Персонал. Курс лекций содержание введение
 Скачать 1 Mb.
|
|
Распространение ЭМП от бытовых электрических приборов (выше Источник Расстояние на котором фиксируется значение более 0,2 мкТл Холодильник, оснащенный системной «No frost» (во время ра- боты компрессора) 1,2 мот дверцы 1 ,4 м от задней стенки (максимально 27 мкТЛ) Холодильник (во время рабо- ты компрессора) 0,1 м (только в этом радиусе от мотора) Утюг (режим нагрева) 0,25 м от ручки Телевизор «14» 1,1 м от экрана; 1,2 м от боковой стен- ки Электрорадиатор 0,3м Торшер с двумя лампами по 75 Вт 0,03 м от провода Электродуховка 0.4 м от передней стенки Аэрогриль (производство Тай- вань) 1 ,4 от боковой стенки Персональный компьютер также является источником ЭМП. Монитор компью- тера излучает энергию во всех направлениях. Общий уровень ЭМП промышленной частоты в производственных и жилых по- мещениях постоянно растёт в связи с расширением номенклатуры и ростом количест- ва электротехнических и электронных изделий. В сочетании с ЭПМ других частотных 69 диапазонов образуется новый для человека фактор долговременного воздействия, ко- торого не существовало до недавнего времени для большей части населения. 6.4. Способы и средства защиты от ЭМП В качестве средств защиты от воздействия электрического поля должны приме- няться: в ОРУ - стационарные экранирующие устройства (экраны) по ГОСТ 12.4.154 и экранирующие комплекты по ГОСТ 12.4.172, сертифицированные органами Госэнер- гонадзора России; на ВЛ - экранирующие комплекты (те же, что в ОРУ). Экраны изготовляют из металла в виде плоских щитов - козырьков, навесов, пе- регородок. Экранирующие элементы представляют собой металлические сетки с ячейками размером не более 50x50 мм, либо параллельно расположенные стальные тросы диаметром 5-8 мм и с расстоянием между ними 10-20 см. Экраны должны быть надежно заземлены. Незаземленный экран не обеспечивает защиту. В заземленных кабинах и кузовах машин, механизмов, передвижных мастерских и лабораторий, а также в зданиях из железобетона, в кирпичных зданиях с железобе- тонными перекрытиями, металлическим каркасом или заземленной металлической кровлей электрическое поле отсутствует, применение средств защиты не требуется. Не допускается применение экранирующих комплектов при работах, не исклю- чающих возможности прикосновения к находящимся под напряжением до 1000 В то- коведущим частям, а также при испытаниях оборудования (для работников, непосред- ственно проводящих испытания повышенным напряжением) и электросварочных ра- ботах. При работе на участках отключенных токоведущих частей электроустановок для снятия наведенного потенциала они должны быть заземлены. Прикасаться к от- ключенным, но не заземленным токоведущим частям без средств защиты не допуска- ется. Ремонтные приспособления и оснастка, которые могут оказаться изолированны- ми от земли, также должны быть заземлены. Машины и механизмы на пневмоколесном ходу, находящиеся в зоне влияния электрического поля, должны быть заземлены. При их передвижении в этой зоне для снятия наведенного потенциала следует применять металлическую цепь, присоеди- ненную к шасси или кузову и касающуюся земли. Не разрешается заправка машин и механизмов горючими и смазочными мате- риалами в зоне влияния электрического поля. В качестве мер защиты от воздействия магнитного поля должны применяться стационарные или переносные магнитные экраны. Рабочие места и маршруты передвижения персонала следует располагать на расстояниях от источников магнитного поля, при которых обеспечивается выполнение требований, приведенных в таблице 5. В основе обеспечения безопасности населения от биологического действия электромагнитных полей - система контроля за соблюдением государственных сани- тарно-гигиенических норм. Чтобы максимально обезопасить себя от биологического действия электромагнитных полей, надо соблюдать простые принципы безопасности. - защита расстоянием - находиться от источников электромагнитных полей на возможно большем расстоянии. 70 - защита временем - находиться вблизи источников электромагнитных полей как можно меньше времени. - снижение величины электромагнитного поля - использовать специально разработанные электромагнитные экраны из радиоэкранирующих материалов, в том числе изделия из радиоэкранирующей ткани. Одним из вариантов реализации принципа защиты расстоянием является уста- новление охранных зон воздушных ЛЭП напряжением выше 1000 В (ГОСТ 12.1.051- 90. ССБТ. Электробезопасность. Расстояния безопасности в охранной зоне ЛЭП на- пряжением выше 1000 В). Охранная зона вдоль воздушных линий электропередачи устанавливается в виде воздушного пространства над землей, ограниченного параллельными вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии на расстоянии от крайних проводов по горизонтали, указанном в табл. 7. Таблица 7 Напряжение ли- Расстояние, м До 20 10 Св 20 « 35 15 «35« 110 20 « 110 «220 25 « 220 « 500 30 « 500 « 750 40 «750« 1150 55 Охранная зона воздушных линий электропередачи, проходящих через водоемы (реки, каналы, озера и т.д.), устанавливается в виде воздушного пространства над вод- ной поверхностью водоемов, ограниченного параллельными вертикальными плоско- стями, отстоящими по обе стороны линии на расстоянии по горизонтали от крайних проводов для судоходных водоемов - 100 м, для несудоходных водоемов - на расстоя- нии, указанном в табл. 7. В охранной зоне линий электропередачи запрещается проводить действия кото- рые могли бы нарушить безопасность и непрерывность эксплуатации или в ходе кото- рых могла бы возникнуть опасность по отношению к людям. В частности запрещает- ся: • размещать хранилища горючесмазочных материалов; • устраивать свалки; • проводить взрывные работы; • разводить огонь; • сбрасывать и сливать едкие и коррозионные вещества и горючесмазочные ма- териалы; • набрасывать на провода, опоры и приближать к ним посторонние предметы, а также подниматься на опоры; • проводить работы и пребывать в охранной зоне воздушных линий электропе- редачи во время грозы или экстремальных погодных условиях; • без согласия организации, эксплуатирующей эти линии, осуществлять строи- тельные, монтажные и поливные работы, проводить посадку и вырубку деревьев, складировать корма, удобрения, топливо и другие материалы, устраивать проезды для 71 машин и механизмов имеющих общую высоту с грузом или без груза от поверхности дороги более 4 м; • размещать жилые здания, стоянки и остановки всех видов транспорта, устраи- вать места отдыха, спортивные и игровые площадки. В целях защиты населения от ЭМП, излучаемого электробытовыми приборами и оргтехникой, специалисты Центра электромагнитной безопасности дают следующие рекомендации: • используйте модели электроприборов с меньшим уровнем энергопотребления (меньшей мощности) - они создают электромагнитные поля меньшего уровня; • размещайте приборы, включающиеся часто и на продолжительное время (электропечь, СВЧ-печь, холодильник, телевизор, электрообогреватели, воздухоочи- стители, аэроионизаторы), на расстоянии не менее 1,5 м от мест продолжительного пребывания или ночного отдыха, особенно детей; • если ваша кухня оснащена большим количеством электробытовой техники, старайтесь включать одновременно как можно меньше приборов; • по возможности используйте приборы с автоматическим управлением, позво- ляющие не находиться рядом с ними во время работы; • приобретайте мониторы ПК с пониженным уровнем излучения (меньше всего излучение у мониторов, соответствующих шведским стандартам ТСО-91/92 или 95); • обязательно заземляйте мониторы и компьютеры на контур заземления здания (нельзя заземлять на батарею отопления, водопроводные трубы, "ноль" розетки); • используйте дополнительные средства защиты - заземленные защитные фильтры для экрана монитора, снижающие уровень электромагнитного поля; • ограничивайте время непрерывной работы за компьютером и суммарное время работы согласно, СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплей- ным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы» (табл. 8). Таблица 8 Допустимое время работы на компьютере Продолжительность работы на ПЭВМ в те- чение дня Категория поль- зователей ПЭВМ непрерывная общая Дети дошколь- ного возраста - 7-10 мин Школьники 10-30 мин 45-90 мин Студенты 1-2 часа 2-3 часа Взрослые до 2 часов до 6 часов Нетрудно видеть, что все рассмотренные выше способы и средства защиты как персонала, так и населения, являются реализацией принципов безопасности (защита временем, расстоянием, экранами). 7. СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ 7.1. Причины электризации Согласно определению ГОСТ 12.1.018-93 «ССБТ. Пожаровзрывобезопасность статического электричества», статическое электричество (СЭ) это совокупность явле- ний, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электриче- 72 ского заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных про- водниках. По существующим представлениям, в основе процесса электризации лежит об- разование на границе контактирующих веществ двойного электрического слоя, при механическом разделении которого одно из веществ заряжается положительно, другое - отрицательно. Положительный заряд приобретает вещество, диэлектрическая прони- цаемость которого больше. При одинаковой диэлектрической проницаемости взаимо- действующих веществ статические заряды не возникают. Интенсивность статической электризации при прочих равных условиях зависит от диэлектрических свойств кон- тактирующих вещества по крайней мере, одно из них должно быть диэлектриком. Ес- ли оба вещества электропроводны, то возникающие заряды быстро рассеиваются (ре- лаксируют), и электризация отсутствует. На практике статическое электричество возникает и накапливается в следующих случаях: При соприкосновении или трении твердых материалов; При измельчении, перемешивании, пересыпании сыпучих материалов; При разбрызгивании жидкостей, фильтровании нефтепродуктов через пористые материалы, очистке загрязненных материалов в растворителях; При транспортировке сыпучих материалов и жидкостей по трубопроводам; При движении сжатых и сжиженных газов по трубам и истечении их через от- верстия; При движении транспортерных лент и ременных передач; При движении транспортных средств на резиновом ходу по сухому изолирую- щему покрытию. Таков далеко не полный перечень причин и обстоятельств возникновения стати- ческого электричества. 7.2. Опасность статического электричества Опасность статического электричества рассматривают в трех аспектах: А) искровые разряды статического электричества могут привести к взрыву и пожару; Б) Электростатическое поле и искровые разряды оказывают вредное воздейст- вие на человека; В) Статическое электричество может негативно влиять на технологический про- цесс, выбывая брак продукции, снижая производительность оборудования, создавая помехи в работе радиоэлектронной аппаратуры. Искровые разряды составляют главную опасность статического электричества. Они возникают в тех случаях, когда напряженность электростатического поля дости- гает или превышает электрическую прочность диэлектрика (для воздуха 30 кВ/см). При определенном значении энергии искры могут воспламеняться парогазовоздуш- ные или горючие пылевоздушные смеси, имеющие место в окружающем пространст- ве. Такое состояние объекта считается электростатически искроопасным. По ГОСТ 12.1.018-93 электростатическая искроопасность - это возможность возникновения в объекте или на его поверхности разрядов статического электричества, способных за- жечь объект, окружающую или проникающую в него среду. Для воспламенения многих газо- и паровоздушных горючих смесей требуется энергия искры 0,2-0,5 мДж; энергия воспламенения пылевоздушных смесей на один- 73 два порядка больше. Практически при напряжении 3 кВ от искрового разряда могут воспламеняться почти все газо- и паровоздушные смеси, а при 5 кВ - большая часть пылевоздушных смесей. Разряды статического электричества на производствах, где образуются или ис- пользуются взрывоопасные горючие смеси, стали причиной многочисленных взрывов и пожаров со значительным материальным ущербом и травматизмом. Во избежание взрыва и пожара необходимо добиваться электростатической искробезопасности объ- екта. По ГОСТ 12.1.018-93 это состояние объекта, при котором исключается возмож- ность возникновения пожара или взрыва от разрядов статического электричества. Электростатическая искробезопасность объекта достигается при выполнении соотношения: W min (5) где W - максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объ- екта или с его поверхности, Дж; k - коэффициент безопасности, выбираемый из условий допустимой (безопас- ной) вероятности зажигания; в случае невозможности определения вероятности его принимают равным 0,4; W min - минимальная энергия зажигания веществ и материалов, Дж. Как видно из (5), безопасность обеспечивается: снижением искроопасности (уменьшением W) и/или снижением чувствительности объекта к зажигающему дейст- вию статических разрядов (увеличением W min ). В то же время многие технологические процессы и операции противоречат соотношению (5). Так легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (ЛВЖ и ГЖ) с одной стороны, являются диэлектриками, что спо- собствует интенсивной электризации (увеличению W), а с другой стороны, являются взрывопожароопасными веществами, утечки которых из аппаратов и трубопроводов образуют горючие смеси в опасных концентрациях (W min уменьшается). Другой при- мер: наполнение емкости нефтепродуктами свободно падающей струёй приводит к их разбрызгиванию и перемешиванию, что увеличивает скорость испарения жидкости и образование опасных концентраций паров (уменьшается W min ) и одновременно увели- чивается интенсивность электризации (увеличивается W). Заряды статического электричества могут накапливаться на людях. Это проис- ходит при контактировании с материалами и изделиями, обладающими высокими ди- электрическими свойствами (синтетические полы, ковровые дорожки; обувь с неэлек- тропроводящими подошвами; одежда и белье из шерсти, шелка, искусственного во- локна). В этих условиях потенциал тела человека, изолированного от земли, может достигать 15 кВ и более. При контакте наэлектризованного человека с заземленным предметом возникает искровой разряд, которой во взрывоопасной среде может вызы- вать взрыв и пожар. Для человека искровой разряд непосредственной опасности не представляет, так как разрядный ток составляет ничтожно малую величину. В зависимости от величины накопленного потенциала искровой разряд ощущается человеком как легкий укол (при 5...7кВ), острый укол (при 7...12кВ), лёгкая судорога (при 12...25 кВ), средняя су- дорога (при 25...35кВ), острая судорога (при 35...40кВ). Укол или судорога могут вы- звать резкие рефлекторные движения и, как следствие, падение с высоты, попадание в опасную зону оборудования и пр. Постоянное ощущение уколов или судорог раздра- 74 жает нервную систему человека, создаёт психологический дискомфорт, снижает рабо- тоспособность. Кроме искровых разрядов, на человека вредное воздействие оказывает электро- статическое поле, вызывая функциональные изменения со стороны нервной, сердечно- сосудистой и других систем организма. Это выражается в ухудшении общего само- чувствия, головных болях, болях в области сердца. Кроме того, пыль и вредные веще- ства, приобретая заряд в электрическом поле, легче проникают в организм. Степень негативного воздействия электростатического поля на человека зависит от напряжён- ности поля и длительности пребывания в нём человека. В связи с этим указанные па- раметры нормируются в соответствии с ГОСТ 12.1.045-84 «ССБТ. Электростатиче- ские поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контро- ля», а также с СН 1757-77 «Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряжён- ности электростатического поля» 7.3. Нормирование параметров СЭ Допустимые уровни напряжённости электростатических полей (Е д , кВ/м) уста- навливаются в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах (t, ч). Предельно допустимый уровень напряжённости электростатического поля уста- навливается равным Е пд = 60 кВ/м в течение времени t=1ч. При напряжённости поля менее 20 кВ/м время пребывания в нём не регламентируется. При времени воздейст- вия поля свыше 1 ч до 9 ч величину Е д , кВ/м определяют по формуле: Е д = 60/√t, (6) В диапазоне напряжённостей поля от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребыва- ния в нём персонала, без средств защиты (t д , ч) определяется по формуле: T д = (60/Е) 2 , (7) где Е - фактическое значение напряжённости электростатического поля, кВ/м. Контроль напряжённости электростатических полей проводится при приёме в эксплуатацию новых установок постоянного тока высокого напряжения; при вводе нового технологического процесса, сопровождающегося электризацией материалов; при организации нового рабочего места; в порядке текущего надзора за действующи- ми электроустановками и технологическими процессами. Напряженность электроста- тического поля контролируется на уровне головы и груди работающих в их отсутст- вие, не менее 3 раз. Определяющим является наибольшее значение измеренной на- пряжённости. Для измерения напряжённости электростатического поля используются приборы отечественного производства ИНЭП - 20Д и ИЭЗ-П. Средства защиты от статического электричества должны применяться в соот- ветствии с ГОСТ 12.4.124-83 «ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования». Применение средств защиты работающих обяза- тельно в тех случаях, когда фактические уровни напряжённости или времени воздей- ствия полей превышают значения, соответствующие формулам (6) и (7). 7.4. Меры борьбы со СЭ Меры защиты от искровых разрядов статического электричества направлены на предотвращение возникновения и накопления статических зарядов и на устранение уже образовавшихся зарядов. Осуществление этих мер обязательно во взрыво- и по- жароопасных зонах, классов B-I, B-Ia, B-Iб, В-П, В-Па, П-I, П-П (Правила устройства электроустановок - ПУЭ, издание 6, гл., 7.3, 7.4). Вне указанных зон защиту осущест- 75 вляют в тех случаях, когда статическое электричество негативно влияет на технологи- ческий процесс или представляет опасность для работающих. В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 средства коллективной защиты от статиче- ского электричества по принципу действия делятся на следующие виды: Заземляющие устройства; Нейтрализаторы; Увлажняющие устройства; Антиэлектростатические вещества; Экранирующие устройства. Наиболее простой и часто применяемой мерой защиты является заземление оборудования, на котором могут возникать и накапливаться электростатические заря- ды. Заземлению подлежат все металлические и электропроводные неметаллические части оборудования. Для заземления неметаллических объектов их поверхность покрывают электро- проводными эмалями или металлической фольгой и присоединяют к заземлителю. Например, трубопровод из диэлектрического материала с проводящим покрытием присоединяется к заземляющим проводникам с помощью металлических хомутов. Обычно заземляющие устройства для защиты от статического электричества объединяют с устройствами защитного заземления электроустановок, выполняемого в соответствии с требованиями ПУЭ. Если же заземляющее устройство предназначено только для отвода в землю электростатических зарядов, то его сопротивление расте- канию не должно превышать 100 Ом. Неметаллическое оборудование считается элек- тростатически заземленным, если сопротивление любой его точки относительно кон- тура заземления не превышает 10 7 Ом. Агрегаты, трубопроводы, вентиляционные воз- духоводы и другое оборудование, образующее технологическую линию, должны представлять собой непрерывную электрическую цепь, которая в пределах цеха при- соединяется к заземлителю не менее чем в двух точках. Изложенные выше требования находят отражение в ведомственных правилах. Например, в соответствии с ВГШБ 01-04-98 «Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций газовой промышленности» для защиты от разрядов стати- ческого электричества вся металлическая аппаратура, резервуары, газопроводы, неф- тепроводы и другие устройства, расположенные как внутри помещений, так и вне их и содержащие ЛВЖ и ГЖ (легковоспламеняющиеся и горючие жидкости) должны быть заземлены. Эстакады для трубопроводов следует в начале и в конце, а также через каждые 300 м соединять с проходящими по ним трубопроводами и заземлять. При транспор- тировке и наливе сжиженных углеводородных газов, ЛВЖ и ГЖ, на всем протяжении системы транспортировки должна обеспечиваться непрерывная токопроводящая цепь, замкнутая на заполняемую емкость и эстакаду. Для заземления следует использовать гибкий медный проводник сечением не менее 16 мм 2 . Заземление передвижных объ- ектов, подвергающихся статической электризации, осуществляется с помощью колес из токопроводящей резины, а также с помощью металлических цепей, контактирую- щих с землей. Заземление выполняется во всех случаях, вне зависимости от применения дру- гих мер защиты. 76 Снижения уровня электростатических зарядов можно добиться путем ионизации электризующегося материала или среды вблизи его поверхности. Для этой цели при- меняются нейтрализаторы, которые по принципу ионизации делятся на индукцион- ные, высоковольтные, лучевые, аэродинамические. Для уменьшения интенсивности образования электростатических зарядов при- меняют меры, направленные на снижение удельного поверхностного ρ s , или объемно- го ρ v электрического сопротивления материалов. Повышение влажности воздуха до 65...70% значительно снижает ρ s , и практически полностью устраняет электризацию гидрофильных материалов (древесина, бумага, х/б ткань). Это достигается местным или общим увлажнением воздуха в помещении, если это допустимо по условиям про- изводства. Однако, если электризующиеся материалы гидрофобны (сера, парафин, масла), то увлажнение воздуха не дает эффекта. Снижение ρ s гидрофобных материа- лов может быть достигнуто химической обработкой их кислотами или поверхностно- активными веществами. Для снижения объемного электрического сопротивления ди- электрических жидкостей (нефтепродукты, растворы полимеров) в них вводят анти- электростатические присадки АСП-1, Аккор-1, Сигбол (10-15 г на 100л), что приводит к снижению ρ v в 1000 раз и более. Для снижения объемного электрического сопротив- ления твердого диэлектрика в его массу вводят антиэлектростатики: ацетиленовый технический углерод, алюминиевую пудру, графит, цинковую пыль. Например, поли- мер, содержащий 20% ацетиленового углерода, имеет ρ v , на 10 порядков ниже, чем полимер с другим наполнителем. В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 антиэлектростатические вещества должны обеспечивать снижение ρ v материала до 10 7 Ом х м, ρ s до 10 9 Ом х м. Содержание па- ров антистатиков в рабочей зоне не должно превышать ПДК по ГОСТ 12.1.005-88. К коллективным средствам защиты от статического электричества можно отне- сти экранирующие устройства, которые обеспечивают снижение напряженности элек- тростатического поля и количества аэроионов в рабочей зоне за счет их концентрации в ограниченном объеме вне этой зоны. Экранирующие устройства должны быть за- землены в соответствии с требованиями ПУЭ. В некоторых случаях уменьшение интенсивности электризации может быть дос- тигнуто подбором материалов контактирующих пар, в результате взаимодействия ко- торых возникают заряды противоположных знаков, либо эффект электризации совсем не проявляется. Например, при трении материала, состоящего из 40% нейлона и 60% дакрона, о хромированную поверхность электризация не происходит. Снижения интенсивности электризации можно добиться изменением парамет- ров технологического процесса, например, уменьшая скорость движения нефтепро- дуктов по трубопроводам, применяя нижний (а не верхний) налив-слив легковоспла- меняющихся жидкостей в емкости, резервуары. Согласно ВППБ 01-04-98 не допуска- ется наливать сжиженные углеводородные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в резервуары, цистерны и тару свободно падающей струёй. Налив следует производить только под уровень жидкости. Трубопровод, по- дающий продукт, должен быть ниже уровня «мертвого» остатка жидкости в резервуа- ре. При истечении жидкостей, имеющих ρ v > 10 9 Ом х м, в резервуары применяют релаксационные емкости, представляющие собой участок трубопровода увеличенного 77 диаметра, находящийся у входа в приемную емкость и имеющий хороший контакт с землей, что обеспечивает стекание заряда в землю. Для предотвращения искровых разрядов с человека необходимо уменьшить электрическое сопротивление его одежды, обуви, пола. Для изготовления специальной антиэлектростатической одежды должны применяться материалы с ρ s < 10 7 Ом х м. Электрическое сопротивление между токопроводящим элементом специальной анти- электростатической одежды и землей должно быть от 10 6 до 10 8 Ом. Специальная ан- тиэлектростатическая обувь должна иметь электрическое сопротивление между под- пятником и ходовой стороной от 10 6 до 10 8 Ом. |