, бензол, свинец, ртуть и др. Наряду с этим некоторые газы и пары при определенных концентрациях в воздухе могут явиться причиной взрыва (пары бензина, бензол, окись углерода и др.).

Одной из наиболее распространенных производственных вредностей является пыль. Пылью называются мельчайшие частицы твердого вещества, которые могу находиться в воздухе во взвешенном состоянии Частицы пыли, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии называются аэрозолями, а осажденные частицы - аэрогелями.

Целый ряд производственных процессов сопровождается выделением в значительных количествах пыли. В условиях машиностроительного производства выделение пыли связано с процессом механического дробления и измельчения твердых материалов и веществ, приготовлением формовочных смесей, транспортировкой пылеобразующих материалов и т.д. Кроме того, пыли образуются также при горении, плавлении, ряде химических и термических процессов. Такие пыли называются дымом.

В зависимости от источника образования различают пыли органические и неорганические.

К органическим относится растительная пыль (древесная, хлопковая, льняная и т.п.), а также животная - шерстяная. К неорганическим относится металлическая пыль (чугунная, стальная, алюминиевая, медная и т.п.), а также минеральная (наждачная, кварцевая, карборундовая, асбестовая).

Пыль может оказывать нежелательное влияние на ход технологического процесса и быть причиной порчи продукции (например, при изготовлении точных механизмов и приборов и т.п.), а также неблагоприятное воздействие на здоровье работающих. При выбросе в окружающую среду вместе с отработанным воздухом пыль влияет на санитарное состояние городов и населенных мест, а следовательно, и на здоровье населения. Кроме того, некоторые виды пыли при определенных концентрациях их в воздухе могут быть причиной взрыва (угольная, торфяная, магниевая, алюминиевая и др.).

Вредные вещества - вещества, которые при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Вещества, обладающие способностью в относительно малых количествах нарушать нормальную жизнедеятельность организма и приводить к приходящим или стойким патологическим изменениям, называются ядовитыми (токсическими).

Ядовитые вещества хорошо растворяясь в биологических средах попадают в кровь и вызывают нарушение нормальной жизнедеятельности организма человека. По физиологическому воздействию вредные вещества подразделяются на четыре основные группы:

- раздражающие, действующие на поверхностные ткани дыхательного тракта и слизистые оболочки (сернистый газ, хлор, аммиак, серной и азотной кислот, ацетон);

- удушающие, нарушающие процесс усвоения кислорода тканями: (оксид углерода, сероводород, цианистый водород);

- наркотические, действующие как наркотик (азот под давлением, дихлорэтан, ацетилен, бензин);

- соматические, вызывающие нарушения деятельности организма, его отдельных органов и систем (свинец, бензол, олово, фосфор).

Степень и характер нарушений, вызываемых в организме воздействием токсических веществ, зависят от концентрации, продолжительности воздействия, путей проникновения их в организм, температуры окружающей среды, состояния организма и других факторов.

Химические вещества могут проникать в организм человека тремя путями: через органы дыхания, пищеварительный тракт и кожный покров. Наиболее сильное воздействие оказывают яды, проникающие в органы дыхания. Это связано с тем, что всасывание ядов в этом случае происходит очень интенсивно и они сразу же через легкие попадают в кровь, минуя печень.

В пищеварительный тракт токсические вещества поступают путем заглатывания вдыхаемых паров, газов или пыли при курении или во время еды. Яды в этом случае частично обезвреживаются печенью и кислой средой желудка.

Те вещества, которые хорошо растворимы в жирах, могут проникать в организм человека через кожный покров (ароматические и хлорированные углеводороды - бензол, ксилол, четыреххлористый углерод и др.). При таком пути проникновения в организм яды также проникают непосредственно в кровь, минуя печень. Быстрота их проникновения при этом зависит от ряда факторов: состояния кожного покрова, метеорологических условий (особенно температуры), состояния самого организма и его сопротивляемости.

Из организма, яды частично выделяются, а частично откладываются в различных его системах и органах: печени, мышцах, костях вызывая вспышки заболевания.

Отравления, вызываемые промышленными ядами, называются профессиональными отравлениями.

Отравления могут быть острыми и хроническими. Острое наблюдается в случае внезапного проникновения в организм человека значительного количества вредного вещества. Налицо быстро появляются явные признаки заболевания. В производственных условиях такие отравления наблюдаются довольно редко, как правило, в аварийных случаях. Гораздо чаще наблюдаются хронические отравления, которые являются результатом многократного воздействия на организм человека вредных веществ в небольших количествах.

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества» по степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:

- вещества чрезвычайно опасные;

- вещества высокоопасные;

- вещества умеренно опасные;

- вещества малоопасные.

Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице 6.1.

Табл. 6.1. Классификация вредных веществ по степени опасности

NN п/п	Наименование показателей	Нормы для класса опасности
1	Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3	Менее 0.1	0.1 - 1.0	1.1 - 10.0	Более 10.0
2	Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг	Менее 15	15 - 150	151 - 5000	Более 5000
3	Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг	Менее 100	100 - 500	501 - 2500	Более 2500
4	Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м3	Менее 500	500 - 5000	5001- 50000	Более 50000
5	Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО)	Более 300	300 - 30	29 - 2	Менее 3
6	Зона острого действия	Менее 6.0	6.0 - 18.0	18.1 - 54.0	Более 54
7	Зона хронического действия	Более 10.0	10.0 - 5.0	4.9 - 2.5	Менее 2.5

Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

Вредное воздействие на организм человека оказывают также и не токсические пыли. Характер воздействия на пыли зависит от ряда факторов: формы пылинок, ее дисперсности, химического состава. Дисперсность играет большую роль при гигиенической оценке пыли. Размер пыльных частиц существенно влияет на длительность пребывания их во взвешенном состоянии в воздухе, глубину проникновения в дыхательные пути, физико-химическую активность и другие свойства. Пыль обладает способностью удерживаться долгое время во взвешенном состоянии. В спокойном воздухе значительно быстро оседают пылинки размером 10 мкм и более. Пылинки размером менее 10 мкм оседают медленно и вместе с вдыхаемым воздухом попадают на слизистую оболочку дыхательных путей и частично оседают там. А пылинки размером до 5 мкм попадают в легкие, Частицы пыли размером менее 0.1 мкм в большей степени удаляются из легких вместе с выдыхаемым воздухом, Более крупные пылинки удаляются медленно и накапливаются в легких, приводя их к поражению.

В развитии патологических изменений в организме человека большое значение имеет как химический состав пыли, так и количество, содержащееся в воздухе. При попадании пыли в легкие развивается заболевание, носящее общее название - пневмокониоз. Сущность данного заболевания заключается в развитии фиброза, то есть в замещении легочной ткани соединительной тканью.

В зависимости от характера вдыхаемой пыли различают следующие виды пневмокониоза: силикоз, вызываемый воздействием пыли, содержащей двуокись кремния - SiO2; антракоз - при вдыхании угольных пылей, асбестоз (пыль асбеста); талькоз (пыль талька) и т.п.

Наиболее распространенное и тяжелое заболевание - силикоз. Проявляется он не сразу, а через 5-10, порой через 15 лет работы, связанной с вдыханием пыли кремнезема. Тяжесть заболевания еще усугубляется тем, что оно оказывает влияние на организм в целом (нарушение сердечно-сосудистой системы, центральной нервной системы и др.).

При длительном вдыхании пыли может наблюдаться также поражение верхних дыхательных путей (катар, бронхит, бронхиальная астма). Пыль, оседая на коже и слизистых оболочках глаз, может вызвать их раздражение и воспалительные процессы (экземы и т.п.). При попадании на кожу пылинки могут вызвать закупорку сальных и потовых желез, а следовательно, нарушить нормальную деятельность кожи.

Твердые пылинки с острыми краями могут вызвать травмы глаз, кожи и верхних дыхательных путей.

В целях предотвращения острых отравлений и профессиональных заболеваний содержание токсических веществ и пыли в воздухе рабочих помещений не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Ниже (табл.2) приведены ПДК вредных веществ, встречающихся в машиностроении.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны - концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в тернии 8 часов или при другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

7. Производственное освещение

Освещение рабочего места - важный фактор создания нормальных условий труда. Неудовлетворительное освещение может исказить информацию. получаемую человеком посредством зрения, кроме того оно утомляет не только зрение, но вызывает утомление организма в целом, отрицательно сказывается на состоянии центральной нервной системы. Неправильное освещение может являться причиной производственного травматизма. Освещение влияет на производительность труда и качество выпускаемой продукции Так при выполнении операции точной сборки увеличение освещенности с 50 до 1000 лк позволяет получить повышение производительности труда до 25 % и даже при выполнении работ малой точности, не требующих большого зрительного напряжения, увеличение освещенности рабочего места повышает производительность труда на 2-3 %

Оптической областью спектра называется часть электромагнитного спектра с длиной волны = 10 - 340 нм. Она делится на:

- инфракрасное излучение ( = 340 - 770 нм). которое проявляется в основном в тепловом воздействии:

- видимое излучение ( = 770 - 380 нм): в зависимости от длины волны вызывает у человека, различные световые и цветовые ощущения: от фиолетового ( = 400 нм) до красного ( = 750 нм). Зрение наиболее чувствительно к излучению с длиной волны = 550 нм. что соответствует желто-зеленому цвету: к границам видимого спектра чувствительность уменьшается;

- ультрафиолетовое излучение ( = 380 - 10 нм). УФ излучение оказывает биологически положительное воздействие на организм человека, вызывая загар При высокой интенсивности УФ излучение способно вызвать ожог кожи. глаз. УФ излучение возникает при электро и газовой сварке, при работе кварцевых ламп, электрической дуги высокой интенсивности, лазерных установок. Защита от УФ излучений проста - их пропускают на ткань одежды и очки с простым стеклом.

К количественным показателям производственного освещения относятся: лучистый поток, световой поток, сила света, яркость, освещенность.

Лучистый поток (Ф) - общая мощность электромагнитного излучения оптическом диапазоне длин волн. Единицей измерения служит /Вт/.

Испытываемое человеком зрительное ощущение при попадании лучистого потока на сетчатку глаза зависит не только от мощности излучения, но также и от длины волны. Излучение разных длин волн вызывают различное цветовое ощущение по цвету и интенсивности.

Световой поток (F) - мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. Единица измерения (ЛМ).

Сила света (I)- пространственная плотность светового потока

где - телесный угол в стерадианах.

Единицей измерения является кандела (КД), которая является основной световой величиной, на которую существует государственный световой стандарт. Кандела - сила света с площади платиновой пластины равной 1/600000 м2 при температуре затвердевания платины (2042 К) и давлении 101325 Па.

Освещенность (Е) - плотность светового потока на освещенной поверхности:

где S - площадь поверхности. За единицу измерения принят люкс (ЛК).

Яркость поверхности (L)- отношение силы света dF излучаемого элемента поверхности dS под углом к проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную лучу зрения.

Блесткость - чрезмерная яркость - причина утомления и снижения работоспособности.

Характер зрительной работы определяется совокупностью таких параметров, как размер объекта различения, фон, контраст объекта с фоном.

Объект различения - наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть, который необходимо различить в процессе работы (например, при работе с приборами - толщина линии градуировки шкалы; при чертежных работах - толщина самой тонкой линии на чертеже).

Фон - поверхность, непосредственно прилегающая к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения , под которым понимается способность поверхности отражать падающий на нее световой поток.

В зависимости от величины коэффициента отражения фон может быть:

- светлым (р > 0,4);

- средним (р = 0,2 т 0,4);

- темным (р < 0,2').

Контраст объекта различения с фоном определяется из выражения:

где Вф, Во - яркость фона и объекта различения соответственно. Контраст может быть:

- большим (К > 0,5);

- средним (К = 0,2 0,5);

- малым (К < 0,2).

Системы производственного освещения можно классифицировать в зависимости от источника света и по конструктивному исполнению (рис. 7.1).

Рис. 7.1

По источнику света производственное освещение может быть:

- естественным, созданным небесным светом,

- искусственным, осуществляемым электрическими лампами;

- совмещенным, представляющим собой сочетание естественного и искусственного.

Естественное освещение по своему спектральному составу является наиболее приемлемым; в нем больше необходимых человеку ультрафиолетовых лучей; оно обладает высокой диффузностью (рассеянностью) света, что весьма благоприятно для зрительных условий работы.

Естественное освещение подразделяют на;

- боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах;

- верхнее, организованное через световые проемы в крыше (фонари, купола);

- комбинированное, представляющее собой совокупность верхнего и бокового естественного освещения.

искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух систем:

- общее, когда освещается все производственное помещение;

- комбинированное, когда к общему добавляется местное освещение, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды:

- рабочее - для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта;

- аварийное - устраивается для продолжения работы в случае внезапного отключения рабочего освещения, наименьшая освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания при аварийном режиме, должна составлять 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения;

- эвакуационное - для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения. Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность в помещениях на полу не менее 0,5 лк, а. на открытых территориях - не менее 0,2 лк.

- охранное - для освещения площадок предприятия;

- дежурное - для освещения помещений;

- оритемное - УФ облучение для компенсации "солнечного голодания";

- бактерицидное - УФ облучение для обеззараживания воздуха помещения.

Каждое производственное помещение имеет определенное назначение, поэтому устраиваемое в нем освещение должно учитывать характер возникающих зрительных задач.

1. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать зрительному характеру работ/характеристике фона и контраста объекта с фоном. Согласно нормам (СНиП 23-05-95), все виды работ условно разбиты на 8 зрительных разрядов в зависимости от размера наименьшего различимого объекта:

1 "а" < 0.15 мм. 2 "а"= 0.15...0.3 мм. 3 "а" = 0.3...0.5 мм. и т.д. до 8-го разряда и 4 разряда (а, б, в, г) в зависимости от сочетания фона и контраста.

Увеличение освещенности повышает яркость объектов, что улучшает их видимость и сказывается на росте производительности труда. Однако имеется предел, при котором дальнейшее увеличение освещенности не дает эффекта, поэтому необходимо улучшать качественные характеристики освещения.

2. Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочем месте и в пределах окружающего пространства. Предпочтительнее использовать комбинированную систему естественного освещения или общее искусственное освещение. Светлая окраска потолка, стен и производственного оборудования способствует выполнению данного требования.

3. На рабочем месте должны отсутствовать резкие тени. Особенно недопустимы движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма.

4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость (приводящая к ослеплению зрения).

Показатель ослепленности (Р) - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, характеризующий снижение видимости при наличии ярких источников света в поле зрения:

где V1 и V2 - видимость соответственно при экранированных и открытых источниках света в поле зрения работающих.

Видимость (V)- определяется числом пороговых контрастов в действительном контрасте объекта с фоном Кдейств, характеризует способность глаза воспринимать объект

5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени и равномерна по площади (Е(T) = const, E(S) = const). Коэффициент пульсации освещенности (Kn) - критерий оценки глубины колебаний светового потока газоразрядных ламп при питании с переменным током 50 Гц.

6. Следует выбрать оптимальную направленность светового потока, что позволяет, в одних случаях, рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других - различить рельефность элементов рабочей поверхности. Оптимальный угол падения лучей = 60° к нормали поверхности, при этом видимый контраст объекта, с фоном максимален.

7. Следует рационально выбрать тип источника света (ламп) по спектральному составу для обеспечения правильной цветопередачи.

8. Все элементы осветительных установок - светильники, электро проводники, групповые щитки, трансформаторы и т.п. должны быть электро безопасными, а также не должны быть причиной возникновения пожара и взрыва.

9. Осветительная установка должна быть проста, надежна и удобна в эксплуатации.

При естественном освещении создаваемая освещенность изменяется в очень широких пределах. Эти изменения обусловлены временем дня, года и метеорологическими факторами: характером облачности и отражающими свойствами земного покрова. Поэтому естественное освещение нельзя количественно задавать величиной освещенности. В качестве нормируемой величины для естественного освещения принята, относительная величина коэффициент естественной освещенности КЕО.

КЕО есть выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Ев к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом всего небосвода;

Таким образом, КЕО оценивает размеры оконных проемов, вид остекления и переплетов, их загрязнение, т.е. способность системы естественного освещения пропускать свет.

Естественное освещение в помещении регламентируется нормами СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение". Нормативное значение КЕО с учетом характера выполняемой зрительной работы, системы естественного освещения, района расположения здания следует рассчитывать по формуле:

,

где Ен - нормированное значение КЕО (%);

Ет - табличное значение КЕО (%), определяемое по СНиП 23-05-95

m - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания;

с - коэффициент солнечности климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света.

Освещенность помещения естественным светом характеризуется коэффициентом естественной освещенности ряда точек, расположенных в пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и горизонтальной плоскости, находящейся на высоте 0,8 м над уровнем пола и принимаемой за условную рабочую поверхность.

При боковом естественном освещении минимальное значение освещенности нормируется :

- при одностороннем - в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;

- при двустороннем - в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности.

При верхнем и комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО.

Расчет естественного освещения производится путем определения КЕО в различных точках характерного разреза, помещения. Учитывается световой поток прямого диффузного света небосвода, а также света, отраженного от внутренних поверхностей помещения и от противостоящих зданий.

Результат расчета естественного освещения - определение площади световых проемов и их размещение.

Для расчета естественного освещения необходимо иметь следующие данные: длину и ширину помещения, количество проемов, значение коэффициента отражения стен и потолка, коэффициентов светопропускания и затенения окон противостоящими зданиями, а также степень точности выполняемой работы.

Для обеспечения нормированного значения КЕО площадь световых проемов определяется по формуле:

- при боковом освещении:

где ей - нормированное значение КЕО;

So, Sф - площадь окон и фонарей соответственно;

Sn - площадь пола;

- общий коэффициент светопропускания, характеризующий потерю света, в материале остекления;

r1,r2 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света; Ориентировочно значение r1 можно принимать в пределах 1.5-3.0; причем большее значение при боковом одностороннем освещении, меньшее при боковом двухстороннем; r2 выбирают в пределах 1.1-1.4

- световая характеристика окна и фонаря;

Кзд - коэффициент, характеризующий затенение окон от противостоящих зданий 1.0-1.5

Кр - коэффициент запаса (принимается равным 1,5-2), причем меньшее значение используется при вертикальном светопропускании

Определив площадь световых проемов Snp и зная площадь окон Sок. определяют количество окон:

.

При выборе источника света искусственного освещения принимают во внимание следующие характеристики:

1. электрические (номинальное напряжение, В; мощность лампы, ВТ),

2. светотехнические (световой поток лампы, лм; максимальная сила света Imax, КД),

3. эксплуатационные (световая отдача лампы ф = F/P, лм/Вт; полезный срок службы),

4. конструктивные (форма колбы лампы, форма тела накала прямолинейная, спиральная; наличие и состав газа, заполняющего колбу, его давление).

В качестве источников света применяют газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Лампы накаливания - источник света теплового излучения.

Преимущества - удобство в эксплуатации (могут работать при значительных отклонениях напряжения сети от номинального, практически не зависят от условий окружающей среды и температуры, световой поток к концу срока службы снижается незначительно -15%), простота изготовления.

Недостатки - низкая световая отдача (7-20 лм/Вт), малый срок службы (до 2,5 тыс. ч), в спектре преобладает желто-красная часть, искажают цветопередачу.

Разновидности ламп накаливания - вакуумные, газонаполненные, галогенные.

Газоразрядные лампы - источники света, в которых излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явления люминесценции.

Преимущества - большая световая отдача (50-100 лм/Вт), большой срок службы (10 тыс.ч), возможность получить световой поток практически в любой части спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы и пары металлов.

Недостатки - пульсация светового потока, возможность стробоскопического эффекта, длительный период разгорания ("10-15 с). Разновидности газоразрядных ламп - люминесцентные (дневного света ДД, белого света ЛБ и др.), дуговые ртутные люминесцентные ДРЛ, галогенные ДРД (дуговые ртутные с диодом), ксеноновые ДКсТ (дуговые ксеноновые трубчатые) и ряд др.

Светильник представляет собой источник света и осветительную арматуру. Функциональное назначение светильников:

- перераспределение светового потока лампы.;

- предохранение глаз работающего от воздействия больших яркостей источника света.

Характеристики светильников:

- кривая силы света в полярной системе координат - характеризует светильник с точки зрения распределения световой энергии.

Рис. 7.2

- угол защиты - угол между горизонталью и линией, соединяющей нить накала с. противоположным краем отражателя.

Рис. 7.3

КПД - отношение фактического светового потока светильника к световому потоку лампы:

По распределению светового потока различают светильники прямого, рассеянного, отраженного света.

По конструктивному исполнению - открытые, закрытые, пыленепроницаемые, влаго и взрывозащищенные.

По назначению - светильники общего и местного освещения.

Искусственное освещение нормируется в соответствии со СНиП 23-05-95. Нормируемыми характеристиками искусственного освещения являются:

- количественные - величина минимальной освещенности;

- качественные - показатель ослепленности и дискомфорта, глубина пульсации освещенности.

Величина минимальной освещенности устанавливается по характеристике зрительной работы, которую определяют наименьшим размером объекта различения, контрастом объекта о фоном и характеристикой фона. Различают 8 разрядов и 4 подразряда работы в зависимости от степени зрительного напряжения. Деление разрядов на подразряды дает возможность более дифференцирование выбрать освещенность для каждой зрительной работы.

Для газоразрядных ламп нормируемая величина освещенности выше, чем для ламп накаливания из-за большей светоотдачи этих ламп. В том и другом случаях относительная экономичность системы освещения или источников света используется для приближения к оптимальным условиям освещения.