Условий труда
 Скачать 1.75 Mb.
|
|
Порядок выполнения работы Лабораторная работа выполняется в следующей последователь- ности: 1. Получить задание у преподавателя. Включить установку с по- мощью автомата защиты, находящегося на задней панели каркаса. 2. Включить соответствующие лампы (по заданиюпреподавателя). 3. Провести измерение освещенности рабочего места с помощью 103 люксметра (насадка десятикратная) в заданной точке макета производ- ственного помещения, которое должно иметь значение 300 – 600 лк. 4. Сравнить полученные в результате измерений освещенности рабочей поверхности с допустимыми значениями (Приложение 7, табл. П7). 5. По табл. 2 определить класс (подкласс) условий труда по пока- зателю «искусственное освещение» и внести его значение в протокол. Образец протокола приведен в Приложении 7, бланк протокола выда- ется преподавателем, оформить отчет. Таблица 2 Отнесение условий труда по классу (подклассу) условий труда при воздействии световой среды Класс (подкласс) условий труда допустимый вредный Наименование показателя 2 3.1 3.2 Искусственное освещение Освещенность рабочей поверхности Е, лк ≥ Е н ≥ 0,5 Е н < 0,5 Е н где Е н – нормативные значения по [9]. Контрольные вопросы 1. Как измеряется освещенность. 2. Как оценивается эффективность искусственного освещения. 3. Каков принцип нормирования искусственного освещения. 4. Характеристики освещения. 104 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16 ОЦЕНКА ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Ц е л ь р а б о т ы – специальная оценка условий труда рабочих мест при воздействии нагревающего микроклимата на организм че- ловека. Ц е л ь д о с т и г а е т с я – путем изучения методов измерения и нормирования тепловой нагрузки производственной среды на ор- ганизм человека, их исследования на рабочем месте с использова- нием лабораторного оборудования, сопоставлением и установлени- ем совпадения значения с нормативным фактором производственной среды. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Тепловой обмен организма человека с окружающей средой за- ключается во взаимосвязи между образованием тепла (термогенезом) в результате жизнедеятельности организма и отдачей им этого тепла во внешнюю среду. Отдача тепла осуществляется, в основном, тремя способами: конвекцией, излучением и испарением [2, 3, 7, 19, 20]. Передача тепла инфракрасным излучением (ИКИ) является наи- более эффективным способом теплоотдачи и составляет в комфортных метеоусловиях 44 – 59 % общей теплоотдачи. Тело человека излучает в диапазоне длин волн от 5 до 25 мкм с максимумом энергии на дли- не волны 9,4 мкм. Многие технологические процессы протекают при температурах, значительно превышающих температуру воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии, которые могут привести к отрицательным последствиям. При температуре до 500 0 С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи с длиной волны 740 – 0,76 мкм, а при более вы- сокой температуре наряду с возрастанием инфракрасного излучения 105 появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи с длиной волны – от 0,38 до 0,77 мкм. Воздух прозрачен (диатермичен) для теплового излучения, по- этому при прохождении лучистого тепла через воздух температура его не повышается. Тепловые лучи поглощаются предметами, нагре- вают их и они становятся излучателями тепла. Воздух, соприкасаясь с нагретыми телами, также нагревается и температура воздушной среды в производственных помещениях возрастает. Интенсивность теплового излучения может быть определена по формуле: Q = 0,78F·[(T°/100) 4 – 110] / l 2 (1) где Q – интенсивность теплового излучения, Вт/м 2 ; F – площадь излучающей поверхности, м 2 ; Т – температура излучающей поверхности, 0 К; l – расстояние от излучающей поверхности, м. Для обеспечения нормального теплообмена с окружающей сре- дой и достаточной отдачи человеческим телом тепла температура ок- ружающих предметов должна быть ниже температуры тела человека. Если температура окружающих предметов выше температуры тела человека, то направление потока лучистой энергии меняется на про- тивоположное и тело человека будет получать извне дополнительную тепловую энергию. Из формулы (1) следует, что количество лучисто- го тепла, поглощаемого телом человека, зависит от температуры ис- точника излучения, площади излучающей поверхности и квадрата расстояния между излучающей поверхностью и телом человека. Инфракрасное излучение, помимо усиления теплового воздейст- вия окружающей среды на организм работающего, обладает специ- фическим влиянием. С гигиенической точки зрения важной особен- ностью инфракрасные излучения является его способность проникать в живую ткань на разную глубину. Лучи коротковолнового диапазона (от 0,76 до 1,5 мкм) обладают способностью проникать в ткани человеческого организма на несколь- 106 ко сантиметров, разогревая их и вызывая быструю утомляемость, сни- жение внимания, усиленное потоотделение. Происходит повышение температуры легких, почек и других внутренних органов. В крови, лимфе, спинномозговой жидкости появляются специфические биологи- чески активные вещества, наблюдаются нарушения обменных процес- сов, изменяется функциональное состояние центральной нервной сис- темы. Длительное воздействие приводит – к тепловому удару, прояв- ляющемуся в виде головной боли, головокружении, учащении пульса, ускорении дыхания, падении сердечной деятельности, потере сознания и др. Так же инфракрасное излучение легко проникает через кожу и черепную коробку в мозговую ткань и может воздействовать на клет- ки головного мозга, вызывая его тяжелые поражения. Лучи длинноволнового диапазона (более 1,5 мкм) задерживаются в поверхностных слоях кожи уже на глубине 0,1 – 0,2 мм. Поэтому их физиологическое воздействие на организм проявляется, главным об- разом, в повышении температуры кожи и перегреве организма. Зачас- тую воздействие инфракрасные излучения приводит к возникновению профессионального заболевания - катаракты глаза. Усугубляет воздействие увеличение мощности излучения, повы- шение температуры, влажности воздуха, интенсивности выполняемой работы. Работоспособность человека начинает падать, когда температура воздуха становится выше 30 0 С. При дальнейшем повышении темпе- ратуры организм человека теряет большое количество влаги и солей. При потере 2 – 3 % массы тела наступает обезвоживание организма, а при 6 – 7 % – снижение умственной деятельности и резкое ухудшение зрения, а 15 – 20 % приводит к смертельному исходу. Нормирование Интенсивность теплового облучения человека регламентируется, исходя из субъективного ощущения человеком энергии облучения. В соответствии с [20] тепловое состояние человека подразделяет- 107 ся на: - оптимальное; - допустимое; - предельно допустимое; - недопустимое. Оптимальное тепловое состояние человека характеризуется от- сутствием общих или локальных дискомфортных теплоощущений, минимальным напряжением механизмов терморегуляции и является предпосылкой длительного сохранения высокой работоспособности. Допустимое тепловое состояние человека характеризуется не- значительными общими и/или локальными дискомфортными тепло- ощущениями, сохранением термостабильности организма в течение всей рабочей смены при умеренном напряжении механизмов термо- регуляции. При этом может иметь место временное (в течение рабо- чей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности). Предельно допустимое тепловое состояние человека характери- зуется выраженными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением механизмов термо- регуляции. Оно не гарантирует сохранение термического гомеостаза и здоровья, ограничивает работоспособность. Недопустимым является тепловое состояние, характеризующее- ся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, приводя- щим к нарушению состояния здоровья. Экспозиционная доза теплового излучения (ДЭО) – расчетная ве- личина, вычисленная по формуле [2]: ДЭО = I то ·S·t (2) где I то – интенсивность теплового облучения, Вт/м 2 (измеренная вели- чина); S – облучаемая площадь поверхности тела, м 2 ; t – продолжительность облучения за рабочую смену, ч., и не долж- на превышать значений, приведенных в табл. 1. При определении облучаемой поверхности тела необходимо про- 108 изводить ее расчет с учетом доли (%) каждого участка тела: голова и шея – 9, грудь и живот – 16, спина – 18, руки – 18, ноги – 39. Согласно [2] интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей не должна превышать значений, приведенных в табл. 1, 2 Таблица 1 Отнесение условий труда по классу (подклассу) условий труда при воздействии параметров микроклимата при работе в помещении с нагревающим микроклиматом Класс (подкласс) условий труда Показа- тель Катего- рия ра- бот опти- мальный допус- тимый вредный опас- ный 1 2 3.1 3.2 3.3 3.4 4 Интен- сивность теплового излуче- ния (I то ), Вт/м 2 I - III - ≤ 140 141 - 1500 1501 - 2000 2001 - 2500 2501 - 2800 > 2800 Экспози- ционная доза теп- лового облуче- ния, Вт·ч I - III - 500 1500 2600 3800 4800 > 4800 Таблица 2 Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников Облучаемая поверхность тела, % Интенсивность теплового облучения, Вт/м 2 , не более 50 и более 35 25 - 50 70 не более 25 100 От открытых источников (нагретые металл и стекло, открытое 109 пламя) интенсивность теплового облучения не должна превышать 140 Вт/м 2 при облучении не более 25 % поверхности тела и обяза- тельном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз. Оценка нагревающего микроклимата Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микрокли- мата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, отно- сительная влажность, тепловое излучение), при котором возникает на- рушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (> 0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испа- рением пота (> 30 %) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко) [2]. Для оценки нагревающего микроклимата в помещении (вне зави- симости от периода года) используется интегральный показатель – те- пловая нагрузка среды (ТНС-индекс). ТНС-индекс – эмпирический интегральный показатель (выражен- ный в °С), отражающий совокупное влияние температуры воздуха, скорости его движения, влажности и теплового облучения на тепло- обмен человека с окружающей средой. ТНС-индекс определяется на основе величин температуры смо- ченного термометра аспирационного психрометра (Т вл ) и температуры внутри зачерненного шара (Т ш ). ТНС-индекс рассчитывается по формуле: ТНС = 0,7·Т вл + 0,3·Т ш (3) В Приложении 2, табл. П2-3 приведены нормативные значения ТНС-индекса в соответствии с требованиями [2]. Мероприятия по защите 110 Одним из самых распространенных способов борьбы с тепловым излучением является экранирование излучающих поверхностен. Раз- личают экраны трех типов: непрозрачные, прозрачные и полупро- зрачные [20]. В непрозрачных экранах поглощаемая энергия электромагнитных колебаний, взаимодействуя с веществом экрана, превращается в теп- ловую энергию. При этом экран нагревается и, как всякое нагретое тело, становится источником теплового излучения. При этом излуче- ние поверхностью экрана, противоположной экранируемому источни- ку, условно рассматривается как пропущенное излучение источника. К непрозрачным экранам относятся, например, металлические (в т.ч. алюминиевые), альфолевые (алюминиевая фольга), футерованные (пе- нобетон, пеностекло, керамзит, пемза), асбестовые и др. В прозрачных экранах излучение, взаимодействуя с веществом экрана, минует стадию превращения в тепловую энергию и распро- страняется внутри экрана по законам геометрической оптики, что и обеспечивает видимость через экран. Так ведут себя экраны, выпол- ненные из различных стекол: силикатного, кварцевого, органического, металлизированного, а также пленочные водяные завесы (свободные и стекающие по стеклу), вододисперсные завесы. Полупрозрачные экраны объединяют в себе свойства прозрачных и непрозрачных экранов. К ним относятся металлические сетки, цеп- ные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой. По принципу действия экраны подразделяются на теплоотражаю- щие, теплопоглощающие и теплоотводящие. Однако это деление дос- таточно условно, так как каждый экран обладает одновременно спо- собностью отражать, поглощать и отводить тепло. Отнесение экрана к той или иной группе проводится в зависимости от того, какая способ- ность выражена сильнее. Теплоотражающие экраны имеют низкую степень черноты по- верхностей, вследствие чего они значительную часть падающей на них лучистой энергии отражают в обратном направлении. В качестве 111 теплоотражающих материалов в конструкции экранов широко ис- пользуют альфоль, листовой алюминий, оцинкованную сталь, алю- миниевую краску. Теплопоглощающими называют экраны, выполненные из мате- риалов с высоким термическим сопротивлением (малым коэффици- ентом теплопроводности). В качестве теплопоглощающих материа- лов применяют огнеупорный и теплоизоляционный кирпич, асбест, шлаковату. Оценить эффективность защиты от теплового излучения с помо- щью экранов можно по формуле: n = 100 з ⋅ − Q Q Q , % (4) где Q – интенсивность теплового излучения без применения защиты, Вт/м 2 ; Q з – интенсивность теплового излучения с применением защиты, Вт/м 2 Так же, могут быть использованы системы вентиляции, в т.ч. обще- обменная вентиляция, кондиционирование воздуха, местная приточная вентиляция в виде воздушного душирования, теплоизоляция горячих поверхностей, обеспечение герметичности оборудования, мелкодис- персное распыление воды, обеспечение работающих водой, средства индивидуальной защиты (СИЗ), регламентация режимов труда и отдыха (дополнительные перерывы), обеспечение санитарно-бытовыми поме- щениями и местами (например, в виде воздушных оазисов) для охлаж- дения и отдыха и т.д. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Экспериментальная часть Работа включает в себя следующие этапы: 1. Преподаватель выдает задание, где указывает наименование ра- 112 бочего места и категорию работ. 2. Измерение и расчет ТНС-индекса. 3. Сравнение полученного значения ТНС-индекса с нормативными требованиями, оформление протокола исследования и вывод о классе условий труда (Приложение 4). Р и с. 1. Внешний вид стенда: 1 – столешница; 2 – бытовой электрокамин; 3 – под- ставка; 4 – блок электроники; 5 – черный шар; 6 – щуп 1; 7 – щуп 2 Внешний вид стенда представлен на рис. 1. Стенд представляет собой стол со столешницей 1, на которой размещен бытовой электро- камин 2, блок электроники 4, к которому подключены щуп 1 и щуп 2 на подставке 3. На щуп 2 одет черный шар 5. На столешнице закреп- лена линейка, позволяющая менять расстояние щупов от электрока- мина. Измерения проводятся с помощью прибора контроля параметров воздушной среды метеометра МЭС-200А. В качестве датчиков скоро- сти воздушного потока и температуры используются миниатюрные платиновые терморезисторы. Прибор позволяет проводить измерения 6 4 5 2 3 1 7 113 температуры, скорости движения воздуха, атмосферного давления, температуры влажного термометра и ТНС-индекса. На рис. 2 изображен прибор в собранном виде. Р и с. 2. Метеометр МЭС- 200А: 1 – блок электроники; 2 – измерительный щуп 1; 3 – измерительный щуп 2; 4 – черный полый шар; 5 – подставка под щуп; 6 – стопорный винт Стопорный винт 6 фиксирует измерительный щуп 2 на подставке 5. Сверху на щуп 2 надевается черный полый шар 4 таким образом, чтобы сенсор температуры щупа был установлен в центре черного шара. Красная кнопка на лицевой панели включает и отключает при- бор. При ее нажатии включается подсветка матричного индикатора на интервал времени пределах от 18 до 20 с. Кнопки [+], [-] и [П] на лицевой панели блока электроники 1 по- зволяют задавать режимы работы. Циклограмма режимов работы представлена на рисунке 3. 4 1 2 5 6 3 114 Р и с. 3. Циклограмма установки режимов МЭС-200А При однократном нажатии кнопки [П] включается режим опреде- ления атмосферного давления, при повторном нажатии кнопки [П] включается режим определения ТНС-индекса и температуры влажно- го термометра Т вл . После следующего нажатия кнопки [П] прибор пе- реходит в режим измерения температуры окружающей среды (темпе- ратура сухого термометра) и температуры внутри черного шара Т ш В режимах измерения температур Т, Т ш , Т вл , ТНС-индекса при нажатии кнопки [П] и сразу затем кнопки [-] младшему разряду еди- ницы измерения соответствует 0,01 0 С. Время прогрева прибора после включения – пять минут. П Р……кПа Р……мм рт.ст. Т……. 0 С Н….…% П - П П ТНС….. 0 С Т вл ….. 0 С 0,01 - 0,1 - П П 0,01 - 0,1 Т……. 0 С Т ш ….. 0 С - П П 0,01 - 0,1 - П П 0,01 - 0,1 |