Лекции БЖД-Модуль 2

Решающее влияние на степень поражения организма человека вредными химическими веществами и пылью имеет:

-концентрация их в воздухе рабочей зоны.

-продолжительность воздействия.

Комбинированное действие промышленных ядов. В

производственных условиях работающие обычно подвергаются одновременному воздействию нескольких вредных веществ. При этом возможно четыре варианта проявления их действия:

a)потенцирование, или синергизм (непропорциональное усиление вредного действия).

b)Суммирование вредного действия.

c)«антагонизм» (уменьшение вредного воздействия)

d)«независимое»

на токсическое воздействие вредных веществ оказывают влияние и другие вредные факторы (повышенная температура и влажность воздуха, шум, сильное мышечное напряжение и т.п.), а также индивидуальные особенности человека.

3. Микроклимат производственных помещений

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Уравнение теплового баланса можно записать в следующем виде:

способами. Очевидно, что величина отдельных составляющих зависит от температуры окружающего воздуха, скорости его движения, влажности, наличия в помещении источников тепла. Так, при понижении температуры

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

воздуха уменьшается влажность кожи и, следовательно, уменьшается теплоотдача путем испарения, к этому де приводит увеличение влажности воздуха. Повышение температуры в помещении приводит к уменьшению вклада составляющих QТ + QК, а также QВОЗД. Подвижность (скорость движения) воздуха способствует теплоотдаче организма, поэтому при высоких температурах ее влияние благоприятно, однако чрезмерная скорость движения

воздуха может привести к переохлаждению.

Давление воздуха также оказывает существенное влияние на самочувствие человека, поскольку обуславливает процесс газообмена человека с окружающей средой. Известно, что диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении кислорода в пределах 95…120 мм рт.ст. Начиная с парциального давления кислорода около 60 мм рт.ст., что соответствует высоте 4 км, у человека возникают головная боль, головокружение, нарушение работы слухового и зрительно анализаторов, замедляются реакции. Все это признаки кислородного голодания – гипоксии.

Избыточное давление воздуха приводит к повышению парциального давления кислорода в воздухе, содержащемся в альвеолах, что, в конечном итоге, приводит к увеличению силы дыхательной мускулатуры, поэтому поддержание повышенного давления с помощью специального оборудования (кессонов, водолазного снаряжения) необходимо при проведении работ на глубине. При этом следует выделить три периода: компрессия, или повышение давления, нахождение в условиях повышенного давления и декомпрессия, или процесс понижения давления. Наиболее опасен период декомпрессии. Дело в том, что при повышенном давлении кровь насыщается азотом, а при декомпрессии из-за падения парциального давления в альвеолярном воздухе, азот выделяется из тканей. Если декомпрессия протекает слишком быстро, в крови образуются пузырьки азота, вызывающие эмболию, т.е. закупорку сосудов. Это явление носит название декомпрессионной болезни. Проявления ее могут быть весьма тяжелыми. Тяжесть заболевания определяется массовостью закупорки сосудов и ее локализацией.

В обычных условиях давление в помещении обусловлено атмосферным давлением, которое может незначительно меняться при изменении погодных условий.

Таким образом, показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

-температура воздуха, 0C,

-температура поверхностей (стен, пола, потолка, различных устройств, технологического оборудования и т.п.), 0C,

-относительная влажность воздуха, %,

-скорость движения воздуха, м/с,

-интенсивность теплового облучения, Вт/м2,

-давление.

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

Однако к числу нормируемых параметров относятся только первые пять показателей. Давление не относится к числу нормируемых параметров микроклимата.

Роль микроклимата в жизнедеятельности человека предопределяется тем, что последняя может нормально протекать лишь при условии сохранения температурного гомеостаза организма, который достигается за счет системы терморегуляции и усиления деятельности других функциональных систем: сердечно-сосудистой, выделительной, эндокринной, а также систем, обеспечивающих энергетический, водно-солевой и белковый обмены. Напряжение в функционировании перечисленных систем, обусловленное воздействием неблагоприятного микроклимата, может сопровождаться ухудшением здоровья, которое усугубляется воздействием на организм других вредных производственных факторов (вибрация, шум, химические вещества и др.).

Однако равенство теплопродукции и суммарной теплоотдачи не является единственным условием теплового комфорта человека. Должны быть соблюдены и другие условия, касающиеся регламентации доли теплоотдачи за счет испарения влаги с поверхности кожи (не более 30%), а также средневзвешенной температуры кожи и температуры кожи на отдельных участках поверхности тела.

Микроклимат по степени его влияния на тепловой баланс человека

подразделяется на нейтральный, нагревающий, охлаждающий. Нейтральный микроклимат - такое сочетание его составляющих, которое при воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивает тепловой баланс организма, разность между величиной теплопродукции и суммарной теплоотдачей находится в пределах -+2 Вт, доля теплоотдачи испарением влаги не превышает 30%.

Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров, при котором имеет место превышение суммарной теплоотдачи в окружающую среду над величиной теплопродукции организма, приводящее к образованию общего и/или локального дефицита тепла в теле человека (>2 Вт).

Нагревающий микроклимат - сочетание его параметров, при котором имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме (>2 Вт) и/или в увеличении доли потерь тепла испарением влаги (>30%).

Охлаждающий микроклимат способствует возникновению сердечнососудистой патологии, приводит к обострению язвенной болезни, радикулита, обуславливает возникновение заболеваний органов дыхания. Охлаждение человека как общее, так и локальное (особенно кистей) способствует изменению его двигательной реакции, нарушает координацию и способность выполнения точных операций, вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, что может быть причиной возникновения различных форм травматизма.

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

При локальном охлаждении кистей снижается точность выполнения рабочих операций. Работоспособность уменьшается на 1,5% на каждый градус снижения температуры пальцев. При выраженном охлаждении организма растет число тромбоцитов и эритроцитов в крови, увеличивается содержание холестерина, вязкость крови, что повышает возможность тромбообразования. Даже при кратковременном влиянии холода в организме происходит перестройка регуляторных систем, изменяется иммунный статус организма. Переносимость человеком охлаждения несколько увеличивается при адаптации к холодовому фактору.

Влияние нагревающего микроклимата связано с напряжением различных функциональных систем организма человека, что приводит к нарушению состояния здоровья, работоспособности и производительности труда. При определенном значении составляющих нагревающий микроклимат может привести к заболеванию общего характера, которое проявляется чаще всего в виде теплового коллапса. Особенно подвержены тепловым ударам лица, имеющие массу тела выше нормы. Среди рабочих, труд которых связан со значительной тепловой и физической нагрузкой, наблюдается интенсивное биологическое старение, особенно в возрастных группах 20-30 и 40-50 лет. Наблюдаются головные боли, повышенная потливость и утомляемость, увеличивается риск смерти от сердечно-сосудистой патологии (гипертоническая и ишемическая болезни, болезни артерий и капилляров).

В ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений" указаны оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях. Оптимальные показатели распространяются на всю рабочую зону, а допустимые устанавливают раздельно для постоянных и непостоянных рабочих мест в тех случаях, когда по техническим, технологическим или

экономическим причинам невозможно обеспечить оптимальные условия.

Оптимальные микроклиматические условия - это такие условия,

которые обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены без напряжения механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на

рабочих местах.

Допустимые микроклиматические условия – это сочетания параметров микроклимата, которые не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.

При нормировании параметров микроклимата учитываются физическая тяжесть выполняемых работ и время года.

Для защиты от лучистого потока теплоты используют следующие способы:

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

1)Теплоизоляция нагретых поверхностей

2)Воздушное душирование.

3)Экранирование рабочих мест и источников излучения

4)Защитная одежда

5)Организация рационального отдыха.

По принципу действия различают следующие типы экранов:

-Теплоотражающие (листовой алюминий, белая жесть, алюминиевая техническая фольга, укрепляемая на несущем материале).

-Теплопоглощающие (материалы с большим сопротивлением теплопередачи: асбестовые щиты на металлической сетке ли листе, огнеупорный кирпич).

-Теплоотводящие (сварные или литые конструкции, охлаждаемые водой).

Это деление в известной степени условно, т.к. любой экран обладает всеми тремя способностями в разной степени.

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

5. Вентиляция производственных помещений.

Задача вентиляции – обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях.

Вентиляция достигается удалением нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха.

5.1. Системы вентиляции

Принято классифицировать вентиляцию по способу перемещения воздуха, по цели и по месту действия.

По способу перемещения воздуха:

А) Естественная.

Б) Механическая (принудительная).

Естественной вентиляцией называется система вентиляции, в которой перемещение воздушных масс происходит благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания. Это может быть неорганизованная естественная вентиляция, или естественное проветривание – движение воздуха через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций, и организованная, например, канальная естественная вытяжная аэрация, которая широко применяется в жилых и административных зданиях. Повсеместно распространена аэрация – организованная естественная общеобменная вентиляция в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей.

По цели:

А) Приточная (для подачи). Б) Вытяжная (для удаления) В) Приточно-вытяжная.

По месту:

А) Общеобменная, предназначенная для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений.

Б) Местная (применяется, когда помещение велико, а число рабочих мест мало).

С помощью местных отсосов вредные вещества удаляются непосредственно в местах их выделения. К устройствам местной вентиляции относятся бортовые отсосы, вытяжные зонты, вытяжные шкафы и др.

В помещениях, где возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны большого количества вредных веществ, наряду с рабочей предусматривается устройство аварийной вентиляции.

Наиболее совершенным видом промышленной вентиляции является кондиционирование воздуха, т.е. автоматическая обработка воздуха с целью поддержания в помещении заранее заданных метеорологических условий

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

независимо от изменения наружных условий. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеоусловий и характера технологического процесса в помещении.

Местная вытяжная вентиляция

а - вытяжная панель; б - поворотная панель;

в- установка вытяжной панели на рабочем месте.

Рис. 1. Устройства местной вентиляции

а- односторонняя вытяжка;

б- двусторонняя вытяжка;

1 - корпус гальванической ванны;

2 - воздуховоды;

3 - щели для прохождения загрязнённого воздуха.

Рис. 2. Бортовые вытяжные устройства

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

5.2 Требования к вентиляционным системам.

Для эффективной работы системы вентиляции необходимо выполнение следующих требований:

1. Объемы приточного и вытяжного воздуха должны быть приблизительно равны

Lпр ≈ Lвыт.

Иногда, в особых случаях бывает необходимо и их неравенство. Так, возможна ситуация, когда во всем помещении необходимо поддерживатт избыточное давление (например, в цехах электровакуумного производства, где важно отсутствие пыли, проникающей через различные не плотности в ограждениях).

2.Приточные и вытяжные системы в помещении должны быть правильно размещены. Свежий воздух необходимо подавать там, где количество вредных веществ минимально (или их нет вообще).

3.Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или переохлаждения работающих.

4.Система вентиляции не должна создавать шум выше предельно допустимого

5.Система вентиляции должна быть электро-, пожаро- и взрывобезопасна, проста по устройству, надежна и эффективна.

3.3 Расчет необходимого количества воздуха, при общеобменной вентиляции.

Общеобменная вентиляция призвана удалять из объема помещения а) вредные примеси.

б) избыточное тепло.

в) избыточную влажность.

Фактически, общеобменная вентиляция сводится к разбавлению загрязненного, нагретого, влажного воздуха до предельно-допустимых значений параметров.

При нормальном микроклимате (отсутствие избыточного тепла, влажности) в случае, когда нет выделений вредных веществ в результате технологических процессов или из материалов, хранящихся в помещении (или их содержание находится в пределах санитарных норм, воздухообмен можно определить по формуле

где N - число работающих, l -расход воздуха на одного работающего. При отсутствии естественной вентиляции l = 60 м3/чел.

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

Удаление вредных примесей. Допуская, что вредные вещества распределяются равномерно по помещению и при длительной работе вентиляции изменения их содержания не происходит, искомое количество воздуха определяем из условия баланса поступающих в помещение и

Воздух, поступающий извне как бы разбавляет воздух в помещении до концентрации qвыт. Но по санитарным требованиям должно выполняться условие qвыт ≤ ПДК. Следовательно, потребный воздухообмен

G

ПДК − q прит

Требование к концентрации вещества в приточном воздухе:

Вслучае выделения нескольких веществ, не обладающих эффектом суммации потребный воздухообмен рассчитывается по каждому из них, а затем выбирается максимальное значение.

Вслучае n суммирующихся веществ окончательная величина потребного

n

воздухообмена рассчитывается как ∑L j . j =1

Удаление избыточного тепла. При выделении избыточной явной теплоты количество воздуха определяют из условия ассимиляции избытков теплоты, т.е. полагаются, что избыточная теплота должна нагреть определенное количество воздуха на

Qизб = c m t ,

где c - теплоемкость воздуха

m - масса поступающего воздуха L - объем поступающего воздуха

p - плотность поступающего воздуха

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

t = tвыт – tприт - , где tвыт и tприт температура вытяжного и приточного воздуха соответственно. Отсюда имеем:

L = ( Qизб ) (6) c p tвыт − tприт

Температура выходящего воздуха определяется по формуле

где Н – высота, на которой располагаются вытяжные отверстия, число 2(м) означает высоту рабочей зоны; t – температурный градиент (увеличение температуры с высотой), обычно принимается равным 1 ÷ 1,5 град/м.

Контрольные вопросы

1.Запишите и объясните уравнение теплообмена человека с окружающей средой.

2.От чего зависит тепловой баланс в системе «Человек – Среда обитания»?

3.Что такое параметры микроклимата?

4.Как влияют параметры микроклимата на самочувствие человека?

5.В чем заключается влияние на человека инфракрасного излучения?

6.Почему с подъемом на высоту более 4 км у человека развивается гипоксия?

7.Что такое декомпрессионная болезнь?

8.Что такое нормирование параметров микроклимата?

9.Какие параметры микроклимата являются нормируемыми?

10.Какие критерии положены в основу нормирования параметров микроклимата?

11.Что такое оптимальные микроклиматические условия?

12.Что такое допустимые микроклиматические условия?

13.Назовите основные теплозащитные средства.

14.Для чего служит промышленная вентиляция?

15.Какие системы вентиляции вы знаете?

16.Что понимается под неорганизованной естественной вентиляцией?

17.Что такое механическая вентиляция, на какие виды она подразделяется?

18.Для чего служит общеоменная вентиляция?

19.Что такое потребный воздухообмен в помещении?

20.Как определяется потребный воздухообмен, если в помещении нет избытков тепла и не выделяются вредные вещества?

21.Как определяют необходимый теплообмен при выделении в помещении избытков тепла?

22.Для чего служит местная вентиляция? Какие устройства местной вентиляции вам известны?

23.Для чего нужна аварийная вентиляция?

24.Что такое кондиционирование воздуха?

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г