Промышленное освещение и его нормирование

Действие на человека электромагнитных полей их классификация и нормирование

Действие шума и вибрация на организм человека, их классификация и нормирование

Действие на организм человека вредных паров, газов, пыли и их нормирование

Вредные вещества по степени воздействия на организм человека делятся на 4 (четыре) группы: (чрезвычайно опасные, высоко опасные, умеренно опасные и мало опасные).

По характеру воздействия на организм человека вредные пары и газы разделяются на 4 основные группы:

- удушающие;

- раздражающие;

- отравляющие;

- наркотические.

Все эти вещества способны вступать с тканями человеческого тела в химическое и физико-химическое воздействие и вызывать нарушение нормальной жизнедеятельности. Такие вещества называются токсичными. Болезненное состояние, возникающее в результате действия токсических веществ, называется отравлением. Токсические вещества проникают в организм человека через дыхательные пути, а хорошо растворяемые в жирах через кожу. Яды, проникающие в организм через дыхательные пути, оказывают наиболее сильное воздействие, т.к. поступают непосредственно в кровь.

В воздушной среде могут, находится и мелкие твердые или жидкие частицы (пыль и туман). Если в данном объеме большую часть занимает воздух, а меньшую частица, то такая смесь называется аэрозолем, а если наоборот – аэрогелем. Пыль во взвешенном состоянии – аэрозоль, в осевшем – аэрогель.

Дисперсность частиц оказывает существенное влияние на физико-химические свойства аэрозоля. Чем больше распылено вещество, тем больше поверхность и тем выше активность вещества.

По характеру действия на организм человека пыль делится на раздражающую и ядовитую. Пылинки раздражающего действия имеют многогранную поверхность с острыми, крючкообразными и иглообразными выступами. Проникновение их в легкие и лимфатические сосуды приводит к заболеванию. Концентрация пыли обычно выражается в мг/м³.

Предельно допустимыми являются концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, которые при ежедневной работе в течение 8 часов (40 часов в неделю) за период всего рабочего стажа не могут вызвать у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Вибрация, шум и звук складываются из элементарных движений, вызываемых гармоническими колебаниями. Разница состоит в психофизиологическом их восприятии. Вибрация воспринимается осязанием, шум - слухом. С гигиенической точки зрения под термином «шум» понимается совокупность звуков, оказывающих на человека отвлекающее, раздражающее или вредное воздействие. Под термином «вибрация» понимаются механические колебания, которые передаются телу человека, беспокоят его или наносят вред его здоровью.

С точки зрения воздействия на человека вибрация классифицируется по трем параметрам:

- по способу передачи- общая и локальная вибрация (общая передается на все тело человека, локальная – воздействует на отдельные его части);

- по продолжительности и уровню воздействия - постоянная (контролируемый параметр в течение интервала времени изменяется не более чем в 2 раза) и непостоянная вибрация;

- по направлению действия вибрации, которое определяется вектором среднеквадратического виброперемещения.

Степень воздействия вибрации зависит от ее параметров (частоты, амплитуды, продолжительности воздействия, места приложения и направления вектора воздействия), и от общего функционального состояния организма. Вибрация воздействует на внутренние органы человека, вызывая спазм сосудов (приводя к нарушению кровоснабжения отдельных органов), на нервные окончания, на мышечные и костные ткани, вызывая деформацию и нарушение подвижности суставов. Действие постоянной вибрации приводит к вибрационной болезни.

Нормируется одна из величин вибрации (исходя из соображений удобства измерения): среднеквадратическая виброскорость V или среднеквадратическое виброускорение a в стандартизованных диапазонах на заданных среднегеометрических частотах (например 2, 4, 8, 16, 31.5, 63 Гц).

В зависимости от источника, общая вибрация подразделяется на категории:

- транспортная:

- транспортно-технологическая;

- технологическая.

Для оценки вибрации используется виброскорость или виброускорение, выраженные в логарифмических величинах. Для виброскорости , где 5×10^-8 пороговое значение.

Шумы подразделяются по:

1) частотному спектру:

- широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы (октава – это диапазон частот, в котором верхняя граничная частота в два раза больше нижней);

- тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона;

2) временным характеристикам:

- постоянные, уровень которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ;

- непостоянные, уровень которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБ.

Шумы являются следствием вибрации элементов оборудования. Ухо человека воспринимает звуки в диапазоне частот от 16-20Гц до 20.000 Гц, наибольшая чувствительность для частот примерно до 5.000 Гц.

Воздействие шума на человека вызывает преждевременную усталость, снижение внимания и скорости реакции, что повышает вероятность травматизма. Действие шума на организм человека, его восприятие сопровождается и так называемой «следовой реакцией». Суть ее в том, что когда контакт человека с шумом прекращается, физиологическое воздействие продолжается иногда до 1,5 – 2 часов. Для шумных производств характерна своя профессиональная болезнь – тугоухость (аналогичная виброболезни).

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах является уровень звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, определяемый по формуле:

L = 20 lg P/P₀,

где P – среднеквадратичная величина звукового давления, Па;

P ₀ = 2*10 ^–5 – пороговая величина, Па.

Нормативные величины уровня звукового давления (предельно допустимый уровень – ПДУ) лежат в диапазоне от 38 до 103 дБ в зависимости от вида производства и частотного и приводятся как в графической, так и в табличной форме. Учитывается также и продолжительность воздействия шума в течение рабочей смены.

Электромагнитные поля (ЭМП) генерируются токами, изменяющимися во времени. Спектр электромагнитных (ЭМ) колебаний находится в широких пределах по длине волны - от 1000 км до 0,001 мкм и менее, а по частоте от 3*10² до 3*10²⁰ Гц, включая радиоволны, оптические и ионизирующие излучения. Электромагнитное поле состоит из электрического поля, обусловленного напряжением на токоведущих частях электроустановок, и магнитного.

В промышленности ЭМ источниками являются электрические установки, приборы автоматики, электрические установки с промышленной частотой 50 - 60 Гц, установки высокочастотного нагрева (сушка древесины, склеивание и нагрев пластмасс) и др.

В соответствии с ГОСТ12.1.006-84 значения предельно допустимой напряженности ЭМ нормируются. Предельно допустимые уровни (ПДУ) по электрической составляющей, не должны превышать 20 В/м, а по магнитной составляющей - 5А/м.

Чем короче длина волны и больше частота колебаний, тем больше энергии несет в себе квант ЭМ излучения. Связь между энергией Y и частотой f колебаний определяется так:

Y = h * f,

или, поскольку длина волны λ и частота связаны соотношением

f = с /λ, Y = h * с /λ,

где с- скорость распространения электромагнитных воли в воздухе (с = 3*10⁸ м/с);

h - постоянная Планка, равная 6,6*10 ³⁴ Вт/см².

Наиболее опасными для человека являются ЭМП высокой и сверхвысокой частот. Характерными при воздействии на организм человека электромагнитных излучений СВЧ являются отклонения от нормального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Субъективными ощущениями являются головная боль, сонливость или бессонница, утомляемость, вялость, слабость, повышенную потливость, снижение памяти, рассеянность, головокружение, потемнение в глазах, беспричинное чувство тревоги, страха и др. Воздействие на сердечно-сосудистую систему - боли в области сердца, учащенное сердцебиение, отдышка при физических нагрузках, удушье. Отклонения в функционировании желудочно-кишечного тракта - боли в области желудка и изжога. К числу перечисленных неблагоприятных воздействий на организм человека следует добавить мутагенное действие, а также временную стерилизацию при облучении интенсивностями выше теплового порога.

Критерием оценки степени воздействия на человека ЭМП служит количество электромагнитной энергии, поглощаемой им при пребывании в электрическом поле. Величина поглощаемой человеком энергии зависит от квадрата силы тока, протекающего через его тело, времени пребывания в электрическом поле и проводимости тканей кожи человека.

Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями биологического объекта, поэтому биологический эффект зависит от физических параметров ЭМП радиочастотного диапазона: длины волны (частоты колебании), интенсивности и режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), продолжительности и характера облучения организма, а также от площади облучаемой поверхности и анатомического строения органа или ткани кожи. Тепловой эффект зависит от интенсивности облучения.

В соответствии с санитарными нормами и правилами при работе с источниками ЭМП СВЧ частот предельно допустимые интенсивности ЭМИ на рабочих местах для работающих при облучении в течении:

- всего рабочего дня - 10мкВт/см²;

- не более 2ч за рабочий день - 100 мкВт/см²;

- не более 15-20 мин за рабочий день - 1000 мкВт/см².

Для лиц не связанных профессионально, и для населения - 1 мкВт/см².

Любая работа, любой трудовой процесс связаны с необходимостью видеть деталь, инструмент, станок, окружающие предметы и обстановку. Более 90% всех сведений об окружающем мире человек получает за счет зрения. Поэтому обеспечение нормальной работы глаза, достигаемое с помощью освещения, является важной и ответственной задачей.

Функцию безопасности и экономическую наглядно иллюстрируют следующие данные. Статистика показывает, что 85% несчастных случаев вызваны неправильными действиями человека, возможно из-за плохого освещения. Многочисленные исследования показывают, что использование естественного света вместо искусственного повышает производительность труда до 10%, регулярный уход за остеклением сокращает время искусственного освещения на 2ч ежедневно, что составляет дневную выработку Волжской ГЭС. Увеличение уровня искусственной освещенности и качества освещения в машиностроении позволяет без капитальных затрат увеличить производительность труда до 10-15%.

В настоящее время в промышленности применяются три вида освещения: естественное, искусственное и совмещенное, на которые возлагается ряд функций.

Первая из них -утилитарная. Она состоит в создании достаточного уровня освещения и обеспечения его качества. Вторая функция - биологическая. Она заключается в необходимости создавать ультрафиолетовую радиацию, ибо биологическая тьма, которая наблюдается в зимнее время и при плохом уходе за остеклением, отрицательно влияет на организм человека.

Уровень освещения оценивается освещенностью – отношением светового потока к площади поверхности на которую он падает. Единицей измерения освещенности является люкс. Один люкс – освещенность создаваемая световым потоком в 1лм (люмен) на площади в 1м^2..

Качественную сторону освещения характеризуют отсутствие или наличие блесткости, равномерность распределения яркости в пространстве, спектральный состав излучения, наличие теней, исправление светового потока на объект и постоянство освещенности во времени (величина пульсаций светового потока ламп, вследствие питания их переменным током и колебаний напряжения в сети).