Глава 4 Анализ опасных и вредных факторов на участке полирования пластин кремния.
Консультант Березина Н.В.
Введение
Проблема охраны труда и окружающей среды является очень важной на всех предприятиях электронной промышленности. При разработке новых технологий и запуске нового оборудования в первую очередь должны решаться задачи обеспечения безопасности работы персонала и охраны окружающей среды от вредных выбросов. С этой целью на стадии проектирования должны быть выявлены все факторы, которые могут нанести вред здоровью людей или окружающей среде, и проведена работа по исключению или предупреждению случаев производственного травматизма, профессиональных заболеваний и т.п.
Вместе с тем, разработка мероприятий по созданию безопасных условий труда работников электронной промышленности невозможна без знаний причин процессов возникновения основных вредных и опасных факторов производства микроэлектронной продукции [7].
Современный инженер электронной техники наряду с высокой профессиональной подготовкой должен владеть знаниями в области безопасности производственных процессов, поскольку первое условие научно-организованного труда состоит в обеспечении безопасности людей. В этой главе будет проведено выявление всех вредных и опасных факторов на участке химико-механического полирования пластин кремния с целью разработки мероприятий по созданию безопасных условий труда и оснащению участка очистным сооружением.
4.1 Опасные и вредные факторы, присутствующие на участке ХМП пластин кремния
Участок полировки входит в состав комплекса технических участков, который является чистым производственным помещением, которое состоит из дифференцированных по классам чистоты комнат, чередующихся с зонами обслуживания и связанных между собой чистым проходным коридором. Чистое производственное помещение оборудовано независимой от других помещений схемой воздухоснабжения. Вентиляция характеризуется ламинарным вертикальным потоком воздуха. Потолок 4ПП выполнен из фильтровальных ячеек[8].
Участок полировки состоит из 2-х чистых комнат: класс чистоты 100 и 1000. Исходя из интенсивности работы на участке полировки, ее можно отнести к категории “легкая I”, поскольку она проводится фактически без систематического физического напряжения или поднятия и переноса тяжести.
Участок полировки оборудован комплектом оборудования, включающим в себя:
установку для нанесения клея на пластину;
установку наклеивания пластин на план-шайбы;
станок предварительной полировки;
станок окончательной полировки.
При работе на этом оборудовании используются следующие основные и вспомогательные материалы:
полирующий состав (выполнен на основе коллоидного раствора оксида кремния);
ацетон;
бензин;
клеящая мастика (в ее состав входит ацетон и специальные нетоксичные смолы);
азотная кислота;
кремниевые пластины.
Имея такую информацию определим все опасные и вредные факторы, определяющие условия труда:
Физические факторы:
а) движущиеся элементы установок (вращение полировальных
столов и столика центрифуги, поступательное движение и
вращение шпинделей);
б) параметры микроклимата (температура, относительная
влажность, скорость и давление воздуха, его запыленность и
загазованность);
в) производственные излучения (шумы и вибрация при работе
оборудования и вентиляции);
г) нерациональное освещение;
д) электроопасность – все установки работают от сети
переменного тока напряжением 380 В.
Химические факторы:
а) по способу воздействия – токсичные вещества: ацетон, бензин, продукты разложения азотной кислоты;
б) по путям возможного проникновения: через дыхательные пути и через кожу.
Психофизические факторы:
Монотонность труда.
Все перечисленные факторы имеют место на участке ХМП.
4.2 Мероприятия по устранению воздействия опасных и вредных факторов на персонал.
С целью обеспечения безопасности труда на участке химико-механической полировки, необходимо провести целый ряд мероприятий по устранению воздействия факторов на персонал. Осуществление этих мероприятий возможно комбинированным методом [7]:
1. Защита персонала от контакта с движущимися элементами установок (полировальный стол, шпинделя).
Это возможно только путем максимально возможного удаления рабочего персонала (защита расстоянием) от движущихся частей и механизмов. Такой вариант на участке полировки возможен не везде. Так, например, при зачистке полировального полотна, оператор непосредственно контактирует с вращающимся столом. В этом случае необходимо предусмотреть защитный кожух, который в наибольшей мере обеспечивает защиту от случайного контакта с полировальным столом.
2. Защита от вибрации и шума.
Шум является одной из причин утомляемости персонала. Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут достаточно четко координировать работу различных систем организма. Отсюда возникают нарушения их деятельности.
Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 дБ практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 дБ. Звук в 130 дБ уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Очень высок уровень промышленных шумов. На многих работах и шумных производствах он достигает 90-110 дБ и более. Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызывать другие вредные последствия – звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости.
Добиться снижения шума можно путем размещения на установках звукоизолирующих кожухов, акустических экранов. Применение различного типа звукопоглощающих облицовок потолков и стен невозможно в следствие возможности заглушения комнат.
Вибрации особенно опасны, когда источник колебаний находится в непосредственной близости или в непосредственном контакте с телом человека. При этом возможны заболевание кровеносных сосудов, головной боли, онемение рук. Для ограничения распространения вибраций на участке ХМП, под опоры станков необходимо установить гасящие колебания прокладки (резина, войлок и др.). В сочетании с использованием индивидуальных средств защиты от вибрации, эффект снижения ее влияния на персонал будет более значительным. К индивидуальным средствам защиты от вибрации можно отнести обувь на специальной подошве и виброгасящие перчатки [10].
3. Для обеспечения персонала от поражения электрическим током необходимо провести ряд мероприятий. По опасности поражением электрическим током, оба помещения можно определить, как помещения с повышенной опасностью, поскольку работа на этих участках так или иначе связана с использованием воды [7].
Все установки должны быть обеспечены необходимым уровнем изоляции, защитными ограждениями для защиты персонала от возможности контакта с токопотребляющими элементами и соответствующей системой блокировки. Кроме этого все установки должны иметь защитное заземление или зануление (заземление является наиболее эффективной мерой защиты при питании оборудования от трехфазных цепей напряжением до 1000 В). Величина сопротивления заземляющих устройств должна быть по возможности меньше [9].
4. Для обеспечения безопасности работы с химическими реактивами все проводимые с ними работы необходимо проводить в вытяжных шкафах, которыми должны быть оборудованы оба помещения. Нормы хранения реактивов должны соответствовать указанным в регламенте проведения работ. Хранить органические реактивы необходимо отдельно от кислот. Вытяжной шкаф должен обеспечивать необходимую кратность обмена воздуха. Для бензина и ацетона эта величина составляет 150-200 (час-1). При работе с кислотой необходимо использовать резиновые перчатки [9].
5. В процессе полирования в воздухе присутствует большое количество пыли (металлические частицы), которая при дыхании попадает в легкие. Соответственно рабочее помещение должно иметь хорошую вентиляцию. Вентиляция подразделяется: на естественную (перемещение осуществляется за счет разности давления) и механическую (движение воздуха осуществляется вентиляторами). Помещение должно хорошо вентилироваться, на рабочее место должен подаваться свежий воздух, т.к. “спертый” воздух ведет к быстрой уставаемости, нарушению обмена веществ и работоспособности сердца.
6. Влияние электромагнитного излучения.
Единственный способ защититься от электромагнитных излучений – экранировка источника. Но есть также и проблема. Заэкранировать сам источник (в данном случае станки), чтобы электромагнитное поле не влияло на оператора этого станка не представляется возможным. Можно заэкранировать помещение, где работают станки от воздействия излучений на других людей. Обычно экранировка делается из железобетона, металла и веществ не пропускающих эти излучения.