Лекции по санитарии труда. Лекции по санитарии (1). Лекция 1 Введение в дисциплину Основные понятия История развития производственной санитарии и гигиены труда
 Скачать 2.68 Mb.
|
|
Лекция 5 Исследование параметров микроклимата и гигиеническое нормирование Исследование параметров микроклимата Гигиеническое нормирование параметров микроклимата Классификация условий труда по показателям микроклимата Исследование параметров микроклимата производится в середине рабочей зоны, то есть на уровне 1 метра от пола. Измеряются температура, влажность и скорость движения воздуха. 1.1 Измерение температуры Для измерения температуры наибольшее применение нашли стеклянные термометры (ртутные и спиртовые). Для непрерывного наблюдения за температурой используют самопишущие приборы – термографы. Датчиком термографов служит изогнутая биметаллическая пластина, передающая через систему рычагов изменение температуры на стрелку с пером. Запись производится на ленте, закрепленной на барабане, который вращается часовым механизмом. При эпизодических измерениях температуры воздуха можно использовать сухой термометр психрометра. 1.2 Измерение влажности Для измерения влажности часто используют два типа психрометров: аспирационный и стационарный. Стационарный психрометр содержит два совершенно одинаковых спиртовых термометра, укрепленных рядом на особом штативе или в открытом футляре. Резервуар одного из термометров обернут тонкой материей, конец которой опущен в стаканчик с дистиллированной водой. Такой термометр называют влажный, он будет показывать температуру ниже, чем сухой. Эта разница будет тем больше, чем суше воздух в помещении. Измеряя температуру сухим и влажным термометрами и используя психрометрическую таблицу, определяют относительную влажность окружающего воздуха. Измерение относительной влажности окружающего воздуха можно проводить стационарным психрометром Августа (рисунок 1). Стационарный психрометр Августа состоит из двух одинаковых спиртовых термометров: сухого и влажного. Определив показания термометров и разность температур, по психрометрической таблице, нанесенной на корпус психрометра, находят относительную влажность воздуха в процентах. Аспирационный психрометр – это более усовершенствованный прибор. Оба его термометра погружены в металлические трубки, через которые равномерно прокачивается исследуемый воздух с помощью заводного вентилятора (аспирационный психрометр Асмана). Такое устройство прибора обеспечивает защиту резервуаров от лучистой энергии и гарантирует постоянную скорость движения воздуха вокруг термометров, кроме того, благодаря покачиванию значительной массы воздуха, показания этого психрометра более точны. Резервуар влажного термометра обернут кусочком батиста, конец которого перед каждым наблюдением смачивают дистиллированной водой из специальной пипетки. Для непрерывного контроля влажности используются гигрографы и гигрометры. Приемной частью гигрографа служит пучок обезжиренных волос, укрепленных в рамке прибора. Изменение длины пучка, связанные с изменением влажности, записываются на ленту, закрепленную на вращающемся барабане. Принцип действия конденсационного гигрометра основан на измерении количества конденсата, который скапливается на стеклянных поверхностях. Узкий луч света направляется на специальное охлаждаемое зеркало. Из-за воздействия света на нем начинают проявляться капли воды или кристаллы льда. Вмонтированный под зеркало электронный термометр замеряет показания, после чего преобразовывает их в значение относительной влажности воздуха. Современные версии устройства оснащены дисплеем, на который выводятся полученные показания. Ввиду особого принципа действия прибора результат довольно точен, а погрешность – минимальна. 1.3 Измерение скорости движения воздуха Скорость движения воздуха оказывает влияние на тепловой объем организма, на процесс дыхания, энергетические затраты, нервно- психическое состояние, может существенным образом изменить влияние температуры и влажности воздуха на тепловой баланс организма. Для измерения скорости движения воздуха наиболее часто применяют анемометры: чашечный и крыльчатый. Чашечные анемометры предназначены для метеорологических наблюдений в открытой атмосфере, также их можно применять и в помещениях. Позволяют определить скорость воздуха от 1 до 50 м/с. Крыльчатые анемометры отличаются большей чувствительностью и пригодны для измерения скоростей воздуха в пределах от 0,5 до 15 м/с. В анемометрах воспринимающей частью прибора является колесико с легкими чашечками или крыльями, имеющими ограждение от случайных повреждений в виде кольца или проволочной сетки. Вращение колеса передается счетчику числа оборотов, имеющему три шкалы и арретир. 13 Например, анемометр чашечный МС-13 предназначен для измерения скорости движения воздуха в помещении в диапазоне от 1 до 20 м/с при температуре окружающей среды от –45 до +50 оС. Перед измерением скорости воздуха записывают показания по всем шкалам, затем анемометр помещают в воздушный поток. После того как скорость вращения колеса-вертушки установится (через 1015 с), включают одновременно арретиром механизм анемометра и секундомер. Измерение ведут от 1 до 2 мин, после этого выключают арретир и секундомер и снова снимают показания по всем трем шкалам. Разность показаний шкал до замера и после него делят на время измерения в секундах. Скорость воздуха определяется по графику, прилагаемому к каждому анемометру. На таком графике показана за- висимость частоты вращения от искомой скорости воздуха. Скорость менее 0,5 м/с измеряется кататермометрами или термо- анемометрами. 2.Нормирование производственного микроклимата Рабочие в производственных условиях подвергаются воздействию различных микроклиматических факторов и их сочетаний, приводящих к определенному уровню теплообмена и напряжения процессов терморегуляции. В задачу нормирования производственного микроклимата входит обеспечение у работающих такого теплового состояния, при котором напряжение процессов терморегуляции не приводит к неблагоприятному влиянию на самочувствие человека, его здоровье и работоспособность. Это касается как воздействия комплекса метеорологических факторов, так и влияния каждого из них. При разработке гигиенических требований к микроклимату производственных помещений учитывается целый ряд условий, обус- ловливающих тепловой обмен и тепловое состояние: 1) термическое сопротивление одежды применительно к холодному периоду года (0,8-1,0 кло) и к теплому периоду года (0,5-0,6 кло); 2) продолжительность действия микроклимата - 8 часов; 3) уровень физической нагрузки по величине энерготрат. Гигиенические нормативы установлены для следующих категорий работ: Ia (энерготраты до 139 Вт), работы выполняются сидя и сопровождаются незначительным физическим напряжением (точное приборо- и машиностроение, часовое, швейное производства, сфера управления и т.п.); I6 (энерготраты 140-174 Вт), работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (полиграфическая промышленность, предприятия связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.); IIa (энерготраты 175-232 Вт), работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физиологического напряжения (механосборочные цеха машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.);
Пб (энерготраты 233-290 Вт), работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся уме- ренным физическим напряжением (литейные, прокатные, кузнечные, термические, сварочные цеха машиностроительных и сталеплавильные, прокатные цехи металлургических предприятий и т.п.); III (энерготраты более 290 Вт), работы, связанные с постоянным передвижением, перемещением и переноской тяжестей свыше 10 кг и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, в литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных предприятий и т.п.). Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений с конвекционным обогревом Санитарными правилами и нормами «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений (СанПиН 2.2.2.548- 96) регламентируются температура, относительная влажность, скорость движения воздуха и температура поверхностей (технологического оборудования и ограждающих его устройств, а также пола, потолка, стен) для холодного (среднесуточная температура наружного воздуха +10 ?С и ниже) и теплого (среднесуточная температура наружного воздуха выше +10 ?С) периодов года и с учетом категории работ по энерготратам. Установлены не только допустимые, но и оптимальные параметры микроклимата производственных помещений (табл.1). Физиологическую их основу составляют: оптимальное и допустимое тепловое состояние человека, критерии которого приведены в методических указаниях «Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания» (МУК 4.3.1895-04) и даны в табл.2. Оптимальные микроклиматические условия - такое сочетание температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и температуры поверхностей, которое обеспечивает общее и локальное комфортное теплоощущение в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, без отклонений в состоянии здоровья, с сохранением высокого уровня работоспособности. Оптимальные величины показателей микроклимата находятся в очень узких пределах. Небольшое различие
Таблица 1 Оптимальные и допустимые (за пределами оптимальных величин) нормы микроклимата на рабочих местах производственных помещений  Примечание. * - для диапазона температур ниже оптимальных, не более; ** - для диапазона температур выше оптимальных, не более. температур воздуха в разные периоды года при одних и тех же энерготратах связано с тем, что зимой в закрытых помещениях у работающих с небольшой физической нагрузкой (что наиболее характерно для профессий, работающих в условиях оптимального микроклимата) используется одежда с более высоким тепловым сопротивлением, чем летом. Поэтому оптимальная температура зимой, обеспечивающая состояние теплового комфорта, несколько ниже летней - в среднем на 1 ?С. Для сохранения условий устойчивого теплового комфорта перепады температур воздуха по высоте, горизонтали, а также в течение смены не должны превышать 2 ?С и выходить за пределы оптимальных величин, указанных для отдельных категорий работ. Оптимальными нормами не предусмотрена возможность на рабочих местах источников инфракрасного излучения, а нормируемая температура окружающих поверхностей не должна выходить более чем на 2 ?С за пределы оптимальных величин температур воздуха, что исключает возникновение каких-либо локальных дискомфортных ощущений. Регламентируемая относительная влажность воздуха одинакова для работающих с различной физической нагрузкой в течение года и находится в диапазоне 40-60%, что обеспечивает оптимальные условия теплообмена, а также не приводит к возникновению сухости слизистых дыхательных путей. Такие жесткие требования к параметрам микроклимата для обеспечения теплового комфорта у работающих могут быть выполнены не везде, а только в закрытых помещениях, где технология не связана с выделением значительных количеств тепла и влаги, и где имеется эффективное отопление в холодный период, и отлично работает система кондиционирования воздуха. Это кабины, посты управления технологическими процессами, залы вычислительной техники и др., где выполняются работы операторского типа, связанные с нервноэмоциональным напряжением.
Допустимые микроклиматические параметры производственных помещений установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены (см. табл. 4.7), т.е. они могут приводить к возникновению ощущений общего или локального теплового дискомфорта (слегка прохладно или слегка тепло), характеризуются умеренным напряжением механизмов терморегуляции, но не вызывают повреждений или Таблица 2. Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников
Примечание. * - с обязательным использованием средств индивидуальной защиты, включая защиту лица и глаз. нарушений состояния здоровья, хотя и могут привести к временному (в течение рабочей смены) снижению работоспособности. Как видно из табл.1, допустимые параметры температур воздуха окружающих поверхностей, а также относительной влажности воздуха находятся в более широком диапазоне, чем оптимальные. Оптимальные величины занимают центральную часть этого диапазона между верхними и нижними допустимыми пределами. Так же, как и для оптимальных норм, с увеличением энерготрат допускаются более низкие температуры воздуха при более высоких скоростях его движения. Это обеспечивает соответствующий уровень теплоотдачи и позволяет сохранить тепловой баланс, при этом самая большая из нормируемых величин скорости движения воздуха 0,5 м/с не вызывает жалоб на дутье. Для допустимых параметров микроклимата разрешаются большие перепады температуры воздуха по высоте до 3 ?С, по горизонтали и в течение смены - 4 ?С для I-й категории работ, 5 ?С - для II-й и 6 ?С - для III-й. При этом абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пределы допустимых для разных категорий работ. Относительная влажность воздуха устанавливается в пределах 15-75%, но так как в качестве допустимых верхних пределов в теплый период года принимаются температуры воздуха выше 25 ?С. то вводится поправка, обеспечивающая необходимые условия для теплоотдачи испарением и сохранения теплового баланса. Она ограничивает относительную влажность воздуха до 70% при температуре воздуха 25 ?С, до 65% - при температуре 26 ?С, до 60% - при температуре 27 ?С, до 55% - при температуре 28 ?С. Что касается температуры окружающих поверхностей, то наибольшая из нормируемых допустимых величин равна 29 ?С (теплый период года, категория работ по уровню энерготрат - Ia). В исключительных случаях, когда по техническим причинам этого предела не удается достичь, в целях профилактики локального перегрева, тепловых травм, температура наружных поверхностей оборудования и ограждений не может превышать 43 ?С при контакте менее 10% поверхности тела в течение 8-часовой смены (СП 2.2.2.1327-03) «Гигиенические требования к организации технологических процессов, производственному оборудованию и рабочему инструменту»). Согласно этим же правилам, температура воды или растворов, смачивающих жидкостей, используемых в технологических процессах с применением ручных операций, должна быть в пределах 25-30 ?С. Согласно санитарным нормам производственного микроклимата, допустимые величины интенсивности теплового облучения от про- изводственных источников регламентируются с учетом вида источника (спектра льной характеристики), площа ди облу чаемой поверхности, т.к. это влияет на степень и характер действия (см. табл. 2). Допустимая интенсивность излучения не приводит к формированию теплового состояния человека, превышающего верхние границы допустимого уровня, и не вызывает локального перегревания.
Таблица 3 Рекомендуемые величины показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) для профилактики перегревания организма
Как видно из таблицы, чем больше площадь облучаемой поверхности, тем меньше интенсивность излучения. При наличии теплового облучения работающих даже на уровне допустимого ограничивается температура воздуха на рабочих мес- тах. Она не должна превышать оптимальных значений для теплого периода года: до 25 ?С (категория работ 1а), 24 ?С (I6), 22 ?С (Па), 21 ?С (Пб), 20 ?С (III), что позволяет снизить общую тепловую нагрузку, сохранив тем самым допустимое тепловое состояние. Санитарными нормами производственного микроклимата также в качестве дополнительного рекомендуемого регламента для оценки нагревающего микроклимата введен интегральный показатель тепловой нагрузки среды - ТНС (табл.3). Он определяется по уравнению: ТНС = 0,71tвл+0,3tш, где: tвл - температура влажного термометра аспирационного психрометра; tШ - температура шарового термометра. Так как температура воздуха внутри зачерненного шара отражает комплексное влияние температуры воздуха, скорости его движения, температуры окружающих поверхностей и их теплового излучения, а температура смоченного термометра - степень влияния влажности воздуха на процесс теплоотдачи испарением, то их сумма адекватно отражает тепловую нагрузку среды на теплообмен человека. |