Практическая работа №5

Тема: «Расчет пылевой нагрузки, класса условий труда и допустимого уровня

стажа работы в контакте с аэрозолями преимущественно

фиброгенного действия»

Цель:

1. Закрепить теоретические знания по разделу «Вредные факторы

производственной среды»;

2. Приобрести практические навыки по определению показателей аэрозолей

фиброгенного действия.

Ход урока:

1. Изучить теоретический материал по теме: «Вредные факторы

производственной среды» на железнодорожном транспорте;

2. Ознакомиться с методикой расчетов пылевой нагрузки и определить:

пылевую нагрузку (ПН);

контрольную пылевую нагрузку (КПН) за определенный период;

класс условий труда;

контрольную пылевую нагрузку за 25 – летний период контакта с

фактором (КПН25);

допустимый стаж работы в таких условиях.

3. Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы:

1. Виды вредных микроклиматический факторов и их основные параметры

2. Основные источники производственного шума и вибрации. Меры борьбы с

ними. Средства защиты.

3. Классификация аэрозолей.

4. Воздействие аэрозолей на организм человека

5. Меры борьбы с производственной пылью

Таблица 7

Исходные данные на практическую работу №5

№

варианта

Количество

лет в

контакте с

пылью, Т

Среднесменная

концентрация

пыли, мг/м3,

ССК

Объем

легочной

вентиляции

за смену,

мг/ м3, Q

Среднесменная

предельно

допустимая

концентрация

пыли, мг/ м3, ПДК

Количество

рабочих смен за

календарный год,

Тр.с

1, 15 5 3 7 2 248

2, 16 11 4 7 3 233

3, 17 13 5 5 2 256

4, 18 7 3 6 3 244

5, 19 8 3 7 4 245

6, 20 10 2 7 5 248

7, 21 13 4 4 5 259

8, 22 16 5 5 4 260

9, 23 3 4 8 3 255

10, 24 7 4 8 2 243

11, 25 9 3 6 2 253

12, 26 12 2 6 3 248

13, 27 14 3 7 2 243

14, 28 22 2 7 5 249

31

Теоретический материал

Источники микроклиматических факторов и их параметры.

Основными параметрами, характеризующими микроклимат на рабочем месте

являются: температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое излучение.

А. Температура. Рассматривают нагревающий, охлаждающий и динамический

(с переходом от нагревающей в охлаждающую среду, и наоборот) микроклиматы.

Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата

(температура воздуха, его влажность, скорость движения, относительная влажность,

тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с

окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме человека

выше верхней границы оптимальной величины (более 0,87 кДж/кг) и (или) в

увеличении доли потерь тепла с испарениями пота (более 30%) в общей структуре

теплового баланса. Нагревающий микроклимат рассматривают как негативный

фактор.

Охлаждающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при

котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию

общего или локального дефицита тепла в организме (менее 0,87 кДж/кг) в

результате снижения температуры «ядра» и (или) «оболочки» тела. Температура

«ядра» и «оболочки» тела –соответственно температура глубоких и поверхностных

слоѐв тканей организма человека.

Динамическим микроклиматом считаются условия труда, при котором в

течение рабочей смены производственная деятельность работника осуществляется в

различном микроклимате – попеременно нагревающем и охлаждающем.

На объектах железнодорожного транспорта к зонам с нагревающим

микроклиматом относят: тепляки, где производится оттайка смѐрзшегося при

перевозке сыпучего груза, кабины локомотивов в летнее время, термические,

гальванические, сварочные, горячие цеха на предприятиях по ремонту подвижного

состава. С охлаждающим микроклиматом – зоны работ: на железнодорожных путях

в холодные периоды года, работ в охлаждаемых складах и вагонах. С динамическим

микроклиматом – зоны производства работ по погрузке-разгрузке грузов из

холодильных складов в рефрижераторные вагоны, осуществляемой в летний период

года через открытие пространства. Для работников путевых машинных станций

(ПМС) метеорологические условия на открытых рабочих площадках определяются

сезонными погодными условиями и часто бывают динамическими

неблагоприятными. В кабинах машинистов в летний период температура достигает

+40… +480 С при резком снижении относительной влажности и низкой подвижности

воздуха (0,2… 0,5м/с), учитывая, что на открытом воздухе в это время +200 С. Зимой

температура воздуха на машинах СМ-2 при наружной температуре -200 С составляет

лишь +40С, наблюдаются резкие перепады температуры воздуха, с понижением

температуры на уровне пола до минусовых значений.

Б. Влажность. Влажность воздуха непосредственно влияет на

терморегуляцию. При низких температурах наличие водяных паров в воздухе

усиливает отдачу тепла, при высоких температурах – затрудняет еѐ, что может

привести к перегреву организма.

Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха.

32

Под абсолютной влажностью воздуха понимается количество водяных паров в

граммах, содержащееся в единице объѐма воздуха (г/м3). Она определяется по

специальным таблицам, номограммам или расчѐтным методом с использованием

показаний прибора – психрометра.

Максимальная влажность воздуха – максимально возможное количество

водяных паров, которое может содержаться в единице объѐма воздуха при данной

температуре без конденсации в капельной фазе (измеряется также в г/м3).

Относительная __________влажность воздуха – отношение абсолютной влажности к

максимальной при той же температуре, выраженное в процентах.

Повышенная влажность на предприятиях железнодорожного транспорта

свойственна участкам мойки подвижного состава, где относительная влажность

может достигать 95% в цехах, где установлены моечные ванны или действуют

оросительные устройства. Высокая влажность также присутствует в тоннелях, при

работах в непогоду на железнодорожных путях.

В. Подвижность воздуха в производственных помещениях возникает при

естественной и искусственной вентиляции, неравномерном нагреве и конвекции

воздушных потоков, за счѐт возмущения воздуха движущимися частями машин и

транспортными средствами. Подвижность воздуха (скорость движения) измеряется

в метрах в секунду (м/с). При высокой температуре воздуха его движение

положительно влияет на самочувствие работников, т.к. повышается отдача тепла.

Однако в холодный период года движение воздуха приводит к сквознякам и

вызывает простудные заболевания. На объектах железнодорожного транспорта

сквозняки наличествуют в транспортных средствах, кабинах машинистов, в

ремонтных цехах, при работе на железнодорожных путях в ветреную погоду.

Г. Тепловое изучение. Тепловое излучение или инфракрасное излучение (ИК)

представляет собой часть электромагнитных излучений энергий, которых при

поглощении веществом вызывает тепловой эффект.

Источниками инфракрасных излучений являются нагретые до высокой

температуры плавильные печи, расплавленный металл, газосветные лампы и другое

производственное оборудование.

Нормализация воздушной среды

Процессы нормализации воздушной среды предусматриваются как мера

защиты от негативных факторов микроклимата (температуры, влажности, скорости

движения воздуха, теплового излучения).

Для нормализации воздушной сред учѐные-гигиенисты занимаются

исследованиями влияния на организм человека параметров микроклимата

производственных помещений. На основе анализа результатов исследований

производится нормирование этих параметров.

Основные принципы нормирования – создание оптимальных условий труда

для человека, защита от неблагоприятного воздействия вредных

микроклиматических факторов.

Согласно современным гигиеническим требованиям к микроклимату

производственных помещений (СанПиН 2.2.4.548-96) параметры микроклимата

оцениваются по температурному индексу WBGT (Wet Body Global Temperature).

В российских нормативных документах с 1999г. индекс WBGT стали называть

ТНС-индекс (интергральный показатель – тепловая нагрузка среды).

33

ГОСТ 12.1.005–88 устанавливает оптимальные и допустимые показатели

микроклимата в производственных помещениях.

Оптимальные микроклиматические условия представляют собой сочетания

показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом

воздействии на человека обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают

предпосылки для высокого уровня работоспособности. Допустимые

микроклиматические условия представляют собой сочетание количественных

показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом

воздействии на человека могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся

изменения теплового состояния организма человека.

При нормировании метеорологических условий в производственных

помещениях учитывают время года и физическую тяжесть выполняемых работ. Под

временем года подразумевают два периода: холодный (среднесуточная температура

наружного воздуха составляет +100С и ниже) и тѐплый (соответствующее значение

превышает +100 С).

Температура воздуха в производственных помещениях в зависимости от

тяжести работ в холодный и переходный периоды года должна быть от +14 до

+210С, в тѐплый период – от +17 до +250 С. Относительная влажность – в пределах

60…70%, скорость движения воздуха – не более 0,2…0,5м/с. В тѐплый период года

температура воздуха в помещениях не должна быть выше наружной более, чем на

3…50 С, но не выше +280 С, а скорость движения воздуха – до 1м/с.

Нормирование ИК-излучения осуществляется по интенсивности допустимых

суммарных потоков излучения с учѐтом длины волны, размера облучаемой

площади, защитных свойств спецодежды для продолжительности действия более

50% времени рабочей смены.

При интенсивности излучения свыше 350Вт/м2 предусматриваются

мероприятия по защите работающих – теплоизоляция, экранирование, применение

защитной одежды, организация специальных режимов труда и отдыха.

Воздействие аэрозолей на организм человека

Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, по

частоте среди всех профессиональных заболеваний на железнодорожном транспорте

занимают первое место, а в целом по России – второе место. Наиболее опасны для

человека частицы размером от 0,5 до 10 мкм, которые легко проникают в лѐгкие и

задерживаются там в альвеолах. Частицы такого размера носят название

респирабельной фракции аэрозоля. Чем мельче частицы пыли, тем дольше они

находятся в воздухе в виде аэрозоля и тем легче в процессе дыхания попадают в

организм человека.

Воздействие пыли и газов на организм человека зависит от их токсичности и

концентрации в воздухе производственных помещений, а также времени

пребывания человека в этих помещениях.

Токсической является пыль хрома, мышьяка, свинца и некоторых других

веществ. Попадая в организм человека, частицы такой пыли взаимодействуют с

кровью и тканевой жидкостью, и в результате протекающих химических реакций

образуются ядовитые вещества.

Продолжительное действие пыли на органы дыхания может привести к

профессиональному заболеванию – пневмокониозу. Пневмокониоз характеризуется

34

разрастанием соединительной ткани в дыхательных путях. В группу

пневмокониозов входит большое количество различных видов заболеваний лѐгких:

силикоз (от кварцевой пыли), антракоз (от угольной пыли), сидероз (от

железосодержащей пыли), асбестоз (от асбестовой пыли) и др.

Наряду с пневмокониозом, наиболее частым заболеванием, вызываемым

действием пыли, является бронхит. Он сопровождается сильными приступами

кашля, одышкой. В бронхах скапливается мокрота, и болезнь хронически

прогрессирует.

Пыль попадающая на слизистые оболочки глаз, вызывает их раздражение,

конъюнктивит. Оседая на коже, пыль забивает кожные поры, препятствуя

терморегуляции организма, и может привести к дерматитам, экземам. Некоторые

виды токсической пыли (известь, сода, мышьяк, карбид кальция) при попадании на

кожу вызывают химические раздражения и даже ожоги.

Меры борьбы с производственной пылью

Мерами борьбы с производственной пылью являются: совершенствование

производственных процессов, организация общей и местной вентиляции, замена

токсичных веществ нетоксичными, механизация и автоматизация процессов,

влажная уборка помещений и др.

Кроме того, в качестве индивидуальных средств защиты от вредных веществ в

парообразном виде и в виде аэрозолей используются фильтрующие противогазы

(изолирующие и респираторы), марлевые повязки. Специальная одежда из

пыленепроницаемой ткани – халаты, перчатки, спецодежда и спецобувь

предохраняют от попадания вредных веществ на кожу. Для защиты глаз используют

очки. К индивидуальным средствам защиты относят также защитные пасты, мази,

смывающие растворы.

Людям, работающим в респираторах, должна быть организована выдача

фильтров для их замены по мере загрязнения, но не реже одного раза в смену, а

также замена респираторов по действующим нормам. ПДК вредных веществ в

воздухе рабочей зоны – это такие концентрации, которые в течение всего рабочего

стажа не могут вызвать у работника заболеваний или отклонений в состоянии

здоровья как непосредственно в период работы, так и в отдельные периоды его

жизни и жизни последующих поколений. При этом расчѐт ведѐтся на ежедневную

(кроме выходных дней) работу в течение 8ч, но не более 41ч в неделю.

Частицы воздуха – аэроионы

Источниками ионизации воздуха на рабочих местах могут являться УФ-

излучатели, мониторы операторов ПВМ, подстанции и высоковольтные линии

постоянного тока. На объектах ж.д. транспорта это зоны вокруг

автоматизированных рабочих мест, оснащенных мониторами (дисплеями), около

телеприѐмников и передатчиков.

Воздействие аэроионов на человека. Известно, что ионизированный воздух

биологически активен. Точно не установлена степень полезности или вредности для

организма как отрицательных, так и положительных аэроионов. Считается, что

отрицательные аэроионы более полезны. Это относится, однако, только к тем

рабочим помещениям, в которых с помощью специального оборудования

поддерживают достаточно чистый воздух. Наличие в воздухе ионизированных

аэрозолей химической природы приводит к негативному биологическому эффекту.

35

Электрически заряжѐнные частицы пыли быстрее захватываются организмом,

и их количество, попадающее в трахею, бронхи, лѐгкие, в 2…3 раза превышает

количество нейтральной пыли.

Оценка ионного режима помещения проводится с помощью аспирационного

счѐтчика ионов, который позволяет определить концентрацию лѐгкий и тяжѐлых,

положительно и отрицательно заряженных ионов.

Защита от негативного воздействия аэроионов. В помещениях, где воздушная

среда подвергается ионизирующему воздействию, производят постоянную

специальную очистку воздуха, установленную технологическим регламентом.

Кроме того, в этих случаях в качестве индивидуальных средств защиты

используются фильтрующие противогазы и респираторы, марлевые повязки.

Людям, страдающим аллергическим заболеваниями, не рекомендуется находиться в

помещениях с повышенной ионизацией воздуха, если не имеется эффективной

системы специальной очистки воздуха.

Оценку фактора аэроионизации осуществляют в соответствии с «Санитарно-

гигиеническими нормами допустимых уровней ионизации воздуха

производственных и общественных помещений». При превышении максимально

допустимого или минимально необходимого числа ионов в воздухе и показателя их

полярности условия труда по фактору аэроионизации относятся к классу 3.1.

Практическая часть.

Методика расчета пылевой нагрузки, определение класса условий труда и

допустимого стажа работы в контакте с аэрозолями преимущественно фиброгенного

действия

Пример 1.

Дробильщик проработал 7 лет в условиях воздействия пыли гранита,

содержащей 60% SiO2. Среднесменная концентрация (ССК) за этот период

составляла 3 мг/м3. Категория работ – 2б (объем легочной вентиляции равен 7 м3).

Среднесменная ПДК данной пыли - 2 мг/м3. Среднее количество рабочих смен в год

– 248.

Определить:

- пылевую нагрузку (ПН);

- контрольную пылевую нагрузку (КПН) за этот период;

- класс условий труда;

- контрольную пылевую нагрузку за период 25 – летнего контакта с

фактором (КПН25);

- допустимый стаж работы в таких условиях.

Решение:

1. Определяем фактическую пылевую нагрузку за рассматриваемый период:

, (4)

где: К – фактическая среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания

работника, мг/м3;

N – количество рабочих смен в календарном году;

Т – количество лет контакта с АПФД;

Q – объѐм лѐгочной вентиляции за смену, м³.

Соответственно: ПН = 3мг/м³ х 248смен х 7лет х 7м³ = 36456 мг.

2. Определяем контрольную пылевую нагрузку за тот же период работы

36

, (5)

где: ПДКсс – предельно допустимая среднесменная концентрация пыли мг/м3;

N – рабочих смен в календарном году;

Т – количество лет контакта с АПФД;

Q – объѐм лѐгочной вентиляции за смену, м³.

Соответственно: КПН = 2 х248 х7 х7 = 24340 мг

3. Рассчитываем величину превышения КПН:

ПН/КПН = 36456 / 24340 = 1,5, т.е. фактическая ПН превышает КПН за тот же

период работы в 1,5 раза.

Согласно таблице 3, класс условий труда – вредный, 3.1.

Таблица 8

Показатели пылевой нагрузки и классы условий труда

Показатели

Классы условий труда

допусти

мый

вредный опасный

(экстремальный)

Превышение ПДК, раз 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.

Концентрация пыли ≤ ПДК 1.1 - 2 2.1 - 5 5,1 -10 >10

Превышение КПН, раз

Пылевая нагрузка (ПН) ≤ КПН 1,1–2 2,1-5 5,1-10 >10

Пылевая нагрузка для пылей с

выраженным фиброгенным

действием (ПДК ≤ 1мг/м³) а

также для асбестосодержащих

пылей.

≤ КПН 1,1-1,5 1,6-3 3,1-5 >5

4. Определяем КПН за средний рабочий стаж, который принимаем равным 25

годам:

КПН 25 = 2 х 248 х7 х 25 = 86800 мг.

Определяем допустимый стаж работы в данных условиях:

Т1 = КПП 25

, (6)

T = 3 * 248 * 7 T = 86800 = 16,7 лет

Вывод: Таким образом, в данных условиях труда дробильщик может

проработать не более 17 лет.

Пример 2.

Рабочий проработал в контакте с асбестсодержащей пылью (содержание

асбеста более 20% по массе). ПДКсс пыли – 0,5 мг/м³. Общий стаж работы – 15 лет.

Первые 5 лет фактическая среднесменная концентрация пыли составляла 10 мг/м³,

категория работ –III (объѐм лѐгочной вентиляции – 10 м³ в смену). Следующие 6

лет фактическая ССК была равна 3 мг/м³, категория работ – II а (объѐм лѐгочной

вентиляции за смену – 7 м³) и последние 4 года ССК составляла 0,9 мг/м³, категория

работ – II а. Среднее количество рабочих смен в году 248.

Определить:

- ПН;

- КПН за этот период;

- Класс условий труда;

- КПН25;

- Допустимый стаж работы в таких условиях.

37

а. Определяем фактическую пылевую нагрузку за все периоды работы:

, (7)

где К1 – К3 – среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания работника за

разные периоды времени, мг/м³;

N – рабочих смен в календарном году;

Т1 – Т3 – кол-во лет контакта с АПФД при постоянной ССК пыли;

Q1 – Q3 – объѐм лѐгочной вентиляции за смену, м³.

Соответственно:

ПН = (10 мг/м³ х 248 смен х 5 лет х 10 м³) + (3 мг/м³ х 248 смен х 6 лет х 7 м³) +

(0,9 мг/м³ х 248 смен х 4 год х 7 м³) = 124000 + 31 + 248 + 6249 = 161498 мг.

б. Определяем КПН за тот же период:

, (8)

где ПДКсс – среднесменная концентрация пыли, мг/м³;

N – кол-во рабочих смен в календарном году,

Т1 – Т3 – кол-во лет контакта с АПФД при неизменных условиях;

Q1 – Q3 – объѐм лѐгочной вентиляции за смену, м³.

Соответственно:

КПН = (0,5 мг/м³ х 248 смен х 6 лет х 10 м³) + (0,5 мг/м³ х 248 смен х 6 лет __________х 7 м³ +

(0,5 мг/ м³ х 248 смен х 4 года х 7 м³) = 7440 мг + 5208 мг + 3472 мг = 16120 мг.

в. Рассчитываем величину превышения КПН:

= 161498/ 16120 = 10,2 (9)

т.е. фактическая ПН превышает КПН за тот же период работы в 10 раз.

Соответственно класс условий труда – вредный, 3.3. В данном случае рекомендуется

принятие мер по выведению рабочего из контакта с асбестсодержащей пылью.

Пример 3. Работник поступает на работу в контакте с асбестсодержащей

пылью со следующими условиями: ССК составляла 0,9 мг/м³, категория работ – II а

(объѐм лѐгочной вентиляции – 7 м³). Среднее количество рабочих смен в году 248.

Рассчитать допустимый стаж работы и класс условий труда при

существующих условиях для вновь принимаемых рабочих.

а. Допустимый стаж работы (Т1) составит:

, (10)

где: КПН 25 = 0,5 мг/м³ х 248 смен х 25 лет х 7 м³ = 21700 мг.

Т = 21700/0,9 х 248 х 7=13,9 лет

Таким образом, вновь принимаемый рабочий может проработать на данном

рабочем месте при существующих условиях 14 лет.

б. Рассчитаем класс условий труда:

ПН25 / КПН 25 = (0,9 х 248 х 25 х 7) / 21700 = 1,8

т.е. условия труда вредные, класс 3.2.

38