охрана труда. Конспект лекций по дисциплине охрана труда для специальности
 Скачать 1.25 Mb.
|
|
ТЕМА 6. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ 6.1 ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Электробезопасность — система организационных и технических мероприятий и средств, которые обеспечивают защиту людей от вредного и опасного воздействия элек- трического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электри- чества. Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека. Это возможно при: прикосновении к открытым токоведущим частям оборудования и проводам; прикосновении к корпусам электроустановок, случайно оказавшихся под напряже- нием (повреждение изоляции); шаговом напряжении; освобождении человека, находящегося под напряжением; действии электрической дуги; воздействии атмосферного электричества во время грозовых разрядов. 55 6.2 ВИДЫ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ: ТЕРМИЧЕСКОЕ, ЭЛЕК- ТРИЧЕСКОЕ, БИОЛОГИЧЕСКОЕ И МЕХАНИЧЕСКОЕ Проходя через организм, электрический ток оказывает следующие воздейст- вия: термическое (нагревает ткани, кровеносные сосуды, нервные волокна и внутрен- ние органы вплоть до ожогов отдельных участков тела); электролитическое (разлагает кровь, плазму); биологическое (раздражает и возбуждает живые ткани организма, нарушает внут- ренние биологические процессы). Электрический удар — поражение организма человека, вызванное возбуждени- ем живых тканей тела электрическим током и сопровождающееся судорожным со- кращением мышц. В зависимости от возникающих последствий электрические удары делят на четыре степени: I — судорожное сокращение мышц без потери сознания; II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися ды- ханием и работой сердца; III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого); IV — состояние клинической смерти. Различают два вида поражения электрическим током: общее и местное. Общее травматическое действие тока (электрический удар) возникает при прохож- дении тока недопустимых величин через организм человека и характеризуется возбуж- дением живых тканей организма, непроизвольным сокращением различных мышц тела, сердца, легких, других органов и систем, при этом происходит нарушение их работы или полная остановка. К местным электротравмам относят локальные нарушения целостности тканей ор- ганизма. К местным электротравмам относятся: электрический ожог (токовый и дуговой) — токовый ожог является следствием преобразования электрической энергии в тепловую (как правило, возникает при относительно невысоких напряжениях электрической сети); дуговой ожог возника- ет при высоких напряжениях электрической сети между проводником тока и телом человека, когда образуется электрическая дуга; 56 электрические знаки — пятна серого или бледно-желтого цвета овальной формы, диаметром 1—5 мм на поверхности кожи человека, образующиеся в месте контак- та с проводником тока. Эта травма не представляет серьезной опасности и быстро проходит; металлизация кожи — проникновение в верхние слои кожи мельчайших части- чек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. В зависимости от места поражения эта травма может быть очень болезненной, с течением време- ни пораженная кожа сходит, а если поражены глаза, то возможно ухудшение или потеря зрения; электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз под действием потока ультрафиолетовых лучей, испускаемых электрической дугой; по этой причине нельзя смотреть на сварочную электродугу. Травма сопровождается сильной бо- лью и резью в глазах, временной потерей зрения, при сильном поражении потре- буется сложное и длительное лечение. Нельзя смотреть на электрическую дугу без специальных защитных очков. Механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокра- щений мышц под действием проходящего через тело человека тока (расслаивает, разры- вает различные ткани, стенки кровеносных и легочных сосудов; возможны вывихи сус- тавов, разрывы связок и даже переломы костей; кроме того, в состоянии испуга и шока человек может упасть с высоты и получить травму). 6.3 ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИСХОД ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕ- СКИМ ТОКОМ Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током, зависят от ряда факторов, основными из которых являются: величина электрического тока и длительность его воздействия на организм; величина напряжения, воздействующего на организм; род и частота тока; путь протекания тока в теле человека; электрическое сопротивление тела человека; психофизиологическое состояние организма, его индивидуальные свойства; состояние и характеристика окружающей среды (температура воздуха, влаж- ность, загазованность, запыленность) и др. Сила тока. Протекающий через организм переменный ток промышленной частоты (50 Гц) человек начинает ощущать с малых значений, с увеличением силы тока растет его отрицательное действие на организм: 0,6... 1,5 мА вызывается зуд и легкое пощипывание кожи (пороговый ток ощуще- ния); 2...3 мА — наблюдается сильное дрожание пальцев рук; 5...7 мА — фиксируются судороги и болевые ощущения в руках; 8... 10 мА— резкая боль охватывает всю руку и сопровождается судорожными со- кращениями мышц кисти и предплечья; 10... 15 мА— судороги мышц руки становятся настолько сильными, что человек не может их преодолеть и освободиться от проводника тока (пороговый неотпускаю- щий ток); 20...25 мА— происходят нарушения в работе легких и сердца, при длительном воз- 57 действии такого тока может произойти остановка сердца и прекращение дыхания; более 100 мА — протекание тока через человека вызывает фибрилляцию сердца — судорожные неритмичные сокращения сердца; сердце перестает работать как на- сос, перекачивающий кровь (пороговый фибрилляционный ток); более 5 А вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилля- ции. Сила тока зависит от напряжения, приложенного к человеку, и сопротивления тела. Чем выше напряжение и меньше сопротивление, тем больше сила тока. Путь прохождения тока по телу человека: наиболее опасными считаются пути прохождения через жизненно важные органы (сердце, легкие, головной мозг), т.е. голова — рука, голова — ноги, рука — рука, руки — ноги. Частота тока: наиболее опасен ток промышленной частоты — 50 Гц. Посто- янный ток и ток больших частот менее опасен, и пороговые значения для него больше. При напряжении до 500 В более опасен переменный ток. Это подтверждается тем, что одинаковые с постоянным током воздействия на организм человека он вызывает при силе тока в 4—5 раз меньшей. При напряжении свыше 500 В более опасен постоянный ток. Время воздействия электрического тока: с увеличением длительности воздейст- вия тока растет вероятность тяжелого или смертельного исхода. Наиболее опасная про- должительность действия тока— 1 с и более, т.е. не менее периода сердечного цикла (0,75...1 с). Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда факторов и неодинакова в различных ситуациях. Известны случаи гибели людей от слабых токов при напряжении 12 В и благополучного исхода при действии напряжением 1000 В и более. Это зависит от состояния нервной системы, физического развития человека. Для женщин, например, пороговые значения силы тока примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. На исход поражения сильно влияет сопротивление тела человека, которое изме- няется в очень больших пределах. Наибольшим сопротивлением обладает верхний слой кожи толщиной около 0,2 мм, состоящий из мертвых ороговевших клеток. Общее элек- трическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже, из- меренное при напряжении 15...20 В, находится примерно в пределах 3...1000кОм и больше; сопротивление внутренних тканей тела — 300...500 Ом. Поэтому люди с неж- ной, влажной и потной кожей, а также с повреждениями и ссадинами на коже более уяз- вимы для электрического тока. При различных расчетах, связанных с обеспечением электробезопасности и рас- следованием электротравм, сопротивление тела человека принимают равным 1 кОм. Электрическое сопротивление изоляции проводников тока, если она не повреж- дена, составляет, как правило, 100 кОм и более. Электрическое сопротивление обуви и основания (пола) зависит от материала, из которого сделано основание и подошва обуви, и их состояния — сухие или мокрые. На- пример, сухая подошва из кожи имеет сопротивление примерно 100 кОм, влажная по- дошва — 0,5 кОм; из резины — соответственно 500 и 1,5 кОм. Сухой асфальтовый пол 58 имеет сопротивление около 2000 кОм, мокрый — 0,8 кОм; бетонный — соответственно 2000 и 0,1 кОм; деревянный— 30 и 0,3 кОм; земляной— 20 и 0,3 кОм; из керамической плитки— 25 и 0,3 кОм. Очевидно, что при влажных и мокрых основаниях и обуви значи- тельно возрастает электробезопасность. Напряжение прикосновения U , В — разность электрических потенциалов ме- жду двумя точками тела человека, возникающая при его прикосновении к токоведущим частям, корпусу электроустановки или нетоковедущим частям, оказавшимся под напря- жением. Напряжение шага возникает, когда человек находится в зоне растекания элек- трического тока в основании или земле (рис. 6.5). Если ноги человека удалены на раз- личное расстояние от точки стекания тока (как правило на размер шага), то они будут находиться под разными потенциалами. В результате возникает напряжение шага, рав- ное разности потенциалов, между точками земли или другой поверхности на которой стоит человек обеими ногами. 6.4 КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕК- ТРИЧЕСКИМ ТОКОМ К числу опасных и вредных производственных факторов относят: повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества; электромагнитных излучений; повышенную напряженность электрического и магнитного полей. В отношении опасности поражения людей электрическим током Правила уст- ройства электроустановок классифицируют все помещения по следующим призна- кам: - Помещения с повышенной опасностью — характеризуются наличием в них од- ного из следующих условий, создающих повышенную опасность: сырости, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 75% (такие помещения называют сырыми); или токопроводящей пыли (угольной, металлической и т.п.); высокой температуры (такие помещения называют жаркими), когда темпера- тура воздуха длительно (более суток) превышает 35 °С; токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпич- ных и т.п.); возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с зем- лей металлическим элементам технологического оборудования или металло- конструкциям здания и металлическим корпусам электрооборудования. - Особо опасные помещения — характеризуются наличием высокой относительной влажности воздуха, близкой к 100%, или химически активной среды, разрушающе дей- ствующей на изоляцию электрооборудования, или одновременным наличием двух или более условий, соответствующих помещениям с повышенной опасностью. - Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют все указанные выше условия. Опасность поражения электрическим током существует всюду, где ис- 59 пользуются электроустановки, поэтому помещения без повышенной опасности нельзя назвать безопасными. Территории размещения, наружных электроустановок. По степени опасности электроустановки вне помещений приравнивают к электроустановкам, эксплуатирую- щимся в особо опасных помещениях. С учетом требований электробезопасности рекомендуются следующие номиналь- ные напряжения для электроприемников: 12 В — для ручных светильников и переносного электроинструмента, применяе- мых в особо опасных помещениях; 42 В — для тех же целей — в помещениях с повышенной опасностью, а также для стационарных светильников, подвешенных ниже 2,5 м над полом, в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью; 65 В — для аппаратов дуговой электросварки. 6.5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ Организация работы по технике безопасности на объектах электромонтажных работ предусматривает: подготовку (обучение), повышение квалификации и проверку знаний работников по вопросам охраны труда; инструктаж по безопасным методам работы на рабочих местах; допуск к работам по нарядам (наряд — это задание на произ- водство работы, оформленное на специальном бланке установленной формы); назначение лиц, ответственных за безопасность работ (такими лицами являются производители работ, начальники участков, мастера и бригадиры монтажных бригад); включение в проект производства работ решений по созда- нию условий для безопасного и безвредного производства работ, по санитарно-гигиеническому обслуживанию работающих, по достаточ- ному освещению строительной площадки и рабочих мест; внедрение передового опыта работы по предупреждению производственного травматизма; организацию кабинетов по технике безопасности. 6.6 СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО Статическое электричество — совокупность явлений, связанных с возникновени- ем, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов изделий или на изолированных проводниках. Электрический потенциал образуется в технологических процессах, сопровождаю- щихся трением, измельчением, разбрызгиванием, распылением, фильтрованием и про- сеиванием веществ, на самих материалах и на оборудовании. Наиболее опасное проявление статического электричества ■— возникновение искрового разряда и высоких потенциалов. Перекачка диэлектрических жидкостей (бензина, керосина, бензола, толуола и др.) 60 по трубопроводам и перевозка в емкостях сопровождаются значительной электризаци- ей. Она особенно опасна при транспортировании легковоспламеняющихся жидкостей с удельным сопротивлением более 10 10 Ом-м. Диэлектрические жидкости обычно содер- жат примеси, являющиеся носителями электрического заряда. Интенсивность образо- вания зарядов возрастает с увеличением скорости движения жидкости, ее удельно- го сопротивления и площади контакта с твердой поверхностью. Статическое электричество на производстве может вызывать пожары и взрывы, вероятность их возникновения зависит от концентрации горючей смеси и зажигающей способности электрических разрядов. В промышленности вредное и опасное проявле- ние статического электричества наблюдается при монтаже и сборке радиоэлектронного оборудования, изготовлении, испытании, транспортировке и хранении полупроводни- ковых приборов и интегральных микросхем, при переливании растворителей, нанесе- нии покрытий распылением и ряде других процессов, где применяются диэлектриче- ские материалы. Воздействие статического электричества на человека может проявляться в виде слабого длительно протекающего тока или в форме кратковременного разряда, прохо- дящего через его тело. Такой разряд вызывает у человека рефлекторное движение, что в ряде случаев может привести к попаданию работающего в опасную зону про- изводственного оборудования и закончиться несчастным случаем. На теле человека статическое электричество может накапливаться при ноше- нии обуви с непроводящими электричество подошвами, одежды и белья из шерсти, шелка и искусственных волокон и при выполнении ряда ручных операций с веще- ствами-диэлектриками. Защита от статического электричества Основными способами уменьшения напряженности ЭСП в рабочей зоне являются: экранирование источника поля или рабочего места; применение нейтрализаторов статического электричества; применение антистатических препаратов или увлажнение электризующихся мате- риалов; замена легкоэлектризующихся материалов и изделий на не электризующиеся; подбор контактирующих поверхностей, исходя из условий наименьшей электри- зации; уменьшение скорости переработки и транспортировки материалов; поддержание оптимальной относительной влажности (не ниже 60%) ионного соста- ва воздуха рабочих помещений; удаление зон пребывания обслуживающего персонала от источников электростати- ческих полей. В отдельную группу выделяются способы, которые не предотвращают образования и накопления зарядов статического электричества, а направлены на то, чтобы возникший искровой разряд статического электричества не вызвал воспламенения горючей смеси. Защита от статического электричества ведется по двум направлениям: уменьшением интенсивности генерации электрических зарядов; устранением уже образовавшихся зарядов. Уменьшение интенсивности генерации электрических зарядов достигается ис- пользованием: слабоэлектризующихся или неэлектризующихся материалов; уменьшением силы трения и площади контакта взаимодействующих поверхностей, 61 их хромированием или никелированием; ограничением скоростей переработки или транспортирования материалов; предотвращением налива жидкости в резервуары свободно падающей струей, а также ее разбрызгивания, распыления или быстрого перемешивания. Расстояние от конца загрузочной трубы до дна сосуда не должно превышать 200 мм, а если это невозможно, то струю направляют вдоль стенки. Устранение зарядов статического электричества достигается, прежде всего, за- землением электропроводных частей оборудования (выполняется независимо от дру- гих средств защиты). Для обеспечения заземления вращающихся частей применяют электропроводную смазку. Автоцистерны, передвижные аппараты и сосуды, предназначенные для транспорти- рования огнеопасных жидкостей, заземляют на время их наполнения и опорожнения. Для перекачки нефтепродуктов используют шланги из электропроводной резины. Зазем- ление передвижных объектов осуществляют посредством колес из электропроводных материалов или с помощью специальных заземляющих устройств (металлических цепо- чек или ленточек из электропроводной резины). Заземление работающих обеспечивается применением антистатических зазем- ляющих браслетов, антистатической одежды и обуви. Для обеспечения непрерывного отвода зарядов статического электричества в землю полы во взрывоопасных помещениях выполняют из бетона, антистатического линолеума и т.п. Увеличение относительной влажности воздуха до 65...70% вызывает значительное снижение поверхностного электрического сопротивления и практически полностью ис- ключает электризацию гидрофильных материалов (древесины, бумаги, хлопчатобумаж- ной ткани и т.п.). Введение антиэлектростатических присадок (олеата и диолеата хрома, хромистых солей синтетических жирных кислот и др.) увеличивает объемную электропроводность нефтепродуктов. Применение индукционных, высоковольтных и радиоактивных нейтрализаторов ста- тического электричества увеличивает электропроводность воздуха путем его ионизации. Во взрывоопасных помещениях применяют радиоизотопные и аэродинамические ней- трализаторы. Для устранения взрывоопасных концентраций мелкодисперсной пыли необходимо устройство эффективной вытяжной вентиляции с индукционными нейтрализаторами. Уменьшить образование электростатических зарядов при заливании жидкостей в ре- зервуар можно также путем снижения скорости заливания {< 1 м/с). К средствам коллективной защиты от статического электричества относят: заземляющие устройства; антиэлектростатические вещества; увлажняющие устройства; нейтрализаторы; экранирующие вещества (ГОСТ 12.4.124—83). В качестве индивидуальных средств защиты следует применять антистатические обувь, халаты и др. 62 6.7 АТМОСФЕРНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО Молниезащита зданий и сооружений Молния — искровой разряд статического электричества, аккумулированного в грозо- вых облаках. Энергия искрового разряда молнии и возникающие при этом токи пред- ставляют опасность для человека, зданий и сооружений. С грозовым разрядом связано электромагнитное поле, которое индуктирует напря- жение на проводах и проводящих конструкциях зданий и сооружений вблизи места уда- ра. Индуктированные напряжения на линиях электропередачи могут достигать сотен ки- ловольт и вызывать перекрытие изоляции в установках с рабочим напряжением до35...110кВ. Протекание тока молнии вызывает нагрев проводника до температуры каления, плав- ления или испарения. Механические воздействия тока молнии проявляются в расщеплениях деревьев, раз- рушении небольших каменных строений, кирпичных труб, незащищенных молниеотво- дами и др. Прямой удар молнии (поражение молнией) — непосредственный контакт канала молнии со зданием или сооружением, который сопровождается протеканием через него тока молнии. Вторичное проявление молнии — наведение потенциалов на металлических элемен- тах конструкции, оборудования, в незамкнутых металлических контурах, вызванное близкими разрядами молнии и создающее опасность искрения внутри объекта. Молниеотвод — устройство, воспринимающее удар молнии и отводящее ее ток в землю. Молниеотвод состоит из молниеприемника, воспринимающего удар молнии, то- коотвода, соединяющего молниеприемник с заземлителем, через который ток молнии стекает в землю. |