3.Охрана труда

3.1. Исследование опасных и вредных факторов при эксплуатации эвм и их воздействие на пользователя

Любой производственный процесс, в том числе и работа с вычислительной техникой сопровождается появлением опасных и вредных производственных факторов, от которых пользователю персонального компьютера необходима защита. Поэтому очень важным на любом производстве является понятие «охраны труда».

Под термином «охрана труда» понимается система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических методов и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Электронно-вычислительная техника все шире входит во все сферы нашей жизни. Компьютер стал привычным не только в производственных цехах и научных лабораториях, но и в студенческих аудиториях и школьных классах.

Число специалистов, работающих с персональным компьютером, непрерывно растет. Ни экономические, ни научные достижения невозможны теперь без быстрой и четкой информационной связи и без специального обученного персонала.

Опасные факторы - это производственные факторы, воздействие которых на человека ведет к травме или другому резкому и внезапному ухудшению здоровья.

Вредные факторы - это производственные факторы, воздействие которых в определенных условиях ведет к возникновению профессионального заболевания или снижению трудоспособности.

Охрана труда состоит из следующих основных частей: техники безопасности, производственной санитарии, эргономики, промышленной эстетики и правовой базы. Техника безопасности представляет собой систему средств и методов, предотвращающих или снижающих до безопасного уровня воздействие опасных факторов. Производственная санитария призвана устранить или снизить до безопасного уровня воздействие вредных факторов.

В связи с научно-техническим прогрессом проблема взаимодействия человека и современной техники стала весьма актуальной. В настоящее время все большую роль во взаимодействии с техникой приобретает человек-оператор, на которого возлагается роль управления не только отдельными машинами, но и целыми системами технических объектов. Человек-оператор должен перерабатывать большой объем технической информации и принимать ответственные решения. Поэтому в целях рационализации технического процесса возникает задача согласования особенностей конструкции машин и технологического оборудования с психологическими и физическими характеристиками человека, поскольку эффективное применение даже наиболее совершенной техники зависит, в конечном итоге, от правильности действий людей, управляющих этой техникой.

Для разработки программного продукта дипломного проекта использовались следующие элементы вычислительной техники:

- компьютер PentiumIV 2,8 ГГц;

- цветной монитор Samsung 795DF 17’ на базе ЭЛТ DynaFlat;

- лазерный принтер Canon LBP-810.

Очень важным аспектом любой деятельности является соблюдение электробезопасности, которая является системой организационных, технических мероприятий и средств, направленных на обеспечение защиты людей от воздействия на них электрической дуги, электромагнитных полей, электрического тока, статического электричества.

Рассмотрим возможные опасные и вредные факторы при работе на ЭВМ.

1. Питание персонального компьютера осуществляется от сети переменного тока с номинальным напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Это напряжение превышает безопасный для человека уровень 40 В, а значит, является опасным для человека. Как следствие, появляется опасный фактор - поражение электрическим током.

2. Анод электронно-лучевой трубки монитора имеет напряжение свыше 15кВ. При величине напряжения 5-300 кВ присутствует рентгеновское излучение различной степени «жесткости». При работе с компьютером человек попадает в зону действия «мягкого» рентгеновского излучения (менее 40 кВ). Появляется вредный фактор - рентгеновское излучение.

3. Для получения на экране дисплея изображения необходимо иметь кадровою и строчную развертки, которые создаются напряжением с частотой f_k = 85 Гц, а частота f_с = 42 кГц, что приводит к электромагнитным излучениям низкой частоты. Появляется вредный фактор - излучение электромагнитных полей низкой частоты.

4. Ультрафиолетовое излучение (УФИ), испускаемое монитором, соединяясь с УФИ, излучаемым люминесцентными лампами и УФИ, проникающим сквозь оконные проемы, может повысить нормируемую плотность УФИ (10 Вт/м²). Следствием этого является возникновение вредного фактора - ультрафиолетового излучения.

5. При работе электрических машин, принтеров и других периферийных устройств, а также при передвижении людей образуется статическое электричество, которое при превышении нормировочного значения 15 кВ/м становится вредным фактором.

При работе с компьютером для вывода информации на бумажный носитель используется струйный принтер, следствием чего является шумовое воздействие на разработчика. Однако, поскольку принтер работает непродолжительное время и при его работе не превышается нормировочное значение по шумовому воздействию в 45 дБ за смену, то вредного шумового воздействия на человека он не оказывает.

Рассмотрим далее влияние, оказываемое на организм разработчика и пользователя перечисленными выше опасными и вредными факторами [5, 8].

2.1.1. Электрический ток

При работе с вычислительной техникой существует возможность случайного прикосновения человека к находящемуся под напряжением проводнику электрического тока. Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, являющееся совокупно­стью термического (нагрев ткани и биологической среды), электролитического (разложение крови и плазмы), биологического (раздражение и возбуждение нервных окончаний, приводящие к судорогам) и механического (разрыв ткани, ушибы, вывихи при падениях от судорожных сокращений мышц) воздействий. Любое из этих воздействий может привести к общим и местным травмам.

Общие травмы - электроудары (возбуждение живых клеток организма проходящих через него током, сопровождающееся непроизвольным сокращением мышц). Различают электроудары четырех степеней тяжести.

Электроудары I степени - сопровождаются судорожным болезненным сокращении мышц без потери сознания.

Электроудары II степени - сопровождаются судорожным болезненным сокращении мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и сердцебиения.

Электроудары III степени - сопровождаются судорожным сокращением мышц, потерей сознания, нарушением работы сердца или дыхания (либо того и другого вместе).

Электроудары IV степени - наступает клиническая смерть, т.е. прекращается дыхание и кровообращение.

Местные травмы - ожоги, металлизация кожи, электрические знаки, электроофтальмия, механические повреждения.

Тяжесть поражения электрическим током зависит от:

- силы тока;

- рода (постоянный или переменный) и частоты тока;

- времени воздействия;

- состояния окружающей среды;

- индивидуальных особенностей организма;

- пола и возраста человека;

- величины электрического сопротивления кожных покровов человека.

Наиболее опасным является переменный ток 20 - 100 Гц. Так как компьютер питается от сети переменного тока частотой 50 Гц, то этот ток является опасным для человека.

По ощущению человеком электрический ток подразделяется на:

1. Неощутимый (~J < 0,5 мА; =J < 5 мА) - человеком не ощущается.

2. Ощутимый (~J 0,5 - 1,5 мА, =J 5 - 7мА) - не вызывает нарушения деятельности организма, поэтому допустимо его длительное протекание через тело человека в производственных условиях.

3. Отпускающий (~J 5 - 6 мА, =J 30 - 50мА) - попавший под его действие в состоянии самостоятельно преодолеть воздействие тока (судороги) и освободится от контакта с проводником.

4. Неотпускающий (~J 6 - 10 мА, =J 50 - 80 мА) - вызывает интенсивные судороги мышц, в результате чего происходит «привыкание» человека к токоведущим частям, пострадавший не может освободиться от воздейст­вия электрического тока самостоятельно. Длительное проте­кание тока может привести к тяжким последствиям - судо­рожному сокращению мышц с потерей сознания и прекра­щением функционирования сердечно сосудистой системы органов дыхания.

5. Фибрялиционный (~J 80 - 100 мА, =J 300 мА) - возникает опасность судорожного сокращения мышц с по­терей сознания и остановкой деятельности мозга и сердца (клиническая смерть 5-6 минут).

Особенностью воздействия тока на человека является тяжесть поражения.

2.1.2. Рентгеновское излучение

Мягкое рентгеновское излучение вызывает ионизацию воздуха с образованием положительных ионов. Биологическое действие излучения зависит от числа образовавшихся пар электронов, ионов или от связанной с этим поглощенной энергией. Ионизация приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. Изменение химического состава значительного числа молекул приводит к гибели клеток. Из-за изменений в живой ткани происходит расщепление воды на атомарный водород и гидрооксидную группу, которые, обладая высокой химической активностью, вступают в соединение с другими молекулами ткани, образуя при этом химическое соединения, которые не свойственны здоровой ткани. Все это приводит к изменению биологических процессов, происходящих в организме, - нарушению свертываемости крови, обмена веществ, снижению эластичности кровеносных сосудов, общему истощению организма, образованию злокачественных опухолей, катаракте глаз. Может также развиться лучевая болезнь, которая практически неизлечима и ведет к летальному исходу. Биологический эффект зависит от дозы облучения.

2.1.3. Излучение электромагнитных полей низкой частоты

Электромагнитные поля с частотой 60 Гц и выше могут инициировать изменения в клетках животных (вплоть до нарушения синтеза ДНК). В отличие от рентгеновского излучения, электромагнитные волны обладают необычным свойством: опасность их воздействия при снижении интенсивности не уменьшается, мало того, некоторые поля действуют на клетки тела только при малых интенсивностях или на конкретных частотах. Оказывается переменное электромагнитное поле, совершающее колебания с частотой порядка 60 Гц, вовлекает в аналогичные колебания молекулы любого типа, независимо от того, находятся они в мозге человека или в его теле [6].

Наибольшую опасность для здоровья человека представляет способность низкочастотного излучения нарушать репродуктивную функцию организма и протекание беременности, воздействие низкочастотных полей в 2 раза увеличивает вероятность выкидышей у беременных женщин, вызывает раковые заболевания, обостряет большинство кожных заболеваний. Проведенные исследования указывают на возможность инициирования такими излучениями нарушений иммунной системы, зрительного аппарата и других систем организма. Под действием низкочастотного излучения возможны изменения биохимической реакции в крови на клеточном уровне.

Монитор является также источником электромагнитного излучения. Это излучение с большой проникающей способностью. Его воздействие на организм на организм человека приводит к заболеванию лучевой болезнью, а также это излучение параметров аппаратуры [5, 9].

2.1.4. Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение - электромагнитное излучение в области, которая примыкает к коротким волнам и лежит в диапазоне длин волн ~ 200 - 400 нм.

Различают следующие спектральные области:

200 - 280 нм - бактерицидная область спектра.

280 - 315 нм - зрительная область спектра (самая вредная).

315 - 400 нм - оздоровительная область спектра.

Источником ультрафиолетового излучения являются люминофор экрана монитора вместе с ускоренными в электронно­лучевой трубке электронами при повышенной плотности > 10Вт/м². Его воздействие особенно сказывается при длительной работе с компьютером.

Энергетической характеристикой ультрафиолетового облучения является плотность потока энергии, которая нормируется и не должна превышать 10 [Bт/м²]. Для биологической оценки воздействия ультрафиолетового излучения вводится единица, которая оценивает эриторное воздействие: 1 эр – это эриторный поток, соответствующий потоку излучения энергии в 1 Вт, с длиной волны равной 297 нм. Эриторное облучение человека измеряется в эр/м².

Нормирование ультрафиолетового излучения:

- максимальная доза облучения за смену 7,5 мэр*ч/м²;

- максимальная суточная доза не более 60 мэр*ч/м² .

При длительном воздействии на организм человека и больших дозах ультрафиолетового излучения могут возникнуть следующие заболевания:

1) серьезные повреждения глаз (катаракта);

2) рак кожи;

3) изменения в составе крови [9].

2.1.5. Статическое электричество

Монитор дисплея является основным источником электростатического поля, напряженность которого превышает установленный предел Е_макс = 15 кВ/м. Наэлектризованный экран дисплея притягивает частицы взвешенной пыли, что приводит к повышенной запыленности воздуха. При этом качество воздуха резко ухудшается.

Оператор, работающий на ЭВМ, имеет отрицательный заряд, а пыль, заряженная положительно, будет садиться на кожу, вызывая заболевания человека, а также на экран дисплея, вызывая ухудшения видимости и контрастности. Поэтому повышенная запыленность воздуха может привести к заболеваниям верхних дыхательных путей и к кожным заболеваниям (дерматит, угри). Также статическое электричество при низковольтном электромагнитном заряде способно изменять и прерывать развитие клетки, вызывать помутнение хрусталика глаза.

Кроме биологического воздействия статическое электричество может приводить к сбою работы ЭВМ (залипание клавиатуры, срывы в подаче и сохранении информации), а также производить наводки в элементах вычислительной техники, так как ее элементы питаются от напряжения 3-12 В. Поэтому при большой напряженности статического электричества может произойти срыв в работе вычислительной техники или исчезновение информации.

Еще один вредный фактор при работе на компьютере - видимое излучение (блики и мерцание экрана), способствуют возникновению:

- близорукости и переутомления глаз;

- мигрени и головной боли;

- раздражительности, нервному напряжению и стрессу.

Из анализа воздействия опасных и вредных факторов следует, что пользователю персонального компьютера необходима защита от них.