Безопасность жизнедеятельности. Под ред. И.Г. Переверзева. 2017

Необходимый воздухообмен в устройствах местной вытяжной вентиляции рассчитывают, исходя из условия локализации примесей, выделяющихся из источника образования. Требуемый часовой объем отсасываемого воздуха определяют как произведение площади отверстий отсоса на скорость воздуха в них. Скорость воздуха в проеме отсоса v зависит от класса опасности вещества и типа воздухоприемника местной вентиляции (обычно v 0 ,5 5 ,0 м/с).

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вытяжной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздухе большого количества вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции определяют в соответствии с требованиями нормативных документов в технологической части проекта. Если такие документы отсутствуют, то производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за час. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при достижении ПДК вредных выделений или при остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции. Выброс воздуха аварийных систем должен осуществляться с учетом возможности максимального рассеивания вредных и взрывоопасных веществ в атмосфере.

В системах вытяжной вентиляции для очистки воздуха от примесей находят применение фильтры, туманоуловители, циклоны и другие аппараты.

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры – туманоуловители. Принцип их действия основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя. Осаждение капель жидкости происходит под действием броуновской диффузии или инерционного механизма отделения частиц загрязнителя от газовой фазы на фильтроэлементах в зависимости от скорости фильтрации v Ф . Туманоуловители делят на низкоскоростные ( vФ 0 ,1 5

м/с), в которых преобладает механизм диффузного осаждения капель, и высокоскоростные ( v Ф 2 ,0 2 ,5 м/с), где осаждение происходит главным

образом под воздействием инерционных сил.

В системах местной вентиляции обычно используют высокоскоростные туманоуловители.

На рисунке 5.4 показана схема высокоскоростного волокнистого туманоуловителя с цилиндрическим фильтрующим элементом 3, который представляет собой перфорированный барабан с глухой крышкой. В бара-

141

бане установлен грубоволокнистый войлок 2 толщиной 3–5 мм. Вокруг барабана по его внешней стороне расположен брызгоуловитель 1, представляющий собой набор перфорированных плоских и гофрированных слоев винилпластовых лент. Брызгоуловитель и фильтроэлемент нижней частью установлены в слой жидкости.

Рис. 5.4. Схема высокоскоростного туманоуловителя

Высокоскоростные туманоуловители имеют малые размеры и обеспечивают эффективность очистки, равную 0,9–0,98 при p 1500–2000

Па, от тумана с частицами 3 мкм. В качестве фильтрующей набивки в таких туманоуловителях используют войлоки из полипропиленовых волокон, которые успешно работают в среде разбавленных и концентрированных кислот и щелочей.

В тех случаях, когда диаметры капель тумана составляют 0,6–0,7 мкм и менее, для достижения приемлемой эффективности очистки приходится увеличивать скорость фильтрации до 4,5–5 м/с, что приводит к заметному брызгоуносу с выходной стороны фильтроэлемента (брызгоунос обычно возникает при скоростях 1,7–2,5 м/с). Значительно уменьшить брызгоунос можно применением брызгоуловителей в конструкции туманоуловителя. Для улавливания жидких частиц размером более 5 мкм применяют брызгоуловители из пакетов сеток, где захват частиц жидкости происходит за счет эффектов касания и инерционных сил. Скорость фильтрации в брызгоуловителях не должна превышать 6 м/с.

Для очистки аспирационного воздуха ванн хромирования, содержащего туман и брызги хромовой и серной кислот, применяют волокнистые фильтры типа ФВГ-Т. В корпусе размещена кассета с фильтрующим материалом – иглопробивным войлоком, состоящим из волокон диаметром 70 мкм, толщиной слоя 4–5 мм.

Широкое применение для очистки воздуха после местных отсосов находит оборудование НИИОГАЗа:

– волокнистый фильтр ФВГ-П – для санитарной очистки аспирационного воздуха от аэрозольных растворимых в воде примесей в гальванических производствах машиностроительных предприятий;

142

–волокнистый фильтр ФВГ-М – для санитарной очистки аспирационного воздуха от аэрозольных растворимых в воде примесей в гальванических производствах машиностроительных предприятий;

–волокнистый фильтр ФВЦ-180 – для очистки воздуха или неагрессивных газов от масляного тумана, выбрасываемого вакуумными насосами

ватмосферу;

–фильтры ротационные масляные вертикальные – для отсоса и очистки воздуха от масляного тумана, выделяющегося при работе металлообрабатывающих станков с применением минеральных масел в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей;

–агрегат АВЦР-2000 – для отсоса и очистки воздуха от масляного тумана в цехах, оснащенных металлообрабатывающим оборудованием, работающим с применением смазочно-охлаждающих жидкостей на основе нефтяных минеральных масел.

Для индивидуальной защиты работающих от поступления токсических веществ в органы дыхания применяют респираторы и противогазы, в которых нашли применение адсорбенты.

Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Для этого метода используют адсорбенты. В качестве адсорбентов, или поглотителей, применяют

вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. Так, удельная поверхность активированных углей достигает 105–106 м2/кг. Их применяют для очистки газов от органических паров, удаления неприятных запахов и газообразных примесей, содержащихся в незначительных количествах в промышленных выбросах, а также для улавливания из воздуха летучих растворителей и целого ряда других газов. В качестве адсорбентов применяют также простые и комплексные оксиды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли.

Конструктивно адсорберы выполняют в виде емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищаемого газа. Адсорберы применяют для очистки воздуха от паров растворителей, эфира, ацетона, различных углеводородов и т. п.

Патроны с адсорбентом следует использовать строго в соответствии с условием эксплуатации, указанным в паспорте респиратора или противогаза.

Одним из эффективных путей профилактики отравлений на произ-

водстве является контроль за состоянием воздушной среды в рабочей зоне.

Для веществ 1-го класса опасности он должен быть непрерывным, с применением самопишущих автоматических приборов, не только регистрирующих концентрации токсических веществ, но и в случае превышения ПДК включающих звуковые и световые сигнализаторы для принятия необходимых мер.

143

Периодический контроль веществ 2–4-го классов опасности осуществляется в плановом порядке (гигиеническая оценка условий труда, выявление и устранение причин выделения токсических веществ) и в некоторых экстренных ситуациях, например, при расследовании причин профессиональных отравлений и др.

Работающие с токсическими веществами проходят специальный инструктаж до поступления на работу и периодически в последующем. Они должны знать требования по безопасному ведению технологического процесса, быть осведомлены о токсических свойствах соединений, с которыми работают, ранних признаках отравления и мерах первой доврачебной помощи.

Весьма важным являются санитарные и лечебно-профилактические мероприятия. В отношении лиц, работающих с ядовитыми веществами, законодательство предусматривает ограничение рабочего дня, увеличение длительности отпуска, более ранние сроки выхода на пенсию. На ряд производств, где имеется повышенная опасность отравлений или действия ядов на специфические функции организма, не допускаются женщины и подростки.

Обязательными являются учет и регистрация профессиональных отравлений. В соответствии с Положением о расследовании и учете несчастных случаев на производстве каждый случай отравления должен быть расследован, выявлены причины и разработаны предупреждающие действия для исключения повторения случаев отравления в дальнейшем.

Предусмотрена обязательность предварительных при поступлении на работу и последующих периодических медицинских осмотров рабочих. Цель предварительного осмотра – не допустить к работе с ядами лиц с такими заболеваниями, которые могут обостриться при поступлении в организм даже небольших количеств токсических веществ, а также такими, которые могут способствовать более быстрому возникновению отравления (заболевания крови при работе с бензолом, нервные заболевания при работе с марганцем и т. п.).

Для рабочих ряда производств, где возможно влияние ядов, предусмотрено дополнительное и специальное питание.

Средством повышения сопротивляемости организма ядам на некоторых химических заводах является дополнительная витаминизация рабочих. Особенно это эффективно в случаях, когда контакт с токсическими веществами ведет к гиповитаминизации, нарушению баланса того или иного витамина в организме.

5.3 Защита от акустических воздействий

Защита от шума, инфразвука и ультразвука достигается применением в техносфере комплекса защитных мер направленных на соблюдение в жизненном пространстве допустимых акустических воздействий на человека.

144

Нормирование акустических воздействий. Гигиеническая регла-

ментация инфразвука производится по СН 2.2.4/2.1.8.583-96, которые задают для постоянного инфразвука предельно допустимые уровни звукового давления на рабочих местах для различных видов работ, а также в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки (табл. 5.1). Для колеблющегося во времени и прерывистого инфразвука уровни звукового давления, измеренные по шкале шумомера «Лин», не должны превышать 120 дБ.

Таблица 5.1

Предельно допустимые уровни инфразвука на рабочих местах и на территории жилой застройки

Нормируемые параметры шума определены ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ. «Шум. Общие требования безопасности» и СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Документы дают классификацию шумов по спектру на широкополосные и тональные, а по временным характеристикам – на постоянные и непостоянные. Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления в девяти октавных полосах частот в зависимости от вида производственной деятельности [3]. Для ориентировочной оценки в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах допускается принимать уровень звука (дБА), определяемый по шкале А шумомера с коррекцией низкочастотной составляющей по закону чувствительности органов слуха и приближением результатов объективных измерений к субъективному восприятию.

Непостоянные шумы делятся на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные. Нормируемой характеристикой непостоянного шума является эквивалентный по энергии уровень звука (дБ) [3]. Допустимые значения эквивалентных уровней непостоянных шумов приведены в таблице 5.2.

Для тонального и импульсного шума допустимый уровень должен быть на 5 дБ меньше значений, указанных в табл. 5.2. Эквивалентный по энергии уровень звука определяется по формуле:

145

где i – относительное время воздействия шума; L i – % времени измерения;

L i – уровень звука класса i , дБ.

Таблица 5.2

Допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах и производственных помещениях и на территории предприятий по ГОСТ 12.1.003-2014 (извлечения)

Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.001-89 ССБТ. «Ультразвук. Общие требования безопасности» и СанПин 2.2.4/2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения». Гигиенической характеристикой воздушного ультразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 12,5–100 кГц (табл. 5.3).

146

Таблица 5.3

Допустимые уровни воздействия звукового давления на рабочих местах при воздействии воздушного ультразвука

Характеристикой контактного ультразвука является пиковое значение виброскорости или его логарифмический уровень (табл. 5.4). Допустимые уровни контактного ультразвука следует принимать на 5 дБ ниже значений, указанных в тех случаях, когда работающие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука.

Таблица 5.4

Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения при контактном воздействии ультразвука

При использовании ультразвуковых источников бытового назначения, как правило, генерирующих колебаний с частотами ниже 100 кГц допустимые уровни воздушного и контактного ультразвука не должны превышать 75 дБ на рабочей частоте источника.

При воздействии ударной волны на человека и животных считается безопасным избыточное давление во фронте ударной волны 10 кПа и менее. Легкие поражения (звон в ушах, головокружение, головная боль) наступают при избыточном давлении 20–40 кПа. Поражения средней тяжести (вывихи конечностей, контузии головного мозга, повреждения органов слуха, кровотечения из носа и ушей) возникают при избыточном давлении 40–60 кПа.

Методы и средства защиты от шума. Они подразделяются на кол-

лективные и индивидуальные. Предпочтение следует отдавать первым из них. К методам и средствам коллективной защиты от шума относятся снижение шума в источнике, звукоизоляция, звукопоглощение и глушители шума.

Выбор методов и средств защиты должен проводиться на основе акустических расчетов, определяющих требуемое снижение шума в расчетной точке, с учетом ее расположения относительно источника шума и ряда других факторов.

147

На рисунке 5.5 показаны схема распространения звука от источника шума. При этом имеются три пути передачи звука: первый путь соответствует прямому звуку; второй путь – отраженному звуку (эти два пути определяют распространение воздушного шума), третий путь – так называемому структурному шуму, являющемуся результатом распространения возмущающего воздействия со стороны источника по элементам конструкции. Для каждого работника А и В, представленного на рисунке, требуются свои методы защиты от шума.

Рис. 5.5. Пути передачи звука от источника к приемнику

Снижение шума в источнике. Этот метод является наиболее рациональным, снижение шума проводится двумя путями: уменьшением энергии возмущающих воздействий в источнике и ослаблением его звукоизлучающей способности. В первом случае речь идет об изменении рабочих характеристик машины, делая их более плавными, уменьшении частоты вращения и скорости перемещения подвижных узлов, уменьшении зазоров, повышении точности изготовления деталей и т. д. Во втором случае подразумевается использование специальных звукопоглощающих покрытий или глушителей, ослабляющих излучение источника шума.

Звукоизоляция и звукопоглощение. Эти методы в основном реали-

зуют для защиты от воздушного шума в помещениях. На рисунке 5.6 представлены типичные способы защиты от шума в помещениях: применение средств индивидуальной защиты (1), звукопоглощающих ограждений (2), экранов (3), звукопоглощающих облицовок (4) и перегородок (5).

Рис. 5.6. Типичные способы защиты от шума в рабочих помещениях

148

Для расчета звукоизоляции однородной однослойной перегородки используют формулу:

R 2 0 lg m 0 f 4 7 , 5 , (5.3)

где m 0 – поверхностная (погонная) масса перегородки, кг/м2; f – частота звука, Гц.

Из последней формулы следуют два важных вывода: во-первых, звукоизоляция ограждений тем выше, чем они тяжелее; звукоизоляция меняется по так называемому закону массы: увеличение массы в два раза приводит к повышению звукоизоляции на 6 дБ; во-вторых, звукоизоляция ограждения возрастает с увеличением частоты звука.

Формула применима на частотах выше первых частот собственных колебаний перегородки, поскольку в ней не учитывается влияние жесткости и размеров ограждения.

Большое влияние на звукоизоляцию оказывают всякого рода щели и отверстия в перегородках, ограждениях, окнах, дверях. На это обстоятельство часто не обращают должного внимания, что приводит к значительному ухудшению звукоизоляции.

При устройстве ограждений, состоящих из различных элементов, например перегородки с дверями, смотровыми окнами и т. п., особенно при изоляции мощных источников шума, необходимо стремиться к тому, чтобы звукоизолирующие способности этих более «слабых» элементов и перегородки по своей величине не очень отличались друг от друга. В противном случае шум будет проникать через эти элементы, и снижение уровня шума всей конструкцией окажется незначительным. С этой целью двери и окна в шумных помещениях (например, в боксах для испытания двигателей) делают с повышенной звукоизоляцией.

Звукоизоляция многослойных ограждений бывает более высокой, чем звукоизоляция однослойных ограждений той же массы. Широкое распространение находят двойные ограждения с воздушным промежутком, заполненным звукопоглощающим материалом. В качестве звукопоглощающих материалов используются волокнистые, вспененные полимерные и комбинированные материалы, являющиеся также и хорошими теплоизоляторами. Звукоизолирующие конструкции ослабляют шум в соседних помещениях на 30–50 дБ.

Звукоизолирующие кожухи и кабины. Звукоизолирующими ко-

жухами закрывают наиболее шумные машины и механизмы, локализуя таким образом источник шума. Кожухи изготавливают обычно из дерева, металла или пластмассы. Внутреннюю поверхность стенок кожуха обязательно облицовывают звукопоглощающим материалом. С наружной стороны на кожух иногда наносят слой вибродемпфирующего материала. Кожух должен плотно закрывать источник шума. Эффективность кожухов и кабин достигает 30 дБ.

150