Охрана труда
 Скачать 5.35 Mb.
|
|
Воздействие акустических колебаний (шума) на человека. Шум звукового диапазона на производстве приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы. В результате снижается производительность труда и ухудшается качество выполняемой работы. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических объектов и внутрицехового транспорта сигналы, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве. , c V р На рис. 2.17 представлена характеристика слухового восприятия человека с нормальным слухом. Предельные значения уровней звукового давления изображены двумя кривыми. Рисунок 2.17 Слуховое восприятие человека Нижняя кривая соответствует порогу слышимости. Как видно, при определенных частотах человек слышит отрицательные уровни звука. Это объясняется тем, что логарифмическая шкала уровней звукового давления построена таким образом, что за пороговое значение уровня звукового давления o p принят порог слышимости на частоте 1000 Гц ( p L = 0 дБ). Однако порог слышимости человека на частотах 2000...4000 Гц меньше. Верхняя кривая соответствует порогу болевого ощущения ( p L = 120... 130 дБ). Звуки, превышающие по своему уровню порог болевого ощущения, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (перфорация или даже разрыв барабанной перепонки). Область на частотной шкале, лежащая между двумя кривыми, называется областью слухового восприятия. Шум влияет на весь организм человека. Он угнетает центральную нервную систему, вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни, может привести к профессиональному заболеванию. Шум с уровнем звукового давления до 30...45 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звука до 40...70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может стать причиной неврозов. Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести к ухудшению слуха — профессиональной тугоухости. При действии шума свыше 130 дБ возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смертельный исход. Помимо снижения слуха рабочие, подвергающиеся постоянному воздействию шума, жалуются на головные боли, головокружение, боли в области сердца, желудка, желчного пузыря,повышенное артериальное давление. Шум снижает иммунитет человека и устойчивость человека к внешним воздействиям. Инфразвук с уровнем от 110 до 150 дБ вызывает неприятные субъективные ощущения и различные функциональные изменения в организме человека: нарушения в центральной нервной системы, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибуляторном аппарате. Возникают головные боли, осязаемое движение барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижается внимание и работоспособность, появляется чувство страха, угнетенное состояние, нарушается равновесие, появляется сонливость, затруднение речи. Инфразвук вызывает в организме человека психофизиологические реакции — тревожное состояние, эмоциональная неустойчивость, неуверенность в себе. Ультразвук может действовать на человека как через воздушную среду, так и контактно на руки — через жидкую и твердую среды. Воздействие через воздушную среду вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно- сосудистой и эндокринной систем, а также изменения свойств и состава крови, артериального давления. Контактное воздействие на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, изменению костной структуры - снижению плотности костной ткани. Гигиеническое нормирование акустических колебаний. Нормирование шума звукового диапазона осуществляется двумя методами: по предельному спектру уровня звука и по дБА. Первый метод является основным для постоянных шумов. По этому методу устанавливаются ПДУ звукового давления в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. В соответствии с ГОСТ 12.1.003—83* с дополнениями от 1989 г. шум на рабочих мостах не должен превышать установленные значения (табл. 2.6). Таблица 2.6. Допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятия по ГОСТ 12.1.003—83* (извлечение) Рабочие места Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Помещения конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ 86 71 61 54 49 45 42 40 38 50 Помещение управления, рабочие комнаты 93 79 70 68 58 55 52 50 49 60 Кабинеты наблюдений и дистанционного управления: Без речевой связи по телефону С речевой связью по телефону 103 96 94 83 87 74 82 68 78 63 75 60 73 57 71 55 70 54 80 65 Помещения и участки точной сборки 96 83 74 68 63 60 57 55 54 65 Помещения лабораторий для проведения экспериментальных работ, для размещения шумных агрегатов, вычислительных машин 107 94 87 82 78 75 73 71 70 80 Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий 110 98 92 86 83 80 78 76 74 85 Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется СН 2.24/2.1.8.562—96. На рис. 2.18 показаны некоторые предельные спектры уровня звукового давления. Каждый спектр имеет свой индекс ПС. Например ПС-80 означает, что допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрическим значением частоты 1000 Гц равен 80 дБ. Рисунок 2.18 Нормирование шума по предельному спектру Второй метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда не известен спектр реального шума на рабочем месте. Нормируемым параметром в этом случае является эквивалентный (по энергии) уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале А шумомера. Измерители шума (шумомеры) имеют специальную шкалу А. При измерении по шкале А характеристика чувствительности шумомера имитирует кривую чувствительности уха человека. Уровень звука, определенный по шкале А имеет специальное обозначение А L и единицу измерения — дБА и применяется для ориентировочной оценки уровня шума. уровень звука в дБА связан с предельным спектром следующей зависимостью: 5 ПС А L Допустимые уровни звукового давления зависят от частоты тука, от вида работы, выполняемой на рабочем месте. Более высокие частоты неприятнее для человека, поэтому чем выше частота, тем меньше допустимый уровень звукового давления. Чем более высокие требования к вниманию и умственному напряжению при выполнении работы, тем меньше допустимые уровни звукового давления. Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений, указанных в ГОСТ 12.1.003-83* (табл. 2.6). Инфразвук. ПДУ звукового давления на рабочих установлено СН 2.2.4/1.8.583—96 дифференцированно для различных видов работ. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности — не более 95 дБ. Ультразвук. Нормы для ультразвука определены ГОСТ 12.1.001—89. Для ультразвука, распространяющегося воздушным путем, допустимые уровни звукового давления (УЗД) установлены для диапазона частот 12,5...100 кГц. ПДУ звукового давления изменяются от 80 дБ для частоты 12,5 кГц до 110 дБ для диапазона частот 31,5...100 кГц. Для контактного ультразвука уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела не должны превышать 110 дБ. Когда рабочие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука, допустимые уровни контактного ультразвука должны уменьшаться на 5 дБ. 2.2.2 Электромагнитные поля и излучения (неионизирующие излучения) Электромагнитная волна — это колебательный процесс, связанный с изменяющимися в пространстве и во времени взаимосвязанными электрическими и магнитными полями. Область распространения электромагнитных волн называется электромагнитным полем (ЭМП). Основные характеристики электромагнитного поля. Электромагнитное поле характеризуется частотой излучения f измеряемой в герцах, или длиной волны , измеряемой в метрах. Электромагнитная волна распространяется в вакууме со скоростью света (3 ∙ 10 8 м/с), и связь между длиной и частотой электромагнитной волны определяется зависимостью , c f где с — скорость света. Скорость распространения волн в воздухе близка к скорости их распространения в вакууме. На рис. 2.19 представлен частотный спектр электромагнитных волн. Рисунок 2.19 Шкала электромагнитных волн Электромагнитное поле обладает энергией, а электромагнитная волна, рас- пространяясь в пространстве, переносит эту энергию. Электромагнитное поле имеет электрическую и магнитную составляющие. Характеристикой электрической составляющей ЭМП является напряженность электрического поля Е, единицей и измерения которой является В/м. Характеристикой магнитной составляющей ЭМП является напряженность магнитного поля Н (А/м). Энергию электромагнитной волны принято характеризовать плотностью потока энергии (ППЭ) — энергией, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единичную площадь. Единицей измерения ППЭ является Вт/м 2 Для отдельных диапазонов электромагнитных излучений — ЭМИ (световой диапазон, лазерное излучение) введены другие характеристики, которые будут рассмотрены ниже. Классификация электромагнитных полей Электромагнитные поля классифицируются по частотным диапазонам или длине волны. Классификация волн, определяемая длиной (или частотой) волны, представлена в табл. 2.7. Таблица 2.7. Классификация электромагнитных волн Название волны и излучения Длина волны, м Частота излучения, Гц Радиочастотные Сверхдлинные (СДВ) Более 10000 Менее 30∙10 3 (менее 30 кГц) Длинные (ДВ) 10000…1000 30∙10 3 …300∙10 3 (30…300 кГц) Средни (СВ) 1000…100 300…10 3 …3000∙10 3 (300…3000 кГц) Короткие (КВ) 100…10 3∙10 6 …30∙10 6 (3…30 МГц) Ультракороткие (УКВ): Метровые Дециметровые Сантиметровые Миллиметровые 10…1 1…10 -1 (10…1 дм) 10 -1 …10 -2 (10…1 см) 10 -2 …10 -3 (10…1 мм) 30∙10 6 …300∙10 6 (30…300 МГц) 300∙10 6 …3000∙10 6 (300…3000 МГц) 3∙10 9 …30∙10 9 (3…30 ГГц) 30∙10 9 …300∙10 9 (30…300 ГГц) Субмиллиметровые 10 -3 …0,4∙10 -3 (1…0,4 мм) 300∙10 9 …750∙10 9 (300…750 ГГц) Оптические Инфракрасные (тепловое излучение) 0,4∙10 -3 …0,76∙10 -6 (0,4∙10 -3 …0,76 мкм) 0,75∙10 12 …395∙10 12 (0,75…395 ТГц) Световые волны 0,76∙10 -6 …0,4∙10 -6 (0,76…0,4 мкм) 395∙10 12 …750∙10 12 (395…750 ТГц) Ультрафиолетовые лучи 0,4∙10 -6 …2∙10 -9 (0,4 мкм…20 А ) 750∙10 12 …1,5∙10 17 (750…1,5∙10 5 ТГц) Ионизирующие* Рентгеновские 2∙10 -9 …0,06∙10 -10 (20…0,06 А ) 1,5∙10 17 …5∙10 19 (1,5∙10 5 …5∙10 7 ТГц Гамма-лучи Менее 0,06∙10 -10 (менее 0,06 А ) Более 5∙10 19 (более 5∙10 7 ТГц) кГц – килогерц, МГц – мегагерц, ГГц – гигагерц, ТГц – террагерц, мкм – микрометр, А -ангстрем Ионизирующие электромагнитные волны рассмотрены в параграфе «Ионизирующие излучения». Видимый свет (световые волны), инфракрасное (тепловое) и ультрафиолетовое излучение — это также электромагнитная волна. Эти виды коротковолнового излучения оказывают на человека специфическое воздействие. Электромагнитные волны очень высоких частот относятся к ионизирующим излучениям (рентгеновским и гамма-излучениям). Из-за большой частоты эти волны обладают высокой энергией, достаточной для того, чтобы ионизировать молекулы вещества, в котором распространяется волна. Поэтому- то это излучение относится к ионизирующему излучению и рассматривается в параграфе, посвященном ионизирующим излучениям. Электромагнитный спектр радиочастотного диапазона условно разделен на четыре частотных диапазона: низкие частоты (НЧ) — менее 30 кГц, высокие частоты (ВЧ) — 30 кГц...30 МГц,ультравысокие частоты (УВЧ) — 30...300 МГц, сверхвысокие частоты (СВЧ) - 300 МГц...750 ГГц. Особой разновидностью ЭМИ является лазерное излучение (ЛИ), генерируемое в диапазоне длин волн 0,1...1000 мкм. Особенностью ЛИ является его монохроматичность (строго одна длина волны), когерентность (все источники излучения испускают волны в одной фазе), острая направленность луча (малое расхождение луча). Условно к неионизирующим излучениям (полям) можно отнести электростатические поля (ЭСП) и магнитные поля (МП). Электростатическое поле — это поле неподвижных электрических зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Статическое электричество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках. Магнитное поле может быть постоянным, импульсным, переменным. Источники ЭМП на производстве. К источникам ЭМП на производстве относятся две большие группы источников: • изделия, которые специально созданы для излучения электромагнитной энергии: радио- и телевизионные вещательные станции, радиолокационные установки, физиотерапевтические аппараты, различные системы радиосвязи, технологические установки в промышленности. ЭМП широко используются в промышленности для нагрева, например в таких технологических процессах, как закалка и отпуск стали, накатка твердых сплавов на режущий инструмент, плавка металлов и полупроводников и т. д.; • устройства, не предназначенные для излучения электромагнитной энергии в пространство, но в которых при работе протекает электрический ток и при этом происходит паразитное излучение электромагнитных волн. Это системы передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи — ЛЭП, трансформаторные и распределительные подстанции) и приборы, потребляющие электроэнергию (электродвигатели, электроплиты, электронагреватели, видеодисплейные терминалы, холодильники, телевизоры и т. п.). Электростатические поля (ЭСП) создаются в энергетических установках и при электротехнических процессах. В зависимости от источников образования они могут существовать в виде собственно электростатического поля (поля неподвижных зарядов). В промышленности ЭСП широко используются для электрогазоочистки, электростатической сепарации руд и материалов, электростатического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов. Статическое электричество образуется при изготовлении, испытаниях, транспортировке и хранении полупроводниковых приборов и интегральных схем, шлифовке и полировке футляров радиотелевизионных приемников, в помещениях вычислительных центров, на участках множительной техники, а также в ряде других процессов, где используются диэлектрические материалы. Электростатические заряды и создаваемые ими электростатические поля могут возникать при движении диэлектрических жидкостей и некоторых сыпучих материалов по трубопроводам, переливании жидкостей-диэлектриков, скатыва- нии пленки или бумаги в рулон. Магнитные поля создаются электромагнитами, соленоидами, установками конденсаторного типа, литыми и металлокерамическими магнитами и др. устройствами. В ЭМП различаются три зоны, которые формируются на различных расстояниях от источника ЭМИ. Первая зона — зона индукции (ближняя зона) охватывает промежуток от источника излучения до расстояния, равного примерно 6 2 . В этой зоне электромагнитная волна еще не сформирована и поэтому электрическое и магнитное поля не взаимосвязаны и действуют независимо. Вторая зона — зона интерференции (промежуточная зона) располагается на расстояниях примерно от 2 до 2 . В этой зоне происходит формирование ЭМВ и на человека действует электрическое и магнитное поля, а также оказывается энергетическое воздействие. Третья зона — волновая зона (дальняя зона) располагается на расстояниях свыше 2 . В этой зоне ЭМВ сформирована, электрическое и магнитное поля взаимосвязаны. На человека в этой зоне воздействует энергия волны. Воздействие неионизирующих излучений на человека. Электромагнитные поля биологически активны — живые существа реагируют на их действие. Однако у человека нет специального органа чувств для определения ЭМП (за исключением оптического диапазона). Наиболее чувствительны к электромагнитным полям центральная нервная система, сердечно-сосудистая, гормональная и репродуктивная системы. Длительное воздействие на человека электромагнитных полей примышленной частоты (50 Гц) приводит к расстройствам, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в сердце, нарушение ритма сердечных сокращений. Могут наблюдаться функциональные нарушения в центральной нервной системе, а также изменения в составе крови. Воздействие электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако вследствие рефлекторной реакции на протекающий ток возможна механическая травма от удаpа о расположенные рядом элементы конструкций, падение с высоты и т. д. К ЭСП наиболее чувствительны центральная нервная система, сердечно-сосудистая система. Люди, работающие в зоне действия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна. При воздействии магнитных полей могут наблюдаться нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в составе крови. При длительном действии магнитных полей (прежде всего на руки) появляется ощущение зуда, бледность и синюшность кожных по- кровов, отечность и уплотнение, а иногда ороговение кожи. Воздействие ЭМИ радиочастотного диапазона определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывное, прерывистое, импульсное), размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями организма. Воздействие ЭМИ может проявляться в различной форме — от незначительных изменений в некоторых системах организма до серьезных нарушений в организме. Поглощение организмом человека энергии ЭМИ вызывает тепловой эффект. Начиная с определенного предела организм человека не справляется с отводом теплоты от отдельных органов, и их температура может повышаться. В связи с ним воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей и органов с недостаточно интенсивным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузыри). Облучение глаз может привести к ожогам роговицы, а облучение ЭМИ СВЧ-диапазона — к помутнению хрусталика — катаракте. При длительном воздействии ЭМИ радиочастотного диапазона даже умеренной интенсивности могут произойти расстройства нервной системы, обменных процессов, изменения состава крови. Могут также наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей. На ранней стадии нарушения носят обратимый характер, но в дальнейшем происходят необратимые изменения в состоянии здоровья, стойкое снижение работоспособности и жизненных сил. Инфракрасное (тепловое) излучение, поглощаясь тканями, вызывает тепловой эффект. Наиболее поражаемые ИК-излучением — кожный покров и органы зрения. При остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. При хроническом облучении появляется стойкое изменение пигментации, красный цвет лица, на- пример у стеклодувов, сталеваров. Повышение температуры тела ухудшает самочувствие, снижает работоспособность человека. Световое излучение при высоких энергиях также представляет опасность для кожи и глаз. Пульсации яркого света ухудшают зрение, снижают работоспособность, воздействуют на нервную систему (подробнее световое излучение рассматривается в главе 2 раздела 4). Ультрафиолетовое излучение (УФИ) большого уровня может вызвать ожоги глаз вплоть до временной или полной потери зрения, острое воспаление кожи с покраснением, иногда отеком и образование пузырей, при этом возможно повышение температуры, появление озноба, головная боль. Острые поражения глаз называются электроофтальмией. Хроническое УФИ умеренного уровня вызывает изменение пигментации кожи (загар), вызывает хронический конъюктивит, воспаление век, помутнение хрусталика. Длительное воздействие излучения приводит к старению кожи, развитию рака кожи. УФИ небольших уровней полезно и даже необходимо для человека. Но в производственных условиях УФИ, как правило, является вредным фактором. Воздействие лазерного излучения (ЛИ) на человека зависит от интенсивности излучения (энергии лазерного луча), длины волны (инфракрасного, видимого или ультрафиолетового диапазона), характера излучения (непрерывное или импульсное), времени воздействия. На рис. 2.20 представлены факторы, определяющие биологическое действие лазерного излучения. Лазерное излучение действует избирательно на различные органы, выделяют локальное и общее повреждение организма. Рисунок 2.20 Факторы, определяющие биологическое действие лазерного излучения При облучении глаз легко повреждаются и теряют прозрачность роговица и хрусталик. Нагрев хрусталика приводит к образованию катаракты. Для глаз наиболее опасен видимый диапазон лазерного излучения, для которого оптическая система глаза становится прозрачной и поражается сетчатка глаза. Поражение сетчатки глаза может привести к временной потери зрения, а при высоких энергиях лазерного луча даже к разрушению сетчатки с потерей зрения. Лазерное излучение наносит повреждения кожи различных степеней — от покраснения до обугливания и образования глубоких дефектов кожи, особенно на пигментированных участках (родимые пятна, места с сильным загаром). ЛИ, особенно инфракрасного диапазона, способно проникать через ткани на значительную глубину, поражая внутренние органы. Например, прямое облучение поверхности брюшной стенки вызывает повреждение печени, кишечника и других органов, при облучении головы возможны внутричерепные кровоизлияния. Длительное воздействие лазерного излучения даже небольшой |