Text
                    Девисилов В.А.
Охрана

УДК 53(075.32) ББК 22.3 я723 Д32 Рецензенты: доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Инженерная экология и охрана труда» Московского энергетического института (технического университета) В. Т. Медведев', заместитель директора по НМР Московского государственного профессионально-педагогического колледжа Т. А. Комиссарова Девисилов В. А. Д32 Охрана труда : учебник / В. А. Девисилов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : ФОРУМ, 2009. — 496 с. : ил. — (Профессиональное образование). ISBN 978-5-91134-329-3 В учебнике изложены основные сведения по охране труда. Дано пред ставление об основных источниках опасных и вредных факторов произ- водственной среды, характере их воздействия на человека и предель- но-допустимых уровнях этого воздействия. Описаны методы и средства защиты человека, создания комфортных условий в рабочей зоне, основ- ные причины травмирования на производстве, организационные, законо- дательные и экономические методы управления охраной труда. В четвер том издании учебника добавлен раздел «Безопасность и демография», в котором обосновывается связь демографических проблем России и безо- пасности труда, оценивается современное состояние безопасности и усло- вий труда, экономические и организационные причины недостатков в этой области, роль человеческого фактора в состоянии производственной безопасности. Учебник дополнен материалом, описывающим современ- ные системы управления охраной труда и менеджмента безопасности тру- да и здоровья. Расширен раздел, касающийся понятийного и терминоло- гического аппарата охраны труда. Для студентов средних профессиональных учебных заведений. Может быть использован студентами вузов, при изучении отдельных разделов об- щепрофессиональной дисциплины «Безопасность жизнедеятельности», при повышении квалификации в области охраны труда, а также работни- кам служб охраны труды при обучении рабочих и служащих, инструкта- жах по охране труда. УДК 53(075.32) ББК 22.3 я723 ISBN 978-5-91134-329-3 © В. А. Девисилов, 2002, 2007, 2009 © Издательство «ФОРУМ», 2009
От автора Создание учебника по общепрофессиональной дисциплине • 1>с юпасность труда (охрана труда)» для различных специальностей и направлений деятельности связано с определенными трудностя- ми. В зависимости от вида своей профессиональной деятельности выпускник имеет дело с разнообразными негативными производст- венными факторами. В учебнике автор попытался в систематизиро- ванном виде дать представление практически обо всех негативных факторах трудовой деятельности. Поэтому учебник имеет общеобра- ииательный характер, формирующий у учащихся профессиональ- ную культуру безопасности, риск-мышление и общее представление об опасностях профессий, характере воздействия негативных факто- ров па человека, принципах установления предельно-допустимых уровней воздействия, методах и средствах защиты человека. Более вчальное изучение вопросов безопасности труда должно осуществ- 1НН.СЯ либо в рамках учебных программ дополнительных дисцип- Н1П, либо на рабочем месте в процессе производственного обучения н инструктажей по охране труда. Учебник построен по модульному принципу, позволяющему преподавателю сокращать или исключать ряд разделов, глав и пара- гр.чфов в зависимости от будущей специальности обучаемых. На- пример, раздел IV учебника ориентирован прежде всего на профес- < пи, связанные с производством и эксплуатацией технологического оборудования и технических объектов. Остальные разделы учебни- ки целесообразно изучать учащимся всех специальностей и направ- лении. Большой объем учебника не должен пугать преподавателей и учащихся, ибо содержание отдельных разделов и глав построено ихнм образом, что при необходимости они могут быть исключены in рюсмотрения без потери понимания изучаемого материала. Автор попытался максимально доступно и просто изложить । ножные технические вопросы обеспечения безопасности труда. 'I'Hi лучшего понимания изучаемого вопроса учебник снабжен боль-
4 От автора шим количеством иллюстраций и схем, что позволяет использовать учебник для самообразования в процессе самостоятельной учебной работы. Приобретение выпускниками средних профессиональных учеб- ных заведений компетенций в области безопасности профессио- нальной деятельности особенно актуально в последние время. Пре- образование экономики страны, реорганизация структур управления различного уровня (в частности в области охраны труда), возникшие в процессе перестройки экономические проблемы обострили многие вопросы безопасности. Сокращение производственного травматиз- ма, уровня профессиональных и профессионально-обусловленных заболеваний, улучшения условий труда — важнейшие направления деятельности государства и участников экономической деятельно- сти, способствующие решению острой демографической проблемы России сегодняшнего дня и будущего времени. Президент Россий- ской Федерации Д. А. Медведев и Премьер-министр В. В. Путин обозначили демографическую проблему в ряду острейших проблем, стоящих перед страной, и поставили задачу ее первоочередного ре- шения. Улучшение положения в области безопасности и гигиены труда позволит снизить смертность, заболеваемость населения, пре- жде всего трудоспособного возраста, повысить работоспособность людей, а следовательно, и производительность труда. Сохранение трудовых ресурсов страны должно стать важнейшим компонентом демографической политики государства. Хорошо известно, что в ряду комплекса факторов, влияющих на безопасность и гигиену труда (финансово экономических, техниче- ских, нормативно-правовых, человеческих) последний фактор имеет важнейшее, а во многих случаях решающее значение. В конечном счете человек определяет политику государства, корпорации, орга- низации, создает и эксплуатирует технику, принимает управленче- ские решения, реализует технологические процессы и т. д. Какое значение в формируемой политике, принимаемых проектных и управленческих решениях, действиях человека в процессе трудовой деятельности уделяется вопросам безопасности, зависит от культуры безопасности человека и общества в целом. Таким образом, культура безопасности определяет уровень при- оритетности вопросов безопасности в мышлении и действиях чело- века. Культура безопасности — это, прежде всего, компетенции че- ловека — знания, умения и навыки в области безопасности жизни и деятельности, способность личности адекватно оценивать опасно- сти, принимать правильные решения по минимизации риска, само-
От автора 5 * гоятельно повышать свою компетентность по безопасности жизне- псятельности. Компетенции приобретаются в процессе образования. Поэтому писциплины, направленные на изучение различных аспектов безо- пасности, должны быть важнейшими в образовательной системе лю- imho уровня. Поэтому не случайно дисциплина «Охрана труда (безо- пасность труда)», формирующая компетенции в области безопасно- 11 и профессиональной деятельности и профессиональную культуру (»с юпасности, является обязательной общепрофессиональной дис- циплиной в системе среднего профессионального образования. Необходимость постоянного повышения безопасности — это не i.iiib моде и не потребность, обусловленная нынешними и приходя- щими обстоятельствами, а общемировая тенденция, значимость ко- юрой будет только возрастать. Интеграция России в мировое сообщество ставит перед страной । шчи повышения безопасности и улучшения условий труда, гармо- ни зации национального законодательства и соответствующей nop- м. иивно-правовой базы с международными стандартами, соглаше- ниями, обязательствами, в частности, в рамках Европейского союза и Международной организации труда. В рамках этого процесса все большая доля ответственности за безопасность и условия труда будет переходить от органов государственного управления на субъекты хо- шиственной деятельности, т. е. переноситься на социальных партне- ров в рамках организации. Подтверждением ориентации России на международную практику является принятие Федерального закона or 27.12.02 г. № 164-ФЗ «О техническом регулировании». Разрабаты- ипсмые в соответствии с этим законом технические регламенты бу- av г устанавливать лишь минимально необходимые требования, обес- печивающие безопасность. То есть государство определяет лишь об- щие правила обеспечения безопасности, а конкретные вопросы be юпасности и условий труда определяются коллективными согла- шениями (коллективными договорами) между работодателями и ра- ночими советами (трудовыми коллективами). В связи с этим компетенции в области безопасности работодате- |сй и работников приобретают еще большую значимость. Как рабо- кы.иели, так и работники должны быть знакомы с негативными факторами трудовой деятельности и методами снижения их уровня. 11грвые — для того, чтобы вести целенаправленную политику в об- пит повышения безопасности и улучшения условий труда, вто- рые, — чтобы следовать правилам безопасности и отстаивать свои ин- ц'рссы перед работодателем.
6 От автора Россия находится в начале реформирования взаимоотношений между государством, работодателями и работниками в области безопасности. Все большее число работодателей понимает эконо- мическую выгоду повышения безопасности и улучшения условий труда, значение этого фактора в имидже организации, привлечении и сохранении квалифицированных кадров, в выходе на зарубежный рынок. Не случайно в последние годы ряд крупных отечественных кор- пораций и организаций начали внедрять систему управления про- мышленной безопасностью и охраной труда на основе ГОСТа Р 12.0.006.2002 «Система стандартов безопасности труда. Общие тре- бования к управлению охраной труда в организациях», гармонизиро- ванного с международным стандартом OHSAS 18001—99 и Руково- дством по системам управления безопасностью и охраной труда ILO-OSH 2001, разработанного Международной организацией труда. Понимание важности вопросов безопасности и необходимости формирования соответствующих компетенций подвигло многих ученых и специалистов к созданию системы непрерывного много- уровневого образования в области безопасности, становление кото- рой осуществляется в настоящее время. Первые три издания учебника вышли общим тиражом 50 000 экз. и в целом были положительно оценены читателями и преподавательским составом средних и высших профессиональных учебных заведений. В четвертом издании расширено рассмотрение вопросов, связанных с обоснованием значимости вопросов безопас- ности и условий труда для национальной безопасности, понятий- но-терминологическим аппаратом, описана система менеджмента безопасности труда и здоровья работников и построение на ее осно- ве современной системы управления охраной труда в организации. Внесены и некоторые другие изменения, дополнения и исправле- ния, что позволит лучше адаптировать учебник для различных на- правлений и специальностей за счет предоставления преподавате- лям больших возможностей для диверсификации содержания и вы- бора учебных модулей. Надеюсь, что 4-е издание учебника будет положительно оценено преподавателями, учащимися и работника- ми служб охраны труда. Автор будет благодарен за любые замеча- ния, отзывы и мнения, которые следует направлять в адрес изда- тельства на имя автора. Владимир Девис илов
Предисловие Современное общество характеризуется высоким уровнем использования технических средств, предназначенных для удов- летворения жизненных потребностей человека. Современные ехнические средства становятся все более энергонасыщенными и автоматизированными. Однако по-прежнему ключевым эле- ментом на производстве остается человек, призванный обслужи- вать, управлять, контролировать технические системы и техно- логические процессы. Природная среда — биосфера — все интенсивнее преобразу- йся человеком в его интересах и превращается в техносферу. За- дача человечества заключается в том, чтобы эти неизбежные преобразования не ухудшили условия существования на Земле, {«вершившийся XX век был веком особенно интенсивного вне- дрения в жизнь новых технических средств, объектов, техноло- niii. И, что печально — многие нововведения были не всегда об- думанными и часто не сопровождались анализом последствий. 1олько на пороге нового века человечество пришло к понима- нию того, что дальнейшее безоглядное стремление к удовлетво- рению своих все возрастающих жизненных потребностей может привести к негативным последствиям для нашей планеты и са- мою человека. Это отразилось в изменении приоритетов в развитии обще- i та, создании новых объектов техники, внедрении новых техно- loniii. В настоящее время требования безопасности и экологич- ности являются определяющими при создании и внедрении но- вых технических объектов и технологий. Ни один новый проект, нс отвечающий нормам безопасности и охраны окружающей । репы, не может быть реализован. Таким образом, сама жизнь потребовала возникновения но- вою научного и образовательного направления — безопасности «и тедеятельности. Безопасность жизнедеятельности — это наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техно- • ферой, целью которой является сохранение здоровья и жизни
8 Предисловие человека, защита его от опасностей техногенного, антропогенно- го и природного происхождения и создание комфортных усло- вий жизни и деятельности. Деятельность человека является основой его существования. На трудовую деятельность на производстве, в быту приходится не менее 50 % времени жизни человека. А именно в процессе трудовой деятельности человек подвергается наибольшей опас- ности. Трудовая деятельность на производстве — производствен- ная деятельность — характеризуется наибольшим уровнем опас- ности, так как современное производство насыщено множест- вом разнообразных энергоемких технических средств. Анализ производственных аварий, травм, несчастных слу- чаев, профессиональных заболеваний показывает, что основ- ной причиной их является несоблюдение требований безопас- ности, незнание человеком техногенных опасностей и методов защиты от них. Причем человеческий фактор во многих случа- ях является главенствующей причиной возникновения опас- ностей. Человек, получивший профессиональное образование, должен: • владеть культурой безопасности и риск-ориентированным мышлением, при котором вопросы безопасности и сохра- нения окружающей среды рассматриваются в качестве важнейших приоритетов в жизни и деятельности; • владеть знаниями, необходимыми для понимания проблем устойчивого развития, рисков, связанных с деятельностью человека, методами рационализации деятельности с целью снижения антропогенного воздействия на природную сре- ду и обеспечения безопасности личности и общества; • быть готовым к применению полученных знаний о при- родных и техногенных опасностях и методах снижения рисков в повседневной жизни и деятельности; • быть способным идентифицировать опасности и оцени- вать риски в сфере своей профессиональной деятельности; • быть готовым применять полученные профессиональные знания для минимизации негативных экологических по- следствий, обеспечения безопасности и улучшения усло- вий труда в сфере своей профессиональной деятельности. Поэтому изучение опасностей трудовой деятельности, при- чин их возникновения, методов и средств защиты должно яв- ляться одним из основных элементов профессиональной подго- товки специалистов различного уровня.
Предисловие 9 Безопасность (охрана) труда является необходимой и важ- нейшей составляющей безопасности жизнедеятельности. Дисци- плина «Безопасность жизнедеятельности» является обязательной дисциплиной профессиональной подготовки в средних и выс- ших профессиональных учебных заведениях России. Раздел безопасности жизнедеятельности — «Безопасность труда» — мо- жет изучаться в составе дисциплины «Безопасность жизнедея- сльности», как это осуществляется в высших учебных заведени- чх, либо в виде отдельной дисциплины, как это предлагается в юсударственных образовательных стандартах среднего профес- сионального образования. Дисциплинарные компетенции «Охраны труда» можно сфор- мулировать в виде знаний, умений и навыков, которыми должен •владеть учащийся. Выпускник должен: • знать основные техногенные опасности, их свойства и ха- рактеристики, характер воздействия вредных и опасных факторов на человека и методы защиты от них примени- тельно к сфере своей профессиональной деятельности; • уметь идентифицировать опасности производственной сре- ды, оценивать риск их реализации, выбирать методы защи- ты от опасностей применительно к сфере своей профессио- нальной деятельности и способы обеспечения комфортных условий трудовой деятельности; • владеть законодательными и правовыми актами в области безопасности и гигиены труда, требованиями к безопасно- сти технических регламентов в сфере профессиональной деятельности и навыками ее рационализации с целью обес- печения безопасности. В предлагаемом учебнике по безопасности труда для всех l пециальностей средних профессиональных учебных заведений рассмотрены основные виды производственных опасностей, ор- i лпизапионные методы и технические средства обеспечения |»с юпасности труда. Уровень изложения материала рассчитан на иысококвалифицированных рабочих, мастеров, руководителей производственных участков и смен. Освоение материала учебни- ка позволит обучающемуся определять опасности, знать основ- ные приемы и средства защиты от них. Более детальное озна- комление с опасностями, требованиями безопасности для кон- кретпых производственных участков должно осуществляться в рамках спецкурсов, при обучении и инструктаже по охране труда ил производстве.
Раздел I ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА Труд — это целесообразная деятельность человека, направ- ленная на видоизменение и приспособление предметов природы для удовлетворения своих жизненных потребностей. Труд (тру- довая деятельность) предусматривает наличие трех элементов, а именно собственно трудовой деятельности, предмета труда и средства труда. Если трудовая деятельность человека осуществляется на про- изводстве, ее называют производственной деятельностью. Производственная деятельность — совокупность действий ра- ботников с применением средств труда, необходимых для пре- вращения ресурсов в готовую продукцию, включающих в себя производство и переработку различных видов сырья, строитель- ство, оказание различных видов услуг. Производственная деятельность осуществляется в рабочей (производственной) зоне. Рабочая (производственная) зона — это пространство высотой до 2,0 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих (рабочие места). Рабочее место — это часть рабочей зоны, в которой постоян- но или временно находятся работающие в процессе трудовой деятельности. Постоянным называется рабочее место, на кото- ром работающий находится не менее половины своего рабочего времени или более двух часов непрерывно. Если работа осущест- вляется в различных пунктах рабочей зоны, то рабочим местом считается вся рабочая зона. В процессе трудовой деятельности в рабочей зоне возникают негативные факторы, воздействующие на человека.
Раздел I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ 11 Негативные факторы, возникающие в рабочей зоне, — это та- кие факторы, которые отрицательно действуют на человека, вы- пивая ухудшение состояния здоровья, заболевания или травмы. Возникновение негативных факторов определяется таким i воиством среды обитания (производственной среды), как опас- ность. Опасность — это свойство среды обитания человека, которое вы кивает негативное действие на жизнь человека, приводя к от- рицательным изменениям в состоянии его здоровья. Степень из- менений состояния здоровья может быть различной в зависимо- < in от уровня опасности. Крайним проявлением опасности может быть потеря жизни. Опасность — это главное понятие в безопас- ное in жизнедеятельности, в частности в безопасности труда. Человеческая практика убеждает, что любая деятельность по- к нциально опасна и достичь абсолютной безопасности нельзя. >н» позволяет сформулировать центральную аксиому безопасно- । hi — аксиому о потенциальной опасности жизнедеятельности, со- riticiio которой жизнедеятельность человека потенциально опасна. )i.i аксиома предопределяет, что все действия человека и окру- жающая его среда обитания, и прежде всего технические средст- ви и технологии, кроме позитивных свойств и результатов обла- I.UIH свойством опасности и способны генерировать негативные ф|кюры. Особой опасностью обладает производственная дея- Фнаюсть, ибо в ее процессе возникают наибольшие уровни не- И1111И1ЫХ факторов. Провозглашение аксиомы о потенциальной опасности тру- тной деятельности вовсе не означает, что человек для сохране- нии своей жизни и здоровья должен от нее отказаться. Трудовая ишсльность — основной, если не единственный, источник жиз- ни В процессе труда человек со дает условия для своего сущест- 1Ш1ЫПНЯ, преобразует природу для удовлетворения своих потреб- iiih icii, обеспечения комфортных свойств среды обитания. Аксиома о потенциальной опасности жизнедеятельности, в । к । пости труда, должна лишь заставить человека таким образом ipiiiiiii ювать свою жизнь и трудовую деятельность, чтобы мини- iiiponaib возникающие опасности, снизить уровень негативных фаюоров до приемлемых уровней. Негативные производственные факторы принято также на- ви шив опасными и вредными производственными факторами (П1П1Ф). которые качественно разделяются на опасные факторы и прелпые факторы.
12 Раздел I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ Опасным производственным фактором (ОПФ) называют такой производственный фактор, воздействие которого на человека приводит к травме или летальному (смертельному) исходу. В свя- зи с этим ОПФ называют также травмирующим (травмоопасным) фактором. К ОПФ можно отнести движущие машины и механиз- мы, различные подъемно-транспортные устройства и перемещае- мые грузы, электрический ток, отлетающие частицы обрабаты- ваемого материала и инструмента и т. д. Вредным производственным фактором (ВПФ) называют такой производственный фактор, воздействие которого на человека при- водит к ухудшению самочувствия или, при длительном воздейст- вии, к заболеванию. К ВПФ можно отнести повышенную или по- ниженную температуру воздуха в рабочей зоне, повышенные уровни шума, вибрации, электромагнитных излучений, радиации, загрязненность воздуха в рабочей зоне пылью, вредными газами, вредными микроорганизмами, бактериями, вирусами и т. д. Между опасными (травмирующими) и вредными производст- венными факторами существует определенная взаимосвязь. При высоких уровнях ВПФ они могут становиться опасными. Так, чрезмерно высокие концентрации вредных веществ в воздухе ра- бочей зоны могут привести к сильному отравлению или даже к смерти. Высокие уровни звука или звукового импульса могут привести к травме барабанной перепонки. Высокие уровни ра- диации вызывают развитие острой формы лучевой болезни, при которой наблюдается быстрое ухудшение самочувствия человека с необратимыми изменениями в организме, приводящими при отсутствии медицинского вмешательства, как правило, к смерти. Во многих случаях наличие в рабочей зоне ВПФ способствует появлению ОПФ. Например, повышенная влажность и темпера- тура, содержание в воздухе рабочей зоны токопроводящей пыли (вредные факторы) значительно повышают опасность поражения человека электрическим током (опасный фактор). Таким образом, для ряда негативных факторов деление на ОПФ и ВПФ в некоторой степени условно и определяется пре- имущественным характером их проявления в производственных условиях. Для количественной оценки опасностей применяются раз- личные характеристики. Наиболее распространенной является риск. Риск (Л) — количественная характеристика опасности, опре- деляемая вероятностью реализации опасностей: это отношение
Раздел I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ 13 числа случаев проявления опасности (w) к возможному числу »чучаев проявления опасности (7V): R = —. К Риск — безразмерная величина, его обычно определяют на мшкретный период времени. Например, риск гибели человека пн производстве в течение года можно рассчитать, если по ста- шс1ическим данным известно, что на производстве в год гибнет и среднем 7000 чел., а число занятых в производстве 70 млн чел.: 7-Ю7 Риск оценивают не только вероятностью (безразмерная ве- тчина от 0 до 1), но и частотой реализации (размерность с1, ioh '). Частота реализации — это число случаев возможного про- ипчения опасности за определенный период времени. Вероятность или частота проявления опасности может быть большой, а возникающие последствия (экономические ущербы, |<>циальные последствия — потери людей, тяжесть травм и т. д.) пеьольшими. Например, вероятность получения легких травм нычительно выше, чем тяжелых или смертельных случаев. Од- нако экономические последствия тяжелых, хотя и менее вероят- ных, травм существенно выше. Поэтому часто риск оценивают in- юлько вероятностью или частотой, но и возможными послед- • ।пнями реализации опасности (потерями людей, экономиче- < кнми и социальными ущербами). В этом случае риск определя- н>| как возможность реализации опасности с учетом объема (по- < н-нсгвия) события. Например, если последствия оценивать в > нежных единицах (рублях), то в зависимости от использования 11ППЯ1ИЯ вероятности или частоты события риск можно предста- |>н и. как: Риск (руб.) = Вероятность (безразмерная величина) х х Последствия (руб.) 11'111 Риск (руб./год) = Частота (год ') х Последствия (руб.). I жим образом, риск — это мера опасности, характеризующая а<-|1нч гность или частоту появления опасности и размеры связанно- |о с ней ущерба.
14 Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ Различают риск индивидуальный и коллективный. Индивидуальный риск характеризует опасность для отдельного индивидуума. Коллективный риск (групповой, социальный) — это риск про- явления опасности того или иного вида для коллектива, группы людей, для определенной социальной или профессиональной группы людей. Невозможность достижения абсолютной производственной безопасности предопределило введение понятия приемлемого (допустимого) риска. Приемлемый (допустимый) риск — это такая минимальная ве- личина риска, которая достижима по техническим, экономиче- ским и технологическим возможностям. Таким образом, прием- лемый риск представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями его достижения. Экономические возможности повышения безопасности тех- нических систем и снижения величины приемлемого риска ог- раничены. Затрачивая большие финансовые средства на повы- шение безопасности технических систем, можно нанести ущерб социальной сфере производства, уменьшая соответственно сред- ства, выделяемые на приобретение спецодежды, медицинское обслуживание, заработную плату и т. д. Уровень приемлемого риска определяется в результате учета всех обстоятельств — тех- нических, технологических, социальных и рассчитывается в ре- зультате оптимизации затрат на инвестиции в техническую и со- циальную сферу производства. Величина приемлемого риска зависит от вида отрасли произ- водства, профессии, вида негативного фактора, которым он оп- ределяется. Для потенциально опасных отраслей производства (например, угольной промышленности), опасных профессий (горноспасателей, пожарных и т. д.) величина приемлемого рис- ка выше, нежели для отраслей и профессий, где количество опасных факторов меньше и уровень вредных факторов ниже. В настоящее время принято считать, что для действия техно- генных опасностей (технический риск) в целом индивидуальный риск считается приемлемым, если его величина не превыша- ет 10 6. Эта величина используется для оценки пожарной и ра- диационной безопасности. Величина приемлемого риска 10 6 оз- начает, что гибель одного человека на миллион людей считается допустимой. Это примерно соответствует риску гибели людей от природных опасностей.
Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ 15 Как было подсчитано выше, средняя величина реального риск i на производстве в нашей стране составляет 10“4, что суще- 11пенно выше величины приемлемого риска. Это обстоятельство ниюрит о настоятельной необходимости повышения безопасно- । in на производстве. Мотивированный (обоснованный) и немотивированный (необос- нованный) риск. В случае производственных аварий, пожаров для < пасения людей и материальных ценностей человеку приходится и ни на риск, превышающий приемлемый. В этом случае говорят пи обоснованном или мотивированном риске. Для ряда опасных факюров, например, возникающих в случае радиационных ава- рии, установлены величины мотивированного риска, превышаю- iiirio приемлемый риск. Немотивированным (необоснованным) риском называют риск, превышающий приемлемый и возникающий в результате неже- 1.111ИЯ работников на производстве соблюдать требования безо- пасности, использовать средства защиты и т. д. Профессиональный риск — индивидуальный риск, связанный । профессиональной деятельностью человека. Производственный риск — риск, связанный с конкретным ирон шодством, производственной деятельностью предприятия. Профессиональные и производственные риски подлежат по- । шинному анализу и оцениванию. Анализ риска — это система- (ыческос использование имеющейся информации для выявления опасностей и количественной оценки риска. Оценивание риска — ин основанная на результатах анализа риска процедура провер- ш. не превышен ли приемлемый (допустимый) риск. Различные виды экономической деятельности и отрасли эко- номики характеризуются определенными уровнями профессио- П11'ii.tioro риска. Поэтому введена классификация профессиональ- ных рисков в зависимости от его величины. В настоящее время в 1ЫШСИ стране виды экономической деятельности по профессио- ihi ii.iiUM рискам подразделены на 32 класса. Эта классификация |пчулярно уточняется и детализируется. Вследствие этого коли- •н * ню классов профессионального риска может изменяться. Ве- личина риска в связи с постоянными техническими и экономи- н кими изменениями в отраслях и видах экономической дея- п 'н.ности также меняется. Регулярный анализ и оценивание рш ка по видам экономической деятельности позволяет перио- дически менять отнесение того или иного вида деятельности к м>пкрс гному классу профессионального риска.
16 Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ Специалисты Международной организации труда и Всемир- ной организации здравоохранения выделяют более 150 классов профессиональных рисков и приблизительно 1 тыс. их видов, ко- торые представляют реальную опасность для 2 тыс. различных профессий. При этом считается, что данная классификация яв- ляется неполной и охватывает только отдельные аспекты безо- пасности и гигиены труда. Воздействие на человека ОПФ приводит к травмам и несча- стным случаям. Травма — это повреждение в организме человека, вызванное действием факторов внешней среды. В зависимости от вида травмирующего фактора различают травмы механические (нару- шение целостности тканей и органов), термические (ожоги, об- морожения), химические (вызванные воздействием химических веществ), баротравмы (в связи с быстрым изменением давления атмосферного воздуха), электротравмы (вызванные воздействием электрического тока), психические (вызванные тяжелым психо- логическим потрясением, например, в результате гибели на гла- зах коллеги по работе) и т. д. Комбинированная травма — травма, сочетающая несколько видов травм; например, при воздействии электрического тока может возникнуть электротравма, термическая и механическая травмы. Производственная травма — травма, полученная в процессе трудовой деятельности на производстве. Бытовая травма — повреждения в организме человека, не связанные с работой (поездкой на работу или с работы, выпол- нением своих непосредственных производственных обязанно- стей или действий по заданию руководства). Несчастный случай — неожиданное и незапланированное со- бытие, сопровождающееся травмой. Несчастный случай на производстве — случай воздействия на работающего производственного фактора при выполнении им трудовых обязанностей или задания руководителя работ. Длительное воздействие на человека ВПФ может привести к профессиональному заболеванию. Профессиональное заболевание — заболевание, причиной ко- торого явилось воздействие на человека ВПФ в процессе трудо- вой деятельности. Например, длительное воздействие вибрации может вызвать виброболезнь, шума — тугоухость, радиации — лучевую болезнь и т. д.
Раздел I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ 17 Деятельность человека должна быть безопасна, хотя ни один пил деятельности человека не может быть абсолютно безопасен (нулевых рисков не бывает). Безопасность — это состояние, оьсспечиваюшее приемлемый риск. Безопасность — это состояние деятельности, при которой с инрсделенной вероятностью исключено проявление опасностей, >1 уровень риска деятельности не превышает приемлемый уро- нен ь. Поэтому под безопасностью следует понимать комплексную систему мер зашиты человека и среды его обитания от опасно- । 1сн формируемых конкретной деятельностью. Комплексную систему безопасности формируют нормативно-правовые, орга- IIH щионные, экономические, технические, санитарно-гигиени- ческие и лечебно-профилактические меры. Безопасность труда — это состояние трудовой деятельности (ipyna), обеспечивающее приемлемый уровень ее риска. Для производственной деятельности применимо понятие производст- венной безопасности. Безопасность труда обеспечивается комплексной системой мер (ащиты человека от опасностей, формируемых в рабочей nine конкретным производственным (технологическим) пронес- ти, техническим объектом. Нормативно-правовые меры — это система законов, законода- ic'ii.iibix актов, норм, правил, регламентирующих и регулирую- щих безопасность и определяющих требования безопасности. Организационные меры — это организация рабочей зоны и ра- Почсго места, режима труда и отдыха, продолжительности рабо- чею дня и т. д. )кономические меры — это экономические механизмы, сти- мушрующие выполнение требований безопасности: материаль- шш ответственность за их несоблюдение, материальное поощре- ние ia организацию безопасных условий и т. д. Нхнические меры — применение технических методов и • рсдстй, обеспечивающих безопасность трудовой деятельности. Санитарно-гигиенические меры — это меры, направленные на шит печение санитарии и гигиены. Лечебно-профилактические меры — это профилактические ме- |||||||пские осмотры, лечебное и профилактическое питание, ви- (км к низания и т. д. 11аряду с понятием «безопасность труда» широко использу- । н и понятие «охрана труда».
18 Раздел I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ Под охраной труда понимается система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, вклю- чающая в себя правовые, социально-экономические, организа- ционно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профи- лактические, реабилитационные и иные мероприятия. Безопасность груда обеспечивается методами и средствами производственной санитарии, гигиены труда, производственной безопасности. Производственная санитария — это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производст- венных факторов, возникающих в рабочей зоне в процессе тру довой деятельности. К производственной санитарии относится организация осве- щения и вентиляции на рабочих местах, очистка воздуха в рабо чей зоне от вредных веществ, обеспечение оптимальных и до- пустимых параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха) на рабочих местах, защита от раз- личного вида излучений (тепловых, электромагнитных, виброа кустических, лазерных, ионизирующих). Гигиена труда — это область медицины, изучающая трудовую деятельность человека и производственную среду с точки зрения их влияния на организм, разрабатывающая меры и гигиениче- ские нормативы, направленные на оздоровление условий труда и предупреждение профессиональных заболеваний. Задачей гигие- ны труда является определение предельно допустимых уровней вредных производственных факторов, классификация условий трудовой деятельности, оценка тяжести и напряженности трудо- вого процесса, рациональная организация режима труда и отды- ха, рабочего места, изучение психофизиологических аспектов трудовой деятельности и т. д. Производственная безопасность — это система организацион- ных1 мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих вероятность воздействия на работающих опасных (травмирующих) производственных факторов, возникающих в рабочей зоне в процессе трудовой деятельности. К производственной безопасности относятся организацион- ные мероприятия и технические средства защиты от поражения электрическим током, зашита от механического травмирования движущимися механизмами, подъемно-транспортными средст-
Раздел I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ 19 ними. обеспечение безопасности систем высокого давления, ме- iii.ii.i и средства обеспечения пожаровзрывобезопасности и т. д. Технические методы и средства, обеспечивающие производ- । ।венную безопасность, называются техникой безопасности. Первым и одним из наиболее важных этапов обеспечения Г»' [опасности труда является идентификация опасностей. Идентификация опасностей — это распознавание опасностей, №I.топление причин их возникновения, пространственных и п|н мепных характеристик опасностей, вероятности, величины и последствий их проявления. Идентификация опасностей может нк почать оценку воздействия опасностей на человека и опреде- ii'iiiie допустимых уровней опасных и вредных производствен- ных факторов. (Крана труда решает четыре основные задачи: • идентификация опасных и вредных производственных факторов • ра работка соответствующих технических мероприятий и средств зашиты от опасных и вредных производственных факторов; • разработка организационных мероприятий по обеспече- нию безопасности труда и управление охраной труда на предприятии; • подготовка к действиям в условиях проявления опасностей. Ki прольные вопросы I. Дайте определение рабочей зоны и рабочего места. I В чем состоит потенциальная опасность трудовой деятельности? I Дайте определение опасного и вредного производственного фактора. 4 Дайте определение риска. Как можно его количественно оценить? т Что такое индивидуальный, коллективный, приемлемый, мотивирован- ный и немотивированный риски? Какова в среднем величина приемле- мого риска? Л Что такое профессиональный и производственный риск? / В чем заключается анализ и оценивание профессиональных рисков и их классификация? В Дайте определение безопасности и охраны труда. V Какими мерами обеспечивается безопасность труда? Ill 4to входит в задачи производственной санитарии, гигиены труда и н| изводственной безопасности? II Чю является первым этапом обеспечения безопасности труда? I ) Каковы задачи охраны труда?
Раздел II БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ «Подлинное торжество закона возможно лишь при условии безопасной жизни людей. И я сделаю все, чтобы безопасность граждан была не только гарантирована за- коном, но и реально обеспечена государством». Президент России Д. А. Медведев. Из выступления на церемонии вступления в должность Президента России. 7 мая 2008 г. Москва, Кремль. «Россия должна стать самой привлекательной для жизни страной. И, уверен, мы сможем сделать это, не жертвуя настоящим ради так называемого светлого буду- щего, а напротив — день за днем улучшая благополучие людей. Переход на инновационный путь развития связан с масштабными инвестициями в человеческий капитал. Развитие человека — это и основная цель, и необходимое условие прогресса современного общества. Это и сего- дня, и в долгосрочной перспективе — наш абсолютный национальный приоритет. Будущее России, наши успехи зависят от образования и здоровья людей, от их стремле- ния к самосовершенствованию и использованию своих навыков и талантов. ...Восстановление России нельзя вести за счет людей, ценой дальнейшего ухудшения условий их жизни. Сего- дня каждый второй мужчина в стране не имеет шансов дожить даже до 60 лет. Позор! А граждан России все еще становится меньше с каждым годом. ...Считаю, надо сделать все, чтобы уровень смертности в России сократился более чем в 1,5 раза, а средняя про- должительность жизни увеличилась к 2020 году до 75 лет.
Глава 1. Национальная безопасность и демографические проблемы 21 ...говоря о высоких жизненных стандартах, нельзя за- бывать о личной безопасности граждан — безопасности в самом широком смысле: обеспечивающей надежную за- щиту жизни и имущества людей, благоприятную эколо- гическую среду, безаварийную работу транспорта и ком- мунальной инфраструктуры, эффективное предупрежде- ние техногенных катастроф» Из выступления бывшего Президента России В. В. Путина, ныне Премьер- министра, на расширенном заседании Государственного совета «О стратегии развития России до 2020 г.». 8 февраля 2008 г. Москва, Кремль. I лава 1 НАЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ В приведенных выше словах первых лиц государства обозна- •н ii.i стратегия развития России. Поставленные в стратегии зада- 1И слишком масштабны. Более подробно они поставлены в «концепции национальной безопасности Российской Федера- ции- и «Концепции демографической политики Российской Фе- iii p.iiiiin на период до 2025 года». Решение задач, сформулиро- ванных Концепциями, потребует кардинального изменения от- ношения государства, общества и каждого человека к вопросам б< опасности, в частности, к безопасности и условиям труд§. I 1. Демографические проблемы По предварительной оценке, численность постоянного насе- н пня России на 1 января 2008 г. составила 142,0 млн чел., за год tm.i уменьшилась на 237,8 тыс. чел. или на 0,17 %. В 2007 г. ро- III ин I. 1602,4 тыс. чел., умерло — 2080,1 тыс. чел., естественная •1н.|'п> 477,7 тыс. чел. Замещение естественной убыли населе- нии и основном осуществлялась за счет увеличившегося мигра- ционною прироста на 50,2 %.
22 Раздел //. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ В ряду мероприятий по решению демографических проблем в России обеспечение безопасности граждан, снижение уровня принудительной и преждевременной смерти, сокращение забо- леваемости и инвалидности, возникающих из-за неудовлетвори- тельных условий труда, неблагоприятной экологической обста- новки, чрезвычайных ситуаций, обусловленных прежде всего низким уровнем пожарной и транспортной безопасности, имеет существенное значение. В настоящее время отсутствует стати- стика о вкладе в смертность экологически и профессионально обусловленных заболеваний. Состояние и перспективы развития в Российской Федерации человеческого потенциала в структуре производительных сил яв- ляются основополагающими условиями благополучия страны и важнейшими факторами национальной безопасности, которая основывается на учете многообразия различных факторов. Социально-экономическое развитие страны зависит от со- стояния трудовых ресурсов, качество которых в значительной мере определяется уровнем здоровья и численностью населения трудоспособного возраста. По статистическим данным трудоспо- собное население составляет 62,4 %; дети до 15 лет 17,3 %; лица старше трудоспособного возраста (мужчины старше 60 лет, жен- щины старше 55 лет) — 20,3 %. За последние 20 лет смертность возросла в 1,6—2,4 раза у мужчин и в 1,6—2,3 раза у женщин. Самый высокий темп ее прироста (в 2 раза и более) у мужчин — в возрасте 25—50 лет, у женщин — 25—40 лет. Смертность в трудоспособном возрасте мужчин превышает смертность женщин в 5—7 раз, в результате чего сложился беспрецедентный, более чем в 13 лет, разрыв средней продолжительности жизни между мужчинами и женщи- нами (58,9 и 72,4 лет соответственно). Такого разрыва в ожидае- мой продолжительности жизни мужчин и женщин нет ни в од- ной развитой стране мира. Средняя продолжительность жизни населения в России на 12 лет меньше чем в США, на 11,5 лет, чем странах Евросоюза и на 5 лет — чем в Китае. В мировой ста- тистике из 192 стран — членов ООН Россия занимает по про- должительности жизни среди мужчин 136-е место, а женщин — 91-е место. Низкая продолжительность жизни в нашей стране, в первую очередь, связана с высоким уровнем смертности, особенно муж- чин. Общий коэффициент смертности за последние 5 лет в Рос- сии превышает в 1,9 раза этот коэффициент в США и в 1,6 раза
Глава 1. Национальная бе опасность и демографические проблемы 23 п с гранах Евросоюза. Коэффициент смертности мужчин от всех причин в России в среднем в 1,8 раза выше, чем в странах Евро- • чн> га, при этом до 1990 г. он находился на уровне европейских < ip.iH, В последние 5 лет коэффициент смертности (число умер- ших на 1000 чел.) Косм = 16,0—16,5 против Кесм = 11,2 в 1990 г. < ппжение коэффициента смертности до уровня 1990 г. сохрани- ю бы жизни более 650 тыс. человек — это больше, чем естест- •м’нпая убыль населения страны в 2007 г. При анализе причин процессов депопуляции в России надо «пнывать также качество репродуктивного здоровья, опреде- ппощего демографические перспективы страны. Коэффициент рождаемости (число родившихся живыми на 1000 чел. населения и юл) в нашей стране в 2007 г. стал в результате принятых мер по стимулированию рождаемости сравним с его значением в пранах Евросоюза. Однако коэффициент рождаемости в России и 1,6 меньше, чем коэффициент общей смертности, что приво- ди к продолжающемуся сокращению населения страны. В Рос- пн наблюдается рост общего контингента инвалидов, состоя- щих па учете в органах социальной гашиты. Только за последние hit я п. лет он увеличился с 7,9 млн до 12,5 млн чел., что состав- iiici 8,8 % от общей численности населения страны. Числен- шк н> инвалидов трудоспособного возраста растет, и достигла ве- тчины около 600 тыс. чел. Сложилось угрожающее сокращение численности населения 1||||нгн страны. Особенно опасно, что остается высокий уровень bMcpiпости и заболеваемости среди людей трудоспособного воз- р.п 1,1. Относительно благоприятная ситуация с численностью tpviocnoco6Horo населения может сохраниться еще несколько Алнжацших лет, а затем в трудоспособный возраст будут всту- пи hi нее более малочисленные категории граждан роэдения IU40 х _ начала 2000-х гг., а выбывать из трудоспособного воз- р.ц 1.1 родившиеся в 50-х — начале 60-х гг. прошлого столетия Ini 1.1 показатель демографической нагрузки на трудоспособное |Ц> слепне людьми пенсионного возраста увеличится при одно- Н111'мс11пом росте среднего возраста работников, что может усу- 1|П||ц. социально-экономическую ситуацию в стране. < ентояние и перспективы развития в Российской Федерации ишсческого потенциала в структуре производительных сил яв- или и» основополагающими условиями благополучия страны и Рыинчипими факторами национальной безопасности, которая н ц|>|1ынается на учете многообразия различных факторов. Чис-
24 Раздел П. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ ленность населения — это трудовой ресурс, от которого зависит экономическое могущество страны. Для России с ее огромной территорией численность населения имеет важнейшее значение для контроля такой территории. Дальнейшее сокращение чис- ленности населения теми же темпами может привести к сокра- щению плотности населения до критического уровня, при кото- ром контролировать территорию не будет возможности чисто физически, а это грозит территориальной целостности России. Причины заболеваний, приводящих к смерти, инвалидно- сти, потере трудоспособности, степени трудовой активности разнообразны. Это и социально-экономические условия жизни и возрастающие информационно-психические и эмоциональ- ные нагрузки. Немалую роль в причинах заболеваний принад- лежит состоянию окружающей среды и условиям труда. Пока не представляется возможность достоверно оценить, какой вклад в смертность и преждевременное снижение трудоспособ- ности вносит экологическая обстановка и условия труда, имею- щие место в период возникновения заболевания или предшест- вующие ему. Однако по оценкам большинства ученых этот вклад очень значителен. Кратко оценим вклад в уровень смертности и заболеваемо- сти состояния безопасности и условий труда, что позволит по- нять значимость охраны труда для улучшения демографической ситуации в стране. 1.2. Безопасность труда и демография По данным статистики, в среднем за год в России на произ- водстве погибает более 4000 чел. (например, в 2006 г. погибло 4301 человека). В России коэффициент частоты производствен- ного травматизма со смертельным исходом в расчете на 1000 ра ботаюших превышает соответствующие показатели в странах Ев- ропейского союза в 2—2,5 раза. По некоторым оценкам, в России ежегодно умирает от воз- действия вредных и опасных производственных факторов около 180 тыс. чел. Неблагоприятные условия труда являются причи- ной высокого уровня производственного травматизма и профес- сиональных заболеваний. Ежегодно получают травмы на произ- водстве более 200 тыс. чел. Следует отметить, что, несмотря на наметившуюся тенденцию снижения темпов обшей смертности
Глава 1. Национальная безопасность и демо рафические проблемы 25 в России более 30 % (около 650 тыс. чел.) умерших были в тру- доспособном возрасте. Неудовлетворительное состояние здоровья работающего на- селения негативно отражается на экономике страны. В России экономические потери в связи с повреждением (утратой) здоро- вья работников, обусловленным вредными и/или опасными усло- виями труда, в 2006 г., по экспертной оценке, составили более 500,0 млрд руб. (1,9 % валового внутреннего продукта — ВВП). Из-за болезней в среднем теряется до 10 рабочих дней (в странах Евросоюза — 7,9 дней) на одного работающего. С учетом общего количества работников, занятых в экономике (69,4 млн чел.), по- тери рабочего времени в 2006 г. составили около 700 млн рабочих дней или в целом по стране не работало из-за болезней свыше 2,8 млн человек. Анализ причин заболеваемости в России показывает, что до 40 % профессиональных заболеваний прямо или косвенно связа- но с неудовлетворительными условиями труда. Условия труда — не единственный фактор, влияющий на здоровье человека, но воздействие его на продолжительность жизни и наследствен- ность нельзя не учитывать. В связи с вредными условиями труда ежегодно досрочно, раньше на 5—10 лет общеустановленного возраста, выходят на пенсию более 200 тыс. чел. Вредные факторы производственной среды оказывают нега- тивное влияние на здоровье работающих, в том числе женщин. В России более 106 тыс. женщин репродуктивного возраста за- нятотяжелым физическим трудом. Каждая шестая женщина, ра- ботающая в условиях нагревающегося микроклимата и под воз- действием химических веществ, страдает бесплодием. Уровень смертности населения трудоспособного возраста от неестественных причин (несчастных случаев, отравлений и |равм, в том числе производственно обусловленных) в настоя- щее время почти в 2,5 раза превышает показатели в развитых странах и в 1,5 раза — в развивающихся. Смертность трудоспо- собного населения России превышает аналогичный показатель но Евросоюзу в 4,5 раза. Потери трудоспособного населения в России могут составить более 10 млн чел. в ближайшие 10 лет. При этом от 20 до 40 % трудопотерь обусловлено заболевания- ми, прямо или косвенно связанными с неудовлетворительными условиями труда, более 20 % среди всех впервые признанных
26 Раздел П. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ инвалидами утратили трудоспособность в возрасте 45—50 лет, что подчеркивает особую значимость гигиены труда. Неудовлетворительное состояние условий труда, длительное воздействие вредных производственных факторов на организм работающих явились основной причиной формирования у рабо- тающих профессиональной патологии. По официальной стати- стике в 2006 г. было зарегистрировано 7740 случаев профессио- нальных заболеваний и отравлений, из них 1633 у женщин. В условиях неудовлетворительной диагностики и статистики профессиональных заболеваний эти цифры следует признать су- щественно заниженными. Удельный вес работников, занятых в условиях, не отвечаю- щих санитарно-гигиеническим нормам, составляет 23,4 %, а за- нятых тяжелым физическим трудом — до 6,7 %. Доля работаю- щих на оборудовании, не отвечающем требованиям безопасно- сти, составила 0,4 %. По статистическим данным на конец 2006 г. среди работников во всех видах экономической деятель- ности в таких условиях было занято 3300 тыс. чел., среди них 810 тыс. женщин. На тяжелых работах — 930 тыс. работников, среди них 120 тыс. женщин. В условиях повышенного уровня шума, ультра- и инфразвука в 2006 г. было занято 1740 тыс. ра- ботников, среди них 400 тысяч женщин. На оборудовании, не отвечающем требованиям охраны труда, работало 56 тыс. чел., из них 11 тыс. женщин. Среди трудоспособного населения отмечается рост показате- ля первичного выхода на инвалидность. В последние годы каж- дый пятый (20 %) среди впервые признанных инвалидами утра- тил трудоспособность в возрасте моложе 45 лет (женщины) и 50 лет (мужчины). 1.3. Современное состояние безопасности и условий труда Распределение промышленных объектов, на которых осуще- ствляется государственный санитарный надзор, по степени са- нитарно-эпидемиологического состояния свидетельствует о не- благоприятной ситуации с охраной здоровья работников: почти 80 % предприятий в России относятся к опасным и неблагопри- ятным для здоровья работающих и лишь пятая часть соответст- вует санитарному законодательству (рис. 2.1).
Глава I. Национальная безопасность и демографические проблемы 27 состояния *ис. 2.1. Распределение объектов экономики России по степени санитарно-эпи- демиологического состояния (%) По видам экономической деятельности наибольший удель- 4ый вес трудящихся во вредных и опасных условиях труда пред- :тавлен на рис. 2.2 (на рис. показан процент работающих в опас- зых и вредных условиях труда в каждом виде производства). Вцд экономической деятельности (производства) Рис. 2.2. Удельный вес (%) работающих в опасных и вредных условиях Удельный вес работающих в условиях, не отвечающих сани- арно-гигиеническим нормам, от обшей численности работни- ков составляет по основным видам деятельности (добыча полез- 1ых ископаемых, обрабатывающие производства, производство 1 распределение электроэнергии, газа и воды, строительство, ранспорт связь) — 20,8 %. В этих видах экономической дея- сльности более 1 млн 595 тыс. чел. заняты на работах в услови- IX повышенной запыленности и загазованности воздуха рабочей юны, 2 млн 613 тыс. чел. — на работах с повышенными уровня- 1и шума, ультра- и инфразвука, более 657 тыс. чел. — при воз- (ействии повышенного уровня вибрации.
28 Раздел И. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ В обрабатывающих производствах наибольший удельный вес работающих в условиях, не отвечающих санитарно-гигиениче- ским нормам, приходится на виды производства, показанные на рис. 2.3. Вид обрабатывающего производства металлургическое производство и производство готовых металлических изделий О целлюлозно-бумажное производство, издательская и полиграфическая деятельность □ производство транспортных средств и оборудования □ производство прочих неметаллических продуктов Н производство кокса и нефтепродуктов В текстильное и швейное производство Ш обработка древесины и производство изделий из дерева Рис. 2.3. Удельный вес (%) опасных и вредных условий в различных видах обрабатывающего производства Наибольшее число работников, занятых во вредных и опас- ных условиях труда, трудится на предприятиях с негосударствен- ной формой собственности. При этом соотношение работников предприятий негосударственной, государственной, а также сме- шанной форм собственности (независимо от отраслевой принад- лежности) составляет соответственно 54,1; 33,7; 7,8 %, т. е. поло- вина работников предприятий страны подвергается значительно большему риску утраты жизни и здоровья. Около половины работающих в опасных и вредных услови- ях — это женщины. 7.3.7. Хронические и острые профессиональные заболевания Неудовлетворительное состояние условий труда, длительное воздействие вредных производственных факторов на организм работающих явились основной причиной формирования у них профессиональной патологии. Показатели заболеваемости по официальной статистике показаны на рис. 2.4. Однако из-за не- совершенства системы медицинской диагностики хронических
Глава 1. Национальная безопасность и демографические проблемы 29 г 5 я 1‘ш 2.4. Показатели профессиональной заболеваемости (количество зафиксиро- ванных случаев на 10 тыс. работников) 1!1>||<|>ессиональных заболеваний указанные значения могут быть цычшельно больше, так как учет заболеваний, связанных с ра- Ьгой, при его обнаружении после завершения трудовой дея- липости (в связи с уходом на пенсию или переходом на другую Инну) представляется трудным. Структура профессиональных заболеваний в зависимости от ин i.i воздействия вредных факторов представлена на рис. 2.5. П заболевания, связанные с воздействием физических факторо Г J аболевания, вызванные воздействием промышленных аэрозолей О .аболевания, связанные с физическими перегрузками и перенапряжением отдельных органов и систем болевания (интоксикации), вызванные воздействием химических факторов U аболевания, вызванные действием биологических факторов | лергические заболевания LJ профессиональные новообразования J 4 (Зруктура профессиональных заболеваний в зависимости от воздейст- вия вредных факторов (%)
30 Раздел II. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ Как видно, значительная часть (39 %) профессиональных заболеваний связана с воздействием вредных физических фак- торов, прежде всего шума, вибраций, электромагнитных излу- чений и полей, теплового воздействия. На рис. 2.6 представ- лен удельный вес промышленных предприятий, не отвечаю- щих санитарно-гигиеническим требованиям по физическим факторам. На рис. 2.7 представлена структура острых профессиональ- ных заболеваний (отравлений) в зависимости от воздействия токсических веществ. Рис. 2.6. Удельный вес (%) промышленных предприятий, не отвечающих сани тарно-гигиеническим требованиям по физическим факторам Рис. 2.7. Структура острых профессиональных заболеваний в зависимости от вида токсического вещества (%) В табл. 2.1 представлены показатели профессиональной за- болеваемости по видам экономической деятельности.
Глава 1. Национальная безопасность и демографические проблемы 31 Таблица 2.1. Средние показатели профессиональной заболеваемости в Российской Федерации по видам экономической деятельности (на 10 тыс. работников) Виды экономической деятельности 2006 г. Добыча полезных ископаемых 33,10 Сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство 2,85 Обрабатывающие производства 2,40 Транспорт и связь 1,40 Производство и распределение электроэнергии, газа и воды 1,30 Строительство 0,86 Здравоохранение и предоставление социальных услуг 0,80 Рыболовство, рыбоводство 0,23 Образование 0,10 Оптовая и розничная торговля; ремонт автотранспортных средств, бытовых изделий 0,06 Государственное управление и обеспечение военной безопасности; социальное обеспечение 0,02 В табл. 2.2 представлено ранжирование отраслей экономики по уровню (вероятности) профессиональных заболеваний по со- стоянию на 2006 г. Таблица 2.2. Ранжирование отдельных отраслей экономики по уровню профессиональной заболеваемости (на 10 тыс. работников) Ранг Отрасль экономики 2006 г. 1 — 2 — _ Угольная промышленность 26,05 Авиационный транспорт 21,52 3 Цветная металлургия 13,13 i 4 Энергетическое машиностроение 8,98 5 -I Черная металлургия 783 6 Тяжелое машиностроение 6,58 7 Станкостроительная и инструментальная промышленность 6,01 ^Строительно-дорожное машиностроение 5,01 9 Тракторное и сельскохозяйственное машиностроение 4,15 10 Промышленность металлических конструкций 3,84 II Специализированное строительство 3,57 12 Общее машиностроение 3,47
32 Раздел II. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ Окончание табл. 2.2 Ранг Отрасль экономики 2006 г 13 , Нефтедобывающая промышленность 3,34 14 Транспортное машиностроение 3,25 15 Химическая промышленность 3,05 16 Промышленность строительных материалов 2,62 17 Речной транспорт 2,60 18 Лесозаготовительная промышленность 2,40 19 Автомобильная промышленность 232 20 Электроэнергетика 2,08 21 Целлюлозно-бумажная промышленность 1,96 22 Сельское хозяйство 1,92 23 Ювелирная промышленность 1,83 24 1 Общее строительство 1,63 25 Химическое машиностроение 1,50 _ 26 ^Нефтехимическая промышленность 1,49 27 Электротехническая промышленность 1,38 28 Нефтяное машиностроение 1,16 29 Медицинская промышленность 1.16 30 Газовая промышленность 1,10 31 Приборостроение 0,99 32~ Лесное хозяйство - — 0,89 33 4 Здравоохранение 0,81 Нефтеперерабатывающая промышленность 0,71 35 Текстильная промышленность 0,70 36 Морской транспорт 0,68 Г Машиностроение для легкой и пищевой промышленности 0,67 38 Полиграфическая промышленность 0,64 Таким образом, наиболее высокие уровни профзаболеваемо- сти имеют’место на предприятиях угольной промышленности (вероятность 26 10“4), авиационного транспорта, цветной, чер- ной металлургии, энергетического, тяжелого, строительно-до-
Глава 1. Национальная безопасность и демографические проблемы 33 рожного машиностроения (вероятность 5 10-4). Безусловно, эти данные требуют корректировки в зависимости от уровня органи- «ации медицинской диагностики в тех или иных видах экономи- ческой деятельности и отраслях, но они дают наглядное представ- ление о риске профессиональных заболеваний с учетом охвата профилактическими медицинскими осмотрами на современном этапе. 1.3.2. Несчастные случаи на производстве (травматизм) На рис. 2.8 показана диаграмма примерного распределения несчастных случаев (травм) на производстве по их видам. Как видно, почти 50 % от общего числа травм приходится на травмы опорно-двигательного аппарата. На диаграмме рис. 2.9 представлена осредненная статистика тяжести производствен- ных травм (несчастных случаев на производстве — НСП). Рис. 2.8. Диаграмма распределения несчастных случаев (травм) на производстве по их видам Рис. 2.9. Диаграмма распределения производственных травм по степени тяжести
34 Раздел II. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ Примерно в 5 % несчастных случаев травмы заканчиваются летальным (смертельным) исходом. Очень велика доля травм с тяжелыми последствиями, которые приводят либо к инвалидно- сти, либо к длительным срокам лечения и реабилитации. Глава 2 ПРИЧИНЫ НИЗКОГО УРОВНЯ БЕЗОПАСНОСТИ И НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА Улучшение условий труда, сокращение профе сиональных заболеваний и производственного травматизма, укрепление здо- ровья работников зависят от состояния экономики в целом и реализации законодательства в области обеспечения санитар- но-эпидемиологического благополучия населения. 2.1. Социально-экономические причины Сдерживает организацию должной защиты работающих от воздействия вредных факторов производственной среды и трудо- вого процесса отсутствие законодательных актов, ограничиваю- щих стаж работы во вредных условиях труда при наличии реаль- ного риска развития профессиональных заболеваний. Стремле- ние предпринимателей к получению быстрой прибыли приводит к усилению тенденции сокрытия имеющихся рисков развития профессиональной и производственно-обусловленной заболе- ваемости, а также к допуску работников к профессиональной деятельности без учета, а иногда и вопреки медицинским заклю- чениям, расторжению трудовых отношений при заболевании ра- ботника, нежеланию реализовывать определенные законодатель- ством социальные гарантии. В России наблюдается резкое сокращение объемов работ и финансирования мероприятий по улучшению условий труда ра- ботающих. Комплексные планы улучшения условий, охраны труда и санитарно-оздоровительных мероприятий на многих предприятиях выполняются на 20—75 % либо не разрабатывают- ся вообще, финансирование их осуществляется в ограниченных объемах. На ряде предприятий ликвидированы ведомственные
Глава 2. Причины низкого уровня безопасности... 35 ».шитарно-промышленные лаборатории, сокращаются объемы финансирования производственного контроля за состоянием уе- вший труда. Несмотря на реконструкцию и оснащение современным обо- рудованием ряда производств, на многих предприятиях основ- ные производственные фонды характеризуются запредельным и шосом, используются устаревшие технологии и оборудование. II тсс основных производственных средств, в том числе машин и оборудования, на многих предприятиях достигает 60—70 и |*же 90 %. Заметное сокращение объемов капитального и про- филактического ремонта промышленных зданий, сооружений, машин и оборудования, финансирования разработок по созда- нию новой техники, технологий, ухудшение контроля за техни- кой безопасности производства, ослабление ответственности ра- но годателей и руководителей производств за состояние условий и охраны труда также влекут за собой неудовлетворительное со- < юяние условий труда. Кроме того, происходящие изменения в хозяйственном ком- плексе, процессы раздела, перераспределения производственных ресурсов и собственности сопровождаются структурной пере- ел ройкой образованием вместо существующих новых юридиче- ских лиц без ответственности за сформировавшуюся ранее си- панию. Размещение вновь создаваемых производств на арендуе- мых площадях также не способствует улучшению условий труда, । к. работодатель не стремится вкладывать свои средства в арен- дуемую собственность. Таким образом, основными причинами неудовлетворитель- ных условий труда в настоящее время являются: • спад производства и неустойчивая работа многих предпри- ятий; • старение и износ основных производственных фондов; • сокращение объемов капитального и профилактического ремонта промышленных зданий, сооружений и оборудо- вания; • существенное сокращение работ по реконструкции и тех- ническому перевооружению, созданию и закупке новых современных безопасных производственных технологий и техники; • низкая квалификация административно-технических ру- ководителей производства • ослабление внимания к безопасности производства работ;
36 Раздел И. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ • недостаточный уровень обучения и контроля навыков и знаний по охране труда; • ухудшение производственной и технологической дисцип- лины. Масса грубых нарушений санитарного законодательства в области охраны труда и профилактики профессиональных забо- леваний выявляется на предприятиях малого и среднего бизнеса, которые нередко открываются самостоятельно бе; соответствую- щих заключений Роспотребнадзора и на которых часто наруша- ются требования законодательства в части планировочных реше- ний, использования несовершенных процессов и оборудования, проведения медосмотров, обеспечения средствами индивидуаль- ной (СИЗ) и коллективной защиты, эффективной работы систем вентиляции, очистки воздуха, канализации, освещения, соблю- дения нормативных размеров санитарно-защитных зон, органи- зации производственного контроля за условиями труда. На многих средних и малых предприятиях часто в наруше- ние законодательных актов увеличена продолжительность рабо- чего дня и рабочей недели, отсутствуют регламентированные пе- рерывы в работе, допускается сверхнормативный подъем и пере- нос тяжестей. Обстоятельствами и условиями возникновения хронических профзаболеваний служат причины, представленные на рис. 2.10. Возникновение острых профзаболеваний (отравлений) в ос- новном обусловлено причинами, показанными на рис. 2.11.
Глава 2. Причины низкого уровня безопасности... 37 Рис. 2.11. Основные причины острых профессиональных заболеваний (удельный вес в %) Основными причинами неполного и позднего выявления профессиональных заболеваний являются: • незаинтересованность работодателя в выявлении профес- сиональных заболеваний, поскольку в перспективе это мо- жет привести к увеличению страховых отчислений в Фонд социального страхования; • профилактические медицинские осмотры, проводимые специалистами территориальных лечебно-профилактиче- ских учреждений на договорной основе, финансируются работодателем, который может заключить договор с дру- гим учреждением, что ставит медицинский персонал в за- висимость от работодателя; • специалисты территориальных медицинских учреждений имеют недостаточную подготовку по профпатологии и не- достаточную материальную базу для проведения комплек- са регламентированных обследований; • работник скрывает ранние признаки профзаболевания до формирования стойкой утраты трудоспособности, надеясь на материальную компенсацию, которая в перспективе, как он ошибочно считает, обеспечит экономическую ста- бильность не только самому работнику, но и его семье.
38 Раздел 11. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ Нарушена система медицинского обеспечения работников и соответственно уменьшен охват работников вредных профессий периодическими медицинскими осмотрами, ухудшено их каче- ство вследствие сокращения числа медсанчастей, здравпунктов и цеховой терапевтической службы. Так, например, можно кон- статировать, что в г. Москва цеховая медицинская служба прак- тически ликвидирована, а функционирующие здравпункты не занимаются профилактической работой. Слабая материально-техническая база лечебных учреждений при отсутствии подготовленных квалифицированных специали- стов не обеспечивает должного качества проведения медосмот- ров, особенно в небольших городах и сельских районах. Проведение предварительных и периодических профо мот- ров без привлечения необходимых специалистов и проведе- ния регламентированных исследований, отсутствие необходимой подготовки по вопросам профпатологии у врачей, участвующих в осмотрах, делают медосмотры формальным мероприятием. Остает< я низким качество проводимых осмотров, зачастую отсутствует необходимое диагностическое оборудование (особен- но для проведения осмотров рабочих, связанных с вибрацией, шумом, физическими перегрузками, пылью, ртутью, свинцом), реактивы для проведения функциональных и лабораторных ис- следований. Таким образом, профмедосмотры не выполняют своей ос- новной функции — выявление на ранней стадии признаков про- фессиональной патологии, вследствие чего имеет место несвое- временная диагностика начальных признаков профессиональных заболеваний, позднее выявление запущенных форм профпатоло- гии, развитие профессиональной инвалидности. Более 70 % слу- чаев профзаболеваний выявляются не во время осмотров, а при обращении самих работников. 2.2. Политические и государственно-управленческие причины Государственная политика в области условий и охраны труда не обеспечивает системный комплексный подход ко всему спек- тру решаемых задач в этой области и, в том числе, внедрение ин- новационных элементов экономической эффективности управ- ления.
Глава 2. Причины низкого уровня безопасности... 39 Административная реформа государственного управления внесла существенные изменения в организацию управления ох- раной труда федеральных органов исполнительной власти. Сло- жившаяся ранее система организации и управления охраной |руда на уровне федеральных министерств сегодня либо практи- чески отсутствует, либо значительно сокращена, так как при формировании положений о федеральных органах исполнитель- ной власти из них были исключены вопросы охраны труда, про- нюшли ликвидация отраслевых подразделений по охране труда и сокращение специалистов. До сих пор не выработаны эффективные организационные, •кономические, нормативно-правовые механизмы, побуждаю- щие работодателя принимать радикальные меры по улучшению условий труда, а работника — обеспечивать соблюдение установ- ленных требований охраны труда. В последние годы государство снизило свою активность в области охраны труда. Все чаще говорится о том, что вопросы безопасности и условий труда должны регулироваться отноше- ниями между работодателем и работниками, как это имеет место в развитых странах. Однако для становления нового типа регу- лирования охраны труда требуется время, поэтому на переход- ный период и в условиях острой демографической ситуации го- сударство должно усилить свою роль в области охраны труда. Требуются значительные государственные инвестиции в на- учные исследования и практические разработки в области безо- пасности и условий труда, в создание на предприятиях, подкон- трольных государству, условий труда, являющихся примером для предприятий и организаций частного сектора экономики. 2.3. Безопасность и человеческий фактор Известно, что человеческий фактор является одной из ос- новных причин аварий, катастроф, нарушений требований безопасности при принятии управленческих и проектных реше- ний, эксплуатации опасных объектов и т. д. Статистические данные говорят о том, что в последние годы с человеческим фактором связаны техногенные катастрофы, нештатные ситуа- ции и аварии различного характера гораздо чаще, чем с отказом оборудования. Исследования показывают, что из всех аварий на
40 Раздел И. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ промышленных объектах 90 % из них являются результатом не- удовлетворительной организации производства и ошибками об- служивающего персонала. Наблюдается ухудшение производст- венной и технологической дисциплины. Проводимые проверки выявляют низкий уровень санитарной культуры, производст- венной дисциплины, отсутствие комплекса санитарно-профи- лактических мероприятий, а также слабое знание руководителя- ми малого бизнеса и частных предприятий требований санитар- ного законодательства. Низкая культура безопасности, характер мышления и пове- дения российских граждан, сформированный в предыдущий исторический период развития страны, детерминированность его сознания являются довольно часто причиной того, что че- ловек сам является источником опасности. Это обстоятельство часто приводит к тому, что в проектах, управленческих реше- ниях, действиях людей на производстве и в быту вопросы безо- пасности далеко не всегда рассматриваются в качестве приори- тетных. Культура как совокупность материальных и духовных ценно- стей, жизненных представлений, образцов поведения, норм, способов и приемов человеческой деятельности должна вклю- чать в себя культуру безопасности. Культура безопасности личности — это совокупность норм, взглядов и установок, характеризующих отношение индивида к природе, личной, общественной и национальной безопасности. Культура безопасности общества — это совокупность разде- ляемых всеми членами общества и его социальными группами взглядов и убеждений, касающихся риска, аварий и угрозы здо- ровью, свод убеждений, норм, установок, а также достижений социальной и технологической практики, которая ориентирова- на на минимизацию риска. Значение культуры вообще в постиндустриальном обществе исключительно велико. Культура способна обеспечить согласо- вание интересов человека и техносферы, инструментом такого согласования является культура безопасности. Потребность в безопасности является одной из основных по- требностей личности. Создатель модели мотивации человече- ской деятельности американский психолог А. Маслоу (1908—70) важнейшими (высшими) считал потребности в творчестве и са- моактуализации личности. Высшие потребности могут направ- лять поведение человека в той мере, в какой удовлетворены его
Глава 2. Причины низкого уровня безопасности... 41 низшие потребности. Иерархия потребностей по Маслоу имеет i исдующий вид (рис. 2.12): • физиологические потребности (пища, вода, убежище, отдых); • потребности в безопасности (защита от физических и пси- хологических опасностей со стороны окружающего мира); • потребности в любви и привязанности (принадлежность к чему-нибудь или взаимопонимание, взаимодействие, при- вязанность и поддержка); • потребности в признании и оценке (самоуважение, уваже- ние со стороны окружающих, признание своих качеств, результатов, достижений, компетентности); • потребности в самоактуализации, самовыражении (реали- зация своих потенциальных возможностей, рост как лич- ности). В течение предшествующего периода развития страны сло- жился специфический тип сознания людей. Мифологизм ком- мунистического учения, авторитаризм власти, жесткая схема од- нопартийного управления являлись теми основами, на которых формировалась детерминированность карьеры, судьбы и в ко- нечном итоге менталитета. Под детерминированностью надо понимать следование упро- щенной логике при восприятии мира и прогнозировании послед- с |ний поведения человека. Детерминированность сознания чело- Рис. 2.12. Иерархия потребностей по А Маслоу
42 Раздел 11. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ века подавляет факторы случайности, ориентирует на заданность поведения. Иными словами, человек реагирует на событие лишь после того, как оно произойдет, т. е. действует по принципу «пока гром не грянет...». Это формирует особое отношение к ответст- венности за последствия возможных случайных событий. Сфор- мированный в течение длительного периода образ мышления российских граждан таков, что человек не готов нести ответствен- ности за последствия своих действий и принимаемых решений. В советский период развития государства человек имел перед собой заданную жизненную схему, в ней была определена систе- ма ценностей, задан алгоритм поведения и предусмотрены рам- ки ответственности. В таких условиях человек зависел от множе- ства случайностей, однако считалось, что практически обо всех случайных событиях (включая природные и техногенные катаст- рофы) должно было заботиться государство. Роль и ответствен- ность отдельного человека за последствия случайных событий были минимальными. Государство брало на себя обязательство реагировать на риски и результаты их проявления, именно по- этому он являлся риск-неориентированным человеком и не обла- дал риск-мышлением. В отличие от российской культуры развитие западной культу- ры в значительной степени было ориентировано на примат лич- ности, на ее самоценность и на постоянное акцентирование от- ветственности индивида за последствия его поведения. Понима- ние риска давно вошло в массовое сознание в западных странах, оно выступает непременным условием развития и свободы лич- ности, функционирования политической системы, гражданского общества и рыночной экономики. Это отражено в политических документах и в правовых нормах, в характерных особенностях сфер этики и религии, в экономических отношениях. Поэтому ответственность человека, связанная с последствием случайного события, рассматривается как нечто вполне реальное. Сознавая свою ответственность, человек оказывается подготовленным к поведению в условиях риска. Это — так называемое риск-ориен- тированное сознание, обладающее риск-мышлением. Указанные особенности российского менталитета актуализи- руют вопрос разработки и реализации национальной программы формирования культура безопасности личности и российского общества в целом. Важнейшая задача настоящего момента — формирование культуры безопасности российского общества и экологической культуры как ее составной части, направленной
Глава 2. Причины низкого уровня безопасности... 43 и.। здоровье, и природосбережение и минимизацию рисков для чсювека и природной среды. Формирование культуры безопасности, риск-ориентирован- iioio мировоззрения и приобретение человеком соответствую- щих компетенций являются кардинальным способом повыше- ния безопасности. Мировоззрение — система взглядов на мир и место в нем че- попека, на отношение человека к окружающей его действитель- ности и к самому себе, а также обусловленные этими взглядами *тненные позиции людей, их идеалы, убеждения, принципы познания их деятельности, ценностные ориентации. Риск-ори- (чнированное мировоззрение должно стать органичной частью целостной системы взглядов человека на мир. В нем вопросы безопасности должны рассматриваться как приоритетные в жиз- ни и деятельности человека. Мышление человека как процесс отражения объективной ре- 11П.НОСТИ в умозаключениях, понятиях, теориях, суждениях юлжно стать риск-мышлением, в котором риск как объектив- ный фактор жизни оценивается и анализируется. Именно мировоззрение, характер мышления человека опре- деляют его деятельность по преобразованию окружающего мира, которая должна быть направлена на сохранение биосферы или ее преобразование в своих интересах с обязательным обеспечением безопасности для настоящего и будущего поколений людей. Применительно к трудовой деятельности следует говорить о культуре труда. Культура труда — комплексная и качественная характеристика состояния труда, которая включает рациональ- ную организацию труда, благоприятные условия труда, использо- вание передовых технологий, высокий профессионализм работ- ника, партнерские отношения между участниками совместного |руда. Культура труда способствует: сохранению здоровья работ- ника; развитию чувства удовлетворенности трудом, хорошего на- строения, интереса и активности при выполнении работы; росту профессиональной квалификации; профессиональной и личной самореализации; освоению рациональных приемов труда, новой 1ехники и технологии; повышению производительности труда. Культура труда — необходимый компонент современного пред- приятия, организации, способствующий его эффективности и имиджу на внутреннем и международном рынках труда. Культура безопасности труда (культура охраны труда) — со- ciявная часть культуры безопасности личности и общества. Она
44 Раздел II. БЕЗОПАСНОСТЬ И ДЕМОГРАФИЯ предусматривает высокий уровень развития системы сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности. Управление охраной труда в организации осуществляет ее руко- водитель. От того, какой политики в области охраны труда он придерживается, зависит отношение работников организации к безопасности и гигиене труда. Действуют неписаные правила. При разработке политики организации в области охраны труда и в соответствии с ней системы управления охраной труда следует учитывать и такие вопросы, как доверие работников своему руко- водству, роль работников в принятии решений, касающихся ох- раны труда. Руководство должно демонстрировать, что безопас- ность труда является приоритетной задачей организации. Культура безопасности труда формируется в процессе полу- чения образования и во многом зависит от уровня компетенций работников и компетентности руководства различного уровня в вопросах обеспечения безопасности и благоприятных условий труда на предприятии. * * * Таким образом, сложившаяся в настоящее время медико-де- мографическая ситуация в достаточно короткий срок может при- вести к реальному дефициту трудовых ресурсов. Преумножение трудового потенциала страны, сохранение профессионального здоровья, профессионального долголетия за счет прогрессивных технологий, сокращения заболеваемости и травматизма являются одной из основных задач общества, важнейшей функцией госу- дарства и основой его социальной политики, предопределяют возможности и темпы экономического развития страны. Реализация этой задачи требует четкой организации деятель- ности органов государственной власти и местного самоуправле- ния, работодателей и общественных организаций и системного межведомственного подхода, повышения культуры безопасности труда каждого работника и общества в целом. Однако в стране еще не создан достаточно эффективный механизм заинтересо- ванности работодателей в создании и обеспечении здоровых и безопасных условий труда, вследствие чего требования охраны и гигиены труда игнорируются на многих предприятиях. Решению перечисленных проблем способствует дисциплина «Охрана труда», направленная на формирование культуры безо- пасности труда на основе компетенций, знаний, умений и навы- ков в области безопасности.
Глава 2. Причины низкого уровня безопасности... 45 Контрольные вопросы 1. Демо рафические проблемы России и их значение для национальной безопасности. 2. Как безопасность и условия труда влияют на демографию в России? 3. Каково современное состояние безопасности и условий труда в России? 4. Какие виды экономической деятельности и отрасли экономики харак- теризуются максимальным уровнем травматизма и профессиональ- ных заболеваний? 5. Каковы причины неудовлетворительного состояния безопасности тру- да в экономике России? 6. Каковы основные причины профессиональных заболеваний? 7. В чем заключается роль человеческого фактора в уровне безопасно- сти труда? 8. Дайте определение культуры безопасности пичности и общества. 9. Дайте определение культуры труда? 10. Дайте определение культуры безопасности труда. 11. Каково влияние культуры труда и культуры безопасности труда на эффективность работы предприятия? 12. Перечислите основные потребности человека в соответствии с пира- мидой потребностей по А. Маслоу. 13. Что такое «риск-ориентированное мировоззрение» и «риск-мыш- пение»? 14. В чем заключается роль образования в формировании культуры безопасности труда? 15. Какова вероятность профессионального заболевания при современ- ном уровне безопасности труда для вида экономической деятельно- сти и отрасли экономики, в которой вы предполагаете работать после завершения образования?
Раздел III ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ Идентификация опасных и вредных производственных фак- торов включает ряд стадий: • выявление опасных и вредных факторов, определение их полной номенклатуры; • оценка воздействия негативных факторов на человека, оп- ределение допустимых уровней воздействия и величин приемлемого риска; • определение (расчетное или инструментальное) простран- ственно-временных и количественных характеристик нега- тивных факторов; • установление причин возникновения опасности; • оценка последствий проявления опасности. Главной и наиболее сложной составляющей процесса иден- тификации производственных опасностей является установление возможных причин проявления опасности. Полностью иденти- фицировать опасность очень трудно. Причины некоторых ава- рий и катастроф остаются невыясненными долгое время. Иден- тификация опасностей может быть различного уровня: полной, приближенной, ориентировочной. Глава 1 КЛАССИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Важное значение на первой стадии идентификации опасно- стей имеет классификация опасных и вредных производствен- ных факторов (ОВПФ). По воздействию на человека ОВПФ подразделяются на четыре группы (рис. 3.1): • физические; • химические;
Глава 1. Классификация негативных факторов
48 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ • биологические; • психофизиологические. В табл. 3.1 представлена классификация негативных факто- ров производственной среды и указаны некоторые наиболее ти- пичные источники их возникновения в условиях современного производства. Таблица 3.1 Опасные и вредные производственные факторы (ОВПФ) [1] Группа ОВПФ Факторы Типичные источники ОВПФ Механические факторы сило- вого воздействия движущиеся машины меха- низмы, материалы изде лия инструмент части раз рушившихся изделий, кон струкций, механизмов высота, падающие предметы острые кромки Наземный транспорт, перемещаемые контеинерьг подъемно-транспортные механизмы подвижные час ти станков и технологического оборудования обраба тывающий инструмент, приводы механизмов роботы, манипуляторы, системы повышенного давления, ем- кости и трубопроводы со сжатым газом, пневмо- и гидроустановки Строительные и монтажные работыD обслуживание ма шин и установок Режущий и колющий инструмент заусенцы шерохо- ватые поверхности, металлическая стружка, осколки хрупких материалов Физические Механические колебания - вибрация Транспортные и строительные машины, виброплощад- ки, выбивные решетки, грохоты, виброинструмент (от- бойные молотки, перфораторы, дрели и т. д.) Акустические колебания: инфразвук шум ультразвук Источники низкочастотной вибрации, двигатели внут реннего сгорания и других высокоэнергетических сис тем Технологическое оборудование, транспорт, пневмоин струмент энергетические машины, механизмы удар- ного действия, устройства для испытания газов и т д Ультразвуковые генераторы, ультразвуковые дефекто- скопы, ванны для ультразвуковой обработки изделии Электромагнитные поля и излучения инфракрасное (тепловое) излучение Линии электропередачи, трансформаторы, распреде- лительные подстанции, установки токов высокой час тоты, индукционной сушки СВЧ установки электро ламповые генераторы, экраны телеэкранов дисплеев, антенны, волноводы и т. д Нагретые поверхности расплавленные вещества, пла- мя и т. д.
Глава 1. Классификация негативных факторов 49 Продолжение табл. 3.1 Группа ОВПФ Факторы Типичные источники ОВПФ Физические (продолжение) лазерное излучение ультрафиолетовое излучение статическое электричество Лазеры и лазерные технологические установки, повер- хности, отражающие лазерное излучение Сварочная дуга, зона плазменной обработки, лампы накачки лазеров Электротехническое оборудование на постоянном токе, вентиляционные системы, пневмотранспорт, транспортеры, окрасочные установки и т. п. системы, в которых имеет место трение разнородных материалов Ионизирующие излучения Ядерное топливо, радиоактивные отходы, радиоизото- пы применяемы >в науке и технике, рентгеновские де- фектоскопы и др. Электрический ток Электрические сети, электроустановки, распределите- ли, электроприводы и т. д. Повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов Поверхности нагревательного оборудования, паро- проводы, водопроводы горячей воды, расплавы, на- гретые и раскаленные изделия и заготовки, холодиль- ное оборудование криогенные установки Химические Загазованность рабочей зоны Утечки токсичных и вредных газов из негерметичного оборудования и вмкостей, испарения из открытых ем- костей и при проливах, выбросы вредных газов при разгерметизации оборудования, выделения вредных газов при обработке материалов, окраска распылени- ем, сушка окрашенных поверхностей, ванны гальвани- ческой обработки др. Запыленность раоочей зоны Обработка материалов абразивным инструментом (за- точка, шлифование и т. д.), сварка и газовая и плаз- менная резка, переработка сыпучих материалов, уча- стки выбивки и очистки отливок, обработки хрупких материалов, пайка свинцовыми припоями, пайка бе- риллия и припоями, содержащими бериллий, участки дробления и размола материалов, пневмотранспорт сыпучих материалов и т. д. Попадание ядов на кожные покровы и слизистые оболоч- ки Заполнение емкостей, распыление жидкостей, опрыс- кивание, окраска, гальваническое производство, трав- ление Попадание вдов в желудоч- но-кишечный тракт человека Ошибки при использовании ядовитых жидкостей Биологиче- с кие Микроорганизмы (бактерии, вирусы) Микробиологические технологии, штаммы и образцы вирусов и т. д Макроорганизмы (растения, животные) Сельскохозяйственные и подопытные животные
50 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Окончание табл. 31 Группа ОВПФ Факторы Типичные источники ОВПФ Психофизио- логические Физические перегрузки: статические динамические Продолжительная работа в неизменной статической и неудобной позе (работа операторов, в частности за дисплеем) Подъем и переноска тяжестей, ручной труд Нервнопсихические пере- грузки умственное перенапряже- ние перенапряжение анализато- ров эмоциональные перегрузки Труд научных работников, преподавателей, студентов Работа операторов технических систем, авиадиспетче- ров, операторов ЭВМ Работа авиадиспетчеров, творческих работников Перечисленные ОВПФ и их источники не охватывают всех возможных негативных факторов, которые мо- гут возникнуть в рабочей зоне. В частности, к негативным факторам можно отнести пониженную или по- вышенную влажность воздуха, пониженное или повышенное атмосферное давление, повышенную ско- рость движения воздуха, неправильное освещение (недостаточная освещенность, повышенная яркость, пониженная контрастность, пульсация светового потока), недостаток кислорода в воздухе рабочей эоны. Конкретные условия труда, как правило, характеризуются совокупностью негативных факторов и различаются уровнем вредных факторов и риском опасных. К наиболее опасным работам на промышленных предпри- ятиях можно отнести: • монтаж и демонтаж тяжелого оборудования; • транспортирование баллонов со сжатыми газами, емкостей с кислотами, щелочами, щелочными металлами и другими опасными веществами; • ремонтно-строительные и монтажные работы на высоте, а также на крыше; • ремонтные и профилактические работы на электроуста- новках и электрических сетях, находящихся под напряже- нием; • земляные работы в зоне расположения энергетических сетей; • работы в колодцах, тоннелях, траншеях, дымоходах, пла- вильных и нагревательных печах, бункерах, шахтах, ка- мерах; • монтаж, демонтаж и ремонт грузоподъемных кранов;
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 51 • пневматические испытания сосудов и емкостей под давле- нием, а также ряд других работ. К наиболее вредным можно отнести работы, связанные с применением вредных веществ, с выделением таких веществ в ихнологическом процессе, с применением различных видов из- лучений. Например, к подобным работам относятся: • работы, в технологическом процессе которых применяется вибрация (работа с отбойными молотками, перфоратора- ми, работа на выбивных решетках и т. д.); • работы в гальванических и травильных цехах и отделе- ниях; • работы на металлургических и химических предприятиях, угольных и урановых шахтах; • работы с использованием источников ионизирующих из- лучений и др. Контрольные вопросы 1. Перечислите основные стадии идентификации негативных производст- венных ф 1кторов 2. Дайте классификацию опасных и вредных производственных факто- ров. 3. Перечислите наиболее типичные источники ОВПФ на производстве. 4. Какие виды работ относятся к наиболее опасным и вредным? Дайте краткую характеристику ОВПФ этих видов работ. Глава 2 ИСТОЧНИКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ, ИХ ДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА Для того чтобы выбирать средства и методы зашиты от нега- И11И1ЫХ факторов, необходимо знать их основные характеристи- ки и действие на человека. Полностью исключить воздействие и.| человека негативных факторов практически невозможно как । 1ехнической, так и с экономической точек зрения. Иногда это и нецелесообразно, так как даже в естественной природной сре- п«- человек подвергается их воздействию — на нашей планете су- ществует естественный радиационный и электромагнитный фон.
52 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ в воздухе и воде содержатся вредные вещества, выделяемые при- родными источниками и т. д. В рабочей зоне необходимо обеспечить такие уровни нега- тивных факторов, которые не вызывают ухудшения состояния здоровья человека, заболеваний. Для исключения необратимых изменений в организме человека медики-гигиенисты ограничи- вают воздействие негативных факторов предельно допустимыми уровнями. Предельно допустимый уровень (ПДУ) — это максимальное значение негативного фактора, который воздействуя на человека (изолированно или в сочетании с другими факторами) в течение рабочей смены, ежедневно, на протяжении всего периода трудо- вого стажа, не вызывает у него и у его потомства биологических изменений, в том числе заболеваний, а также психических нару- шений (снижения интеллектуальных и эмоциональных способ- ностей, умственной работоспособности). Для химической группы негативных факторов предельно до- пустимые уровни выступают в виде предельно допустимых кон- центраций (ПДК). При установлении ПДУ (ПДК) руководствуются следующи- ми основными принципами: • приоритетность всех медицинских и биологических по- казаний перед прочими подходами (техническая дости- жимость экономические возможности, целесообразность и пр.); • пороговость всех типов действия негативных факторов, т. е. признание существования порога воздействия нега- тивного фактора, ниже которого не наблюдается никакого отрицательного влияния (следует заметить, что для ряда негативных факторов, в частности радиации, принцип по- роговости подвергается сомнению). 2.1. Опасные механические факторы Источником механических травм могут быть: движущиеся механизмы и машины, незащищенные подвижные элементы производственного оборудования, передвигающиеся изделия, за- готовки, разрушающиеся конструкции, острые кромки, заусен- цы и шероховатости на поверхности заготовок, изделий, инстру- ментов и оборудования, подъемно-транспортное оборудование,
Глава 2. Источники и арактеристики негативных факторов 53 it также падение предметов с высоты. К перечисленным выше источникам можно добавить воздействия, связанные с коррози- ей металлов, являющейся причиной ослабления прочности кон- струкции и способствующей внезапному ее разрушению; дейст- вием сосудов, работающих под давлением, которые в случае раз- рушения воздействуют на окружающую среду и людей; падением на скользких поверхностях, действием нагрузок при подъеме тя- жестей и т. д. 2.1.1. Механические движения и действия технологического оборудования и инструмента Наиболее типичным источником механических травм явля- ются риски, заусенцы, выступы на движущихся (как правило, вращающихся) частях механизмов и инструментов. Чаше всего они расположены в следующих трех основных местах: • точка операции — точка, в которой на материале выполня- ются следующие виды работ: резка, формовка, штамповка, тиснение, сверление, формирование заготовок и т. д.; • приводы и устройства, передающие механическую энер- гию, — любые компоненты механической системы, пере- дающие энергию выполняющим работу частям маши- ны, — маховики, шкивы, ремни, шатуны, муфты, кулачки, шпиндели, цепи, кривошипы и шестерни и др.; • прочие движущиеся части — все части машины, которые двигаются, пока машина находится в работе, такие как возвратно-поступательные, вращающиеся и поперечно движущиеся части, а также механизмы подачи и вспомога- тельные части машины. Широкое разнообразие видов механического движения и действий, которые могут представлять опасность для рабочих, включают в себя движение вращающихся деталей, возврат- но-поступательных плечей, движущихся ремней, шестерней, режущих зубьев и любых частей, которые могут ударить, толк- нуть или оказать другое динамическое воздействие. Различные ишь) механического движения и действий присуши почти всем машинам, и понимание этого — первый шаг к защите от опас- ности, которую они могут представлять. Существует три основных типа движения: вращательное, воз- вратно-поступательное и поперечное.
54 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГА ТИВНЫХ ФАКТОРОВ Вращательное движение может быть опасным, т. к. даже гладкие медленно вращающиеся валы могут захватить одежду и вывернуть руку. Телесные повреждения, вызванные контактом с вращающимися частями, могут быть очень серьезными. Втулки, муфты, кулачки, маховики, наконечники валов, шпиндели, горизонтальные или вертикальные валы являются примерами общепринятых вращающихся механизмов, которые могут представлять опасность. Существует дополнительная опас- ность, когда на вращающихся частях машин и механизмов (рис. 3.2) имеются прорези, заусенцы, выступающие болты, шпонки, установочные винты. а) Рис. 3.2. Примеры опасных выступов на вращающихся частях механизмов: а — вращающийся шкив со спицами и выступающими заусенцами на поверхности шкива; б — вращающийся вал и шкивы с выступающими ключом и установоч- ным винтом; в — вращающаяся муфта с выступающими головками болтов Зоны захвата создаются вращающимися частями машины. Существуют три основных типа зон захвата: I. Части с параллельными осями могут вращаться в разных направлениях. Эти части могут соприкасаться (создавая таким образом точку захвата) или находиться вблизи друг от друга. В этом случае материал, который подается между валиками, соз- дает точки захвата. Эта опасность является обшей для машин и механизмов со сцепленными шестернями, вращающимися валь- цами и каландрами, как показано на рис. 3.3. 2. Второй тип точки захвата создается между вращающимися и тангенциально (по касательной) двигающимися частями: точка соприкосновения между трансмиссионной лентой и ее шкивом, цепью и звездочкой, зубчатой рейкой и шестерней (рис. 3.4).
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 55 1’ис. 3.3. Наиболее распространенные зоны захвата вращающимися частями машин Рис. 3.4. Зоны захвата вращаю- щимися элементами и частями с продольными движениями 3. Точки захвата также могут возникать между вращающими- ся и неподвижными частями, вызывая режущее, дробящее и об- дирающее действие. В качестве примера можно привести махо- нпки со спицами, резьбовые конвейеры или окружность абразив- ного колеса с неправильно отрегулированной опорой (рис. 3.5). Типичные места захвата (крышка удалена для ясности) Рис. 3.5. Зоны захвата вращающимися частями машин Возвратно-поступательное движение может быть опасным, поскольку во время движения вперед-назад или вверх-вниз pa- почий может получить удар или попасть между движущейся ча-
56 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ стью и неподвижной частью. Пример получения такой механи- ческой травмы показан на рис. 3.6. Поперечное движение (движение по прямой непрерывной ли- нии) создает опасность, т. к. рабочий может получить удар или быть захвачен движущейся частью. Пример поперечного движе- ния ремня привода показан на рис. 3.7. Рис. 3.6. Опасное возвратно-поступа- тельное движение Рис. 3.7. Пример поперечного движения Существуют четыре основных типа действий механизмов и инструмента технологического оборудования: резка, пробивка (удар), срезание и гибка. Режущее действие может быть связано с вращательным, воз- вратно-поступательным или поперечным движением. Режущее действие создает опасность, т. к. в точке операции могут быть по- вреждены пальцы, голова и руки, а отскочившая стружка может попасть в глаза и лицо. Типичными примерами машин, представ- ляющих опасность с точки зрения режущего действия, являются ленточные и круглые пилы, расточные и сверлильные станки, то- карные и фрезерные станки (рис. 3.8). Ударное действие (пробивка) возникает тогда, когда сила при- лагается к салазкам (плунжеру) с целью вырубки заготовки, вы- бивки или штамповки металла или других материалов. Опасность от такого типа действий возникает в точке операции, где матери- ал вставляется, удерживается, а затем вынимается вручную. Ти- пичными машинами, использующими ударное действие, являют- ся прессы с механическим приводом (рис. 3.9). Срезывающее действие возникает при приложении силы к са- лазкам или ножу, чтобы срезать или сколоть кромку металла или другого материала. Опасность возникает в точке операции, где материал вставляется, удерживается, а затем вынимается. Типич- ными примерами машин и механизмов, используемых для по-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 57 Рис. 3.8. Примеры опасностей пореза Рис. 3.9. Типовая штамповочная операция юбных операций, могут служить механические, гидравлические пли пневматические ножницы (рис. 3.10). Сгибающее действие возникает тогда, когда сила прилагается на салазки с целью профилирования, вытягивания и штамповки металла и других материалов. Опасность возникает в точке опе- рации, где материал вставляется, удерживается и затем вынима- ется. Оборудование, использующее сгибающее действие, вклю- чает прессы с механическим, пневматическим, гидравлическим приводами и станки для сгибания труб (рис. 3.11). Источником механических травм может быть ручной (от- нертки, ножи, напильники, зубила, молотки, пилы, рубанки и 1. д.) и механизированный (дрели, перфораторы, рубанки, пилы Рис 3.10. Резательные операции Рис. 3.11. Сгибающее действие пресса
58 Раздел HL ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ и т. д. с электро- и пневмоприводом) слесарный, столярный и монтажный инструмент. Как правило, этими видами инструмен- тов повреждаются пальцы и руки при их попадании в зону обра- ботки материала, а также глаза отлетающими из зоны обработки осколками, стружкой, пылью. Другими причинами получения механических травм могут являться: • падение на скользком полу, т. к. иногда на полу могут ока- заться пятна разлитого или вытекшего из оборудования масла; • падение с высоты или неустойчивого, колеблющегося ос- нования, на котором стоит человек при выполнении ра- боты; • технологический транспорт (вагонетки, электрокары, по- грузчики), передвигающиеся в рабочей зоне, цеху, на тер- ритории предприятия; • промышленные роботы и манипуляторы при попадании человека в зону их действия; • а также целый ряд других разнообразных, но менее типич- ных причин, например, разрушение трубопроводов и ем- костей, находящихся под давлением, падение предметов с высоты, обрушение строительных конструкций и т. д. 2.1.2. Подъемно-транспортное оборудование В производстве широко используются подъемно-транспорт- ное оборудование и машины, которые являются наиболее ти- пичными источниками получения механических травм. Число видов и типов машин и устройств для подъемно-транспортных операций велико. Подъемно-транспортные машины и устройства можно разде- лить на две большие группы: транспортирующие и грузоподъем- ные машины и устройства. Транспортирующие машины предназначены для перемещения массовых грузов непрерывным способом. К ним относятся сред- ства горизонтального транспорта: ленточные и цепные конвейе- ры (транспортеры), винтовые конвейеры (шнеки), пневматиче- ские транспортные устройства для перемещения главным обра- зом пылевидных материалов. Кроме того, широко применяется трубопроводный транспорт. Горизонтальное перемещение мате-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 59 риалов возможно также средствами периодически действующего ।р.шспорта с помощью подвесных дорог, рельсовым и безрель- коиым транспортом (железнодорожными цистернами, вагонетка- ми, автомашинами, автокарами и т. п.). Примером средств горизонтального транспорта являются ниточные и цепные конвейеры, которые широко применяются в промышленности. Анализ травматизма показывает, что 90 % не- । частных случаев на них происходит в момент устранения на ходу конвейера неполадок вследствие захвата частей тела и оде- а цы набегающими движущимися частями оборудования. Поэто- му на работающем конвейере запрещается исправлять смешение (сбег) ленты и устранять ее пробуксовку, убирать просыпавший- i я и налипающий материал, подметать под конвейером. К числу средств горизонтального непрерывного транспорта »н носятся винтовые конвейеры (шнеки). Их используют для ipшспортирования на относительно небольшие расстояния го- рячих, пылящих или выделяющих вредные испарения грузов, i.iK как их конструкция может обеспечить достаточную герме- шчность. К числу средств непрерывного транспорта без гибких тяга- пых органов относятся пневматические транспортные устройст- ва. Транспортирующим агентом являются дымовые газы, нефтя- ные пары, водяной пар, воздух. Недостаток этого способа транс- портирования — повышенный износ оборудования от эрозии, при этом даже небольшая негерметичность может привести к имчительным выбросам пыли и газа. В качестве периодически действующего транспорта применя- ют автомашины и такие подъемно транспортные устройства, как вагонетки, электрокары, приводимые в действие электродвигате- иями постоянного тока от аккумуляторов, автокары с бензино- вым двигателем, самоходные электро- и бензопогрузчики для ннабелирования штучных грузов, другие виды транспорта. Же- IC шодорожный и речной транспорт занимает большое место I реди других видов транспортирования сырья и материалов, а шкже готовой продукции. Грузоподъемными машинами являются подъемные устройства циклического действия с возвратно-поступательным движением |руюзахватного органа в пространстве. Грузоподъемные маши- ны можно разделить на подъемники и краны. Подъемники поднимают груз по определенной траектории, и ынной жесткими направляющими. К подъемникам относятся
60 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ домкраты, блоки, ручные лебедки, лифты (грузовые и для подъе- ма людей). Кран — это грузоподъемная машина, предназначенная для подъема и перемещения груза, подвешенного с помощью грузо- вого крюка или другого грузозахватного органа. Основные опасности, возникающие при эксплуатации подъем- но-транспортных машин и устройств: • падение груза с высоты вследствие разрыва грузового ка- ната или неисправности грузозахватного устройства (ГЗУ); • разрушение металлоконструкции крана (тягового органа — в конвейерных установках); • потеря устойчивости и падение стреловых самоходных кранов; • спадание каната или цепи с блока особенно при подъеме груза, кроме того при раскачке блока возможно соскаль- зывание каната или цепи с крюка; • самопроизвольное опускание груза при использовании ручных лебедок, при этом может иметь место травмирова- ние как самим грузом, так и приводными рукоятками; • срыв винтовых, реечных и гидравлических домкратов, если они установлены на неустойчивом и непрочном ос- новании или не вертикально (с наклоном), а также само- произвольное опускание; • ручные безрельсовые тележки могут являться источником травм при погрузке и разгрузке крупногабаритного груза. Подъемно-транспортные машины содержат большое количе- ство разнообразных механизмов, обладающих комплексом меха- нических опасностей, перечисленных выше. Опасная зона подъемно-транспортной машины не является постоянной и перемешается в пространстве при перемещении всей машины или ее отдельных частей. Контрольные вопросы 1. Назовите основные источники и причины получения механических травм на производстве. 2. Какие движения и действия технологического оборудования и инстру- мента являются наиболее опасными? 3. Какой ручной и механизированный слесарный, столярный и монтаж- ный инструмент может являться источником механической травмы? Рассмотрите возможные причины получения травмы.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 61 4. Какие виды подъемно-транспортного оборудования представляют наибольшую опасность? 5. Каковы основные опасности подъемно-транспортных машин и уст- ройств? 1.2. Физические негативные факторы /.2.1. Виброакустические колебания Виброакустические колебания — это упругие колебания твер- IH.IX тел, газов и жидкостей, возникающие в рабочей зоне при |>.|боте технологического оборудования, движении технологиче- ских транспортных средств, выполнении разнообразных техно- логических операций. Вибрация Вибрация — это малые механические колебания, возникаю- щие в упругих телах. Источниками вибрации могут являться: • возвратно-поступательные движущиеся системы — криво- шипно-шатунные механизмы, перфораторы, вибротрам- бовки, виброфармовочные машины и др.; • неуравновешенные вращающиеся массы — режущий инст- румент, дрели, шлифовальные машины, технологическое оборудование; • ударное взаимодействие сопрягаемых деталей — зубчатые передачи, подшипниковые узлы; • оборудование и инструмент, использующие в технологиче- ских целях ударное воздействие на обрабатываемый мате- риал — рубильные и отбойные молотки, прессы, инстру- мент используемый в клепке, чеканке и т. д. Область распространения вибрации называется вибрацион- ной зоной. Параметры, характеризующие вибрацию. Вибрация характе- ри куется скоростью (и, м/с) и ускорением (а, м/с2) колеблюшей- ( и твердой поверхности. Обычно эти параметры называют вибро- < коростью и виброускорением. Величины виброскорости и виброускорения, с которыми приходится иметь дело человеку, изменяются в очень широ- ким диапазоне. Оперировать с цифрами большого диапазона
62 Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ очень неудобно. Кроме того, органы человека реагируют не на абсолютное изменение интенсивности раздражителя, а на его относительное изменение. В соответствии с законом Вебе- ра— Фехнера, ощущения человека, возникающие при различ- ного рода раздражениях, в частности вибрации, пропорцио- нальны логарифму количества энергии раздражителя. Поэто- му в практику введены логарифмические величины — уровни виброскорости и виброускорения'. Lv = 10 lg(u2/^o) = 20 lg(u/u0), L„ = 10 lg(a/a0). Измеряются уровни в специальных единицах — децибелах (ДБ). За пороговые значения виброскорости и виброускорения приняты стандартизованные в международном масштабе вели- чины: и0 = 5 • 10 8 м/с, а0 = 106 м/с2. Важной характеристикой вибрации является его частота (/) — количество колебаний в единицу времени. Частота из- меряется в герцах (Гц, 1/с) — количестве колебаний в секунду. Частоты производственных вибраций изменяются в широком диапазоне: от 0,5 до 8000 Гц. Время, в течение которого про- исходит одно колебание, называется периодом колебания Т (с): Г= \/f. Максимальное расстояние, на которое перемещается любая точка вибрирующего тела, называется амплитудой или амплитудой виброперемещения А (м). Для гармонических коле- баний связь между виброперемещением, виброскоростью и виброускорением выражается формулами v = 2nfA, а=(2п/)гА, где л = 3,14. Вибрация может характеризоваться одной или несколькими частотами (дискретный спектр) или широким набором частот (непрерывный спектр). Спектр частот разбивается на частотные полосы (октавные диапазоны). В октавном диапазоне верхняя граничная частота/, вдвое больше нижней граничной частоты^, т- е- fjfi = 2- Октавная полоса характеризуется ее среднегеомет- рической частотой. Среднегеометрические частоты октавных полос частот виб- рации стандартизованы /с. = М и составляют: 1, 2, 4, 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Из определения октавы по среднегеометрическому значению ее час-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 63 ины можно определить нижнее и верхнее значения октавной ни'юсы частот. Классификация вибраций (рис. 3.12). Производственную виб- рацию классифицируют по следующим признакам: • способ передачи вибрации, • направление действия вибрации; • временная характеристика вибрации; • характер спектра вибрации; • источник возникновения вибрации. По способу передачи вибрацию подразделяют на общую и ло- кальную. Общая вибрация передается через опорные поверхно- i in на все тело сидящего или стоящего человека. Локальная виб- р.щия передается на руки или отдельные участки тела человека, контактирующие с вибрирующим инструментом или вибрирую- щими поверхностями технологического оборудования. По направлению действия вибрация подразделяется на: • вертикальную вибрацию; • горизонтальную вибрацию — от спины к груди; • горизонтальную вибрацию — от правого плеча к левому плечу. Направление действия вертикальной и горизонтальной виб- р.тии на человека представлено на рис. 3.13. По временным характеристикам вибрации подразделяются на: • постоянные вибрации, для которых величина виброскоро- сти изменяется не более чем на 6 дБ;
64 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Рис. 3.13. Направление координат осей при действии общей вибрации: а ин ложение стоя; б — положение сидя; ось Z$ — вертикальная, перпендикулярна!! опорной поверхности; ось Ац — горизонтальная от спины и груди; ось Уо — iори зонтальная от правого плеча к левому • непостоянные вибрации, для которых величина вибросм» роста изменяется не менее чем на 6 дБ; при этом непост янные вибрации дополнительно различаются на колеблю щиеся, для которых уровень виброскорости изменяется ин времени непрерывно; прерывистые, когда контакт челоиг ка с вибрирующей поверхностью прерывается, причем длительность интервалов в течение которых имеет меси» контакт с вибрацией не превышает 1 с; импульсные — со стоящие из одного или нескольких вибрационных возлей ствий, каждый длительностью менее 1 с. По спектру вибрации подразделяются на: • узкополосные, у которых уровни виброскорости на отдел и ных частотах или диапазонах частот более чем на 15 >1| превышают значения в соседних диапазонах; • широкополосные, у которых отсутствуют выраженные ч.ц тоты или узкие диапазоны частот, на которых уровни пиб роскорости превышают более чем на 15 дБ уровни сосс них частот. Кроме того, по частотному спектру вибрации подраздел я к п на: низкочастотную (/г = 8, 16 Гц для локальной вибрации и I 4 Гц для общей вибрации); среднечастотную (/,= 31,5, 63 Гц лпи
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 65 шкальной и 8, 16 Гц для общей); высокочастотную (fCT= 125, 250, 500, 1000 Гц для локальной и 31,5, 63 Гц — для общей). По источнику возникновения общая вибрация подразделяется п.1 несколько категорий: • категория 1 — транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах транспортных средств при их движении по местности; • категория 2 — транспортно-технологическая вибрация, воз- действующая на человека на рабочих местах машин с огра- ниченной зоной перемещения при их перемещении по специально подготовленным поверхностям производст- венных помещений, промышленных площадок; • категория 3 — технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин и тех- нологического оборудования или передающаяся на рабо- чие места, не имеющие источников вибрации. Воздействие вибрации на организм человека. Вибрация отно- (шея к вредным факторам, обладающим высокой биологиче- ской активностью. Действие вибрации на человека зависит от члетоты и уровня вибрации, продолжительности воздействия, места приложения вибрации, направления оси вибрационного воздействия, индивидуальных способностей организма человека воспринимать вибрацию, условий возникновения резонанса и ряда других условий. Колебательные процессы присущи живому организму, в частности человеку — ритмичные колебания серд- ца, крови, биотоков мозга. Внутренние органы человека (печень, ночки, желудок, сердце и т. д.) можно рассматривать как колеба- п*льные системы с упругими связями. Собственная частота внут- ренних органов f0 = 3...6 Гц. Собственная частота головы челове- ка относительно плечевого пояса — 25...30 Гц, относительно ос- нования, на котором находится человек, — 4...6 Гц. При ( (•впадении собственных частот внутренних органов человека и отельных частей его тела с частотой вынужденной вибрации во шикает явление резонанса, при котором резко возрастает ам- плитуда колебаний органов и частей тела. При этом могут воз- никнуть болевые ощущения в отдельных органах (которые, на- пример, могут наблюдаться при длительной езде по ухабистой юроге на машине с плохой амортизацией), а при очень высоких уровнях вибрации — даже травмы, разрывы связок, артерий. Яв- К’Ние резонанса для человека возникает при низкочастотной вибрации. Колебания с частотой менее 0,7 Гц получили назва-
66 Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ ние качки. Качка не вызывает серьезных нарушений в организме человека, но происходят нарушения в вестибулярном аппарате человека, а у людей со слабым вестибулярным аппаратом може! возникнуть так называемая морская болезнь, при которой возни- кает головокружение, тошнота, рвота. После прекращения качкг это состояние через некоторое время исчезает. При частотах вибрации менее 16 Гц кроме явлений резонан са у человека возникает подавленное состояние, чувство страха тревоги, угнетается центральная нервная система. При воздейст вии вибрации в организме человека происходят функциональ ные и физиологические изменения, представленные в табл. 3.2. Таблица 3.2. Изменения в организме человека при воздействии вибрации Вид изменений в организме Симптомы Результат воздействия Функциональные Повышенная утомляемость; увеличение времени двигательных реакций; увеличение времени зрительных реакций; нарушение вестибулярных реакций и координации движений Снижение производительно- сти и качества труд а Возникновение травм, связан- ных с заторможенной реак- цией человека на изменение обстановки Физиологические Развитие нервных заболеваний; нарушение функций сердечно-сосудистой системы; нарушение функций опорно-двигательного аппарата; поражение мышечных тканей и суставов; нарушение функций органов внутренней секреции Возникновение виброболезни Вибрационная болезнь (виброболезнь) — профессиональное за- болевание, вызванное длительным воздействием на организм вибрации. Впервые виброболезнь описана итальянским врачом Дж. Лоригой в 1911 г. Формы виброболезни Периферическая (возникает при воздействии локальной вибрации) Церебральная (возникает при воздействии обшей вибрации) Смешанная (возникает при совместном воздействии общей и локальной вибрации)
Глава 2. Источники i характеристики негативных факторов 67 hffiiuua 3.3. Симптомы стадий виброболезни Стадии ииброболезни Форма виброболезни. Вид вибрации Симптомы 1 - начальная Церебральная Общая Нарушения сна, эмоциональная неустойчивость, легкие нару- шения чувствительности, пониженная температура ног, бо- лезненность в икрах, утомляемость ног, незначительные из менения периферических нервных окончаний и сосудов ног Периферическая Локальная Периодические нерезко выраженные боли в руках, легкие расстройства болевой и вибрационной чувствительности па- льцев, незначительные изменения мышц плечевого пояса II умерен i«i отраженная Церебральная Общая Головокружение, непереносимость тряски, частые головные боли, изменения в вестибулярном аппарате, нарушения в центральной нервной системе (невротические реакции) Периферическая Локальная Выраженные сосудистые кризы, приступы спазм и побеления пальцев («мертвые пальцы»), сменяющиеся синюшностью, резкие снижения кожной температуры на кистях (руки холод- ные и мокрые), пальцы отечные, сильные боли в мышцах рук, функциональные изменения центральной нервной системы ill выраженная Церебральная Общая Выраженные изменения центральной нервной системы, вес- тибулярные расстройства с приступами головокружения, не- переносимость вибрации, постоянные головные боли, невро- тические реакции, изменения имеют необратимый характер Периферическая Локальная Поражение высших отделов центральной нервной системы, сосудистые нарушения верхних и нижних конечностей, кризы, распространяющиеся на область коронарных сосудов, при- ступы головокружения, полуобморочные состояния Клинические симптомы периферической виброболезни: спазмы периферических сосудов на фоне вегетативного полиневрита; признаки: приступы побеления пальцев (синдром «мертвых», •Лслых» пальцев), ослабление подвижности и боли в руках в по- те и ночное время, потеря чувствительности пальцев и подвиж- ное! и в суставах (синдром «деревянных» пальцев), гипертрофия мышц и костей рук. Клинические симптомы церебральной виброболезни: на началь- ной стадии — обшемозговые сосудистые нарушения, затем — функциональные расстройства центральной нервной системы (>к-С1йбулярный синдром); на поздней стадии — органическое поражение головного мозга, вегето-сосудистые расстройства. При церебральной и периферической виброболезни возни- »лк»! побочные патологические изменения органов внутренней • < крепим, вестибулярного аппарата и т. д.
68 Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Виброболезнь длительное время может протекать компенси- рование (незаметно для человека). Различают три стадии разви- тия виброболезни. Стадии виброболезни / — начальная III — выраженная II — умеренно-выраженная Вибрационная болезнь регистрируется у водителей транс- порта, операторов транспортно-технологических машин и агре- гатов, работающих с ручным виброинструментом (перфоратора- ми, отбойными молотками и т. д.), формовщиков, бурильщиков, заточничков, рихтовщиков. К факторам производственной среды, усугубляющим вред- ное воздействие вибрации на организм человека, относятся по- вышенные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклима- тические условия (прежде всего пониженная температура и по- вышенная влажность), шум высокой интенсивности, который как правило, сопровождает вибрацию, психо-эмоциональная на- пряженность. Охлаждение и смачивание рук значительно повы- шает риск развития вибрационной болезни за счет усиления со- судистых реакций. Гигиеническое нормирование вибрации. Нормирование вибрации осуществляется по ГОСТ 12.1.012—04 и СН 2.2.4/2.1.8.566—96 Устанавливаются допустимые значения виброскорости и виб- роускорения, а также их логарифмические уровни. Допустимые значения устанавливаются отдельно для обшей и локальной виб- рации. Общая вибрация нормируется в диапазонах октавных по- лос со среднегеометрическими значениями частот 2, 4, 8, 16. 31,5, 63 Гц (для транспортной вибрации дополнительно норми- руется вибрация в октавной полосе с fa = 1 Гц). Локальная виб- рация нормируется в диапазонах частот с fa= 16, 31,5, 63, 125. 250, 500, 1000 Гц. Нормы установлены для продолжительности рабочей смены в 8 часов. Допустимые значения уровня вибро- скорости представлены на рис. 3.14 и в табл. 3.4.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов К ты1 3.4. Гигиенические нормы вибрации по СН 2.2.4/2.1.8.556—96 (извлечение) Вцд вибрации Допустимый уровень виброскорости, дБ. в октавных поло- сах со среднегеометрическими частотами, Гц 1 2 4 8 16 31,5 63 125 250 500 1000 1 • -«men транспортная •«уникальная чм юнтальная 132 122 123 117 114 116 108 116 107 116 101 107 116 10Г 116 - 1|«и< юртно-технологическая - 117 108 102 101 - - - - 1вми)логическая — 108 99 93 92 92 92 - — — - Inpi* модственных помещениях, где нет мн генерирующих вибрацию - 100 91 85 84 84 84 - - - | < иужобных помещениях, здравпунктах, ••• ц>укторских бюро, лабораториях - 91 82 76 75 75 75 - - - - Пи, ш.ная вибрация - - - 115 109 109 109 109 109 109 109 J.14. Гигиенические нормы вибраций: 1а — транспортная вертикальна, цнцмиия; 16—транспортная горизонтальная вибрация; 2— транспортно-техни- >< i кия вибрация (вертикальная и горизонтальная); За — технологическая вибра- нт (вертикальная и горизонтальная) в производственных помещениях с источ- НЖ.1МИ вибраций; 36 — то же в производственных помещениях без источнике! ..рации; Зв — то же в помещениях для умственного труда и административ- но-управленческих помещениях; 4 — локальная вибрация
70 Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Акустические колебания Акустическими колебаниями называют колебания упругой среды. Понятие акустических колебаний охватывает как слыши- мые, так и неслышимые колебания воздушной среды. Акустические колебания в диапазоне частот 16...20 кГц, вос- принимаемые ухом человека с нормальным слухом, называют звуковыми. Акустические колебания с частотой менее 16 Гц на- зывают инфразвуковыми, выше 20 кГц — ультразвуковыми. Об- ласть распространения акустических колебаний называют аку- стическим полем. Часто акустические колебания называют зву- ком, а область их распространения — звуковым полем. Шумом принято называть апериодические звуки различной ин- тенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум — это всякий неблагоприятно воспринимаемый человеком звук. Источниками шума на производстве является транспорт, тех- нологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию, т. к. колебания твердых тел вызывают колебания воздушной среды. Шум является одним из наиболее существенных негативных факторов производственной среды. Источники шума формируют звуковые волны, возникающие в результате нарушения стацио- нарного состояния воздушной среды. Параметры, характеризующие акустические колебания (шум). Колебательная скорость v (м/с) — скорость колебания частиц воздуха относительно положения равновесия. Скорость распространения звука (скорость звука) с (м/с) — скорость распространения звуковой волны. При нормальных ат- мосферных условиях (температура 20 °C, давление 105 Па) ско- рость распространения звука в воздухе равна 344 м/с. Звуковое давление р (Па) — разность между мгновенным зна- чением полного давления и средним давлением, которое наблю- дается в невозмущенной среде р = vpc, где р — плотность среды (кг/м3), рс — называют удельным акусти- ческим сопротивлением (Па с/м), равное 410 Па с/м для воздуха, 1,5 106 Па с/м — для воды, 4 8 107 Па • с/м — для стали. При распространении звука со скоростью звуковой волны происходит перенос энергии, которая характеризуется интенсив- ностью звука.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 71 Интенсивность звука I (Вт/м2) — это энергия, переносимая шуковой волной в единицу времени, отнесенная к площади по- верхности, через которую она распространяется / = р2/(рс). Как и для вибрации и по тем же самым причинам, звуковое ч,тление и интенсивность звука принято характеризовать их ло- ырифмическими значениями — уровнями звукового давления и интенсивности звука. Уровень звукового давления Lp = 10 lg(p2/Po) = 2Olg(p/po), । te p — звуковое давление, Па; pQ — пороговое звуковое давле- ние, равное 2 - 10 5 Па. Уровень интенсивности звука L, = 101g(7//0), । не / — интенсивность звука, Па; /0 — пороговая интенсивность жука, равная 10~12 Вт/м2. В качестве пороговых значений приняты минимальные зна- чения звукового давления и интенсивности звука, которые слы- шит человек при частоте звука в 1000 Гц, поэтому они получили и.| мания порогов слышимости. Важной характеристикой, определяющей распространение шума и его воздействие на человека, является его частота. Так Же как и для вибрации, диапазон звуковых частот разбит на ок- i.iiiiibic полосы C/JZ/a = 2), характеризуемые их среднегеометриче- i кпми частотами fa. Граничные и среднегеометрические частоты iiKi 1вных полос приведены ниже. hitimua 3.5. Частоты и диапазоны октавных полос Среднегеометрические значения октавных полос, Гц 63 Граничные частоты и диапазоны октавных полос, Гц 45...90 125 90... 180 250 180...355 500 355...710 1000 710...1400 2000 1400...2800 4000 2800...5600 8000 5600...11200
72Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Классификация производственного шума (рис. 3.15). Шум классифицируется по частоте, спектральным и временным ха- рактеристикам, природе его возникновения. Рис. 3.15. Классификация производственного шума По частоте акустические колебания различаются на инфра- звук (/’<16 Гц), звук (16 < /< 20 000 Гц), ультразвук (/> 20 000 Гц). Акустические колебания звукового диапазона подразделяются на низкочастотные (менее 350 Гц), среднечас- тотные (от 350 до 800 Гц), высокочастотные (свыше 800 Гц). По спектральным характеристикам шум подразделяется на широкополосный с непрерывным спектром более одной октавы и тональный (дискретный), в спектре которого имеются выражен- ные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значи- тельно выше уровня звука на других частотах). Спектры широ- кополосного и тонального шума представлены на рис. 3.16, а. Примером широкополосного шума может являться шум реак- тивного самолета, тонального — шум дисковой пилы, с спектре шума которой имеется ярко выраженная частота с доминирую- щим уровнем звука. По временным характеристикам шум подразделяется на по- стоянный и непостоянный. Постоянным считается шум, уровень
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 73 а) Рис. 3.16. Характеристики шума: а — спектральные; б — временные Второго в течение 8-часового рабочего дня изменяется не более н?м на 5 дБ; непостоянным — если это изменение превышает i дБ. Непостоянные шумы в свою очередь разделяются на колеб- авшиеся, уровень звука которых изменяется непрерывно во вре- мени (например, шум транспортных потоков); прерывистые, \|н>вень звука которых изменяется ступенчато (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов, в которых уровень звука оста- пся постоянным не менее 1 с (например, шум прерывисто сбра- . ынаемого из баллонов сжатого воздуха); импульсные представ- онющие собой звуковые импульсы, длительностью менее 1 с (и.(пример, шум агрегатов и машин, работающих в импульсном режиме). Временные характеристики колеблющегося, импульс- ною и импульсного шумов показаны на рис. 3.16, б. По природе возникновения шум можно разделить на механиче- i кий, аэродинамический, гидравлический, электромагнитный. Механические шумы возникают по следующим причинам: на- iirine в механизмах инерционных возмущающих сил, возникаю- щих из-за движения деталей механизма с переменными ускоре- ниями; соударение деталей в сочленениях вследствие неизбеж- .... зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; ударные процессы (ковка, штамповка, клепка, рихтовка) и ряд других. । ii пивными источниками возникновения шума механического
74 Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ происхождения являются подшипники качения и зубчатые пере- дачи, а также неуравновешенные вращающиеся части машин. Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэродинамический шум возникает при работе вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и газа в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания. Причинами аэродинамического шума являются вихревые процессы, возни- кающие в потоке рабочей среды при обтекании тел и выпуске свободной струи газа; пульсации рабочей среды, вызываемые вращением лопастных колес вентиляторов, турбин; колебания, связанные с неоднородностью и пульсациями потока. Аэродина- мический шум — один из самых значительных по уровню звука Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитация, турбулент- ность, гидравлические удары). Например, в насосах источником гидравлического шума является кавитация жидкости у поверхно- стей лопаток насоса при высоких окружных скоростях вращения рабочего колеса. Электромагнитные шумы возникают в электрических маши- нах и оборудовании, использующим электромагнитную энергию. Основной причиной возникновения электромагнитного шума является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей, а так- же электрические (пондеромоторные) силы, вызываемые взаи- модействием электромагнитных полей, создаваемых переменны- ми электрическими токами. Воздействие акустических колебаний (шума) на человека. Шум звукового диапазона на производстве приводит к снижению вни- мания и увеличению ошибок при выполнении работы. В резуль- тате снижается производительность труда и ухудшается качество выполняемой работы. Шум замедляет реакцию человека на по- ступающие от технических объектов и внутрицехового транспор- та сигналы, что способствует возникновению несчастных случа ев на производстве. На рис. 3.17 представлена характеристика слухового воспри- ятия человека с нормальным слухом. Предельные значения уровней звукового давления изображены двумя кривыми. Ниж- няя кривая соответствует порогу слышимости. Как видно, при определенных частотах человек слышит отрицательные уровни звука. Это объясняется тем, что логарифмическая шкала уровней
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 75 Рис. 3.17. Слуховое восприятие человека тукового давления построена таким образом, что за пороговое шачение уровня звукового давления р0 принят порог слышимо- сти на частоте 1000 Гц (Lp = 0 дБ). Однако порог слышимости человека на частотах 2000...4000 Гц меньше. Верхняя кривая со- «нветствует порогу болевого ощущения (Lp = 120...130 дБ). Звуки, превышающие по своему уровню порог болевого ощущения, мо- гут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (перфора- ция или даже разрыв барабанной перепонки). Область на частот- ной шкале, лежащая между двумя кривыми, называется обла- стью слухового восприятия. Шум влияет на весь организм человека. Он угнетает централь- ную нервную систему, вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникнове- нию сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гиперто- нической болезни, может привести к профессиональному заболе- ванию. Шум с уровнем звукового давления до 30...45 дБ привычен дня человека и не беспокоит его. Повышение уровня звука до I0...70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздейст- вии может стать причиной неврозов. Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести к ухудшению слу- ха — профессиональной тугоухости. При действии шума свыше I И) дБ возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смертельный исход. Помимо снижения слуха рабочие, подвергающиеся постоян- ному воздействию шума, жалуются на головные боли, голово- кружение, боли в области сердца, желудка, желчного пузыря,
76 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ повышенное артериальное давление. Шум снижает иммунитет человека и устойчивость человека к внешним воздействиям. Инфразвук с уровнем от ПО до 150 дБ вызывает неприятные субъективные ощущения и различные функциональные измене- ния в организме человека: нарушения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибу- лярном аппарате. Возникают головные боли, осязаемое движе- ние барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижается внимание и работоспособность, появляется чувство страха, угне- тенное состояние, нарушается равновесие, появляется сонли- вость, затруднение речи. Инфразвук вызывает в организме чело- века психофизиологические реакции — тревожное состояние, эмоциональная неустойчивость, неуверенность в себе. Ультразвук может действовать на человека как через воздуш- ную среду, так и контактно на руки — через жидкую и твердую среды. Воздействие через воздушную среду вызывает функцио- нальные нарушения нервной, сердечно-сосудистой и эндокрин- ной систем, а также изменения свойств и состава крови, артери- ального давления. Контактное воздействие на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, сниже- нию болевой ’чувствительности, изменению костной структу- ры — снижению плотности костной ткани. Гигиеническое нормирование акустических колебании. Норми- рование шума звукового диапазона осуществляется двумя метода- ми: по предельному спектру уровня звука и по дБА. Первый метод является основным для постоянных шумов. По этому методу устанавливаются ПДУ звукового давления в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 63, 125, 250, 500 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. В соответствии с ГОСТ 12.1.003—83’ с дополнениями от 1989 г. шум на рабочих местах не должен превышать установленные значения (табл. 3.6). Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется СН 2.24/2.1.8.562—96. На рис. 3.18 показаны некоторые предельные спектры уров- ня звукового давления. Каждый спектр имеет свой индекс ПС. Например ПС-80 означает, что допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрическим значением частоты 1000 Гц равен 80 дБ. Второй метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда не известен спектр реального шума
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 77 lunwua 3.6. Допустимые уровни звукового давления, уровни звука н эквивалентные >|к>внн звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории п|н$дприятия по ГОСТ 12.1.003—83* (извлечение) Рабочие места Уровни звукового давления, дБ, в октавных поло- сах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквивалент ные уровни звука, дБА 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Помещения конструкторских бюро, ивсчетчиков, программистов вычис- лительных машин, лабораторий для нюретических работ 86 71 61 54 49 45 42 40 38 50 Помещения управления, рабочие комнаты 93 79 70 68 58 55 52 50 49 60 квбинеты наблюдений и дистанцион- ного управления: без речевой связи по телефону речевой связью по телефону 103 96 94 83 87 74 82 68 78 63 75 60 73 57 71 55 70 54 80 65 । Помещения и участки точной сборки 96 83 74 68 63 60 57 55 54 65 Помещения лаборатории для прове линия экспериментальных работ, для [мимещения шумных агрегатов, вы числительных машин 107 94 87 82 78 75 73 71 70 80 Постоянные рабочие места и рабочие юны в производственных помещени- ях и на территории предприятий 110 99 92 86 83 80 78 76 74 85 63 125 250 500 1000200040008000 t. Гц Рис. 3.18. Нормирование шума по предельному спектру
78 Раздел 111. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ на рабочем месте. Нормируемым параметром в этом случае яв- ляется эквивалентный (по энергии) уровень звука широкополос- ного постоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале А шумомера. Измерители шума (шумомеры) имеют специальную шкалу А. При измерении по шкале А характери- стика чувствительности шумомера имитирует кривую чувстви- тельности уха человека. Уровень звука, определенный по шкале А, имеет специальное обозначение £А и единицу измерения — дБА и применяется для ориентировочной оценки уровня шума. Уровень звука в дБА связан с предельным спектром следующей зависимостью: LA = ПС + 5. Допустимые уровни звукового давления зависят от частоты звука от вида работы, выполняемой на рабочем месте. Более высокие частоты неприятнее для человека, поэтому чем выше частота, тем меньше допустимый уровень звукового давления. Чем более высокие требования к вниманию и умственному на- пряжению при выполнении работы, тем меньше допустимые уровни звукового давления. Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений, указанных в ГОСТ 12.1.003-83* (табл. 3.6). Инфразвук. ПДУ звукового давления на рабочих установлено СН 2.2.4/1.8.583—96 дифференцированно для различных видов работ. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различ- ной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности — не более 95 дБ. Ультразвук. Нормы для ультразвука определены ГОСТ 12.1.001—89. Для ультразвука, распространяющегося воздушным путем, допустимые уровни звукового давления (УЗД) установле- ны для диапазона частот 12,5... 100 кГц. ПДУ звукового давления изменяются от 80 дБ для частоты 12,5 кГц до 110 дБ для диапа- зона частот 31,5...100 кГц. Для контактного ультразвука уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела не должны превышать 110 дБ. Когда рабочие подвергаются совместному воздействию воз- душного и контактного ультразвука, допустимые уровни кон- тактного ультразвука должны уменьшаться на 5 дБ.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 79 Контрольные вопросы 1. Дайте определение вибрации и шума. 2. Перечислите основные источники вибрации и шума на производстве. 3. Какими параметрами характеризуется вибрация? Что такое уровень вибрации? 4. Как классифицируется вибрация? 5. Как воздействует вибрация на человека и как различается ее воздей- ствие от частоты колебаний? 6. Что такое виброболезнь, ее формы, клинические симптомы и стадии протекания? 7. Как осуществляется гигиеническое нормирование вибрации? 8. Какими параметрами характеризуется шум? 9. Как классифицируются производственные шумы? 10. Как воздействует шум на человека? 11. Как осуществляется гигиеническое нормирование шума? Что такое предельный спектр и дБА? 12. Перечислите основные источники инфра- и ультразвука на производ- стве. Как они воздействуют на человека? 13. Укажите основные источники шума на производстве, связанном с ва- шей специальностью. J.2.2. Электромагнитные поля и излучения (неионизирующие излучения) Электромагнитная волна — это колебательный процесс, свя- 1.ШНЫЙ с изменяющимися в пространстве и во времени взаимо- i низанными электрическими и магнитными полями. Область распространения электромагнитных волн называется электро- магнитным полем (ЭМП). Основные характеристики электромагнитного поля. Электро- магнитное поле характеризуется частотой излучения f измеряе- мой в герцах, или длиной волны X, измеряемой в метрах. Электро- магнитная волна распространяется в вакууме со скоростью света (I 108 м/с), и связь между длиной и частотой электромагнитной полны определяется зависимостью /= <А. । ас с — скорость света. Скорость распространения волн в воздухе близка к скорости их распространения в вакууме. На рис. 3.19 представлен частот- ный спектр электромагнитных волн.
80 Раздел HI. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Гамма-излучение х 10" 16-110 кГц 50-160 Гц Статическое 10" 2 10й Рис. 3.19. Шкала электро- магнитных волн Электромагнитное поле обладае энергией, а электромагнитная волна, рас- пространяясь в пространстве, переносит эту энергию. Электромагнитное поле име- ет электрическую и магнитную состав- ляющие. Характеристикой электрической со- ставляющей ЭМП является напряжен- ность электрического поля £, единицей измерения которой является В/м. Характеристикой магнитной состав- ляющей ЭМП является напряженность магнитного поля Н (А/м). Энергию электромагнитной волны принято характеризовать плотностью по- тока энергии (ППЭ) — энергией, пере- носимой электромагнитной волной в единицу времени через единичную пло- щадь. Единицей измерения ППЭ являет- ся Вт/м2. Для отдельных диапазонов электро- магнитных излучений — ЭМИ (световой диапазон, лазерное излучение) введены другие характеристики, которые будут рассмотрены ниже. Классификация электромагнитных по- лей. Электромагнитные поля классифи- цируются по частотным диапазонам или длине волны. Классификация волн, оп- ределяемая длиной (или частотой) вол- ны, представлена в табл. 3.7. Видимый свет (световые волны), ин- фракрасное (тепловое) и ультрафиолето- вое излучение — это также электромагнит- ная волна. Эти виды коротковолнового излучения оказывают на человека специ- фическое воздействие. Электромагнитные волны очень вы- соких частот относятся к ионизирующим излучениям (рентгеновским и гамма-излу- чениям). Из-за большой частоты эти вол-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 81 Таблица 3 7. Классификация электромагнитных волн Название волны и излучения Длина волны, м Частота излучения, Гц Радиочастотные Сверхдлинные (СДВ) Более 10 000 Менее 30 -103 (менее 30 кГц) Длинные (ДВ) 10000...1000 30- IO3...300 103 (30—ЗООкГц) Средни (СВ) 1000...100 300 КЯ-ЗООО 103 (300-3000 кГц) Короткие (КВ) 100...10 3- ^...ЗО- 106 (3...30 МГц) Ультракороткие (УКВ): метровые дециметровые сантиметровые миллиметровые 10—1 1...10-' (10...1 дм) 10_,...10“2 (10—1 см) 1(Г2...10 3 (10...1 мм) 30 • 10₽...300 - 10*430..-300 МГц) 300 • 10s...3000 -106 (300-3000 МГц) 3- 10P...30 - 10s (3...30 ГГц) 30 - 10s...300- 10s (30—300 ГГц) Субмиллиметровые 10-З..Ю.4-10-3 (1 ...0,4 мм) 300 109—750 109 (300...750 ГГц) Оптические ' Инфракрасные (тепловое из- лучение) 0,4 10 3...0,76 10 6 (0,4 • 10 3...0,76 мкм) 0,75 • Ю12 395 1012 (0,75-395 ТГц) Световые волны 0,76 10®... 0,4 10"6 (0,76...0,4 мкм) 395 10,2...750 Ю12 (395-750 ТГц) Ультрафиолетовые лучи 0,4 106.2 10~9 (0,4 мкм...20 А) 750 1012—1,5 1017(750-1,5 105ТГц) Ионизирующие* нттеновские 2 • 10“9...0,06 10“w (20...0,06 А) 1,5 1017...5 1019 (1,5- 105...5 107ТГц) (амма лучи Менее 0,06 10 10 (менее 0,06 А) Более 5 1019 (более 5 107 ТГц) кГц - килогерц, МГц - мегагерц, ГГЦ - гигагерц, ТГц - террагерц мкм - микрометр, А - ангстрем. * Ионизирующие электромагнитные волны рассмотрены параграфе «Ионизирующие излучения». пы обладают высокой энергией, достаточной для того, чтобы ио- низировать молекулы вещества, в котором распространяется полна. Поэтому-то это излучение относится к ионизирующему и «лучению и рассматривается в параграфе, посвященном иони- трующим излучениям. Электромагнитный спектр радиочастотного диапазона услов- но разделен на четыре частотных диапазона: низкие частоты (114) — менее 30 кГц, высокие частоты (ВЧ) — 30 кГц...30 МГц,
82 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ улътравысокие частоты (УВЧ) — 30...300 МГц, сверхвысокие час- тоты (СВЧ) - 300 МГц...750 ГГц. Особой разновидностью ЭМИ является лазерное излучение (ЛИ), генерируемое в диапазоне длин волн 0,1... 1000 мкм. Осо- бенностью ЛИ является его монохроматичность (строго одна длина волны), когерентность (все источники излучения испуска- ют волны в одной фазе), острая направленность луча (малое рас- хождение луча). Условно к неионизирующим излучениям (полям) можно от- нести электростатические поля (ЭСП) и магнитные поля (МП). Электростатическое поле — это поле неподвижных электри- ческих зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Статическое электричество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного элек- трического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках. Магнитное поле может быть постоянным, импульсным, пере- менным. Источники ЭМП на производстве. К источникам ЭМП на производстве относятся две большие группы источников: • изделия, которые специально созданы для излучения элек- тромагнитной энергии: радио- и телевизионные вещатель- ные станции, радиолокационные установки, физиотерапев- тические аппараты, различные системы радиосвязи, техно- логические установки в промышленности. ЭМП широко используются в промышленности для нагрева, например в таких технологических процессах, как закалка и отпуск ста- ли, накатка твердых сплавов на режущий инструмент, плав- ка металлов и полупроводников и т. д.; • устройства, не предназначенные для излучения электро- магнитной энергии в пространство, но в которых при ра- боте протекает электрический ток и при этом происходит паразитное излучение электромагнитных волн. Это систе- мы передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи — ЛЭП, трансформаторные и распреде- • лительные подстанции) и приборы, потребляющие элек- троэнергию (электродвигатели, электроплиты, электрона- греватели, видеодисплейные терминалы, холодильники, телевизоры и т. п.). Электростатические поля (ЭСП) создаются в энергетических установках и при электротехнических процессах. В зависимости
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 83 и источников образования они могут существовать в виде соб- 11 пенно электростатического поля (поля неподвижных зарядов). II промышленности ЭСП широко используются для электрога- И1ОЧИСТКИ, электростатической сепарации руд и материалов, < 1ектростатического нанесения лакокрасочных и полимерных чшсриалов. Статическое электричество образуется при изготов- п пии, испытаниях, транспортировке и хранении полупровод- никовых приборов и интегральных схем, шлифовке и полировке фуляров радиотелевизионных приемников, в помещениях вы- числительных центров, на участках множительной техники, а !>кже в ряде других процессов, где используются диэлектриче- кне материалы. Электростатические заряды и создаваемые ими । и'ктростатические поля могут возникать при движении ди- •1сктрических жидкостей и некоторых сыпучих материалов по ц>убопроводам, переливании жидкостей-диэлектриков, скатыва- нии пленки или бумаги в рулон. Магнитные поля создаются электромагнитами, соленоидами, viэановками конденсаторного типа, литыми и металлокерамиче- । ними магнитами и др. устройствами. В ЭМП различаются три зоны, которые формируются на ini ишчных расстояниях от источника ЭМИ. Первая зона — зона индукции (ближняя зона) охватывает про- межуток от источника излучения до расстояния, равного при- мерно Х/2л ~ V6- В этой зоне электромагнитная волна еще не формирована и поэтому электрическое и магнитное поля не и 1аимосвязаны и действуют независимо. Вторая зона — зона интерференции (промежуточная зона) |мсполагается на расстояниях примерно от Х/2тг до 2тА. В этой nine происходит формирование ЭМ В и на человека действует •'1скгрическое и магнитное поля, а также оказывается энергети- ческое воздействие. Третья зона — волновая зона (дальняя зона) располагается на ||.1сстояниях свыше 2тА. В этой зоне ЭМВ сформирована, элек- цшческое и магнитное поля взаимосвязаны. На человека в этой кше воздействует энергия волны. Воздействие неионизирующих излучений на человека. Электро- на! нитные поля биологически активны — живые существа реа- нруют на их действие. Однако у человека нет специального ор- ана чувств для определения ЭМП (за исключением оптического 1папазона). Наиболее чувствительны к электромагнитным полям
84 Раздел 111. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ центральная нервная система, сердечно-сосудистая, гормональ- ная и репродуктивная системы. Длительное воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) приводит к расстройствам, кото- рые субъективно выражаются жалобами на головную боль в ви- сочной и затылочной области, вялость, расстройство сна, сниже- ние памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в сердце, нарушение ритма сердечных сокращений. Могут наблю- даться функциональные нарушения в центральной нервной сис- теме, а также изменения в составе крови. Воздействие электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако вследствие рефлекторной реак- ции на протекающий ток возможна механическая травма от уда- ра о расположенные рядом элементы конструкций, падение с высоты и т. д. К ЭСП наиболее чувствительны центральная нервная система, сердечно-сосудистая система. Люди, работаю- щие в зоне действия ЭСП, жалуются на раздражительность, го- ловную боль, нарушение сна. При воздействии магнитных полей могут наблюдаться наруше- ния функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной сис- тем, пищеварительного тракта, изменения в составе крови. При локальном действии магнитных полей (прежде всего на руки) по- является ощущение зуда, бледность и синюшность кожных по- кровов, отечность и уплотнение, а иногда ороговение кожи. Воздействие ЭМИ радиочастотного диапазона определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжитель- ностью воздействия, режимом облучения (непрерывное, преры- вистое, импульсное), размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями организма. Воздействие ЭМИ может проявляться в различной форме — от незначительных из- менений в некоторых системах организма до серьезных наруше- ний в организме. Поглощение организмом человека энергии ЭМИ вызывает тепловой эффект. Начиная с определенного пре- дела организм человека не справляется с отводом теплоты от от- дельных органов, и их температура может повышаться. В связи с этим воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей и органов с недостаточно интенсивным кровообращением (глаза, мозг, поч- ки, желудок, желчный и мочевой пузыри). Облучение глаз может привести к ожогам роговицы, а облучение ЭМИ СВЧ-диапазо- на — к помутнению хрусталика — катаракте.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 85 При длительном воздействии ЭМИ радиочастотного диапа- юна даже умеренной интенсивности могут произойти расстрои- i та нервной системы, обменных процессов, изменения состава крови. Могут также наблюдаться выпадение волос, ломкость по!тей. На ранней стадии нарушения носят обратимый характер, по в дальнейшем происходят необратимые изменения в состоя- нии здоровья, стойкое снижение работоспособности и жизнен- ных сил. Инфракрасное (тепловое) излучение, поглощаясь тканями, вы- пинает тепловой эффект. Наиболее поражаемые ИК.-излучени- 1ГМ — кожный покров и органы зрения. При остром поврежде- нии кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. При хроническом облучении появ- ляется стойкое изменение пигментации, красный цвет лица, на- пример у стеклодувов, сталеваров. Повышение температуры тела ухудшает самочувствие, снижает работоспособность человека. Световое излучение при высоких энергиях также представляет опасность для кожи и глаз. Пульсации яркого света ухудшают Фенне, снижают работоспособность, воздействуют на нервную < пстему (подробнее световое излучение рассматривается в главе ' раздела V). Ультрафиолетовое излучение (УФИ) большого уровня может пы лвать ожоги глаз вплоть до временной или полной потери зре- ния, острое воспаление кожи с покраснением, иногда отеком и образование пузырей, при этом возможно повышение темпера- туры. появление озноба, головная боль. Острые поражения глаз шиываются электроофтальмией. Хроническое УФИ умеренного уровня вызывает изменение пигментации кожи (загар), вызывает хронический конъюктивит, воспаление век, помутнение хруста- лика. Длительное воздействие излучения приводит к старению кожи, развитию рака кожи. УФИ небольших уровней полезно и паже необходимо для человека. Но в производственных условиях У<1>И, как правило, является вредным фактором. Воздействие Лазерного излучения (ЛИ) на человека зависит от интенсивности излучения (энергии лазерного луча), длины вол- ны (инфракрасного, видимого или ультрафиолетового диапазо- на), характера излучения (непрерывное или импульсное), време- ни воздействия. На рис. 3.20 представлены факторы, определяю- щие биологическое действие лазерного излучения. Лазерное и пучение действует избирательно на различные органы, выде- ляют локальное и обшее повреждение организма.
86 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Рис. 3.20. Факторы, определяющие биологическое действие лазерного излучения При облучении глаз легко повреждают! я и теряют прозрач- ность роговица и хрусталик. Нагрев хрусталика приводит к обра- зованию катаракты. Для глаз наиболее опасен видимый диапа- зон лазерного излучения, для которого оптическая система глаза становится прозрачной и поражается сетчатка глаза. Поражение сетчатки глаза может привести к временной потери зрения, а при высоких энергиях лазерного луча даже к разрушению сет- чатки с потерей зрения. Лазерное излучение наносит повреждения кожи различных степеней — от покраснения до обугливания и образования глу- боких дефектов кожи, особенно на пигментированных участках (родимые пятна, места с сильным загаром). ЛИ, особенно инфракрасного диапазона, способно прони- кать через ткани на значительную дубину, поражая внутренние органы. Например, прямое облучение поверхности брюшной стенки вызывает повреждение печени, кишечника и других орга- нов, при облучении головы возможны внутричерепные кровоиз- лияния. Длительное воздействие лазерного излучения даже неболь- шой интенсивности может привести к различным функциональ- ным нарушениям нервной, сердечно-сосудистой систем, желез внутренней секреции, артериального давления, повышению утомляемости, снижению работоспособности.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 87 Гигиеническое нормирование электромагнитных полей. Норми- рпнапие ЭМИ радиочастотного диапазона (РЧ-диапазона) осуще- । пишется в соответствии с ГОСТ 12.1.006—84*. Для частотного иыпизона 30 кГц...300 МГц предельно допустимые уровни излу- чения определяются по энергетической нагрузке, создаваемой > к-ктрическим и магнитным полями ЭН£=£2Г; ЭНн=Н2Т, В Г — время воздействия излучения в часах. Предельно допустимая энергетическая нагрузка зависит от Чп< ротного диапазона и представлена в табл. 3.8. fun ища 3.8. Предельно допустимая энергетическая нагрузка Диапазоны частот* Предельно допустимая энергетическая нагрузка ЭН£мп.(В/м)2-ч 3HWj(m,(AM2-4 30 кГц...3 МГц 20 000 200 3...30 МГц 7000 Не разработаны 50.. .50 МГц 800 0,72 50.. .300 МГц 800 Не разработаны каждый диапазон исключает нижнии и включает верхний пределы частот. Максимальное значение для ЭН£ составляет 20 000 В2 • ч/м2, A im 3Hw — 200 А2 • ч/м2. Используя указанные формулы, можно определить допустимые напряженности электрического и маг- ии того полей и допустимое время воздействия облучения: /ЭН£ /ЭН„ ПДУ £ = , В/м; ПДУ „ = ^—, А/м; эн£ эн„ ’Т' сдои ГГ ___ п доп ' ДОП ~ ' ДОП ~ н 2 ’ Ч* Для частотного диапазона 300 МГц...300 ГГц при непрерыв- ном облучении допустимая ППЭ зависит от времени облучения и определяется по формуле 2 э ПДУПпэ=у, Вт/м2, к* Г — время воздействия в часах.
88 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Для излучающих антенн, работающих в режиме кругового обзора, и локального облучения кистей рук при работе с микро- волновыми СВЧ-устройствами предельно допустимые уровни определяются по формуле ПДУпПЭ = Л у, Вт/м2, где к= 10 для антенн кругового обзора и 12,5 — для локального облучения кистей рук, при этом независимо от продолжительно- сти воздействия ППЭ не должна превышать 10 Вт/м2, а на кис- тях рук — 50 Вт/м2. Несмотря на многолетние исследования, сегодня ученым еще далеко не все известно о влиянии ЭМП на здоровье челове- ка. Поэтому лучше ограничивать облучение ЭМИ, даже если их уровни не превышают установленные нормативы. При одновременном воздействии на человека ЭМИ различ- ных РЧ-диапазонов должно выполняться условие Е, v- ЕЕ v- ППЭ, , /--------г /---------ь 1, тпду£, гпду„( 5-пду ппэ, где Ej, Н„ ППЭ, — соответственно реально действующие на че- ловека напряженность электрического и магнитного поля, плотность потока энергии ЭМИ; ПДУ£„ ПДУН,, ПДУППЛ — предельно допустимые уровни для соответствующих диапазо- нов частот. Нормирование ЭМИ промышленной частоты (50 Гц) в рабо- чей зоне осуществляется по ГОСТ 12.1.002—84 и СанПиН 2.2.4.1191—03. Расчеты показывают, что в любой точке ЭМП, воз- никающего в электроустановках промышленной частоты, напря- женность магнитного поля существенно меньше напряженности электрического поля. Так, напряженность магнитного поля в ра- бочих зонах распределительных устройств и линий электропере- дач напряжением до 750 кВ не превышает 20—25 А/м. Вредное же действие магнитного поля (МП) на человека установлено лишь при напряженности поля свыше 80 А/м. (для периодических МП) и 8 кА/м (для остальных). Поэтому для большинства ЭМП про- мышленной частоты вредное действие обусловлено электриче- ским полем. Для ЭМП промышленной частоты (50 Гц) установ- лены предельно допустимые уровни напряженности электриче- ского поля.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 89 Допустимое время пребывания персонала, обслуживающего « ииювки промышленной частоты определяется по формуле Т=— -2, Е чс Г — допустимое время нахождения в зоне с напряженностью иектрического поля Е в часах; Е — напряженность электриче- кио поля в кВ/м. Из формулы видно, что при напряженности 25 кВ/м пребы- вшие в зоне недопустимо без применения индивидуальных рсдств зашиты человека, при напряженности 5 кВ/м и менее допустимо нахождение человека в течение всей 8-часовой рабо- ий смены. При нахождении персонала в течение рабочего дня в зонах с м 1ЛИЧНОЙ напряженностью допустимое время пребывания чело- к i можно определить по формуле Т = 8(ГЕ| /TEi + tE /ТЕ^ +... + tЕ* fTE*), не z£, 1 ~ время пребывания в контролируемых зонах иогветственно напряженностью Е,, Е^, ... E„; TEi, ТЕг, ... ТЕ — ншустимое время пребывания в зонах соответствующей напря- женности, рассчитанное по формуле (каждое значение не долж- п превышать 8 ч). Для ряда электроустановок промышленной частоты, напри- к-р, генераторов, силовых трансформаторов, могут создаваться ипусоидальные МП с частотой 50 Гц, которые вызывают функ- шональные изменения иммунной, нервной и сердечно сосуди- и>й систем. Для переменных МП в соответствии с СанПиН 2.2.4.1191—03 ианавливаются предельно допустимые значения напряженности 7 магнитного поля или магнитной индукции В в зависимости от i стельности пребывания человека в зоне МП (табл. 3.9). Магнитная индукция В связана с напряженностью Дсоотно- нением: не ц(| = 4 10’7 Гн/м — магнитная постоянная. Поэтому 1 А/м ~ 1,25 мкТл (Гн — генри, мкТл — микротесла, которая равна 0 6 тесла). Под общим воздействием понимается воздействие на и с тело, под локальным — на конечности человека.
90 Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Таблица 3.9. Предельно допустимые уровни переменного (периодического) МП Время пребывания, ч Допустимые уровни МП, Н (Д/м)/В (мкТл) при воздействии общем локальном До 1 1600/2000 6400/8000 2 800/1000 3200/4000 4 400/500 1600/2000 8 80/100 800/1000 Предельно допустимое значение напряженности электроста- тических полей (ЭСП) устанавливается в ГОСТ 12.1.045—84 и не должно превышать 60 кВ/м при действии в течение 1 ч. При на- пряженности ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в поле не регламентируется. Напряженность магнитного поля (МП) в соответствии с СанПиН 2.2.4.1191—03 на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м (за исключением периодических МП — см. табл. 2.9). Нормирование инфракрасного (теплового) излучения (ПК-из- лучения) осуществляется по интенсивности допустимых суммар- ных потоков излучения с учетом длины волны, размера облучае- мой плошали, защитных свойств спецодежды в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88* и СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиеническое нормирование ультрафиолетового излучения (УФИ) в производственных помещениях осуществляется по СН 4557—88, в которых установлены допустимые плотности по- тока излучения в зависимости от длины волны при условии за- шиты органов зрения и кожи. Гигиеническое нормирование лазерного излучения (ЛИ) осу- ществляется по СанПиН 5804—91. Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция (Н, Дж/см2 — отношение энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок по- верхности, к площади этого участка, т. е. плотность потока энер- гии). Значения предельно допустимых уровней различаются в зависимости от длины волны ЛИ, длительности одиночного им- пульса, частоты следования импульсов излучения, длительности воздействия. Установлены различные уровни для глаз (роговицы и сетчатки) и кожи.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 91 Контрольные вопросы 1. Дайте определение электромагнитной волны. Какими параметрами характеризуется электромагнитное поле? 2. Как классифицируются электромагнитные волны по длине волны или частотным диапазонам? Дайте характеристику основных частотных диапазонов. 3. Назовите источники электростатических и магнитных полей. 4. Как воздействует ЭСП и попе промышленной частоты на человека? 5. Как воздействует на человека ЭМП радиочастотного диапазона? 6. Как воздействует лазерное излучение на человека? 7. Как воздействует на человека инфракрасное и ультрафиолетовое из- лучение? 8. Какие зоны формируются у источника ЭМП и каковы их характерные размеры? Какова протяженность ближней зоны (зоны индукции) ис- точника ЭМИ промышленной частоты? 9. Как осуществляется гигиеническое нормирование ЭМИ радиочастот- ного диапазона? Какие параметры и в каких частотных диапазонах нормируются? 10. Как осуществляется нормирование ЭМИ промышленной частоты? 11. От каких характеристик ЛИ зависит его биологическое действие на человека? 12. Какой параметр ЛИ нормируется и от каких характеристик излучения он зависит? 13. Укажите источники ЭМИ на производстве, связанным с вашей буду- щей специальностью. Каковы их частотные диапазоны? 2.2.3. Ионизирующие излучения Основные характеристики ионизирующих излучений. Ионизи- рующим называется излучение, которое, проходя через среду, вы- 1ыпает ионизацию или возбуждение молекул среды. Ионизирую- щее излучение, так же как и электромагнитное, не воспринима- ется органами чувств человека. Поэтому оно особенно опасно, i.iK как человек не знает, что он подвергается его воздействию. Ионизирующее излучение иначе называют радиацией. Радиация — это поток частиц (альфа-частиц, бета-частиц, нейтронов) или электромагнитной энергии очень высоких час- |о| (гамма- или рентгеновские лучи). Загрязнение производственной среды веществами, являющи- мися источниками ионизирующего излучения, называется ра- ИЮЗКТИВНЫМ загрязнением.
92 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Радиоактивное загрязнение — это форма физического (энер- гетического) загрязнения, связанного с превышением естествен- ного уровня содержания радиоактивных веществ в среде в ре- зультате деятельности человека. Вещества состоят из мельчайших частиц химических элемен- тов — атомов. Атом делим и имеет сложное строение. В центре атома химического элемента находится материальная частица, называемая атомным ядром, вокруг которой вращаются электро- ны. Большинство атомов химических элементов обладают боль- шой устойчивостью, т. е. стабильностью. Однако у ряда извест- ных в природе элементов ядра самопроизвольно распадаются. Такие элементы называются радионуклидами. Один и тот же эле- мент может иметь несколько радионуклидов. В этом случае их называют радиоизотопами химического элемента. Самопроиз- вольный распад радионуклидов сопровождается радиоактивным излучением. Самопроизвольный распад ядер некоторых химических эле- ментов (радионуклидов) называется радиоактивностью. Радиоактивное излучение бывает различного вида: потоки частиц с высокой энергией, электромагнитная волна с частотой более 1,5 • 1017 Гц. Испускаемые частицы бывают различных видов, но чаще всего испускаются альфа-частицы (a-излучение) и бета-частицы (0-излучение). Альфа-частица тяжелая и обладает высокой энер- гией, это ядро атома гелия. Бета-частица примерно в 7336 раз легче альфа-частицы, но может обладать также высокой энерги- ей. Бета-излучение — это потоки электронов или позитронов. Радиоактивное электромагнитное излучение (его также на- зывают фотонным излучением) в зависимости от частоты волны бывает рентгеновским (1,5 10|7...5 • 1019 Гц) и гамма-излучением (более 5 • 1019 Гц). Естественное излучение бывает только гам- ма-излучением. Рентгеновское излучение искусственное и воз- никает в электронно-лучевых трубках при напряжениях в десят- ки и сотни тысяч вольт. Радионуклиды, испуская частицы, превращаются в другие радионуклиды и химические элементы. Радионуклиды распада- ются с различной скоростью. Скорость распада радионуклидов называют активностью. Единицей измерения активности являет- ся количество распадов в единицу времени. Один распад в се- кунду носит специальное название беккерель (Бк). Часто для из-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 93 мсрсния активности используется другая единица — кюри (Ku), I Ku = 37 109 Бк. Одним из первых подробно изученных радио- нуклидов был радий-226. Его изучили впервые супруги Кюри, в честь которых и названа единица измерения активности. Коли- чество распадов в секунду, происходящих в 1 г радия-226 (актив- ипсть) равна 1 Ku. Время, в течение которого распадается половина радионук- ni/ia, называется периодом полураспада (Г|/2). Каждый радионук- лид имеет свой период полураспада. Диапазон изменения Т1/2 /иш различных радионуклидов очень широк. Он изменяется от И'кунд до миллиардов лет. Например, наиболее известный есте- н ценный радионуклид уран-238 имеет период полураспада око- чо 4,5 миллиардов лет. При распаде уменьшается количество радионуклида и умень- шается его активность. Закономерность, по которой снижается ймивность, подчиняется закону радиоактивного распада: А = Аое^'т'\ пи- 4, — начальная активность, А — активность через период пре мен и t. Воздействие радиации на человека зависит от количества шергии ионизирующего излучения, которая поглощается тканя- ми человека. Количество энергии, которая поглощается едини- ijru массы ткани, называется поглощенной дозой. Единицей из- мерения поглощенной дозы является греи (1 Гр= 1 Дж/кг). Час- HI поглощенную дозу измеряют в радах (1 Гр= 100 рад). Однако не только поглощенная доза определяет воздействие рпднации на человека. Биологические последствия зависят от пни радиоактивного излучения. Например, альфа-излучение в /О раз более опасно, чем гамма- или бета-излучение. Биологиче- ская опасность излучения определяется коэффициентом качества к При умножении поглощенной дозы на коэффициент качества и шучения получается доза, определяющая опасность излучения к in человека, которая получила название эквивалентной. Эквива- лентная доза имеет специальную единицу измерения — зиверт I In). Часто для измерения эквивалентной дозы используется бо- gne мелкая единица — бэр (биологический эквивалент рада), I 1н = 100 бэр. Итак, основными параметрами радиации являют- «II следующие (табл. 3.10).
947Wi<;/7/./7,77:77777//ЛЛ/Д/Я///:7Д7///7///>/А ЛЛ777/7777 Таблица J. 10. Основные параметры радиации Параметр Единица международной системы (СИ) Единица Соотношение между единицами Активность беккерель (Бк) кюри (Ku) 1 Ки = 37- 109Бк Период полураспада секунда минута сутки ГОД Поглощенная доза грей (Гр) рад 1 Гр 100 рад Эквивалентная доза зиверт(Зв) бэр 1 Зв 100 бэр Искусственные источники радиации. Кроме облучения от ес- тественных источников радиации, которые были и есть всегда и везде, в XX веке появились и дополнительные источники излу- чения, связанные с деятельностью человека. Прежде всего — это использование рентгеновского излучения и гамма-излучения в медицине при диагностике и лечении боль- ных. Дозы, получаемые при соответствующих процедурах, могут быть очень большими, особенно при лечении злокачественных опухолей лучевой терапией, когда непосредственно в зоне опухо- ли они могут достигать 1000 бэр и более. При рентгенологических обследованиях доза зависит от времени обследования и органа, который диагностируется, и может изменяться в широких преде- лах — от нескольких бэр при снимке зуба до десятков бэр — при обследовании желудочно-кишечного тракта и легких. Флюрогра- фические снимки дают минимальную дозу, и отказываться от профилактических ежегодных флюорографических обследований ни в коем случае не следует. Средняя доза, получаемая людьми от медицинских исследований, составляет 0,15 бэр в год. Во второй половине XX века люди стали активно использо- вать радиацию в мирных целях. Различные радиоизотопы ис- пользуют в научных исследованиях, при диагностике техниче- ских объектов, в контрольно-измерительной аппаратуре и т. д. И наконец — ядерная энергетика. Ядерные энергетические уста- новки используют на атомных электрических станциях (АЭС), ледоколах, кораблях, подводных лодках. В настоящее время только на атомных электрических станциях работают свыше 400 ядерных реакторов обшей электрической мощностью свыше 300 млн кВт. Для получения и переработки ядерного горючего создан целый комплекс предприятий, объединенных в ядер но-топливный цикл (ЯТЦ).
I лава Z. Источники и характеристики негативных факторов 95 ЯТЦ включает предприятия по добыче урана (урановые руд- ники), его обогащению (обогатительные фабрики), изготовлению ишливных элементов, сами АЭС, предприятия вторичной пере- работки отработанного ядерного горючего (радиохимические за- воды) по временному хранению и переработке образующихся ра- диоактивных отходов ЯТЦ и, наконец, пункты вечного захороне- ния радиоактивных отходов (могильники). На всех этапах ЯТЦ радиоактивные вещества в большей или меньшей степени воздей- туют на обслуживающий персонал, на всех этапах могут проис- ходить выбросы (нормальные или аварийные) радионуклидов в окружающую среду и создавать дополнительную дозу на населе- ние, особенно проживающее в районе предприятий ЯТЦ. Откуда появляются радионуклиды при нормальной работе А )С? Радиация внутри ядерного реактора огромна. Осколки де- ц-ния топлива, различные элементарные частицы могут прони- кни. через защитные оболочки, микротрещины и попадать в теп- 'нпюситель и воздух. Целый ряд технологических операций при производстве электрической энергии на АЭС могут приводить к ппрязнению воды и воздуха. Поэтому атомные станции снабже- ны системой водо- и газоочистки. Выбросы в атмосферу осуще- • шляются через высокую трубу. При нормальной работе АЭС выбросы в окружающую среду милы и оказывают небольшое воздействие на проживающее по близости население. Наибольшую опасность с точки зрения радиационной безо- ч и. пости представляют заводы по переработки отработанного мерного горючего, которое обладает очень высокой активно- • п.ю. На этих предприятиях образуется большое количество жид- ких отходов с высокой радиоактивностью, существует опасность кшития самопроизвольной цепной реакции (ядерная опас-. Нос 1 ь). Очень сложна проблема борьбы с радиоактивными отхода- ми, которые являются весьма значимыми источниками радиоак- зпнпого загрязнения биосферы. Однако сложные и дорогостоящие системы защиты от радиа- ции на предприятиях ЯТЦ дают возможность обеспечить защиту •»> ювека и окружающей среды до очень малых величин, сущест- tkiiiio меньших существующего техногенного фона. Другая си- Ппция имеет место при отклонении от нормального режима ра- 1«|ны, а особенно при авариях. Так, произошедшая в 1986 г. ава- 1>ш| (которую можно отнести к катастрофам глобального
96Раздел 111. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ масштаба — самая крупная авария на предприятиях ЯТЦ за всю историю развития ядерной энергетики) на Чернобыльской АЭС привела к выбросу в окружающую среду лишь 5 % всего топли- ва. В результате в окружающую среду было выброшено радио нуклидов с обшей активностью 50 млн Ku. Этот выброс привел к облучению большого количества людей, большому количеству смертей, загрязнению очень больших территорий, необходимо сти массового переселения людей. Авария на Чернобыльской АЭС ясно показала, что ядерный способ получения энергии возможен лишь в случае принципи- ального исключения аварий крупного масштаба на предприяти- ях ЯТЦ. Воздействие радиации на организм человека. В организме че ловека радиация вызывает цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являются про- цессы ионизации и возбуждения молекул и атомов в тканях Важную роль в формировании биологических эффектов играю! свободные радикалы Н+ и ОН , образующиеся в процессе радио- лиза воды (в организме содержится до 70 % воды). Обладая вы- сокой химической активностью, они вступают в химические ре- акции с молекулами белка, ферментов и других элементов био- логической ткани, вовлекая в реакции сотни и тысячи молекул, не затронутых излучением, что приводит к нарушению биохими- ческих процессов в организме. Под воздействием радиации на рушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свои :твен- ные организму (токсины). А это в свою очередь влияет на про- цессы жизнедеятельности отдельных органов и систем организ- ма: нарушаются функции кроветворных органов (красного кост- ного мозга), увеличивается проницаемость и хрупкость сосудов, происходит расстройство желудочно-кишечного тракта, снижа- ется сопротивляемость организма (ослабевает иммунная система человека), происходит его истощение, перерождение нормаль- ных клеток в злокачественные (раковые) и др. Ионизирующее излучение вызывает поломку хромосом, по- сле чего происходит соединение разорванных концов в новые сочетания. Это приводит к изменению генного аппарата челове- ка. Стойкие изменения хромосом приводят к мутациям, которые отрицательно влияют на потомство. Перечисленные ффекты развиваются в различные времен ные промежутки: от секунд до многих часов, дней, лет. Это за-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 97 ннсит от полученной дозы и времени, в течение которого она Лила получена. Острое лучевое поражение (острая лучевая болезнь) возникает нмла, когда человек в течение нескольких часов или даже минут получает значительную дозу. Принято различать несколько сте- пеней острого лучевого поражения (табл. 3.11). Jefiiuna 3.11. Последствия острого лучевого поражения < itwieHb Доза, бэр Последствия <50 Отсутствие клинических симптомов 50..ЛОО Незначительное недомогание, которое обычно проходит 1 100 .200 Легкая степень лучевой болезни II 200...400 Средняя степень лучевой болезни ill 400...600 Тяжелая степень лучевой болезни * >600 Крайне тяжелая степень лучевой болезни. В большинстве случаев наступает смерть Эти градации весьма приблизительны, поскольку зависят от пп 1ивидуальных особенностей каждого организма. Например, нлблюдались случаи гибели людей и при дозах менее 600 бэр, uno в других случаях удавалось спасти людей и при дозах более АПО бэр. Острая лучевая болезнь может возникнуть у работников или населения при авариях на объектах ЯТЦ, других объектах, ис- пользующих ионизирующие излучения, а также при атомных | |рывах. Хроническое облучение (хроническая лучевая болезнь) возникает при облучении человека небольшими дозами в течение длитель- ною времени. При хроническом облучении малыми дозами, в fo\i числе и от радионуклидов, попавших внутрь организме, <уммарные дозы могут быть весьма большими. Наносимое орга- шнму повреждение, по крайней мере частично, восстанавлива- йся. Поэтому доза в 50 бэр, приводящая при однократном облу- чении к болезненным ощущениям, при хроническом облучении, растянутом во времени на 10 и более лет, к видимым явлениям hi приводит. Степень воздействия радиации зависит от того, является ли <><| (учение внешним или внутренним (облучение при попадании радионуклида внутрь организма). Внутреннее облучение воз- можно при вдыхании загрязненного радионуклидами воздуха, при заглатывании зараженной питьевой воды и пищи, при про-
98 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ никновении через кожу. Некоторые радионуклиды интенсивно поглощаются и накапливаются в организме. Например, радио- изотопы кальция, радия, стронция накапливаются в костях, ра диоизотопы йода — в щитовидной железе, радиоизотопы редко- земельных элементов повреждают печень, радиоизотопы цезия, рубидия угнетают кроветворную систему, повреждают семенни- ки, вызывают опухоли мягких тканей. При внутреннем облуче- нии наиболее опасны альфа-излучающие радиоизотопы, т. к. альфа-частица обладает из-за своей большой массы очень высо- кой ионизирующей способностью, хотя ее проникающая спо- собность не велика. К таким радиоизотопам относятся изотопы плутония, полония, радия, радона. Гигиеническое нормирование ионизирующего излучения осущест- вляется по СП 2.6.1-758—99. Нормы радиационной безопасно- сти (НРБ-99). Устанавливаются дозовые пределы эквивалентной дозы для следующих категорий лиц: • персонал — лица, работающие с источниками радиации (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б); • все население, включая лиц из персонала, вне сферы и ус- ловий в их производственной деятельности. В табл. 3.12 приведены основные дозовые пределы облуче- ния. Основные дозовые пределы облучения персонала и населе- ния, указанные в таблице, не включают в себя дозы от природ- ных и медицинских источников ионизирующего излучения, а Таблица 3.12. Основные дозовые пределы облучения (извлечение из НРБ-99) Нормируемые величины Дозовые пределы, Зв лица из персонала* (группа А) лица из населения Эффективная доза 20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не бо- лее 50 мЗв в год 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год Эквивалентная доза за год в: хрусталике коже** кистях и стопах 150 500 500 15 50 50 * Дозы облучения, как и все остальные допустимые производные уровни персонала группы Б; не дол- жны превышать '/д значений для персонала группы А Далее все нормативные значения для категории персонала приводятся только для группы А. " Относится к среднему значению в покровном слое толщиной 5 мг/см2. На ладонях толщина покров- ного слоя - 40 мг/см2.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 99 ыкже дозы, полученные в результате радиационных аварий. На ini виды облучения в НРБ-99 устанавливаются специальные ог- раничения. Помимо дозовых пределов облучения в НРБ-99 устанавлива- кнся допустимые уровни мощности дозы при внешнем облуче- нии, пределы годового поступления радионуклидов, допустимые уровни загрязнения рабочих поверхностей и т. д., которые явля- инся производными от основных дозовых пределов. Числовые шачения допустимого уровня загрязнения рабочих поверхностей приведены в табл. 3.13. Для ряда категорий персонала устанавливаются дополни- 1спьные ограничения. Например, для женщин в возрасте до 15 лет эквивалентная доза, приходящаяся на нижнюю часть жи- |ц>га, не должна превышать 1 мЗв в месяц. При установлении беременности женщин из персонала рабо- птдатели обязаны переводить их на другую работу, не связанную । излучением. Для учащихся в возрасте до 21 года, проходящих обучение с и- очниками ионизирующего излучения, принимаются дозовые пределы, установленные для лиц из населения. 1и6.1ица 3.13. Допустимые уровни общего радиоактивного загрязнения рабочих in исрхностей частицДсм2 мин) (извлечение нз НРБ-94) Объект загрязнения a-активные нуклиды „ р-активные нуклиды отдельные прочие ||<рюврежденная кожа, полотенца, спецбелье, внутрен- них поверхность лицевых частей средств индивидуаль- но! защиты 2 2 200 (к новная спецодежда, внутренняя поверхность дополни пылях средств индивидуальной защиты, наружная по- юсть спецобуви 5 20 2000 11и|»ужная поверхность дополнительных средств индиви- дуальной защиты снимаемой в саншлюзах 50 200 10000 Итиюрхности помещений постоянного пребывания пер- ивняла и находящегося в них оборудования 5 20 2000 шерхности помещений периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудования 50 200 10000
100 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Контрольные вопросы 1. Укажите основные виды ионизирующих излучений. 2. В чем отличие фотонного ионизирующего излучения от ЭМИ? 3. Какими параметрами характеризуется радиация и ее источники? Укажи- те единицы измерения радиационных доз и активности радионуклидов. 4. Назовите источники радиации в промышленно ти и на производстве. 5. Расскажите о воздействии радиации на человека. 6. Когда возникает острая и хроническая лучевая болезнь? Степени лу- чевой болезни. 7. Какими путями можно получить облучение и от чего зависит степень воздействия радиации? 8. Как и по каким параметрам осуществляется ги иеническое нормиро вание ионизирующего излучения? 9. Укажите источники ионизирующего излучения на производстве в со- ответствии с вашей будущей профессией. 2.2.4. Электрический ток Параметры электрического тока и источники электроопасности Основными параметрами электрического тока являются час- тота электрического тока /(Гц), электрическое напряжение в се- ти U (В), сила электрического тока / (А). С точки зрения элек- тробезопасности важное значение имеет тип электрической сети. В настоящее время наиболее распространены следующие типы электрических сетей: • четырехпроводные электрические сети с глухозаземленной нейтральной точкой (рис. 3.21). Три провода сети являют- ся фазными проводами, а один — нейтральный рабочий провод. Нейтральная точка сети и рабочий нейтральный провод имеют соединение с землей (заземлены). Напряже- ние между любыми двумя фазными проводами равно ли- нейному напряжению С/я, а между любым фазным и ней- тральным проводами — фазному (/ф. Линейное и фазное напряжение связаны соотношением (/я = л/3(/ф. Например, в сети напряжением 380/220 В линейное напряжение 380 В, а фазное 220 В. Четырехпроводная сеть с заземлен- ной нейтралью наиболее распространена как в промыш- ленности, так и в бытовых электрических сетях; • трехпроводные электрические сети с изолированной нейт- ралью (рис. 3.22). В этих сетях имеется три фазных прово-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 101 I'm 3.21. Четырехпроводная сеть с , нхоиземленной нейтралью: А. В, фазные провода; PEN — ней- тральный рабочий провод Рис. 3.22. Трехпроводная сеть с изо- лированной нейтралью: А. В. С — фазные провода; г и С — электриче- ские сопротивления и емкости со- ответствующих фаз да. отсутствует нулевой рабочий провод, а нейтральная точка изолирована от земли. Эти сети нашли менее широ- кое распространение и используются в промышленности и технике для электроснабжения специальных технических устройств и технологических процессов; • однофазные электрические сети. Электрический ток подразделяется на постоянный и непосто- янный (переменный). Токи промышленной частоты имеют частоту М> Гц. Однако для питания ряда технических устройств, электро- инструмента применяются токи и более высоких частот, напри- ыс| 400 Гц. По напряжению электрический ток подразделяется на низко- ъиыпный и высоковольтный. Высоковольтным считается напря- жение свыше 1000 В. Источники электрической опасности. Электрический ток ши- роко используется в промышленности, технике, быту, на транс- порте. Устройства, машины, технологическое оборудование и приборы, использующие для своей работы электрический ток м<нут являться источниками опасности. Поражение электрическим током может произойти при при- косновении к токоведушим частям, находящимся под напряже- нием, отключенным токоведущим частям, на которых остался шряд или появилось напряжение в результате случайного вклю- чения в сеть, к нетоковедущим частям, выполненным из прово- ннцего электрический ток материала, после перехода на них на- пряжения с токоведущих частей. Кроме того, возможно поражение человека электрическим itiKOM под воздействием напряжения шага при нахождении че-
102 Раздел 111. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ ловека в зоне растекания тока на землю; электрической дугой, возникающей при коротких замыканиях; при приближении че- ловека к частям высоковольтных установок, находящимся под напряжением, на недопустимо малое расстояние. Человек может оказаться под воздействием напряжения при- косновения и напряжения шага Растекание тока в грунте (основании) возникает при замыка- нии находящихся под напряжением частей электрических уста- новок и проводов на землю. Замыкание может произойти при повреждении изоляции и пробое фазы на корпус электроуста- новки, при обрыве и падении провода под напряжением на зем- лю и по другим причинам. При растекании тока в грунте (основании) на поверхности земли (основания) формируется поле электрических потенциа- лов ф. Чем дальше от точки замыкания тока на землю, тем меньше электрический потенциал. Электрический потенциал в зоне расте- кания тока распределяется по гиперболическому закону (рис. 3.23): Фх = к/х, где к — постоянная величина, определяемая в зависимости от электрического сопротивления грунта и величины стекающего тока замыкания; х — расстояние от точки замыкания до земли. Рнс. 3.23. Растекание тока в основании Зона растекания тока практически составляет 20 м. За преде- лами этой зоны величины электрических потенциалов незначи- тельны, и их можно принимать нулевыми. Напряжение прикосновения — это разность электрических по- тенциалов между двумя точками тела человека, возникающая при его прикосновении к токоведущим частям, корпусу электро- установки или нетоковедущим частям, оказавшимся под напря- жением. На рис. 3.24 изображена схема формирования напряже-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 103 Рис. 3.24. Схема формирования напряжения прикосновения ппя прикосновения, возникающего между рукой человека, при- коснувшегося к корпусу электроустановки, оказавшемуся под напряжением, и его ногами. Напряжение прикосновение ((/пр) равно разности потенциалов, под которыми находятся рука (срр) и ноги (<рн) человека: ^пр = Фр - Фн- Потенциал руки (фр) равен потенциалу корпуса, а потенциал ног (фн) равен потенциалу земли, который зависит от удаленности человека от точки стекания тока в землю. Бели корпус установки, оказавшейся под напряжением, изолирован от земли или человек находится на расстоянии более 20 м отточки стекания тока с кор- пуса в землю, то потенциал земли нулевой и напряжение прикос- новения фактически равно потенциалу корпуса. Если человек на- ходится в зоне растекания тока, то чем дальше человек находится di точки стекания тока в землю, тем меньше потенциал земли, а । чедовательно, больше напряжение прикосновения, под которым находится человек. Если человек стоит рядом с точкой стекания шка, потенциал земли (потенциал ног) практически равен потен- циалу корпуса (потенциалу руки), и напряжение прикосновения равно нулю, т. е. человек находится в безопасности. Напряжение шага возникает, когда человек находится в зоне растекания электрического тока в основании (земле). Схема фор- мирования напряжения шага показана на рис. 3.25. Как видно из рисунка, если ноги человека удалены на различное расстояние от п»чки стекания тока, которое, как правило, определяется разме- рим шага, то они будут находиться под различными потенциала- ми. В результате между ногами возникает напряжение шага, рав- ное разности потенциалов, под которыми находятся ноги. Чем |.ни>ше находится человек от точки замыкания тока на землю,
104 Раздел 111. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Рис. 3.25. Схема формирования напряжения шага тем более пологой является кривая растекания тока, и при одной и той же величине шага напряжение меньше. Категорирование помещений по степени электрической опасно- сти. Помещения без повышенной опасности — это сухие, беспыль- ные помещения с нормальной температурой воздуха и с изоли- рующими (например, деревянными) полами, т. е. в которых от- сутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасными. Примером помещений без повышенной опасности могут служить обычные конторские помещения, инструментальные кладовые, лаборатории, а также некоторые производственные помещения, в том числе цеха приборных заводов, размешенные в сухих, беспыльных помещениях с изолирующими полами и нормальной температурой. Помещения повышенной опасности характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность: • сырость, когда относительная влажность воздуха длитель- но превышает 70 %; такие помещения называют сырыми; • высокая температура когда температура воздуха длительно (свыше суток) превышает +30 °C; такие помещения назы- ваются жаркими; • токопроводящая пыль, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т. п.) в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью; • токопроводящие полы — металлические, земляные, желе- зобетонные, кирпичные и т. п.;
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 105 • возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зда- ний, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с од- ной стороны, и к металлическим корпусам электрообору- дования — с другой. Примером помещения с повышенной опасностью могут слу- жить лестничные клетки различных зданий с проводящими по- пами, складские неотапливаемые помещения (даже если они размещены в зданиях с изолирующими полами и деревянными с1сллажами) и т. п. Помещения особо опасные характеризуются наличием одного in следующих трех условий, создающих особую опасность: • особая сырость, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называ- ются особо сырыми; • химически активная или органическая среда, т. е. поме- щения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или плесень, действующие разру- шающие на изоляцию и токоведущие части электрообору- дования; такие помещения называются помещениями с химически активной или органической средой; • одновременное наличие двух и более условий, свойствен- ных помещениям с повышенной опасностью. Особо опасными помещениями является большая часть про- и шодственных помещений, в том числе все цехи машинострои- 1ельных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т. п. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом. Возденет не электрического тока на человека Электрический ток оказывает на человека термическое, । чсктролитическое, биологическое и механическое воздействие. Термическое воздействие тока проявляется ожогами отдель- ных участков тела, нагревом до высокой температуры орга- нов, что вызывает в них значительные функциональные рас- i |ройства. Электролитическое воздействие в разложении различных жидкостей организма (воды, крови, лимфы) на ионы, в резуль-
106 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ тате чего происходит нарушение их физико-химического состава и свойств. Биологическое действие тока проявляется в виде раздраже- ния и возбуждения тканей организма, судорожного сокраще- ния мышц, а также нарушения внутренних биологических про- цессов. Действие электрического тока на человека приводит к трав- мам или гибели людей. Электрические травмы разделяются на общие (электрические удары) и местные электротравмы (рис. 3.26). Наибольшую опасность представляют электрические удары. Электрический удар — это возбуждение живых тканей про- ходящим через человека электрическим током, сопровождаю- щееся судорожными сокращениями мышц; в зависимости от исхода воздействия тока различают четыре степени электриче- ских ударов: I — судорожное сокращение мышц без потери сознания; II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца; III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого вместе); IV — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и крово- обращения. Кроме остановки сердца и прекращения дыхания причиной смерти может быть электрический шок — тяжелая нервно реф- лекторная реакция организма на сильное раздражение электри- Рис. 3.26. Классификация электрических травм
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 107 •н-ским током. Шоковое состояние длится от нескольких десят- ков минут до суток, после чего может наступить гибель или вы- нюровление в результате интенсивных лечебных мероприятий. Местные электротравмы — это местные нарушения целостно- I I»! тканей организма. К местным электротравмам относятся: • электрический ожог — бывает токовым и дуговым; токовый ожог связан с прохождением тока через тело человека и яв- ляется следствием преобразования электрической энергии в тепловую (как правило, возникает при относительно не- высоких напряжениях электрической сети); при высоких напряжениях электрической сети между проводником тока и телом человека может образоваться электрическая дуга, возникает более тяжелый ожог — дуговой, т. к. электриче- ская дуга обладает очень большой температурой — свы- ше 3500 °C; • электрические знаки — пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, образующиеся в мес- те контакта с проводником тока; как правило, знаки име- ют круглую или овальную форму с размерами 1—5 мм; эта травма не представляет серьезной опасности и достаточно быстро проходит; • металлизация кожи — проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги; в зависимости от места поражения травма может быть очень болезненной, с тече- нием времени пораженная кожа сходит; поражение же глаз может закончиться ухудшением или даже потерей зрения; • электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз под действием потока ультрафиолетовых лучей, испускае- мых электрической дугой; по этой причине нельзя смот- реть на сварочную электродугу; травма сопровождается сильной болью и резью в глазах, временной потерей зре- ния, при сильном поражении лечение может быть слож- ным и длительным; на электрическую дугу без специальных защитных очков или масок смотреть нельзя', • механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокращений мышц под действием проходяще- го через человека тока, при непроизвольных мышечных сокращениях могут произойти разрывы кожи, кровенос- ных сосудов, а также вывихи суставов, разрывы связок и
108 Раздел 111. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ даже переломы костей; кроме того, при испуге и шоке че- ловек может упасть с высоты и получить травму. Как видим, электрический ток очень опасен и обрашение с ним требует большой осторожности и знания мер обеспечения элетробезопасности. Параметры, определяющие тяжесть поражения электриче- ским током (рис. 3.27). Основными факторами, определяющими степень поражения электрическим током, являются: сила тока, протекающего через человека, частота тока, время воздействия и путь протекания тока через тело человека. Сила тока. Протекание через организм переменного тока промышленной частоты (50 Гц), широко используемого в про- мышленности и в быту, человек начинает ощущать при силе тока 0,6...1,5 мА (мА — миллиампер равен 0,001 А). Этот ток на- зывают пороговым ощутимым током. Большие токи вызывают у человека болезненные ощущения, которые с увеличением тока усиливаются. Например, при токе 3...5 мА раздражающее действие тока ощущается всей кистью, при 8... 10 мА — резкая боль охватывает всю руку и сопровожда- ется судорожными сокращениями мышц кисти и предплечья. При 10... 15 мА судороги мышц руки становятся настолько сильными, что человек не может их преодолеть и освободиться от проводника тока. Такой ток называется пороговым неотпус- кающим током. При токе величиной 25...50 мА происходят нарушения в ра- боте легких и сердца, при длительном воздействии такого тока может произойти остановка сердца и прекращение дыхания. Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током Рис. 3.27. Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 109 Начиная с величины 100 мА протекание тока через человека ны <ывает фибрилляцию сердца — судорожные неритмичные со- кращения сердца; сердце перестает работать как насос, перекачи- НИ1О1ИИЙ кровь. Такой ток называется пороговым фибрилляционным тиком. Ток более 5 А вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции. Частота тока. Наиболее опасен ток промышленной часто- H.I — 50 Гц. Постоянный ток и ток больших частот менее опа- сен, и пороговые значения для него больше. Так, для постоян- ного тока: • пороговый ощутимый ток — 5...7 мА; • пороговый неотпускаюший ток — 50...80 мА; • фибрилляционный ток — 300 мА. Путь протекания тока. Опасность поражения электрическим Юком зависит от пути протекания тока через тело человека, так кик путь определяет долю общего тока, которая проходит через сердце. Наиболее опасен путь «правая рука—ноги» (как раз пра- вой рукой чаще всего работает человек). Затем по степени сни- । ения опасности идут: «левая рука—ноги», «рука—рука», «но- । н—ноги». На рис. 3.28 изображены возможные пути протекания юка через человека. Время воздействия электрического тока. Чем продолжитель- нее протекает ток через человека, тем он опаснее. При протека- Рис. 3.28. Характерные пути тока в теле человека: / — рука—рука; 2 — правая рука—ноги; 3 — левая рука—ноги; 4 — правая рука—правая нога; 5 — правая рука—левая нога; 6 — левая рука—левая нога; 7 — левая рука—правая нога; Я — обе руки—обе ноги; 9 — нога—нога; 10 — голова—руки; //— голова—ноги; 12 — Iолова—правая рука: 13 — голова—левая рука; 14 — голова—правая нога; 15 — голова—левая нога
ПО Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ нии электрического тока через человека в месте контакта с про- водником верхний слой кожи (эпидермис) быстро разрушается, электрическое сопротивление тела уменьшается, ток возрастает, и отрицательное действие электротока усугубляется. Кроме того, с течением времени растут (накапливаются) отрицательные по- следствия воздействия тока на организм. Определяющую роль в поражающем действии тока играет ве- личина силы электрического тока, протекающего через организм человека. Электрический ток возникает тогда, когда создается замкнутая электрическая цепь, в которую оказывается включен- ным человек. По закону Ома сила электрического тока 1 равна электрическому напряжению U, деленному на сопротивление электрической цепи /?: /= U/R. Таким образом, чем больше напряжение, тем больше и опас- нее электрический ток. Чем больше электрическое сопротивле- ние цепи, тем меньше ток и опасность поражения человека. Электрическое сопротивление цепи равно сумме сопротивле- ний всех участков, составляющих цепь (проводников, пола, обу- ви и др.). В общее электрическое сопротивление обязательно входит и сопротивление тела человека. Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чис- той и неповрежденной коже может изменяться в довольно ши- роких пределах — от 3 до 100 кОм (1 кОм = 1000 Ом), а иногда и больше. Основной вклад в электрическое сопротивление челове- ка вносит наружный слой кожи — эпидермис, состоящий из ороговевших клеток. Сопротивление внутренних тканей тела не- большое — всего лишь 300...500 Ом. Поэтому при нежной, влаж- ной и потной коже или повреждении эпидермиса (ссадины, раны) электрическое сопротивление тела может быть очень не- большим. Человек с такой кожей наиболее уязвим для электри- ческого тока. У девушек более нежная кожа и тонкий слой эпи- дермиса, нежели у юношей; у мужчин, имеющих мозолистые руки, электрическое сопротивление тела может достигать очень больших величин, и опасность их поражения электротоком сни- жается. В расчетах на электробезопасность обычно принимают величину сопротивления тела человека, равную 1000 Ом. Электрическое сопротивление изоляции проводников тока, если она не повреждена, составляет, как правило, 100 и более килоом.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 111 Электрическое сопротивление обуви и основания (пола) зависит <н материала, из которого сделано основание и подошва обуви, и их состояния — сухие или мокрые (влажные). Например, сухая поцошва из кожи имеет сопротивление примерно 100 кОм, книжная подошва — 0,5 кОм; из резины соответственно 500 и 1,5 кОм. Сухой асфальтовый пол имеет сопротивление около .’000 кОм, мокрый — 0,8 кОм; бетонный соответственно 2000 и 0.1 кОм; деревянный — 30 и 0,3 кОм; земляной — 20 и 0,3 кОм; h i керамической плитки — 25 и 0,3 кОм. Как видим, при влаж- ных или мокрых основаниях и обуви значительно возрастает 1тектроопасность. Поэтому при пользовании электричеством в сырую погоду, осо- бенно на воде, необходимо соблюдать особую осторожность и при- нимать повышенные меры обеспечения электробезопасности. Для освещения, бытовых электроприборов, большого коли- чества приборов и оборудования на производстве, как правило, используется напряжение 220 В. Существуют электросети на '80, 660 и более вольт; во многих технических устройствах при- меняются напряжения в десятки и сотни тысяч вольт. Такие тех- нические устройства представляют исключительно высокую опасность. Но и значительно меньшие напряжения (220, 36 и паже 12 В) могут быть опасными в зависимости от условий и и1ектрического сопротивления цепи R. Предельно допустимые напряжения прикосновения и токи для человека устанавливаются ГОСТ 12.1.038—82* (табл. 3.14) при нарийном режиме работы электроустановок постоянного тока частотой 50 и 400 Гц. Для переменного тока частотой 50 Гц до- пустимое значение напряжения прикосновения составляет 2 В, и силы тока — 0,3 мА, для тока частотой 400 Гц соответствен- 1аблица 3.14. Предельно допустимые уровни напряжения и токов Род тока Нормируемая величина Предельно допустимые уровни, не более при продолжительности воддей ствия тока /а, С 0,01 ...0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1.0 Св. 1,0 Перемен- ный, 50 Гц 1/а.в 4, мА 650 500 250 165 125 100 85 70 65 55 50 36 6 Перемен- ный, 400 Гц 1/а.в /а, мА 650 500 500 330 250 200 170 140 100 110 100 36 8 Постоянный (/а,В /а, мА 650 500 400 350 300 250 240 230 220 210 200 40 15
112 Раздел 111. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ но — 2 В и 0,4 мА; для постоянного тока — 8 В и 1 мА. Указан ные данные приведены для продолжительности воздействия тока не более 10 мин в сутки. Анализ схем включения человека в электрическую цепь Так как от сопротивления электрической цепи R существен но зависит величина электрического тока, проходящего через человека, то тяжесть поражения во многом определяется схемой включения человека в цепь. Схемы образующихся при контакте человека с проводником цепей зависят от вида применяемой системы электроснабжения. Наиболее распространены электрические сети, в которых ну- левой провод заземлен, т. е. накоротко соединен проводником с землей. Прикосновение к нулевому проводу практически не представляет опасности для человека, опасен только фазный провод. Однако разобраться, какой из двух проводов нулевой, сложно — по виду они одинаковы. Разобраться можно используя специальный прибор — определитель фазы. На конкретных примерах рассмотрим возможные схемы включения человека в электрическую цепь при прикосновении к проводникам. Двухфазное включение в цепь. Наиболее редким, но и наиболее опасным, является прикосновение человека к двум фазным про- водам или проводникам тока, соединенным с ними (рис. 3.29). В этом случае человек окажется под действием линейного напряжения. Через человека потечет ток по пути «рука—рука», т. е. сопротивление цепи будет включать только сопротивление тела (А,,). Рис. 3.29. Двухфазное включение в цепь: а — изолированная нейтраль; б — за- земленная нейтраль
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 113 Если принять сопротивление тела в 1 кОм, а электрическую ц/mi. напряжением 380/220 В, то сила тока, проходящего через че- ловека, будет равна /„= Сл//<, = 380 В/ 1000 Ом =0.38 А = 380 мА. Это смертельно опасный ток. Тяжесть электротравмы или »ыже жизнь человека будет зависить прежде всего от того, как flucipo он освободится от контакта с проводником тока (разо- |inci электрическую цепь), ибо время воздействия в этом случае чптяется определяющим. Значительно чаще встречаются случаи, когда человек одной укой соприкасается с фазным проводом или частью прибора, •шнарата, который случайно или преднамеренно электрически Ьсдинен с ним. Опасность поражения электрическим током в ним случае зависит от вида электрической сети (с заземленной и nt изолированной нейтралью). Однофазное включение в цепь в сети с заземленной нейтралью ipiic. 3.30). В этом случае ток проходит через человека по пути •рука—ноги» или «рука—рука», а человек будет находиться под |ш п1ым напряжением. В первом случае сопротивление цепи будет определяться со- ||ро)ивлением тела человека (/?,,), обуви (/(л), основания (/?ос), на Онором стоит человек, сопротивлением заземления нейтрали I Л„), и через человека потечет ток /ч=£/ф/(Я1| + /^+Я0С + /?,,). Сопротивление нейтрали RH невелико, и им можно принеб- мчь по сравнению с другими сопротивлениями цепи Для оцен- »и величины протекающего через человека тока примем напря- I'iIi 3.30. Однофазное прикосновение в сети с заземленной нейтралью: а — нор и н.пый режим работы; б — аварийный режим работы (повреждена вторая фаза)
114 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ жение сети 380/220 В. Если на человеке надета изолирующая су хая обувь (кожаная, резиновая), он стоит на сухом деревянном полу, сопротивление цепи будет большим, а сила тока по закону Ома небольшой. Например, сопротивление пола 30кОм, кожаной обуви 100 кОм сопротивление человека / кОм. Ток, проходящий через человека /ч = 220 В / (30 000 + 100 000 + 1000) Ом = = 0,00168 А = 1,68 мА. Этот ток близок к пороговому ощутимому току. Человек по чувствует протекание тока, прекратит работу, устранит неис правность. Если человек стоит на влажной земле в сырой обуви или боси ком, через тело будет проходить ток /ч = 220 В / (3000 + 1000) Ом = 0,055 А = 55 мА. Этот ток может вызвать нарушение в работе легких и сердца а при длительном воздействии и смерть. Если человек стоит на влажной почве в сухих и целых резино вых сапогах, через тело проходит ток /ч = 220 В / (500 000 + 1000) Ом = 0,0004 А = 0,4 мА. Воздействие такого тока человек может даже не почувство вать. Однако даже небольшая трещина или прокол на подошве сапога может резко уменьшить сопротивление резиновой по дошвы и сделать работу опасной. Перед тем как приступить к работе с электрическими устройствами (особенно длительное время не находящимися в эксплуатации), их необходи- мо тщательно осмотреть на предмет отсутствия повреждений изоляции. Электрические устройства необходимо протереть от пыли и, если они влажные — просушить. Мокрые электрические устройства эксплуатиро- вать нельзя! Электрический инструмент, приборы, аппаратуру лучше хра- нить в полиэтиленовых пакетах, чтобы исключить попадание в них пыли или влаги. Работать надо в обуви. Если надежность электрического уст- ройства вызывает сомнения, надо подстраховаться — подложить под ноги сухой деревянный настил или резиновый коврик. Можно использовать рези- новые перчатки. Второй путь протекания тока возникает тогда, когда второй рукой человек соприкасается с электропроводящими предмета ми, соединенными с землей (корпусом заземленного станка, ме- таллической или железобетонной конструкцией здания, влажной
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 115 ыревянной стеной, водопроводной трубой, отопительной бата- рей и т. п.). В этом случае ток протекает по пути наименьшего • и ктрического сопротивления. Указанные предметы практиче- I к и накоротко соединены с землей, их электрическое сопротив- дгнис очень мало. Поэтому сопротивление цепи равно сопро- п in пению тела и через человека потечет ток 1Ч = иф / Д, = 220 В / 1000 Ом = 0,22 А = 220 мА. Эта величина тока смертельно опасна. При работе с электрическими устройствами не прикасайтесь второй рукой к предметам, которые могут быть электрически соединены с землей. Работа в сырых помещениях, при наличии вблизи от человека хорошо прово- дящих предметов, соединенных с землей, представляет исключительно вы- сокую опасность и требует соблюдения повышенных мер электрической безопасности. В аварийном режиме (рис. 3.30, б), когда одна из фаз сети ( i ругая фаза сети, отличная от фазы, к которой прикоснулся че- Ьрек) оказалась замкнутой на землю, происходит перераспреде- ление напряжения, и напряжение исправных фаз отличается от luiuioro напряжения сети. Прикасаясь к исправной фазе, чело- »i к попадает под напряжение, которое больше фазного, но меньше линейного. Поэтому при любом пути протекания тока • ни случай более опасен. Однофазное включение в цепь в сети с изолированной нейтра- чр>ю (рис. 3.31). На производстве для электроснабжения силовых | |гктроустановок находят применение трехпроводные электри- кич'кие сети с изолированной нейтралью. В таких сетях отсутст- вует четвертый заземленный нулевой провод, а имеются только tpn фазных провода. На этой схеме прямоугольниками условно Itic. 3.31. Однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью: и нормальный режим работы; б — аварийный режим работы (повреждена вторая фаза)
116 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ показаны электрические сопротивления гА, гв, гс изоляции при вода каждой фазы и емкости СА, Св, Сс каждой фазы относи тельно земли. Для упрощения анализа примем rA = rB = rc=i а СА = Св= Сс= С. Если человек прикоснется к одному из проводов или к како му-нибудь предмету, электрически соединенному с ним, ток по течет через человека, обувь, основание и через изоляцию и ем кость проводов будет стекать на два других провода. Таким обра зом, образуется замкнутая электрическая цепь, в которую, и отличие от ранее рассмотренных случаев, включено сопротивле ние изоляции фаз. Так как электрическое сопротивление ис правной изоляции составляет десятки и сотни килоом, то общее электрическое сопротивление цепи значительно больше сопро тивления цепи, образующейся в сети с заземленным нулевым проводом. Т. е. ток через человека в такой сети будет меньше, и прикосновение к одной из фаз сети с изолированной нейтралью безопаснее. Ток через человека в этом случае определяется по следую щей формуле: /„______, „„Г V 9/?цЧ(I + г2сй С2) где Яцч = /?,, + /?<(С + Вж — электрическое сопротивление цепи че ловека, го = 2л/ — круговая частота тока, рад/с (для тока про мышленной частоты /= 50 Гц, поэтому го = 100л). Если емкость фаз невелика (это имеет место для непротя женных воздушных сетей), можно принять С=0. Тогда выраже ние для величины тока через человека примет вид: 7_ з{/ф ЗЯич +г ' Например, если сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм, а сопротивление изоляции фаз 300 кОм, ток, который проходит через человека (для сети 380/220 В), будет равен /ч = 3 220 В / [3 (30 000 + 100 000 + 1000) + 300 000)]-0м = = 0,00095 А = 0,95 мА. Такой ток человек может даже не почувствовать.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 117 Даже если не учитывать сопротивление цепи человека (человек ftnoum на влажной земле в сырой обуви), проходящий через человека шил будет безопасен: /ч = 3 • 220 В / 300 000 Ом = 0,0022 А = 2,2 мА. Таким образом, хорошая изоляция фаз является залогом |Чкхпечения безопасности. Однако при разветвленных электри- ке ких сетях добиться этого нелегко. У протяженных и разветв- ленных сетей с большим числом потребителей сопротивление и шлянии мало, и опасность возрастает. Для протяженных электрических сетей, особенно кабельных пиши, емкостью фаз нельзя пренебрегать (С*0). Даже при fi'ienb хорошей изоляции фаз (г=<х) ток потечет через человека ‘п рез емкостное сопротивление фаз, и его величина будет опре- деляться по формуле: /=_________________ Таким образом, протяженные электрические цепи промыш- к-пных предприятий, обладающие высокой емкостью, обладают |||.1сокой опасностью, даже при хорошей изоляции фаз. При нарушении же изоляции какой-либо фазы прикоснове- ние к сети с изолированной нейтралью становится более опас- ным, чем к сети с заземленным нулевым проводом. В аварийном |нжиме работы (рис. 3.31, б) ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к исправной фазе, будет стекать по цепи за- мыкания на земле на аварийную фазу, и его величина будет оп- ределяться формулой: 4 = Так как сопротивление замыкания Л, аварийной фазы на еемле обычно мало, то человек будет находиться под линейным напряжением, а сопротивление образовавшейся цепи будет рав- но сопротивлению цепи человека Rs, что очень опасно. По этим соображениям, а также из-за удобства использова- ния (возможность получения напряжения 220 и 380 В) четырех- нроводные сети с заземленным нулевым проводом на напряже- ние 380/220 В получили наибольшее распространение. Мы рассмотрели далеко не все возможные схемы электриче- imix сетей и варианты прикосновения. На производстве вы мо- •сге иметь дело с более сложными схемами электроснабжения,
118 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ находящимися под значительно большими напряжениями, а значит, и более опасными. Однако основные выводы и рекомен дации для обеспечения безопасности практически такие же. Контрольные вопросы 1. Какие типы электрических сетей наиболее распространены на проиэ во детве? 2. Назовите источники электрической опасности на производстве. 3. Что такое напряжение прикосновения и шаговое напряжение? Как за висят их величины от расстояния от точки стекания тока в землю? 4. Как классифицируются помещения по степени электрической опасности? 5. Как воздействует электрический ток на человека? Перечислите и оха рактеризуйте виды электротравм. 6. Какие параметры электрического тока определяют тяжесть пораже ния электрическим током? Укажите пороговые вепичины силы тока. 7. Какой путь протекания эпектрического тока через тело человека наи более опасен? 8. Укажите источники наибольшей электрической опасности на произ водстве, связанном с вашей будущей профессией. 9. Сдепайте анализ опасности эпектрических сетей с заземленной ней тралью. 10. Дайте анализ опасности электрических сетей с изолированной ней тралью. 11. Какое прикосновение к проводникам, находящимся под напряжени ем, наиболее опасно для человека? 12. Почему прикосновение рукой к предметам электрически соединен ним с землей (например, водопроводной трубой) при работе с элек трическими устройствами резко увеличивает опасность поражения электрическим током? 13. Почему при ремонте электрической аппаратуры нужно вынимать электрическую вилку из розетки? 14. Почему при работе с электрическими устройствами необходимо на девать обувь? 15. Как можно уменьшить опасность поражения электрическим током? 2.3. Химические негативные факторы (вредные вещества) Пары, газы, жидкости, аэрозоли, химические соединения, смеси (далее вещества) при контакте с организмом человека мо гут вызывать изменения в состоянии здоровья или заболевания
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 119 Но «действие вредных веществ на человека может сопровождать- 1И отравлениями и травмами. В настоящее время известно более 7 млн химических ве- ществ и соединений, из которых около 60 тысяч находят приме- ните в деятельности человека. / <. f. Классификация и воздействие вредных веществ на человека Химические вещества в зависимости от их практического ис- пользования классифицируются на: • промышленные яды — используемые в производстве орга- нические растворители (например, дихлорэтан), топливо (например, пропан, бутан), красители (например, анилин) и др.; • ядохимикаты — используемые в сельском хозяйстве пести- циды и др.; • лекарственные средства; • бытовые химикаты — применяемые в виде пищевых доба- вок (например, уксус), средства санитарии, личной гигие- ны, косметики и т. д.; • биологические растительные и животные яды, которые со- держатся в растениях, грибах, у животных и насекомых; • отравляющие вещества (ОВ) — зарин, иприт, фосген и др. В организм человека вредные химические вещества могут И>|><>никать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, «пкные покровы. Основным же путем проникновения вредных •* ществ в организм являются органы дыхания. Распределение вредных веществ в организме подчиняется определенным закономерностям. Сначала происходит распреде- ление вещества в организме, затем основную роль начинает иг- ран. поглощающая способность тканей. Вредное действие химических веществ на организм человека и |учает специальная наука — токсикология. Токсикология — это медицинская наука, изучающая свойства •повитых веществ, механизм их действия на живой организм, «ущность вызываемого ими патологического процесса (отравле- ния), методы его лечения и предупреждения. Область токсиколо- HIII, изучающая действие химических веществ на человека в ус- |<||||1ях производства, называется промышленной токсикологией.
120 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Токсичность — это способность веществ оказывать вредней действие на живые организмы. Основным критерием (показателем) токсичности вещестн.1 является ПДК (единицей измерения концентрации является мг/м3). Показатель токсичности вещества определяет его опас ность. По степени опасности вредные вещества разделяют на че- тыре класса (табл. 3.15). Таблица 3.15. Классы опасности веществ по ПДК в воздухе рабочей зоны (по ГОСТ 12.1.007-76) Показатель токсичности Класс опасности вещества и его название 1 чрезвычайно опасные 2 высокоопасные 3 умеренно опасные 4 малоопасныс ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3 Менее 0,1 0.1...1.0 1,0—10,0 Более 10,0 Кроме показателя ПДК, который определяет класс опасно сти по концентрации вещества в воздухе, используются и другие показатели. Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛКУ1 (мг/м3) концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % животных при двух-четырехчасовом вдыхании. Средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛД.„ (мг/кг — миллиграмм вредного на кг массы животного) доза ве- щества, вызывающая гибель 50 % животных при однократном нанесении на кожу. Средняя смертельная доза ДЛХ (мг/кг) — доза вещества вы зывающая гибель 50 % животных при однократном введении и желудок. При определении указанных средних смертельных концен траций и доз испытания проводят на мышах и крысах. По указанным показателям класс опасности вещества опре- деляют по следующим количественным значениям (табл. 3.16). По характеру воздействия на человека вредные вещества подразделяются на (рис. 3.32): • общетоксические — вызывающие отравление всего орга низма или поражающие отдельные системы: центральную нервную систему, кроветворные органы, печень, почки (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная
Глава 2. Источники и характеристики негативных фа торов 121 1вн ища 3.16. Классы опасности веществ по значениям средних смертельных иши-и грации и доз (по ГОСТ 12.1.007—76) Показатель токсичности Класс опасности вещества и его название чрезвычайно опасные 2 высокоопасные 3 умеренно опасные 4 малоопасные TIK^Q, мг/м3 Менее 500 500...5000 5001...50000 Более 50000 ЛДбО. мг/кг Менее 100 100...500 501...2500 Более 2500 ДП50. мг/кг ь. Менее 15 15—150 151.5000 Более 5000 кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводоро- ды, оксид углерода и др.); • раздражающие — вызывающие раздражение слизистых оболочек, дыхательных путей, глаз, легких, кожи (органи- ческие азотокрасители, диметиламинобензол и другие ан- тибиотики и др.); • сенсибилизирующие — действующие как аллергены (фор- мальдегид, растворители, лаки и др.); • мутагенные — приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.); • канцерогенные — вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест, бенз(а)пирен, ароматические ами- ны и пр.);
122 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ • влияющие на репродуктивную (детородную) функцию — вы зываюшие возникновение врожденных пороков, отклоне ний от нормального развития детей, влияющие на нор мальное развитие плода (ртуть, свинец, стирол, радиоак тивные изотопы, борная кислота и др.). Три последних вида вредных веществ (мутагенные, канцеро генные и влияющие на репродуктивную способность) характери зуются отдаленными последствиями их влияния на организм. Их действие проявляется не в период воздействия и не сразу после его окончания, а в отдаленные периоды, спустя годы и даже де сятилетия. Приведенная классификация вредных веществ по характеру воздействия не учитывает большой группы веществ — аэрозоле it (пыли), не обладающих выраженной токсичностью. Для этих веществ характерен фиброгенный эффект действия на организм. Аэрозоли угля, кокса, сажи, алмазов, пыли животного и расти тельного происхождения, силикат и кремнийсодержащие пыли, аэрозоли металлов, попадая в органы дыхания, вызывают по вреждение слизистой оболочки верхних дыхательных путей и, задерживаясь в легких, вызывают воспаление (фиброзу) легоч ной ткани. Профессиональные заболевания, связанные с воз действием аэрозолей, — пневмокониозы. Пневмокониозы раз личаются на: • силикозы — развиваются при действии пыли свободного диоксида кремния; • силикатозы — развиваются при действии аэрозолей солей кремниевой кислоты; • разновидности силикатоза: асбестоз (асбестовая пыль), це ментоз (цементная пыль), талькоз (пыль талька); • металлокониозы — развиваются при вдыхании металличе- ской пыли, например бериллиевой (бериллиоз); • карбокониозы, например антраноз, возникающий при вды- хании угольной пыли. Результатом вдыхания человеком пыли являются пневмоск- лерозы, хронические пылевые бронхиты, пневмонии, туберкуле - зы, рак легких. Наличие у аэрозолей фиброгенного эффекта не исключает их общетоксического воздействия. К ядовитым пылям относятся аэрозоли ДДТ, свинца, бериллия, мышьяка и др. При попадании их в органы дыхания, помимо изменений в верхних дыхательных путях и легких, развивается острое и хроническое отравление.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 123 На производстве работа, как правило, проводится с несколь- кими химическими веществами. При этом работник может под- виваться воздействию негативных факторов другой природы Mitt шческих — шуму, вибрации, электромагнитным и ионизи- рующим излучениям). При этом возникает эффект сочетанного (при одновременном действии негативных факторов различной природы) или комбинированного (при одновременном действии •«скольких химических веществ) действия химических веществ. Комбинированное действие — это одновременное или после- дпиагельное действие на организм нескольких веществ при од- нпм и том же пути их поступления в организм. Различают не- I «олько типов комбинированного действия в зависимости от •ффектов токсичности: • суммация (аддитивное действие, аддитивность) — суммар- ный эффект действия смеси равен сумме эффектов входя- щих в смесь компонентов. Суммация характерна для ве- ществ однонаправленного действия, когда вещества ока- зывают одинаковое воздействие на одни и те же системы организма (например, смеси углеводородов); • потенцирование (синергетическое действие, синергизм) — вещества действуют так, что одно вещество усиливает дей- ствие другого. Эффект синергизма больше аддитивного. Например, никель усиливает свою токсичность в присут- ствии медистых стоков в 10 раз, алкоголь значительно по- вышает опасность отравления анилином; • антагонизм (антагонистическое действие) — эффект мень- ше аддитивного. Одно вещество ослабляет действие друго- го. Например, эзерин значительно снижает действие ан- тропина, является его противоядием; • независимость (независимое действие) — эффект не отли- чается от изолированного действия каждого из веществ. Независимость характерна для веществ разнонаправленно- го действия, когда вещества оказывают различное влияние на организм и воздействуют на различные органы. Напри- мер, бензол и раздражающие газы, смесь продуктов сгора- ния и пыль действуют независимо. Наряду с комбинированным действием веществ необходимо выделить комплексное действие. При комплексном действии прсдные вещества поступают в организм одновременно, но раз- ными путями (через органы дыхания и кожу, органы дыхания и •глудочно-кишечный тракт и т. д.).
124 Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕ1АТИВНЫХ ФАКТОРОВ 2.3.2. Гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны Преимущественным путем поступления вредных веществ в организм человека в производственных условиях является посту пление с вдыхаемым воздухом. Токсичность вредных веществ определяется прежде всего его концентрацией в воздухе рабочей зоны. Поэтому на содержание вредных веществ в воздухе рабо чей зоны устанавливаются предельно допустимые значения — предельно допустимые концентрации (ПДКр1). Значения ПДКрз оп ределены в нормативных документах — государственных стан дартах (ГОСТ 12.1.005—88*) и гигиенических нормативах (ГН 2.2.5.1313—03) практически для всех известных и применяе мых в промышленности веществ. ПДК измеряются в мг/м\ Для новых веществ установлению ПДК может предшествовать введение временного ориентировочного безопасного уровня воздейст- вия (ОБУВ). ОБУВ веществ приведены в ГН 2.2.5.1314—03. Если в воздухе рабочей зоны находятся несколько веществ, обладающих независимым действием, то концентрация С, каждого не должна превышать установленное для него значение ПДКрз: С,- < ПДКр1. Гели в воздухе рабочей зоны находятся п веществ, обладаю ших суммацией действия, то сумма отношений концентрации С каждого вещества к его ПДК,,,, не должна быть больше единицы: « С У — — < 1. £ ПДК рз, Если в воздухе рабочей зоны находятся п веществ, обладающих синергизмом и антагонизмом действия, то должно выполняться ус- ловие мпдк„ |де А, — поправка, учитывающая усиление или ослабление дей- ствия вещества. Контрольные вопросы 1. Как классифицируются вредные химические вещества в зависимости от их практического использования? 2. Дайте определение науки токсикологии. Что такое токсичность вещества7
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 125 3. Как классифицируются вредные вещества по степени опасности? 4. Дайте определение предельно допустимого уровня и предельно до- пустимой концентрации. 5. Какие показатели используются для классификации веществ по степе- ни опасности? 6. Как классифицируются вредные вещества по характеру воздействия на человека? 7. Каков характер воздействия вредных веществ на человека? 8. В чем заключается фиброгенный эффект воздействия на человека пыпи? 9. К каким профессиональным заболеваниям приводит воздействие аэ- розолей? 10. В чем заключается комбинированное действие вредных веществ на человека и каковы его виды? 11. Как осуществляется гигиеническое нормирование содержания вред- ных веществ в воздухе рабочей зоны? 12. Укажите источники и виды вредных веществ, образующиеся в техноло- гических процессах, характерных для выбранной вами специальности. 2.4. Опасные факторы комплексного характера К опасным факторам комплексного характера относятся та- кие факторы, при возникновении которых имеют место различ- ные ОВПФ: механические, химические, физические и др. Например, при возникновении пожара при горении выделя- ются вредные вещества, человек подвергается воздействию теп- лового излучения большого уровня, возможно обрушение конст- рукций и механическое травмирование и т. д. Пожар — это чрез- вычайная ситуация, и совокупность возникающих при нем ОВПФ определяется характером пожара и объекта возгорания. Герметичные системы, находящиеся под давлением, при раз- рушении приводят к поражению человека осколками и обломка- ми разлетающихся конструкций, ударной волной. В зависимости от степени опасности среды, находящейся в герметичных систе- мах, возможно отравление людей, а при наличии горючих сред — возникновение пожара и взрыва. Статическое электричество может создавать электростатиче- ские поля большой напряженности, а возникшая при разряде электростатических зарядов искра может стать причиной пожара и взрыва.
126 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ 2.4.1. Пожарсвзрывоопасность Основные сведения о пожаре и взрыве Пожар — неконтролируемое горение вне специального оча- га, наносящее материальный ущерб и создающее опасность для жизни и здоровья людей. Горение — окислительно-восстановительный процесс, возни- кающий при контакте горючего вещества, окислителя и источ- ника зажигания. По скорости распространения пламени горение подразделя- ется на нормальное (дефлаграционное),-при котором пламя рас- пространяется со скоростью до нескольких десятков метров в се- кунду; взрывное — при скорости распространения пламени до нескольких сотен метров в секунду и детонационное — при рас- пространении пламени со скоростью до нескольких тысяч мет- ров в секунду. В процессе реакции горения сгорание веществ может быть полным и неполным. Концентрацию горючего вещества и окислителя, при кото- рой происходит полное сгорание вещества, называют стехио- метрической. Расчет стехиометрического содержания горючего вещества для углеводородов осуществляется по формуле: „ ЮО w с С™ =--------, % объемных, ™ 1 + 4,843 где р - пс + лн/4 - л0/2, а пс, пИ, по соответственно число атомов углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О) в молекуле горюче- го. Например, для реакции сгорания (взрыва) метана СН4 в воз- духе Сстх« 9,36 % об. В условиях пожара полного сгорания веществ в воздухе чаше всего не происходит, о чем свидетельствует наличие дыма — дисперсной системы из продуктов горения и воздуха, содержа- щей твердые и жидкие частицы. Все реакции горения веществ относятся к экзотермическим, т. е. сопровождающимся выделением теплоты. Из-за выделения теплоты реакции горение, возникнув в одной зоне вещества, распространяется на всю массу реагирующих веществ. В зависимости от агрегатного состояния реагируемых ве- ществ горение бывает гомогенным {однородным), при котором ис-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 127 ходные вещества (горючее и окислитель) находятся в газо- или парообразном состоянии, и гетерогенным (неоднородным), при котором одно из веществ (обычно горючее) находится в твердом или жидком состоянии, а другое (обычно окислитель) — в газо- образном. Процесс возникновения горения подразделяется на несколь- ко видов: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение, взрыв и детонация. Кроме того, существуют и особые виды горения: тление и холоднопламенное горение. Вспышка — процесс мгновенного сгорания паров легковос- пламеняющихся и горючих жидкостей, вызванный непосредст- венным воздействием источника воспламенения. Возгорание — явление возникновения горения под действием источника зажигания. Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени. При этом вся остальная масса горючего вещества оста- ется относительно холодной. Самовозгорание — явление резкого увеличения скорости эк- зотермических реакций в веществе, приводящее к возникнове- нию горения при отсутствии источника зажигания. Самовоспламенение — это самовозгорание, сопровождающее- ся появлением пламени. В производственных условиях могут самовозгораться древес- ные опилки, промасленная ветошь. Самовоспламеняться может бензин, керосин. Взрыв — быстрое химическое превращение вещества (взрыв- ное горение), сопровождающееся выделением энергии и образо- ванием сжатых газов, способных производить механическую ра- боту. При детонации передача энергии от слоя к слою смеси осу- ществляется не за счет теплопроводности, а распространением ударной волны. Давление в детонационной волне значительно выше давления при взрыве, что приводит к сильным разруше- ниям. Тление — беспламенное горение твердого вещества, поверх- ность которого раскалена и излучает свет и тепло. Тление сопро- вождается термическим разложением горючего вещества и обильным выделением горючих газов и парообразных продук- тов, которые свободно рассеиваются в атмосфере. Тление твер- дого вещества возможно при недостатке кислорода в зоне горе- ния, при недостатке выделяющейся в зоне теплоты, при очень
128 Раздел Ш. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ быстром отводе выделяющейся теплоты из зоны возникшей ре- акции горения. Холоднопламенное горение — основная форма нетеплового са- моускоряющегося режима реакции, которая при этом остается незавершенной, т. к. не вся химическая энергия реагирующей смеси расходуется на разогрев продуктов реакции. Для оценки пожаро- и взрывоопасности производств необ- ходимо знать показатели пожаро- и взрывоопасности веществ, используемых в производственных процессах. Горючие вещества, применяемые в производстве, подразде- ляются на: • газообразные — вещества, абсолютное давление паров ко- торых при температуре 50 °C равно или выше 300 кПа; • жидкие — вещества с температурой плавления не более 50 °C; • твердые — вещества с температурой плавления, превы- шающей 50 °C; • пыли — размельченные твердые вещества с размером час- тиц менее 850 мкм. Горючесть — это способность вещества или материала к го- рению под воздействием источника зажигания. По горючести (возгораемости) материалы подразделяются на три группы: • негорючие (несгораемые), • трудногорючие (трудносгораемые); • горючие (сгораемые). Принято считать негорючими такие материалы, которые не горят, не тлеют и не обугливаются под воздействием открытого пламени или высокой температуры. Трудногорючие материалы — материалы, которые загораются и горят только при воздействии на них открытого огня. Горючие материалы — материалы, горение которых продол жается после удаления источника огня, которым они были подо жжены. Горючие материалы и вещества подразделяются на: • -легковоспламеняющиеся вещества и материалы, которые способны воспламеняться от кратковременного (до 30 с) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пла мя спички, искра, тлеющая сигарета и т. п.);
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 129 • вещества средней воспламеняемости, которые воспламеня- ются от длительного воздействия источника зажигания с низкой температурой; • трудновоспламеняющиеся вещества, которые способны вос- пламеняться только под действием мощного источника за- жигания. К легковоспламеняемым веществам относятся прежде всего горючие жидкости (ЛВЖ — легковоспламеняемые жидкости). ЛВЖ — горючие жидкости с температурой вспышки в закрытом гигле не выше 61 °C или в открытом тигле не выше 66 °C. К горючим жидкостям (ГЖ) относятся такие, которые спо- собны самостоятельно гореть после удаления источника зажига- ния, но имеют температуру вспышки выше 61 °C в закрытом гигле. Температура вспышки — наименьшая температура горючего вещества, при которой образовавшиеся над его поверхностью пары и газы способны вспыхивать в воздухе от источника зажи- гания, однако скорость образования паров или газов еше недос- таточна для поддержания устойчивого горения. Температура вспышки является одним из критериев, по ко- торому устанавливают безопасные способы хранения, транспор- гирования и применения веществ. Ацетон имеет температуру вспышки -18 °C, разные сорта эензина от -39 до -17 °C, керосин +40 °C, масло трансформатор- ное +147 °C. Основными показателями взрыво- и пожароопасности твер- дых и жидких веществ являются температура воспламенения и самовоспламенения. Температура воспламенения — наименьшая температура ве- щества, при которой вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания начинается устойчивое рение. Температуру воспламенения применяют для установления группы горючести веществ, оценки пожарной опасности обору- дования и технологических процессов, связанных с переработ- кой горючих веществ. Для ЛВЖ температура воспламенения отличается от темпе- эатуры вспышки на 1...5 °C, для других веществ — на 20 °C и эолее.
130 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Температура самовоспламенения — самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, заканчивающейся пламенным горе- нием. Температура самовоспламенения газов и паров горючих жид- костей находится в пределах 250...700 °C; для твердых веществ (цинка, магния, алюминия) — 450...800 °C; дерева, каменного угля, торфа — 250...450 °C. В зависимости от температуры самовоспламенения разли- чают: • горючие вещества, имеющие температуру самовоспламе- нения выше температуры окружающей среды; • горючие вещества, имеющие температуру самовоспламе- нения равную температуре окружающей среды; • горючие вещества, имеющие температуру самовоспламе- нения ниже температуры окружающей среды. Последние вещества называют самовозгорающимися, т. к. они могут загораться без внесения тепла извне и представляют собой большую опасность. Самовозгорающиеся вещества подразделяют на три группы: • вещества, способные самовозгораться от воздействия воз- духа (например, растительные масла и животные жиры, бурый и каменный уголь, торф, обтирочные концы, дре- весные опилки и т. п.); • вещества, подверженные самовозгоранию при действии на них воды (например, карбид кальция, карбиды щелочных металлов, металлические калий и натрий и др.); • вещества, самовозгорающиеся в результате смешения друг с другом; в эту группу входят различные газообразные, жидкие и твердые окислители (галлоиды — хлор, бром; ацетилен, водород, метан и этилен в смеси с хлором само- возгораются). Основными показателями пожаро- и взрывоопасности горю- чих газов и паров являются нижний и верхний концентрацион- ные пределы воспламенения (взрываемости), выраженные в объ- емной доле компонента в смеси (%) или в массовых концентра- циях (мг/м3). Минимальная концентрация горючих газов, паров, пыли в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называется нижним концентрационным пределом воспламе- нения (НПВ).
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 131 Максимальная концентрация горючих газов, паров и пыли, при которой еще возможно распространение пламени, называет- ся верхним концентрационным пределом воспламенения (ВИВ). Область смесей горючих газов и паров с воздухом, лежащих между нижним и верхним концентрационными пределами вос- пламенения, называется областью воспламенения. Нижнему и верхнему концентрационным пределам соответ- ствуют нижний и верхний температурные пределы. Температурные пределы воспламенения паров — это такие зна- чения температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют в окислительной среде концентрации, равные со- ответственно НПВ и ВПВ, и называются соответственно нижним (НТПВ) и верхним (ВТПВ) температурными пределами воспламе- нения. При определении степени опасности пыли, находящейся во взвешенном состоянии в производственном помещении, необ- ходимо учитывать в первую очередь ее способность образовы- вать с воздухом (кислородом) взрывоопасные смеси, а также чувствительность таких смесей к различным источникам вос- пламенения. Пыль, осевшая на поверхностях различных пред- метов, может взрываться только после ее перехода во взвешен- ное состояние (аэрозоль). Для начала ее горения или взрыва не- обходим источник зажигания. В осевшем состоянии степень пожаровзрывопасности пыли определяется возможностью ее са- мовозгорания. Основные причины и источники пожаров и взрывов. Основные причины пожаров на предприятиях: нарушение технологическо- го режима — 33 %; неисправность электроустановок —16 %; са- мовозгорание промасленной ветоши и других материалов, склон- ных к самовозгоранию, — 10 %. Открытое пламя и искры наиболее часто являются источни- ком зажигания различной горячей среды (открытое пламя и ис- кры возникают при сварке, резке металлов, заточке инструмен- та, зачистке швов и целом ряде других технологических процес- сов). Наиболее частой причиной пожара из-за неисправности электроустановок являются: короткие замыкания, особенно с образованием электрической дуги; перегрузка электрической сети в результате подключения потребителей (машин, оборудо- вания и т. д.) повышенной мощности, на которую не рассчитана электрическая сеть. Причиной пожара могут быть разряды ста- тического электричества, а также разряды молнии.
132 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Опасные факторы пожара. Независимо от причин пожар ха- рактеризуется рядом опасных факторов, воздействующих на лю- дей и материальные ценности в условиях производства. Опасный фактор пожара (ОФП) — фактор пожара, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. К ОФП относятся следующие: • открытое пламя и искры; • повышенная температура окружающей среды; • токсичные продукты горения; • дым; • пониженная концентрация кислорода; • последствия разрушения и повреждения объекта; • опасные факторы, проявляющиеся в результате взрыва (ударная волна, пламя, обрушение конструкций и разлет осколков, образование вредных веществ с концентрацией в воздухе существенно выше ПДК). Пламя чаще всего поражает открытые части тела. Очень опасны ожоги, получаемые от горящей одежды, которую трудно потушить и сбросить. Особенно легко воспламеняется одежда из синтетических тканей. Температурный порог жизнеспособности тканей человека составляет около 45 °C. Повышенная температура окружающей среды, поверхностей предметов нарушает тепловой режим тела человека, вызывает пе- регрев, ухудшение самочувствия из-за интенсивного выведения не- обходимых организму солей, нарушения ритма дыхания, деятель- ности сердца и сосудов. Необходимо избегать длительного облуче- ния инфракрасными лучами интенсивностью около 540 Вт/м2 и кратковременного облучения с интенсивностью 1050 Вт/м2. Темпе- ратура тела человека в зоне облучения при пожаре не должна пре- вышать 39...40 °C, т. к. при этом возникает опасность теплового удара, а при 60...70 °C в организме человека происходят необрати- мые изменения, при которых наступает смерть. Токсичные продукты горения. Состав продуктов сгорания за- висит от состава горящего вещества и условий, при которых происходит его горение. При горении прежде всего выделяется большое количество оксида углерода (СО), углекислого газа (СО2), оксидов азота (NOX), которые заполняют объем помеще- ния, в котором происходит горение, и создают опасные для жиз- ни человека концентрации. Концентрация СО может достигать 10 % от объема помещения, в то время как при 1 % объемной концентрации человек теряет сознание, а затем может наступить
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 133 смерть. Концентрация углекислого газа СО2 более 3...4 % стано- вится опасной при вдыхании воздуха с такой концентрацией бо- лее получаса. Концентрация углекислого газа в 8... 10 % вызывает быструю потерю сознания и смертельный исход. Однако в продуктах сгорания могут быть и значительно бо- лее токсичные вещества, например цианистый водород (HCN) и др. Наиболее опасны продукты сгорания различных синтетиче- ских веществ, пластмасс. Дым, выделяющийся при пожаре, очень разнообразен по своему составу и свойствам. По цвету он может быть белым, се- рым, черным и представляет собой аэрозоль, состоящий из мельчайших твердых частиц, находящихся во взвешенном со- стоянии в продуктах сгорания. В дыме содержатся раздражаю- щие и токсичные вещества, дым снижает видимость, в результа- те чего теряется ориентация человека в помещении и усложня- ются условия эвакуации. Недостаток кислорода. Нормальное содержание кислорода в атмосферном воздухе примерно 21 % по объему. При пожаре ат- мосферный кислород расходуется как окислитель в реакции го- рения, и его концентрация в помещении резко снижается. Чело- век теряет сознание при концентрации кислорода примерно 18 % по объему, возникает удушье. Практика показывает, что наибольшее количество людей погибает при пожарах не от пря- мого воздействия огня, а от удушья, связанного с недостатком кислорода, и от отравления токсичными продуктами сгорания. Обрушение и разрушение несущих конструкций здания. При воздействии высоких температур, возникающих в очаге пожара, несущие конструкции здания теряют свою механическую проч- ность, и происходит их обрушение. Это приводит к гибели лю- дей и большим материальным потерям. Взрыв приводит к быстрому обрушению конструкции. Чело- век может быть также поражен ударной волной, разлетающими- ся осколками и элементами конструкций. Таким образом, пожары наносят большой материальный и моральный ущерб, ведут к разрушению промышленных зданий, гибели людей. Категорирование помещений и зданий по степени взрывопо- жарной опасности. Согласно нормам пожарной безопасности НПБ 105—03, предусматривается категорирование промышлен- ных и складских помещений, зданий и сооружений по взрыво- пожарной и пожарной опасности.
134 Раздел HI. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Категории помещений и зданий определяются по табл. 3.17. Таблица 3.17. Категории помещений по взрывопожарной опасности Категория помещения Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении А Взрывопожароопасная Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не бо- лее 28 °C в таком количестве, что могут образовывать парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помеще- нии, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком коли- честве, что расчетное избыточное д авление взрыва в помещении превышает 5 кПа Б Взрывопожароопасная Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не бо- лее 28 °C в таком количестве, что могут образовывать парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помеще нии, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком коли- честве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа В1 -В4 Пожароопасные Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещест- ва и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только го- реть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обра- щении, не относятся к категориям А или Б Г Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива д Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии Категорирование помещений и зданий применяется для ус- тановления нормативных требований по обеспечению взрывопо- жарной и пожарной безопасности. Категории помещений определяются путем последователь- ной проверки принадлежности помещения к категориям от выс- шей (А) к низшей (Д). Категория самого здания определяется согласно следующим рекомендациям: • здание относится к категории А, если в нем суммарная пло- щадь помещений категории А превышает 5 % всех помеще- ний или 200 м2. В случае оборудования помещений установ- ками автоматического пожаротушения допускается не от- носить к категории А здания и сооружения, в которых доля помещений категории А менее 25 % (но не более 1000 м2); • к категории Б относятся здания и сооружения, если они не относятся к категории А и суммарная площадь помеще-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 135 ний категорий А и Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить зда- ние к категории Б, если суммарная площадь помещений категории А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размешенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками авто- матического пожаротушения; • здание относится к категории В, если оно не относится к категории А или Б и суммарная площадь помещений кате- гории А, Б и В превышает 5 % (10 %, если в здании отсут- ствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений. В случае оборудования помещений кате- гории А, Б и В установками автоматического пожаротуше- ния допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В не превышает 25 % (но не более 3500 м2) суммарной площади всех размещенных в нем помещений; • если здание не относится к категориям А, Б и В и суммар- ная площадь помещений А, Б, В и Г превышает 5 % сум- марной площади всех помещений, то здание относится к категории Г. Допускается не относить здание к катего- рии Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2), а помещения категорий А, Б, В и Г оборудуются установ- ками автоматического пожаротушения; • здания, не отнесенные к категориям А, Б, В и Г, относят к категории Д. На объектах категорий В, Г и Д возникновение отдельных пожаров будет зависеть от степени огнестойкости зданий, а об- разование сплошных пожаров — от плотности застройки. 2.4.2. Герметичные системы, находящиеся под давлением Герметизированные системы, в которых под давлением нахо- дятся сжатые газы и жидкости (нередко токсичные, пожаро- взрывоопасные или имеющие высокую температуру), широко применяются в современном производстве. Такие системы явля- ются источником повышенной опасности, и поэтому при их проектировании, изготовлении, эксплуатации и ремонте должны строго соблюдаться установленные правила и нормы. К рассмат-
136 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ риваемым установкам, сосудам и системам относят паровые и водогрейные котлы, экономайзеры и пароперегреватели; трубо- проводы пара, горячей воды и сжатого воздуха; сосуды, цистер- ны, бочки; баллоны; компрессорные установки; установки газо- снабжения. Одним из основных требований, предъявляемых к системам, находящимся под давлением, является их герметичность. Герметичность — это непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы уст- ройств и установок. Принцип герметичности, т. е. непроницаемость, использует- ся во всех устройствах и установках, в которых в качестве рабо- чего тела применяется жидкость или газ. Этот принцип является также обязательным для вакуумных установок. Любые системы повышенного давления всегда представляют собой потенциальную опасность. Классификация герметичных систем. Принцип герметичности, используемый при организации рабочего процесса ряда устройств и установок, является важным с точки зрения безопасности их эксплуатации. Из множества герметичных устройств и установок можно выделить те, которые наиболее широко применяются в промышленности. К ним следует отнести: 1. Трубопроводы. Жидкости и газы, транспортируемые по тру- бопроводам, разбиты на следующие десять укрупненных групп, в соответствии с которыми установлена опознавательная окраска трубопроводов (табл. 3.18). Чтобы выделить вид опасности, на трубопроводы наносят предупреждающие (сигнальные) цветные кольца (табл. 3.19). .При нанесении колец желтого цвета на трубопроводы с опо- знавательной окраской газов и кислот, а также при нанесении колец зеленого цвета на трубопроводы с опознавательной окра- ской воды кольца имеют соответственно черные или белые ка- емки шириной не менее 10 мм. Число предупреждающих колец какого-либо цвета должно соответствовать степени опасности транспортируемого вещества. Кроме цветных сигнальных колец применяют также преду- преждающие знаки, маркировочные щитки и надписи на трубо- проводах (цифровое обозначение вещества, слово «вакуум» для вакуум-проводов, стрелки, указывающие направление движения жидкости, и др.), которые располагаются на наиболее ответст- венных местах коммуникаций.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 137 Таблица 3.18. Окраска трубопроводов Транспортируемая по трубопроводу среда Цвет окраски трубопровода Вода Зеленый Пар Красный Воздух Синий Газы горючие и негорючие Желтый Кислоты Оранжевый Щелочи Фиолетовый Жидкости горючие и негорючие Коричневый Прочие вещества Серый Таблица 3.19. Сигнальные цветные кольца, наносимые на трубопроводы Характеристика опасности транспортируемой среды Цвет колец Взрывоопасные, огнеопасные, легковоспламеняющиеся вещества Красный Безопасные и нейтральные вещества Зеленый Вещества токсичные Желтый Глубокий вакуум, высокое давление, радиация и т. д. Желтый 2. Баллоны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов при температурах 223...333 °К (-50...+60 °C). Баллоны изготовляют малой вместимости 0,4—12 л, средней — 20—50 л и большой вместимости 80—500 л. Баллоны малой и средней вместимости изготовляют на рабочие давления 30, 15 и 20 МПа из углеродистой стали и на рабочие давления 15 и 20 МПа из легированной стали. Для того чтобы легко и быстро распознать баллоны, предна- значенные для определенных газов, предупреждать их ошибоч- ное наполнение и предохранять наружную поверхность от кор- розии, на заводах-изготовителях баллоны окрашивают в уста- новленные стандартом цвета, наносят соответствующие надписи и отличительные полосы (табл. 3.20). Кроме того, на баллоне указывают наименование газа, а у горловины каждого баллона на сферической части отчетливо должны быть выбиты следующие данные: товарный знак пред- приятия-изготовителя, дата (месяц, год) изготовления (испыта- ния) и год следующего испытания в соответствии с правилами Госгортехнадзора (например, при изготовлении баллонов в мар- те 1999 г. и последующем их испытании в марте 2004 г. ставят
138 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Таблица 3.20. Окраска баллонов Вещество, находящееся в баллоне Цвет окраски баллона Азот Черный Ацетилен Белый Водород Темно зеленый Кислород Голубой Углекислота Черный Этилен Фиолетовый клеймо 3—99—04); вид термообработки, рабочее и пробное гид- равлическое давление (МПа); емкость баллона (л); массу балло- на (кг); клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта. Баллоны для сжатых газов, принимаемые заводами-наполни- телями от потребителей, должны иметь остаточное давление не менее 0,05 МПа, а баллоны для растворенного ацетилена — не менее 0,05 и не более 0.1 МПа. Остаточное давление позволяет определить, какой газ находится в баллонах, проверить герме- тичность баллона и его арматуры и гарантировать непроникно- вение в баллон другого газа или жидкости. Кроме того, остаточ- ное давление в баллонах для ацетилена препятствует уносу аце- тона-растворителя ацетилена (при меньшем давлении унос ацетона увеличивается, а уменьшение количества ацетона в бал- лоне повышает взрывоопасность ацетилена). 3. Сосуды для сжиженных газов. Сжиженные газы хранят и перевозят в стационарных и транспортных сосудах (цистернах), снабженных высокоэффективной тепловой изоляцией. Для хранения и транспортирования криогенных продуктов (азота, аргона, кислорода и воздуха) изготовляют специальные криогенные сосуды. Транспортные сосуды (цистерны) обычно имеют объем до 35 тыс. л. Наружную поверхность резервуаров окрашивают эма- лью, масляной или алюминиевой красками в светло-серый цвет. На транспортных сосудах наносят надписи и отличительные по- лосы (табл. 3.21). 4. Газгольдеры. Они могут быть низкого (постоянного) и вы- сокого (переменного) давления. Газгольдеры высокого давления служат для создания запаса газа высокого давления. Расходуе- мый из него газ проходит через редуктор, который понижает давление и поддерживает его постоянным в течение всего про-
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 139 Таблица 3.21. Маркировка транспортных сосудов (резервуаров) Газ Надпись Цвет надписи Цвет полосы Аммиак Аммиак, ядовитый сжиженный газ Черный Желтый Хлор Хлор, ядовитый сжиженный газ Зеленый Защитный Фосген Ядовитый сжиженный газ Красный Защитный Кислород Опасно Черный Голубой Все остальные газы Негорючие Наименование газа и слово «Опасно» Желтый Черный Горючие Наименование газа и слово «Огнеопасно» Черный Красный цесса подачи газа потребителю. Обычно такие газгольдеры соби- рают из баллонов большого объема, изготовляемых на рабочее давление меньше 25, 32 и 40 МПа. Газгольдеры низкого давления имеют большой объем 105—3 • 107 л и применяются для хранения запаса газа, сглажива- ния пульсаций, выдачи газов, отделения механических примесей и других целей. Кроме герметичных устройств и установок, рассмотренных выше, в промышленности широко применяют сосуды, предна- значенные для ведения химических и тепловых процессов, ком- прессоры, котлы. Причины возникновения опасности герметичных систем. Ана- лиз показывает, что разгерметизация устройств и установок про- исходит в результате действия целого ряда факторов, которые можно условно разделить на две группы — эксплуатационные и технологические. Первые обусловлены физико-химическими свойствами рабо- чего тела, параметрами его состояния, условиями эксплуатации и т. д. К ним, например, относят: протекание побочных процес- сов в устройствах и установках, приводящих к ослаблению проч- ности конструкции; образование взрывчатых смесей; неправиль- ную эксплуатацию и др. Вторые связаны с дефектами при изготовлении, монтаже, транспортировании и хранении устройств. Основными причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного давления являются: • внешние механические воздействия; • снижение механической прочности; • нарушения технологического режима;
140 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ • конструкторские ошибки; • изменение состояния герметизируемой среды; • неисправности в контрольно-измерительных и предохра- нительных устройствах; • ошибки обслуживающего персонала. Опасности, возникающие при нарушении герметичности. В ряде случаев нарушение герметичности, т. е. разгерметизация уст- ройств и установок, не только нежелательна с технической точки зрения, но и опасна для обслуживающего персонала и производ- ства в целом. Во-первых, нарушение герметичности может быть связано с взрывом. Здесь следует различать две причины. С одной сторо- ны, взрыв может являться следствием нарушения герметичности, например, воспламенение взрывчатой смеси внутри установки. С другой, нарушение герметичности может стать причиной взры- ва, например, при нарушении герметичности ацетиленового тру- бопровода вблизи участков нарушения образуется ацетиленовоз- душная смесь, которая может воспламениться самыми слабыми тепловыми импульсами. Незамеченное длительное горение при- водит к такому сильному разогреву трубопровода, что ацетилен в нем самовоспламеняется. Во-вторых, при разгерметизации создаются опасные и вред- ные производственные факторы, зависящие от физико-химиче- ских свойств рабочей среды, т. е. возникает опасность: • получения ожогов под воздействием высоких или, наобо- рот, низких температур (термические ожоги) и из-за агрес- сивности среды (химические ожоги); • травматизма, связанного с высоким давлением газа в сис- теме, например, нарушение герметичности баллона с га- зом при давлении 20 МПа с образованием отверстия диа- метром 15 мм приведет к появлению начальной реактив- ной тяги около 3,5 кН; при массе баллона 70 кг он может приобрести ускорение и переместиться на некоторое рас- стояние; • радиационная, возникающая, например, при использова- нии в установках в качестве теплоносителя жидких радио- активных металлов, обладающих высоким уровнем иони- зирующего излучения; • отравления, связанные с применением инертных и ток- сичных газов и др.
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 141 *.4.3. Статическое электричество Электростатические заряды возникают на поверхностях не- которых материалов, как жидких, так и твердых, в результате ложного процесса контактной электризации. Электризация воз- гикает при трении двух диэлектрических или диэлектрического । проводящего материала, если последний изолирован. При раз- [елении двух диэлектрических материалов происходит разделе- 1ие электрических зарядов, причем материал, имеющий боль- ную диэлектрическую проницаемость заряжается положительно, меньшую — отрицательно. Чем больше различаются диэлек- рические свойства материалов, тем интенсивнее происходит >азделение и накопление зарядов. На соприкасающихся мате- риалах с одинаковыми диэлектрическими свойствами (диэлек- рической проницаемостью) зарядов не образуется. Интенсивность образования электрических зарядов опреде- ,яется различием в электрических свойствах материалов, а также илой и скоростью трения. Чем больше сила и скорость трения । больше различие в электрических свойствах, тем интенсивнее фоисходит образование электрических зарядов. Например, электростатические заряды образуются на кузове двигающегося в сухую погоду автомобиля, если резина колес об- ,адает хорошими изолирующими свойствами. В результате меж- у кузовом и землей возникает электрическое напряжение, кото- рое может достигнуть 10 кВ (киловольт) и привести к возникно- вению искры при выходе человека из автомобиля — разряд через ,еловека на землю. На производстве в различных технологических процессах акже образуются большие электрические заряды, потенциалы юторых могут достигать десятков киловольт. Например, заряды тогут возникнуть при измельчении, пересыпании и пнев- ютранспортировке твердых материалов, при переливании, пере- тачивании по трубопроводам, перевозке в цистернах диэлектри- [еских жидкостей (бензина, керосина и др.), при обработке на окарных станках диэлектрических материалов (эбонита, орг- текла и т. д.), при сматывании тканей, бумаги, пленки (напри- iep, полиэтиленовой). К примеру, при пробуксовывании рези- ювой ленты транспортера относительно роликов или ремня ре- шенной передачи относительно шкива могут возникнуть 1лектрические заряды с потенциалом до 45 кВ.
142 Раздел III. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Кроме трения, причиной образования статических зарядов является электрическая индукция, в результате которой изоли- рованные от земли тела во внешнем электрическом поле приоб- ретают электрический заряд. Особенно велика индукционная электролизация электропроводящих объектов. Например, на ме- таллических предметах (автомобиль и т. п.), изолированных от земли, в сухую погоду под действием электрического поля высо- ковольтных линий электропередач или грозовых облаков могут образовываться значительные электрические заряды. На экранах мониторов и телевизоров положительные заряды накапливаются под действием электронного пучка, создаваемого электронно-лучевой трубкой. Опасные и вредные факторы статического электричества. При прикосновении человека к предмету, несущему электриче- ский заряд, происходит разряд последнего через тело человека. Величины возникающих при разрядке токов не велики, и они очень кратковременны. Поэтому электротравм не возникает. Од- нако, разряд, как правило, вызывает рефлекторное движение че- ловека, что в ряде случаев может привести к резкому движению руки, падению человека с высоты или его попаданию в опасную производственную зону. Кроме того при образовании заряда с большим электриче- ским потенциалом вокруг них создается электрическое поле по- вышенной напряженности. Установлено, что электрическое поле повышенной напряженности вредно для человека. При длитель- ном пребывании человека в таком поле наблюдаются функцио- нальные изменения в центральной нервной системе, сердеч- но-сосудистой и других системах. Для человека, находящегося в электростатическом поле, характерна повышенная утомляемость, сонливость, снижение внимания, скорости двигательных и зри- тельных реакций. Наибольшая опасность электростатических зарядов заключа- ется в том, что искровой разряд может обладать энергией, доста- точной для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. Искра, возникающая при разрядке электростатических зарядов, является частой причиной пожаров и взрывов. При напряжении 3 кВ искровой разряд может вызвать воспламенение почти всех паро- и газовоздушных смесей; при 5 кВ — воспламенение боль- шей части горючих пылей. Так, удаление из рабочей зоны пыли из диэлектрического материала с помощью вытяжной вентиляции может привести к
Глава 2. Источники и характеристики негативных факторов 143 накоплению в газоходах электростатических зарядов и отложе- ний пыли. Появление искрового разряда в этом случае может вызвать воспламенение или взрыв пыли. Известны случаи очень серьезных аварий на предприятиях в результате взрывов в систе- мах вентиляции. При перевозке легковоспламеняющихся жидкостей, при их перекачке по трубопроводам, сливе из цистерны или за счет пле- скания жидкости в ней накапливаются электростатические заря- ды, и может возникнуть искра, которая воспламенит пары жид- кости. Наибольшую опасность статическое электричество представ- ляет на производстве и на транспорте, особенно при наличии пожаровзрывоопасных смесей, пыли и паров легковоспламеняю- щихся жидкостей. В бытовых условиях (например, при хождении по ковру) на- капливаются небольшие заряды, и энергии возникших искровых разрядов недостаточно для инициирования пожара в обычных условиях быта. Контрольные вопросы 1. На какие виды подразделяется процесс возгорания? 2. Дайте определение горения и взрыва. 3. Перечислите показатели пожаро- и взрывоопасности веществ, горю- чих газов и паров. 4. Назовите основные причины и источники пожаров и взрывов на произ- водстве. 5. Расскажите об основных опасных факторах пожара. 6. Как классифицируются герметичные системы? 7. Как окрашиваются и какая маркировка ставится на трубопроводы, баллоны, сосуды? 8. Каковы основные причины возникновения опасности герметичных систем? 9. Расскажите об основных опасных факторах, возникающих при нару- шении герметичности. 10. Каковы причины образования электростатических зарядов и в каких процессах на производстве они возникают? 11. Чем вредны электростатические поля высокой напряженности? 12. Чем опасно статическое электричество и к каким чрезвычайным си- туациям оно может привести?
Раздел IV ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ВРЕДНЫХ И ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ Задачей защиты человека от ОВПФ является снижение уров- ня вредных факторов до уровней, не превышающих ПДУ (ПДК), и риска появления опасных факторов до величин прием- лемого риска. Основные методы защиты человека представлены на рис. 4.1. Основным и наиболее перспективным методом защиты яв- ляется совершенствование конструкций машин и технологиче- ских процессов, их замена на более современные и прогрессив- Рис. 4.1. Основные методы зашиты человека от ОВПФ
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 145 ные, обладающие минимальным уровнем опасности, выделения вредных веществ, излучений. Если же исключить наличие ОВПФ при работе нельзя, ис- пользуют следующие приемы защиты: • удаление человека на максимально возможное расстояние от источника ОВПФ; • применение роботов, манипуляторов, дистанционного управления для исключения непосредственного контакта человека с источником ОВПФ; • применение средств защиты человека. Средства защиты человека подразделяются на: • средства коллективной защиты (СКЗ), обеспечивающие защиты всех работающих на предприятии рабочих и слу- жащих; • средства индивидуальной защиты (СИЗ), обеспечивающие защиту одного человека, непосредственно выполняющего работу. Конструкции средств защиты разнообразны и определяются видом ОВПФ. Глава 1 ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ФИЗИЧЕСКИХ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Защита человека от физических негативных факторов осуще- ствляется тремя основными методами: ограничением времени пребывания в зоне действия физического поля, удалением от ис- точника поля и применением средств защиты, из которых наи- более распространены экраны, снижающие уровень физического поля. Эффективность экранирования принято выражать в деци- белах: Э = 10 1g (По/П), дБ, где По и П — соответственно какой-либо параметр физического поля до и после экрана.
146 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА 1.1. Защита от вибрации Амплитуда скорости вибрации (виброскорости) vm может быть определена по формуле 7|i2 + (2itfm - c/2itf)2 где Fm — амплитуда возмущающей вибросилы, Н; ц — коэффи- циент сопротивления, Н • с/м; f — частота вибрации, Гц; т — масса системы, кг; с — коэффициент жесткости системы, Н/м. На основе анализа формулы (3.1) можно сделать следующие выводы: для уменьшения виброскорости vm необходимо снижать силу Fm (снижать виброактивность машины) и увеличивать зна- менатель, а именно — повышать сопротивление системы р. и не допускать, чтобы 2nfm = с12ъ£. При равенстве этих членов насту- пает явление резонанса и уровень вибрации резко возрастает. Таким образом, для защиты от вибрации необходимо приме- нять следующие методы: • снижение виброактивности машин (уменьшение силы Fm); • отстройка от резонансных частот (2л//и c/2rjy, • вибродемпфирование (увеличение ц); • виброгашение (увеличение /и) — для высоких и средних частот; • повышение жесткости системы (увеличение с) — для низ- ких и средних частот; • виброизоляция; • применение индивидуальных средств защиты. Снижение виброактивности машин (уменьшение силы F„) дос- тигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых дина- мические процессы, вызываемые ударами, резкими ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены (например, замена клепки сваркой); хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаи- модействующих поверхностей; применением кинематических за- цеплений пониженной виброактивности (например, использова- ние шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых); заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внут- ренним трением.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 147 Отстройка от резонансных частот (2nfm с/Ъф') заключает- ся в изменении режимов работы машины и соответственно час- тоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с (например, уста- новка ребер жесткости) или изменения массы т системы (на- пример, закрепление на машине дополнительных масс). Собственная частота f0 вибрирующей системы определяется по формуле /о = Вибродемпфирование (увеличение ц) — это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих колебательную энергию в результате не- обратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, воз- никающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирую- щие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение, — мягких покрытий (резина, покрытие «Агат», пенопласт ПХВ-9, мастики ВД17-59, «Антивибрит») и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного тре- ния (например, использование прилегающих друг к другу пла- стин, как у рессор), установкой специальных демпферов. При- мером таких демпферов могут являться амортизаторы автомоби- лей, которые подавляют раскачку машины. Виброгашение (увеличение т) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент (рис. 4.2). Как видно из фор- Рис. 4.2. Установка агрегатов на виброгасящем основании: а — на фундаменте и грунте; б — на перекрытии
148 Раздел И. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.3. Схема дина- мического виброга- сителя мулы (4.1) виброгашение наиболее эффек- тивно при средних и высоких частотах виб- рации. Этот способ нашел широкое приме- нение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т. п.). Одним из способов подавления вибраций является установка динамических виброгаси- телей, представляющих собой дополнитель- ную колебательную систему с массой тх и жесткостью с,, собственная частота которой f0l = (1 /2л) ^cjmx = f где f — частота вибра- ции, уровень которой необходимо снизить. Схема динамического виброгасителя показа- на на рис. 4.3. Динамический виброгаситель крепится на вибри- рующем агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени возбу- ждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата. Недостатком динамического виброгасителя является то, что он подавляет колебания только определенной частоты, соот- ветствующей его собственной. Такие виброгасители применяют в агрегатах, например турбогенераторах, имеющих характерный, постоянный во времени дискретный спектр вибрации. На рис. 4.4 изображен динамический виброгаситель с двумя степенями сво- боды и схема установки виброгасителя на турбогенераторе. Гру- зики перемещаются по резьбе и фиксируются гайками. Это по- зволяет менять жесткость виброгасителя, а следовательно, его собственную частоту и частоту подавляемых вибраций. Такие виброгасители удобно настраивать на заданную частоту. Рис. 4.4. а — динамический гаситель с двумя степенями свободы для дизель-ге нератора; б — схема турбоагрегата с динамическим виброгасителем
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 149 Повышение жесткости системы (увеличение с), например путем установки ребер жесткости. Как видно из формулы (4.1) этот способ эффективен только при низких частотах и в ряде случаев средних. Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колеба- ний от источника возбуждения защищаемому объекту при помо- щи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. На рис. 4.5 изображены типовые конструкции пружинных и резиновых виброизолято- ров. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициен- том передачи, равным отношению амплитуды виброперемеще- ния, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта или действующей на него силы к соответствующему параметру ис- точника вибрации: КП = F IF Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, ко- гда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция. Для виброизолированных систем, в которых можно принебречь трением: КП= 1/[(///0)2- 1], (4.2) где f — частота вынужденных колебаний; f0 — собственная час- тота виброизолированной системы. Как видно из приведенной Рис. 4.5. Виброизолируюшие опоры: а — пружинные; б — резиновые виброизоляторы
150 Раздел IV ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА формулы, только при f/f0 > 72 КП < 1, т. е. снижает передачу вибрации на защищаемый объект. По конструктивным и эконо- мическим соображениям существует оптимальное значение f/f0 = 3...4, что соответствует КП = 1/8...1/15. Собственная частота виброизолированной системы f0 = = 1/2л -Jc/m. Умножив числитель и знаменатель подкоренного выражения на g — ускорение свободного падения, получим f0= \/2n^cg/mg. Так как mg — сила тяжести машины, а mg/с = хС1 — статическая осадка виброизоляторов под действием силы тяжести машины, то /о =l/2nA/g/xCT. (4.3) Т. е. чем больше статическая осадка виброизоляторов под действием веса машины, тем меньше f0, а значит меньше КП и лучше виброизоляция. Эффективность виброизоляции в дБ можно определить по формуле Д£ = 201g—= 201g (4.4) -1 , дБ. Схема расчета виброизоляторов 1. Определяют требуемый уровень снижения вибрации: -^тр — L ^доп » дБ, где L — уровень вибрации без виброизоляции, дБ; £доп — допус- тимый по нормативам уровень вибрации. 2. Из формулы (4.4) находим требуемое отношение частот f и f0 и требуемое значение собственной частоты виброизолирован- ной системы: = 710лЛ”>/2° + 1, ‘ ’Гц'
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 151 3. Из формулы (4.3) находим требуемую статическую осадку виброизолятора: g 4я2/о2тр м. 4. Далее выбирается материал и определяются параметры виброизолятора. Расчет определяется типом виброизолятора — пружинный или упругие (резиновые) прокладки. Например, для упругих прокладок определяют требуемую толщину и площадь одной прокладки: Атр = , м, Q доп 5=-^,м2, ^доп^ где Е(Н/м2), одоп (Н/м2) — соответственно модуль упругости и допустимое удельное напряжение (определяются свойствами ма- териала прокладки), т (кг) — масса вибрирующего агрегата, N — число прокладок. ( Если в результате расчета — получается более 4, расчет < Л /тр ведут для этой величины, но в этом случае не обеспечивается требуемое снижение уровня вибрации и необходимо применять другие мероприятия для ее снижения. Виброизолироваться может источник вибрации или рабочее место обслуживающего установку персонала. На рис. 4.6 и 4.7 показаны примеры виброизоляции рабочего места и источника вибрации — вентиляционной установки. Для защиты от вибрации человека-оператора применяются разнообразные средства. На рис. 4.8 представлена схема разме- щения средств виброзащиты оператора, а на рис. 4.9 дана клас- сификация средств защиты оператора. Средства коллективной защиты (СКЗ) располагаются между источником вибрации и оператором. К СКЗ оператора относят- ся подставки, сидения, кабины, рукоятки. Виброзащшпные подставки — наиболее приемлемые средства зашиты от обшей вибрации при работе стоя. Основной частью подставки является опорная плита, на которой стоит и выполня-
152 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.6. Устройство виброизоляции рабочего места Рис. 4.7. Устройство виброизоляции вентиляционной установки: / — опорная плита; 2 — виброизоляторы; 3 — крышка корпуса; 4 — подвижная часть корпуса; 5— пружина; 6 — неподвижная часть корпуса; 7— виброизолирующая прокладка ет работу оператор. Средства виброизоляции могут размещаться сверху плиты, снизу плиты или с обеих сторон одновременно. В зависимости от принятой схемы их взаимного расположения виброзащитные подставки изготавливают с опорными, встроен-
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 153 Рис. 4.8. Схема размещения средств виброзащиты ними, накладными или комбинированными виброизоляторами (рис. 4.10). На практике применяются различные конструктив- ные схемы подставок: с резиновыми и пневмобаллонными виб- роизоляторами (рис. 4.11), с пружинными виброизоляторами (рис. 4.12). Виброзащитные сидения применяют, если оператор выполня- ет работу сидя. Подвижные рабочие места, расположенные на транспортных машинах и перемещающихся технологических аг- регатах, оснащают сидениями со встроенными средствами виб- роизоляции. Отдельные конструктивные варианты виброзащит- ных сидений представлены на рис. 4.13. Виброзащитные кабины используют в тех случаях, когда на человека-оператора воздействует не только вибрация, но другие негативные факторы: шум, излучения, химические вещества и т. д. Виброзащитная кабина в отличии от обычных кабин, защи- щающих человека от вредных факторов, устанавливается на виб-
154 Раздел IE ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.10. Схемы виброзащитных подставок для виброизоляторов: а — опорного; б — встроенного; в — накладного; г — комбинированного Рис. 4.11. Виброзащитные подставки с резиновыми и пневмобаллонными виброизоляторами: а — губчатая рези- на; б — перфорированная резина; в — резиновые бруски; г — цилиндриче- ские пневмобаллоны; д — кольцевой пневмобаллон б) Рис. 4.12. Виброзащитные подставки с пружинными виброизоляторами: а — пружины сжатия и сыпучий бал- ласт; б — пружины сжатия и шаро- вые пневмобаллоны; в — пружин- но-тросовая система с опорными ро- ликами; г — пружинная подвеска; д — спаренные рессоры Рис. 4.13. Виброзащитные сиденья с виброизоляторами: а — упругая накладка; б — упругие опоры; в — пружины, встроенные в опору; г — упругие подвески роизолирующих опорах. В зависимости от действующих одно- временно с вибрацией вредных факторов виброзащитные каби ны могут быть шумовиброзащитными, пылевиброзащитными и т. п. На рис. 4.14 представлена одна из таких кабин.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 155 Рис. 4.14. Шумовиброзащитная кабина для оператора компрессорной станции: / — пневматические виброизоляторы; 2 — основание кабины; 3 — корпус каби- ны; 4 — стол оператора; 5 — кондиционер; 6 — вешалка для одежды Виброзащитные рукоятки предназначаются для защиты от локальной вибрации рук оператора. Конструктивные схемы виб- розащитных рукояток представлены на рис. 4.15. По месту расположения виброизоляторов рукоятки класси- фицируются на: • рукоятки с промежуточными виброизоляторами, в кото- рых виброизоляторы расположены между корпусом руч- ной машины и рукояткой, охватываемой рукой оператора (рис. 4.15, с); Рис. 4.15. Классификация виброзащитных рукояток: а — рукоятки с промежу- точными виброизоляторами; б — рукоятки со встроенными виброизоляторами; в — рукоятки с накладными виброизоляторами; г — рукоятки с комбинирован- ными виброизоляторами
156 Раздел П. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА • рукоятки со встроенными виброизоляторами, размещен- ными непосредственно в теле рукоятки (рис. 4.15, б); • рукоятки с накладными виброизоляторами, в которых уп- ругие полимерные накладки и облицовки размещены на наружной поверхности рукоятки и контактируют с руками оператора (рис. 4.15, в);' • рукоятки с комбинированными виброизоляторами, пред- усматривающие различные сочетания промежуточных, встроенных и накладных виброизоляторов (рис. 4.15, г). В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации ис- пользуются: для рук — виброизолирующие рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки; для ног — виброизолирующая обувь, стельки, подметки. Виброзащитные рукавицы отличаются от обычных рукавиц тем, что на их ладонной части или в накладке закреплен упруго- демпфирующий элемент. Этот элемент выполняется из пороло- на, однако более эффективно использование пеноэласта, губча- той резины. Применяются рукавицы с эластично-трубчатыми элементами (рис. 4.16). На рукавице имеются трубчатые элемен- ты, закрепленные накладками и расположенные вертикальными рядами параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукави- цы. Также рукавицы могут выполняться с накладным карманом, в который вставляется накладка с эластично-трубчатыми эле- ментами (рис. 4.17). Рис. 4.16. Виброзащитная рукавица с эластично-трубчатыми элементами: 1 — поверхность рукавицы; 2 — трубчатые элементы; 3 — накладки Рис. 4.17. Рукавица с накладным карманом: 1 — накладной карман, 2 — накладка; 3 — эластич но-трубчатый элемент
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 157 Рис. 4.18. Виброзащитная обувь: а — на упругой подошве; б — со съемными уп- ругими каблуками и подметкой; в — с упругой стелькой Виброзащитная обувь изготовляется в виде сапог, полусапог, полуботинок как мужских, так и женских, и отличается от обыч- ной обуви наличием подошвы или вкладыша из упругодемпфи- рующего материала (рис. 4.18). 1.2. Защита от шума, инфра- и ультразвука В зависимости от того, где находится источник звука — на открытом пространстве или в помещении, — для расчета уровня шума в расчетной точке (РТ) применяют различные формулы. На открытом пространстве (рис. 4.19) уровень звука в рас- четной точке можно определить по формуле L = Lp + G - 101g— - Д£, дБ. Здесь: — Lp — уровень звуковой мощности источника звука, дБ. Это характеристика источника, определяемая по определенным методикам и обычно приводимая в его технических характери- стиках; — G — показатель направленности источника, дБ. Это так- же техническая характеристика источника, показывающая на сколько дБ энергия звука, излучаемого в данном направлении больше или меньше энергии, которая бы излучалась источни- Рис. 4.19. Излучение звуковых волн на открытом пространстве
158 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ком с таким же уровнем звуковой мощности во всех направле- ниях одинаково. Значение G отрицательно, если в данном на- правлении излучаемая энергия меньше энергии равномерно излучающего источника, и положительно, если больше; — S — площадь поверхности, в которую излучается звук (50 = 1 м2), м2. Например, если источник звука находится на полу, то звук распространяется в полусферу и S = 2пг2, где г — расстояние от источника звука до расчетной точки; — Д£ — снижение уровня шума на пути его распростране- ния. Если на пути шума нет никаких препятствий и расстояние г не более 50 м, значение Д£ можно принимать нулевым. Таким образом, если источник звука расположен на поверх- ности, т. е. излучает звук в полусферу, формула может быть представлена в следующем виде: £ = Lp + G - 20 Igr - 101g2тг - Д£ = Lp + G - 20Igr - 8 - Д£ (4.5) В помещении (рис. 4.20) уровень шума в расчетной точке складывается из прямых и отраженных от стен, пола и потолка звуковых волн, и его можно определить по следующей формуле: £ = £р + lOlgf^ + М ДБ, \ О D J ’ (4.6) где Ф — фактор направленности, аналогичный би равный 10016; В — так называемая постоянная помещения, м2. Рис. 4.20. Излучение звуковых волн в помещении Постоянная помещения определяется по формуле ср*^ нов 1-аср где аср — средний коэффициент звукопоглащения внутренних поверхностей помещения площадью 5ПОВ, для производственных
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 159 помещений он редко превышает 0,3- 0,4, но может быть увели- чен специальной обработкой поверхностей. Анализ формул (4.5) и (4.6) показывает, что для защиты от акустических колебаний (шума, инфра- и ультразвука) можно использовать следующие методы: • снижение звуковой мощности источника звука (уменьше- ние £р); • размещение рабочих мест с учетом направленности излу- чения звуковой энергии (уменьшение (7); • удаление рабочих мест от источника звука (увеличение г); • акустическая обработка помещений (увеличение В); • звукоизоляция (увеличение Д£); • применение глушителей (увеличение Д£); • применение средств индивидуальной защиты. Снижение звуковой мощности источника звука (уменьше- ние £р). Для снижения шума механизмов и машин применяют методы, аналогичные методам, снижающим вибрацию машин, т. к. вибрация является источником механического шума. Аэродинамический шум, вызываемый движением потоков воздуха и газа и обтеканием им элементов механизмов и ма- шин, — наиболее мощный источник шума, снижение которого в источнике наиболее сложно. Для уменьшения интенсивности ге- нерации шума улучшают аэродинамическую форму элементов машин, обтекаемых газовым потоком, и снижают скорость дви- жения газа. Изменение направленности излучения шума (уменьшение G). При размещении установок с направленным излучением необ- ходима соответствующая ориентация этих установок по отноше- нию к рабочим и населенным местам, поскольку величина на- правленности может достигать 10... 15 дБ. Например, отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной установки или устье трубы сброса сжатого газа необходимо располагать так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места. Удаление рабочих мест от источника звука (увеличение г). Как видно из формулы (4.5) увеличение расстояния от источни- ка звука в 2 раза приводит к уменьшению уровня звука на 6 дБ. Акустическая обработка помещения — это мероприятие, сни- жающее интенсивность отраженного от поверхностей помещения (стен, потолка, пола) звука. Для этого применяют звукопогло- щающие облицовки поверхностей помещения (рис. 4.21, а) и
160 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА б) Рис. 4.21. Акустическая обработка помещений: а — звукопоглощающая облицов- ка помещений: 1 — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал; 3 — защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток; 6 — плита из звукопоглощающего материала; б — звукопоглотители различных конструкций штучные (объемные) поглотители различных конструкций (рис. 4.21, б), подвешиваемые к потолку помещения. Поглоще- ние звука происходит путем перехода энергии колеблющихся час- тиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в пористом мате- риале облицовки или поглотителя. Для большей эффективности звукопоглощения пористый материал должен иметь открытые со стороны падения звука незамкнутые поры. Звукопоглощающие материалы характеризуются коэффициентом звукопоглощения а, равным отношению звуковой энергии, поглощенной материалом, и энергии, падающей на него. Звукопоглощающие материалы должны иметь коэффициент звукопоглощения не менее 0,3. Чем это значение выше, тем лучше звукопоглощающий материал. Зву- копоглощающие свойства пористых материалов определяются толщиной слоя, частотой звука, наличием воздушной прослойки между материалом и поверхностью помещения. Эффект сниже-
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 161 ния шума за счет применения звукопоглощающей облицовки можно оценить по формуле Д£= 10 \g(B2/Bt), дБ. где Bt и В2 — постоянные помещения соответственно до и после проведения акустической обработки. Постоянную помещения рассчитывают по формуле В = Л/(1-аср), в которой А = 22а,5, — эквивалентная площадь звукопоглоще- ния, м2, аср = Л/5ПОВ — средний коэффициент звукопоглощения помещения, а а„ 5,, 5ПОВ — коэффициент звукопоглощения обли- цовки, соответствующая ему площадь поверхности и общая пло- щадь поверхностей помещения. Установка звукопоглощающих облицовок снижает уровень шума на 6...8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от его источ- ника) и на 2...3 дБ в зоне превалирования прямого шума (вблизи от источника). Несмотря на такое относительно небольшое сни- жение уровня шума, применение облицовок целесообразно по следующим причинам: во-первых, спектр шума в помещении меняется за счет большей эффективности (8... 10 дБ) облицовок на высоких частотах: он делается более глухим и менее раздра- жающим; во-вторых, становится более заметным шум оборудо- вания, а следовательно, появляется возможность слухового кон- троля его работы, становится легче разговаривать, улучшается разборчивость речи. По этим причинам помещения концертных залов подвергают акустической обработке. Штучные звукопоглотители применяют при недостаточности свободных поверхностей помещения для закрепления звукопо- глощающих облицовок. Поглотители различных конструкций, представляющие собой объемные тела, заполненные звукопогло- щающим материалом (тонкими волокнами), подвешивают к по- толку равномерно по площади. Эффективность снижения шума штучными поглотителями рассчитывают по указанной выше формуле, принимая А = А,п, где и п — соответственно эквива- лентная площадь звукопоглощения одного поглотителя и их ко- личество. Для стандартных материалов облицовок и типов штуч- ных звукопоглотителей значения коэффициентов звукопоглоще- ния а и эквивалентной площади звукопоглощения Л, известны и содержатся в справочных данных по борьбе с шумом.
162 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Звукоизоляция. При недостаточности указанных выше меро- приятий для снижения уровня шума до допустимых значений или невозможности их осуществления применяют звукоизоля- цию. Снижение шума достигается за счет уменьшения интенсив- ности прямого звука путем установки ограждений, кабин, кожу- хов, экранов (рис. 4.22). Сущность звукоизоляции состоит в том, что падающая на ограждение энергия звуковой волны отражает- ся в значительно большей степени, чем проходит через него. Звукоизолирующая способность (дБ) ограждения выражается ве- личиной А£= 10 lg(Pnp/Pnpom), где Рпр и Рпрош — соответственно звуковая мощность прямого (падающего на ограждение) и прошедшего через ограждение звука, Вт. Звукоизоляция однослойной перегородки может быть определена по формуле Д£ = 20 lg(w0/) - 47,5, дБ, (4.7) где т0 — поверхностная масса перегородки, кг/м2 (т0 = рЛ; р — плотность материала перегородки, кг/м3; h — толщина перего- родки, м);/— частота звука, Гц. Как видно из формулы (4.7), звукоизоляция перегородки тем больше, чем она тяжелее (изготовлена из более плотного мате- риала и толще) и чем выше частота звука. Перегородки выполняют из бетона, кирпича, дерева и т. п. Наиболее шумные механизмы и машины закрывают кожухами, изготовленными из конструкционных материалов — стали, спла- Рис. 4.22. Средства звукоизоляции; I — звукоизолирующее ограждение; 2 — зву коизолирующие кабины и пульты управления; 3 — звукоизолирующие кожухи, 4 — акустические экраны; ИП1 — источник шума
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 163 нов алюминия, пластмасс и др., и облицовывают изнутри звуко- поглощающим материалом (рис. 4.23). Экранирование источников шума или рабочих мест осуществ- ляют по схемам, приведенным на рис. 4.24. Защитные свойства экрана возникают из-за того, что при огибании прямой звуковой Рис. 4.23. Звукоизолирующий кожух: а — схема кожуха; б — конструкция кожуха электродвигателя; 1 — звукопоглощающий материал; 2 — глушитель шума; 3 — б) Рис. 4.24. Экранирование источников шума: а — схема экрана; б — расположе- ние экранов в вычислительных центрах; в — экранирование источников механи- ческого шума; 1 — шумное оборудование; 2 — экран со звукопоглощающей об- лицовкой; 3 — рабочее место; 4 — дисковая пила
164 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА волной кромок экрана за ним образуется зона звуковой тени тем большей протяженности, чем меньше длина волны (выше часто- та звука). Т. к. экран защищает только от прямой звуковой вол- ны, его применение эффективно только в области превалирова- ния прямого шума над отраженным. Поэтому экраны надо уста- навливать между источником шума и рабочим местом, если они расположены недалеко друг от друга. Звуковые экраны широко применяют не только на производстве, но и в окружающей сре- де, например для защиты от шума транспортных потоков зоны пешеходных дорожек, проходящих вдоль магистрали. В качестве экранов, снижающих уровень шума, используются лесозащит- ные полосы, поглощающие звук. Лесозащитные полосы должны быть сплошными, без промежутков, через которые может про- никать шум. Для этого деревья высаживают в несколько рядов (чем шире полоса лесных насаждений, тем лучше) в шахматном порядке, снизу в зоне оголенной части ствола дерева высажива- ют кустарник. Эффективность снижения шума лесными насаж- дениями уменьшается зимой, когда деревья сбрасывают листву. Глушители применяют для снижения аэродинамического шума. Глушители шума принято делить на абсорбционные (рис. 4.25), использующие облицовку поверхностей воздуховодов звукопоглощающим материалом; реактивные (рис. 4.26) типа расширительных камер, резонаторов, узких отростков, длина ко- торых равна '/4 длины волны заглушаемого звука; комбиниро- ванные, в которых поверхности реактивных глушителей облицо- вывают звукопоглощающим материалом; экранные (рис. 4.27). Рис. 4.25. Глушители абсорбционного типа: а — трубчатый; б — пластинчатый; в — сотовый; г — звукопоглощающая облицовка поворота; 1 — трубопровод; 2 корпус глушителя; 3 — перфорационная стенка; 4 — стеклоткань; 5 — звукопо глощающий материал
Iлава l. Защита человека от физических негативных факторов оз Рис. 4.26. Реактивные глушители: а — камерный; б — резонансный; в — чет- вертьволновой; г — глушитель шума выпуска мотоциклетного двигателя Рис. 4.27. Экранные глушители: а — схемы глушителей; б — график для опреде- ления снижения шума глушителем; 1 — металлический лист; 2 — звукопогло- щающий материал Реактивные глушители в отличии от абсорбционных заглушают шум в узких частотных диапазонах и применяются для сниже- ния шума источников с резко выраженными дискретными со- ставляющими. Если таких составляющих несколько, глушитель выполняют в виде комбинации камер и резонаторов, каждый из которых рассчитан на заглушение шума определенного диапазо- на. Рективные глушители широко используют для снижения шума выпуска выхлопных газов двигателей внутреннего сгора- ния (рис. 4.26, г).
166 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Экранные глушители устанавливают перед устьем канала для выхода воздуха в атмосферу или его забора (например, для вен- тиляционных или компрессорных установок, выброса сжатого газа и т. д.). Схемы экранных глушителей показаны на рис. 4.27. Эффективность их тем выше, чем ближе они расположены к устью канала. Однако при этом увеличивается гидравлическое сопротивление для сброса и забора воздуха (газов), а следова- тельно, и время сброса. При расчете и установке таких глушите- лей ищут оптимальный вариант. Эффективность глушителей мо- жет достигать 30...40 дБ. При наличии нескольких источников суммарный уровень звукового давления определяется по следующим формулам. Если источники звука одинаковы, т. е. каждый в отдельности создает на рабочем месте одинаковый уровень звукового давле- ния: £г=£,+ 101g п, (4.8) где £, — уровень звукового давления, создаваемый одним источ- ником, п — число одинаковых источников звука. Если источники звука различны: £х = 10 lg(100,il + Ю0|А2 +...+ 10°’1£"), (4.9) где £,, £2, ..., Ln — уровни звукового давления, создаваемые каж- дым источником. Анализ формул (4.8), (4.9) показывает, что при наличии и помещении одинаковых источников, удаление половины из них снижает уровень звука в помещении на 3 дБ. При наличии же в помещении источников звука, сильно различающихся по своей звуковой мощности, суммарный уровень звукового давления оп- ределяет в основном источник с наибольшей звуковой мощно- стью. Например, при наличии трех источников, создающих в от дельности уровень звукового давления 100, 80, 70 дБ суммарный уровень звукового давления будет равен: £Е =101g(10'° +108 + 107) «100 дБ. Таким образом, для радикального снижения уровня шума па рабочем месте нужно удалить или заглушить наиболее шумный источник. Так, удаление источника шума в 100 дБ уменьшит уровень шума немногим менее чем на 20 дБ. Средства индивидуальной защиты. К СИЗ от шума othoch i ушные вкладыши, наушники и шлемы.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 167 Вкладыши — мягкие тампоны из ультратонкого материала, вставляемые в слуховой канал. Их эффективность не очень вы- сока и в зависимости от частоты шума может составлять 5...15 дБ. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются па голове дугообразной пружиной. Их эффективность изменяет- ся от 7 дБ на частоте 125 Гц до 38 дБ на частоте 8000 Гц. Шлемы применяют при воздействии шумов очень высоких уровней (более 120 дБ). Они закрывают всю голову человека, т. к. при таких уровнях шума он проникает в мозг не только че- рез ухо, но и непосредственно через черепную коробку. Особенности защиты от инфра- и ультразвука. В принципе, для защиты от инфра- и ультразвука применимы методы для за- щиты от шума, изложенные выше. Однако анализ формулы (4.7) показывает, что для защиты от низких инфразвуковых частот звукоизоляция крайне неэффек- тивна — требуются очень толстые и массивные звукоизолирую- щие перегородки. Также неэффективны звукопоглащение и аку- стическая обработка помещений. Поэтому основным методом борьбы с инфразвуком является борьба в источнике его возник- новения. Другими мероприятиями по борьбе с инфразвуком являются: • повышение быстроходности машин, что обеспечивает перевод максимума излучения в область слышимых час- тот, где становятся эффективными звукоизоляция и зву- копоглощение; • устранение низкочастотных вибраций; • применение глушителей реактивного типа. Ультразвук из-за очень высоких частот быстро поглощается в воздухе и материалах конструкций, поэтому он распространяется па небольшие расстояния. Для защиты от ультразвука очень эф- фективной является звукоизоляция и звукопоглощение. Из фор- мулы (4.7) видно, что для звукоизоляции требуются тонкие пере- городки. Обычно источники ультразвука заключают в кожухи из тонкой стали, алюминия (толщиной 1 мм), обклеенные внутри резиной. Применяют также эластичные кожухи из нескольких слоев резины общей толщиной 3,5 мм. Эффективность таких ко- жухов может достигать 60...80 дБ. Применяют также экраны, расположенные между источником и работающими.
168 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Контрольные вопросы 1. Каковы основные методы защиты от шума и вибрации? 2. Что такое виброгашение и в чем особенность динамического вибро- гашения? 3. Как осуществить отстройку от резонанса? 4. В чем заключается сущность вибродемпфирования и какие материа- лы для него применяются? 5. Для каких частот вибрации применяют виброгашение и повышение жесткости конструкции? 6. В чем заключается сущность виброизоляции? При каком отношении f/f0 виброизоляторы уменьшают вибрацию? Изложите схему расчета виброизоляторов. 7. Какие СКЗ и СИЗ применяются для защиты от вибрации? 8. В чем заключается сущность акустической обработки помещения? Как изменяется уровень шума и звуковой спектр при акустической обработке? Какие материалы применяют для акустической обработки и звукопоглащения? 9. В чем заключается сущность звукоизоляции и какие материалы наи- более эффективны для звукоизоляции? 10. Как устроены глушители шума? В чем разница между абсорбционны- ми и реактивными глушителями по устройству и характеру глушения шума? 11. В чем заключается сущность экранирования звука? 12. Как зависит уровень звукового давления на рабочем месте от числа и звуковой мощности источников шума? 13. Какие СИЗ применяются для защиты от шума? 14. В чем особенность борьбы с инфра- и ультразвуком? Каковы основ- ные методы их снижения на рабочих местах? 1.3. Защита от электромагнитных полей и излучений Защита от электромагнитных полей и излучений имеет об- щие принципы и методы, но в зависимости от частотного диапа- зона и характеристик излучения характеризуется рядом особен- ностей. В частности, следует различать особенности защиты от: • переменных электромагнитных полей; • постоянных электрических и магнитных полей; • лазерных излучений; • инфракрасных (тепловых) излучений; • ультрафиолетовых излучений.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 169 Общими методами защиты от электромагнитных полей и из- лучений являются следующие: • уменьшение мощности генерирования поля и излучения непосредственно в его источнике, в частности за счет при- менения поглотителей электромагнитной энергии (этот ме- тод применим, если генерируется энергия, избыточная для реализации технологического процесса или устройства); • увеличение расстояния от источника излучения; • уменьшение времени пребывания в поле и под воздейст- вием излучения; • экранирование излучения; • применение средств индивидуальной защиты. 1.3.1. Защита от переменных электромагнитных полей и излучений Классификация методов и средств зашиты от переменных электромагнитных полей и излучений представлена на рис. 4.28. Уменьшение мощности излучения обеспечивается правиль- ным выбором генератора (мощность генератора целесообразно выбирать не более той, которая необходима для реализации тех- нологического процесса и работы устройства). В тех случаях, ко- гда необходимо уменьшить мощность излучения генератора, для излучений радиочастотного диапазона применяют поглотители мощности, которые ослабляют энергию излучения до необходи- мой степени на пути от генератора к излучающему устройству. Поглотители мощности бывают коаксиальные и волноводные (рис. 4.29). Поглотителем энергии служат специальные вставки из графита или материалов углеродистого состава, а также специ- альные диэлектрики. При поглощении электромагнитной энер- гии выделяется теплота, поэтому для охлаждения поглотителей применяют охлаждающие ребра (рис. 4.29, г) или проточную воду (рис. 4.29, в, е). Для волноводов применяют поглотители мощно- сти различных конструкций: скошенные (рис. 4.29, а, г), клино- образные (рис. 4.29, б, в), ступенчатые (рис. 4.29, д), в виде шайб (рис. 4.29, е). Увеличение расстояния от источника излучения. В дальней зоне излучения, т. е. на расстояниях примерно больших 1/6 дли- ны волны излучения, плотность потока энергии (ППЭ) умень-
170 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Классификация методов и средств защиты от переменных ЭМИ и ЭМП Ф § Е Е Е о о 5 ф ф 5 ф § Е гз Е в; ф ф 3 VQ Ф в; Экранирование излучения И LL 11 <м § § Э- о § ф 5 ф & ф ф в1 <п ф ф 3 ф § о с ф § AD ф X ф 5 В В В В ф ф ф х § § 5 ф £ 5 Е ф ф ф Е Е Е ф 5 В ф ф ф Е ф Е ф ф ф Е ф § Е Е ф § £ ф Е В ф ф ф ф Е ф ф 5 ф Е □ 5 ф л Ф 5 о I ф О <п О Рис. 4.28. Классификация методов и средств зашиты от переменных электрома) - нитных полей и излучений Рис. 4.29. Конструкция поглотителей мощности для волноводов и коаксиальных линий: a — с охлаждающими ребрами; б — с проточной водой; в — скошенные; г — клинообразные; д — ступенчатые; е — в виде шайб шается обратно пропорционально квадрату расстояния, а напря- женности электрического и магнитного полей — обратно про- порционально расстоянию. Т. е. при увеличении расстояния от источника излучения в 2 раза ППЭ уменьшается в 4 раза, а на пряженности (£ и Н) в 2 раза.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 171 В ближней зоне излучения при расстояниях примерно мень- ших 1/6 длины волны излучения напряженность электрического поля уменьшается обратно пропорционально кубу, а магнитного поля — квадрату расстояния для электрических излучателей, на- пример для высоковольтных линий электропередач промышлен- ной частоты. Для магнитных излучателей наоборот — напряжен- ность магнитного поля снижается обратно пропорционально кубу, а электрического поля — квадрату расстояния. Энергия в ближней зоне не излучается. Для источников излучения промышленной частоты длина , с 3-108 , ,„6 волны X = — = ——— =6-10 м, т. е. человек всегда находится в ближней зоне излучения, а напряженность электрического поля быстро снижается с увеличением расстояния. Так, при увеличе- нии расстояния в 2 раза напряженность электрического поля уменьшается в 8 раз. Наибольшее значение напряженности электрического поля высоковольтных линий электропередач имеет место вблизи крайних фазных проводов. Уменьшение времени пребывания в поле и под воздействием из- лучения. Как видно из формул, приведенных в параграфе 2.2.2. раздела III, параметром, определяющим последствия облучения для человека, является энергетическая нагрузка (ЭН), которая зависит от времени (Т) воздействия облучения. Максимально допустимое время нахождения в зоне облучения можно опреде- лить в зависимости от частотного диапазона излучения: ЭН£ ЭН,, 2 2k ГГ ___ ''ДОП • Т _ "доп , rrt _ д°" - у доп - Я2 . доп - ппэ ’ ДОП - ппэ • Допустимое время пребывания в зоне излучения установок промышленной частоты (50 Гц): Т = — _ 2 1 доп р Однако, если это возможно, целесообразно сокращать время пребывания в зоне облучения до значения меньше допустимого, чтобы избежать необоснованного выполнением необходимой ра- боты облучения.
172 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Подъем излучателей и диаграмм направленности излучения, блокирование излучения. Излучающие антенны необходимо под- нимать на максимально возможную высоту и не допускать на- правления луча на рабочие места и территорию предприятия. Для защиты от электрических полей промышленной частоты необходимо увеличивать высоту подвеса фазных проводов линий электропередач (ЛЭП), уменьшать расстояние между ними и т. д. Путем правильного выбора геометрических параметров можно снизить напряженность электрического поля вблизи ЛЭП в 1,6...1,8 раза. Для сканирующих излучателей (вращающихся антенн) в сек- торе, в котором находится защищаемый объект — рабочее место, применяют способ блокирования излучения или снижение его мощности. Экранирование излучений. Экранируют либо источники излу- чения, либо зоны, где может находиться человек. Экраны могут быть замкнутыми (полностью изолирующими излучающее уст- ройство или защищаемый объект) или незамкнутыми, различ- ной формы и размеров, выполненными из сплошных, перфори- рованных, сотовых или сетчатых материалов. На рис. 4.30 пока- зан пример экранирования излучателей экранами из сплошных материалов. На рис. 4.31 и 4.32 показаны примеры экранирова- ния излучения промышленной частоты с помощью козырька из металлической сетки и навеса из металлических прутков. Сото- вые решетки, изображенные на рис. 4.33, применяют для экра- нирования мощных высокочастотных излучений. Для исключе- ния электромагнитного загрязнения окружающей среды и тер- ритории предприятия окна помещений, в которых проводятся работы с электромагнитными излучателями, экранируют с помо- щью сетчатых или сотовых экранов (рис. 4.34). Рис. 4.30. Экранирование: а — индуктора; б — конденсатора
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 173 Рис. 4.31. Экранирующий козырек над шкафом управления выключателя напряжением 500 кВ Рис. 4.32. Экранирующий навес над проходом в здание Рис. 4.33. Сотовые решетки, применяемые для экранирования ЭМП в частотных диапазонах: а — до 1 ГГц; б — до 10 ГГц; в — до 35 ГГц
174 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.34. Установка сотовых решеток на окна: а — с наружной стороны; б — с внутренней стороны; 1 — сотовая решетка; 2 — оконное стекло; 3 — пол Экраны частично отражают и частично поглощают электро- магнитную энергию. По степени отражения и поглощения их ус- ловно разделяют на отражающие и поглощающие экраны. Отражающие экраны выполняют из хорошо проводящих ма- териалов, например стали, меди, алюминия толщиной не менее 0,5 мм из конструктивных и прочностных соображений. Кроме сплошных, перфорированных, сетчатых и сотовых экранов могут применяться: фольга, наклеиваемая на несущее основание; то- копроводящие краски (для повышения проводимости красок в них добавляют порошки коллоидного серебра, графита, сажи, окислов металлов, меди, алюминия), которыми окрашивают эк- ранирующие поверхности; экраны с металлизированной со сто- роны падающей электромагнитной волны поверхностью. Поглощающие экраны выполняют из радиопоглощающих ма- териалов. Естественных материалов с хорошей радиопоглощаю- щей способностью нет, поэтому их выполняют с помощью раз- личных конструктивных приемов и введением различных погло- щающих добавок в основу. В качестве основы используют каучук, поролон, пенополистирол, пенопласт, керамикометалли- ческие композиции и т. д. В качестве добавок применяют сажу, активированный уголь, порошок карбонильного железа и пр. Все экраны обязательно должны заземляться для обеспечения стекания образующихся на них зарядов в землю. Для увеличения поглощающей способности экрана их дела- ют многослойными и большой толщины, иногда со стороны па- дающей волны выполняют конусообразные выступы. Наиболее часто в технике защиты от электромагнитных по- лей применяют металлические сетки. Они легки, прозрачны, по-
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 175 этому обеспечивают возможность наблюдения за технологиче- ским процессом и излучателем, пропускают воздух, обеспечивая охлаждение оборудования за счет естественной или искусствен- ной вентиляции. Эффективность экранов принято оценивать в дБ по фор- мулам: М = 20 ^(£0/£); А£ = 20 lg(770/7/); \L = 10 ^(ППЭ0/ППЭ), где Ео, Но, ППЭ0 — соответственно напряженность электриче- ского, магнитного поля и плотность потока энергии перед экра- ном; Е, Н, ППЭ — те же параметры после экрана. Расчет эффективности экранирования довольно сложен. По- этому на практике при выборе типов экранов и оценки их эф- фективности используют имеющийся богатый эксперименталь- ный материал, представленный в справочниках в виде таблиц, расчетно-экспериментальных кривых, номограмм. На рис. 4.35 представлена номограмма для расчета эффек- тивности наиболее распространенных сетчатых экранов. Отло- жив на крайней левой оси отношение шага сетки а (расстояние между центрами проволок сетки) к длине волны £ экранируемо- го излучения, а на крайней правой оси — отношение шага а к радиусу г проволоки сетки, через эти точки проводят прямую. На пересечении этой прямой со средней осью находят эффек- тивность экранирования в дБ. Эффективность экранирования может достигать десятков децибел. При расположении излучателей в помещениях электромаг- нитные волны могут отражаться от стен и перекрытий. В резуль- тате в помещении могут создаваться зоны с повышенной плот- ностью энергии излучения. Поэтому стены и перекрытия таких помещений необходимо выполнять с плохо отражающей поверх- ностью. Окрашивать стены и потолки нужно известковой и ме- ловой краской. Нельзя использовать масляную краску (она отра- жает до 30 % электромагнитной энергии), облицовывать стены кафелем. Поверхности помещения, в которых находятся излуча- тели повышенных мощностей, облицовывают радиопоглощаю- щим материалом. В зависимости от технологического процесса излучающие установки целесообразно размещать в отделенных от других уча- стков помещениях, имеющих непосредственный выход в кори- дор и наружу. Для этих целей подходят угловые помещения пер- вого и последнего этажей здания.
176 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА 101g (ППЭ0/ППЭ) D,ZO- 0,15- 0,10- 0,09- 0,08- 0,07- 0,06- 0,05- 0,09- 0,03- 1,02- 0,01- 5- 10- 15- 20- 25- 30- 35- а г -90 -25 -20 -15 90- 95- 50 А ппэ, ппэ -10 -9 -8 -7 -6 -5,5 -5 Рис. 4.35. Номограмма для расчета ослабления СВЧ-поля металлическими сетками Источники излучения должны иметь санитарный паспорт, перед их строительством или установкой проводится расчетный радиопрогноз и осуществляется его экспериментальная провер- ка. При выполнении радиопрогноза необходимо учитывать воз- можность переизлучения от отражающих объектов на местно- сти — железобетонных зданий и сооружений, металлических ог- раждений, конструкций и т. д. Средства индивидуальной защиты. К СИЗ, которые применя- ют для защиты от электромагнитных излучений, относят: радио- защитные костюмы, комбинезоны, фартуки, очки, маски и т. д. (рис. 4.36, а, б). Данные СИЗ используют метод экранирования. Радиозашитные костюмы, комбинезоны, фартуки в общем случае шьются из хлопчатобумажного материала, вытканного вместе с микропроводом, выполняющим роль сетчатого экрана. Шлем и бахилы костюма сделаны из такой же ткани, но в шлем спереди вшиты очки и специальная проволочная сетка для об-
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 177 Рис. 4.36. Средства защиты от электромагнитных излучений: а — ралиозашит- ный костюм: 7 — металлическая или металлизированная каска; 2 — комбинезон из токопроводящей ткани; 3 — проводники, обеспечивающие электрическую связь между отдельными элементами экранирующего костюма; 4 — рукавицы из токопроводящей ткани: 5 — ботинки с электропроводящими подошвами: 6 — вывод от токопроводящей подошвы; б — защитная маска с перфорационными отверстиями: /, 2, 3 — поролоновые прокладки; 4 — ремни крепления маски; 5 — перфорационные отверстия легчения дыхания. Эффективность костюма может достигать 25...30 дБ. Для защиты глаз применяют очки специальных марок с металлизированными стеклами. Поверхность стекол покрыта пленкой диоксида олова. В оправе вшита металлическая сетка, и она плотно прилегает к лицу для исключения проникновения излучения сбоку. Эффективность очков оценивается в 25...35 дБ. 1.3.2. Защита от постоянных электрических и магнитных полей Так же как и для других видов физических полей, защита от постоянных электрических и магнитных полей (ЭСП и МСП) использует методы защиты временем, расстоянием и экраниро- ванием. Электростатическое экранирование заключается в замыкании электрического поля на поверхности металлической массы экра-
178 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА на и передачи образующихся на экране электрических зарядов на заземленный корпус установки (землю). Любая замкнутая ме- таллическая оболочка, соединенная с заземленным корпусом и без особых требований к толщине и проводимости материала, достаточно полно локализует электрическое поле и выполняет роль электростатического экрана. Обычно источники ЭСП за- ключают в замкнутую металлическую или сетчатую оболочку. Оператор при необходимости может располагаться в кабине, за- щищенной электростатическим экраном. Эффективность экранирования зависит от качества электри- ческого соединения элементов экрана и тем выше, чем меньше электрическое сопротивление переходного контакта между экра- ном и корпусом (землей). Электрическое сопротивление зазем- ления экрана не должно превышать 0,1...0,2 МОм. Магнитостатическое экранирование заключается в замыка- нии магнитного поля в толще экрана, происходящим из-за его повышенной магнитопроводимости. Поэтому магнитостатиче- ский экран должен обладать большой магнитной проницаемо- стью. Такие экраны изготовляют из стали, железа, никелевых сплавов (пермолоя). Для получения надежного экранирования стенки экрана приходится делать сравнительно толстыми, чтобы уменьшить сопротивление магнитному потоку. В ряде случаев экраны делают из нескольких слоев, и они получаются громозд- кими. Щели и прорези в экране не должны идти поперек ожи- даемого направления линий магнитной индукции, так как это уменьшает магнитопроводимость и ухудшает экранирующие свойства экрана. ЭС- и МС-экраны эффективны также в области низких час- тот ЭМП. 1.3.3. Защита от лазерного излучения Для выбора средств защиты лазеры классифицируются по степени опасности: • класс I (безопасные) — выходное излучение не представ ляет опасности для глаз и кожи; • класс II (малоопасные) — выходное излучение представля- ет опасность для глаз прямым и зеркально отраженным излучением;
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 179 • класс III (опасные) — опасно для глаз прямое, зеркальное, а также диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и дня кожи прямое и зеркально отраженное облучение; • класс IV (высокоопасные) — опасно для кожи диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражаю- щей поверхности. Энергия лазерного луча уменьшается с расстоянием. Вокруг лазеров определяется граница лазерно-опасной зоны, которая может быть обозначена на полу помещения линией. Наиболее эффективным методом защиты от ЛИ является эк- ранирование. Луч лазера передается к мишени по волноводу (световоду) или огражденному экраном пространству. Для снижения уровня отраженного излучения линзы, приз- мы и другие предметы с зеркально отражающей поверхностью, устанавливаемые на пути луча, снабжаются блендами. Для защи- ты от отраженного облучения от объекта (мишени) применяются диафрагмы с отверстием, немного превышающим диаметр луча (рис. 4.37). В этом случае через отверстие диафрагмы проходит только прямой луч, а отраженное излучение от мишени попадает на диафрагму, которая поглощает и рассеивает энергию. Рис. 4.37. Схема экранирования отраженного излучения лазера блендами и диа- фрагмами: 1 — лазер; 2 — бленда; 3 — линза; 4 — диафрагма; 5 — мишень На открытых площадках обозначаются опасные зоны и уста- навливаются экраны, предотвращающие распространение излу- чений за пределы зон. Экраны могут быть непрозрачными и прозрачными. Непрозрачные экраны изготовляются из металлических лис- тов (стали, дюралюминия и др.), гитенакса, пластика, текстоли- та, пластмасс. Прозрачные экраны из специальных стекол светофильтров или неорганического стекла со спектральной характеристикой, соответствующей длине волны излучения лазера.
180 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Приведение лазера в рабочее состояние обычно блокируется с установкой защитного устройства. Генератор и лампы накачки лазера заключаются в светонепроницаемую камеру. Лампы на- качки должны иметь блокировку, исключающую вспышку лам- пы при открытом положении камеры. Для основного луча каждого лазера выбирается направление и зона, в которых исключается пребывание людей. Работы с ла- зерными установками проводятся в отдельных помещениях или специально отгороженных частях помещения. Само помещение изнутри, оборудование и другие предметы не должны иметь зер- кально отражающих поверхностей, если на них может падать прямой или отраженный луч лазера. Эти поверхности окрашива- ются в матовые цвета. Для мишени рекомендуется темная окраска. В помещении должна быть создана хорошая освещенность. Коэффициент есте- ственной освещенности (КЕО) должен быть не менее 1,5 %, а об- щее искусственное освещение не менее 150 лк (см. гл. 2, разд. V). При эксплуатации импульсных лазеров с высокой энергией излучения должно применяться дистанционное управление. Ла- зеры IV класса опасности обязательно располагаются в отдель- ном помещении и снабжаются дистанционным управлением. Присутствие в помещении людей при работе такого лазера не допускается. Средства индивидуальной защиты применяются при недоста- точности для защиты средств коллективной защиты. К СИЗ от- носятся технологические халаты, перчатки (для защиты кожных покровов), специальные очки, маски, щитки (для защиты глаз). Халаты изготовляют из хлопчатобумажной ткани белого, свет- ло-зеленого или голубого цвета. Очки снабжены оранжевыми, сине-зелеными и бесцветными стеклами специальных марок, обеспечивающими защиту от лазерного излучения определенных диапазонов длин волн. Поэтому выбор очков должен соответст- вовать длине волны лазерного излучения. 1.3.4. Защита от инфракрасного (теплового) излучения Для зашиты от теплового излучения применяются СКЗ и СИЗ. Классификация СКЗ дана на рис. 4.38. Основными метода- ми защиты являются: теплоизоляция рабочих поверхностей ис- точников излучения теплоты, экранирование источников или ра-
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 181 Рис. 4.38. Классификация средств коллективной защиты от тепловых излучений бочих мест, воздушное душирование рабочих мест, радиацион- ное охлаждение, мелкодисперсное распыление воды с созданием водяных завес, общеобменная вентиляция, кондиционирование. Средства защиты от теплового излучения должны обеспечи- вать: тепловую облученность на рабочих местах не более 0,35 кВТ/м2, температуру поверхности оборудования, до которой может дотронуться человек, не более 35 °C при температуре внутри источника теплоты до 100 °C и 45 °C при температуре внутри источника теплоты более 100 °C. Если это обеспечить нельзя, источник ограждают. Теплоизоляция горячих поверхностей (оборудования, сосудов, трубопроводов и т. д.) снижает температуру излучающей поверх- ности и уменьшает общее выделение теплоты, в том числе ее лучистую часть, излучаемую в инфракрасном диапазоне ЭМИ. Для теплоизоляции применяют материалы с низкой теплопро- водностью. Конструктивно теплоизоляция может быть мастичной, обер- точной, засыпной, из штучных изделий и комбинированной. Мастичную изоляцию осуществляют путем нанесения на по- верхность изолируемого объекта изоляционной мастики. Оберточная изоляция изготовляется из волокнистых материа- лов — асбестовой ткани, минеральной ваты, войлока и др. и наиболее пригодна для трубопроводов и сосудов. Засыпная изоляция в основном используется при прокладке трубопроводов в каналах и коробах. Для засыпки применяют, например, керамзит. Штучная изоляция выполняется формованными изделиями — кирпичом, матами, плитами и используется для упрощения изо- ляционных работ.
182 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Комбинированная изоляция выполняется многослойной. Пер- вый слой обычно выполняют из штучных изделий, последую- щие — мастичные и оберточные материалы. Теплозащитные экраны применяют для экранирования источ- ников лучистой теплоты, защиты рабочего места и снижения температуры поверхностей предметов и оборудования, окружаю- щих рабочее место. Теплозащитные экраны поглошают и отра- жают лучистую энергию. Различают теплоотражающие, теплопо- глощающие и теплоотводящие экраны. По конструктивному вы- полнению экраны подразделяются на три класса: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные. Непрозрачные экраны. Экраны выполняются в виде каркаса с закрепленным на нем теплопоглощающим материалом или на- несенным на него теплоотражающим покрытием. В качестве отражающих материалов используют алюминие- вую фольгу, алюминий листовой, белую жесть; в качестве по- крытий — алюминиевую краску. Для непрозрачных поглощающих экранов используется теп- лоизоляционный кирпич, асбестовые щиты. Непрозрачные теплоотводящие экраны изготавливаются в виде полых стальных плит с циркулирующей по ним водой или водовоздушной смесью (рис. 4.39), что обеспечивает температуру на наружной поверхности экрана не более 30...35 °C. Рис. 4.39. Водоохлаждаемый экран для радиационного охлаждения и защиты oi теплового облучения рабочих мест: 7 — подвод воды; 2 — сток воды; 3 — перего родки; 4 — переливное окно; 5 — труба с водой для промывки экрана; 6 — по лость с перегородками; 7 — полость без перегородок
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 183 Полупрозрачные экраны применяют в тех случаях, когда экран не должен препятствовать наблюдению за технологическим про- цессом и вводу через него инструмента и материала. В качестве полупрозрачных теплопоглощающих экранов используют метал- лические сетки с размером ячейки 3...3,5 мм, завесы в виде под- вешенных цепей. Для экранирования кабин и пультов управле- ния, в которые должен проникать свет используют стекло, арми- рованное стальной сеткой. Полупрозрачные теплоотводящие экраны выполняют в виде металлических сеток, орошаемых во- дой, или в виде паровой завесы. Прозрачные экраны изготовляют из бесцветных или окрашен- ных стекол — силикатных, кварцевых, органических. Обычно такими стеклами экранируют окна кабин и пультов управления. Теплоотводящие прозрачные экраны выполняют в виде двойно- го остекления с вентилируемой воздухом воздушной прослой- кой, водяных и вододисперсных завес. Воздушное душирование представляет собой подачу на рабо- чее место приточного прохладного воздуха в виде воздушной струи, создаваемой вентилятором. Могут применяться стацио- нарные источники струи и передвижные в виде перемещаемых вентиляторов (рис. 4.40). Струя может подаваться сверху, снизу, сбоку и веером. Средства индивидуальной защиты. Применяется теплозащит- ная одежда из хлопчатобумажных, льняных тканей, грубодис- Рис. 4.40. Устройства воздушного душирования: а — стационарные; б — передвижные
184 Раздел IV ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА персного сукна. Для защиты от инфракрасного излучения высо- ких уровней используют отражающие ткани, на поверхности ко- торых нанесен тонкий слой металла. Для работы в экстремальных условиях (тушение пожаров и др.) используются костюмы с повы- шенными теплозащитными свойствами (рис. 4.41). Рис. 4.41. Теплозащитные костюмы и комплекты 1.3.5. Защита от ультрафиолетового излучения Для защиты от ультрафиолетового излучения применяют специальные светофильтры, не пропускающие ЭМИ ультрафио- летового диапазона. Светофильтрами снабжаются смотровые окна установок, внутри которых возникает излучение УФ-диапа- зона (установки газо-электросварки и резки, плазменной обра- ботки материала; печи, использующие в качестве нагреватель- ных элементов мощные лампы; устройства накачки лазеров). Применяются также противосолнечные экраны и навесы. В качестве средств индивидуальной защиты применяются светозащитные очки и щитки, для защиты кожи — защитная одежда, рукавицы, специальные кремы. Наиболее характерно применение таких СИЗ при проведении газо- и электросвароч ных работ.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 185 1.4. Защита от ионизирующих излучений (радиации) Для защиты от ионизирующих излучений применяют сле- дующие методы и средства: • снижение активности (количества) радиоизотопа, с кото- рым работает человек; • увеличение расстояния от источника излучения; • экранирование излучения с помощью экранов и биологи- ческих защит; • применение средств индивидуальной защиты. Для точечного изотропного источника (под точечным источ- ником понимают источник, размеры которого значительно меньше расстояния, на котором рассматривается его действие; под изотропным источникам понимают источник одного радио- нуклидного состава с равномерно распределенной активностью) мощность поглощенной дозы (dD/dt) определяется формулой где Г6 — керма-постоянная, Гр • м2 / (с • Бк) — постоянная для каждого радионуклида величина, значение которой можно найти в справочниках по радиационной безопасности; Л(/) — актив- ность источника, зависящая от времени, Бк; г — расстояние до источника, м. Так как в соответствии с законом радиоактивного распада активность источника изменяется по времени в соответствии с формулой A(t) = Aoeu, где Ао — начальная активность, Бк; X = In 2/ Т|/2 — постоянная распада радионуклида, с; Г|/2 — период полураспада (время, в те- чение которого распадается половина атомов радионуклида), с, то Г А о ------------z Таким образом, на основании анализа приведенной форму- лы можно сделать вывод, что защищаться от ионизирующих из- лучений можно путем уменьшения активности радиоактивного источника (Ад), времени пребывания в поле ионизирующего из-
1S6 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА лучения (/) и удалением от источника излучения (г), причем по- глощенная доза обратно пропорциональна квадрату расстояния. Экранирование ионизирующего излучения. Если указанных мер защиты временем, расстоянием, количеством недостаточно для снижения уровня излучения до допустимых величин, между ис- точником излучения и защищаемым объектом (человеком) уста- навливают защиту (экраны). Мощность дозы уменьшается в эк- ране по экспоненциальному закону: Ь = Doe'1' = Do e°'<md/d^, где Do — мощность поглощенной дозы перед экраном; ц, Jl/2, d — соответственно линейный коэффициент ослабления, толщи- на половинного ослабления (толщина материала экрана, ослаб- ляющая мощность излучения в 2 раза), толщина экрана. Значе- ния ц, б/,/2 зависят от вида и энергии излучения и материала эк- рана, их значения известны и содержатся в справочниках по радиационной безопасности. Кроме указанных формул, обычно в инженерной практике для выбора типа и материала экрана, его толщины используют уже известные расчетно-экспериментальные данные по кратно- сти ослабления излучений различных радионуклидов и энергий, представленные в виде таблиц или графических зависимостей. Примеры таких графических зависимостей представлены на рис. 4.42. Кратность ослабления К — это отношение мощности дозы Do перед экраном к мощности дозы D за экраном. Зная до- пустимую мощность дозы для защищаемого объекта и мощность источника излучения при отсутствии экрана, можно определить требуемую кратность ослабления К и, выбрав материал, по гра- фикам определить его необходимую толщину. Выбор материала защитного экрана определяется видом и энергией излучения. Альфа-излучение. Альфа-частицы тяжелые, поэтому, обладая высокой ионизирующей способностью, быстро теряют свою энергию. Для защиты от альфа-излучения достаточно 10 см слоя воздуха. При близком расположении от альфа-источника обыч- но применяют экраны из органического стекла. Однако распад альфа-нуклида может сопровождаться бета- и гамма-излучени- ем. В этом случае должна устанавливаться защита от этих видов излучений.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 187 Рис. 4.42. Зависимость кратности ослабления у-излучения от толщины защитно- го экрана: из свинца: I — ,921г; 2 — ,37Cs; 3 — 60Со; из железа: 4 — 1921г; 5 — ,37Cs; 6- 60Со Бета-излучение. Для защиты от бета-излучения рекомендует- ся использовать материалы с малой атомной массой (алюминий, плексиглас, карболит), которые дают наименьшее тормозное гамма-излучение, обычно сопровождающее поглощение бе- та-частиц. Для комплексной защиты от бета- и тормозного гам- ма-излучения применяют комбинированные двух- и многослой- ные экраны, у которых со стороны источника излучения уста- навливают экран из материала с малой атомной массой, а за ним — с большой атомной массой (свинец, сталь и т. д.). Гамма- и рентгеновское излучение. Для защиты от гамма- и рентгеновского излучения, обладающих очень высокой прони- кающей способностью, применяют материалы с большой атом- ной массой и плотностью (свинец, вольфрам и пр.), а также сталь, железо, бетон, чугун, кирпич. Однако, чем меньше атом- ная масса вещества экрана и чем меньше плотность защитного материала, тем для обеспечения требуемой кратности ослабле- ния необходима большая толщина экрана. Нейтронное излучение. Лучшими для защиты от нейтронного излучения являются водородосодержащие вещества, т. е. вещест-
188 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ва, имеющие в своей химической структуре атомы водорода. Обычно применяют воду, парафин, полиэтилен. Кроме того, нейтронное излучение хорошо поглощается бором, бериллием, кадмием, графитом. Поскольку нейтронные излучения сопрово- ждаются гамма-излучениями, необходимо применять много- слойные экраны из различных материалов: свинец—полиэтилен, сталь—вода и т. д. В ряде случаев для одновременного поглоще- ния нейтронного и гамма-излучений применяют водные раство- ры гидроокисей тяжелых металлов, например гидрооксида желе- за Fe2(OH)3. Конструкции защитных устройств разнообразны, некоторые из них представлены на рис. 4.43. Они могут выполняться в виде защитных боксов, сейфов для хранения радиоактивных препара- тов, передвижных и стационарных экранов. При выделении ра- диоактивной пыли и газов боксы снабжаются вытяжной венти- ляцией. Помещения, предназначенные для работы с радиоактивны- ми препаратами, должны быть отдельными, изолированными от других помещений и специально оборудованными. Стены, по- толки и двери делают гладкими, не имеющими пор и трещин. Все углы помещения закругляют для облегчения уборки поме- щения от радиоактивной пыли. Стены покрывают масляной краской на высоту 2 м, а при поступлении в воздушную среду помещения радиоактивных аэрозолей или паров как стены, так и потолки покрывают масляной краской полностью. Помещения оборудуют хорошей приточно-вытяжной вентиляцией, проводят ежедневную влажную уборку. Средства индивидуальной защиты. Для защиты человека от внутреннего облучения при попадании радиоизотопов внутрь организма с вдыхаемым воздухом применяют респираторы (для защиты от радиоактивной пыли), противогазы (для защиты от радиоактивных газов). При работе с радиоактивными изотопами в качестве основ- ной спецодежды применяют халаты, комбинезоны, полукомби- незоны из неокрашенной хлопчатобумажной ткани, а также хлопчатобумажные шапочки. При опасности значительного загрязнения помещения ра- диоактивными изотопами поверх хлопчатобумажной одежды на- девают пленочную (нарукавники, брюки, фартук, халат, кос- тюм), покрывающую все тело или места возможного наиболь- шего загрязнения. В качестве материалов для пленочной
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 189 Рис. 4.43. Конструкции устройств доя защиты от радиации: а — экран из органи- ческого стекла: 1 — смотровое окно; 2 — подставка; б — сейф стационарный стенной защитный: 1 — стальной шкаф; 2 — свинцовая дверь с замком; в — эк- ран настольный передвижной с двумя захватами: 1 — боковые стенки; 2 — пе- редняя стенка; 3 — смотровое окно; 4 — захваты; г — сейф стационарный стен- ной защитный поворотный: 7 — дверца с замком; 2 — YJSKfK, 3 — указатель; 4 — маховик; 5 — барабан; д — бокс защитный перчаточный на одно рабочее место: 7 — корпус бокса; 2 — перчатки; 3 — смотровое окно; 4 — тягонапоромер; 5 — вытяжной фильтр; 6 — форкамера; 7 — подставка; е — передвижной защитный экран: 1 — смотровое окно; 2 — манипуляторы; 3 — механизм передвижения
190 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.44. Пневмо- костюм одежды применяются пластики, резину и другие материалы, которые легко очища- ются от радиоактивных загрязнений. При использовании пленочной одежды в ее конструкции предусматривается принуди- тельная подача воздуха под костюм и на- рукавники. При работе с радиоактивными изото- пами высокой активности используют пер- чатки из резины, пропитанной свинцом. При высоких уровнях радиоактивного загрязнения применяют пневмокостюмы из пластических материалов с принуди- тельной подачей чистого воздуха под кос- тюм (рис. 4.44). Для защиты глаз применяют очки за- крытого типа со стеклами, содержащими фосфат вольфрама или свинец. При рабо- те с альфа- и бета-препаратами для защи- ты лица и глаз используют защитные щитки из оргстекла. На ноги надевают пленочные туфли или бахилы и чехлы, снимаемые при выходе из загрязненной зоны. Контрольные вопросы 1. Каковы общие методы защиты от электромагнитных полей и излу- чений? 2. Какие методы и средства применяются для уменьшения мощности из- лучения? 3. Как рассчитать допустимое время пребывания в электромагнитном поле? 4. Какие конструкции применяют для экранирования ЭМИ? 5. Какие требования предъявляются к помещениям, в которых располо- жены источники ЭМИ? 6. Как осуществляется защита от постоянных электрических и магнитных полей? 7. Какие СИЗ применяются для защиты от ЭМИ радиочастотного диапа- зона? 8. Как классифицируются лазеры по степени опасности?
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 191 9. Каковы методы и средства защиты от лазерного излучения? 10. Как осуществляется экранирование тепловых излучений? 11. Каковы методы и средства защиты от радиации? 12. Как рассчитать необходимую толщину защитного экрана от ионизи- рующего излучения? 13. Какие материалы применяются для защиты от ионизирующих излуче- ний различного вида? 14. Как осуществляется индивидуальная защита от ионизирующих излу- чений? 1.5. Методы и средства обеспечения электробезопасности !№ Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека. Это может произойти при: • двухфазном включении в цепь (рис. 3.29); • при однофазном включении в цепь — провода, клеммы, шины и т. д. (рис. 3.30, 3.31); • при контакте человека с нетоковедущими частями обору- дования (корпус станка, прибора), конструктивными эле- ментами здания, оказавшимися под напряжением в ре- зультате нарушения изоляции проводки и токоведущих частей. Снизить ток, протекающий через тело человека в этом случае, можно либо за счет увеличения электрического сопротивления цепи (например, за счет применения СИЗ), либо за счет умень- шения потенциала корпуса <рк и увеличения потенциала земли <р3, Т. к. напряжение прикосновения при однофазном включении в цепь равно Цф = Фк - Фз. Для защиты от поражения электрическим током применяют- ся следующие технические меры защиты: • применение малых напряжений; • электрическое разделение сетей; • электрическая изоляция; • защита от опасности при переходе с высшей стороны на низшую; • контроль и профилактика повреждения изоляции;
192 Раздел IV ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА • защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; • защитное заземление, зануление, защитное отключение; • применение индивидуальных защитных средств. Применение защитных мероприятий и средств регламенти - руется «Межотраслевыми правилами по охране труда (технике безопасности) при эксплуатации электроустановок» и зависит от категории помещения по степени электрической опасности (см. 2.2.4 раздела III). Применение малых напряжений. Малое напряжение — это на- пряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Наибольшая сте- пень безопасности достигается при напряжениях до 10 В. При таком напряжении ток, как правило не превышает 1...1,5 мА. Од- нако в помещениях повышенной опасности и особо опасных ток может значительно превысить эту величину, что представляет опасность поражения человека. На практике применение очень малых напряжений ограни- чено шахтерскими лампами (2,5 В) и некоторыми бытовыми приборами (карманными фонарями, игрушками и т. п.). На про изводстве для повышения безопасности применяют напряжения 12 В и 36 В. В помещениях с повышенной опасностью для пере- носных электрических устройств рекомендуется применять на- пряжение 36 В. В особо опасных помещениях ручной электро инструмент питается напряжением 36 В, а ручные электродам пы — 12 В. Однако в таких помещениях эти напряжения не обеспечивают полной безопасности, а лишь существенно снижа- ют опасность поражения электрическим током. Источником малого напряжения может быть батарея гальва- нических элементов, аккумулятор, трансформатор. Наиболее часто применяют понижающие трансформаторы, они просты и надежны в работе. Однако при их работе не исключается boi можность перехода высокого напряжения первичной обмотки па вторичную обмотку малого напряжения. В этом случае опае ность поражения становится равноценной опасности прикосно вения к токоведущим частям высокого напряжения. Для умет, шения опасности вторичная обмотка трансформатора заземляе т ся или зануляется (см. далее). Применение в качестве источника малого напряжения автотрансформатора запрещено, т. к. при этом сеть малого напряжения постоянно электрически связана с сетью высокого напряжения.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 193 Применение малых напряжений 12, 36 и 42 В ограничивает- ся ручным электрофицированным инструментом, ручными пе- реносными лампами и лампами местного освещения в помеще- ниях с повышенной опасностью и особо опасных. Электрическое разделение сетей. Разветвленная электриче- ская сеть большой протяженности имеет значительную емкость и небольшое сопротивление изоляции фаз относительно земли. II этом случае даже прикосновение к одной фазе является очень опасным. Если единую, сильно разветвленную сеть разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут об- ладать небольшой емкостью и высоким сопротивлением изоля- ции, то опасность поражения резко снижается. Обычно электрическое разделение сетей осуществляется пу- тем подключения отдельных электроустановок через раздели- тельные трансформаторы. Защитное разделение сетей применя- ется в электроустановках напряжением до 1000 В, эксплуатация которых связана с повышенной степенью опасности, например в передвижных установках, ручном электрофицированном инстру- менте и т. п. Электрическая изоляция — это слой диэлектрика, которым покрывают поверхность токоведущих элементов, или конструк- ция из непроводящего материала, с помощью которой токоведу- щие элементы отделяют от других частей электроустановки. В электроустановках применяют следующие виды изоляции: • рабочая изоляция — электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током; • дополнительная изоляция — электрическая изоляция, пред- усмотренная дополнительно к рабочей изоляции для за- щиты от поражения электрическим током в случае повре- ждения рабочей изоляции; • двойная изоляция — это изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции; • усиленная изоляция — улучшенная рабочая изоляция, кото- рая обеспечивает такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция. Контроль и профилактика поврежденной изоляции — важней- ший элемент обеспечения электробезопасности. При вводе в эксплуатацию новых или прошедших ремонт электроустановок проводятся приемо-сдаточные испытания с контролем сопро- тивления изоляции. На работающем оборудовании проводится
194 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА эксплуатационный контроль изоляции в сроки, установленные нормативами. Контроль сопротивления изоляции осуществляет электротехнический персонал с помощью мегоомметров. Защита от прикосновения к токоведущим частям установок. Прикосновение к токоведущим частям всегда может быть опас- ным даже в сетях до 1000 Вис хорошей изоляцией фаз. При напряжениях свыше 1000 В опасно даже приближение к токове- дущим частям. В электроустановках напряжением до 1000 В при- менение изолированных проводов уже обеспечивает достаточную защиту от напряжения при прикосновении. Изолированные про- вода, находящиеся под напряжением свыше 1000 В, опасны. Для исключения опасности прикосновения к токоведущим частям не- обходимо обеспечить их недоступность. Это достигается посред- ством ограждения и расположения токоведущих частей на недос- тупной высоте или в недоступном месте. Ограждения применяют сплошные и сетчатые с размером ячейки сетки 25x25 мм. Сплошные ограждения в виде кожухов и крышек применяют в электроустановках до 1000 В. Съемные крышки, закрепленные болтами, не обеспечивают надежной защиты, т. к. их часто снимают, теряют. Более надежно применение откидывающихся крышек, закрепленных на шарни- рах и запирающихся на замок. Сетчатые ограждения применяют в установках напряжением до и выше 1000 В. Входные двери ог- раждений, защитные кожухи могут снабжаться блокировками различного вида, которые рассмотрены в гл. 3 раздела IV. Защитным заземлением называется преднамеренное электри- ческое соединение с землей металлических нетоковедущих час тей электроустановок, которые могут оказаться под напряжени ем. На рис. 4.45 показаны принципиальные схемы защитного за земления для сетей с изолированной и заземленной нейтралями. Принцип действия защитного заземления — уменьшение на- пряжения прикосновения при замыкании на корпус за счет уменьшения потенциала корпуса электроустановки и подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциа ла, близкого по значению к потенциалу заземленной установки. Заземление может быть эффективным только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротив ления заземления. В сетях с глухозаземленной нейтралью напряжени ем до 1000 В заземление неэффективно, т. к. ток замыкания на зем лю зависит от сопротивления заземления и при его уменьшении ток возрастает.
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 195 I Поэтому защитное заземление применяется в сетях напряже- нием до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. Поясним на упрощенных примерах эти основные положе- ния применения заземления. В сети с изолированной нейтра- лью ток замыкания на землю (/3) в соответствии с законом Ома будет равен I3 = U/(r3 + гф) (см. схему рис. 4.45, а). При хорошей Изоляции гф равно десяткам килоом, поэтому ток / будет не- большим. Так, при фазном напряжении 220 В г, = 4 Ом, Гф = 40 000 Ом, Л3 = 220/(4 + 40 000) = 0,0055 А. Падение потен- I (налов распределится следующим образом: на заземлении — Между корпусом и основанием U3 = I3r3 = 0,0055 4 = 0,022 В, ме- жду основанием и фазами (падение потенциалов на изоляции фаз) — U^ = 13гф = 0,0055 40 000 = 220 В. Таким образом, напря- жение прикосновения, равное U3, очень незначительное и безо- пасное для человека, т. е. обеспечивается надежная защита че- ловека от поражения электрическим током. Это положение бу- дет выполняться только при хорошей изоляции фаз, при Нйрушении изоляции фаз или значительном уменьшении гф за- щитные свойства заземления резко снижаются. В сети с заземленной нейтралью (рис. 4.45, б) I3 = U/(r3 + г0) = 220/(4 + 10) = 15,7 А, а напряжение прикосновения Unfl= U = 15,7 • 4 = 62,8 В, что представляет опасность для человека. Как видно, в этом случае 13 существенно возрастает при снижении г3, и эффетивность заземления невысока. Чем меньше будет элек- Рис. 4.45. Принципиальные схемы защитного заземления: а — в сети с изолиро- ванной нейтралью до 1000 В и выше; б — в сети с заземленной нейтралью выше 1000 В; / — заземленное оборудование; 2 — заземлитель защитного заземления; J— заземлитель рабочего заземления; г3, го, Дф — сопротивления соответственно защитного, рабочего заземлений, изоляции фаз; 13 — ток замыкания на землю
196 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА трическое сопротивление заземления корпуса установки по сравнению с сопротивлением заземления нейтрали, тем выше будут защитные свойства заземления. Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя — металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соеди- няющих заземленные части электроустановки с заземлителем. Заземляющие устройства бывают двух типов: выносные, или со- средоточенные, и контурные или распределенные. Выносное заземляющее устройство (рис. 4.46) характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на не- которой части этой площадки. При работе выносного заземле- ния потенциал основания, на котором находится человек, равен или близок к нулю (в зависимости от удаленности человека от заземлителя). Защита человека осуществляется лишь за счет ма- лого электрического сопротивления заземления, т. к. в соответ- ствии с законом Ома больший ток будет протекать по той ветви разветвленной цепи, которая имеет меньшее электрическое со- противление. Такой тип заземляющего устройства обеспечивает в ряде случаев недостаточно высокую степень защиты человека, а лишь уменьшает опасность или тяжесть поражения электриче- ским током. Поэтому его применяют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряже- нием до 1000 В. Достоинством такого типа заземляющего уст- ройства является возможность выбора места размещения зазем- лителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глини- стое, в низинах и т. п.). Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или Распределение Рис. 4.46. Схема выносного заземления
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 197 распределяют на всей площадке (зоне обслуживания оборудова- ния) равномерно. Безопасность при контурном заземлении обес- печивается выравниванием потенциала основания и его повы- шением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудова- ния. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под на- пряжением, и от шагового напряжения. Поэтому контурное за- земление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В. На рис. 4.47, 4.48 представлены схемы контурного заземления и заземления с выравниванием потенциала внутри контура (кривые показывают распределение электрического потенциала внутри и за пределами контура). Как видно из показанных кривых, за пределами контура потенциал Основания быстро снижается с увеличением расстояния, что мо- жет явиться причиной появления больших значений шагового напряжения в этих зонах. Чтобы уменьшить шаговые напряже- ния за пределами контура вдоль проходов и проездов, в грунт за- кладывают специальные шины, как показано на рис. 4.49. Внут- ри помещений выравнивание потенциала происходит естествен- ным путем через металлические конструкции, трубопроводы, кабели и другие проводящие предметы, связанные с разветвлен- ной сетью заземления. Рис. 4.47. Контурное заземление: а — разрез по вертикали; б — вид в плане; в — распределение потенциалов; 13 — ток замыкания на землю; R3 — сопротивление защитного заземления; 1'ш — шаговое напряжение; {7Пр — напряжение прикос- новения
198 Раздел IK ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.48. Заземлитель с выравниванием потенциалов внутри контура (сетка): а — вид в плане; б — форма потенциальной кривой Рис. 4.49. Кривые изменения потенциала за пределами контура: I— без выравнивания; II— с выравниванием Выполнение заземляющих устройств. Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей за земления, и естественные — находящиеся в земле предметы, ис- пользуемые для других целей. Для искусственных заземлителей применяют вертикальные либо горизонтальные электроды. В качестве вертикальных эле к тродов применяют обычно стальные трубы диаметром 3...5 см, уголки размером от 40x40 до 60x60 мм длиной 2,5...3,5 м, прутки
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 199 Рис. 4.50. Установка стержневого зазем- лителя в траншее диаметром 10... 12 мм и длиной до 10 м. Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода используют стальные полосы сечением не менее 4x12 мм или стальные прутки диамет- ром не менее 6 мм. Для установки верти- кальных заземлителей предварительно роют Траншею глубиной 0,7...0,8 м, после чего за- бивают электроды (рис. 4.50). В качестве естественных заземлителей можно использовать проложенные в земле водопроводные и другие трубы, за исклю- чением трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией; ме- таллические конструкции и арматуру желе- зобетонных конструкций зданий; свинцо- вые оболочки кабелей, проложенных в зем- ле, и т. п. Согласно Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок, электрическое сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превы- шать: • 4 Ом в установках напряжением до 1000 В с изолирован- ной нейтралью (при мощности источника тока — генера- тора или трансформатора менее 100 кВт допускается не более 10 Ом); • 0,5 Ом в установках напряжением свыше 1000 В с изоли- рованной нейтралью; • в установках с заземленной нейтралью сопротивление за- земления определяют расчетом исходя из требований по допустимому напряжению прикосновения. Защитному заземлению подлежат металлические нетоковеду- щие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно при- косновение людей и животных. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также наружных установках за- земление является обязательным при напряжении электроуста- новки свыше 42 В переменного и свыше 110 В постоянного тока. В помещениях без повышенной опасности заземление элек- троустановок необходимо при напряжениях свыше 380 В пере-
200 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА менного и 440 В постоянного тока. Во взрывоопасных помеще- ниях заземление выполняют в любом случае независимо от на- пряжения установок. Занулением называется преднамеренное электрическое со- единение с нулевым защитным проводником металлических не- токоведущих частей установок, которые могут оказаться под на- пряжением. Зануление применяют в четырехпроводных сетях с напряжением до I 000 Вис глухозаземленной нейтралью. Нулевым защитным проводником называется проводник, со- единяющий зануляемые части установки с заземленной нейтра- лью источника тока (генератора, трансформатора) или с нуле- вым рабочим проводником, который в свою очередь соединен с нейтралью источника тока. Принципиальная схема зануления показана на рис. 4.51. Принцип действия зануления заключается в том, что при замы- кании фазы на корпус 1 между фазой и нулевым рабочим прово- дом создается большой ток (ток короткого замыкания), обеспе- чивающий срабатывание защиты и автоматическое отключение поврежденной фазы от установки. Такой защитой могут являть- ся плавкие предохранители или автоматические выключатели 2, устанавливаемые перед электроустановкой для защиты от токов короткого замыкания. Кроме того, поскольку корпус 1 установ- ки заземлен через нулевой защитный проводник 3 и заземление нейтрали, до срабатывания защиты проявляется защитное свой- ство заземления. При занулении предусматривается повторное Рис. 4.51. Принципиальная схема зануления: 1 — корпус; 2 — аппараты для за шиты от токов короткого замыкания (плавкие предохранители, автоматические выключатели и т. п.); 3 — нулевой защитный проводник; 4 — повторное заземле ние; До — сопротивления заземления нейтрали источника тока; Rn — сопротип ление повторного заземления нулевого защитного проводника; /к — ток короч кого замыкания; Ц, — фазное напряжение
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 201 заземление 4 нулевого рабочего провода на случай обрыва по- следнего на участке между точкой зануления установки и ней- тралью сети. В этом случае ток короткого замыкания стекает по повторному заземлению в землю и через заземление нейтрали на пулевую точку источника питания, т. е. обеспечивается работа зануления. Хотя в этом случае время срабатывания защиты мо- жет возрасти за счет увеличения электрического сопротивления цепи замыкания и уменьшения при этом величины тока корот- кого замыкания. Устройства защитного отключения (УЗО) — это быстродей- ствующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения че- ловека электрическим током. Опасность может возникнуть при замыкании фазы на корпус, при снижении электрического со- противления фаз относительно земли ниже определенного пре- дела и по ряду других причин. В этих случаях происходит изме- нение определенных параметров электрической сети. При выхо- де контролируемого параметра за допустимые пределы подается сигнал на защитно-отключающее устройство, которое обесточи- вает установку или электросеть. УЗО должны обеспечивать от- ключение неисправной электроустановки за время не более 0,2 с. Типы применяемых УЗО разнообразны в зависимости от (ого, какой параметр электрической сети они контролируют. Основными элементами всех типов УЗО являются: прибор за- щитного отключения — совокупность элементов, реагирующих па изменение контролируемого параметра сети (как правило, ос- новным элементом является реле соответствующего типа, на- пример реле напряжения или тока), и автоматический выключа- тель — устройство, служащее для соединения и разрыва цепей, он автоматически разрывает цепь питания электроустановки при поступлении сигнала от прибора защитного отключения. На рис. 4.52 и 4.53 показаны принципиальные схемы наибо- лее распространенных типов УЗО, первое из которых контроли- рует потенциал корпуса электроустановки, а второе — электри- ческое сопротивление изоляции фаз. Основным элементом прибора защитного отключения УЗО, контролирующего потенциал корпуса 1, является реле напряже- ния 3, один контакт которого соединен с корпусом 1, а второй заземлен. При замыкании фазы на корпус на реле 3 подается на- пряжение, равное потенциалу корпуса относительно земли, т. к. заземленный контакт реле находится под нулевым потенциалом
202 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА земли. При превышении напряжения на реле более того, на ко- торое оно настроено, реле срабатывает, замыкая контакты об- мотки катушки автоматического выключателя 2, разрывающего электрическую цепь и обесточивающего установку. Необходимо, Рис. 4.52. Принципиальная схема устройства защитного отключения, реагирую- щего на напряжение корпуса относительно земли: 1 — корпус; 2 — автоматиче ский выключатель; КО — катушка отключающая; 3 — реле напряжения макси мальное; R3 — сопротивление защитного заземления; RB — сопротивление вспо могательного заземления; /3 — ток замыкания на землю; 7р — ток через реле на пряжения Рис. 4.53. УЗО, реагирующее на сопротивление изоляции фаз (УЗО оперативно го тока): 1 — источник постоянного тока; 2 — реле; 3 — изоляция фаз; 4 — трех фазный дроссель: 5 — однофазный дроссель; 6 — автоматический выключатель; 1О — оперативный ток; Лзм — сопротивление замыкания на землю
Глава 1. Защита человека от физических негативных факторов 203 чтобы заземлитель контакта реле находился под нулевым потен- циалом. Для этого он должен быть удален от заземлителя корпу- са электроустановки на расстояние не меньше 15...20 м. УЗО, контролирующее сопротивление изоляции фаз, имеет источник 1 постоянного оперативного тока и реле тока 2. Опера- тивный постоянный и очень небольшой (безопасный) ток проте- кает через землю, изоляцию фаз 3, трехфазный дроссель 4, пред- назначенный для получения нулевой точки сети, однофазный дроссель 5 и реле тока 2. Дроссель 5 предназначен для ограниче- ния утечки переменного тока в землю, так как обладает большим сопротивлением для переменного тока и малым для постоянного. При замыкании какой-либо из фаз на землю или уменьше- нии сопротивления изоляции фаз 3 меньше допустимого преде- ла (например, за счет старения изоляции или воздействия на нее агрессивных паров и газов) сопротивление цепи протекания по- стоянного тока снижается, и по закону Ома возрастет величина оперативного тока. При превышении величины тока, на кото- рую настроено реле 2, оно срабатывает, замыкая контакты об- мотки катушки автоматического выключателя 6, разрывающего цепь питания электроустановки. Средства индивидуальной защиты — электрозащитные сред- ства (ЭЗС) (рис. 4.54). К СИЗ от поражения электрическим то- ком относятся изолирующие средства, которые делятся на ос- новные и дополнительные. Основные ЭЗС — это средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок, что позволяет с помощью их прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Для работы на электроустанов- ках до 1000 В к ним относятся: изолирующие штанги, изолирую- щие и электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятка- ми, указатели напряжения. При напряжении электроустановки свыше 1000 В основные средства включают изолирующие штан- ги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели на- пряжения. Дополнительные ЭЗС — это средства защиты, изоляция ко- торых не может длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановок. Они применяются для защиты от напряжения Прикосновения и шага, а при работе под напряжением исключи- тельно с основными ЭЗС. К ним относятся: при напряжении до 1000 В — диэлектрические галоши, коврики, изолирующие под-
204 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Основные 10 Дополнительные Рис. 4.54. Электрозашитные средства для работы на электроустановках: оснои ные: 1 — клещи для вставки предохранителей; 2 — гаечный ключ; 3 — отвертка; 4. 6. 10 — указатель напряжения; 5 — пассатижи; 7 — резиновый коврик и до- рожка; 8 — изолирующая подставка; 9 — токоизмерительные клещи; дополни- тельные: 1 — перчатки резиновые диэлектрические; 2, 3 — галоши и боты ди электрические; 4 — туфли антистатические; 5 — сапоги диэлектрические ставки; свыше 1000 В — диэлектрические перчатки, боты, ков- рики, изолирующие подставки. ЭЗС (СИЗ) должны иметь маркировку с указанием напряже- ния, на которое они рассчитаны, их изолирующие свойства под- лежат периодической проверке в установленные нормативами сроки.
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 205 Контрольные вопросы 1. Какие технические меры используются для защиты от поражения электрическим током? 2. Как устроено и работает заземление? Какие виды заземления приме- няются и когда? 3. Как выполняется зануление и принцип его действия? 4. Устройства защитного отключения и принцип их действия. 5. Какие СИЗ используются для защиты от поражения электрическим то- ком? Глава 2 ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ Задачей защиты от химических и биологических негативных факторов является исключение или снижение до допустимых пределов попадания в организм человека вредных веществ и микроорганизмов, контакта с вредными или опасными биологи- ческими объектами. Вредные вещества и микроорганизмы могут попадать в организм человека со вдыхаемым воздухом, питьевой водой, пищей, проникать через кожу. Поэтому задачей защиты является удаление веществ из зоны их образования; минимизация их попадания в воздух, воду, пищу; очистку загрязненного воздуха или воды от них перед по- паданием в воздух рабочей зоны, территории предприятия, био- сферу. 2.1. Защита от загрязнения воздушной среды Задачей защиты воздушной среды от вредных выбросов и выделений является обеспечение концентраций вредных ве- ществ в воздухе рабочей зоны, на территории предприятия, ат- мосфере населенных мест не выше предельно допустимых кон- центраций. Эта цель достигается применением следующих методов и средств: • рациональное размещение источников вредных выбросов по отношению к рабочим местам;
206 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА • удаление вредных выделений от источника их образования посредством местной или обшеобменной вытяжной венти- ляции; • применение средств очистки воздуха от вредных веществ; • применение индивидуальных средств защиты органов ды- хания человека. Для того чтобы уменьшить загрязнение территории промыш- ленного предприятия, а также населенных мест, выбросы загряз- ненного воздуха из цехов, помещений промышленных предпри- ятий и технологических установок, удаляемого вентиляцией, осуществляют через высокие трубы с целью их лучшего рассеи- вания в атмосфере и снижения концентрации вредных веществ. Рациональное размещение предусматривает максимально воз- можное удаление источников загрязнения воздуха химическими и биологическими веществами от рабочих мест, локализация ис- точников вредных выделений в отдельных производственных помещениях. Удаление вредных выделений, образующихся в технологиче- ском процессе, осуществляется с использованием средств венти- ляции и местных отсосов. 2.1.1. Вентиляция Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т. е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха и подача в помещение свежего, чистого воздуха. Системы вентиляции разнообразны, и их классификация представлена на рис. 4.55. По зоне действия вентиляция бывает общеобменная, при ко- торой воздухообмен охватывает все помещение, и местная, при которой обмен воздухом осуществляется на ограниченном учасз ке помещения. По способу перемещения воздуха из помещения и в помещение вентиляция разделяется на естественную и меха- ническую. При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется благодаря возникающей разницы давлений снаружи и внутри здания. Разность давлений обусловлена прежде всего тепловым напором, возникающим из-за того, что более теплый воздух в помещении имеет меньшую плотность, чем более холодный воз дух снаружи помещения. В результате более теплый воздух по
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 207 Рис. 4.55. Классификация вентиляционных систем мешения поднимается вверх и удаляется из помещения через вытяжные трубы, а его место занимает свежий, более прохлад- ный и чистый воздух, поступающий в помещение через окна, двери, форточки, фрамуги, щели. На рис. 4.56 показана схема естественной вентиляции в помещении. Тепловой напор можно определить по формуле ЛРТ =gA(pH -рвн), где g — ускорение свободного падения, м/с2; h — расстояние ме- жду центрами приточного и вытяжного отверстий, м; рн и рвн — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3. Как видно из формулы, если снаружи помещения воздух бо- лее теплый, чем в помещении, удаления воздуха из помещения за счет теплового напора происходить не будет. Удаление возду- ха в этом случае будет происходить за счет ветрового напора, возникающего в результате обдувания здания, в частности торца вытяжной трубы, расположенной, как правило, на крыше зда- ния. Значение ветрового напора можно определить по формуле ЬРЪ =kr(y}/2)p„, где цв — скорость ветра, м; кТ — коэффициент, определяемый формой трубы.
208 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.56. Схема естественной приточно-вытяжной вентиляции помещений Организованная общеобменная вентиляция, при которой в помещение подается и из помещения удаляется заданное коли- чество воздуха, называется аэрацией. Регулирование необходи- мого количества воздуха, подаваемого и удаляемого, обеспечива- ется необходимой площадью открытых окон, фрамуг и т. д. Аэрация помещения может быть рассчитана по специальной ме- тодике. Для того чтобы увеличить коэффициент кт и тем самым улучшить естественную вентиляцию, на конце вытяжной трубы часто устанавливается специальное устройство, называемое де- флектором. Схема дефлектора показана на рис. 4.57. Он пред- ставляет собой цилиндрический патрубок, расположенный на конце трубы. При обтекании этого патрубка на его торцах созда- ется разряжение и улучшается естественная тяга за счет ветрово- го напора. Дефлекторы можно увидеть на крышах многих зда- ний как промышленных, так и жилых. Для ориентировочного подбора дефлекторов определяют диаметр вентиляционнй трубы 4 по формуле d = 0,0188-^ L/vB, м, где L — необходимая производительность вентиляции, м3/ч; ve — принимается равной половине средней скорости ветра в наиболее жаркий месяц (например, для Москвы средняя ско- рость ветра равна 3,4 м/с, поэтому vB = 1,7 м/с).
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 209 Рис. 4.57. Схема дефлектора: 7 — козырек зашиты от осадков; 2 — цилиндриче- ский патрубок; 3 — крепление патрубка; 4 — вентиляционная труба Таким образом, эффективность естественной вентиляции за- висит от разницы температур снаружи и внутри помещения (раз- ницей температур определяется разница плотностей воздуха), высоты расположения вытяжных отверстий и скорости ветра снаружи помещения. Достоинством естественной вентиляции является отсутствие затрат энергии на передвижение масс возду- ха в помещение и из него. Однако естественная вентиляция име- ет очень существенный недостаток, а именно: в теплый период года и в безветренную погоду ее эффективность может сущест- венно падать, так как вследствие повышения температуры на- ружного воздуха падает тепловой напор (или отсутствует вовсе), а при отсутствии ветра (ив = 0) отсутствует ветровой напор. Кро- ме того, при естественной вентиляции воздух поступающий в помещение и воздух, удаляемый из помещение не проходит очи- стку и предварительную подготовку. Если воздух окружающей среды загрязнен, например запылен, то он поступает в помеще- ние также загрязненным. Если в помещении в результате ка- ких-либо технологических процессов выделяются вредные веще- ства, то они выбрасываются без их улавливания в окружающую среду с удаляемым из помещения воздухом. В результате загряз- няется окружающая среда. Механическая вентиляция лишена недостатков естественной вентиляции. Механической называется вентиляция, в которой воздух подается в помещения и (или) удаляется из них по систе- мам вентиляционных каналов с использованием специальных механических побудителей — вентиляторов. Механическая вен-
210 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА тиляпия может быть приточной, при которой воздух вентилято- ром подается в помещение; вытяжной, при которой воздух уда- ляется из помещения, и приточно-вытяжной, при которой све- жий воздух подается в помещение, а загрязненный воздух удаляется из помещения. Если воздух снаружи помещения слишком загрязнен (пс нормативным требованиям концентрация вредного вещества г приточном воздухе не должна превышать 30 % от ПДКр3), а в по- мещении в результате проведения работ в воздух выделяются вредные вещества, то в приточную или вытяжную систему встраиваются очистные устройства. В приточную систему уста- навливаются, как правило, тканевые или волокнистые фильтры, а в вытяжную могут устанавливаться разнообразные очистные устройства в зависимости от вида образующихся в помещении загрязняющих воздух веществ. Механическая вентиляция бывает общеобменной и местной. Общеобменная вентиляция предназначается для создания и поддержания необходимых параметров воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещений. Производственные помещения, как правило, имеют одно- временно и естественную и механическую вентиляцию, т. е. ком- бинированную (естественно-механическую) вентиляцию. Таким образом, естественная вентиляция является общеоб- менной, а механическая вентиляция может быть общеобменной и местной. Может применяться также одновременно общеоб- менная и местная вентиляция. Расчет производительности Q общеобменной вентиляции, необходимой для обеспечения требуемого качества воздуха рабо- чей зоны по содержанию вредных веществ, может быть выпол- нен с использованием следующего соотношения: Qnpcnp + ^T=QBtnQb,r, (4.Ю) где (?np, QUblT — соответственно производительность приточной и вытяжной вентиляции, м3/ч, ZT — масса выделяемого в единицу времени в технологическом процессе вредного вещества, мг/ч, Свыт — концентрация вредного вещества в рабочей зоне, мг/м3. Если приточный воздух не загрязнен вредным веществом (Спр = 0), то евыт=^. (4.ID НК1Т
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 211 Минимально необходимая производительность Q общеоб- менной вентиляции для обеспечения нормативного качества воздуха рабочей зоны определяется при Свыт = ПДКр3. Если в помещении выделяется несколько вредных веществ, обладающих независимым действием, необходимо выполнить расчет необходимой производительности вентиляции для каждо- го вещества и для обеспечения нормативного качества воздуха по всем веществам принять наибольшую производительность. Если в помещении выделяются несколько вредных веществ, обладающих эффектом суммации, для обеспечения нормативно- го качества воздуха необходимо принять сумму производитель- ностей, рассчитанных по каждому веществу независимо. При выделении в помещении большой массы вредных ве- ществ расчеты по формуле (4.11) могут дать очень большую необ- ходимую производительность обшеобменной вентиляции. Это может быть невыгодно с экономических соображений, т. к. по- требует больших затрат электроэнергии для питания мощных вентиляторов. Кроме того, в помещении могут создаваться боль- шие скорости движения воздуха, что может быть недопустимо для организации технологического процесса и обеспечения установ- ленных гигиенических требований. В таких случаях широко применяется местная вентиляция, ко- торая позволяет существенно сократить затраты энергии для обес- печения нормативного качества воздушной среды в рабочей зоне. Местная вентиляция характеризуется тем, что с ее помощью загрязненный воздух удаляется непосредственно из зоны выде- ления вредных веществ. Система местной вытяжной вентиляции предназначается для локализации и предотвращения распространения по всему поме- щению вредных веществ, образующихся на отдельных участках производства. Устройства местной вытяжной вентиляции очень разнообразны и зависят от метода удаления (отсоса) загрязненного воздуха из зоны загрязнения. Классификация местных отсосов представлена на рис. 4.58. По степени изоляции зоны образования вредных веществ от- сосы подразделяются на отсосы открытого типа и отсосы от пол- ных укрытий. Отсосы открытого типа — это отсосы, находящиеся на не- котором удалении от зоны образования вредных веществ. Такие отсосы могут быть расположены соосно с источником выделе- ния вредных веществ и сбоку от него. К первому виду открытых
212 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.58. Классификация местных отсосов а 777777777777777777 Рис. 4.59. Вытяжной зонт Рис. 4.60. Вытяжная панель отсосов можно отнести вытяжные зон- ты и вытяжные (всасывающие) пане- ли. Ко второму — бортовые отсосы. Вытяжные зонты предназначены для удаления вредных выделений, под- нимающихся вверх, а именно при теп- ло- и влаговыделениях, любых вред- ных веществ с тепловыделениями, соз- дающими устойчивый восходящий поток (рис. 4.59). Некой разновидно- стью вытяжных зонтов являются вса- сывающие воронки, предназначенные для удаления вредных веществ, кото- рые из-за плотности, большей плотно- сти воздуха, опускаются вниз. Вытяжные (всасывающие) панели применяют, когда по конструктивным соображениям соосный отсос нельзя расположить достаточно низко над ис- точником или когда необходимо откло- нять поток поднимающихся вредных выделений так, чтобы он не проходил через зону дыхания работающего чело- века (см. рис. 4.60). Панели бывают бо- ковые, угловые, наклонные. Примером
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 213 наклонной вытяжной панели может являться вытяжная панель конструкции А. С. Чернобережского (рис. 4.61) боковые отсосы различного конструктивного исполнения показаны на рис. 4.62. Когда обрабатываемые на рабочем столе изделия могут иметь различные габариты применяют подъемно-поворотные отсосы открытого типа (рис. 4.63). Вытяжные панели широко применя- ют на участках сварки, пайки. Бортовые отсосы применяют в технологических процессах нанесения на изделия покрытий для улавливания вредных выде- лений с поверхности гальванических, травильных, закалочных растворов (рис. 4.64). Бортовые отсосы выполняют в виде боко- Рис. 4.61. Схема вытяжной па- нели конструкции А. С. Черно- бережского Рис. 4.63. Схема подъемно-поворот- ного отсоса открытого типа: / — сва- риваемое изделие; 2 — отсос; 3 — Рис. 4.64. Схема бортового отсоса Рис. 4.62. Схема бокового отсоса
214 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА вых щелей вдоль бортов ванны с растворами. Бортовые отсосы могут быть выполнены с одной стороны ванны (односторонние) и с двух (двусторонние). Активированные отсосы. В активированных отсосах приточ- ная струя воздуха отделяет зону выделения вредных веществ от незагрязненного объема воздуха, сдувает поток вредных веществ и направляет его в сторону действия отсоса. На рис. 4.65 изобра- жен активированный бортовой отсос, а на рис. 4.66, 4.67 — ак- тивированный боковой отсос. Рис. 4.65. Схема активиро- ванного бортового отсоса Рис. 4.66. Многосекционный активированный боковой отсос: 1 — корпус ванны; 2 — секция отсоса; 3 — воздуховод вытяжной вентиляции, 4 — воздуховод сдува Рис. 4.67. Схема вентиляции конвейерной линии по принципу активированншо отсоса: 1 — приточные патрубки; 2 — местный отсос; 3, 4 — зональный и обшс цеховой коллекторы вытяжной вентиляции Местные отсосы от полных укрытий. Наиболее эффективно для удаления вредных веществ полное укрытие источника В этом случае надежно гарантируется непопадание вредного не
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 215 щества в незагрязненную зону помещения и обеспечивается минимальная производитель- ность вытяжной вентиляции, т. к. нет подсоса воздуха с других участков помещения. Однако по конструктивным и технологическим сообра- жениям не всегда можно сделать укрытие полно- стью герметичным. Примером местного отсоса с укрытием являются вытяжные шкафы, вытяж- ные камеры, фасонные укрытия. Вытяжные шкафы находят широкое примене- ние при различных операциях, связанных с выде- лением вредных веществ, как правило паров и га- зов. Вытяжной шкаф представляет собой колпак необходимого объема; внутри него выполняется технологическая операция с выделением вредных Рис. 4.68. Вы- тяжной шкаф веществ, которые собираются и поступают во всасывающий воз- духовод (рис. 4.68). Вытяжные шкафы могут быть с верхним, Нижним и комбинированным (с верхним и нижним) отсосами. Вытяжные шкафы широко применяются на занятиях по химии при проведении экспериментов с химическими веществами. Вытяжные камеры. При выполнении ряда технологических процессов (например, окраски, пескоструйной обработки, плаз- менной резки и т. д.) источник выделения или всю установку помещают в камеру на время процесса. Как правило, камеры применяются для технологических процессов, характеризую- щихся интенсивным выделением пыли и вредных газов. Камера снабжается отсосом, через который образующиеся вещества уда- ляются местной вытяжной вентиляцией в течение технологиче- ского процесса и некоторое время спустя до полной очистки ка- меры перед ее открытием. Фасонные укрытия. На абразивных станках (заточных, шли- фовальных и др.), обработка деталей на которых выполняется абразивными кругами, что сопровождается пылевыделениями и отлетанием крупных частиц, которые могут нанести травму, ус- танавливают кожухи-воздухоприемники (защитно-обеспыливаю- щие кожухи — рис. 4.69). Технологическое оборудование, в частности металлообраба- тывающие станки, снабжаются пылестружкоприемниками', кон- струкции некоторых показаны на рис. 4.70, 4.71. Пылестружкоприемники могут встраиваться в державки ин- струмента или сам режущий инструмент. Некоторые разновид-
216 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.69. Защитно-обеспыливающий кожух Рис. 4.70. Пылестружкоприемник для сверлильных станков ности пылестружкоприемников, совмещенных с режущим инет рументом, показаны на рис. 4.72. Широко распространено встраивание воздухоприемников и сварочные горелки. На рис. 4.73, 4.74, 4.75 показаны разнообра i ные конструкции сварочных горелок со встроенными воздухо приемниками. На рис. 4.76 изображена схема механической приточно-ны тяжной вентиляции цеха промышленного предприятия, преду
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 217 Рис. 4.71. Пылестружкоприемник для горизонтально-фрезерных станков: 1 — корпус приемника; 2 — отводящий патрубок; 3 — съемная крышка; 4 — подвес- ка; 5 — направляющая пластина Рис. 4.72. Пылестружкоприемники, совмещенные с режущим инструментом: а — щелевой отсос к отрезному резцу; б, в, г — пылестружкоприемник для расточных работ Рис. 4.73. Схемы воздухоприемников к горелкам для полуавтоматической сварки u COj: а — кольцевой симметричный; б — кольцевой асимметричный; в — кони- ческий дырчатый; г — конусно-щелевой
218 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.74. Сварочная горелка с от- сосом: /, 2 — коническая и цилинд- рическая части отсоса Рис. 4.75. Сварочная горелка с клино- видными всасывающими щелями: / — корпус; 2 — воздухоприемник; 3 — кли новидные щели Рис. 4.76. Схема механической приточно-вытяжной вентиляции цеха: 1 — шахта для забора приточного воздуха; 2 — подогреватель приточного воздуха (калори фер); 3 — приточный вентилятор; 4 — воздуховоды; 5, 6 — разводка воздуха па рабочие места; 7 — вытяжные воздуховоды; 8 — вытяжной вентилятор; 9 — усг ройство очистки вытяжного воздуха
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 219 сматривающая общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию и местную вытяжную вентиляцию с местными отсосами от ис- точников выделения вредных веществ. 2.1.2. Методы и средства очистки воздуха от вредных веществ Для очистки загрязненного воздуха применяются аппараты различных конструкций, использующие различные методы очи- стки от вредных веществ. Основными параметрами газоочистных аппаратов и систем очистки являются эффективность и гидравлическое сопротивле- ние. Эффективность определяет концентрацию вредной примеси на выходе из аппарата, а гидравлическое сопротивление — за- траты энергии на пропуск очищаемых газов через аппараты. Чем выше эффективность и меньше гидравлическое сопротивление, тем лучше. Эффективность очистки аппарата или системы аппаратов рассчитывается по формуле вх Где Свх и Свых — массовые концентрации примесей в газе до и после аппарата или системы аппаратов, мг/м3. Если эффективности одного аппарата недостаточно для обеспечения требуемой чистоты отходящего воздуха, последова- тельно ставят несколько ступеней газоочистных аппаратов, сум- марную эффективность которых можно определить по формуле n = 1 — (1 — П!)(1 — П2) - (1 - п„), где г],, г]2 ... 1% — эффективность каждого аппарата в системе га- зоочистки. Если очищенный в аппарате воздух направляется в рабочую зону, то требуемую эффективность аппарата или системы очист- ки рассчитывают по формуле 0,3-ПДК рз Лтреб вх
220 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Если выброс очищенного воздуха на территории промыш- ленного предприятия осуществляется через трубы, то устанавли- вают предельно допустимый выброс (ПДВ), определяющий то количество вредного вещества, которое может быть выброшено в единицу времени, чтобы с учетом рассеивания вредной приме- си в атмосфере ее приземная концентрация не превышала пре- дельно допустимую концентрацию для населенных мест. ПДВ может измеряться в мг/с и в т/год. Зная концентрацию каждого вредного вещества в очищае- мых газах Свх (мг/м3) и установленный для него ПДВ (мг/с), можно определить требуемую эффективность очистки газоочист- ного аппарата или их системы для этого вещества: . -1-Ш5 ес„ где Q — объем очищаемых газов в единицу времени (м3/с). Номенклатура существующих газоочистных аппаратов очень широка, а их технические возможности позволяют обеспечивать высокие степени очистки отходящих газов практически по всем веществам. Создание высокоэффективных газоочистных систем сдерживается лишь финансовыми возможностями предприятий и государства. Пылеуловители. Для очистки отходящих газов от пыли име- ется широкий выбор аппаратов, которые можно разделить на две большие группы: сухие и мокрые (скрубберы) — орошаемые во- дой. Рассмотрим лишь некоторые из них, получившие наиболь шее распространение в технике пылеулавливания. Циклоны. Наиболее широкое распространение в практике пылеулавливания получили циклоны различных видов: одиноч- ные, групповые, батарейные. На рис. 4.77 изображена конструк- ция одиночного циклона. Очищаемый воздух из входного патрубка 1 через спиралеобразный вход 2, предназначенный для закручи- вания потока, поступает сначала в цилиндрическую (4), а затем коническую (5) части корпуса. Во вращающемся потоке под дей- ствием центробежных сил более тяжелые, чем воздух, пылевые частицы сепарируются к периферии, а затем под действием силы тяжести собираются в пылевой бункер 7, выход из которого за- крыт пылевым затвором 6. Более чистый воздух из центральной части корпуса через выхлопную трубу 3 поступает в камеру <V очищенного газа, а из нее в патрубок 9 выхода очищенного воз
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 221 Рис. 4Л. Одиночный циклон: 1 — патрубок входа запыленного газа; 2 — винто- образная крышка; 3 — выхлопная труба; 4 — корпус (цилиндрическая часть); 5 — корпус (коническая часть); 6 — пылевой затвор; 7 — бункер; 8 — камера очищенного газа; 9 — патрубок выхода очищенного газа духа. Пылевой затвор обычно выполняют в виде мигалки с ко- нусным клапаном, изображенной в увеличенном виде на рисун- ке. Когда вес накопившейся в пылевом бункере пыли превысит силу, прижимающую конусный клапан и создаваемую контргру- зом, клапан откроется, сбросит пыль в приемную емкость и под действием груза вновь закроется. Существует много различных типов циклонов, но наиболь- шее распространение получили циклоны типов ЦН и СК-ЦН (тип серии С — сажевые), с помощью которых можно решить большинство задач по пылеулавливанию. Разработаны стандарт- ные циклоны различных размеров с диаметрами цилиндрической части от 200 до 3000 мм. Все размеры, необходимые для изготов- ления циклона, представлены в долях от диаметра d его цилинд- рической части. Наибольшая эффективность пылеулавливания циклона достигается при оптимальном значении скорости wopt газа в аппарате. При заданной производительности Q (м3/с) не- обходимый диаметр циклона определяется по формуле ^необх М.
222 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Диаметр JHeo6x при выборе циклона округляют до ближайшего из стандартного типоразмера. Оптимальные скорости циклонов различных типов приведены в табл. 4.1. Таблица 4.1. Рабочие параметры циклонов Параметр Тип циклона ЦН-15 ЦН-15у ЦН-11 ЦН-24 СК-ЦН-22 СК-ЦН-34 "opt. м/с 3,5 3,5 3,5 4,5 2,0 1,7 J50, мкм 4,5 6 3,65 8,5 1,13 1,95 •9^ 0,352 0,283 0,352 0,308 0,34 0,38 Эффективность улавливания циклоном частиц пыли различ- ного размера характеризуется его спектром улавливания. Спектр улавливания циклонов можно описать двумя пара- метрами (см. табл. 4.1): т/50 — размер частицы, улавливаемой в аппарате с эффективностью 0,5 (иногда этот параметр называют медианной тонкостью очистки), и lgc>n — параметром, характе- ризующим вероятностный спектр улавливания аппарата. Пыли, образующиеся в различных технологических процес- сах, обладают полидисперсным составом (частицами различного размера). Распределение большинства промышленных пылей по дисперсному составу можно описать также двумя параметрами: dm и lgcr4. Первый параметр dm называется медианным диамет- ром. Медианный диаметр — это размер такой частицы, для ко- торой масса всех частиц в навеске промышленной пыли с разме- рами меньшими ее dm равна массе частиц с размерами больши- ми dm. Второй параметр lgcr4 характеризует вероятностный спектр распределений частиц пыли по размерам. Для большинства про- мышленных пылей, которые образуются в типовых технологиче- ских процессах, параметры dm, lgcr4 известны и приводятся в ат- ласах промышленных пылей. Для того чтобы определить эффективности очистки аппара том, необходимо определить параметр ^{diQldm) ^lg2 <Tn + 1g2 <тч а затем по справочным математическим таблицам определит!, значение нормальной функции распределения (интеграла веро
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 223 Рис. 4.78. Групповой ци- клон: I, 2 — коническая и цилиндрическая части ци- клонов; 3 — подвод запы- ленного газа; 4 — камера очищенного газа; 5 — вы- ход очищенного газа; 6 — технологический люк; 7 — пылевой бункер; 8 — отвод пыли нтности) F(x) от параметра х (см. При- ложение 2). Эффективность аппарата равна этому значению: ц = F(x). При больших диаметрах циклона кривизна траектории, по которой в корпусе вращается поток газа, умень- шается и ухудшается сепарация пыли к периферии, в результате снижается эф- фективность циклона по сравнению с расчетной. Поэтому циклоны с диамет- ром более 1 м применять не рекоменду- ется. Лучше применять групповые цикло- ны, в которых несколько одиночных циклонов (как правило 'четыре или шесть) сгруппированы в один блок обычно с единым пылевым бункером и выходной камерой. Конструкция такого циклона изображена на рис. 4.78. Рас- чет группового циклона аналогичен одиночному циклону с той лишь разни- цей, что общий объем очищаемого воз- духа равномерно распределяется между одиночными циклонами, образующими группу. Для очистки больших объемов газа с высокой эффективностью применяют батарейные циклоны, конст- рукция которого показана на рис. 4.79. В общем корпусе / призма- тической формы располагается большое количество циклонных элементов 2. В кольцевом зазоре между корпусом и выхлопной трубой 4 каждого циклонного элемента расположен завихритель потока газа. Завихритель или закручивающий поток элемент мо- жет быть выполнен в виде винта или розетки — лопаток, распо- ложенных под утлом к оси циклонного элемента. Завихритель закручивает поток очищаемого воздуха, и отделение пыли про- исходит аналогично одиночному циклону. Т. к. диаметр циклон- ных элементов обычно всего лишь 250...300 мм, кривизна траек- тории вращения потока большая, а эффективность высокая. Циклоны можно применять при высоких пылевых нагруз- ках — до 400 г/м3, при температурах газов до 500 °C, однако су- ществуют проблемы при улавливании слипающихся и пожаров- •рывоопасных пылей.
224 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.79. Батарейный циклон: 1 — корпус; 2 — циклонный элемент; 3 — розетка циклонного элемента; 4 — выхлопная труба; 5 — камера запыленного газа; 6 - камера очищенного газа; 7 — люк; 8 — пылевой затвор Фильтры. В технике пылеулавливания широко применяю! фильтры, которые обеспечивают высокую эффективность улав- ливания мелких частиц. Процесс очистки заключается в пропус- кании очищаемого воздуха через пористую перегородку или слой пористого материала. Перегородка работает как сито, не пропуская частицы с размером большим диаметра пор. Частицы же меньшего размера проникают внутрь перегородки и задержи- ваются там за счет инерционных, электрических и диффузион- ных процессов. Некоторые пылевые частицы просто заклинива ются в искривленных и разветвленных поровых каналах. По типу фильтровального материала фильтры делятся на тканевые, волокнистые и зернистые. У тканевых фильтров фильтровальной перегородкой являет ся ткань (хлопчатобумажная, шерстяная, лавсановая, нейлоно вая, стеклянная, металлическая и т. д.) с регулярной структурой переплетения нитей (саржевой, полотняной и т. д.). Основной механизм фильтрования у таких фильтров — ситовый. Фильтру ет не только и даже не столько фильтровальная ткань, сколько пылевой слой, образующийся на ее поверхности, поэтому такие фильтры можно регенерировать путем сброса слоя пыли с по верхности ткани. Т. е. механизм фильтрования в значительной степени поверхностный.
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 225 Волокнистые фильтры — это слой тонких и ультратонких во- локон с нерегулярной, хаотичной структурой. Частицы пыли проходят внутрь слоя и задерживаются там, т. е. механизм фильтрования — объемный. Такие фильтры плохо регенериру- ются, т. к. удалить пыль изнутри слоя сложно. В большинстве случаев просто меняют насадку волокон или слой волокнистого материала. Примером волокнистого материала может являться войлок или ткань Петрянова, используемая в респираторах. Во- локнистые фильтры могут обеспечить очень высокую степень очистки от ультратонких частиц. Поэтому их чаше всего приме- няют в системах приточной вентиляции для очистки атмосфер- ного воздуха, поступающего в помещения, где требуется высокая степень чистоты для выполнения технологического процесса (оптика, радиоэлектроника и т. д.). Применяют их также для улавливания небольших количеств пыли ценных и редких ве- ществ (золота, алмазов и пр.), при улавливании аэрозолей ки- слот, щелочей и т. д. Т. к. фильтры плохо регенерируются, для увеличения ресурса их работы ограничивают пылевые нагрузки и концентрацию пыли в очищаемом воздухе обычно до 5 мг/м3 (для ткани Петрянова — до 1 мкм). Зернистые фильтры в технике очистки промышленных вы- бросов используются редко и представляют собой насадку зер- нистого материала, спеченного или свободной засыпки. Наибольшее распространение в технике очистки промыш- ленных выбросов применяют тканевые рукавные фильтры. Кон- Рис. 4.80. Рукавный фильтр: / — вход запыленного газа; 2 — корпус; 3 — выход очищенного газа; 4 — крышка; 5 — коллектор сжатого воздуха; 6 — секция кла- панов; 7 — подвод сжатого воздуха; 8 — рукав; 9 — пылевой бункер
226 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.81. Механизм реге- нерации рукавов струкция такого фильтра показана на рис. 4.80. В корпусе 2 призматической формы расположено большое число ру- кавов 8 аналогично циклонным элемен- там батарейного циклона. Воздух очи- щается при прохождении через ткань каждого рукава. Ткань обычно закреп- ляется на каркасе (каркасные фильтры). В процессе фильтрования на ткани на- капливается слой пыли, который уплот- няется. При этом увеличивается эффек- тивность очистки и гидравлическое со- противление'. Фильтровальные рукава регенерируются посредством их встря- хивания и обратной продувки. На рис. 4.81 показан механизм и устройство импульсной продувки рукава сжатым воздухом. Рука- ва регенерируются периодически, причем одни группы рукавов работают в режиме фильтрования, а другие — регенерации. Для этого конструкция фильтра предусматривает коллектор 5 сжатого воздуха и систему клапанов 6, регулирующих подачу воздуха для продувки в рукава. Волокнистые материалы широко применяются в туманоуло- вителях — для улавливания масляных, кислотных, щелочных и других аэрозолей. Конструкция одного из таких туманоуловите- лей представлена на рис. 4.82. Электрофильтры используют для очистки больших объемов воздуха с высокой эффективностью. Наибольшее применение Рис. 4.82. Туманоуловитель: 1 — камера входа газа; 2 — монтажный люк; 3 — ка мера выхода газа; 4 — корпус; 5 — люк; 6 — промывное устройство; 7 — слип уловленной кислоты; 8 — кассета с фильтроматериалом
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 227 они нашли в металлургии и теплоэнергетике, использующей угольное топливо. Одна из конструкций электрофильтра — конструкция вертикального цилиндрического электрофильт- ра — показана на рис. 4.83. Основным элементом электро- фильтра являются пары электродов, один из которых корони- руюший, а другой осадительный. На электроды подается посто- янное высокое напряжение (14... 100 кВ). Сущность работы электрофильтра состоит в следующем (см. рис. 4.84, а). Т. к. осадительный электрод обладает значительно большей площа- дью, нежели коронирующий, между ними создается неоднород- ное электрическое поле, наиболее высокая напряженность ко- торого наблюдается у коронирующего электрода. При высоких напряжениях у коронирующего электрода возникает коронный разряд, и начинается ионизация воздуха — образование пар от- рицательно и положительно заряженных ионов. Наиболее часто Рис. 4.83. Электрофильтр: 1 — кор- пус; 2 — трубчатый осадительный электрод; 3 — коронирующий элек- трод; 4 — коллектор промывки элек- тродов; 5 — изоляторная коробка; 6 — коробка подвода тока; 7 — люк обслуживания, 8 — футеровка кор- пуса; 9 — направляющие лопатки; 10 — отверстие для слива жидкости Рис. 4.84. а — механизм электростати- ческого осаждения частиц: 1 — корони- рующий электрод; 2 — осадительный электрод; 3 — агрегат электропитания; 4 — электрон; 5 — молекула газа; 6 — осаждаемый частица; б — электродная пара с трубчатым осадительным элек- тродом: 1 — трубчатый осадительный электрод; 2 — коронирующий электрод
228 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА коронирующие электроды подсоединяются к отрицательному полюсу, а осадительные — к положительному полюсу. Это объ- ясняется более высокой скоростью перемещения (дрейфа) элек- тронов, нежели положительных ионов. Однако при этом обра- зуется больше токсичного газа — озона. При такой полярности электродов отрицательные частицы (электроны) начинают дви- гаться от места их образования у коронируюшего электрода к осадительному электроду. Через пространство между электрода- ми пропускают очищаемый газ, электроны адсорбируются на поверхности частиц пыли, тем самым заряжая их. Отрицатель- но заряженные частицы пыли начинают перемешаться к поло- жительному осадительному электроду и притягиваются к нему, удерживаясь электрической силой. Электроды выполняются различной формы, важно лишь создать неоднородное электри- ческое поле с концентраторами его напряженности на корони- рующем электроде. На рис. 4.84, б показана конструкция пары электродов с трубчатым осадительным электродом. Затраты электроэнергии на правильно работающих электро- фильтрах на единицу объема очищаемого воздуха невелики, они конкурируют и даже превосходят по этому критерию другие типы пылеуловителей. Однако сложное электрическое оборудование, опасность очень высоких напряжений требует специально подго- товленного обслуживающего персонала. Поэтому наиболее часто они применяются на крупных промышленных объектах и при необходимости очистки больших объемов отходящего и сильно запыленного воздуха. Находят применение электрофильтры и в технике очистки приточного воздуха, подаваемого в помещение. Однако в этом случае для снижения интенсивности образования токсичного, но нестойкого озона полярность электродов меняется на обратную и снижается подаваемое напряжение (до 7... 14 кВ). Пылеуловители мокрого типа (скрубберы) целесообразно при менять для очистки высокотемпературных газов, улавливания пожаровзрывоопасных пылей и в тех случаях, когда наряду с улавливанием пыли требуется улавливать токсичные газовые примеси и пары. Аппараты мокрого типа иначе называют про- мывателями газов, скрубберами. Применяются различные типы аппаратов. Рассмотрим принцип их действия и особенности ра боты на примере простейших, но в то же время наиболее рас- пространенных типов аппаратов: полых форсуночных и пенных.
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 229 Один из вариантов конструкции полых скрубберов представлен на рис. 4.85. Скруб- бер имеет цилиндрическую форму корпуса I, в который снизу через входной патрубок 2 подается очищаемый воздух. Воздух, под- нимаясь вверх, проходит через водяную пе- лену, создаваемую форсунками 3. При этом мелкие частицы пыли оседают на каплях жидкости, укрупняются, слипаясь друг с другом, и под действием силы тяжести, ко- торая начинает превосходить аэродинамиче- скую силу, действующую со стороны восхо- дящего потока воздуха, оседают вниз. Все аппараты мокрого типа снабжаются капле- уловителями 5. Наиболее распространены каплеуловители центробежного типа, в ко- торых капельки воды отделяются от очи- щенного газа под действием центробежной силы во вращающемся потоке, создаваемом при прохождении газа через закручивающие Лопатки. На рис. 4.86 изображен пенный аппарат. Он устроен аналогичным образом, только сечение аппарата перекрыто несколькими рядами решеток. Каждый ряд состоит из пе- нообразующей и стабилизирующей пену ре- шеток 5, 4. Сверху на решетки через ороси- тельное устройство 5 подается вода или ка- кой-либо водный раствор. Для улучшения образования пены в воду могут добавлять пенообразователи (например, ПАВ — по- верхностно-активные вещества). Частицы ггыли агрегируются в пене, проваливаются через отверстия решеток и в виде шлама со- бираются в нижней части аппарата, откуда отводятся в шламосборник. На рис. 4.87 по- казана схема, поясняющая принцип дейст- вия пенного аппарата. Особенностью пред- ставленной конструкции является то, что вход очищаемого воздуха в аппарат направ- лен на поверхность шлама. Это повышает Рис. 4.85. Полый форсуночный скруб- бер: I — корпус скруббера; 2 — вход- ной патрубок; 3 — форсунки; 4 — фор- сунка промывки кап- леуловителя; 5 — центробежный капле- уловитель; 6 — вы- ходной патрубок; 7 — слив жидкости, отде- ленной в каплеулови- теле; 8 — коллектор подачи воды; 9 — от- вод шлама
230 Раздел IV. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА Рис. 4.86. Пенный скруббер: 1 — корпус; 2 — подвод очищаемого газа; 3 — пепо образующая решетка; 4 — стабилизатор пены; 5 — оросительное устройство; 6 форсунка промывки каплеуловителя; 7 — цетробежный каплеуловитель; 8 коллектор слива воды, отделенной в каплеуловителе; 9 — выход очищенного газа; 10 — отвод шлама Рис. 4.87. Принцип действия пенного скруббера: I — пенообразуюшая решетка, 2 — турбулизированная пена; 3 — стабилизатор слоя пены; 4 — орошающая жид кость; 5 — шлам
Глава 2. Защита человека от химических негативных факторов 231 эффективность аппарата, т. к. проявляется ударно-инерционный механизм очистки. Газ ударяется о поверхность шлама и разво- рачивается на 180° для подъема вверх. Частицы пыли при ударе прилипают к шламу и выделяются из потока под действием воз- никающей инерционной силы. Недостатком аппаратов мокрого типа является наличие сис- тем водоснабжения, рециркуляции воды и ее очистки перед по- вторной подачей на орошение аппарата. Газоуловители. Для удаления из отходящего воздуха вредных газовых примесей применяют следующие методы: абсорбция, хе- мосорбция, адсорбция, термическое дожигание, каталитическая нейтрализация. Абсорбция — это явление растворения вредной газовой при- меси сорбентом, как правило водой. Методом абсорбции можно улавливать только хорошо растворимые газовые примеси и пары. Так, хорошей растворимостью в воде обладают: аммиак, хлористый водород, фтористый водород, пары кислот и щело- чей. Для проведения процесса абсорбции применяют аппараты мокрого типа, используемые в технике пылеулавливания, только в этом случае их принято называть абсорберами. Для того чтобы процесс диффузии из газовой фазы в водную пр