Анализ условий труда на рабочем месте оператора

Размещено на http://allbest.ru/

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Анализ условий труда на рабочем месте оператора

В этом разделе мы рассмотрим условия труда в операторском зале, где расположены шесть компьютеров и работают соответственно шесть операторов.

В помещении операторского зала на оператора негативно действуют следующие физические факторы:

повышенная и пониженная температура воздуха;

повышенная и пониженная влажность воздуха;

недостаточная освещенность рабочего места;

повышенный уровень ионизирующего излучения;

повышенный уровень электромагнитных полей;

повышенный уровень статического электричества;

опасность поражения электрическим током;

блеклость экрана дисплея.

К химически опасным факторам, постоянно действующим на оператора относятся следующие, возникновение, в результате ионизации воздуха при работе компьютера, активных частиц.

Биологические вредные производственные факторы в данном помещении отсутствуют.

К психологически вредным факторам, воздействующим на оператора в течение его рабочей смены, относятся:

нервно - эмоциональные перегрузки;

умственное напряжение;

перенапряжение зрительного анализатора.

Электромагнитные поля, характеризующиеся напряженностями электрических и магнитных полей, наиболее вредны для организма человека. Основным источником этих проблем, связанных с охраной здоровья людей, использующих в своей работе автоматизированные информационные системы на основе персональных компьютеров, являются дисплеи (мониторы), особенно дисплеи с электронно-лучевыми трубками. Они представляют собой источники наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровье оператора.

ПЭВМ являются источниками таких излучений как:

мягкого рентгеновского;

ультрафиолетового 200-400 нм;

видимого 400-700 нм,

ближнего инфракрасного 700-1050 нм;

радиочастотного 3 кГц-30 МГц;

электростатических полей;

Ультрафиолетовое излучение полезно в небольших количествах, но в больших дозах приводит к дерматиту кожи, головной боли, рези в глазах. Инфракрасное излучение приводит к перегреву тканей человека (особенно хрусталика глаза), повышению температуры тела. Уровни напряженности электростатических полей должны составлять не более 20 кВ/м. Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать 500 В. При повышенном уровне напряженности полей следует сократить время работы за компьютером, делать пятнадцатиминутные перерывы в течении полутора часов работы и, конечно же, применять защитные экраны. Защитный экран, изготовляемый из мелкой сетки или стекла, собирает на себе электростатический заряд. Для снятия заряда экран монитора заземляют.

Производственная деятельность оператора заставляет его продолжительное время находиться в сидячем положении, которое является вынужденной позой, поэтому организм постоянно испытывает недостаток в подвижности и активной физической деятельности. При выполнении работы сидя большую роль играет плечевой пояс. Перемещение рук в пространстве влияет не только на работу мышц плечевого пояса и спины, но и на положение позвоночника, таза и даже ног.

Чтобы исключить возникновение заболеваний, необходимо иметь возможность свободной перемены поз. Необходимо соблюдать режим труда и отдыха с перерывами, заполняемыми “отвлекающими” мышечными нагрузками на те звенья опорно-двигательного аппарата, которые не включены в поддержание основной рабочей позы.

Антропологические характеристики человека определяют габаритные и компоновочные параметры его рабочего места, а также свободные параметры отдельных его элементов.

По условиям работы рабочее место оператора относится к индивидуальному рабочему месту для работы сидя.

После проведения анализа рабочего места оператора в зале было выяснено, что площадь данного рабочего места составляет 3,25 м², а объем 10,4 м³, что не соответствует требованиям к рабочему месту: площадь не менее 6 м² , высота помещения должна быть не менее 4 м, а объем - не менее 20 м³на одного человека.. Также в результате анализа были выявлены нарушения в организации непосредственно самого рабочего места оператора. В связи с этим предлагается организовать рабочее место оператора следующим образом: высота над уровнем пола рабочей поверхности, за которой работает оператор, составляет 720 мм. Рабочий стол оператора регулируется по высоте в пределах 680 - 780 мм. Оптимальные размеры поверхности стола 1600 х 1000 кв. мм. Под столом - пространство для ног с размерами по глубине 650 мм. Рабочий стол оператора имеет подставку для ног, расположенную под углом 15° к поверхности стола. Длина подставки 400 мм, ширина - 350 мм. Удаленность клавиатуры от края стола - не более 300 мм, что обеспечит оператору удобную опору для предплечий. Расстояние между глазами оператора и экраном видеодисплея составляет 40 - 80 см.

Рабочий стул программиста снабжается подъемно-поворотным механизмом. Высота сиденья регулируется в пределах 400 - 500 мм. Глубина сиденья составляет не менее 380 мм, а ширина - не менее 400 мм. Высота опорной поверхности спинки не менее 300 мм, ширина - не менее 380 мм.

Угол наклона спинки стула к плоскости сиденья изменяется в пределах 90 - 110 °. Схема рабочего места оператора приведена на рисунке 1.

а )вид спереди ; б)вид с верху ; в) вид с боку.

1 - стол; 2 - стул; 3 - подставка для ног; 4 - системный блок; 5 - монитор; 6 - клавиатура; 7 - принтер; 8 - лоток для бумаги; 9 - окно.

Рисунок 6.1 - Схема рабочего места оператора ЭВМ

Разработка естественного освещения операторского зала

производственный пожаротушение кондиционирование вредный

Работа, выполняемая с использованием вычислительной техники, имеет следующие недостатки:

вероятность появления прямой блесткости;

ухудшенная контрастность между изображением и фоном;

отражение экрана.

Естественное освещение по своему спектральному составу является наиболее благоприятным. Оно характеризуется коэффициентом естественного освещения КЕО.

Нормированные значение КЕО приводятся для III пояса светового климата, для остальных поясов светового климата нормированные значения КЕО определяют по формуле:

(6.1)

где: - значение КЕО для III пояса;

m - коэффициент светового климата;

c - коэффициент солнечного климата.

Рассчитаем площадь боковых световых проемов операторского зала, необходимой для создания нормируемой освещенности на рабочих местах.

Исходные данные:

Зал имеет размеры: длина L = 6,5 м, ширина В = 3 м, высота Н = 3,2 м.

Высота рабочей поверхности над уровнем пола 0,8 м, окна начинаются с высоты 1 м, высота окон 2 м.

Предприятие находится в городе Чолпон-Ата (V световой пояс).

Рядом с залом находится здание на расстоянии 10 м. Здание высотой 7м, с трех других сторон затеняющих зданий нет.

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов.

При боковом освещении определяют площадь световых проемов (окон) S₀, обеспечивающую нормированные значения КЕО, по формуле:

 (6.2)

Определим площадь световых проемов:

(6.3)

где: S_п - площадь пола помещения, м²;

е_н - нормированное значение КЕО;

к_з - коэффициент запаса;

- общий коэффициент светопропускания:

- световая характеристика окон;

r₁ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию.

Площадь пола:

S_п = L * В = 6,5 * 3 = 19,5 м²

Определим значение КЕО по формуле:

(6.4)

m = 0,8 c = 0,6 = 1,2 (для работ средней точности V разряда)

Определим ₀. Отношение длины к глубине (т.е. наиболее удаленной точки от окна) равна 6,5:3 = 2,2

Отношение.

В/h₁ = 3/2,2 = 1,36

h₁ - высота от уровня рабочей поверхности до верха окна. h₁ = 2,2 м, т.к. окна начинаются с высоты 1 м. Отсюда ₀=8.

В качестве светопропускающего материала используем стекло оконное листовое двойное, переплеты деревянные двойные раздельные, вид несущих покрытий - железобетонная ферма. В качестве солнцезащитного устройства используем убирающиеся регулируемые жалюзи.

₁ = 0,8; ₂ = 0,6; ₃ = 0,9; ₄ = 1.

Определим общий коэффициент светопропускания по формуле:

(6.5)

Средний коэффициент отражения в зале = 0,4, принимаем одностороннее боковое освещение.

Определяем значение r₁.

В/h₁ = 3/2,2 = 1,36

L/В = 3/3 = 1

Принимаем r₁=1,8

Рядом стоящее здание находится на расстоянии Р = 10 м., высота здания Н_зд = 7 м.

Найдем соотношение между расстоянием до здания к его высоте:

Определяем К_зд = 1,2

Коэффициент запаса К_з = 1,3.

Площадь световых проемов:

S₀ = (19,5*0,576*8*1,2*1,3)/( 100*0,38*1,8 ) = 2,05 = 2 м²

Так как высота оконных проемов равна 2 м, то следовательно, длина их составит:

2/2 = 1 м

Таким образом, площадь световых проемов составит 2 м² и размеры окна 1 2 м.

Рисунок 6.2 - Схема расположения световых проемов в зале

Разработка системы кондиционирования операторского зала

Операторский зал относится к помещениям с избытками тепла. Необходимо создать благоприятный микроклимат для работы персонала зала.

Микроклимат помещения оказывает значительное влияние на работника. Отклонения отдельных параметров микроклимата от рекомендованных значений снижают работоспособность, ухудшают самочувствие работника и могут привести к профессиональным заболеваниям.

Благоприятные параметры микроклимата согласно ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» (оптимальные), характеризуются следующими значениями:

температура воздуха - в теплый период года:22-25С; в холодный период года: 20-23С;

относительная влажность - 40-60%;

скорость движения воздуха - 0,2 м/с.

Операторский зал имеет следующие размеры: длина L=6,5 м, ширина В=3 м, высота Н=3,2 м. В зале расположено оборудование: шесть компьютеров мощностью 500 Вт каждый, осветительная установка состоящая из люминесцентных ламп в количестве четыре штук общей мощностью Р_осв=320 Вт. В зале работают шесть человек.

Операторский зал относится к помещениям с тепловыделениями. Поэтому произведем расчет воздухообмена на удаление избыточного тепла (для теплого периода года).

Количество воздуха, которое необходимо удалить:

(6.6)

где Q_изб - количество теплоты в помещении;

С - удельная теплоемкость воздуха, С= 0.278 Вт·ч/(кг· ⁰С);

- плотность воздуха =1.206 кг/м³;

t_в - температура выходящего воздуха t_в = 26⁰С;

t_н - температура приточного воздуха t_n = 20⁰С.

Количество тепло избытков определяется:

 (6.7)

где - тепло, выделяемое оборудованием:

где Р_об - мощность компьютера, Вт;

- коэффициент перехода тепла в помещение.

Q_л - тепловыделение от людей:

,

где n - число работников, n= 6 чел.;

q - тепловыделение одного человека q80 Вт.

Q_осв - тепло, выделяемое источниками искусственного света:

, (6.8)

где Р_осв - мощность осветительной установки;

- КПД перевода электрической энергии в тепловую, для люминесцентных ламп = 0,9;

- КПД одновременности работы аппаратуры ( = 1)- вся аппаратура работает;

Р_осв = 320 Вт;

сos = 0.8

Q_осв= 320 · 0.9 · 1 · 0.8 = 230 Вт

Q_р - тепло, вносимое солнечной радиацией:

Q_{р =} m · F · q_ост, (6.9)

где m - число окон в помещении зала, m = 1 окно, выходит на юго-восток(45⁰);

F - площадь окна, F = 3 м²;

q_ост = 128 Вт/м²-количества тепла, вносимое через остекленную поверхность.

Q_p = 3 · 128 = 384 Вт;

Q_изб = 2700+480+230+384=3794 Вт.

Кратность воздухообмена:

,

где V - объем помещения, V = 6,5*3*3,2 = 62,4 м³

n = 30.

Выбираем к установке два кондиционера типа LWG0760ACG фирмы LG,который имеет следующие параметры:

-мощность охлаждения: 2.05 кВт;

-воздушный поток: 5.8 куб.м/мин;

-потребляемая мощность: 0.78 кВт;

-удаление влаги: 0.8 л/час;

-уровень шума: 46 dB Пульт Д/У;

-питание: 220V;

-размеры внутреннего блока (ВхШхГ): 469х353х525 мм;

-хладоагент: R22;

-вес комплекта: 30.0 кг.

Кондиционеры этой фирмы имеют современный дизайн, в комплект входят фильтры тонкой отчистки, которые удаляют из воздуха пыль размером до 0.01 микрона, табачный дым, пыльцу растений. Кондиционеры LG имеют такие необходимые функции, как "Автостарт" - для возобновления работы при сбоях в сети питания, "JET COOL" (режим повышенной мощности) - для быстрого охлаждения помещения, "Хаос" - для создания ощущения естественного ветра и улучшенного распределения холодного воздуха в помещении, а так же полный набор стандартных функций - пульт ДУ с дисплеем, "Режим сна", "Автоматический режим работы", 24-часовой таймер на включение и выключение.

Разработка вопросов пожаробезопасности

Пожар в зале может привести к очень неблагоприятным последствиям (потеря ценной информации, порча имущества, гибель людей и т.д.), поэтому необходимо: выявить и устранить все причины возникновения пожара; разработать план мер по ликвидации пожара в здании; план эвакуации людей из здания.

Причинами возникновения пожара являются:

неисправности электропроводки, розеток и выключателей, которые могут привести к короткому замыканию или пробою изоляции;

использование поврежденных (неисправных) электроприборов;

использование в помещении электронагревательных приборов с открытыми нагревательными элементами;

возникновение пожара вследствие попадания молнии в здание;

возгорание здания вследствие внешних воздействий;

неаккуратное обращение с огнем и несоблюдение мер пожарной безопасности.

Одно из условий обеспечения пожаробезопасности - ликвидация возможных источников воспламенения.

В зале источниками воспламенения являются:

неисправное электрооборудование, неисправности в электропроводке, электрических розетках и выключателях. Для исключения возникновения пожара по этим причинам необходимо вовремя выявлять и устранять неисправности, проводить плановый осмотр и своевременно устранять все неисправности;

неисправные электроприборы. Необходимые меры для исключения пожара включают в себя своевременный ремонт электроприборов, качественное исправление поломок, не использование неисправных электроприборов;

обогревание помещения электронагревательными приборами с открытыми нагревательными элементами. Открытые нагревательные поверхности могут привести к пожару, так как в помещении находятся бумажные документы и справочная литература в виде книг, пособий, а бумага - легковоспламеняющийся предмет. В целях профилактики пожара не используются открытые обогревательные приборы в помещении зала;

короткое замыкание в электропроводке. В целях уменьшения вероятности возникновения пожара вследствие короткого замыкания необходимо, чтобы электропроводка была скрытой.

попадание в здание молнии. В летний период во время грозы возможно попадание молнии вследствие чего возможен пожар. Во избежание этого рекомендуется установить на крыше здания молниеотвод;

несоблюдение мер пожарной безопасности, и курение в помещении также может привести к пожару. Для устранения возгорания в результате курения в помещении лаборатории категорически запрещается курение.

Для профилактики пожаров в зале устанавливаем автоматическую систему пожаротушения (дренчерную).

Дренчерные установки предназначены для тушения пожаров по всей расчетной площади, создания водяных завес и пожарной сигнализации.

Планы размещения оросителей и трассировку сети (трассы для прокладывания трубопроводов) выполняют в соответствии с “Инструкцией по проектированию установок автоматического пожаротушения”.

Расход пенообразователя из первого оросителя определяют по формуле:

л/с

где I - интенсивность орошения, л/(см²); f - площадь, защищаемая одним оросителем, м².

Напор у первого оросителя вычисляют по формуле:

где К - коэффициент расхода через ороситель;

Н_МИН =15 м - свободный минимальный напор. Расчетная схема симметричной установки пенного пожаротушения представлена на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 - Расчетная схема симметричной установки пенного пожаротушения

I, II - распределительные трубопроводы (рядки); 1,2,3,4 - оросители; a, b…m, n - узловые точки

Потери напора на участке 1-2, h_1-2 находят по формуле:

где l_1-2 - длина участка 1-2, м; k_T - удельная характеристика трубопровода (в зависимости от марки и диаметра труб).

Диаметр трубопровода d определяют по формуле:

Увеличив до ближайшего большего стандартного значения, получим

d = 150 мм.

Напор оросителя два вычисляют по формуле:

 м

Расход пенообразователя из второго оросителя находят по формуле

м

где К - коэффициент расхода через ороситель

По известному расходу пенообразователя на участке 2-а

()

определяют потери напора:

Напор в точке а равен:

м

Таким образом, для левой ветви I рядка требуется подавать расход Q_2-a при напоре Н_а . Правая ветвь рядка симметрична левой, поэтому расход для этой ветви тоже будет равен Q_2-a, следовательно, и напор в точке а будет равен Н_а.

В итоге для I рядка имеем напор, равный Н_а, и расход воды

 л/с

Разработка вопросов электробезопасности

В качестве меры безопасности от поражения электрическим током предлагается расчет зануления, как наиболее эффективного способа оградить обслуживающий персонал от возможных последствий поражения электрическим током. При выборе данного способа мы исходим из того, что в электроустановках напряжением до 1кВ с заземленной нейтралью защитное заземление не обеспечивает защиты людей, а лишь снижает напряжение, под которым окажется человек, коснувшийся корпуса, равным половине фазного напряжения Uф, зануление обеспечивает автоматическое отключение участка сети, на котором произошел пробой на корпус.

Основными нормативными документами по технике безопасности при производстве электромонтажных работ является СНиП III.А.II-70 «Техника безопасности в строительстве» и разработанные на их основе «Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах».

Электрическое питание проектируемого помещения осуществляется через электрический распределительный щиток от понижающего масляного трансформатора. Расстояние между трансформатором и щитком 200 м, потребляемая мощность на каждой фазе не более 5 кВт. Принципиальная схема зануления приведена на рис. 5.3



Рисунок 6.4 - Схема зануления

A1,А2,А3 - аппарат защиты (предохранитель или автоматический выключатель), Ro - заземление нейтрали.

При замыкании фазы на зануленный корпус электроустановка автоматически отключается, если значение тока КЗ Iкз удовлетворяет условию:

Iкз>кхIном, (5.13)

где к - коэффициент кратности номинального тока; Iном - номинальный ток.

Как видно из схемы на рисунке 5.3, ток КЗ в фазном проводе зависит от фазного напряжения сети (Uф) и полного сопротивления цепи, складывающегося из полных сопротивлений обмотки трансформатора Zт/3, фазного проводника Zф, нулевого защитного проводника Zн, внешнего индуктивного сопротивления петли: фазный проводник - нулевой защитный проводник Xп. Таким образом расчетную схему зануления в сети переменного тока на отключающую способность можно нарисовать как показано на рисунке 5.4



Рисунок 6.5 - Расчетная схема зануления

В этом случае выражение для Iкз в комплексной форме будет:

Iкз=Uф/(Zт / 3 + Zф + Zн + Xп), (5.14)

где Zт - комплекс полного сопротивления обмоток трехфазного источника тока (трансформатора);

Za=Rф + jXф - комплекс полного сопротивления фазного провода;

Zн=Rн + jXн - комплекс полного сопротивления нулевого проводника;

Rф, Rн - активное сопротивление фазного и нулевого проводников;

Xф, Xн - внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников;

Xп - внешнее индуктивное сопротивление контура (фазный проводник - нулевой проводник).

Иначе эту формулу можно записать в следующем виде:

Iкз=Uф/(Zт / 3 + v (Rф + Rн) ? + (Xф + Xн + Xп)?, (5.15)

Для того, чтобы рассчитать Iкз, необходимо предварительно выбрать тип и марку кабеля, затем произвести вычисления исходя из характеристик кабеля.

Так как потребляемая мощность каждой из фаз не превышает 5 кВт, весь дальнейший расчет привожу для одной из фаз. Номинальный ток для этой фазы будет:

Iном=(5^.Iнагр) / 2,5, (5.16)

где Iнагр - ток нагрузки

Iнагр=P/(v3 ^. U ^. cosц), (5.17)

Iнагр=5000 / (v 3 ^. 380 ^. 0,8) = 9,5 А.

Следовательно номинальный ток потребления:

Iном=2^.Iнагр, (5.18)

I ном = 2 ^. 9,5 = 20 А.

Вследствие того, что в последнее время широкое распространение получают автоматические системы «быстро восстанавливающегося действия», в качестве выключателей максимальной защиты используют автоматические выключатели. Автоматические выключатели имеют только электромагнитный расцепитель, срабатывающий без выдержки времени, к=1,4, тогда по формуле (5.1): Iкз ? 1.4 ^. 19 = 28 А.

Для обеспечения нашего монтажного цеха потребностями в электричестве достаточно воспользоваться двадцати пяти киловатным, масляным, трехфазным трансформатором.

Выбираю двадцати пяти киловатный трансформатор с Zт = 0,906 Ом. По /7/ выбираю наиболее подходящий кабель, которым стал ААШвУ 4х6. Питающие жилы и оплетка этого кабеля выполнены из алюминия. Значения активных сопротивлений алюминиевых проводников определяются так:

Rф=с^.l / S, (5.19)

где с = 0,028 (Ом х мм/м) - удельное сопротивление алюминия,

l - длина проводников (м),

S - сечение проводников (мм).

Активное сопротивление фазного проводника:

Rф = Rн = 0,028 ^. 200 / 6 = 1 Ом.

Величина внутреннего индуктивного сопротивления Xф алюминиевых проводников сравнительно мала (около 0,0156 Ом/км), поэтому ею можно пренебречь.

Таким образом Iкз, необходимый для срабатывания защиты определяется:

Iкз=220/(Zт / 3 + v (Rф + Rн)?), (5.20)

Iкз = 220 / (0,906 / 3 + v (1+1)?) = 96 А.

Для того, чтобы обеспечить отключающую способность системы необходимо выбрать автоматический выключатель. Значение Iкз удовлетворяет условию:

Iкз>к^.Iном, (5.21)

96 > 28.

Напряжение прикосновения при этом:

Uк = Iкз ^. Zн,

Uк = 96 ^. v 1 = 96 В.

Ток, проходящий через тело человека:

Ih=Uk/Rh, (5.22)

где Rh - сопротивление тела человека,

Ih = 96/1000 = 96 мА.

Согласно [12], такая величина тока является допустимой, при времени отключения автоматического выключателя - 0,2 секунды. Время срабатывания автоматического выключателя не превышает допустимой величины.

По окончании монтажных работ, а также в процессе эксплуатации системы зануления необходимо проверять соответствие зануления требованиям «Правил устройств электроустановок» (ПУЭ). Для этого следует: измерять сопротивления заземления нейтрали и повторных заземлений нулевого проводника (если таковые имеются), проверять состояния элементов заземляющих устройств, целостность зануляющей сети, в том числе цепи, между нулевым защитным проводником и зануленным оборудованием, измерять сопротивление петли “фаза - ноль”. Выполнять требования согласно ГОСТ 12.1.038-82 “Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов”.

Использование бытового автономного кондиционера оконного типа средне обеспечит создание благоприятных условий труда, служебных и других помещениях.

Выбранный кондиционер обеспечит:

- охлаждение воздуха;

- автоматическое поддержание заданной температуры;

- очистку воздуха от пыли;

- вентиляцию;

- уменьшение влажности воздуха;

- изменение скорости движения и направление воздушного потока;

- воздухообмен с наружной средой.

Питание кондиционера будет осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В 10%. Сечение проводов, подводимых к розетке, должно быть не менее 1,5 мм² (медный провод) или 2,5 мм² (алюминиевый провод).

Размещено на Allbest.ru