Основные составляющие безопасности жизнедеятельности

Задачей расчета искусственного освещения является определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности. Проектирование искусственного освещения осуществляют в следующей последовательности:

1. Выбор типа. источника света. Для общего освещения производственного помещения, как правило, применяют газоразрядные лампы, для местного - лампы накаливания.

2. Определение системы освещения (общее или комбинированное). Эффективнее система комбинированного освещения, но в гигиеническом отношении система общего освещения более совершенна, т.к. создает равномерное распределение световой энергии. Местное освещение повышает освещенность, а также создает необходимую направленность светового потока. В производственном помещении не допускается использовать одно местное освещение (для исключения частой переадаптации зрения ввиду неравномерности освещения).

3. Выбор типа светильников с учетом характеристик светораспределения, ограничения прямой блескости, по экономическим показателям, условиям среды, а также с учетом требований взрыво- и пожа-робезопасности.

4. Определение количества светильников и их распределение, Светильники могут располагаться рядами, в шахматном порядке, ромбовидно.

5. Определение нормы освещенности на рабочих местах (в зависимости от размера объекта различения, фона, контраста).

Расчет искусственного освещения осуществляют следующими методами:

1. метод светового потока (Ecp=f(F));

2. точечный метод (E=f(I));

3. метод удельной мощности.

Метод коэффициента использования светового потока применим для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности. Световой поток лампы (или группы ламп светильника) определяется изображением:

где Ен освещенность в соответствии с нормами, S - площадь помещения, k - коэффициент запаса (1.4...1.8), Z - коэффициент неравномерности освещенности по помещению (1.1...1.2), N - количество светильников,

- коэффициент использования светового потока - зависит от геогеометрии помещения, коэффициента отражения потолка и стен, типа светильника.



Определив Fл, подбирается по справочнику ближайшая стандартна лампа и определяется общая электрическая мощность осветительной установки.

[Вт]

Допускается отклонение расчетного светового потока от фактического на величину -10% - +20%

Точечный метод пригоден для расчета любой системы освещения при произвольно-ориентированных рабочих поверхностях. В основу метода положено уравнение, связывающее освещенность и силу света (закон сохранения энергии для светотехники).

Для практических расчетов используют введение коэффициента запаса и производят замену г на h/cos(), тогда:

Определив освещенность от условной лампы, подсчитывают необходимый поток лампы для создания освещенности в соответствии с нормами:

[лм]

Подбирают стандартную ближайшую лампу, обеспечивающую рассчитанный световой поток и, наконец, рассчитывают суммарную электрическую мощность всей системы освещения.

Метод удельной мощности является наиболее простым, но наименее точным, поэтому его используют при ориентировочных расчетах.

Метод позволяет определить мощность лампы Рд (Вт) для создания в помещении нормируемой освещенности:

где р - удельная мощность, Вт/м2;

S - площадь помещения, м2;

n - число ламп в осветительной установке.

Удельная мощность представляет собой частное от деления суммарной мощности лампы на площадь помещения.

Она зависит от выбранной нормы освещения, типа светильника, высоты его подвеса, отражающих свойств помещения.

Имеются таблицы удельной мощности, составленные на основе рассчитанных для типовых значений коэффициента использования светового потока.

При пользовании этими таблицами расчетные значения для освещения 100 лк от реально применяемых светильников округляется делением табличных значений на выражение в долях единицы значения КПД светильников.

Пример расчета:

В помещении площадью S=A*B=16*10=160 m2 с рn=0.5; рс=0.3; рр=0.1 на расчетной высоте h=3.2 m предполагается установить светильники типа ЛСП 02-2х40-10 (КСС типа Д-3, КПД=60%) с ЛЛ типа ЛБ.

Требуется определить необходимое число светильников для создания освещенности Е=300 лк при коэффициенте запаса rз =1.8 и коэффициенте неравномерности z= 1.1.

В таблице находим =2.9 Вт/м2. Но так как в таблице Е= 100 лк, rз=1.5 и КПД = 100%, то пропорциональным пересчетом определяем:

Вт/м2

Число светильников:

шт.

Таким образом, принимаем три ряда светильников (итого 36).

8. Производственный шум

Шумом принято называть нежелательное для восприятия органами слуха человека беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности.

Источниками шума являются все тела, находящиеся в состоянии колебаний (воздух, вода, металл и т.п.).

Влияние шума на человека пока еще недостаточно полно изучено. Это объясняется сложностью выделения влияния шума из комплекса факторов внешней среды, воздействующих на человека, и отсутствием четких критериев его оценки. Реакция организма на шум зависит от многих факторов. Некоторые люди терпимы к нему, у других он вызывает неудовольствие, у третьих -нарушает самочувствие, сон, нормальную трудовую деятельность. Причиной различного восприятия шума может быть возраст, состояние здоровья, характер деятельности человека, его настроение.

Уровень шума и фактор времени имеют решающее значение. Степень раздражающего воздействия зависит и от того, на сколько шум превышает привычный окружающий фон, какова заключенная в нем информация.

Влияние производственного шума на организм человека также может сопровождаться развитием профессиональных заболеваний. Длительное воздействие шума на человека может привести к частичной, а иногда значительной потере слуха - профессиональной тугоухости и оказывать глубокое воздействие на весь организм человека. Уже при шуме 130 дБ человек испытывает болевые ощущения. Шум в 150 дБ для человека, непереносим, а в 190 дБ вырывает заклепки из металлических конструкций. Шум, обладая кумулятивными качествами, накапливаясь в организме, оказывает вредное воздействие в первую очередь на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Шум -источник и причина многих-заболеваний и функциональных расстройств. Как показали результаты медико-биологических исследований, каждый" децибел шума сверх допустимой нормы снижает производительность труда на один процент, увеличивает риск потери слуха на полтора процента и на полпроцента - риск сердечно-сосудистых расстройств.

Частичная или полная потеря слуха - не редкое профессиональное заболевание во многих промышленно развитых странах. Неблагоприятное воздействие акустических колебании приводит не только к ухудшению слуха. От избыточного шума в организме снижается иммунный барьер и частота, заболеваний, причем самых различных - от простудных до гинекологических -увеличивается. Исследования показывают, что шумных предприятиях уровень заболеваемости выше среднего на 20%. Под влиянием шума повышается внутричерепное и кровяное давление, сердце начинает хуже сокращаться, нарушаются ритм дыхания и сон, нарушается работа эндокринной системы. Шум является причиной снижения работоспособности, ослабления памяти, внимания, остроты зрения, чувствительности к предупредительным сигналам. По мнению австрийского ученого Гриффита шум является причиной преждевременного старения в 30 случаях из 100, он сокращает жизнь человека в шумных городах на 8-12 лет. Под действием систематического шума производительность труда в ряде случаев снижается до 66%, а число ошибок в расчетных работах увеличивается более чем на 50%.

Как показали исследования, инфразвук при значительных мощностях губительно действует на человека. Объясняется это тем , что внутренние органы человека имеют собственные частоты колебании порядка 6...9 Гц. При облучении инфразвуком внутренние органы могут прийти в колебание: между сердцем, легкими и желудком возникает трение, ведущее к сильному раздражению и нарушению их нормальной жизнедеятельности. Инфразвуки малой мощности, действуют на внутреннее ухо, вызывал недомогание типа морской болезни, нервную усталость; при средних мощностях наблюдается внутренние расстройства органов пищеварения и мозга с самыми различными последствиями;

параличами, .обмороками, общей слабостью и т.п. Может быть вызвана слепота. Большие мощности-инфразвука особенно опасны потому, что вызывая резонанс внутренних органов, могут вызвать их разрушение торможение кровообращения, даже остановку сердца.

Воздействие ультразвука малой мощности на человека вызывает главным образом тепловой эффект. При средних и больших интенсивностях его воздействие может оказаться паралитическим и даже смертельным Пребывание в поле ультразвукового генератора вызывает слабость, усталость, головные боли и боли в ушах, расстройство сна. При воздействии ультразвука могут наблюдаться разрушение нервной системы, понижение кровяного давления и т.д. Кроме того, следует иметь в виду, что при соприкосновении работающих с предметами и веществами, в которых возбуждены ультразвуковые колебания (инструменты, обрабатываемые детали, жидкости), происходит контактное облучение. При длительном контакте с такими предметами и веществами может появиться снижение чувствительности кистей рук и чувство онемения в пальцах. Эти явления нестойки и, как правило, исчезают при прекращении работы на ультразвуковом оборудовании.



Рис. 8.1

Шумы классифицируются по различным принципам и могут различаться по природе возникновения, по характеру и по временным характеристикам.

Звуковые волны характеризуются длиной волны, частотой, скоростью распространения волн, интенсивностью, звуковым давленом и рядом других параметров.

К звуковым волнам относятся упругие волны тех частот, которые лежат в пределах слышимости человеческого уха, то есть примерно от 16 до 20000 Гц. Упругие волны с частотой менее 16 Гц называются инфразвуком, а выше 20000 Гц - ультразвуком. Ухо наиболее чувствительно на частотах от 1000 до 4000 Гц. Инфразвуки и ультразвуки не сопровождаются слуховым ощущением. Интенсивность звука (I,Вт/см2) измеряется количеством энергии, переносимой звуковой волной за 1с через площадку в 1см , перпендикулярную направлению движения волны (1 Вт/см2 - 107 Эрг/см2).

Ухо человека чувствительно не к интенсивности, а к звуковому давлению (Р):

, Па

где Р - звуковое давление Па:,

F - нормальная сила, с которой звуковая волна действует на поверхность, Н;

S - площадь поверхности, на которую падает звуковая волна м2. Звуковое давление, воспринимаемое ухом изменяется пропорционально изменению интенсивности звука. Но в то время как интенсивность звука изменяется в n раз, звуковое давление изменяется раз.

Максимальные и минимальные значения звуковых давлений и интенсивностей, воспринимаемые человеком как звук, называется пороговыми. Звуки малой интенсивности еле слышимые, называются порогом слышимости. Порогу слышимости на частоте 1000 Гц соответствует интенсивность Io = 10-12 Вт / м2 и звуковое давление Ро =2* 10-5 Па.

Максимальные значения (порог болевого ощущения ) соответствуют звукам, которые вызывают болевые ощущения в органах слухи. Энергия звука на грани болевого ощущения в 1014 раз превышают энергию едва слышимого (порога слышимости) звука той же частоты. Такой огромный диапазон силы звука (от порога слышимости к болевому порогу ) доступен благодаря способности человеческого уха реагировать нс на абсолютный прирост силы звука, а на относительное изменение этой величины. Эта физиологическая особенность обобщена законом Берта - Фехнера:

, дБ

или:

, дБ

где L - уровень силы (интенсивности звука), дБ (децибел).

I - интенсивность слышимого звука, Вт/м2.

I0 - интенсивность звука на пороге слышимости, Вт/м2.

Р - звуковое давление слышимого звука, Па.

P0 - звуковое давление на пороге слышимости, Па (равно 2*10-5 Па).

Уровень силы (интенсивности) звука - это логарифм отношений величин интенсивности отношений величин звука или звукового давления слышимого звука к значениям, соответствующим порогу слышимости при эталонной частоте в 1000 Гц.

Слышимый диапазон частот (20 Гц - 20 КГц) разбит на 8 стандартизованных октановых полос.

Каждая октановая полоса характеризуется среднегеометрической частотой fcp:

где f1 - нижняя граница октановой полосы

f2 - верхняя граница октановой полосы

Стандартный среднегеометрический ряд частот: fcp = 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Зависимость логарифмического уровня звукового давления (интенсивностью) от частоты представляет собой спектр шума.

При ориентировочной оценке за характеристику постоянного шума допускается использовать общий уровень шума допускается использовать общий уровень звука дБА, измеряемый по шкале А шумомера:

где Pa - среднеквадратическое значение звукового давления с учетом коррекции А шумомера.

Характеристикой непостоянного шума является интегральный по времени критерий - эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА. Определяется он в соответствии с формулой:

где Т - время осреднения.

Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу:

Па2*час.

Доза учитывает акустическую энергию воздействия на человека за определенный период времени. Относительная доза Dотн определяется зависимостью:

где

здесь Ра - допустимый уровень звука, Трд - время рабочей смены.

Соотношение между эквивалентным уровнем звука и относительной дозой шума (при допустимом уровне звука 85 дБА) в зависимости от времени действия шума приведено в таблице:

Табл. 8.1

Относительная доза, %	Эквивалентные уровни звука, дБа
	Время действия
	8ч	4ч	2ч	1ч	30 мин	15 мин	7 мин
3.2	70	73	76	79	82	85	88
100	85	88	91	94	97	100	103
3200	100	103	106	109	112	115	118

Для защиты человека от неблагоприятного воздействия шума необходимо регламентировать его интенсивность, спектральный состав, время воздействия. Эту цель преследует санигарно-гигиеническое нормирование.

Нормирование допустимых уровней шума производится для различных мест пребывания населения (производство, дом, места отдыха) и основывается на ряде документов:

ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности, ГОСТ 12.1.036-81 ССБТ. Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях.

Санитарные нормы допустимого уровня шума на промышленных предприятиях и в жилых зданиях существенно различны, т.к. в цехе рабочие подвергаются воздействию шума в течение одной смены - 8 часов, а население крупных городов - почти круглосуточно. Кроме этого, необходимо учитывать во втором случае присутствие наиболее ранимой части населения - детей, пожилых, больных. Допустимым считается уровень шума, который не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособность, не влияет на его самочувствие и настроение.

Санитарные нормы допустимого шума в жилых помещениях разработаны Московским НИИ гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана при участии НИИ строительной физики. Нормы устанавливают параметры шума для различных мест и условий пребывания людей (активный отдых, сон, учебный процесс, речевое общение, умственная работа, восстановление здоровья и т.д.).

В нормативные показатели исходя из характера шума и места расположения объектов можно вносить поправки, колеблющиеся от -5 до +10 дБА. Нормативные уровни с учетом соответствующих поправок называются допустимыми уровнями. С ними и сопоставляются фактические уровни звука в конкретной ситуации.

Нормируемыми параметрами для постоянных шумов являются допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот (L, дБ) и уровни звука (La, дБА). Для непостоянных шумов - эквивалентные и максимальные уровни звука, а также дозы шума. Допустимые уровни постоянного шума на рабочих местах в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 приводятся в виде предельных спектров (ПС) уровней звукового давления или допустимых уровней звука в зависимости от вида трудовой деятельности или рабочего места.

Для непостоянных шумов на производстве максимально допустимыми считаются эквивалентный уровень шума La экв = 80 дБА или доза D = 1 Па2 * час.

Любой источник шума характеризуется:

звуковой мощностью Р, т.е. общим количеством звуковой энергии, излучаемой им в единицу времени [Вт].

где Jn - нормальная к излучающей поверхности составляющая интенсивности звука, которая связана со звуковым давлением следующей зависимостью:



где - плотность (воздуха) среды распространения,

с - скорость распространения звука в данной среде.

В паспорте на устройство обычно приводится не сама звуковая мощность, а ее уровни, в октавных полосах частот.

где Р0=10-12 Вт - пороговое значение звуковой мощности.

Второй характеристикой источника шума является направленность излучения, которая характеризуется фактором направленности - фактор направленности показывающий отношение интенсивности звука, создаваемого направленным источником в данной точке I, к интенсивности Icp, которую бы в этой же точке ненаправленного источника, имеющий туже звуковую мощность и излучающий звук в среду (во все стороны одинаково):

где Jn - интенсивность в данной точке.

В расчетных зависимостях часто используют показатель направленности G, который определяется зависимостью:

Зная уровень звуковой мощности источника шума и его фактор направленности, можно определить ожидаемый уровень звука, генерируемый данным источником, в любой интересующей точке акустического пространства.

9. Электробезопасность

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Электрические установки, используемые на производстве, представляют большую потенциальную опасность. Кроме поражения людей электрическим током нарушение режима работы электроустановок может сопровождаться в отдельных случаях возникновением пожара или взрыва.

Опасность поражения людей электрическим током специфична и усугубляется еще тем, что она не может быть обнаружена органами чувств человека: зрением, слухом, обонянием.

Анализ статических данных показывает, что электротравматизм в общем балансе травматизма на производстве не высок - всего 0,5...1%. Однако по числу случаев со смертельным исходом электротравматизм занимает одно из первых мест, достигая в отдельных отраслях 30...40%. При этом до 80% случаев со смертельным исходом приходится на электроустановки напряжением 127...380 В.

Согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ) все электроустановки по напряжению разделяют на 2 группы: установки напряжением до 1000 В, включительно и свыше 1000 В.

Наибольшее количество электротравм, приходящиеся, как правило, на установки напряжением до 1000 В, объясняется тем обстоятельством, что указанные электроустановки находят повсеместное распространение, и в большинстве случаев обслуживаются они персоналом, не имеющим специальной электрической подготовки.

Практика показывает, что в большинстве случаев при применении электрической энергии опасность возникает из-за нарушения целостности изоляции токоведущих частей. На состояние изоляции существенное влияние оказывает температура и влажность окружающей среды производственных помещений, наличие химически активной среды и ряд других факторов.

Таким образом при эксплуатации электрического оборудования, аппаратуры и приборов большое значение приобретают вопросы защиты обслуживающего персонала и других лиц от опасности поражения электрическим током.

Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное действие, являющееся совокупностью термического, электролитического и биологического воздействия.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, а также в нагреве от высоких температур других органов, приводящем к серьезным функциональным расстройствам.

Электролитическое действие тока выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышцы и мышц легких:

Раздражающее действие тока на ткани живого организма, а следовательно, и обусловленные им непроизвольные судорожные сокращения мышц, может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, а в некоторых случаях - рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.

Любое из выше перечисленных воздействий может привести к электрической травме, т.е. повреждению организма, вызванному действием на него электрического тока или электрической дуги.

Электротравмы условно можно разделить на два вида: местные электротравмы и электрические удары. Примерно в 55% случаев травмы носят смешанный характер.

Под местными электротравмами понимаются четко выраженные местные нарушения целостности тканей организма. Чаще всего это поверхностные повреждения, т.е. повреждения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей. Обычно местные электротравмы излечиваются и работоспособность восстанавливается полностью или частично.

К местным электротравмам относят электрические ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи, электроофтальмию и механические повреждения.

Ожоги являются результатом теплового воздействия электрического тока в месте контакта. Ожоги составляют две трети всех электротравм, причем многие из них сопровождаются другими видами повреждений. Ожоги бывают двух видов - токовый (контактный) и дуговой.

Токовый ожог возникает при прохождении тока непосредственно через тело человека в результате его контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую. При этом, поскольку кожа человека обладает во много раз большим электрическим сопротивлением, чем другие ткани тела, в ней выделяется большая часть тепла. Данное обстоятельство в полной мере подтверждается и законом Джоуля-Ленца:

Q = 0,24 J2 R t (9.1)

где Q - количество выделяющегося тепла, ккал;

J - сила тока, А;

R - сопротивление на пути движения тока (сопротивление тела человека), Ом;

t - время действия тока, сек.

Этим и объясняется, что токовый ожог является, как правило, ожогом кожи в месте контакта тела с токоведущей частью. Токовые ожоги возникают в электроустановках относительно небольшого напряжения - не выше 1...2 кВ, в большинстве случаев они сравнительно легкие и характеризуются обычно 1 или 2 степенью (покраснение кожи, образование пузырей). Иногда возникают и тяжелые ожоги 3 и 4 степеней (омертвление пораженного участка кожи, обугливание тканей).

При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга, которая и обуславливает возникновение дугового ожога. Дуговой жег является результатом воздействия на тело человека электрической дуги, обладающей высокой температурой (свыше 3500 С) и большой энергией. Этот ожог возникает обычно в электроустановках высокого напряжения - выше 1000 В и, как правило, носит тяжелый характер - ожоги 3-ей или 4-ой степени. Электрическая дуга может вызывать обширные ожоги тела, выгорание тканей на большую глубину, обугливание и бесследное сгорание больших участков тела. Зачастую ожоги 3-ей и 4-ой степеней тяжести заканчиваются смертельным исходом.

Электрические знаки (знаки тока или электрические метки) представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергающегося действию тока. Знаки появляются примерно у каждого пятого пострадавшего. Электрические знаки, как правило, безболезненны и их лечение заканчивается благополучно.

Металлизация кожи - проникновение в ее верхние слои мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это происходит, в основном, при коротких замыканиях, при отключении разъединителей и рубильников под нагрузкой и т.п. Поврежденный участок кожи имеет шероховатую, жесткую поверхность. По цвету пораженный участок напоминает обычно цвет металла, частици которого проникают в кожный покров. Пострадавший при этом испытывает напряжение кожи от присутствия в ней инородного тела, а также болевые ощущения от ожога за счет тепла занесенного в кожу металла (расплавление частицы металла имеют достаточно высокую температуру - несколько сот С).

Металлизация кожи наблюдается примерно у 10% пострадавших. В большинстве случаев одновременно с металлизацией кожи происходит жег электрической дугой, который почти всегда вызывает более тяжелые поражения.

Электроофтальмия - воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, которые энергично поглощаются клетками организма и вызывают в них химические изменения. Такое облучение возможно, например, при коротком замыкании, которое сопровождается интенсивным излучением не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Электроофтальмия возникает довольно редко (1...2% пострадавших).

Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. Такие сокращения могут приводить к нарушению целостности кожного покрова, разрывам кровеносных сосудов, а также вывихам суставов, а порой и к переломам костей. Механические повреждения относят к разряду тяжелых травм, требующих длительного лечения. Они происходят сравнительно редко - примерно у 3% пострадавших.

Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма человека проходящим через него электрическим током, сопровождающееся сокращением мышц.

Различают четыре степени электрических ударов:

судорожные сокращения мышц без потери сознания;

судорожные сокращения мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того или другого вместе);

клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Человек, находящийся в состоянии клинической смерти, не дышит, его сердце не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период почти во всех тканях организма еще продолжаются слабые процессы, достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности.

При клинической смерти первыми начинают погибать чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга - через 5...6 минут. Другие органы перестают функционировать несколько позже: печень и почки через 10...20 минут; мышечная система через 20...30 минут. Если своевременно оказать помощь пострадавшему (искусственное дыхание и непрямой массаж сердца); то возможно восстановление функций организма. В противном случае процесс становится необратимым и клиническая смерть переходит в биологическую смерть.

Первая помощь пострадавшему при поражении электрическим током

Спасение пострадавшего от воздействия электрического тока в большинстве случаев зависит от того, как скоро он был освобожден от действия электрического тока и насколько быстро и правильно ему оказана первая помощь.

При оказании помощи пострадавшему нужно помнить, что он является проводником тока, пока находится в соприкосновении с проводом или элементами электроустановки, и прикасаться к нему без надлежащих мер предосторожности опасно для жизни. Поэтому первое действие - это быстрое отключение электроустановки, которой касается пострадавший. Если пострадавший находится на высоте, необходимо предпринять меры, обеспечивающие его безопасность после отключения. Если отключение установки не может быть произведено быстро, необходимо отделить пострадавшего от токоведущих частей, предусмотрев меры собственной безопасности.

Меры первой помощи зависят от состояния, в котором находится пострадавший после освобождения его от электрического тока. Но прежде всего необходимо создать приток свежего воздуха, обеспечить ему покой и вызвать врача.

Если пострадавший не дышит, дышит резко, судорожно, со всхлипами или дыхание его постепенно ухудшается, необходимо сделать искусственное дыхание одним из известных способов и непрямой массаж сердца.

Факторы, влияющие на степень тяжести электротравматизма.

Опасность воздействия тока на тело человека зависит от ряда факторов:

силы тока;

времени воздействия;

пути прохождения тока в теле человека;

рода и частоты тока;

индивидуальных свойств пострадавшего;

факторов окружающей среды;

Сопротивление тела человека и величина приложенного к нему напряжения также влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют величину тока, проходящего через человека.

Сила тока - является основным фактором, обусловливающим исход поражения.

Различают три пороговых значения тока (ГОСТ12.1.009-76): ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи (табл. 9.1).

Табл. 9.1

Род тока	Пороговый ощутимый ток, мА	Пороговый неотпускающий ток, мА	Пороговый фибриляционный ток, мА
Переменный ток частотой 50 Гц	0,5...1,5	10...15	100
Постоянный ток	5,0...7,0	50...80	300

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока промышленной частоты в виде легкого покалывания уже при его величине в 0,5...1,5 мА. Большие токи вызывают у человека судороги мышц и неприятные болевые ощущения, которые с ростом тока увеличиваются и распределяются на все большие участки тела. Так, при токе 3...5 мА раздражающее действие ощущается всей кистью руки; при 8...10 мА боль резко усиливается и охватывает всю руку, сопровождаясь непроизвольным сокращением мышц кисти руки и предплечья. При 10...15 мА боль становится едва переносимой, а мышцы рук сковывает судорога и они частично и полностью парализуются. И человек не в состоянии без посторонней помощи разжать пальцы и освободиться от токоведущей части.

При токе 25...50 мА судорожному сокращению начинают подвергаться мышцы грудной клетки, дыхание ослабляется или прекращается. Происходит сужение кровеносных сосудов и повышение артериального давления. При затрудненном дыхании и ослаблении сердечной деятельности, как правило человек теряет сознание. Длительное воздействие такого тока может вызывать прекращение дыхания, после чего, спустя некоторое время, наступает смерть от удушья. Ток 50...100 мА вызывает более быстро нарушения работы легких и сердца. Однако в этом случае, как и при меньших токах, первыми (по времени) поражаются легкие, а затем - сердце.

Ток от 100 мА до 5 А частотой 50 Гц распространяет свое раздражающее действие на мышцу сердца, расположенную глубоко в груди. Это явление весьма опасно для жизни человека, поскольку спустя 1...2 с с начала прохождения тока через человека может наступить фибриляция сердца. Ток больше 5 А, как правило, фибриляцию сердца не вызывает. При таких токах происходит немедленная остановка сердца и паралич дыхания, минуя состояние фибриляции.

Если же действие тока было кратковременным (до 1...2 с) и не вызывало повреждения сердца (в результате нагрева, ожога и т.п.), то после отключения тока сердце, как правило, самостоятельно возобновляет нормальную деятельность. Дыхание же при этом самостоятельно не восстанавливается и требуется немедленная помощь пострадавшему в виде искусственного дыхания.

Следует отметить, что при протекании через тело человека очень большого тока смертельная опасность будет определяться не столько прекращением дыхания, и остановкой сердца, сколько разрушением внутренней структуры тканей организма и глубокими ожогами тела (ожоги 3-ей и 4-ой степени).

Длительность прохождения тока через тело человека оказывает существенное влияние на исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого, смертельного поражения. Объясняется это рядом причин и, в частности, тем, что со временем увеличивается ток, проходящий через человека (за счет уменьшения сопротивления тела, вызываемого, в свою очередь, его нагревом при прохождении тока) и повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой для него фазой сердечного цикла.

Путь тока в теле пострадавшего играет существенную роль в исходе поражения. Наибольшая опасность возникает при непосредственном прохождении тока через жизненно-важные органы (сердце, легкие, головной мозг). Если же ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненно важные органы может быть рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, благодаря чему вероятность тяжелого исхода резко уменьшается. Поскольку путь тока зависит от того, какими участками тела пострадавший прикасается к токоведущим частям, его влияние на исход поражения проявляется еще и потому, что сопротивление кожи на разных участках тела различно. Наиболее опасный путь - правая рука-ноги, т.к. в этом случае наибольшая доля тока приходится на область сердца по сравнению с другими направлениями движения тока. Наименее опасный путь - нога-нога.

Род и частота тока, наряду с рассмотренными выше факторами, оказывает определенное влияние на исход поражения. Установлено, что постоянный ток примерно в 4...5 раз безопаснее переменного тока частотой 50 Гц, о чем свидетельствуют данные, приведенные в (табл.1). Это достаточно убедительно объясняется и тем фактором, что при прохождении переменного тока через тело человека его организм должен перестраиваться и каждый раз реагировать на изменение направления движения его электрических зарядов. Постоянный же ток движется в одном направлении и его воздействие проявляется, в основном, в нагреве тканей тела человека. Однако такое утверждение справедливо лишь для относительно небольших напряжений - до 250...300 В. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.

С увеличением частоты переменного тока, проходящего через тело человека, полное сопротивление тела уменьшается, а, следовательно, величина проходящего тока возрастает. Такое снижение сопротивления возможно лишь в пределах частот от 0 до 50...60 Гц. Дальнейшее же повышение частоты тока сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 450...500 кГц. Снижение опасности поражения током с увеличением частоты становится практически заметным при частоте 1000...2000 Гц. Однако токи таких высоких частот сохраняют опасность ожогов как и в случае возникновения электрической дуги, так и при прохождении их непосредственно через человека.

Сопротивление тела человека достаточно сильно влияет на исход поражения. Оно обусловливает, согласно закону Ома, величину тока, проходящего через тело человека. Сопротивление человека измеряется в очень широких пределах. Наибольшим сопротивлением обладает верхний слой кожи (роговый слой) толщиной 0,2 мм. Состояние кожного покрова существенно сказывается на величине сопротивления тела человека. Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже, измеренное при напряжении до 15...20 В, колеблется в широких пределах - 3000...100000 Ом, а иногда и более. Подроговым слоем сопротивление тела падает до 1000...5000 Ом, а при полном удалении - до 300...500 Ом.

Увеличение площади и плотности контакта тела человека с токоведущими частями способствует увеличению общей проводимости тела и уменьшению переходного сопротивления, что в конечном итоге ведет и к снижению величины сопротивления тела человека. В равной мере на величину сопротивления тела человека оказывает влияние и место положения контактов, так как у одного и того же человека сопротивления кожи неодинаково на разных участках тела.

При различных расчетах, связанных с обеспечением электробезопасности, сопротивление тела человека принимают равным 1000 Ом.

Индивидуальные свойства организма в значительной степени влияют на исход поражения. Физически крепкие люди легче переносят воздействие электрического тока по сравнению со страдающими различными заболеваниями. Большое значение имеет и психическое состояние пострадавшего в момент возникновения электротравмы. Лица, страдающие болезнями сердца, органов внутренней секреции, нервными заболеваниями, туберкулезом и т.д., а также находящиеся в состоянии переутомления, усталости или алкогольного опьянения, подтверждены большей опасности поражения электрическим током.

Состояние окружающей среды также сказывается на механизме поражения. Присутствие в воздухе помещения ряда производств химически активных и токсичных газов, попавших в организм человека, снижает электрическое сопротивление его тела. Во влажных и сырых помещениях происходит увлажнение кожи, что в значительной степени снижает ее сопротивление.

При работе в помещениях с высокой температурой окружающей среды кожа нагревается и происходит усиленное потовыделение, при этом электропроводимость кожи увеличивается.

Влияние состояний окружающей среды учитывается классификацией помещений (ПУЭ) по опасности поражения людей электрическим током.

Классификация помещений по степени опасности поражения людей электрическим током.

В соответствии с действующими ПУЭ все помещения по степени опасности поражения людей электрическим током делятся на три класса: помещения без повышенной опасности, повышенной опасности и особо опасные (табл. 9.2).

К помещениям без повышенной опасности могут быть отнесены обычные жилые комнаты, конторы, лаборатории, а также некоторые производственные помещения.

К помещениям повышенной опасности относят цехи по механической обработке металлов, лестничные клетки различных зданий с токопроводящими полами и т.п.

К особо опасным помещениям относится большая часть производственных помещений, в том числе цехи электростанций, машиностроительных и металлургических заводов, водонасосные станции, помещения аккумуляторных батарей, гальванические цехи и т.п. Сюда же относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.

Табл. 9.2

Класс помещения	Характеристика помещения
Помещение без повышенной опасности	Помещения, в которых отсутствуют условия, характеризующие помещения с повышенной опасностью или особо опасные.
Помещения с повышенной опасностью	Помещения, характеризуемые наличием в них только одного из следующих условий, создающих повышенную опасность: - сырости (относительная влажность воздуха в помещении длительно превышает 75%); - токопроводящей пыли; - токопроводящих полов (металлических, кирпичных и т.п.); - высокой температуры - жаркие помещения, температура воздуха в которых постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35С; - возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий и т.п. с одной стороны, и металлическим корпусам электрооборудования - с другой.
Помещения особо опасные	Помещения, характеризуемые наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: - особой сырости (относительная влажность воздуха в помещении близка к 100%); - химически активной или органической среды, действующей разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; - одновременно двух и более условий, характеризующих помещения с повышенной опасностью.

Основные причины поражения людей электрическим током.

Причины несчастных случаев от электрического тока многочисленны и разнообразны. Основными из них являются:

случайное прикосновение к открытым токоведущим частям, находящимся под напряжением. Это может происходить, например при производстве каких-либо работ вблизи или непосредственно на частях, находящихся под напряжением: при неисправности защитных средств, посредством которых пострадавший прикасался к токоведущим частям; при переноске на плече длинномерных металлических предметов, которыми можно случайно прикоснуться к неизолированным электропроводам, расположенным на доступной в данном случае высоте;

появление напряжения на металлических частях электрооборудования (корпусах, кожухах, ограждениях и т.п.), которые в нормальных условиях не находятся под напряжением. Чаше всего это может происходить вследствие повреждения изоляции кабелей, проводов или обмоток электрических машин и аппаратов, приводящего, как правило, к замыканию на корпус;

электрическая дуга, которая может образоваться в электроустановках напряжением свыше 1000 В между токоведущей частью и человеком при условии, если человек окажется в непосредственной близости от токоведущих частей;

возникновение шагового напряжения на поверхности земли при замыкании провода на землю или при стекании тока с заземлителя в землю (при пробое на корпус заземленного электрооборудования);

прочие причины, к которым можно отнести такие, как: несогласованные и ошибочные действия персонала, оставление электроустановок под напряжением без надзора, допуск к ремонтным работам на отключенном оборудовании без предварительной проверки отсутствия напряжения и неисправности заземляющего устройства и т.д.

Основными мерами по устранению рассмотренных выше причин поражения током и обеспечивающими защиту обслуживающего персонала являются:

обеспечение недопустимости токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения. С этой целью токоведущие части необходимо располагать, на недоступной высоте, широко применяется ограждение и изоляция токоведущих частей;

применение защитного заземления и зануления электроустановок;

автоматическое отключение, применение пониженного напряжения, двойной изоляции и др.;

применение специальных защитных средств - переносных приборов и приспособлений, средств индивидуальной защиты;

четкая организация безопасной эксплуатации электроустановок.

10. Основы пожарной безопасности. горение и пожароопасные свойства веществ

В соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 "ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования" пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей. С учетом этого определения разрабатывают профилактические мероприятия и систему пожарной защиты. Нормативная вероятность возникновения пожара принимается равной не более 10-6 в год. Такая же вероятность воздействия опасных факторов пожара на отдельного человека принимается при разработке системы пожарной защиты.

Пожар - это неконтролируемое горение вне специального очага, создающее угрозу жизни и здоровью людей, а также наносящее материальный ущерб.

Опасными факторами пожара являются: - повышенная температура воздуха и предметов;

- открытый огонь и искры;

- токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода;

- взрывы;

- повреждение зданий и сооружений.

По среднестатистическим данным ежегодно на пожарах погибает от 0,6 до 10 чел. на каждые 100 тыс. населения и в 10-15 раз больше получают увечья и травмы.

Для успешной борьбы с пожарами и разработки целенаправленных противопожарных мероприятий необходимо знать структуру пожаров, причины и обстоятельства, способствующие их возникновению и развитию. Статистический учет пожаров позволяет накапливать и анализировать необходимую информацию о пожарах.

Пожары промышленных предприятий представляют большую опасность для работающих и причиняют значительный материальный ущерб. В России установлено два вида пожарной охраны - профессиональная и добровольная.

Профессиональная пожарная охрана делится на военнизированную (ВПО) и невоеннизированную (ППО) Министерства внутренних дел (МВД) и ведомственную пожарную охрану других министерств и ведомств в зависимости от степени пожарной опасности и объема производства - ведомственные военнизированные пожарные части (ВВПЧ), профессиональные пожарные части (ППЧ), пожарно-сторожевая охрана (ПСО) и т.д.

Руководит пожарной охраной Главное управление пожарной охраны (ГУПО) МВД РФ.

Крупные города и объекты, особо опасные в пожарном отношении, охраняются военнизированными пожарными частями (ВПЧ), а менее крупные города, районные центры и др. - профессиональными пожарными частями (ППЧ) МВД.

Разработку противопожарных мер и контроль за их осуществлением, организацию мер пожарной профилактики на действующих предприятиях осуществляет Государственный пожарный надзор, задачи которого определены "Положением о государственном пожарном надзоре".

Персональная ответственность за пожарную безопасность предприятий всех уровней возложена на их непосредственных руководителей.

С целью усиления пожарной охраны с 1954 г. на предприятиях организованы добровольные пожарные дружины (ДПД), которые обязаны контролировать выполнение противопожарного режима, вести разъяснительную работу среди рабочих и служащих и т.д.

Горение - это химический процесс соединения горючего вещества с окислителем, сопровождающийся интенсивным выделением теплоты и излучением света.

Представление о механизме горения основывается на тепловой теории самовоспламенения и цепной теории окисления, разработанных советскими учеными Н.Н. Семеновым, Я.Б. Зельдовичем и др. Тепловая теория горения устанавливает условие возникновения процесса горения. Таким условием является превышение скорости выделения теплоты химической реакцией горения над скоростью отвода теплоты в окружающую среду. Если это условие обеспечивается, то происходит саморазогрев горючей смеси и скорость реакции увеличивается. И наоборот, превышение скорости отвода теплоты над скоростью ее выделения приводит к затуханию процесса горения.

При тушении пожара должны учитываться особенности вида процесса горения:

- диффузионное горение поверхности твердого тела (при диффузии кислорода в зону горения), и кинетическое - однородных горючих смесей;

- дефлаграционное горение с малой скоростью перемещения фронта пламени (2-7 м/с) и горение взрывное и детонационное с высокой скоростью перемещения пламени (десятки и тысячи метров в секунду), Детонационное горение чаще возникает при горении газов в длинных трубопроводах и вызывает наиболее сильные разрушения производственного оборудования.

Наибольшая скорость горения наблюдается в чистом кислороде, наименьшая - при объемном содержании кислорода в воздухе 14 %. При дальнейшем уменьшении содержания кислорода горение большинства веществ невозможно.

Различают несколько видов горения.

Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов.

Возгорание - возникновения горения от источника зажигания.

Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание - горение, возникающее при отсутствии внешнего источника зажигания.

Самовоспламенение - самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв - чрезвычайно быстрое горение, при котором происходит выделение энергии и образование сжатых газов, способных производить механические разрушения.

Горение различных веществ имеет особенности. Горение газов является гомогенным и протекает как в диффузионной, так и в кинетической области и может носить характер взрывного или детонационного горения. При горении жидкости происходит ее испарение и сгорание паровоздушной смеси над поверхностью жидкости. Определяющим является процесс испарения жидкости, который зависит от ее физико-химических свойств, теплового процесса в ней и т. п. Процесс горения паров не отличается от горения газов. Горение твердых веществ - гетерогенно-диффузионное. Как правило, оно сопровождается плавлением, разложением и испарением с выделением газо- и парообразных продуктов, которые образуют с воздухом горючую смесь.

Повышенную пожарную опасность имеет пыль. Причем с увеличением дисперсности пыли возрастает ее химическая активность, снижается температура самовоспламенения, усиливается адсорбционная способность, что повышает ее пожарную опасность. Скорость горения высокодисперсной пыли приближается к скорости горения газа. Взрывоопасной является не только взвешенная, но и осевшая пыль, так как при воспламенении она переходит во взвешенное состояние, что приводит ко вторичным взрывам.

ГОСТ 12.1.044-84 ССБТ "Пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов, номенклатура показателей и методы их определения" устанавливает номенклатуру показателей пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов, их применяемость, а также методы их определения.

Показатели пожаро- и взрывоопасности используют при категорировании помещений и зданий, при разработке систем для обеспечения пожарной безопасности и взрывобезопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-85 ССБТ и ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ.

Применяемость показателей пожаро- и взрывоопасности определяется агрегатным состоянием вещества. При этом различают: газы, жидкости, твердые вещества и материалы и пыли. Рассмотрим некоторые основные показатели, определяющие пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов.

Группа горючести - показатель, который применяется для всех агрегатных состояний.

Горючесть - способность вещества или материала к горению.

По горючести вещества материалы подразделяются на три группы:

Негорючие - вещества и материалы, не способные гореть на воздухе.

Трудногорючие - вещества и материалы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

На практике группу горючести используют при определении категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, при разработке мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности оборудования и помещений.

Температура вспышки - самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для устойчивого горения.

Температуру вспышки используют для оценки воспламеняемости жидкости, а также при разработке мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности ведения процессов.

В зависимости от численного значения температуры вспышки жидкости относят к легковоспламеняющимся (ЛВЖ) и горючим (ГЖ).

К ЛВЖ относят жидкости с температурой вспышки не более 61С в закрытом тигле или 66С в открытом.

Согласно ГОСТ 12.1.017-80 ЛВЖ подразделяются на 3 разряда.

Особо опасные ЛВЖ - это горючие жидкости с tвсп = от -18С и ниже в закрытом тигле или от -13С в открытом тигле (ацетон, диэтиловый эфир, изопентан).

Постоянно опасные ЛВЖ - tвсп от -18С до +23С в закрытом тигле или от -13С до +27С в открытом тигле (бензол, толуол, этиловый спирт, этилацетат и др.).

Опасные при повышенной температуре ЛВЖ - tвсп от 23С до 61С в закрытом тигле или выше 27С до 66С в открытом тигле (хлорбензол, скипидар, уайтспирит и др.).

Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.

Температура самовоспламенения горючих веществ очень разнообразна,например, для твердых веществ она находится в пределах 30-670С. У большинства древесных пород эта температура равна 330-470С.