Тема 2.5.Техногенные опасности

К техногенным относятся опасности, возникающие в процессе функционирования технических объектов по причинам, непосредственно не связанным с деятельностью человека, обслуживающего эти объекты. Иначе говоря, техногенными называются опасности, связанные непосредственно с природой механизмов, машин, сооружений, технических устройств.

Техногенные опасности по воздействию на человека могут быть весьма разнообразными, а именно: механическими, физическими, химическими и т. д.

Механические опасности.

Под механическими опасностями понимаются такие нежелательные воздействия на человека, происхождение которых обусловлено силами гравитации или кинетической энергией тел. Поэтому механические опасности подразделяются на потенциальные и кинетические. Носителями механических опасностей искусственного происхождения являются машины и механизмы, различное оборудование, транспорт, здания и сооружения и многие другие объекты, воздействующие в силу разных обстоятельств на человека своей массой, кинетической энергией или другими свойствами.

Для защиты от механических опасностей применяются различные технические и организационные мероприятия: рациональное размещение оборудования и транспортных потоков, использование защитных кожухов и ограждающих средств, сигнальных цветов и предупредительных знаков безопасности.

Опасности емкостей с аномальной средой.

К техногенным относятся опасности, источниками которых служат технические системы, включающие ёмкости с аномальными значениями основных параметров состояния среды. Такими параметрами являются давление и температура. К сосудам с повышенным давлением относятся баллоны, котлы, компрессоры, трубопроводы; с пониженным давлением - вакуумные камеры и электровакуумные приборы. Их безопасная эксплуатация обеспечивается проведением периодических испытаний на прочность и герметичность. Веществом, используемым при испытаниях баллонов на прочность, является вода, а при испытаниях на герметичность используется воздух.

Дополнительную опасность могут представлять ядовитые или пожароопасные вещества, содержащиеся в баллонах под давлением. Информацию об этом дает окраска баллона, соответствующая его содержимому и называемая поэтому опознавательной.

Примерами устройств с повышенной температурой служат сушильные шкафы, муфели, печи; с пониженной температурой - холодильные камеры и криогенные установки. Стенки подобных емкостей помимо прочности и герметичности должны обладать хорошими теплозащитными свойствами. Этим требованиям удовлетворяют такие пористые материалы как кирпич, пенобетон, пенопласт и др.

Механические колебания и упругие волны. Вибрация.

Вибрацией называются механические колебания, совершаемые каким-либо телом. Причиной вибрации являются неуравновешенные силовые воздействия. Длительное воздействие вибрации на человека является опасным. Опасна вибрация при определенных условиях и для машин и механизмов, так как может вызвать их разрушение.

Различают общую и локальную (местную) вибрации. Общая вибрация вызывает сотрясение всего организма, местная воздействует на отдельные части тела. Иногда работающий может одновременно подвергаться общей и местной вибрации (комбинированная вибрация). Вибрация нарушает деятельность сердечно-сосудистой и нервной систем, вызывает вибрационную болезнь. Особенно опасна вибрация на резонансных или околорезонансных частотах (6–9 Гц).

Существует несколько основных направлений борьбы с вибрацией. 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.

Вибродемпфирование – это снижение 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; нанесением слоя упруго-вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (рубероид, мастики, пластические материалы и др.).

Виброгашение – это способ снижения вибрации путем введения в систему дополнительных реактивных импедансов (сопротивлений). Чаще всего для этого вибрирующие агрегаты устанавливают на массивные фундаменты.

Виброизоляция – это способ уменьшения вибрации защищаемого объекта посредством введения в систему упругой связи, препятствующей передаче вибрации от источника колебаний к основанию или смежным элементам конструкций.

Шум - звук, несущий ненужную человеку в данном месте и в данное время информацию.

Звук – это упругие волны, распространяющиеся в твердой, жидкой или газообразной среде. Частицы среды при этом колеблются относительно положения равновесия. Звук распространяется в воздухе со скоростью 344 м/с. Звук создается источником, который имеет определенную мощность . Мощность, приходящаяся на единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения звука, называется интенсивностью звука. Болевой порог интенсивности звука для человека составляет 120-130 дБ.

Всякий нежелательный звук принято называть шумом. Шум вреден для здоровья, снижает работоспособность, повышает уровень опасности.

Для снижения шума могут быть применены следующие методы:

1) снижение шума в источнике путем тщательной шлифовки, полировки или смазывания трущихся поверхностей для борьбы с механическим шумом, а также использования глушителей для борьбы с аэродинамическим шумом;

2) изменение направленности излучения;

3) рациональная планировка предприятий и цехов, селитебных и промышленных зон и транспортных потоков в городах;

4) снижение шума на пути его распространения благодаря применению отражающих или поглощающих шумозащитных экранов;

5) акустическая обработка помещений;

6) использование средств индивидуальной защиты от шума.

Снижение негативного воздействия шума достигается также его нормированием. Нормируемым параметром является уровень интенсивности шума.

Допустимый уровень шума при физическом труде выше, чем при умственном. С учетом особенностей восприятия человеком звуков разной частоты (высокочастотные звуки кажутся более громкими, чем низкочастотные), допустимый уровень шума с возрастанием частоты уменьшается.

Инфразвук - упругие волны с частотой менее 20 Гц.

Инфразвук оказывает крайне негативное воздействие на центральную нервную систему, вызывая чувство падения, страха и состояние паники.

Для инфразвука характерно малое поглощение. Поэтому инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень большие расстояния. Защита от инфразвука представляет серьезную проблему.

Ультразвук.

Ультразвук - упругие волны с частотой более 20 000 Гц.

Ультразвук находит широкое применение в металлообрабатывающей промышленности, машиностроении, металлургии и т. д. Ультразвук оказывает вредное воздействие на организм человека. У работающих с ультразвуковыми установками нередко наблюдаются функциональные нарушения нервной системы, изменения давления, состава и свойств крови. Часты жалобы на головные боли, быструю утомляемость, потерю слуховой чувствительности.

Защита от действия ультразвука при воздушном облучении может быть обеспечена:

1) путем использования в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше;

2) путем выполнения оборудования, излучающего ультразвук, в звукоизолирующем исполнении (типа кожухов).

3) путем устройства экранов, в том числе прозрачных, между оборудованием и работающим;

4) размещением ультразвуковых установок в специальных помещениях, выгородках или кабинах, если перечисленными выше мероприятиями невозможно получить необходимый эффект.

Электромагнитные излучения и поля

Диапазон электромагнитных излучений очень широк: сверх- и инфранизкочастотное, радиочастотное, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское, и гамма - излучения.

Степень опасности электромагнитного излучения в направлении от радиоволн к гамма-излучению увеличивается.

Электромагнитные поля промышленной частоты возникают вокруг любых электроустановок и токопроводов промышленной частоты.

Источниками электромагнитных излучений радиочастот являются мощные радиостанции, антенны, генераторы сверхвысоких частот, установки индукционного и диэлектрического нагрева, радары, измерительные и контролирующие устройства, исследовательские установки, высокочастотные приборы и устройства в медицине и в быту.

Источником повышенной опасности в быту с точки зрения электромагнитных излучений являются компьютеры, музыкальные центры, телевизоры любых модификаций, микроволновые печи, мобильные телефоны, электроплиты с электроподводкой, электрогрили, утюги, холодильники (при работающем компрессоре) и другие бытовые электроприборы, включая электробритвы и электрочайники.

При несоответствии требованиям норм 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 и т. д.); выделение зон излучения; применение средств индивидуальной защиты. Экраны для защиты от электромагнитного излучения радиочастотного диапазона изготавливают из металла.

Электрический ток

Проходя через организм человека, электрический ток вызывает термическое, электролитическое, а также биологическое действия.

Термическое действие тока проявляется в ожогах некоторых отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов, крови и т. п.

Электролитическое действие тока проявляется в разложении крови и других органических жидкостей организма и вызывает значительные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется как раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе легких и сердца. В результате могут возникнуть различные нарушения и даже полное прекращение деятельности органов кровообращения и дыхания.

Это многообразие действий электрического тока может привести к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы представляют собой четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги.

Различают следующие электрические травмы: электрический ожог, электрический знак, металлизация кожи, электроофтальмия и механическое повреждение. В большинстве случаев электротравмы излечиваются, но иногда при тяжелых ожогах травмы могут привести к гибели человека.

Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода воздействия тока на организм электрические удары условно делятся на следующие четыре степени: I – судорожное сокращение мышц без потери сознания; II – судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но сохранение дыхания и работы сердца; III – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе); IV – клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Последовательность действий при оказания первой помощи пострадавшему от электрического удара четвертой степени:

1) освободить пострадавшего от действия электрического тока;

2) вызвать врача;

3) приступить к проведению искусственного дыхания и непрямого массажа сердца пострадавшего.

Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов:

• значения тока, проходящего через тело человека;

• электрического сопротивления человека;

• уровня приложенного к человеку напряжения;

• продолжительности воздействия электрического тока;

• пути тока через тело человека;

• рода и частоты электрического тока;

• условий внешней среды и других факторов.

Электрическое сопротивление тела человека в расчетах принимается равным 1000 Ом. Наименее опасным является путь тока в теле человека «нога-нога», т.к. он не затрагивает область сердца и легких.

Электроопасность помещения возрастает при повышении температуры и влажности воздуха в нем.

Для обеспечения электробезопасности применяют отдельно или в сочетании один с другим следующие технические способы и средства защиты: недоступность токоведущих частей, находящихся под напряжением, электрическое разделение сети, малые напряжения, двойная изоляция, выравнивание потенциалов, защитное заземление, зануление, защитное отключение и др. К техническим способам и средствам также относятся предупредительная сигнализация, знаки безопасности, средства индивидуальной и коллективной защиты, предохранительные приспособления и др.

К электрозащитным средствам относятся: изолирующие штанги и клещи, электроизмерительные клещи, указатели напряжения, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками для работы в электроустановках напряжением до 1000 В и изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ в электроустановках напряжением свыше 1000 В, диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики, изолирующие накладки и подставки, индивидуальные экранирующие комплекты. Указанные электроизолирующие средства безопасности подразделяются на основные и дополнительные. Диэлектрические перчатки при напряжении до 1000 В относятся к основным электрозащитным средствам, а при напряжении свыше 1000 В – к дополнительным.

Контрольные вопросы.

1. Перечислите разновидности техногенных опасностей.

2. Укажите особенности обеспечения безопасной эксплуатации емкостей с аномальной средой.

3. Назовите средства и способы защиты от шума, вибрации, электромагнитных излучений, электрического тока.

4. Охарактеризуйте факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током.