Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Опасные и вредные факторы производственной среды. Учебное пособие
.pdf
ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Д. О. Литвинов, Е. Н. Летягина, Н. И. Смолин,
А. В. Вакуленко, В. Н. Шиндин, Н. А. Литвинова,
И. А. Малых, А. А. Мартышин, А. А. Говорухина,
О. А. Бай, О. Г. Журавлев, А. В. Макаров
ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ФАКТОРЫ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ
Учебное пособие
Под редакцией Д. О. Литвинова
Вузовское образование
Саратов • 2018
УДК 614.8
ББК 68.9
О-60
Авторы:
Д. О. Литвинов (общая редакция, гл. 1, 2, 5, 11,
введение, заключение, приложение);
Е. Н. Летягина (гл. 3);
Н. И. Смолин (гл. 4);
А. В. Вакуленко, В. Н. Шиндин (гл. 6);
Н. А. Литвинова (гл. 7);
И. А. Малых, А. А. Мартышин (гл. 8);
А. А. Говорухина (гл. 9);
О. А. Бай, О. Г. Журавлев (гл. 10);
А. В. Макаров (гл. 12).
Рецензенты:
Т. В. Мусатова, первый заместитель генерального директора
АНО ТО «НИИ БЖД»;
В. В. Бердышев, к.т.н., доцент кафедры технических систем
в АПК ФГБО ГАУ СЗ ГАУ СЗ
О-60 Опасные и вредные факторы производственной среды [Электронный ресурс] : учеб-
ное пособие / [Д. О. Литвинов и др.]; под ред. Д. О. Литвинова. — Электрон. дан. и
прогр. (7 Мб). — Саратов: Вузовское образование, 2018. — 90 с. — (Высшее образование).
ISBN 978-5-4487-0224-2
В учебном пособии описывается одна из распространенных групп опасностей — физи-
ческие вредные и опасные факторы. Рассматриваются их характеристика, принципы нормирования, влияние на организм человека, средства и методы защиты.
Издание предназначено для курсантов по гражданской специальности 23.05.02 «Транс-
портные средства специального назначения», 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и
сооружений», для учащихся учреждений высшего профессионального образования направления «Техносферная безопасность», для научных и практических работников, работающих
в различных областях безопасности.
Учебное электронное издание
© Коллектив авторов, 2018
© ООО «Вузовское образование», 2018
Редактор Е.А. Копылова
Технический редактор А.В. Неверова
Корректор А.О. Ерофеева
Компьютерная верстка, обложка С.С. Сизиумовой
Для создания электронного издания использовано:
Приложение pdf2swf из ПО Swftools, ПО IPRbooks Reader,
разработанное на основе Adobe Air
Подписано к использованию 06.03.2018. Объем данных 7 Мб.
Издание представлено в электронно-библиотечных системах
IPRbooks (www.iprbookshop.ru),
Библиокомплектатор (www.bibliocomplectator.ru)
Бесплатный звонок по России: 8-800-555-22-35
Тел.: 8 (8452) 24-77-97, 8 (8452) 24-77-96
Отдел продаж и внедрения ЭБС:
доб. 206, 213, 144, 145
E-mail: sale@iprmedia.ru
Отдел комплектования ЭБС:
доб. 224, 227, 208
E-mail: mail@iprbookshop.ru
По вопросам приобретения издания обращаться:
доб. 208, 201, 222, 224
E-mail: izdat@iprmedia.ru, author@iprmedia.ru
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................ 5
1. ВИБРАЦИЯ ............................................................................................................ 6
2. ШУМ .....................................................................................................................11
3. ОСВЕЩЕНИЕ ......................................................................................................21
4. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПЫЛЬ ........................................................................27
5. СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ...............................................................30
6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК ....................................................................................33
7. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ...........................................................38
8. ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ ...................................................................46
9. ИОНИЗАЦИЯ ВОЗДУХА ..................................................................................54
10. МИКРОКЛИМАТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ .....................57
11. ДВИЖУЩИЕСЯ МЕХАНИЗМЫ ....................................................................60
12. ТЯЖЕСТЬ И НАПРЯЖЕННОСТЬ ..................................................................64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................................................71
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................................72
ПРИЛОЖЕНИЯ .......................................................................................................74
4
ВВЕДЕНИЕ
В процессе жизнедеятельности, а также и трудовой деятельности человек под-
вергается воздействию различных опасностей.
Эта деятельность осуществляется в пространстве, называемом производствен-
ной средой.
В условиях производства на человека в основном действуют техногенные, т. е.
связанные с техникой, опасности, которые принято называть опасными и вредными
производственными факторами.
Под вредными производственными факторами подразумевают факторы рабочей среды, которые могут способствовать развитию патологий, снижению работоспособности, повышению частоты инфекционных заболеваний.
Если вредные факторы оказывают слишком длительное воздействие на человека, то они уже могут перейти в разряд опасных, т. е. приводить к резкому и внезапному нарушению здоровья.
Все опасные и вредные производственные факторы подразделяются на физические, химические, биологические и психофизиологические. Одна из многочисленных
групп — это физические факторы: недопустимые уровни шума, вибрации, недостаточная освещенность, электромагнитные поля, ионизирующие излучения и др.
В производственных условиях на человека влияет, как правило, комплекс негативных факторов.
Их воздействие приводит к снижению работоспособности, утомлению и раздражению.
Успешному обеспечению защиты от этих факторов способствует заблаговременная идентификация опасностей, т. е. их опознание, предвидение, оценка и уменьшение вредного влияния на человека и среду обитания. Здесь особое внимание приобретает изучение их характеристик, нормирования, средств и методов защиты.
5
1. ВИБРАЦИЯ
Вибрация — это малые механические колебания, возникающие в упругих телах
под воздействием переменных сил, колебания твердого тела около положения равновесия.
Колебания — многократное повторение одинаковых или почти одинаковых
процессов — сопутствуют многим природным явлениям и явлениям, вызванным человеческой деятельностью, — от простейших колебаний маятника до электромагнитных колебаний распространяющейся световой волны (Л. А. Михайлов, 2009).
Механические колебания — периодически повторяющиеся движения, вращательные или возвратно-поступательные.
Основные параметры, характеризующие вибрацию: частота (Гц), амплитуда
(м), виброскорость (м/с), виброускорение.
По способу передачи на человека вибрация подразделяется на общую и локальную.
Общую вибрацию в зависимости от источника ее возникновения делят на:
1-ю категорию — транспортную вибрацию;
2-ю категорию — транспортно-технологическую;
3-ю категорию — технологическую вибрацию (станки).
По направлению действия выделяют: общую и локальную — через рычаги
управления, обрабатываемые изделия (рис. 1).
Рис. 1. Направление координатных осей при действии локальной вибрации
По характеру спектра бывает: узкополосная и широкополосная вибрация.
По частотному составу вибрация: низкочастотная (для общей 1–4 Гц и для локальной 8–16 Гц), среднечастотная (об 8–16 Гц, локальная 31,5–63 Гц), высокочастотная (об 31,5–63 Гц, локальная 125–1000 Гц).
По временным характеристикам она: постоянная и непостоянная (колеблющаяся во времени, прерывистая, импульсивная).
Нормирование вибрации. Различают техническое и гигиеническое нормирование вибрации. Техническое нормирование устанавливает допустимые значения вибрационных характеристик машин, под которыми понимается количественный показа-
6
тель вибрационной активности машин, устанавливаемый и контролируемый для
оценки ее технических свойств с позиции обеспечения вибрационной безопасности
труда. Это нормирование адресуется в первую очередь создателям машин — конструкторам и технологам.
Требования к вибрационным характеристикам машин изложены в ГОСТ
12.1.012-90. Основу гигиенического нормирования составляют критерии здоровья человека при воздействии на него вибрации с учетом напряженности и тяжести труда.
Применение санитарной нормы дает возможность объективно оценивать условия
труда на каждом рабочем месте, определять степень виброопасности, производить
выбор методов и средств вибрационной защиты. В настоящее время документами, регламентирующими санитарные нормы вибрации, являются ГОСТ 12.1.012-90 и
СН 2.2.4/2.1.8.566-96.
В соответствии с этими документами нормируется вибрационная нагрузка на
оператора, под которой понимается количественный показатель условий труда человека-оператора при воздействии на него вибрации. К показателям вибрационной
нагрузки относятся: виброускорение (виброскорость) и их логарифмические уровни,
диапазон частот и время воздействия вибрации.
Нормируемый диапазон частот устанавливается:
– для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими
частотами 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;
– для общей вибрации октавных со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0;
1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40; 50; 63;
80 Гц.
Эквивалентные допустимые значения виброускорения — 4 м/с2, 72 дБ, виброскорости — 1,1 м/с2, 67 дБ.
Время воздействия вибрации принимается равным длительности непрерывного
или суммарного воздействия.
Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. При длительном воздействии она вызывает хроническое профессиональное
заболевание — вибрационную болезнь. Вибрационная болезнь включена в список
профессиональных заболеваний. Она занимает второе место в структуре профессиональных заболеваний железнодорожников. Вибрационная болезнь регистрируется у
машинистов локомотивов и водителей автотранспорта, у машинистов и операторов
путевых машин (Б. С. Мастрюков, 2014).
У работников таких специальностей, как формовщики, бурильщики, заточники,
рихтовщики, заболевание может начать развиваться уже через 8–10 лет работы. При
работе с инструментом ударного действия (клепка, обрубка) виброболезнь может
проявиться через 12–15 лет работы.
При действии на организм общей вибрации в первую очередь страдает опорнодвигательный аппарат: возникают боли в пояснице, конечностях, суставах, мышцах,
связках, в области желудка. Вибрационная болезнь выражается общим расстройством
с нарушениями сосудистого тонуса, отсутствием аппетита, бессонницей, раздражительностью, быстрой утомляемостью и болевой чувствительностью. У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движе-
7
ний, симптомы укачивания. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая
микротравматизацию различных тканей с последующими изменениями в них. Проявляются изменения обменных процессов в организме, биохимических показателей
крови.
Общая вибрация с частотой ниже 0,7 Гц (качка) приводит к морской болезни,
вызываемой нарушением нормальной деятельности вестибулярного аппарата.
Вибрация с частотой 6–9 Гц, близкой к собственной частоте внутренних органов, может привести к возникновению резонанса.
Резонанс отдельных органов человеческого тела наступает при совпадении
собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Воздействие общей вибрации в резонансной зоне весьма опасно, так как может стать
причиной механических повреждений внутренних органов человека, привести к механическим разрывам тканей и внутренним кровоизлияниям.
Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости (грудь,
диафрагма, живот), резонансными являются частоты 3–3,5 Гц. Расстройство зрительного восприятия происходит при вибрациях с частотами между 60 и 90 Гц, что соответствует частоте колебаний глазных яблок. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4–6 Гц.
Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая
кровоснабжение конечностей, вызывает снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформирует и уменьшает подвижность суставов.
Возникают ноющие, ломящие, тянущие боли в руках. Длительное воздействие локальной вибрации вызывает вибрационную болезнь. При локальной вибрации также
нарушается деятельность центральной нервной системы (О. Н. Куликанов,
Е. И. Ролин, 2014).
Немаловажное значение имеют характер воздействия вибрации на организм
человека и ее распространение. Например, местная вибрация малой интенсивности
может оказывать благоприятное воздействие на организм человека, восстанавливая
трофические изменения, улучшая функциональное состояние центральной нервной
системы, ускоряя заживление ран и т. п. Однако более высокие уровни колебаний могут привести к развитию патологий. Большинство заболеваний связано с локальным
воздействием вибрации.
В настоящий момент вибрационную болезнь подразделяют на 3 категории:
– начальные симптомы (I степень);
– умеренно выраженные симптомы (II степень);
– выраженные симптомы (III степень).
При вибрационной болезни, обусловленной местной или общей вибрацией, могут возникать нейрососудистые нарушения, поражения нервно-мышечной системы,
опорно-двигательного аппарата, изменения обмена веществ и др. Возможны различные варианты течения заболевания с преимущественным проявлением нейрососудистых расстройств или патологии опорно-двигательного аппарата.
Воздействие низкочастотной вибрации приводит к развитию вибрационной патологии с превалированием поражений нервно-мышечной системы, опорнодвигательного аппарата и менее выраженным сосудистым компонентом.
8
Средне- и высокочастотная вибрация вызывает различные по степени выраженности сосудистые, нервно-мышечные, костно-суставные и другие нарушения.
При работе со шлифовальными машинами и другими источниками высокочастотной
вибрации возникают в основном сосудистые нарушения.
В результате влияния интенсивной локальной вибрации вначале возникают
функциональные, а затем дистрофические изменения в рецепторном аппарате и периваскулярных нервных сплетениях мелких сосудов в области верхних конечностей.
Постепенно в процесс вовлекаются и другие отделы периферической и центральной нервной системы. Побеление пальцев чаще отмечается у тех, чья работа
связана с пребыванием на холоде, воздействие которого вызывает рефлекторное
сужение сосудов. В некоторых случаях сосудистые нарушения при вибрационной болезни могут привести к постепенному развитию хронической недостаточности мозгового кровообращения. Отмечаются также изменения функции гормональной системы,
сдвиги в кальций-магниевом обмене и т. д. Нередко обнаруживаются деструктивнодистрофические процессы в костно-суставном аппарате.
На основании клинических, функциональных и экспериментальных исследований установлено, что одним из патогенетических механизмов вибрационной болезни
наряду с нервно-рефлекторными нарушениями являются повышение венозного сопротивления, изменение венозного оттока, приводящее к венозному полнокровию,
увеличение фильтрации жидкости и снижение питания (В. В. Масленников, 2012).
Низкочастотная вибрация ведет к изменению морфологического состава крови:
эритроцитопении, лейкоцитозу; имеет место снижение уровня гемоглобина. Отмечено влияние общей вибрации на обменные процессы, проявляющиеся в изменении углеводного обмена, биохимических показателей крови, характеризующих нарушения
белкового и ферментативного, а также витаминного и холестеринового обмена.
Методы обеспечения вибробезопасных условий труда:
– соблюдение правил и условий эксплуатации машин и ведения технологических процессов, использование машин только в соответствии с их назначением,
предусмотренным научно-технической документацией;
– поддержание технического состояния машин, параметров технологических
процессов и элементов производственной среды на уровне, предусмотренном научнотехнической документацией, своевременное проведение планового и предупредительного ремонта машин;
– совершенствование режимов работы машин и элементов производственной
среды, исключение контакта работающих с вибрирующими поверхностями за пределами рабочего места или зоны введением ограждений, предупреждающих знаков, использованием предупреждающих надписей, окраски, сигнализации, блокировки
и т. п.;
– улучшение условий труда (в том числе снижением или исключением действия сопутствующих неблагоприятных факторов);
– применение средств индивидуальной защиты от вибрации (рукавицы, перчатки, вкладыши, прокладки, спецобувь, подметки, наколенники, нагрудники, пояса,
специальные костюмы);
9
– введение и соблюдение режимов труда и отдыха, в наибольшей мере снижающих неблагоприятное воздействие вибрации на человека;
– санитарно-профилактические и оздоровительные мероприятия, предусмотренные рекомендациями Минздрава и его органов;
– контроль вибрационных характеристик машин и вибрационной нагрузки на
операторов, соблюдение требований вибробезопасности и выполнение предусмотренных для условий эксплуатации мероприятий.
При недостаточности этих мер должны использоваться методы и средства
борьбы с вибрацией в источнике и на путях ее распространения по ГОСТ 26568.
Уменьшение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем устранения или уменьшения действия различных причин, вызывающих силовое, кинематическое или параметрическое возбуждение колебаний.
Уменьшение параметров вибрации на путях ее распространения достигается
исключением контакта оператора с вибрирующим объектом и использованием различных методов защиты в случае контакта оператора с вибрирующим объектом (динамическое виброгашение, демпфирование, виброизоляция и т. п.). При динамическом виброгашении к защищаемому объекту присоединяется дополнительная система
или масса (использование виброгасящих оснований (фундаментов) и динамических
виброгасителей). При демпфировании уменьшение вибрации достигается за счет:
увеличения внутреннего трения конструкционных материалов; нанесения на колеблющиеся поверхности слоя упруго вязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение; применения поверхностного трения, увеличения сил вязкости, связанного с использованием смазочных масел и т. п.
Одним из наиболее распространенных методов, предупреждающих передачу
вибрации при работе быстроходных машин, ручного механизированного инструмента, является виброизоляция. Под виброизоляцией понимается метод вибрационной
зашиты посредством устройств, помещаемых между источником возбуждения и защищаемым объектом. Она заключается в создании упругой связи, которая осуществляется установкой виброизоляторов (резиновых, пружинных, пневматических и т. п.)
между источниками возбуждения (колебаний) и защищаемым объектом (поддерживающая конструкция, оператор и т. п.).
Использование виброизоляторов без предварительного расчета может привести
к резонансным явлениям, когда собственная частота колебаний системы (источника
возбуждения) на виброизоляторах совпадает с частотой вынужденных колебаний.
При этом виброизоляторы не только не уменьшат значений динамических сил, передаваемых на защищаемый объект, но, наоборот, увеличат эти значения (Ю. Л. Фадеев,
2008).
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]