Тема Человек и среда обитания

• Название: Тема Человек и среда обитания
• Дата: 19.01.2021
• Размер: 335.47 Kb.
• Имя файла: BZh.docx
• Тип: Документы; #169618
• страница: 2 из 12

Тема 2. Безопасность производственной деятельности

 

Вопросы темы:

1.  Нормализация микроклимата рабочих мест.

2.  Освещение рабочей зоны.

3.  Вредные вещества в рабочей зоне.

4.  Шум и вибрация в рабочей зоне.

5.  Электромагнитные поля в рабочей зоне.

6.  Основы электробезопасности.

7.  Основные санитарные требования и нормы при работе с видеодисплейными терминалами и ПЭВМ.

 

Цели и задачи:

Цели и задачи изученияданной темы — получение общетеоретических знаний об основах безопасности производственной деятельности. Серьёзное и целенаправленное изучение второй темы познакомит студентов с основными негативными факторами, воздействующими на человека в процессе трудовой деятельности, основами электробезопасности, а также продолжит знакомство с основами понятийного аппарата дисциплины.

 

В результате успешного изучения темы Вы:

Узнаете:

     как нормализуется микроклимат рабочих мест;

     какие требования предъявляются к освещению рабочих мест;

     какими показателями характеризуется освещение рабочих мест;

     как классифицируются вредные вещества, присутствующие в воздухе рабочей зоны;

     какими показателями характеризуется шум и вибрация на рабочих местах;

     как нормируются электромагнитные поля на рабочих местах;

     как зависит степень воздействия на человека электрического тока от его параметров;

     какие санитарные требования предъявляются к рабочим местам с видеодисплейными терминалами и ПЭВМ.

 

Приобретёте следующие профессиональные компетенции:

     умение определять основные показатели освещения и шума на рабочих местах.

 

В процессе освоения темы акцентируйте внимание на следующих ключевых понятиях:

     Опасные производственные факторы— факторы, воздействие которых при определённых условиях может привести к травме или острому ухудшению здоровья.

     Вредные производственные факторы — факторы, воздействие которых приводит к профессиональному или профессионально обусловленному заболеванию.

     Световой поток — часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет.

     Сила света — плотность светового потока в пределах единичного телесного угла.

     Освещённость — отношение светового потока, падающего на единичный элемент поверхности к площади этого элемента.

     Коэффициент отражения — отношение отражённого светового потока к падающему.

     Яркость — поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению.

     Коэффициент естественной освещённости (КЕО) — отношение освещённости рабочей поверхности к освещённости вне здания в данный момент времени, выраженное в процентах.

     Шум — всякий нежелательный для человека звук, не несущий полезной информации или беспорядочное передвижение частиц в пространстве.

     Звуковое давление — разность между мгновенным значением полного давления при прохождении звуковой волны и средним значением давления в невозмущённой среде.

     Интенсивность звука — средний поток энергии в какой-либо точке поля, отнесённый к единице поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

     Вибрация — механические колебания.

 

Вопрос 1. Нормализация микроклимата рабочих мест.

 

Для измерения нормируемых параметров микроклимата рабочих мест применяются соответствующие приборы различной конструкции: для измерения температуры — термометры, относительной влажности — психрометры, скорости движения воздуха — анемометры.

Основными способами нормализации микроклимата рабочих мест являются отопление и вентиляция (в качестве устройств для организации естественной вентиляции наиболее часто применяются окна, фрамуги, дефлекторы и т.п.), а в некоторых случаях — кондиционирование.

В технологически чистых помещениях должна применяться приточно-вытяжная вентиляция.

Механическая вентиляция при отсутствии естественной должна обеспечить объем поступающего воздуха на одного работника не менее 60 м³/ч. Естественная вентиляция при объёме помещения, не превышающем 20 м³/чел, должна обеспечить объем поступающего воздуха на одного работника не менее 30 м³/ч, а при объёме помещения свыше 20 м³/чел — не менее 20 м³/ч.

 

Вопрос 2. Освещение рабочей зоны.

 

К освещению рабочих мест предъявляются следующие основные требования:

1)      спектральный состав должен быть максимально приближен к естественному. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью к жёлто-зелёному диапазону видимого света, второй, меньший, максимум чувствительности приходится на красный цвет;

2)      освещение рабочей поверхности должно быть равномерным, без участков теней и повышенной яркости. Переход от одной яркости поля зрения к другой требует определённого времени на так называемую адаптацию зрения, которая может составлять при переходе из тёмного в ярко освещённое помещение 1,5–2 мин, а при обратном переходе — 5‑6 мин, в течение которых человек плохо различает окружающие предметы, что может послужить причиной несчастного случая;

3)      освещение рабочей поверхности должно быть монотонным, без мерцания. Освещение мерцающим светом подвижных деталей может привести к возникновению т.н. стробоскопического эффекта. Опасность стробоскопического эффекта заключается в возникновении иллюзии неподвижности или неверного направления движения подвижных объектов, что может привести к травме.

 

Освещённость помещений характеризуется количественными и качественными показателями.

К количественным показателям относятся:

     световой потокF, измеряется в люменах, лм;

     сила света  , измеряется в канделлах кд;

     освещённость, измеряется в люксах лк;

     коэффициент отражения  , при значениях р > 0,4 фон считается светлым, при 0,2 < р < 0,4 — средним и при р < 0,2 — тёмным;

     контраст объекта с фоном  , где L_фи L_o— яркость объекта и фона соответственно; при К > 0,5 контраст считается большим, при 0,2 < К < 0,4 — средним и при К < 0,2 — малым; при К = 0 объект и фон могут быть различимы только по цвету;

     яркость  , измеряется в кд/м².

 

К качественным показателям относятся:

     коэффициент пульсации светового потока  , измеряется в процентах;

     спектральный состав;

     показатель ослеплённости.

 

Минимальное и максимальное значение освещённости рабочей поверхности при пульсации света определяется по формуле:

 



 

Различают искусственное, естественное и совмещённое (недостаточная естественная освещённость компенсируется искусственными источниками света) освещение помещений. При наличии достаточного естественного освещения искусственное включают при значении освещённости, создаваемой естественным освещением, менее 5000 лк.

Для оценки качества естественного освещения используется коэффициент естественной освещённости (КЕО. Нормы на естественное освещение учитывают напряжённость зрительной работы, которая оценивается по размеру минимального объекта различения и систему освещения (боковое, верхнее, комбинированное). При боковом освещении нормируется минимальное, а в остальных случаях — среднее значение КЕО. Кроме того нормируется неравномерность освещённости как отношение КЕОmax к КЕОmin.

Освещённость горизонтальной поверхности, создаваемой несколькими источниками, рассчитывается по формуле:

 



 



 

где

I — сила света, испускаемая светильником под углом  относительно нормали;

Н — высота подвеса светильника.

 

Вопрос 3. Вредные вещества в рабочей зоне.

 

На рабочих местах нормируется содержание (концентрация) вредных веществ в воздухе.

Все вредные вещества принято классифицировать по следующим основным признакам:

1)      по воздействию на организм человека:

     токсичные — вызывают отравление всего организма (монооксид углерода, циан, свинец, ртуть, мышьяк, бензол и др., а также их соединения);

     раздражающие — вызывают раздражение слизистых оболочек и кожи (хлор, аммиак, ацетон, фтористый водород, окислы азота и др.);

     сенсибилизирующие — вызывают аллергические реакции (формальдегид, нитрорастворители и нитролаки и др.);

     канцерогенные — вызывают развитие злокачественных опухолей (никель, хром и их соединения, асбест и др.);

     мутагенные — вызывают изменение наследственных признаков (свинец, марганец, стирол, радиоактивные вещества и др.);

     тератогенные — вызывают врождённые уродства (ртуть, свинец, марганец, стирол, радиоактивные вещества и др.).

 

2)      по степени опасности:

     чрезвычайно опасные — ПДКрз до 0,1 мг/м³ (бериллий, свинец, марганец, бенз(а)пирен);

     высоко опасные — ПДКрз 0,1–1,0 мг/м³ (хлор, фосген, хлористый водород);

     умеренно опасные — ПДКрз 1,0–10,0 мг/м³ (табак, стекло, пластик, пары метилового спирта);

     мало опасные — ПДКрз более 10,0 мг/м³ (аммиак, бензин, ацетон, пары этилового спирта).

 

Для обезвреживания пролитой ртути проводится демеркуризация.

 

Вопрос 4. Шум и вибрация в рабочей зоне.

 

В виде звука мы воспринимаем упругие колебания — волны, распространяющиеся в твёрдой, жидкой или газообразной среде, если эти колебания лежат в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвук) и колебания с частотой выше 20 кГц (ультразвук) не слышимы для человека.

Основными параметрами звука являются звуковое давление Р (измеряется в Паскалях, Па), интенсивность звукаI (измеряется в Ваттах на метр квадратный,Вт/м²) и частота f (измеряется в Герцах, Гц).

Интенсивность звука связана со звуковым давлением зависимостью:

 



 

где

 — плотность воздуха;

с — скорость распространения звуковой волны.

 

Для воздуха при нормальных условиях скорость звуковой волны (скорость звука) составляет 343 м/c.

Абсолютные значения величин звуковых давлений изменяются в очень широких пределах, поэтому для удобства оценки интенсивности звука и звукового давления применяют относительные единицы — уровни звукового давления и уровни интенсивности звука, измеряемые в децибелах, дБ.

 



 



 

где

величины звукового давления   и интенсивности звука   соответствуют порогу слышимости на частоте 1000 Гц для 95 % людей.

 

Звуковые волны начинают вызывать болевые ощущения при значениях   или  , что соответствует уровню интенсивностизвука (звукового давления) 140 дБ.

Согласно Санитарно-эпидемиологическим требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях «Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы» СанПиН 2.1.2.2645-10 уровень шума не должен превышать значений:

 

Объект	Время	Уровень шума, дБА
		допустимый	максимальный
Жилые и общественные здания	7–23	40	55
	23–7	30	45
Жилая зона	7–23	55	70
	23–7	45	60

 

Согласно Санитарным нормам Сн 2.2.4/2.1.8.562-96 для рабочих мест установлены следующие предельные уровни шума:

 

Вид деятельности, рабочее место	Уровень шума, дБА
Творческая, руководящая с повышенными требованиями, научная, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная. Рабочие места в помещениях, дирекции, программистов.	50
Высококвалифицированная, требующая сосредоточенности, административно-управленческая. Рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, рабочих комнатах конторских помещений.	60

 

Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ.

Зоны с уровнем звука более 80 дБА должны бытьотмечены соответствующими знаками опасности, а работающие в этих зонах обеспечены средствами индивидуальной защиты.

При наличии в помещении n источников шума интенсивности создаваемых ими звуковых волн рассчитывается по формуле:

 



 

Уровень интенсивности звука, создаваемый N равными по интенсивности источниками, дБ, рассчитывается по формуле:

 



 

где

L₁ — уровень интенсивности одиночного источника, дБ.

 

Коэффициент звукопроницаемости преграды τрассчитывается по формуле:

 



 

где

I_ПР — интенсивность звука в прошедшей через преграду звуковой волне;

Вт/м², I_ПАД — интенсивность звука в падающей на преграду звуковой волне, Вт/м².

 

Звукоизоляция преграды, дБ, рассчитывается по формуле:

 



 

Разность уровней звукового давления в двух точках, находящихся в звуковом поле одного источника на расстояниях r₁и r₂(r₂ > r₁) от него, L, дБ рассчитывается по формуле:

 



 

где

I₁, I₂ — интенсивности звука в точках 1 и 2 соответственно, Вт/м².

 

С повышением частоты вредное воздействие шума усиливается.

Вибрация подразделяется на:

     общую — передаётся через опорную поверхность (пол или сиденье) и воздействует на все тело;

     локальную — передаётся через руки и воздействует на них.

 

Наибольшую опасность представляет общая вибрация.

 

Вопрос 5. Электромагнитные поля в рабочей зоне.

 

При оценке опасности электромагнитных полей (ЭМП) учитываются электрическая Е [В/м] и магнитная Н [А/м] составляющие их напряжённости. Неблагоприятное воздействие магнитной составляющей электромагнитных полей промышленной частоты (ЭППЧ) проявляется при значениях напряжённости порядка 150–200 А/м. В большинстве случаев Н  20‑25 А/м, поэтому потенциальная опасность ЭМП чаще всего оценивается величиной электрической составляющей напряжённости Е.

Предельно-допустимые уровни значений напряжённости ЭППЧ не должны превышать:

     внутри жилых зданий — 0,5 кВ/м;

     на территории зоны жилой застройки — 1 кВ/м;

     вне зоны жилой застройки — 5 кВ/м;

     на участках пересечения ЛЭП с автодорогами — 10 кВ/м;

     в ненаселённой местности — 15 кВ/м;

     в труднодоступной местности и на участках, выгороженных для исключения доступа людей — 20 кВ/м.

 

Время пребывания человека в зоне действия ЭППЧ устанавливается в зависимости от значения напряжённости поля:

     при Е  5 кВ/м допускается присутствие персонала на рабочем месте в течение 8 ч;

     при 5  Е  20 кВ/м допустимое время пребывания Т, ч, рассчитывается по формуле  ;

     при 20  Е  25 кВ/м время пребывания Т < 10 мин;

     при Е  25 кВ/м воздействие на людей ЭППЧ при отсутствии средств защиты не допускается.

 

Если в течение смены персонал находится в зонах с разными значениями напряжённости ЭППЧ, то время пребывания рассчитывается с учётом продолжительности пребывания и допустимого времени пребывания в зонах с соответствующими значениями напряжённости ЭППЧ. Общее время пребывания не должно превышать 8 ч.

При значении напряжённости электростатического поля (ЭСП) на рабочем месте 60 кВ/м время его воздействия не должно превышать 1 часа. Если время пребывания в ЭСП превышает 1 ч, то предельно допустимое значение напряжённости ЭСП рассчитывается по формуле:

 



 

где

t — время пребывания человека в ЭСП.

 

Время пребывания в ЭСП зависит от значения напряжённости ЭСП:

     не более 20 кВ/м — не ограничивается;

     20–60 кВ/м — рассчитывается по формуле  , где Е — значение фактической напряжённости ЭСП;

     более 60 кВ/м — пребывание только в средствах защиты.

 

Вопрос 6. Основы электробезопасности.

 

На производстве число травм, вызванных электрическим током, невелико и составляет 11‑12 % от общего числа, однако, на долю электротравм приходится наибольшее количество (до 40 %) смертельных исходов. До 80 % случаев смертельного поражения электрическим токов приходится на электроустановки напряжением до 1000 В (в первую очередь, на установки 220‑380 В).

Последствия действия тока на человека зависят от силы тока, длительности его воздействия, рода и частоты тока, пути тока в теле человека и индивидуальных особенностей человека.

Различают три ступени воздействия тока на организм человека и соответствующие им три пороговых значения: ощутимое, отпускающее и фибрилляционное.

Если человек попал под воздействие переменного тока промышленной частоты, он начинает ощущать протекающий через него ток, когда его значение достигнет 0,6‑1,5 мА. Для постоянного тока ощутимое значение составляет 6‑7 мА. Ощутимый ток вызывает у человека малоболезненные (или безболезненные) раздражения, и человек может самостоятельно освободиться от провода или токоведущей части, находящейся под напряжением.

Если сила переменного тока, протекающего через организм, составляет 10‑15 мА и более, а постоянного — 50‑70 мА, то такие токи называют неотпускающими.Человек не может самостоятельно разжать руку и освободиться от воздействия тока. При повышении силы переменного тока промышленной частоты до 25‑50 мА затрудняется или даже прекращается процесс дыхания (при воздействии в течение нескольких минут).

При воздействии переменного тока промышленной частоты величина порогового фибрилляционного тока составляет 100 мА (при продолжительности воздействия более 0,5 с), а для постоянного тока — 300 мА при той же продолжительности.

Переменный ток с частотой 20‑100 Гц наиболее опасен для человека.

При напряжениях, превышающих 500 В, наиболее опасен постоянный ток, а при меньших напряжениях — переменный.

Шаговое напряжение снижается до нуля на расстоянии более 20 м от заземлителя или места контакта проводника с землёй.

 

Вопрос 7. Основные санитарные требования и нормы при работе с видеодисплейными терминалами и ПЭВМ.

 

Оптимальными условиями при работе с видеодисплейными терминалами (ВДТ) и ПЭВМ являются:

1)      температура воздуха:

     22‑24 °С (категория работ 1а, холодный период);

     21‑23 °С (категория работ 1б, холодный период);

     23‑25 °С (категория 1а, тёплый период);

     22‑24 °С (категория работ 1б, тёплый период);

 

2)      влажность воздуха 40–60 %;

3)      скорость движения воздуха:

     0,1 м/с (категории работ 1а, 1б холодный период и 1а — тёплый период);

     0,2 м/с (категория работ 1б в тёплый период);

 

4)      уровень шума не должен превышать 50 дБА и 65 дБА в помещениях операторов ЭВМ без дисплеев;

5)      освещённость на рабочем столе должна составлять 300‑500 лк, яркость бликов на экране — 40 кд/м²;

6)      соотношение отрицательных и положительных ионов в помещении 3:2;

7)      экран на расстоянии 600‑700 мм от глаз;

8)      продолжительность непрерывной работы не должна превышать 2 ч.

 

Виды трудовой деятельности на ВДТ и ПЭВМ разделяются на три группы:

     группа А — работа по считыванию информации с экрана ВДТ и ПЭВМ с предварительным запросом.

     группа Б — работа по вводу информации.

     группа В — творческая работа в режиме диалога с ЭВМ.

 

Для видов трудовой деятельности устанавливаются категории тяжести и напряжённости работы с ВДТ и ПЭВМ, которые определяются:

     для группы А — по суммарному числу считываемых знаков за рабочую смену, но не более 60 000 знаков в смену.

     для группы Б — по суммарному числу считываемых или вводимых знаков за рабочую смену, но не более 40 000 знаков.

     для группы В — по суммарному времени непосредственной работы с ВДТ и ПЭВМ за рабочую смену, но не более 6 ч за смену.

 

Вопросы для самопроверки:

1.  Какие негативные факторы производственной среды необходимо идентифицировать и снижать их уровень до допустимых значений в первую очередь?

2.  Какие параметры микроклимата регулируют вентиляция и кондиционирование?

3.  При каких условиях может возникать стробоскопический эффект?

4.  Почему параметры шума измеряются в относительных, а не абсолютных единицах?

5.  Как необходимо передвигаться в зоне возможного растекания шагового напряжения?

 

Практическое задание:

Решите задачи:

1.      Сила света, испускаемая элементом поверхности площадью 0,5 см² под углом 60° к нормали, составляет 0,25 кд. Найдите яркость поверхности.

2.      Чему равны значение коэффициента отражения и средняя освещённость стены площадью 4 м², если на неё падает световой поток 600 лм, а отражается 150 лм.

3.      Чему равен отражённый от стены площадью 5 м² световой поток, если освещённость составляет 200 лк, а значение коэффициента отражения равно 0,8?

4.      Какова должна быть яркость объекта различения, чтобы его контраст с фоном был равен 0,4 при яркости фона 200 кд/м²?

5.      Чему равно значение коэффициента пульсаций светового потока, создаваемого светильником, если максимальное значение освещённости рабочей поверхности составляет 850 лк., а минимальное — 150 лк.

6.      Освещённость на улице — 8000 лк. В помещении освещённость, создаваемая естественным светом — 100 лк. Определите значение коэффициента естественной освещённости.

7.      Определите освещённость горизонтальной рабочей поверхности, которая создаётся двумя светильниками, подвешенными на высоте 3 м от её уровня так, что свет падает на поверхность под углом 60° к нормали, если сила света, испускаемая каждым из светильников в этом направлении равна 800 кд.

8.      Определите минимальное значение освещённости рабочей поверхности, если значение коэффициент пульсации освещённости равно 20 %, а среднее значение освещённости 500 лк.

9.      Определите максимальное значения освещённости рабочей поверхности, если значение коэффициента пульсации освещённости равно 25 %, а среднее значение освещённости 450 лк.

10.  Уровень интенсивности звука 100 дБ. Определите соответствующее звуковое давление.

11.  Уровень звукового давления 100 дБ, Определите соответствующую интенсивность звука.

12.  Работают два одинаковых источника шума. Если их оба выключить, то уровень шума в помещении составит 60 дБ. Если оба включить, то уровень шума в помещении составит 65 дБ. Определите уровень шума в помещении, если включить только один источник.

13.  Включено два одинаковых источников шума. При этом уровень шума в помещении 60 дБ. Определите уровень шума, если выключить один из источников.

14.  В помещении включены три источника шума с уровнями шума соответственно 60, 60, 85 дБ. Определите общий уровень шума.

15.  В помещении пять источников шума с уровнями шума соответственно 60, 60, 63, 66 и 69 дБ. Определите уровень шума при одновременном включении всех источников.

16.  Интенсивность звука с одной стороны перегородки 0,1 Вт/м², а с другой — 0,01 Вт/м². Определите величину звукоизоляции перегородки.

17.  На расстоянии 100 м от источника шума уровень шума составляет 80 дБ. Определите величину уровня шума на расстоянии 10 м от этого источника.

18.  Интенсивность звука при работе одного источника шума 0,1 Вт/м², а при работе второго — 0,2 Вт/м². Определите уровень интенсивности звука при одновременной работе источников шума.

 

Примеры решения задач.

1.  Найдите освещённость поверхности, имеющей коэффициент отражения 0,6 и площадь 10 м², если отражённый от неё световой поток составляет 300 лм.

 

Решение.

Падающий на поверхность световой поток:

 



 

Освещённость поверхности:

 



 

Ответ.

Освещённость поверхности составляет 50 лк.

 

2.  Уровень шума в помещении 60 дБ. Включено ещё два источника шума по 60 дБ каждый. Определите уровень шума в помещении.

 

Решение.

Источники шума в помещении имеют равную интенсивность, поэтому суммарный уровень шума равен:

 



 

Ответ.

Суммарный уровень шума в помещении составляет 64,77 дБ.