u_cours

363

какого-либо продукта, например, древесностружечных плит;

•трения трансмиссионных ремней о шкивы;

•трения шлифовальной шкурки о шкивы, утюжок и отрабатываемый материал при работе на ленточно-шлифовальных станках;

•полирования лаковых поверхностей и т.п.

Воздействие электростатических зарядов

Электрический ток, возникающий при электризации, не является опас- ным для жизни человека, но длительное воздействие даже слабых токов вы- зывает расстройство нервной системы. Это проявляется головной болью, плохим сном, раздражительностью, неприятными ощущениями в области сердца, что снижает работоспособность и приводит к утомлению.

Кроме того, электрические разряды влияют на ход развития организма. При нормальных условиях человек находится под рассредоточенным распре- делением зарядов, которые в целом сохраняют суммарные нейтральные заря- ды. В случае возникновения электрических зарядов количество ионов в воз- духе сильно возрастает. Преобладание положительных ионов вызывает го- ловные боли, сонливость или, наоборот, повышенную нервозность.

Благотворительное влияние оказывают отрицательные ионы, но только в том случае, если их в воздухе больше, чем положительных.

Например, в деревообработке, как правило, в сухом запыленном возду- хе, особенно в шлифовальных отделениях, положительных ионов значитель- но больше. К тому же эти заряды усиливают токсичность вредных газов и пыли, воздействуют на кожу, вызывая кожные заболевания. Поэтому данные цехи, участки представляют повышенную опасность для организма человека.

Вредное воздействие электростатических зарядов довершает одежда человека. При длительном контакте синтетических материалов с кожей чело- века путем трения они заряжаются положительным зарядом, что отрицатель- но воздействует на организм человека. Натуральные же материалы (мех, шерсть и т.д.) при трении заряжают организм благоприятным отрицательным зарядом. Поэтому при выборе материала для спецодежды необходимо учи- тывать этот аспект.

Защита человека от воздействия статического электричества

Мероприятия защиты сводят в четыре группы: организационные, инже-

364

нерно-технические, нормирование и лечебно-профилактические:

•организационные мероприятия предопределяют четкую регламен-

тированную проверку состояния и своевременный ремонт технических средств нейтрализации зарядов статического электричества, их сток на зем- лю, а так же выдачу и использование средств индивидуальной защиты, сис- тематическую уборку рабочих мест;

•инженерно-технические мероприятия предопределяют разработку

имонтаж устройств:

-нейтрализации зарядов ( например, в исследованиях ученые устано- вили, что при шлифовании лаковых покрытий и древесины ток утечки на шлифовальной ленте находится в пределах 1-20 мкА, а на изделии – 0,8-1,2 мкА. Чтобы нейтрализовать скопившиеся заряды, промышленность рекомен- дует радиоизотопные, высоковольтные, электрогазодинамические и другие нейтрализаторы. Однако при эксплуатации было выявлено, что они умень- шают электризацию, но не обеспечивают ее снижение до необходимой вели- чины. Из-за этого и ряда других причин нейтрализаторы пока широкого при- менения не нашли;

-отвода зарядов в землю (заземление оборудования);

-специальных конструкций ( например, утюжка с заземлением на лен- точных шлифовальных станках или других подобных устройств какого-либо назначения);

- нанесения на вращающиеся ленты приводных устройств антиэлектро- статических покрытий и смазок. Как показали исследования ряда ученых та- кие покрытия дают ощутимый эффект. Например, в деревообработке такой эффект получили, когда на ленты шлифовальных станков нанесли антиэлек- тростатическую композицию, содержащую раствор солей щелочных метал- лов, глицерин и этиловый спирт.

При отделке нитроцеллюлозными и полиэфирными лаками летучие вещества (ацетон, бутилацетат, стирол, этилацетат) выделяются в воздух, об- разуя газовоздушную смесь второй категории по воспламеняемости электри- ческими зарядами.

Предотвращение накопления зарядов достигают за счет:

•снижения удельного поверхностного электрического сопротивления

транспортирующих элементов (допустимая величина - 105 Ом . м);

365

• обеспечения утечки зарядов в землю (заземление оборудования, уменьшение сопротивления обуви и пола). Обувь считают электропроводной, если сопротивление между металлическим электродом, который уложен в форме стельки внутрь обуви, и наружной металлической пластиной не пре-

вышает 107 Ом (но не менее 105 Ом).

•использования для уборки пыли с оборудования, деталей электроста- тическими щетками и т.п.;

•лечебно-профилактические мероприятия направлены на обеспече-

ние здоровья работающих путем систематического врачебного контроля все- го персонала цехов, а также профилактического обслуживания в заводских профилакториях;

•нормирование величины электростатических зарядов является одним из главных мероприятий в обеспечении защиты от вредного производствен- ного фактора. Например, в деревообработке регламентирующим документом на первом этапе служили указания по защите от статического электричества, согласно которым предельно допустимая напряженность электрического по- ля на рабочем месте при семичасовом рабочем дне составляла 25000 В/м.

Следует помнить, что для предотвращения накопления зарядов стати-

ческого электричества на теле человека не рекомендуется носить одежду из шелка и синтетических материалов.

9.14.13Защита от электромагнитных полей

Установлено, что у работников, обслуживающих электроустановки с напряжением свыше 330 кВ, резко отличается состояние здоровья, сопровож- дающееся повышенной утомляемостью, головными и сердечными боли, бес-

сонницей. Причина – электромагнитные поля (ЭМП).

Отличают электромагнитные поля естественного и искусственного происхождения.

Электромагнитные поля естественного происхождения – это постоян-

но действующий физический фактор окружающей человека природной среды.

Он служит генерирующим явлением для возникновения и существования жизни на Земле. К естественными источниками электромагнитных полей относят: атмосферное электричество, радиоизлучения солнца и галактик,

366

квазистатические электрические и магнитные поля земли. Если на какой- либо территории (это зависит от географического расположения) наблю- дается дефицит естественных электромагнитных полей, то возникает дис- баланс нервных процессов в виде преобладания торможения, закупорке сосудов, развития изменений со стороны сердечно-сосудистой, иммунной и других систем.

К искусственным источникам относят: индукторы, конденсаторы терми- ческих установок с ламповыми генераторами, мощность которых обычно лежит в пределах 8-200 кВт; фидерные линии, соединяющие отдельные части генераторов, трансформаторы, антенны, фланцевые соединения вол- новодных трактов, открытые концы волноводов, генераторы сверхвысоких частот, различные электронные приборы и т. п.

Источниками электромагнитных полей промышленной частоты (ЭППЧ) являются линии электропередач, открытые распределительные устройства, устройства защиты и автоматики, соединительные шины и вспомогательные устройства и т.п. Как правило, ЛЭП и другие источники ЭППЧ находятся вдали от людей и не все из них осуществляют какой-либо род деятельности вблизи этих источников. Однако в настоящее время 9 из 10 человек находятся под воздействием электромагнитных полей широко- го диапазона частот. К основным источникам электромагнитных полей ши- рокого диапазона частот относят огромное количество различных элек- тронных приборов, используется в быту: компьютеры, микроволновые печи,

различные средства отображения информации на базе электроннолучевых трубок. Однако настоящим бедствием являются радиотелефоны всех поколе- ний, работающих в диапазоне частот 880-960 МГц, 1710-1880 МГц и др.

К источникам постоянных магнитных полей (МП) относят электро- магниты, соленоиды, литые и металлокерамические магниты, различные импульсные установки.

Спектр электромагнитных колебаний по частоте охватывает область от 5 . 103 до 1021 Гц. Безопасность работы в электрических полях регламенти- рует ГОСТ 12.1.045-84. ССБТ. Электрические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.

Электромагнитное поле рассматривают как бы состоящим из двух по- лей: электрического и магнитного.

367

Электрическое поле. Природное электрическое поле постоянно дейст- вует на человека. Его напряженность составляет 120-150 В/м, а перед грозой усиливается. Русские ученые А.Н. Обросов, А.К. Булатов и др. доказали, что

природные электроаэросистемы физиологически воздействуют на организм человека. При этом активные вещества, продукты биоэлетрохимических ре- акций в тканях, воздействуют на нервные рецепторные ткани и рефлектор- ным путем вызывают различные сдвиги в системе организма, изменяя его чувствительность к электрическому току. Нередко это действие приводит к повышению сопротивляемости электрическому току.

В установках частотой до 50 Гц электрические и магнитные поля прак- тически не связаны друг с другом. В таких установках электрическое поле рассматривают как электростатическое, т.е. к нему применимы законы элек- тростатического поля. При этом предполагают, что вред этого поля происхо- дит за счет рефлекторного действия. Повышается возбудимость центральной нервной системы, понижается деятельность головного и спинного мозга. Считают, что основным возбудителем этого является индуцированный в теле ток и в значительно меньшей мере – само электрическое поле.

Кроме биологического действия происходят и электрические разряды, которые могут оказываться смертельными. Если человек стоит на токопро- водящем полу, то потенциал его тела практически равен нулю. В противном случае потенциал достигает практически нескольких киловольт. Отсюда и разный исход при прикосновении человека к предметам: от искрового разря- да, до тяжелого или смертельного случая.

Электромагнитное поле. Воздействие магнитного поля на организм человека обнаружено давно, но научный обзор проведен только в 30-х годах А.С. Пресманом. В настоящее время уже ни у кого не вызывает сомнение о воздействии магнитных полей на организм человека. За короткую историю Земли ученые отметили взаимосвязь вспышек чумы, холеры, гриппа и других катастроф с магнитными бурями и активностью Солнца.

Само по себе магнитное поле не вызывает каких-либо изменений в здо- ровье человека. Патологию обуславливают токи, возникающие в теле орга- низма с изменением численных значений напряженности поля. Поэтому электромагнитными полями в обеспечении безопасности пренебрегают, если они природного происхождения.

368

Такие поля являются совокупностью двух взаимосвязанных переменных полей – электрического и магнитного, которые характеризуются соответст- вующими векторами напряженности Е (В/м) и Н (А/м). Они

характеризуются непрерывным распределением в пространстве, рас- пространяются со скоростью света. При воздействии на заряженные частицы и токи энергия поля преобразуется в другие виды энергии.

Магнитные поля. Отличают постоянные и переменные магнитные по- ля. Постоянные поля возникают от искусственных магнитных материалов и систем, импульсными, инфранизкочастотными ( до 50 Гц). Действие маг- нитных полей может быть непрерывным и прерывистым. Характеризуется напряженностью магнитного поля (ампер на метр А / м), которая связана с индукцией магнитного поля (тесла, Тл).

Различают поражение всего организма и локальное воздействие. При постоянной работе в условиях, превышающих предельно допустимые уров- ни, наблюдаются нарушения функций ЦНС, сердечно-сосудистой и дыха- тельной систем, пищеварительного тракта, изменения в крови. Локальное воздействие характеризуется вегетативными и трофическими нарушения- ми, как правило, в областях тела, находящегося под непосредственным воздействием МП (чаще всего рук). При этом пострадавшие жалуются на зуд, у них отмечается бледность или синюшность кожных покровов, отеч- ность и уплотнение кожи, в некоторых случаях ороговелость (таблица 9.3).

Степень воздействия на работающих зависит от максимальной напря-

женности МП в рабочем пространстве или в зоне влияния искусственного магнита. Доза, полученная человеком, зависит от расположения рабочего места по отношению к МП и режима труда. Каких-либо субъективных воз- действий постоянное магнитное поле не вызывает. При действии перемен- ного магнитного поля наблюдаются характерные зрительные ощущения, ко- торые исчезают в момент прекращения воздействия.

Электростатическое поле. Возникает в различных технологических операциях (см. п. 9.4.12).Воздействие ЭСП на человека связано с протеканием через него слабого тока (несколько микроампер). При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако вследствие рефлекторной реакции на электрический ток (резкое отстранение от заряженного тела) возможна

механическая травма при ударе о рядом расположенные элементы

370

конструкций, падении с высоты и т. д. Наиболее чувствительны к электро- статическому полю центральная нервная система, сердечно-сосудистая сис- тема, анализаторы. Последствия: раздражительность, головная боль, наруше- ние сна, развитие фобий, обусловленных страхом ожидаемого разряда, склонность к психосоматическим расстройствам с повышенной эмоцио- нальной возбудимостью и быстрой истощаемостью, неустойчивость показате- лей пульса и артериального давления.

Электромагнитные поля промышленной частоты. Длительное дей-

ствие таких полей приводит к расстройствам в здоровье: головная боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение па- мяти, повышенная раздражительность, апатия, боли в области сердца.

При постоянном воздействии таких полей наблюдаются нарушения ритма и замедление частоты сердечных сокращений, функциональные на- рушения ЦНС и сердечно-сосудистой системы, а также изменения в составе крови. Поэтому необходимо ограничивать время пребывания человека в зоне действия электрического поля, создаваемого токами промышленной частоты напряжением выше 400 кВ.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие ЭМП промышленной частоты, является электрическая составляющая напря- женности. Магнитная составляющая напряженности заметного влияния на организм не оказывает, так как в действующих установках напряженность магнитного поля промышленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявляется при напряженностях 150-200 А/м.

Электрическое поле промышленной частоты. Воздействие таких полей на человека сводится к влиянию непосредственно на мозг и цен- тральную нервную систему. Кроме биологического воздействия возможны механические травмы, возникающие при разрядах между человеком и ме- таллическим предметом, имеющим иной, чем у человека, потенциал. Как показывают практические наблюдения, ток разряда вызывает у работаю- щих в такой момент судорогу, которая может окончиться травмами различ- ной тяжести.

Воздействие электромагнитных полей радиочастотного диапазона.

К таким частотам неионизирующих электромагнитных излучений от- носят радиоволны в диапазонах 3 Гц - 300 ГГц. В зависимости от частоты

371

электромагнитного излучения ткани организма проявляют различные элек- трические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.

При этом атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, по- ляризуются. Полярные молекулы (например, воды) ориентируются по на- правлению распространения электромагнитного поля. После такого воздей- ствия внешнего поля появляются ионные токи, создавая переменное элек- трическое поле, которое вызывает нагрев тканей человека как за счет пере- менной поляризации диэлектрика (сухожилия, хрящи и т. д.), так и за счет появления токов проводимости. Тепловой эффект является следствием по- глощения энергии электромагнитного поля. Чем больше напряженность поля и время воздействия, тем сильнее проявляются указанные эффекты. Избыточ- ная теплота отводится до известного предела (тепловой порог - 10 мВт/см2) путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции. После преодоле- ния этого порога, организм не справляется с отводом образующейся тепло- ты, и температура тела повышается, что приносит вред здоровью.

Наиболее интенсивно электромагнитные поля воздействуют на людей с избыточным весом, у которых повышенный процент содержания воды.

При одинаковых значениях напряженности поля коэффициент поглощения в тканях у тучных людей примерно в 60 раз выше, чем у людей астениче- ского и нормального телосложения. С увеличением длины волны глубина проникновения электромагнитных волн возрастает, а различие диэлек- трических свойств тканей приводит к неравномерности их нагрева, возник- новению значительных перепадов температур. Физически здоровые люди менее подвержены такому воздействию. Однако такой перегрев особенно вреден для людей с хроническими болезнями со слаборазвитой сосудистой сис- темой или с недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузырь). Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), которое обнаруживается через какое-то время после облучения (несколько дней или недель). Развитие катаракты - специфический вид поражений, вызываемых электромагнитными излучениями радиочастот. В практике отмечены и ожоги роговицы.

Сказанное выше относится к воздействиям запредельным величинам теплового порога. А что происходит с организмом при превышении этого теплового порога? Электромагнитные поля оказывают специфическое воз-

372

действие на ткани человека как биологические объекты. Они изменяют ори-

ентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляя биохимическую активность белковых мо- лекул, нарушая функции сердечно-сосудистой системы и обмена веществ. Одна- ко эти изменения носят обратимый характер: при прекращении облучения исче- зают и болезненные явления.

Особенно вредное воздействие на организм человека происходит при длительном действии ЭМП различных диапазонов длин волн даже при умерен- ной интенсивности (выше ПДУ). При этом характерным воздействием считают развитие функциональных расстройств в ЦНС с выраженными сдвигами эндок- ринно-обменных процессов и состава крови разной степени, а также трофические нарушения. В результате такого воздействия возможны различные недомогания:

•головные боли;

•повышение или понижение давления, снижение частоты пульса;

•изменение проводимости в сердечной мышце;

•нервно-психические расстройства;

•быстрое развитие утомления;

•выпадение волос, ломкость ногтей, снижение массы тела;

•изменения возбудимости обонятельного, зрительного и вестибулярного анализаторов.

Как правило, на ранней стадии такие изменения носят обратимый харак- тер, но при продолжающемся воздействии таких полей происходит стойкое снижение работоспособности, производительности труда, увеличение случаев заболеваемости и травматизма. Особенно острое воздействие наблюдается в ава- рийных ситуациях, сопровождающихся сердечно-сосудистыми расстройствами

собмороками, резким учащением пульса и снижением артериального давления. В пределах радиоволнового диапазона доказана наибольшая биологическая ак- тивность микроволнового (СВЧ) поля.

Лазерное излучение. Лазерные излучения – это электромагнитные излуче-

ния с длиной волны 0,2-1000 мкм. Этот диапазон электромагнитных излучений со-

ставляют излучения (мкм):