Безопасность спасательных работ. Книга 1 содержание введение 5 глава I. Основы обеспечения безопасности спасательных работ 7

• Название: Книга 1 содержание введение 5 глава I. Основы обеспечения безопасности спасательных работ 7
• Анкор: Безопасность спасательных работ.doc
• Дата: 02.02.2017
• Размер: 12.76 Mb.
• Имя файла: Безопасность спасательных работ.doc
• Тип: Книга; #1728
• страница: 5 из 22

2.2. Система технической защиты от опасных и вредных факторов

2.2.1. Особенности построения и элементы системы технической защиты

В широком смысле защита человека в процессе труда осуществляется всеми элементами системы охраны труда. Здесь мы рассмотрим лишь элементы системы технической защиты человека, имея в виду, что конкретные способы и средства защиты подробно рассматриваются в специальных технических дисциплинах.

Говоря о защите личного состава в процессе спасательных работ, будем иметь в виду защиту его как от опасных, так и от вредных факторов производственной среды.

Применению технических средств защиты должна предшествовать оценка опасности производственной среды. Прежде чем защищать человека, следует оценить необходимость защиты вообще, и если таковая необходима, определить степень защиты. Такая оценка осуществляется сравнением реальных параметров обстановки с соответствующими допустимыми значениями, указанными в нормативных документах.

Идеология защиты личного состава в процессе АСДНР, на которой основано построение технической системы защиты, состоит в следующем.

Прежде всего, стараются исключить из производства неблагоприятные факторы и процессы. Исключение производится путем замены опасных (вредных) процессов, факторов, материалов менее опасными (менее вредными), однако технологически эквивалентными. Если исключение неблагоприятных условий производства невозможно, осуществляются попытки нейтрализации вредностей (опасностей) в источниках их возникновения (локализация и нейтрализация проливов ОХВ, очагов пожаров и т. п.).

Наконец, если невозможна и нейтрализация вредностей (опасностей), последние будут воздействовать на личный состав. В этом случае защита человека осуществляется применением специальных технических средств и способов, предохраняющих личный состав от неблагоприятного воздействия факторов производственной среды. Эти средства и способы носят название защитных экранов.

Экранами могут быть физические ограждения, такие, как корпуса машин, заключающие в себе движущиеся части, укрытия пылящего оборудования, средства индивидуальной защиты и т.п. Своеобразными экранами могут служить расстояние и время.

Защита человека должна быть организована на основе реализации принципа максимальной защиты, т.е. человек должен быть защищен в максимальной степени. При этом опасные и вредные факторы производственной среды должны быть исключены или сведены к минимуму. Как мы уже отмечали ранее, в этом состоит главный принцип защиты человека в процессе труда.

Различают абсолютную и частичную защиту человека от опасных и вредных факторов.

Абсолютная защита человека заключается в недопущении действия наличный состав как опасных, так и вредных факторов производственной среды. К сожалению, в условиях ведения спасательных работ при ликвидации ЧС абсолютная защита человека может быть обеспечена далеко не всегда. Причиной этого является как техническое совершенство существующих способов и средств защиты, так и экономические ограничения (экономическая целесообразность).

В подобных случаях речь идет о частичной защите человека. Частичная защита человека обусловливает существование риска в процессе работ, то есть возможности (вероятности) возникновения вредных эффектов в человеческом организме под влиянием факторов производственной среды.

Для наиболее эффективной реализации принципа максимальной защиты требуется выполнение двух непременных условий: использование достижений науки и техники и использование комплекса средств и способов защиты.

Таким образом, система технической защиты человека в процессе труда включает:

нормирование условий труда;

исключение неблагоприятных факторов производственной среды;

нейтрализация вредностей и опасностей в источниках их возникновения;

установление опасных зон, защита расстоянием и временем;

применение защитных экранов, специальных защитных способов и средств.

2.2.2. Нормирование условий труда

Выше было отмечено, что любой защите должна предшествовать оценка неблагоприятного воздействия производственной среды на человека.

Такая оценка может быть выполнена по отдельным факторам производственной среды, и в таком случае она является элементарной. Оценка может быть выполнена также по совокупности факторов, воздействующих на личный состав при проведении спасательных работ, и в таком случае она является комплексной.

Необходимость комплексной оценки воздействия на человека одновременно нескольких факторов диктуется тем обстоятельством, что совместное воздействие факторов в ряде случаев усиливает неблагоприятные последствия. Кроме этого, при совокупном воздействии на человека нескольких факторов неблагоприятные последствия могут наступить и в тех случаях, когда значение каждого отдельного фактора лежит в допустимых пределах.

Пусть, например, во вдыхаемом воздухе содержится смесь опасных химических веществ с концентрацией С_i и установленной нормативными документами предельно допустимой концентрацией ПДК_i. В этих случаях оценка допустимой степени воздействия должна проводиться, исходя из неравенства:
. (2.2)

В первую очередь это относится к нормированию факторов производственной среды с одинаковым механизмом воздействия на организм человека (химическое, физическое).

Проиллюстрируем это на примере одновременного воздействия двух ОХВ: CO и NO_2. Предельно-допустимая концентрация угарного газа в воздухе ПДК_СО = 0,0017%, а двуокиси азота ПДК= 0,00026%.

Используя соотношение (2.2) определим, соответствует ли допустимому их комплексное воздействие, если известно, что концентрация угарного газа в воздухе С_СО =0,0010% ,а двуокиси азота С= 0,00020%. Из исходных данных очевидно, что содержание приведенных ОХВ в воздухе по каждому в отдельности ниже предельно-допустимого.

Проведем оценку комплексного воздействия, используя неравенство (2.2).


Таким образом, совместное воздействие указанных ОХВ в данном примере превышает допустимые, хотя содержание каждого из опасных веществ во вдыхаемом воздухе находится в безопасных пределах.

Выше мы уже отмечали, что в общем случае некоторый фактор производственной среды в зависимости от своей величины может быть для организма комфортным (жизненно необходимым), неблагоприятным (в том числе стимулирующим), вредным, опасным и смертельно опасным. Критические значения величин этих факторов для указанных степеней воздействия устанавливаются гигиеническими нормативами.

Гигиенические нормативы являются основой системы защиты человека от вредных факторов в процессе труда.

Для реализации гигиенических нормативов в каждом конкретном случае устанавливаются технические нормативы. Наиболее явно связь гигиенического и технического нормирования проявляется при прямом техническом обеспечении гигиенических норм. Например, для обеспечения прохождения через человека безопасного электрического тока, устанавливаемого гигиеническими нормами для случая работы с электрооборудованием, применяется электрическая изоляция токоведущих частей электрического оборудования, средств защиты (изоляции инструмента, перчаток, обуви, ковриков и т.п.). Толщина изоляционного покрытия зависит от возможного напряжения и вида изолирующего материала и нормируется. Это означает, что применение толщины изоляции заданной величины в данных условиях исключает неблагоприятное воздействие электрического тока и является обязательным.

2.2.3. Исключение неблагоприятных факторов

Реализация данного комплекса мероприятий характерна для условий ведения спасательных работ, когда факторы ЧС проявляются в меньшей степени. Опасности и вредности в таких случаях обусловлены в основном эксплуатацией технических средств, климатическими и психологическими факторами и т.п. В качестве примера можно привести производственную среду, характерную для ведения АСДНР в условиях завалов и разрушений, вызванных землетрясениями, взрывами и другими причинами.

В этих случаях необходимо предварительное изучение возможности появления и степени опасности отдельных факторов производственной среды.

Отметим, что исключить возникновение опасных и вредных факторов в условиях ЧС оказывается не всегда возможным. Например, при замене электрического аварийно-спасательного инструмента (АСИ) на пневматический или гидравлический исключается возможность воспламенения взрывопожарной среды. Однако это не устраняет опасности травмирования элементами конструкций, а также приводит к возникновению других факторов опасности (см. гл. 3). В подобных случаях применяют такие технические решения, при которых неблагоприятное действие факторов является минимальным.

2.2.4. Нейтрализация опасностей и вредностей в источниках их возникновения

Если не удается полностью исключить из производства неблагоприятные факторы и явления, рассматривается возможность их нейтрализации (подавления) в источниках возникновения. С точки зрения воздействия на человека такая нейтрализация может быть практически тождественна способу исключения неблагоприятных факторов, особенно если подавление происходит полностью.

Нейтрализация в источнике может осуществляться физическими, химическим методами. Соответственно, различают физическую и химическую нейтрализацию.

Физическая нейтрализация использует для подавления неблагоприятных факторов различного рода физические способы и средства. Примерами могут быть локализация проливов ОХВ путем обвалования грунтом, засыпки зеркала пролива легкими материалами, сорбентами, перекачка ОХВ в резервные емкости, постановка водяных завес на пути распространения паров ОХВ, удаление и захоронение (изоляция) радиоактивных отходов и т.п.

Химическая нейтрализация осуществляется путем использования химических веществ и процессов. Характерным примером является использование химических веществ для нейтрализации проливов ОХВ. Основное требование к нейтрализаторам – они должны быть химически активными по отношению к ОХВ, т.е. вступать с ОХВ в быстропротекающую химическую реакцию в условиях пролива с образованием нетоксичных продуктов. Более подробно эти вопросы рассматриваются в курсе радиационной и химической защиты.

Анализ опасных и вредных факторов при проведении аварийно-спасательных работ показывает, что полная их нейтрализация не всегда возможна. В ряде случаев она и не является необходимой. Например, не является необходимым полное устранение воздействия ионизирующих излучений, полное подавление шумов и вибраций и т.п. Оно может осуществляться лишь до уровня, допускаемого гигиеническими нормами. Напомним, что сами гигиенические нормативы имеют научно обоснованные значения, которые устанавливаются на основе теории приемлемого риска.

2.2.5. Установление опасных зон

Если неблагоприятные факторы нельзя исключить из процесса работ или нейтрализовать в источнике возникновения, они начинают действовать в некоторой области пространства. В этой связи область пространства, в которой действуют неблагоприятные факторы, называется опасной зоной.

Действие неблагоприятного фактора в пределах опасной зоны может быть постоянным (непрерывным в течение достаточно длительного промежутка времени), периодическим или эпизодическим.

Опасные зоны с постоянным действием неблагоприятного фактора характерны для ионизирующих излучений, газов, шума, вибрации и т.п. Например, при аварии на предприятиях ядерного топливного цикла (атомных станциях, радиохимических заводах) вокруг них образуется обширная опасная зона вследствие радиоактивного загрязнения окружающей среды. Вследствие большого периода полураспада (для ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs около 30 лет) можно полагать, что опасность в пределах этих зон будет существовать постоянно. Человек, оказавшийся в такой зоне, подвергается действию опасного фактора (в данном случае, ионизирующих излучений) в течение всего времени пребывания. Следовательно, характерным признаком постоянной опасной зоны является непрерывное и одновременное действие неблагоприятного фактора во всех точках обозначенной области пространства. Постоянство интенсивности действия фактора в пространстве и времени не обязательно. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС ионизирующее излучение действовало постоянно на всей площади опасной зоны. Однако мощность дозы излучения менялась по площади в зависимости от плотности радиоактивных выпадений и времени в соответствии с законом радиоактивного распада. Кроме этого, на интенсивность излучения существенное влияние оказывает распределения радиоактивных веществ по профилю грунта, формируемое из закономерностей миграционных процессов.

Опасные зоны с периодическим действием неблагоприятного фактора более характерны для работы машин и механизмов. Примером может служить опасная зона вокруг работающих средств механизации работ (экскаваторов, бульдозеров, автокранов и др.). Опасность в пределах этой зоны обусловлена перемещением СМИР или их движущихся частей, при котором возможно травмирование личного состава. Так, стрела экскаватора перемещается периодически в соответствии с циклом его работы и в данный момент занимает лишь определенную часть опасной зоны, где и существует реальная опасность. Другие части зоны в данный момент безопасны в части травмирующего воздействия стрелы на человека. Поэтому в опасных зонах с периодическим действием опасность травмирования личного состава в некоторой точке пространства будет зависеть от вероятности попадания человека в эту точку в данный момент времени и от вероятности нахождения в ней стрелы экскаватора.

Опасные зоны с эпизодическим действием неблагоприятного фактора характерны для факторов, сопровождающих относительно редкими событиями (землетрясения, селевые потоки, лавины, оползни, другие природные процессы). Обычно действие таких факторов является случайным. Проявление опасности в таких зонах может быть аналогично закономерностям постоянных зон (зона оползня) или закономерностям периодических зон (случаи землетрясения, когда опасность проявляется только в периоды, связанные с подземными толчками).

Расстояние от источника опасности, равное (или чуть большее) ширине опасной зоны, называется безопасным расстоянием. Безопасное расстояние зависит от интенсивности источника опасности, формы опасной зоны и направления.

Как видно из рис. 2.1, с увеличением воздействия вредных факторов размеры опасной зоны, а, следовательно, и безопасное расстояние, увеличиваются. На практике границы опасных зон и безопасное расстояние определяют из анализа графика зависимости интенсивности воздействия рассматриваемого фактора J от расстояния R до источника опасности (рис. 2.2).



Рис. 2.2. Схема определения опасных зон и безопасного расстояния

В зависимости от характерных особенностей опасных и вредных факторов производственной среды при ведении АСДНР в условиях ЧС конкретные значения интенсивности воздействия могут быть различными.

Например, при действии в зонах радиоактивного загрязнения таким значением может быть доза облучения личного состава за время проведения работ.

При авариях на ХОО интенсивность воздействия вредных факторов чаще всего выражают концентрацией ОХВ, в условиях пожарной обстановки – тепловым потоком или интенсивностью теплового излучения.

2.2.6. Защита расстоянием

С понятием опасной зоны связан другой способ защиты человека – защита расстоянием. Защита расстоянием – это комплекс мер, предупреждающих попадание человека в опасную зону.

Комплекс таких мер разнообразен и включает в себя:

выделение опасной зоны;

труднодоступное расположение опасной зоны;

обозначение опасной зоны;

ограждение опасной зоны.

При защите путем труднодоступного расположения опасной зоны последняя должна быть расположена таким образом, чтобы исключить непреднамеренное попадание в нее человека. Примером может служить расположение линий электропередач (ЛЭП) на мачтовых опорах достаточной высоты.

Защита путем труднодоступного расположения может быть полной или частичной. В примере с ЛЭП защита является полной. Однако в ряде случаев полностью исключить проникновение человека в опасную зону невозможно. Например, зоны вокруг потенциально опасных объектов экономики (ПОО) являются опасными. Поэтому ПОО располагаются на определенном расстоянии от селитебной зоны с таким расчетом, чтобы некоторые постулированные аварии на этих объектах не представляли опасности для населения.

Однако это не исключает опасности для работающей смены. Кроме этого, не исключено случайное попадание в опасную зону лиц из населения.

Если труднодоступность зоны не обеспечивается или обеспечивается частично, применяют ее обозначение. Обозначение опасной зоны может выполняться в виде устной информации, предупреждающих знаков и надписей, специальных сигнальных световых или акустических устройств. Обозначение опасной зоны может осуществляться специальными постами.

Ограждением является специальное сооружение, физически препятствующее проникновению человека в опасную зону. По физической природе ограждения бывают:

• 
  механические (решетки, барьеры и т.п.);
  
• 
  аэродинамические (постановка воздушных завес, отсасывание вредных газов и пыли от источников выделения);
  
• 
  электрические (ограждение опасных зон неизолированными металлическими проводами под слабым напряжением с целью создания ощутимого электрического тока, отпугивающего человека при прикосновении в случае пересечения границ опасной зоны);
  
• 
  электромагнитные (удержание плазмы в магнитном поле);
  
• 
  специальные посты охраны.
  

Большинство ограждений имеют пассивный характер. Они действуют как пассивные препятствия проникновению человека в опасную зону, т.е. предупреждают человека о существовании опасной зоны. В отличие от них активные ограждения, например специальные посты охраны, предотвращают несанкционированное проникновение человека в опасную зону.

Ограждение может быть постоянным или временным – в зависимости от характера опасной зоны и других условий.

Например, ядерные, радиационные и химические установки, многие другие опасные зоны должны иметь постоянное ограждение, потому что сами зоны – постоянны.

В то же время ограждения полуразрушенных зданий и сооружений (например, в результате землетрясения), грозящих обрушением, мест проведения аварийно-спасательных работ должны быть временными, поскольку временными являются сами опасные зоны.

Весьма часто постоянные ограждения выполняются как часть конструкции установки, в которой действует опасный фактор. Например, электрические провода имеют постоянную изоляцию, изготовленную в виде неотъемлемой части проводов; многие движущие части СМИР укрыты в корпусе последних. Защитные оболочки ядерных, радиационных и химических установок также являются неотъемлемой конструктивной частью последних.

Ограждения, предусмотренные при конструировании устройства, являются более предпочтительными, поскольку они выполняются более квалифицированно и качественно и поэтому более надежны.

Ограждения могут быть полными, т.е. полностью ограничивать опасную зону, или частичными. Примером полного ограждения является герметичный бокс, выполненный из материалов, препятствующих распространению опасности и снабженный системой удаления вредностей. Он полностью ограждает опасную зону, создаваемую расположенным внутри бокса источником опасности, например, источниками ионизирующих излучений, опасных химических веществ и др. При наличии источника пылевыделения полное ограждение может обеспечить аспирационное укрытие для обеспечения отсоса пыли от источника. Такие укрытия обычно не являются герметичными. Предупреждение выброса пыли за их пределы через загрузочные устройства и прочие отверстия обеспечивается соответствующими скоростями движения воздуха в этих отверстиях, направленными извне вовнутрь укрытия.

Следует отметить, что задачей ограждений является не только недопущение проникновения человека в опасную зону. На многие из них возлагается также функция ограничения размеров опасной зоны. Например, при испытаниях взрывчатых материалов в лабораторных условиях значительные размеры опасной зоны создают определенные неудобства в проведении исследований. Для ее сокращения испытания проводят в специальных камерах, стенки которых в состоянии выдержать давление взрыва. В результате размеры опасной зоны сокращаются до размеров камеры.

2.2.7. Защитные экраны

Если рассмотренные выше способы не позволяют исключить действие на человека неблагоприятного фактора, или человек по условиям технологии оказывается вынужденным находиться в опасной зоне, возникает задача защиты человека в условиях действия на него вредных или опасных факторов производства. Эта задача решается применением различного рода защитных экранов.

Экраном называется препятствие, затрудняющее распространение вредного или опасного фактора. Если экран используется для защиты человека, он называется защитным.

Экраны во многом подобны ограждениям, особенно если последние служат для ограничения размеров опасных зон. Основное различие между экраном и ограждением заключается в направленности их действия. Действие экрана направлено на человека, экран ограждает человека. Действие ограждения направлено на опасность, оно экранирует опасность. Поэтому можно сказать, что ограждение – это экранирование опасности, а экран – это ограждение человека.

Поскольку экраны и ограждения различаются лишь направленностью их действий, они оказываются во многом подобными друг другу. Например, экраны могут быть механическими (различного рода щиты, навесы и пр.) и аэрогидродинамическими (обдувание и орошения человека при работе в условиях повышенных температур окружающей среды). Экраны могут быть постоянными (кабина водителя самосвала) и временными (защитные очки). Они могут выполняться как часть конструкции установки (та же кабина водителя автосамосвала), могут быть полными (скафандр космонавта) или частичными (навес от дождя, снега, защитный щиток электросварщика, крепление галереи или лаза в завале).

Следует отметить, что экранами являются практически все средства индивидуальной защиты. Так, каски экранируют личный состав от травмирования падающими предметами, средства защиты кожи – от воздействия паров и аэрозолей опасных веществ. Для защиты органов дыхания используют респираторы (от аэрозолей вредных веществ), фильтрующие противогазы (от паров и аэрозолей ОХВ), изолирующие противогазы (для комплексной, полной защиты органов дыхания). В настоящее время существуют СИЗ практически от всех опасных и вредных факторов, действующих на спасателей при ведении АСДНР. Более подробно вопросы индивидуальной защиты рассматриваются в курсе радиационной и химической защиты.

2.2.8. Защита временем

Особый вид защиты представляет собой защита временем. Защита временем – это такая система защиты, при которой исключается одновременное присутствие в данном месте пространства человека и действия в этом месте неблагоприятного фактора либо, если такое совмещение произошло, действие неблагоприятного фактора ограничивается безопасным временем.

Несовпадение во времени присутствия человека и действия опасного фактора часто применяется в машинах и механизмах. Например, многие электрические устройства невозможно вскрыть без предварительного снятия напряжения, ограждения опасных зон технических устройств не позволяют проникнуть туда руке человека при работающем механизме. Кроме этого, применяются различные виды блокировок.

Несовпадение во времени присутствия человека и действия опасного фактора может быть также обеспечено организационными мероприятиями (установлением специальных режимов работы, определение времени начала работ в опасной зоне и др.).

Ограничение времени пребывания человека неблагоприятного фактора обычно используется при факторах, имеющих накопительный характер, т.е. действие которых характеризуется некоторой дозой, зависящей от времени экспозиции. Характерным примером является воздействие ионизирующих излучений. Сюда же относятся различного рода тепловые, электромагнитные и другие излучения. Ограничение дозы действия фактора может производиться как самим личным составом по показаниям соответствующих приборов, так и централизованно подачей сигнала, услышав (увидев) который личный состав должен покинуть опасную зону. Допустимое время пребывания личного состава в опасных зонах может быть определено при постановке задач на проведение АСДНР на основе нормативно-технических и рекомендательных документов.

При использовании способа защиты ограничением времени действия следует учитывать последействие неблагоприятного фактора (так называемый пост-эффект). Оно заключается в том, что после выхода из опасной зоны (то есть после прекращения действия неблагоприятного фактора) в организме человека в течение определенного времени сохраняются неблагоприятные изменения, вызванные действием данного фактора. Это относится в первую очередь к воздействию радиоактивных веществ. При нахождении в течение определенного времени человека в зоне радиоактивного загрязнения радиоактивные вещества (РВ) попадают внутрь человеческого организма через органы дыхания и распределяются по органам и тканям. Очевидно, что при выходе из опасной зоны попавшие внутрь РВ продолжают облучать органы и ткани до полного их удаления из организма. Поскольку суммарный эффект (эффективная доза) складывается из внешнего и внутреннего облучения, этот фактор необходимо учитывать при установлении допустимого времени пребывания в опасных зонах. Сказанное относится и к действиям личного состава в зонах химического заряжения.

2.2.9. Дополнительные средства технической зашиты

К дополнительным средствам технической защиты относятся:

средства освещения рабочего места;

предупреждающая контрастная окраска опасных объектов;

предупреждающие надписи.

Около 90 % информации, которую человек получает из внешнего мира, поступает в основном через зрительный канал. Поэтому качество информации, получаемой посредством зрения, во многом зависит от освещения.

Ощущение света при воздействии на глаза человека вызывают электромагнитные излучения с широким спектром длин волн так называемого оптического диапазона. Область оптических электромагнитных излучений расположена между областью рентгеновских излучений и областью радиоизлучений.

Диапазон длин волн солнечного излучения в оптической области спектра находится и пределах от 0,1 до 13,4 мкм. Оптическая часть спектра включает видимую и невидимую (ультрафиолетовую и инфракрасную) части спектра.

Видимая часть спектра лежит в диапазоне длин волн от 380 до 770 нм.

Каждый диапазон длин волн вызывает определенное цветовое ощущение. Распределение цветовых полос по частотам видимого спектра: красный – 630 нм, оранжевый –600 нм, желтый – 570нм, зеленый – 480 нм, голубой – 430 нм, синий – 400 нм, фиолетовый – 380 нм.

Из всего спектра электромагнитных колебаний только видимый спектр излучения воздействует на светочувствительные элементы глаза, вызывая впечатление света. Наибольшая чувствительность глаза наблюдается при колебаниях с длиной волны 555 нм, которые воспринимаются как желто-зеленый цвет. Чувствительность глаза к желто-зеленому цвету принята за единицу.

Ультрафиолетовые излучения при умеренном воздействия на организм человека вызывают потемнение кожи (загар). При высоких интенсивностях ультрафиолетовые излучения вызывают ожоги кожи, а проникая в глаз и фокусируясь хрусталиком на светочувствительной оболочке глаза (сетчатке), могут вызвать ее ожог, привести к частичной, а в тяжелых случаях к полной потере зрения. Ультрафиолетовые излучения возникают при электро- и газовой сварке, работе кварцевых ламп, электрической дуге высокой интенсивности лазерных установок и др. Защита от ультрафиолетовых излучений осуществляется достаточно просто – их не пропускают ткань обычной одежды и очки с простым стеклом.

Инфракрасные излучения проявляются в основном в их тепловом воздействии на организм человека. Источниками инфракрасного излучения являются наружные и внутренние поверхности печей, нагретые и остывающие заготовки, пламя, расплавленный металл, разогретые электроды, сварочные аппараты.

При инфракрасном излучении передача тепла от нагретых тел в производственную среду зависит от температуры поверхности тела и степени ее черноты: темные шероховатые поверхности излучают теплоты больше, чем гладкие, блестящие. Передача теплоты излучением от температуры воздуха не зависит.

Правильно рассчитанная и смонтированная осветительная система играет существенную роль в создании безопасных условий труда и повышении работоспособности, в результате чего производительность труда повышается на 10-15 процентов.

Степень усталости глаза зависит от степени напряженности процессов, сопровождающих зрительное восприятие предметов внешнего мира.

К таким процессам относятся аккомодация, конвергенция и адаптация.

Аккомодация – способность глаза приспосабливаться к ясному видению предметов, находящихся на различном от него расстоянии, посредством изменения кривизны хрусталика. Наименьшее расстояние, при котором можно видеть предмет без малейшего напряжения аккомодации, равно 7500× d(d – диаметр зрачка) и колеблется от 11,25 до 56 м. Чрезмерная усталость мышц, управляющих зрением, приводит к появлению близорукости или дальнозоркости.

Конвергенция – способность глаза при рассматривании близких предметов принимать положение, при котором зрительные лучи пересекаются на фиксируемом предмете. Ближайшая точка конвергенции при нормальном зрении находится на расстоянии 100-110 мм, а наименьшее расстояние, при котором можно вполне четко видеть фокусируемый предмет без напряжения конвергенции, составляет 472-480 мм.

Адаптация – изменение чувствительности глаза в зависимости от воздействия на него раздражителей. Адаптация глаза может резко меняться при изменении уровня освещенности. Процесс адаптации обусловлен изменением диаметра зрачка, поэтому частая переадаптация приводит к утомлению органов зрения.

Эффективность зрения характеризуется остротой – способностью глаза различать две точки на минимально коротком расстоянии друг от друга. В качестве стандартного принимается расстояние, равное 0,04 мм. Острота зрения человека зависит от состояния здоровья, профессионального опыта, условий труда и отдыха. У людей в возрасте 20 лет она максимальная – 100%; в 40 лет – 90 %; в 60 лет – 74 %. Нормальное поле зрения глаза имеет размеры: 80° вправо и влево, 60° вверх и 90° вниз.

Условия освещенности характеризуются количественными и качественными показателями.

К количественным показателям относятся основные светотехнические величины: световой поток, сила света, освещенность и яркость.

Основной количественной светотехнической характеристикой является сила света. За единицу силы света принята 1 кандела (кд). Кандела – это сила света J, излучаемая с поверхности платины площадью 1/6×10^-5 мм² в перпендикулярном к поверхности направлении при температуре (Т)1773°С, равной температуре ее затвердевания.

Мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, производимому на глаз человека, определяется световым потоком F. Единицей измерения светового потока является люмен (лм). 1 лм – это световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле ω, равном 1 стерадиану (ср), при силе света в 1 кд. Например, карманный фонарик излучает световой поток 6-10 лм, а лампа накаливания мощностью 100 Вт – 1350 лм.

Мерой телесного угла является отношение площади S, вырезаемой телесным углом на поверхности шара, к квадрату радиуса этого шара:

, ср(2.3)

Точечным источником света является источник, видимые размеры которого малы по сравнению с расстоянием, на котором делают измерения. Если видимый размер источника света в 5 и более раз меньше расстояния, на котором производят измерения, то такой источник света принимается за точечный.

Характер распределения силы света в различных направлениях зависит от конструктивного оформления светильников.

Условия освещения оценивают поверхностной плотностью светового потока, то есть отношением падающего светового потока Fк площади Sосвещаемой поверхности. Эта величина называется освещенностью:

, лк(2.4)

За единицу освещенности принят 1 люкс (лк) – поверхностная плотность светового потока в 1 лм, равномерно распределенного на площади в 1 м². Например, в ясный летний день освещенность поверхности Земли 80-90 тыс. люкс, а в пасмурный день – 5 тыс. люкс. Освещенность не зависит от свойств освещаемой поверхности и поэтому не может полностью отражать условия освещения. В связи с этим освещенностью пользуются только как расчетной величиной.

Освещенный предмет будет тем лучше виден, чем большую силу света излучает его поверхность в направлении к наблюдателю. Поэтому угол, под которым наблюдается освещенная поверхность, имеет существенное значение. Эта особенность оценивается яркостью поверхности В_а.

Яркостью поверхности в данном направлении (под углом  к поверхности) называется отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению:

(2.5)

Яркость излучаемой поверхности большинства материалов в разных направлениях различна, однако существуют тела, обладающие одинаковой яркостью во всех направлениях (матовые поверхности, молочные рассеивающие шары). Для таких тел интенсивность свечения определяется поверхностной плотностью светового потока, излучаемого телом. Эту величину называют светлостью, измеряется в Вт/м².

Качественные светотехнические характеристики.

Фон – поверхность, на которой находится рассматриваемый объект. Фон поверхности характеризуется коэффициентом отражения . Коэффициент отражения  равен отношению отраженного светового потока F_отр к падающему F_пад:

(2.6)

Коэффициент отражения зависит от цвета и фактуры поверхности и колеблется в пределах 0,02 – 0,95. Фон считается светлым при  > 0,4, средним при  = 0,2 – 0,4 и темным при  < 0,2.

Контраст объекта К характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта и фона:

(2.7)

Контраст объекта с фоном считается большим при К > 0,5, средним при К = 0,2-0,5, малым при К < 0,2.

Коэффициент пульсации КЕ освещенности – это критерий колебания освещенности в результате изменений во времени светового потока

(2.8)

где Е_max, Е_min, Е_ср - соответственно максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания, лк.

Показатель ослепленности Р – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой:

P = 1000 (S– 1) (2.9)

где S – коэффициент ослепленности, определяемый отношением видимости объекта наблюдений при экранировании блестских источников света (V₁) к видимости объекта наблюдения при наличии блестских источников в поле зрения (V₂).

Видимость V – характеристика способности глаза воспринимать объект. Определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном.

Показатель дискомфорта – характеристика качества освещения, которая определяется степенью дополнительной напряженности зрительной работы, вызываемая резким различием яркостей одновременно видимых поверхностей на участке работ. Качественными показателями, определяющим условия зрительной работы, является фон, контраст объекта различения с фоном, показатель ослепленности.

Освещение бывает естественное и искусственное. Естественное освещение создается солнечным диском и диффузионным светом небосвода. Оно имеет широкий спектральный состав, но зависит от погодных условий, изменяется по времени суток, возможно тенеобразование и ослепление при ярком свете.

Искусственное освещение создается лампами накаливания и газоразрядными лампами. Освещенность на рабочих местах должна отвечать условиям оптимальной работы зрения при заданных размерах объекта различения. Повышение освещенности, как правило, ведет к повышению эффективности спасательных работ. Вместе с тем имеется предел, при котором дальнейшее повышение освещенности не дает желаемого эффекта. Освещение должно быть равномерным, так как перевод взгляда с ярко освещенной поверхности на темную вызывает повышенное утомление глаз из-за частой переадаптации. Равномерность освещения участков работ обеспечивается использованием комбинированного освещения (общего и местного).

На рабочих местах должны отсутствовать резкие тени, прямая и отраженная блесткость. Ограничение прямой блесткости достигается уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты установки светильников. Отраженная блесткость устраняется путем использования матовых поверхностей, изменения угла наклона рабочей поверхности. Освещение не должно искажать цветопередачи.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное и специальное. Специальное освещение в свою очередь может быть охранным, дежурным, эвакуационным и т.п.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормальных условий работы спасательных подразделений.

Искусственное освещение применяется в темное время суток и в помещениях, где нет естественного освещения.

Известны системы общего, местного, комбинированного и аварийного освещения. При общей системе освещается все помещение, при местном - только рабочие поверхности. Практическое применение получила комбинированная система, представляющая собой сочетание общей и местной систем, причем освещенность от общего освещения при этом не должна быть менее 10 % от нормированного для данного рода работ значения, однако не менее 30 лк и не более 100 лк при лампах накаливания.

Аварийное освещение устраивается в помещениях и на открытых пространствах и разделяется на освещение для продолжения работы и для эвакуации. Для продолжения работы его оборудуют в производствах, в которых отсутствие света может вызвать взрыв, пожар, отравление и т.д., длительное нарушение технологического процесса, нарушение работы таких объектов, как электростанции, радиоузлы и пр., а также там, где существует опасность травматизма: в местах большого скопления людей, в операционных кабинетах неотложной помощи, приемных покоях лечебных учреждений.

Аварийное освещение для эвакуации регламентируется:

в производственных помещениях с постоянной работой персонала, если при отсутствии освещения возникает опасность травматизма вследствие продолжения работы оборудования или наличия мест, опасных для прохода;

в производственных помещениях с числом работающих более 50 независимо от степени опасности травматизма в этих помещениях;

в основных проходах и на лестницах для эвакуации людей из помещений с числом работающих более 50;

в местах работ на открытых пространствах, если эвакуация связана с повышенной опасностью травматизма;

в отдельных помещениях, где одновременно могут находиться более 100 человек (театры, кинозалы, магазины и т.д.).

Уровень освещенности, достаточный для безопасного выхода из помещения, составляет 0,5 лк (0,2 лк на открытой территории). Для аварийного и эвакуационного освещения применяются только светильники с лампами накаливания (или с люминесцентными лампами - в помещениях с минимальной температурой воздуха не менее +5 °С и при условии питания ламп переменным током напряжением не менее 90 % номинального).

Светильники аварийного освещения отличаются от светильников общего назначения типом, размером или специально нанесенными знаками. Аварийное освещение для эвакуации питается от сети, не зависимой от сети общего освещения, начиная со щита подстанции, а при наличии одного ввода в помещение - начиная от этого ввода. Допускается питание от сети общего напряжения при наличии автоматики, обеспечивающей в аварийных режимах переключение на указанные источники. Аварийное освещение для продолжения работ присоединяется к независимому источнику питания (распределительные устройства двух электростанций, аккумуляторные батареи).

Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время; охранное освещение должно обеспечивать 0,5 лк на уровне земли.

Освещение места ведения АСДНР.

При проведении спасательных работ в условиях плохой видимости и ночью организуется освещение отдельных участков работ, а также магистральных и подъездных путей, по которым будет осуществляться движение людей и техники. Для этого в первую очередь устанавливается возможность использования уличных светильников и прожекторов, так как электропитание их осуществляется по наиболее устойчивым кабельным сетям.

Если существующую осветительную сеть использовать невозможно, освещение производится осветительными устройствами, доставляемыми к месту ЧС аварийно-спасательными автомобилями.

Все аварийно-спасательные автомобили, как среднего, так и тяжелого класса, не выпускаются без оборудования для освещения места ведения работ в темное время суток, как стационарного (прожектора, фары-искатели), так и мобильного. Благодаря применению этого оборудования работа в ночных условиях приближаются к нормальной, что позволяет сократить травматизм личного состава, обеспечить высокую производительность работ, своевременно визуально оценивать обстановку, следить за динамикой развития опасных и вредных факторов, обеспечить работу спецтехники и задействовать аварийно-спасательный инструмент.

Для освещения места работы наиболее удобны источники направленного и заливающего (кругового) света - различного типа прожекторы и лампы с матированным покрытием или с рассеивающим экраном перед источником света соответственно.

По способу установки устройства освещения делятся на переносные и стационарные. Стационарные устройства могут устанавливаться на прицепах и кузове автомобиля. По способу выдвижения устройства освещения разделяются на устройства ручного, механического, пневматического, гидравлического выдвижения и с электроприводом.

Как правило, мачты устройств мобильного освещения изготавливают из лёгких металлов, конструкция телескопического типа, что позволяет трансформировать систему и придать ей необходимые габариты, пригодные для транспортировки. Высота мачт устройств мобильного освещения выпускается от 4,5 м до 7 м. В собранном виде высота мачты составляет от 1,2 м до 1,8 м.

Устройства освещения кругового света обеспечивает круговую подсветку места проведения работ. К ним относятся световые шары и световые башни.

Мачта осветительная, механическая телескопическая. Механические осветительные мачты (рис.2.3) являются мобильным светотехническим устройством, предназначенным для освещения в темное время суток мест проведения аварийно-спасательных работ, удаленных от мест, проезжаемых на аварийно-спасательных автомобилях. В качестве источника энергии может быть использована сеть или автономный источник электроэнергии переменного тока 50Гц 220В. В комплект может входить бензоэлектрический агрегат, телескопическая мачта, прожектор и катушка с электрокабелем.



Рис. 2.3. Механическая осветительная телескопическая мачта

Мачта осветительная, пневматическая телескопическая. Мачта раздвигается сжатым воздухом от компрессора или насоса. Управление прожектором осуществляется дистанционно электромотором.

При автомобильном базировании телескопическая мачта крепится на автомобиле сзади или сбоку специальным хомутом.



Рис. 2.4. Мачта осветительная пневматическая, установленная на аварийно-спасательном автомобиле

Световая башня представляет собой цилиндр из специальной светопропускающей ткани (экрана) (рис.2.5) и является источником рассеивающего света, равномерно и одинаково освещающий все поверхности рабочей площадки. Ее цилиндрическая форма, а также, встроенный вентилятор, обеспечивают подъем башни до пяти метров.

Применяемые в световой башне натриевые или металлогалогенные лампы, образуют мощный световой поток до 90000 лм. Такой поток способен осветить достаточно обширные территории. Например, в условиях полной темноты, менее чем за три минуты, световая башня позволяет осветить площадь до 10000 кв.м. Причем время установки прибора составляет одну минуту, а его компактные размеры позволяют системе быть запущенной одним человеком.



Рис. 2.5. Осветительное устройство «световая башня» в собранном состоянии

Осветительная установка «световая башня» используется в двух вариантах: с автономным генератором и с питанием от сети 220В.



Рис. 2.6. Использование световой башни для освещения места работ

При использовании версии с автономным генератором, мощность прибора позволяет подключать дополнительные электроприборы. Основным плюсом использования световой башни с питанием от сети является то, что при подключении одновременно нескольких установок от одного внешнего источника питания можно достигнуть отличной освещенности значительных территорий (рис.2.6).

Преимущество данной осветительной установки заключается в высокой ветроустойчивости (при использовании растяжек), экономном расходе топлива, компактных размерах (ее легко можно перевозить в легковом автомобиле) и простоте установки.