ГЛАВА 15

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ

Раздел охраны труда, изучающий вредные производ­ственные факторы с целью защиты от них работающих, называется про­изводственной санитарией (ПС). Вредный производственный фактор — фактор трудового процесса, воздействие которого на работающего при определенных условиях (интенсивность, длительность идр.) может вызвать профессиональное заболевание, временное или стойкое сни­жение работоспособности, повысить частоту соматических или инфек­ционных заболеваний, привести к нарушению здоровья потомства.

ГОСТ 12.0.002-80 определяет ПС как систему организационных, гигиенических и санитарно-технических мероприятий и средств, пре­дотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих про­изводственных факторов.

Основные вредные факторы, встречающиеся на большинстве про­изводств, следующие: повышенная запыленность и загазованность воз­духа рабочей зоны; повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны или поверхностей оборудования; повышенная или пони­женная влажность и подвижность воздуха в рабочей зоне; повышен­ный уровень шума; повышенный уровень вибрации; повышенный уро­вень различных электромагнитных излучений; отсутствие или недоста­ток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны и др.

Количество и величина вредных факторов зависят от специфики производственных процессов.

Для обеспечения оптимальных условий труда важное значение име­ют вопросы производственной санитарии, позволяющие обеспечить са­нитарно-гигиенические условия на рабочем месте и тем самым снизить риск профессиональных заболеваний и производственного травматиз­ма. Инженер должен знать основные положения, составляющие сущ­ность перечисленных вопросов, чтобы успешно выполнять возложен­ные на него функции по организации безопасных условий труда.

§15.1.

ТРЕБОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ САНИТАРИИ НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

САНИТАРНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ

Любое предприятие может оказывать вредное воз­действие на окружающую среду, загрязняя воздух, воду и почву теми или иными вредными веществами, излучая шум, электромагнитные поля и т. п.

В зависимости от степени вредности все промышленные предпри­ятия подразделяют на 5 классов, вокруг которых создаются санитарно-защитные зоны (СЗЗ).

Ширина СЗЗ составляет для предприятий 1-го класса — 1000 м; 2-го класса — 500 м; 3-го класса — 300 м; 4-го класса — 100 м; 5-го класса — 50 м.

В пределах СЗЗ уровни загрязнения воздуха, шума и других фак­торов могут превышать нормативные значения.

СЗЗ предусматриваются также вокруг источников ионизирующе­го излучения и радиационных объектов. Чтобы обеспечить в при­земном слое за пределами СЗЗ предельно допустимую концентра­цию вредных веществ (ПДК; мг/м³) рассчитывают предельно допус­тимые выбросы этих веществ для данного предприятия с учетом фоновых загрязнений (ПДВ; мг/с, г/час и т. д.).

Определение класса предприятия и ширины СЗЗ производится по СанПиН2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитар­ная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».

САНИТАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

К ГЕНЕРАЛЬНОМУ ПЛАНУ ПРЕДПРИЯТИЯ

Предприятие на генеральном плане должно располагаться так, что­бы на него не оказывались вредные воздействия с соседних террито­рий. Одновременно необходимо снизить до требуемых значений вред­ные воздействия данного предприятия на прилегающие к нему объек­ты и населенные места.

Частично эти условия выполняются, если расположение предпри­ятия и зданий учитывает «розу ветров». «Роза ветров» — графическое изображение направления и интенсивности ветра в данной местно­сти. Обычно используется восьмирумбовая «роза ветров». Объекты, интенсивно выделяющие вредности, должны располагаться с под­ветренной стороны. Здания, сооружения и склады располагаются по зонам (зонирование). Между зданиями должны быть разрывы, обес­печивающие естественное проветривание площадок, прямое солнеч­ное облучение. Территория предприятия должна быть благоустроена, озеленена и ограждена. Требования к генеральным планам регламен­тируются строительными нормами и правилами (СНиП).

БЫТОВЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ И САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

НОРМАЛИЗАЦИИ УСЛОВИЙ ТРУДА

На любом предприятии должны быть помещения для отдыха, приема пищи, хранения, стирки, ремонта и обезвреживания одеж­ды, оказания медицинской помощи и др. Состав, размеры и устрой­ство бытовых помещений определяются соответствующими норма­тивами (СНиП).

Работающие должны обеспечиваться чистой питьевой водой. В го­рячих цехах предусматриваются сатураторные установки, в воду до­бавляется поваренная соль. К санитарно-техническим средствам нор­мализации условий труда относятся: вентиляция, отопление, конди­ционирование воздуха, освещение, оборудование для очистки воздуха от пыли и газов, оборудование для очистки сточных вод, емкости для сбора и временного хранения отходов производства и потребления и др.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте определение производственной санитарии.

2. Что понимают под вредным производственным фактором?

3. Какие вредные производственные факторы имеют место на производ­стве?

4. На сколько классов по степени вредности делятся все промышленные предприятия?

5. С какой целью создаются санитарно-защитные зоны и какова их шири­на в зависимости от класса предприятия?

6. Какие санитарные требования предъявляются к генеральному плану предприятия?

7. Какие санитарно-технические средства применяются для нормализации условий труда?

 

§15.2.

ВОЗДУХ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ

В санитарно-гигиеническом отношении воздушная среда производственных помещений характеризуется микроклиматом, ингредиентными включениями вредных веществ (запыленностью, за­газованностью), ионным составом.

МИКРОКЛИМАТ

Метеорологические условия представляют собой комплекс физи­ческих факторов, оказывающих влияние на теплообмен организма с окружающей средой и его тепловое состояние. На формирование про­изводственного микроклимата существенно влияют технологический процесс и климат местности.

Показателями микроклимата являются:

1) температура, °С;

2) относительная влажность, %;

3) скорость движения воздуха, м/с;

4) интенсивность теплового облучения, Вт/м²;

5) температура ограждающих конструкций (стен, полов, потол­ков), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств, °С.

Способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру тела при изменении параметров микроклимата и при вы­полнении различной по тяжести работы называется терморегуляци­ей. Она обеспечивает установление определенного соотношения меж­ду теплообразованием в результате изменения обмена веществ (хими­ческая терморегуляция) и теплоотдачей (физическая терморегуляция).

Основная роль в теплообменных процессах у человека принадле­жит физиологическим механизмам регуляции теплоотдачи через по­верхностные ткани, которая может осуществляться конвекцией, из­лучением, испарением. Для нормального протекания физиологиче­ских процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Соответствие ме­жду количеством этого тепла и охлаждающей способностью среды ха­рактеризует ее как комфортную. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений — холода или пере­грева. Величина тепловыделения организмом человека зависит от сте­пени физического напряжения в определенных микроклиматических условиях и составляет от 80 Дж/с (состояние покоя) до 500 Дж/с (тя­желая работа). Напряжение в функционировании различных систем при воздействии неблагоприятного микроклимата (нагревающего или охлаждающего) может быть причиной угнетения защитных сил орга­низма, ухудшения самочувствия, снижения работоспособности, по­вышения уровня заболеваемости. Кроме того, нарушение теплообме­на усугубляет действие на человека вредных веществ, вибрации и дру­гих производственных факторов.

По характеру воздействия на организм работающих показатели мик­роклимата разделены на оптимальные и допустимые (ГОСТ 12.1.005-88).

Оптимальные микроклиматические условия — сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздейст­вии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового со­стояния организма без напряжения механизмов терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтитель­ными на рабочих местах. Допустимые микроклиматические условия — сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и сис­тематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организ­ма, сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возмож­ностей. Допустимые условия не вызывают нарушений здоровья, но могут ухудшать самочувствие, снижать работоспособность за счет те­плового дискомфорта.

Оптимальные показатели распространяются на всю рабочую зону, а допустимые устанавливают раздельно для постоянных и непостоян­ных рабочих мест в тех случаях, когда по технологическим, техниче­ским или экономическим причинам невозможно обеспечить оптималь­ные нормы.

Сочетанное действие параметров микроклимата характеризуется индексом тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс).

Для измерения на рабочих местах параметров микроклимата ис­пользуются разные приборы.

Например, для измерения:

1) температуры и влажности воздуха — аспирационные психро­метры МВ-4М, М-34, электротермометры, термометры с зачерненным шаром;

2) скорости движения воздуха — анемометры (крыльчатые АСО-3, АП-1м, чашечные МС-13), термоанемометры ТАМ-1, цилиндрические и шаровые кататермометры;

3) теплового излучения — актинометры (инспекторский, ИМО-5), радиометр «Аргус 3».

Для исключения вредного влияния микроклиматических факто­ров на организм человека и создания нормальных условий труда в рабочей зоне производственных помещений параметры воздушной среды должны соответствовать СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» и ГОСТ 12.1.005-88 «Воздух рабочей зоны. Общие требования безопасности». В стандарте установлены значения ПДК для 1307 вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Нормы регламентируют температуру воздуха, его относительную влажность, скорость движения воздуха, интенсивность теплового об­лучения для рабочей зоны в виде оптимальных и допустимых величин с учетом сезона года (теплый и холодный) и тяжести выполняемых ра­бот (I — легкая, II — средней тяжести, III — тяжелая) по уровню энер­гозатрат.

Санитарные правила содержат также методы изме­рения показателей микроклимата и их оценку.

В целях защиты работающих от возможного перегревания или охлаждения при температуре воздуха на рабочих местах выше или ниже допустимых величин время пребывания на рабочих местах (не­прерывно или суммарно за рабочую смену) должно быть в соответствии с нормами. При этом среднесменная температура воздуха, при которой работающие находятся в течение рабочей смены на рабочих местах и местах отдыха, не должна выхо­дить за пределы допустимых величин температуры воздуха для соот­ветствующих категорий работ.

Допустимые величины интенсивности теплового облучения работ­ников от источников излучения, нагретых до белого и красного свече­ния, не должны превышать 140 Вт/м².

Значения ТНС-индекса, приведенные в СанПиН, носят рекомен­дательный характер.

Среди методов и средств нормализации микроклимата следует от­метить особенно те, которые должны осуществляться на стадии проек­тирования — это разработка оптимальных объемно-планировочных решений; рационализация производственных и технологических про­цессов: механизация и автоматизация трудоемких работ, применение дистанционного управления и наблюдения и др.

Обеспечение нормальных метеоусловий достигается также в ре­зультате уменьшения тепловых потерь, теплоизоляции аппаратов и трубопроводов, экранирования оборудования и обеспечения его гер­метичности, рациональной организацией воздухообмена.

Особое значение для предупреждения перегрева организма в про­изводственных условиях имеют рациональный питьевой режим, ре­жим труда и водные процедуры.

Для предупреждения воздействия на человека охлаждающего или перегревающего микроклимата используются СИЗ.

ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ

Технологические процессы, основанные на использовании разно­образных химических веществ, широко применяются почти во всех отраслях народного хозяйства. Источниками выделения вредных ве­ществ, обусловливающих запыленность и загазованность производ­ственных помещений, могут быть: негерметичное оборудование, не­достаточно механизированные операции загрузки и выгрузки сырья, готовой продукции, ремонтные работы и др. Под воздействием вред­ных веществ, проникающих в организм человека через органы дыха­ния, пищеварительный тракт или кожный покров, в организме могут происходить различные нарушения, которые проявляются в виде ост­рых и хронических отравлений. Токсическое действие веществ оценивается по ряду показателей, наиболее представитель­ным из которых является предельно допустимая концентрация (ПДК).

Для санитарной оценки воздушной среды используется несколь­ко видов ПДК, в том числе ПДК для рабочей зоны (р.з.), максимально-разовая (м.р.) и среднесуточная (с.с.). Для отдельных веществ уста­навливают ориентировочные безопасные уровни воздействия хими­ческих веществ в воздухе рабочей зоны (ОБУВ).

ПДК (мг/м³) — предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, которая не должна вызывать у ра­ботающего при ежедневном вдыхании в течение 8 ч за все время ра­бочего стажа каких-либо заболеваний или отклонений от нормы в состоянии здоровья, которые могли бы быть обнаружены современ­ными методами исследования непосредственно во время работы или в отдаленные сроки.

Используемые в промышленности химические вещества можно классифицировать по разным признакам:

1) по химическому строению: органические, элементорганические и неорганические соединения;

2) по агрегатному состоянию: газы, пары, аэрозоли и их смеси;

3) по опасности воздействия (ГОСТ 12.1.007-76) — 4класса:

1 — чрез­вычайно опасные (ПДК <0,1 мг/м³);

2 — высокоопасные (0,1 мг/м³ ПДК<1,0мг/м³);

3— умеренно опасные (1,0мг/м³ ПДК< 10,0 мг/м³);

4 — малоопасные (ПДК > 10,0 мг/м³).

Отнесение вредного вещества к классу опасности производится по наиболее высокому из следующих показателей: ПДК (мг/м³), средняя смертельная доза при введении в желудок (мг/кг), средняя смертель­ная доза при нанесении на кожу (мг/кг), средняя смертельная концен­трация в воздухе (мг/м³), коэффициент возможного ингаляционного отравления, зона острого действия, зона хронического действия.

При оценке токсического действия пыли необходимо учитывать такие факторы, как дисперсность, форма частиц, растворимость, хи­мический состав. Для этой цели пользуются классификацией по ее дисперсности и способу образования и соответственно различают аэро­золи дезинтеграции, которые образуются при дроблении какого-либо твердого вещества и в значительной мере состоят из пылинок боль­ших размеров неправильной формы, и аэрозоли конденсации, которые образуются из паров металлов, а при охлаждении превращаются в твер­дые частицы.

Изолированное действие вредных веществ встречается редко, обыч­но работающие подвергаются одновременному воздействию несколь­ких веществ, то есть имеет место комбинированное действие. Разли­чают несколько видов совместного действия:

1) однонаправленное действие — компоненты действуют на одни и те же системы организма, а суммарный эффект определяется по фор­муле.

2) независимое действие — компоненты действуют на разные сис­темы организма, их токсический эффект не зависит один от другого;

3) положительный синергизм, когда эффект действия суммы боль­ше суммы действий отдельных компонентов;

4) отрицательный синергизм (антагонизм), когда эффект меньше, чем сумма действий отдельных компонентов.

Для санитарно-химического анализа воздуха применяют различ­ные методы контроля, основанные на химических, физических, фи­зико-химических и биохимических процессах улавливания и анали­за вредных веществ воздуха.

Лабораторные методы (фотометрические, хроматографические, спектроскопические и др.) не всегда достаточно оперативны и их при­меняют в основном при научно-исследовательских работах. Экспресс-методы, выполняемые при помощи газоанализаторов с индикатор­ными трубками, достаточно просты. Автоматические методы (меха­нические, акустические, магнитные, тепловые, оптические) позволяют быстро и точно получить информацию, а приборы, настроенные на определенный уровень загазованности воздуха (газосигнализаторы), при превышении этого уровня через систему автоматики подают сиг­нал на пульт управления.

Методы контроля запыленности воздуха разделяют на две группы: а) с выделением дисперсной фазы из аэрозоля — весовой (гравимет­рический), счетный (кониметрический), радиоизотопный, фотомет­рический; б) без выделения дисперсной фазы из аэрозоля — фотоэлек­трические, оптические,акустические,электрические.

Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соот­ветствии с ГОСТ 12.1.005-88 «Воздух рабочей зоны. Общие требова­ния безопасности», ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концен­трации вредных веществ в воздухе рабочей зоны» в настоящее время действуют ПДК вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны для более 450 химических веществ. ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест, включающие 109 наимено­ваний, установлены согласно СанПиН 2.1.6.983-00 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населен­ных мест». Для того чтобы обеспечить ПДК для атмосферного воздуха населенных мест, установлена еще одна нормативная величина — пре­дельно допустимый выброс (ПДВ), характеризующая объем вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу отдельными источниками загряз­нения, при котором в приземном слое обеспечивается соблюдение ПДК. ПДВ рассчитывают по методам, изложенным в ГОСТ 17.2.3.002-78 и ОНД-86 (90) «Методика расчета концентраций в атмосферном возду­хе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» (ОНД — общесоюзный нормативный документ).

Для обеспечения защиты населения от вредных химических ве­ществ, выделяемых промышленными предприятиями, устанавлива­ется санитарно-защитная зона — территория между границами про­мышленной площадки и селитебной застройки.

При проектировании и эксплуатации производств необходимо помнить о наличии двух аспектов проблемы химической безопасно­сти: профилактике интоксикации непосредственно на рабочем месте и опасности аварийных выбросов как на территорию предприятия, так и за пределы промышленной зоны.

Основными профилактическими мероприятиями, позволяющими защитить человека на рабочем месте от воздействия вредных веществ, являются:

1) технические мероприятия — замена токсичных продуктов ме­нее токсичными; пылевидных — гранулированными и др.; автомати­зация и механизация технологических процессов; дистанционное управление; герметизация оборудования и коммуникаций; оснаще­ние оборудования дегазационными устройствами; оборудование по­мещений аспирационными и вентиляционными системами;

2) медико-санитарные мероприятия — предварительные и перио­дические медицинские осмотры; систематический контроль за состоя­нием воздушной среды; использование антидотов в профилактике про­фессиональных заболеваний; расследование причин всех случаев про­изводственных отравлений.

ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ

Инфекционные болезни, профессиональные заболевания возни­кают у лиц, непосредственно работающих с больными людьми и жи­вотными или инфицированными биосубстратами. Воздействие на че­ловека данного фактора имеет место на предприятиях кожевенной и мясной промышленности, при ремонте и обслуживании канализаци­онных систем, в медицинских, ветеринарных и других учреждениях. Профессиональный характер инфекционного заболевания подтвер­ждается данными санитарно-гигиенических условий труда, свиде­тельствующими о том, что заболевший во время работы имел контакт с однородной инфекцией.

Среди инфекционных профессиональных заболеваний наиболее часто у медицинских работников встречаются туберкулез органов ды­хания, гепатит; у работников животноводческих комплексов — бру­целлез, инфекционные заболевания кожи; у работников птицефаб­рик — орнитоз.

Помимо инфекционных болезней, четко связанных с профессио­нальной деятельностью, возможны вспышки массовых инфекционных заболеваний, которые могут быть обусловлены характером работы. К этой группе болезней относят случаи заболевания легионеллезом на промышленных предприятиях, обусловленных загрязнением венти­ляционных систем и кондиционеров бактерией Legionella pneumo­phila Развитие болезни протекает следующим образом: сначала воз­никает лихорадка с картиной острого респираторного заболевания с явлениями бронхиолита, а затем тяжелая пневмония, в особо тяже­лых случаях инфекционно-токсический шок.

Кроме этого, необходимо отметить, что многократно возросло ко­личество микроорганизмов — бактерий, грибов и простейших расте­ний, разрушающих здания и коммуникации. Так, до 80% домов ис­торической застройки в Санкт-Петербурге повреждено плесневыми грибами, что может быть причиной ряда заболеваний — аллергии, бронхита, астмы.

Контроль содержания вредных веществ биологической природы проводится так же, как это принято для химических веществ, а кон­центрации должны соответствовать ГН 2.2.6.709-98 «Предельно до­пустимые концентрации микроорганизмов-продуцентов, бактериаль­ных препаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны». Методи­ческие указания «Микробиологический мониторинг производственной среды» (МУ4.2.734-99) определяют требования к измерению в возду­хе рабочей зоны концентраций микроорганизмов, живых клеток и спор, находящихся в составе товарных форм, препаратов на предпри­ятиях биосинтеза, а также в помещениях общественных и промыш­ленных зданий.

В качестве прибора для определения концентрации микроорганиз­мов используется импактор воздуха микробиологический «Флора-100».

Обезвреживание воздуха, то есть удаление из него микроорганиз­мов, может осуществляться разными методами, в том числе с помо­щью бактерицидных ламп (мощностью 15, 30, 60 Вт), которые следу­ет располагать вдоль вентиляционного канала перед камерой для ув­лажнения воздуха.

Для достижения бактерицидного эффекта контакт воздуха с зоной интенсивного действия ультрафиолетовой радиации должен быть не менее 5 с.

ИОННЫЙ СОСТАВ ВОЗДУХА

Аэроионный состав воздуха оказывает существенное влияние на самочувствие работника, а при отклонении от допустимых значений концентрации ионов во вдыхаемом воздухе может создаваться даже угроза здоровью работающих. Как повышенная, так и пониженная ионизация относятся к вредным физическим факторам и поэтому рег­ламентируются санитарно-гигиеническими нормами. Важное значение имеет также соотношение отрицательных и положительных ио­нов, которое может быть охарактеризовано показателем полярности П.

Санитарно-гигиенические нормы допустимых уровней ионизации воздуха производственных и общественных помещений (СанПиН 2.2.4.1294-03) регламентируют количество легких ионов обоих поляр­ностей. В предыдущей редакции норм устанавливалось оптимальное количество ионов: положительных — 1500-3000, отрицательных — 3000-5000 в 1 см³ воздуха. Поскольку на практике трудно добиться оптимума, в новых нормах оставили лишь минимальное и максимальное количество ионов.

Кроме того, в настоящее время определяется коэффициент униполярности (см. § 8.3). Для обеспечения нормальной жизнедеятельно­сти количество отрицательных аэроионов должно превышать количе­ство положительных. В естественных условиях наиболее благоприят­ным является воздух около движущейся воды (водопада, на берегу моря), в хвойном лесу.

Для нормализации ионного режима воздушной среды на произ­водстве используются приточно-вытяжная вентиляция, групповые и индивидуальные ионизаторы, устройства автоматического регулиро­вания ионного режима. В качестве группового ионизатора в послед­нее время находит применение «люстра Чижевского», обеспечиваю­щая оптимальный состав аэроионов.

ВЕНТИЛЯЦИЯ

Обеспечение нормальных метеорологических условий и чистоты воздуха на рабочих местах в значительной степени зависит от пра­вильно организованной системы вентиляции.

С точки зрения аэродинамики, вентиляция — это организованный воздухообмен, регламентируемый СНиП 41-01-2003 «Вентиляция, отопление и кондиционирование» и ГОСТ 12.4.021-75 «Системы вен­тиляционные. Общие требования».

Различают естественную и механическую, или искусственную, вентиляции.

Естественное движение воздуха обеспечивается за счет теплового или ветрового напора. Для усиления естественной тяги используют специальные устройства — дефлекторы, насадки, устанавливаемые в верхней части вентиляционных каналов.

Естественная вентиляция может иметь неорганизованный характер, ко­гда воздух подается через неплотности и поры наружных ограждений зданий (инфильтрация), форточки, окна, от­крываемые без всякой системы; и орга­низованный характер, если воздухоообмен регулируется с помощью специаль­ных устройств (аэрация). Недостаток естественной вентиляции состоит в том, что приточный воздух вводится в по­мещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый не очищает­ся от выбросов и загрязняет окружаю­щую среду.

По охвату аэродинамического пространства искусственная венти­ляция делится на местную и общеобменную, а по способу организации — на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.

Приточные вентиляционные системы обычно состоят из воздухозаборных устройств, устанавливаемых снаружи здания в тех местах, где воздух наименее загрязнен; устройств, предназначенных для при­дания воздуху необходимых качеств (фильтры, калориферы); возду­ховодов для перемещения воздуха к месту назначения; возбудителей движения воздуха — вентиляторов и эжекторов; воздухораспредели­тельных устройств (патрубков, насадок), обеспечивающих подачу воз­духа в нужное место с заданной скоростью и в требуемом количестве.

Вытяжные вентиляционные системы помимо воздуховодов, по ко­торым удаляемый воздух транспортируется из помещения к месту вы­броса, имеют различные по виду и форме местные укрытия, максимально сокращающие выделение вредностей в рабочее помеще­ние. Укрытия, полностью закрывающие источники выделения вредностей, наиболее эффективны, но не всегда применимы по условиям технологии.

Для защиты работающих от вредностей, а также неблагоприятно­го воздействия метеорологических условий применяют специальные методы — аспирацию (вредные выделения удаляют из внутренних объемов технологического оборудования), воздушное душирование (направленный на рабочего поток воздуха обеспечивает увеличение отдачи тепла человека при возрастании скорости обдувающего возду­ха), воздушные завесы (ограничивают поступление холодного возду­ха в помещение через часто открываемые двери или ворота) и др.

Вентиляционные системы и их производительность выбирают и проектируют на основе расчета необходимого воздухообмена. Расчет сводится к определению требуемого количества воздуха, выбору схе­мы вентиляции, определению давления, развиваемого вентилятором, подбору вентилятора и мощности электродвигателя.

Количество воздуха L (м³/с) при расчете местной вентиляции оп­ределяют по формуле.

Для неосновных производственных помещений количество воз­духа можно определять по коэффициенту кратности воздухообмена К, который показывает, сколько раз в течение часа воздух в по­мещении должен быть заменен полностью.

Давление Н (Па) определяется по известной из аэродинамики формуле.

По найденным аэродинамическими характери­стиками, подбирают вентилятор.

В зависимости от условий эксплуатации вентиляторы выбирают различной конструкции: обычного, антикоррозионного или взрывозащищенного исполнения. Если в удаляемых выбросах очень агрес­сивная среда, то применяют эжекторную вентиляцию, при которой пары, газы и пыль не соприкасаются с рабочим колесом вентилятора.

Наиболее совершенным видом механической вентиляции являет­ся кондиционирование, так как автоматически поддерживается мик­роклимат на рабочем месте независимо от наружных условий.

Необходимость применения вентиляции определяется скоростью выделения вредных веществ в атмосферу производственного помеще­ния как из технологического оборудования, так и через различные неплотности аппаратуры и трубопроводов, а также величиной ПДК этих веществ.

Если средняя по объему концен­трация превысит ПДК меньше, чем за 1 ч, то вентиляция необходима. Если же в течение рабочего време­ни содержание вредных выбросов не достигает ПДК, то вентиляцию можно не предусматривать, а огра­ничиться лишь неорганизованным воздухообменом.

Очистка удаляемого воздуха является важным этапом по борьбе с загрязнением окружающей среды. Грубую и среднюю очистку (раз­мер удаляемых частиц до 10 мкм) воздуха из вентиляционных систем проводят в пылеосадочных камерах, циклонах, скрубберах. Тонкую очистку (размер частиц менее 10 мкм) проводят с помощью масля­ных, матерчатых фильтров, электрофильтров и др.

При организации воздухообмена необходимо предусматривать очи­стку воздуха от вредных примесей с таким расчетом, чтобы соблюда­лись требуемые значения предельно допустимых выбросов (ПДВ). Как уже отмечалось, ПДВ — это объем загрязняющего вещества, выбрасы­ваемого отдельным источником за единицу времени, превышение ко­торого ведет к превышению ПДК в среде, окружающей источник за­грязнения, и, как следствие, к неблагоприятным последствиям в окру­жающей среде и риску для здоровья людей. ПДВ рассчитывают по ГОСТ 17.2.3.02-78. При его установлении для каждого предприятия принимается во внимание перспектива развития промышленного про­изводства в данном районе, расположение уже действующих предпри­ятий и жилой застройки, географические и климатические условия ме­стности, расположение санитарно-защитных и рекреационных зон.

ВЕНТИЛЯЦИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Вентиляция взрывоопасных производств организуется с соблюде­нием особых правил. При расчетах вентиляционных систем следует исходить из необходимости обеспечения концентрации горючих ве­ществ в отсасываемой смеси менее нижнего предела их взрываемости.

Для устранения искрения при ударах и трении ротор и корпус вентилятора изготов­ляют из цветных металлов: меди, алюминия и их сплавов. Применяются также эжекционные системы вентиляции. Вен­тилятор среднего или высокого давления, ус­тановленный в отдельном помещении, соз­дает скоростной напор воздуха.

При выходе из узкого сопла чистый воз­дух захватывает с собой (эжектирует) взры­воопасную смесь и выбрасывает ее в атмо­сферу.

Вентиляционные камеры сооружают из несгораемых материалов; они должны быть изолированы от производственных помещений. Воздуховоды изготовляют из несгораемых или трудносгораемых ма­териалов и заземляют для устранения искр от разрядов статического электричества, возникающего при трении пыли, брызг жидкости о стенки воздуховода. Для предупреждения распространения пожа­ров через вентиляционные каналы не допускается присоединение к одной системе различных производств и участков, изолированных друг от друга стенами.

АВАРИЙНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

При проведении многих технологических процессов, связанных с возможным попаданием в помещение в течение короткого промежут­ка времени больших количеств опасных продуктов, устраивают ава­рийную вентиляцию. Кратность обмена для аварийных систем при­нимают по ведомственным нормам с учетом характера производства и применяемых веществ.

Для аварийной вентиляции используются осевые вентиляторы (например, типа ЦАГИ), обладающие при низком давлении большой производительностью. Вентиляторы устанавливают в специальных нишах.

Вытяжка загрязненного воздуха компенсируется только неорга­низованным притоком чистого воздуха из соседних помещений и из открытых проемов.

В настоящее время все шире применяют автоматическое включе­ние аварийной вентиляции от газоанализаторов, настроенных на пре­дельно допустимые по санитарным или противопожарным нормам концентрации газов или паров, с одновременной подачей звукового сигнала.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие показатели характеризуют микроклимат?

2. Каким образом осуществляются теплообменные процессы у человека?

3. Как отличаются оптимальные и допустимые микроклиматические условия?

4. Какие приборы используются для измерения параметров микроклимата?

5. Какими методами и средствами обеспечиваются нормальные метеоусловия?

6. Дайте определение предельно допустимой концентрации вредного ве­щества в воздухе. Какие виды ПДК используются на практике?

7. Как классифицируются химические вещества по опасности воздействия на человека?

8. Какие методы контроля применяются для санитарно-химического ана­лиза воздуха?

9. Какие меры профилактики используются для защиты человека от воз­действия вредных веществ?

10. Какие инфекционные заболевания характерны для работников различ­ных отраслей?

11. Какие показатели ионного состава воздуха являются благоприятными для человека и какими методами можно улучшить качественный состав воздушной среды?

12. Как действует естественная вентиляция? Укажите ее недостатки.

13. Какая бывает по способу организации искусственная вентиляция?

14. К чему сводится расчет вентиляции?

15. По какому показателю определяется необходимость организованного воз­духообмена?

16. Как организуется вентиляция взрывоопасных производств?

 

§15.3. ЗАЩИТА ОТ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ

Для защиты от вибрации существует несколько ос­новных методов.

Борьба с вибрацией в источнике ее возникновения предполагает конструирование и проектирование таких машин и технологических процессов, в которых исключены или снижены неуравновешенные силы, отсутствует ударное взаимодействие деталей, вместо подшип­ников качения используются подшипники скольжения.

Отстройка от режима резонанса достигается либо изменением характеристик системы (массы и жесткости), либо изменением угло­вой скорости. Жесткостные характеристики системы изменяются вве­дением в конструкцию ребер жесткости или изменением ее упругих характеристик.

Виброизоляция — это способ уменьшения вибрации защищенного объекта посредством введения в систему упругой связи, препятствую­щей передаче вибрации от источника колебаний к основанию или смежным элементам конструкции. Виброизоляция называется актив­ной, если для уменьшения вибрации используется дополнительный источник энергии, и пассивной, если используются упругие элемен­ты — виброизоляторы или амортизаторы. Виброизоляторы выпол­няют из стальных пружин, резины и других материалов. Существу­ют также и комбинированные — резинометаллические и пружинно-пластмассовые амортизаторы.

Широкое распространение получают пневморезиновые амортиза­торы, использующие упругие свойства сжатого воздуха, так как они просты по конструкции и обладают высокими виброизолирующими свойствами.

Методы расчета виброизоляции приведены в ГОСТ 12.4.093-80 «Вибрация. Машины стационарные. Расчет виброизоляции поддер­живающей конструкции».

Примером виброзащиты могут служить также гибкие вставки в воздуховодах, «плавающие полы», виброизолирующие опоры (для изоляции машин с вертикальной возмущающей силой).

В промышленности находит применение активная виброзащита, предусматривающая введение дополнительного источника энергии (сервомеханизма), с помощью которого осуществляется обратная связь от изолируемого объекта к системе виброизоляции.

Виброгашение — это способ снижения вибрации путем введения в систему дополнительных реактивных импедансов (сопротивлений). Чаще всего для этого вибрирующие агрегаты устанавливают на мас­сивные фундаменты. Одним из способов увеличения реактивного со­противления является установка виброгасителей. Наибольшее распро­странение получили динамические гасители.

Для уменьшения вибрации кожухов и других деталей, выполнен­ных из стального листа, применяют метод вибропоглощения (вибро­демпфирования), то есть снижения вибрации объекта путем превра­щения ее энергии в другие виды (в конечном счете — в тепловую). Увеличения потерь энергии возможно достичь разными приемами: использованием материалов с большим внутренним трением; исполь­зованием пластмасс, дерева, резины; нанесение слоя упруго-вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (рубероид, фольга, мастики, пластические материалы и др.). Толщи­на покрытий берется равной 2-3 толщинам демпфируемого элемента конструкции. Хорошо демпфируют колебания смазочные масла.

Мягкие листовые покрытия приклеивают к тонким металлическим поверхностям кожухов, ограждений, вентиляторных воздуховодов.

В том случае, если техническими способами не удается снизить виб­рацию ручных машин и рабочих мест до гигиенических норм, применя­ют виброзащитные рукавицы и виброзащитную обувь (ГОСТ 12.4.002-74 «Средства индивидуальной защиты от вибрации. Общие требования», ГОСТ 12.4.024-76 «Обувь специальная виброзащитная. Общие техни­ческие требования»).

ЗАЩИТА ОТ ШУМА

Разработка мероприятий по борьбе с производственным шумом должна начинаться на стадии проектирования технологических про­цессов и машин, разработки производственного помещения и гене­рального плана предприятия, а также технологической последователь­ности операций. Для снижения шума в производственных помещени­ях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источ­нике его возникновения, ослабление шума на пути его распростране­ния с помощью звукоизоляции и звукопоглощения, установка глу­шителей шума, рациональное размещение оборудования, применение средств индивидуальной защиты.

Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его образования. Шум механизмов возникает вследствие упругих колеба­ний как всего механизма, так и отдельных его деталей. Причины воз­никновения шума — механические, аэродинамические и электриче­ские явления, определяемые конструктивными и технологическими особенностями оборудования, а также условиями эксплуатации. В свя­зи с этим различают шумы механического, аэродинамического и элек­трического происхождения.

Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на без­ударные, шире применять принудительное смазывание трущихся по­верхностей, применять балансировку вращающихся частей. Значитель­ное снижение шума достигается при замене подшипников качения на подшипники скольжения (шум снижается на 10...15 дБ), зубчатых и цепных передач — клиноременными и зубчатоременными передача­ми, металлических деталей — деталями из пластмасс.

Снижения аэродинамического шума, источником которого являют­ся пневматические машины и двигатели, компрессоры, трубовоздухо-дувки, вентиляторы, эжекторы и т. п., можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, зву­коизоляцией и установкой глушителей. Электромагнитные шумы мож­но уменьшить конструктивными изменениями в электрических маши­нах, технологическим совершенствованием трансформаторов.

Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и зву­копоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, ка­бин и др. Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специаль­но выполненных массивных ограждений из плотных твердых мате­риалов (металла, дерева, пластмасс, бетона идр.) и только незначи­тельная часть проникает через ограждение. Необходимым условием для создания хорошей звукоизоляции является герметизация конст­рукции. При звукоизоляции уровень шума в зависимости от толщи­ны материала перегородки и соблюдения требований к герметизации можно уменьшить вплоть до 50. ..60 дБ. Звукоизоляцию целесообразно применять для изоляции наиболее шумного оборудования цеха или участка, при устройстве звукоизолирующих кабин наблюдения для персонала, обслуживающего шумное оборудование и др.

Уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии звуковых волн в тепловую благода­ря внутреннему трению. Хорошие звукопоглощающие свойства име­ют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, стекловата, поролон ит. п.). Звукопоглощающие облицовки следует размещать на потолке и верхней части стен помещения на высоте 1,5...2,0 м от пола. Наибольшая эффективность обеспечивается при облицовке не менее 60% от общей площади стен и потолка помещения. Применяя звуко­поглощающую облицовку, можно снизить уровень шума на 6...8 дБ, что соответствует снижению шума по громкости в 1,5...1,8 раза.

Звукоизолирующие кожухи устанавливают как на от­дельные механизмы (например, привод машины), так и на машину в целом.

Средствами индивидуальной защиты органов слуха работающих являются ушные вкладыши, наушники, шлемофоны, СИЗ эффектив­но защищают организм от раздражающего действия шума, предупре­ждая возникновение различных функциональных нарушений и рас­стройств, если они подобраны правильно и систематически использу­ются, Однако СИЗ должны использоваться лишь как дополнение к коллективным средствам защиты, когда последние не могут решить проблему борьбы с шумом,

Эффективность СИЗ зависит от используемых материалов, конст­рукции, силы прижатия, правильности ношения,

Вкладыши — наиболее простое, удобное и дешевое защитное средство, Они вставляются в слуховой канал, Их изготавливают из легкого каучука, эластичных пластмасс, резины, эбонита и ультра­тонкого волокна, К недостаткам вкладышей надо отнести возмож­ность раздражения слухового канала, особенно при повышенной тем­пературе воздуха, Они позволяют снизить уровень звукового давле­ния на 10...15 дБ,

В условиях повышенного шума рекомендуется применять науш­ники, которые обеспечивают надежную защиту органов слуха, Они удобны, имеют небольшую массу, активно ослабляют шум, особенно высокочастотной части спектра, который наиболее неблагоприятно действует на организм, Предназначены они для рабочих шумных про­фессий: клепальщиков, жестянщиков, обрубщиков и т, п,

При высоких уровнях шумов, превышающих 120 дБ, вкладыши и наушники всех типов непригодны, поскольку шум, воздействуя на черепную коробку, проникает непосредственно в мозг, Объясняется это тем, что шум такого уровня вызывает вибрацию костей черепа, которая воздействует на слуховые нервы и оказывает влияние на мозг, В этих случаях используется шлемофон, герметично закрывающий всю околоушную область, Шлемофон снижает уровень звукового давле­ния на 30...40 дБ в диапазоне частот 125...8000 Гц,

Наибольший эффект в борьбе с шумом можно получить, исполь­зуя различные средства в комплексе,

ЗАЩИТА ОТ ИНФРАЗВУКА И УЛЬТРАЗВУКА

Меры по ограничению неблагоприятного влияния инфразвука должны предусматривать снижение его уровней в источнике образо­вания и на пути его распространения.

К таким мерам можно отнести: повышение быстроходности ма­шин, увеличение вращения валов до 20 и более оборотов в секунду; повышение жесткости колеблющихся конструкций больших разме­ров; устранение низкочастотных вибраций; конструктивные измене­ния источников, позволяющие из области инфразвуковых колебаний перейти в область звуковых колебаний, для снижения которых воз­можно применение методов звукоизоляции и звукопоглощения, ус­тановка глушителей.

Допустимые значения ультразвука на рабочем месте регламенти­руются ГОСТ 12.1.001-89 (1996) «Ультразвук. Общие требования безо­пасности» и СанПиН2.2.4/2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения». Эти докумен­ты устанавливают: допустимые уровни звуковых и ультразвуковых колебаний, создаваемых на рабочих местах в диапазоне 11,2...100 кГц, условия измерения уровней ультразвуковых давлений и требования к измерительной аппаратуре, требования по ограничению действия на организм работников ультразвуковых колебаний при технологическом применении низкочастотного ультразвука.

Защита от ультразвука может осуществляться такими приемами:

1) исключение контактов с источником ультразвука путем дистан­ционного управления и автоблокировок;

2) применение для защиты рук рукавиц или перчаток;

3) оборудование ультразвуковых источников звукопоглощающи­ми кожухами и экранами;

4) применение более высоких рабочих частот (не ниже 22 кГц);

5) устройство регламентирован­ных перерывов по 10...15мин для проведения тепловых гидропро­цедур, массажа, гимнастики и др.;

6) применение противошумов для защиты от воздушного ультра­звука.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие основные методы используются для защиты от вибраций?

2. Объясните принцип действия виброизоляции.

3. Как оценивается эффективность виброизоляции? При каком соотноше­нии частоты возбуждающей силы и собственной (резонансной) частоты системы на изоляторах достигается хорошая виброизоляция?

4. По какому принципу осуществляется виброгашение?

5. Каким образом достигается снижение вибрации при вибропоглощении?

6. Какие методы снижения шума применяются на практике?

7. Каким образом можно уменьшить шум механического происхождения в источнике его образования?

8. Как можно снизить аэродинамический и электромагнитный шум?

9. Какие методы снижения шума применяются на пути его распростране­ния?

10. Объясните, в чем суть звукоизоляции и от чего зависит ее эффективность.

11. Какие материалы используются для звукопоглощения?

12. Сравните эффективность звукоизоляции и звукопоглощения и объяс­ните, в каких случаях целесообразно использовать эти методы сниже­ния шума.

13. Укажите, какие средства индивидуальной защиты используют в зависи­мости от уровня шума и какова их эффективность.

14. Какие меры можно рекомендовать для уменьшения воздействия инфра­звука?

15. Укажите меры защиты от ультразвука.

 

§15.4. ЗАЩИТА

ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

При несоответствии параметров электромагнитных полей нормам в зависимости от рабочего диапазона частот, характера выполняемых работ, уровня облучения и необходимой эффективно­сти защиты применяют следующие способы и средства защиты или их комбинации: защита временем и расстоянием; уменьшение пара­метров излучения непосредственно в самом источнике излучения; экранирование источника излучения; экранирование рабочего мес­та; рациональное размещение установок в рабочем помещении; ус­тановление рациональных режимов эксплуатации установок и рабо­ты обслуживающего персонала; применение средств предупреждающей сигнализации (световая, звуковая ит.д.); выделение зон излучения; применение средств индивидуальной защиты.

Защита временем предусматривает ограничение времени пребы­вания человека в рабочей зоне, если интенсивность облучения пре­вышает нормы, установленные при условии облучения в течение сме­ны. Она применяется в тех случаях, когда нет возможности снизить интенсивность облучения до допустимых значений другими способами. Допустимое время пребывания зависит от интенсивности облучения.

Защита расстоянием применяется в тех случаях, когда невозмож­но ослабить интенсивность облучения другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. В этой ситуации увеличивают расстояние между источником излучения и обслуживающим персоналом.

Интересно оценить мощность облучения мозга при пользовании сотовым телефоном. Уменьшение облучения возможно прежде всего за счет уменьшения мощности мобильного телефона. Для снижения опасности последствий можно рекомендовать не прижи­мать телефон к уху; прикладывать во время беседы то к одному, то к другому уху; сократить продолжительность разговора до 2...3 мин. Целесообразно также для уменьшения влияния поля на голову чело­века пользоваться текстовыми сообщениями, а также применять сис­тему «Hand free», при которой звуковая информация поступает в уши через наушники по специальному кабелю от мобильного телефона, находящегося в кармане одежды или другом удобном месте подальше от головы.

Уменьшение излучения непосредственно в самом источнике дости­гается за счет применения согласованных нагрузок и поглотителей мощности. Поглотители мощности, ослабляющие интенсивность из­лучения до 60 дБ (в 10⁶ раз) и более, представляют собой коаксиаль­ные или волноводные линии, частично заполненные поглощающими материалами, в которых энергия излучения преобразуется в тепло­вую. Заполнителями служат: чистый графит или в смеси с цементом, песком и резиной; пластмассы; порошковое железо в бакелите, кера­мике и т. п.; дерево; вода и ряд других материалов.

Уровень мощности можно снизить также с помощью плавно-пе­ременных и фиксированных аттенюаторов (от франц. attenuer — уменьшать, ослаблять). Выпускаемые промышленностью аттенюа­торы позволяют ослабить в пределах от 0 до 120 дБ излучение мощно­стью 0,1...100 Вт и длиной волны 0,4...300 см.

Экранирование самого источника илирабочего места — наиболее эффективный и часто применяемый метод защиты от электромагнит­ных излучений. Формы и размеры экранов могут быть разнообразны­ми и должны соответствовать условиям применения.

Качество экранирования характеризуется степенью ослабления ЭМП, называемой эффективностью экранирования.

Экраны делятся на отражающие и поглощающие. Защитное дей­ствие отражающих экранов обусловлено тем, что воздействующее поле наводит в толще экрана вихревые токи, магнитное поле которых на­правлено противоположно первичному полю. Результирующее поле очень быстро убывает в экране, проникая в него на незначительную величину.

На расстоянии, равном длине волны, ЭМП в проводящей среде почти полностью затухает, поэтому для эффективного экранирования толщина стенки экрана должна быть примерно равна длине волны в металле. Глубина проникновения ЭМП высоких и сверхвысоких час­тот очень мала, например, для меди она составляет десятые и сотые доли миллиметра, поэтому толщину экрана выбирают по конструк­тивным соображениям.

В ряде случаев для экранирования применяют металлические сет­ки, позволяющие производить осмотр и наблюдение экранирован­ных установок, вентиляцию и освещение экранированного простран­ства. По сравнению со сплошными, сетчатые экраны обладают менее эффективными экранирующими свойствами.

Все экраны должны быть заземлены. Швы между отдельными лис­тами экрана или сетки обязаны обеспечивать надежный электриче­ский контакт между соединяемыми элементами.

Средства защиты (экраны, кожухи ит.п.) из радиопоглощающих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков, гибких или жестких листов поролона или волокнистой древесины, пропитан­ной соответствующим составом, ферромагнитных пластин. Коэффи­циент отражения указанных материалов не превышает 1...3%. Их склеивают или присоединяют к основе конструкции экрана специ­альными скрепками.

Электромагнитная энергия, излучаемая отдельными элементами электротермических установок и радиотехнической аппаратуры, при отсутствии экранов (в процессе настройки, регулировки, испытаний) распространяется в помещении, отражается от стен и перекрытий, час­тично проходит сквозь них и в небольшой степени в них рассеивается. В результате образования стоячих волн в помещении могут создавать­ся зоны с повышенной плотностью ЭМИ. Поэтому такие работы реко­мендуется проводить в угловых помещениях первого и последнего эта­жей зданий.

Рациональное размещение установок. Для защиты персонала от облучений мощными источниками ЭМИ (радиоцентры, телецентры) вне помещений необходимо рационально планировать территорию вокруг источника, выносить расположение технических служб за пре­делы антенного поля, устанавливать безопасные маршруты движения людей, экранировать отдельные здания и участки территории.

Зоны излучения выделяют на основании инструментальных заме­ров интенсивности облучения для каждого конкретного случая разме­щения аппаратуры. Установки ограждают или границу зоны отмеча­ют яркой краской на полу помещения, предусматриваются сигналь­ные цвета и знаки безопасности согласно ГОСТ Р 12.4.026-2001.

Для защиты от электрических полей воздушных линий электро­передач необходимо выбрать оптимальные геометрические парамет­ры линии (увеличение высоты подвеса фазных проводов ЛЭП, умень­шение расстояния между ними ит. п.), что снизит напряженность поля вблизи ЛЭП в 1,6...1,8 раза.

Для открытых распределительных устройств рекомендуются экранирующие устройства, которые в зависимости от назначения под­разделяют на стационарные и временные. Выполняют их в виде ко­зырьков, навесов и перегородок из металлической сетки на раме из уголковой стали. Экранирующие устройства необходимо заземлять.

Нужно отметить, что экранирующие устройства, предназначенные для защиты от электрических полей промышленной частоты и опре­деляемые в основном соображениями механической прочности, могут оказаться малоэффективными от воздействия магнитных полей, так как при частоте = 50 Гц электромагнитная волна проникает в медь на несколько сантиметров, и даже экран из ферромагнитного материала должен иметь толщину стенки не меньше 4...5 мм.

Средства индивидуальной защиты. При выполнении некоторых работ (например, по настройке и отработке аппаратуры) оператору не­избежно приходится находиться в зоне электромагнитных излучений, иногда большой плотности потока мощности. В этих случаях необходи­мо пользоваться средствами индивидуальной защиты, к которым отно­сятся комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, осуществ­ляющие защиту организма человека по принципу сетчатого экрана.

Для защиты глаз от ЭМИ предназначены защитные очки с метал­лизированными стеклами типа ЗП5-8О (ГОСТ 12.4.О13-75). Поверх­ность однослойных стекол, обращенная к глазу, покрыта бесцветной прозрачной пленкой двуокиси олова, которая дает ослабление элек­тромагнитной энергии до 30 дБ при светопропускании не ниже 75%.

Для защиты персонала от действия электрического поля при рабо­тах в действующих электроустановках промышленной частоты сверх­высокого напряжения, а также при работах под напряжением на воздушных линиях электропередач высо­кого напряжения применяется экрани­рующий костюм, который изготавливает­ся в виде комбинезона или куртки с брюка­ми. В комплект костюма входят также металлическая или пластмассовая ме­таллизированная каска, специальная обувь, рукавицы или перчатки, покрытые токопроводящей тканью. Все части экранирующе­го костюма соединяются между собой спе­циальными проводниками для обеспечения надежной электрической связи.

Для контроля уровней ЭМП применяют различные измерительные приборы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислите возможные способы защиты от воздействия электромагнит­ных полей.

2. Определите напряженность магнитного поля промышленной частоты на расстоянии 0,1 м от включенного электрочайника из пластмассового кор­пуса мощностью 1500 Вт и сравните с нормативной при пользовании компьютером (0,2 А/м).

3. Оцените плотность потока мощности ЭМП, проникающего в мозг челове­ка на расстоянии 5 см от уха при пользовании мобильным телефоном мощ­ностью в 1Вт и сравните полученное значение с нормативным в соответ­ствии с СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 (100 мкВт/см²). Сделайте выводы.

4. Какой технический метод защиты от воздействия ЭМП является наибо­лее эффективным и распространенным и на каком физическом явлении он основан?

5. Почему экраны для защиты от электрического поля промышленной час­тоты не всегда пригодны для защиты от магнитного поля промышленной частоты?

6. Какие средства индивидуальной защиты персонала применяются в ус­ловиях воздействия ЭМП радиочастот и промышленной частоты?

§15.5.

ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Для ограничения распространения прямого лазерно­го излучения за пределы области излучения лазеры 3 и 4-го классов должны снабжаться экранами, изготовленными из огнестойкого, неплавящегося светопоглощающего материала и препятствующими рас­пространению излучения.

Лазеры 4-го класса должны размещаться в отдельных помещени­ях. Внутренняя отделка стен и потолка помещений должны иметь ма­товую поверхность. Для уменьшения диаметра зрачков необходимо обеспечить высокую освещенность на рабочих местах (более 150 лк).

С целью исключения опасности облучения персонала для лазеров 2 и 3-го классов необходимо либо ограждение всей опасной зоны, либо экранирование пучка излучения. Экраны и ограждения должны изготавливаться из материалов с наименьшим коэффициентом отражения на длине волны генерации лазера, быть огнестойкими и не выделять токсических веществ при воздействии на них лазерного излучения.

В том случае, когда коллективные средства защиты не позволяют обеспечить достаточной защиты, применяются средства индивидуаль­ной защиты — противолазерные очки и защитные маски.

Конструкция противолазерных очков должна обеспечивать сни­жение интенсивности облучения глаз лазерным излучением до ПДУ в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.013-75.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какими свойствами должен обладать материал для экрана?

2. Какие требования предъявляются к размещению лазеров 4-го класса?

3. Для какой цели при эксплуатации лазеров обеспечивают высокую осве­щенность на рабочих местах?

4. Как осуществляется защита персонала при эксплуатации лазеров 2, 3-го классов?

5. Какие СИЗ применяются при эксплуатации мощных лазеров?

§ 15.6.

ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Воздействие ионизирующих излучений оценивается по дозе облучения Д.

Для защиты от у-излучения сущест­вует три основных принципа: защита временем, расстоянием и экра­нированием, не считая лечебно-профилактических, организационных и иных мер.

Защита временем состоит в том, чтобы ограничить время t пребыва­ния в условиях облучения и не допустить превышения допустимой дозы.

Защита расстоянием основывается на следующих физических положениях. Излучение точечного или локализованного источника распространяется во все стороны равномерно, то есть является изо­тропным. Отсюда следует, что интенсивность излучения уменьшается с увеличением расстояния R от источника обратно пропорционально квадрату расстояния.

Принцип экранирования или поглощения основан на использова­нии процессов взаимодействия фотонов с веществом. Если заданы продолжительность работы, активность источника и расстояние до него, а мощность дозы Р₀ на рабочем месте оператора оказывается выше допустимой Р_д, единственный способ — понизить значение Р₀ в необ­ходимое число раз: п = Р₀/Р_д, поместив между источником излучения и оператором защиту из поглощающего вещества.

Защитные свойства материалов оценивается коэффициентом ос­лабления. Например, для половинного ослабления потоков фотонов с энергией 1 МэВ необходим слой свинца в 1,3 см или 13 см бетона. Это «эталонные» материалы. Защитная способность других веществ боль­ше или меньше во столько раз, во сколько раз отличаются их плотно­сти от плотности свинца и бетона. Чем легче вещество, тем больше его требуется для защиты.

Безопасность работы с радиоактивными веществами и источни­ками излучений предполагает научно обоснованную организацию труда. Администрация предприятия обязана разработать детальные инструкции, в которых излагается порядок проведения работ, учета, хранения и выдачи источников излучения, сбора и удаления радио­активных отходов, содержания помещений, меры личной профилак­тики, организация и порядок проведения радиационного (дозимет­рического) контроля. Все работающие должны быть ознакомлены с этими инструкциями, обучены безопасным методам работы и обяза­ны сдать соответствующий техминимум. Все поступающие на работу должны проходить предварительный, а затем периодические меди­цинские осмотры.

Следует отметить, что организм не беззащитен в поле излучения. Существуют механизмы пострадиационного восстановления живых структур. Поэтому до определенных пределов облучение не вызывает вредных сдвигов в биологических тканях. Если допустимые пределы повышены, то необходима поддержка организма (усиленное питание, витамины, физическая культура, сауна и др.). При сдвигах в крове­творении применяют переливание крови. При дозах, угрожающих жизни (600...1000бэр), используют пересадку костного мозга. При внутреннем переоблучении для поглощения или связывания радио­нуклидов в соединения, препятствующие их отложению в органах че­ловека, вводят сорбенты или комплексообразующие вещества.

К числу технических средств защиты от ионизирующих излучений относятся экраны различных конструкций. В качестве СИЗ применяют халаты, комбинезоны, пленочную одежду, перчатки, пневмокостюмы, респираторы, противогазы. Для защиты глаз применяются очки. Весь персонал должен иметь индивидуальные дозиметры.

Хранение, учет, транспортирование и захоронение радиоактивных веществ должны осуществляться в строгом соответствии с правилами.

Для защиты от вредных воздействий веществ применяют радио­протекторы.

Протекторы — это лекарственные препараты, повышающие ус­тойчивость организма к воздействию вредных веществ или физиче­ских факторов. Наибольшее распространение получили радиопротек­торы, то есть лекарственные средства, повышающие защищенность организма от ионизирующих излучений или снижающие тяжесть кли­нического течения лучевой болезни.

Радиопротекторы действуют эффективно, если они введены в ор­ганизм перед облучением и присутствуют в нем в момент облучения. Например, известно, что йод накапливается в щитовидной железе. По­этому, если есть опасность попадания в организм радиоактивного йода I¹³¹, то заблаговременно вводят йодистый калий или стабильный йод. Накапливаясь в щитовидной железе, эти нерадиоактивные разновид­ности йода препятствуют отложению в ней опасного в радиоактивном отношении I¹³¹. Защитный эффект, оцениваемый так называемым фак­тором защиты (ФЗ), зависит от времени приема стабильного йода отно­сительно начала попадания радиоактивного вещества (РВ) в организм. При приеме йода за 6 часов до контакта с РВ фактор защиты ФЗ = 100. Если время контакта с РВ и время приема йода совпадают, ФЗ = 90. Если йод вводится через 2 часа после начала контакта, то ФЗ = 10. Если йод вводится через 6 часов, ФЗ = 2.

Для защиты от цезия Cs¹³⁷, проникающего в костную ткань, реко­мендуется употреблять продукты, содержащие кальций (фасоль, гре­чу, капусту, молоко).

Радиопротекторы, снижающие эффект облучения, изготовлены в виде специальных препаратов.

Например, препарат РС-1 является радиопротектором быстрого действия. Защитный эффект наступает через 40...60 мин и сохраняет­ся в течение 4...6 часов.

Препарат Б-190 — радиопротектор экстренного действия, радио­защитный эффект которого наступает через 5...15 мин и сохраняется в течение часа.

Препарат РДД-77 — радиопротектор длительного действия, защит­ный эффект которого наступает через 2 суток и сохраняется 10...12 суток.

Существует много других радиопротекторов, имеющих различный механизм действия.

Защита от ионизирующих излучений представляет очень серьез­ную проблему и требует объединения усилий ученых и специалистов не только в национальных рамках, но и в международном масштабе.

В конце 20-х гг. XX в. была создана Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), которая разрабатывает правила рабо­ты с радиоактивными веществами. В России имеется соответствую­щая национальная комиссия.

Мировая общественность стала проявлять повышенную тревогу по поводу воздействия ионизирующих излучений на человека и окру­жающую среду с начала 1950-х гг. Это было связано с последствиями бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, а также с испытаниями ядер­ного оружия, приведшими к распространению радиоактивного мате­риала по всему земному шару.