сдача бжд на отлично. БЖД Лекции. Бжд тема Основные принципы защиты
 Скачать 1.42 Mb.
|
|
РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 233 Воспламенение горючих смесей искровыми разрядами статическо- го электричества произойдет, если выделяющанен в разряде энергия будет больше энергия, воспламеняющей горочую смесь, или, вобщем случае, выше минимальной энергии зажигания горючей смеси. Электростатическая искробезопаеность объекта достигается при выполнении условия безопасности И) = КИ/шь, где И’, — максималь- ная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объекта или его поверхности, Дж; А — коэффициент безопасности, выбираемын из условий допустимой {безопасной} вероятности зажигания (К < 1,0}; Ув — МИНИМалЬиая энергия зажигания веществ и материалов, Дж. Энергия (в Дж), выделяемая в искровом разряде с заряженной проводящей поверхности: И/, = 0,5042, гле С — электрическая емкость нроводящего объекта относительно земли, Ф: ф — потенциал заряжен- ной поверхности относительно земди, В. Электростатическая искробезопасность объектов обеспечивается снижением №, а также снижением чувствительности объектов окру- жакндей и проникающей в них среды к зажитаюлщему воздействию статического электричества (увеличением Иа). Энергию разряда с заряженной диэлектрической поверхности мож- но определить только экспериментально. Тебя. 7. Минниальные энергия зажигания И’. некоторых паро- и газовоздунтных смесей, мДж Вещество Ива Вещество У ь Акрнлонитрил 0,16 Метиловый спирт 0,14 Аммивк 0,680 Пентан 9,22 Ачетилен 6,014 Цетролейный эфир 0,18 Ацетон {при 25°} 0,406 Пропая 9,26 Бензин Б-70 0,15 Пропилен 0,17 Бензол 6,24 Пропиленоксил Ола Бутадиен 0,125 "Тетрагилролирая 0,22 Бутан 0,26 Циклотексав 0,223 Водород 0,613 Циклопропан 0,23 Гексан 0,23 Этан 0,24 Диэтиловый эфир 0.19 Этнлацетат 0.48 Изосктая 0.28 Этилен 0.095 Изонентан 0,24 Этиленоксид 0,06 Метан 9,28 Этиловый спирт 0,14 240 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Минимальная энергия зажигания горючих смесей зависит от при- роды веществ и также опредедяется экспериментально: В табл. 7.11 приведены микимальные энергии зажигания И’ {в ыДж) некоторых паро- и газовоздушных смесей. Следует отметить, что указанные значения минимальной энергии зажигания достигают- вя для большинства паро- и газовоздушных смесей при напряжении 3000 В, а при 5000 В искровой разряд может вызвать воспламенение большей части горючих цылей и волокон. В ряде случаев статическая электризащия тела человека и затем последующие разряды с человека на землю или заземленное произ- водственное оборудование, а также электрический разряд с неззаем- ленного объекта через тёло человека на землю могут вызвать нежела- тельные болевые и нервные ощущения и быть причиной непроизволь- ного резкого движения человека, в результате которого человек может получить ту или иную механическую травму. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ . Каким образом возникают статические заряды? От чего зависит энак зарнда? . В чем состоит опасность статического электричества? . Чем определяетсн энергия статических зарядов? Как обеспечивается электростатическая искробезопасность объектов? „Ккаким последствиям может привести статическая электризация тела человека? ° . Какие меры защиты можно использовать для устранения опасности воз- никкояения электростатических зарядов? бло = $7.6. ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Лазерное излучение является электромагнитным из- лучением, генерируемым в диапазоне длин волн А. = 0,2...1000 мим. Лазеры широко применяются в микроэлектронике, биологии, метро- логни, медицине, геодезии, связи, спектроскопии, голографии, вычис- лительной технике, в исследованиях по термоядерному синтезу и во многих других областях науки и техники. Лазеры бывают импульсного и непрерывного излучения. Импульс- ное излучение — это излучение с длительностью импульса не более 0,25 с, непрерывное излучение — с длительностью 0,25 с или более. Промыталенностью выпускаются твердотельные, газовые и жид- костные лазеры. Лазерное излучение характеризуется монохроматичностью, высо- кой когерентностью, чрезвычайно малой энергетической расходимо- стью луча и высокой энергетической освещенностью. РАЗНЕЙ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОВАСНОСТЕЙ 241 Энергетическая освещенность (облученноеть) (Вт/см?} —- это от- ношение монтности потока излучения, падающего на малый участок облучаемой поверхности, к площади этого участка. Энергетическая экспозиция (Дж/см?) — это отношение энергии излучения, надающей на рассматриваемый участок, к площади этого участка. Иными словами, это произведение энергетической освещен- ности (облученноети} (Вт/см”) на длительность облучения (2). Энергетическая освещенность Р, в центре площадки на поверхно- сти объекта может быть рассчитана по формуле Р, = РЕР/(А2Р), где Р— выходная мощность излучения лазера; 2} — диаметр объектива оптической системы; А. — длина волны; /— фокусное расстояние оп- тической системы. Для газодинамического лазера на углекислом газе мощностью 100 кВт при длине волны А, = 19,6 мкм и соотношении 2)/{ = 0,5 расчет по приведенной формуле дает значение плотности сфокусированной мощности 2,2.10® Вт/см?. Энергетическая освещенность лазерного луча достигает 101”... 1013 Вт/см?. Этой энергии оказывается достаточно для плавления и даже испарения самых тугоплавких веществ. Для сравнения укажем, что на поверхности Солнца плотность мощности излучения равна 108 Вт/сы2. Лазерное излучение сопровождается мощным электромагнитным полем. Нанряженность Е электрического поля можно рассчитать по формуле ЕЁ= Р/2., где Р, — плотность мощности излучения; 2. =«/а/=— волновов сопротизление среды, в которой распростра- нявтся излучение, для воздуха 2, = 120л. Подставляя в формулу по- лученное ранве значение Р, = 2.2.1016 Вт/см?, для газодинамическо- го лазера на углекислом газо находим: Ё = 3-108 В/м. Поэтому при таких значениях напряженности поля в облучаемом лазерным лучом ветдестве возможны проявления как чисто электри- ческих, так и химических эффектов, приводящих к ослаблению свя- зей между молекулами, их ноляризации, вплоть до ионизации моле- кул облучаемого вещества. Таким образом, лазерное излучение, безусловно, представляет оцасность для человека. Наиболее опасно оно для органов зрения. Практически на всех длинах волн лазерное излучение проникает сво- бодно внутрь глаза. Лучи снета, прежде чем достигнуть сетчатки гла- за, проходят через несколько преломляющих сред: роговую оболоч- ‘ку, хрусталик и, наконец, стекловидное тело. Наиболев чувствительна к вредному воздействию лазерного облучения сетчатка. В результате фокусирования на малых участках сетчатки могут концентрироваться гла ВЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕЦЕЯТЕЛЬНОСТИ плотности энергии в сотни и тысячи раз больше той, которая падает на переднюю поверхность роговицы глаза, Энергия лазерного излу- чения, поглощенная внутри глаза, преобразуется в тепловую знер- гию. Нагревание может вызвать различные повреждения и разру- шения глаза. Ткани живого организма при малых и средних интенсивностях облучения почти непроницаемы для лазерного излучения. Поэтому поверхностные (кожные) понровы оказываются наиболее подвержен- ными его воздействию. Степень этого воздействия определяется, с од- ной стороны, параметрами самого излучения: чем выше интенсивность излучения и чем длиннее его волна, тем сильнее воздействие; с друтой стороны, на исход поражения кожи влияет степень ее пигментации, Пигмент кожи является как бы своеобразным экраном на пути излу- чения в расположенные под кожей ткани и органы. При больших интенсивностях лазерного облучения возможны по- вреждения не только кожи, но и внутренних тканей и органов. Эти повреждения имеют характер отеков, кровоизлияний, омертвения тка- ней, а также снертывания или распада крови. В таких случаях повре- ждения кожи оказываются относительно менее выраженными, чем изменевия во внутренних тканях, а в жировых тканях вообще не от- мечается каких-либо патологических изменений. Рассмотренные возможные вредные последствия от воздействия лазерного излучения относятся к случаям прямого облучения вслед- ствие грубых нарушений правил безопасного обслуживания назер- ных установок. Рассеянно или тем более концентрированно отражен- ное излучение малой интенсивности воздействует значительно чаще, результатом могут быть различные функциональные нарушения в организме — в первую очередь, в нервной и сердечно-сосудистой сис- темах. Эти нарушения проявляются в неустойчивости артериально- го давления крови, повышенной потливости, раздражительности ит. п. Лица, работающие в условиях воздействия лазерного отражен- ного излучения повышенной интенсивности, жалуются на головные боли, повышенную утомляемость, неснокойный сон, чувство устало- сти и боли в глазах. Как правило, эти неприятные ощущения прохо- дЯТ беа специального лечения после упорядочения режима труда и отдыха и принятия соответствующих защитных профилактических мер. Нормирование лазерного излучения осуществляется по предель- но допустимым уровням облучения (ПДУ). Это уровни лазерного об- лучения, которые при ежедневной работе не вызывают у работакнцих заболеваний и отклонений в состоянии здоровья. РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 248 „Согласно «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуа- тации лазеров» (СанПии 5804-91) ПДУ лазерного излучения опреде- ляются энергетической экспозицией облучавмых тканей (Дж/см*). Биологические эффекты, возникающие при воздействии лазер- ного излучения на организм, можно разделить на две групны: 1) пер- вичные эффекты — органические изменения, возникающие непо- средетвенно в облучаеных живых тканях (прямое облучение); 2) вто- ричные эффекты — неспецифические изменения, возникакицие в организме в отнет на облучение {длительное облучение диффузно отраженным излучением). Лазеры по степени опасности генерируемого ими излучения под- разделяются на четыре класса: 1-й класс — выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи; 2 и класс — выходное излучение представляет опасность при об- лучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением, 3-й класс — выходное излучение представляет опасность при об- лучении глаз прямым, аоркально отраженным, а также диффузно от- раженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражаю- щей поверхности и (или) при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением; 4-й класе — выходное излучение представляет опасность нри об- лучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 ем от диффузно отражающей поверхности. Работа лазерных установок может сопровождаться также возник- новением и других опасных и вредных производственных факторов: шума, вибрации, аэрозолей, гёзов, электромагнитных и ионизирую- щих излучений. Сопутетвующие опасные и вредные производствевные факторы, которые могут возникать при эксплуатации лазеров разных классов, приведены в табл. 7.12. Тоби 71 Опасные н аредявте производственные факторы, которые могу возникнуть при экеплуатапия лазеров Фактор Класс лазера 1 2 3 Электрическое напряжение - {+} + + Световое излученне импульсных или газовых _ _ _ {+} + разрялов ПБум, вибрадия - - - {+} + Азрозолъ, газы - _ - + Электромагнитное и ионизирующев излучения - - - - {+) 244 БЕЗОПАСВОСТЬ ЖИЗТЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Класс опасности лазерной установки определяется на основании длины волны излучения % (мкм}, расчетной величины энергии облу- чения Е (Дж) и ПДУ для данных условий работы. Определение уровней облучения персонала для лазеров 2, 3, 4-го классов должно проводиться периодически не реже одного раза в год в порядке текущего санитарного надзора. Кроме того, осуществляется контроль за соблюдением предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, предельно допустимых уровней взиброскоростн, предельно допусти- мых уровней электромагнитных излучений, предельно допустимых уровней ионизирующих излучений. Лазеры 3-го и 4-го классов, генерирующие излучение в видимом диапазоне (, = 0,4...0,75 мкм), и лазеры 2, 3, 4-го классов с генерацией в ультрафиолетовом (2, = 0,2...0,4 мкм) и инфракрасном дианазонах длин волн (А = 0,75 мкм и выше) должны снабжаться сигнальными уст- ройствами, работающими с момента начала генерации до ее оконча- ния. Конструкция лазеров 4-го класса должна обеспечиваться возмож- ностью дистанционного управления. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ . Какие бывают лазоры по характеру излучения и как они связаны 6 дли- тельностью излучения? . Какими особенностями характеризуется лазерное излучение? . Что такое энергетическая освещенность и энергетическая экспозиция лазерного излучения? Какое воздействие оказывают на человека прямое и отраженное лазер- ное облучение? . На сколько классов по степени опасности генерируемого излучения под- разделяются лазеры и чем они характеризуются? 6. Какие сопутствующие опасные и вредные производственные факторы возникают при эксплуатации лазеров разных классов? 7. На основании каких параметров определяется класс опасности лазер- ной установки? _ 8. За какими характеристиками, кроме основных, осуществляется контроль при экеплуатации лазерной установки? $ 7.7. НЕИНТЕНСИВНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА Наиболее важной областью оптического спектра ЭМИ является видимый свет. Свет — ато возбудитель зрительной сенсор- ной системы, обеспечивающей человека информацией об окружаю- щей среде. Параметры видимого света злияки на способность цолу- чать ощущения и воспринимать окружающую среду. -> я р вы РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 245 Освещение выполилет полезную общефизиологическую функцию, способствующую появлению благоприятного психического состояния людей. С улучшением освещения повышается работоспособность, ка- чество работы, снижается утомляемость, вероятность ошибочных дей- ствий, травматизма, аварийности. Недостаточное освещение ведет к перенапряжению глаз, к общему утомлению человека. В результате снижается внимание, ухудшается координация движений, что может призвестн при физической работа к насчастному случаю. Кроме того, работа при низкой освещенности способствует развитию близоруко- ста и других заболеваний, а также расстройстну нервной системы, Повышенная освещенность тоже неблагоприятно влияет на общее са- мочуветвие и зрение, вызывая прежде всего слепящий эффект. Освещение, удовлетворяющее гигиеническим и экономическим требозаниям, называется рациональным. К этим требованиям относят- ся: достаточная освененность, равномерность, отсутствне слепимости н пульсации светового потока, благоприятный спектральный состав, экономичность, ОСНОЕНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЬ ЕДИНИЦЫ Для гигиенической эценки условии освещения используются све- тотехнические единицы, принятые в физике (рис. 7.9). Светотехнические величины, определяющие показатели освеще- ния, основаны на оценке ощущений, возникающих от воздействия светового излучения на глаза. К количественным показателям отно- сятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость поверхно- сти, коэффициент отражения. Видыьмое излучение — участок спектра электромагнитных колеба- ний в диапазоне длины волн от 380 до 760 нм, воспринимаемый чело- веческим глазом. Световой поток Р — мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, зоспринимаемому челонеческим глазом. Заеди- ницу светового потока принят люмен (лм). Световой поток, отнасенный к пространственной единице — телес- ному углу @, называется сылой света Г. Г = ЧЁР/ а, где Г — сила света под углом о, @Р — световой поток, равномерно распределяющийся в преде- лах телесного угла (о. За единицу силы света принята кавдела (кд). Освещенность Е — плотность светового потока на оснещаемой нпо- верхности. За единицу освещенности принят люкс (лк). Освещенность вычисляется по формуле Е = 42/45, где 45 — площадь поверхности, на которую падает световой поток 4. 246 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Яркость поверхности Г. в --. данном направлении а — отно- ^.. шение силы света, излучаемого ` поверхностью в этом направле- нии, к проекции светящейся по- верхности на плоскость, перпен- дикулярную данному направле- нию. Едикина яркости — кандела на квадратный метр (кд/м?). Яр- кость можно найти по формуле {а = #/95-соза, где Г. — сила Сила света Г — 1 кандела Световой петок Р света, излучаемого поверхно- — 1 люмен стью 45 в направлении а. „ "Освешанноеть Е Яркость освещенных позерх- „/’ площади — 1 люкс ностей зависит от их световых ди’ свойств, от степени освещенно- — ---------- -- сти, а в большинстве случаев Рис. 7.9 Стема, иллюстрирующих основные также от угла, под которым но- светотехниыческие понятия верхность рассматризается, Световые свойства поверхностей характеризуются коэффициента- ми отражения р, пропускания т и поглощения В. Эти коэффициенты безраамерные и измеряются в долях единицы: р +т+ В = 1. При этом р=ЕР, т= РР, В = Ра/Й, где ЕР, Е, Ив — соответственно, отражен- ный, прошедший через поверхность и поглощенный световой поток. Требуемый уровень освещенности определяется степенью точно- сти зрительных работ. Для рациональной организации освещения не- обходимо не только обеспечить достаточную освещенность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие качественные показатё- ли оснешщения, К качественным характеристикам освещения отноеят- ся равномерность распределения светового потока, блесткоеть, фон, контраст объекта с, фоном ит. д. Различают прямую блесткость, возникшую от ярких источников света и частей светильников, попадающих в поле зрения человека, н отраженную блесткость от поверхностей с зеркальным отражением. Блесткость в поле зрения вызывает чрезмерное раздражение и снижа- ет чувствительность и работоспособность глаза. Такое изменение нор- мальных зрительных функций называется слельмостью, Слепящее действие зависит нетолько отблесткости поверхности, на- правленной к глазу, но и от контраста различения с фоном (А), который определяется отношением абсолютной разности межиу яркостью объех- та и фона к яркости фона; чем он меньше, тем больше ослепленность. |