Московский государственный институт электронной техники (Технический университет)

ДОМАШНЯЯ РАБОТА

ПО КУРСУ: «ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»

Выполнила: Тян О.Т., гр. ЭКТ-44

вариант 23

Проверила: Никулина И.М.

Москва, 2001

ЗАДАНИЕ 1

Вопрос 1.23. Условия труда в чистых производственных помещениях.

Вопрос 24. Методы и средства защиты от лазерного излучения.

Задача 23. Определить суммарный уровень шума для 10 одинаковых по интенсивности источников, если уровень звукового давления одного источника 70 дБ.

УСЛОВИЯ ТРУДА В ЧИСТЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ

Проведем анализ условий труда в чистых производственных помещениях (ЧПП) по следующей схеме:

1. Декомпозиция анализируемых объектов с целью выявления материальных носителей потенциальной опасности:

1. предметы труда (исходные материалы):

• кремниевые пластины;

• фоторезисты;

• растворители;

2. средства труда (машины, оборудование):

• установка экспонирования;

• установка с центрифугой;

• инфракрасная печь;

• плазмохимическая установка;

• диффузионная установка;

• установка для вакуумного напыления.

3. продукты труда:

• микросхемы

4. технологический процесс:

• очистка пластин;

• фотолитография;

• травление пластин;

• окисление поверхностей;

• диффузия примесей;

• напыление;

• металлизация.

5. производственная среда:

Требования к качеству внутрипроизводственной среды ЧПП:

Температура (20-24)0.1с

Скорость воздуха 0.45 м/с

Относительная влажность (30-60)3%

Избыточное давление 40-50 Па

Концентрация аэрозолей 1 шт/л

Эквивалентный уровень шума 60 дБА

Амплитуда вибраций 0.25 мкм

Концентрация аэроионов 1500-3000 шт/см³ (положительных)

3000-5000 шт/см³ (отрицательных)

Потенциал зарядов статического электричества …...время разряда не более 0.1 с

6. люди:

Люди являются источниками загрязнений (бактерии, вирусы, испарения человеческого тела, косметика, эпидерма, волосяные сумки, кожный жир и потовые выделения, табачный дым).

2. Составление перечня факторов обитаемости:

1. физические факторы:

Опасность могут представлять:

• движущиеся элементы;

• нерациональное освещение;

• возможность поражения электрическим током;

• денатурированный воздух;

• производственные излучения (шум, вибрация, ультра- и инфразвук, электромагнитные поля);

• запыленность помещения.

2. химические факторы:

Токсикометрические характеристики материалов:

Название, формула	Свойства и характер воздействия на человека	Температура, С		ПДК, мг/м3
		плавления	кипения
Азот N	Бесцветный газ без запаха и вкуса. При повышенном давлении – наркотик. При Р>10 атм приводит к резкому расстройству движений.	-210	-195.8	5
Аммиак NH3	Бесцветный горючий газ с резким характерным запахом. Раздражает верхние дыхательные пути (ВДП), возбуждает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает судороги, слезотечение, боль в глазах, удушье, кашель, головокружение, боли в желудке, рвоту, расстройство дыхания; возможна смерть.	-77.75	-33.42	20
Бор B	Твердые соединения бора могут вызывать поражение кожи и слизистых оболочек. Газообразные и жидкие соединения оказывают общетоксические действия.	2075	3700	6
Диборан B2H6	Бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Раздражает ЦНС, кожу, ВДП, поражает печень, почки.	-165	-92.5	0.1
Арсенид галлия GaAs	Вещество темно-серого цвета. На воздухе окисляется при 600С.	-	-	2
Германий Ge	Хрупкий светло-серый металл. Не растворяется в воде и щелочах, растворяется в горячей серной кислоте и «царской водке». Малотоксичен.	936	2850	2
Индий In	Легкий серебристо-белый металл. Устойчив в воздухе. Корродирует в воде, растворяется в азотной, соляной, серной, щавелевой кислотах. Поражает печень, почки, сердце, легкие и ЦНС.	156.4	2000	0.1
Кремний Si	Вещество темно-серого цвета. Растворяется в водных растворах щелочей с образованием силикатов. Мало ядовит.	1420	3300	4
Оксид кремния SiO2	Бывает кристаллический и аморфный. Медленно растворяется в тканевых жидкостях. При вдыхании – силикоз.	1600	2910	2
Мышьяк As	Имеет несколько аллотропных форм. Практически важен металлический мышьяк. Вызывает острые и хронические отравления. Острое отравление приводит к желудочно-кишечным расстройствам с тошнотой и рвотой, болью в животе, возможен шок. Хроническое отравление выражается в поражении кожи, ногтей, волос, малокровии, болях в конечностях, расстройстве движений, слабости мышц, воспалении печени. Проникает при вдыхании, заглатывании и через кожу.	817	612	0.5
Свинец Pb	Мягкий серый металл. Растворяется в разбавленной азотной кислоте. Сильный яд, действует на все органы и системы человека, нарушает большинство процессов.	-	1745	0.01
Селен Se	Существует в виде ряда модификаций (аморфный и порошкообразный). Все соединения селена ядовиты подобно соединениям мышьяка.	170	-	2
Серная кислота H2SO4	Маслянистая в чистом виде бесцветная прозрачная жидкость. При смешивании с водой выделяет тепло. Раздражает и прижигает слизистые оболочки ВДП, поражает легкие, вызывает тяжелые ожоги, поражения глаз.	10.31	279.6	1
Серебро Ag	Серебристый металл. Растворяется в азотной и горячей серной кислотах, в растворах щелочных солей. Вызывает пигментацию кожи, влияет на ВДП.	960.5	2167	0.01
Сурьма Sb	Серебристо-белый хрупкий металл. Пыль элементарной сурьмы токсичней пыли ее соединений. Вызывает раздражение кожи, влияет на слизистые оболочки, глаза, желудочно-кишечный тракт, сердце и легкие.	630	1625	0.5
Фосфин PH3	Бесцветный ядовитый горючий газ с характерным запахом гнилой рыбы. Воздействует на ЦНС, органы дыхания, печень, почки.	-133.8	-87.42	0.1
Фоторе-зисты	Легко воспламеняющиеся жидкости. Смеси органических веществ. Раздражают слизистые оболочки, вызывают головную боль, нервные расстройства.	-	-	50
Фреон-11, 12, 13, 14	Широкий класс фторосодержащих веществ. Слабые наркотики. При высоких концентрациях поражают ЦНС, раздражают ВДП, могут вызывать наркоз.	-111	23.77	3000-5600

3. биологические факторы:

• бактерии;

• вирусы;

• грибки;

• прочее.

4. психофизиологические факторы:

• физические перегрузки статические;

• физические перегрузки динамические;

• умственное перенапряжение;

• перенапряжение анализаторов;

• монотонность труда;

• эмоциональная перегрузка.

3. Количественная и качественная оценки факторов обитаемости:

Температура воздуха в ЧПП составляет 20-23С (холодный и переходный период года) и 22-25С (теплый период года) при скорости 0.2 м/с и относительной влажности 60-40%.

Чистоте воздуха в производственных помещениях уделяется большое внимание, т.к. из него на объекты обработки могут попасть любые загрязнения, причем вредные последствия загрязнений возрастают с уменьшением размера кристалла и степени интеграции.

В воздухе ЧПП может возникнуть ионизация – процесс превращения нейтральных атомов и молекул воздушной среды в электрически заряженные частицы (ионы). Это вызывает чувство дискомфорта у работающих даже при соответствии температуры и скорости воздуха норме.

Концентрация легких отрицательных аэроионов на рабочих местах:

1 – у пылезащитного оборудования; 2 – у вытяжного шкафа; 3 – в общем объеме ЧПП

Норма эквивалентного уровня шума в ЧПП составляет 60 дБА, на линии фотолитографии превышает допустимое значение на 15-20 дБА.

ПДК химических веществ, используемых в технологических процессах, см. в п.2.2.

4. Сравнение результатов оценки факторов с нормами и допустимыми значениями с целью выявления опасных и вредных факторов:

Опасные и вредные факторы:

• большое количество частиц пыли размером 0.1 мкм и менее, в постоянно взвешенном состоянии;

• значительное возрастание в рабочих помещениях концентрации аммиака и фенола (до 6 ПДК для атмосферного воздуха), формальдегида (до 3 ПДК), окиси и двуокиси углерода (до 5.5 ПДК);

• присутствие микроорганизмов, пищей для которых являются различные химические субстраты, а опорой для размножения – пыль, кожа живого организма, изоляционные материалы, дерево, бумага и т.д.

• различные производственные излучения (шум, вибрация, инфра- и ультразвук, электромагнитные поля);

• постоянный шум от работы вентагрегатов фильтровальных ячеек, покрывающих все потолочное пространство

5. Комплексная оценка условий жизнедеятельности и возможности возникновения опасных ситуаций (категория тяжести труда по рабочим местам):

Работу в ЧПП можно отнести к категории «легкая», характеризующейся энергозатратами до 172 Дж/с и производимой сидя, стоя или при хождении, но без систематического физического напряжения или поднятия и переноса тяжестей.

Для решения трудных задач необходимо проявление таких психофизиологических факторов, как точность, возбудимость и лабильность, а также точность зрительного и нервно-мышечного анализатора. Чем точнее действуют эти анализаторы, тем выше работоспособность.

Работа операторов часто связана с неудобным положением тела, отличается монотонностью, значительной длительностью сосредоточенного внимания, эмоциональным напряжением.

Негативное психологическое и физиологическое воздействие оказывает спецодежда, ограничивающая движения и приводящая к тепловому дискомфорту (интенсивность потовыделения составляет до 100-125 г/ч).

6. Выбор принципов и методов (А, Б, В, Г), разработка мероприятий, выбор и расчет средств защиты работающих от опасных и вредных факторов:

1. механизация, автоматизация, дистанционное управление, применение роботов (А-метод):

Для исключения человека из технологического процесса необходимо использование роботов, конвейеров, подъемников. Однако полная автоматизация невозможно, т.к. больше половины операций требует вмешательства человека.

2. адаптация окружающей среды к человеку (Б-метод):

Для улучшения воздухообеспечения целесообразна совместная работа технологов и специалистов по гигиене. В система кондиционирования и фильтрации воздуха должна предусматриваться очистка воздуха от бактерий, одорация и дезодорация, регулирование газового и ионного состава.

Снижение шума можно обеспечить использованием высококачественно изготовленных вентиляторов, механический шум которых обычно не играет заметной роли. Шум дисбаланса вентилятора устраняется балансировкой вентиляторов на специальных установках, шум подшипников снижается за счет применения подшипников с улучшенными шумовыми характеристиками, тщательной сборки и соблюдения режима их смазывания, вибродемпфирования и виброизоляции колебаний на корпуса электродвигателя и вентилятора. Возможна акустическая обработка помещения, которая состоит в увеличении эквивалентной площади звукопоглощения размещением на внутренних поверхностях помещения звукопоглощающих облицовок или установки штучных звукопоглотителей.

3. адаптация человека к окружающей среде (В-метод):

Для лучшего физиологического комфорта следует использовать удобную спецодежду, например, комбинезоны из 2-слойной ткани (внутренний слой – влагопоглощающий, внешний слой имеет специальные участки из фильтрующего материала), важен правильный выбор материала и конструкции обуви. Материал для спецодежды должен обладать антистатичностью, хорошей фильтрацией, прочностью к истиранию.

Исключительно важно проведение обучения работающих и инструктирования по технике безопасности.

4. комбинация мероприятий (Г-метод):

Для лучших результатов необходимо комбинировать А-, Б- и В-методы.

Чтобы не усугублять отрицательное действие монотонии, нужно правильно подобрать цвет стен и оборудования.

Рабочие места, оборудование, средства отображения информации должны соответствовать современным требованиям эргономики. Необходимы эргономические улучшения, которые избавят операторов от неудобного наклона головы вперед, приводящего в условиях ограниченной двигательной активности к высокому уровню сердечно-сосудистых и костно-мышечных заболеваний.

7. Оценка эффективности разработанных мероприятий и выбранных средств защиты:

Результаты мероприятий по улучшению условий труда оцениваются четырьмя группами показателей:

1. Показатели изменения состояния условий труда:

• повышение уровня безопасности труда;

• улучшение санитарно-гигиенических показателей (снижение содержания вредных веществ в воздухе, улучшение микроклимата, снижение шума, вибрации, улучшение освещенности и т.д.);

• снижение психофизиологических показателей (снижение повышенных физических нагрузок, снижение нервно-психических нагрузок, в том числе монотонии труда);

• улучшение эстетических показателей (рациональная компоновка рабочих мест и машин, сочетание цветовых оттенков и др.).

2. Социальные:

• увеличение численности работающих на рабочих местах, соответствующих по условиям нормативным требованиям, и сокращение численности работающих в неблагоприятных условиях труда;

• сокращение производственного травматизма;

• снижение профессиональной и общей заболеваемости, связанной с неблагоприятными условиями труда;

• снижение текучести кадров из-за неудовлетворенности условиями труда.

3. Социально-экономические:

• прирост объема нормативной чистой продукции за счет сокращения профессиональной заболеваемости и производственного травматизма;

• снижение себестоимости продукции и рост прибыли за счет уменьшения затрат на подготовку и переподготовку кадров в связи с сокращением производственного травматизма, заболеваемости и текучести;

• экономия средств бюджета государственного социального страхования;

• экономия средств бюджета здравоохранения;

• повышение работоспособности рабочих за счет улучшения качества производственной среды и изменения психофизиологического состояния кадров.

4. Экономические (выражаются в виде экономии или предотвращения потерь живого или овеществленного труда на предприятии).