2.1. Аналіз потенційної небезпеки та шкідливих факторів при вивченні електрофізичних властивостей плівкових матеріалів

Проведемо аналіз потенційних шкідливих і небезпечних чинників, що мають місце при роботі в обстежуваній будівлі.

Приміщення лабораторії, в якій проводилися дослідження розташоване на 1-м поверсі 3-х поверхового будинку передбаченого для розміщення устаткування. Приміщення (рисунок 2.1) має такі розміри:

• ширина - 7 м;

• довжина - 12 м;

• висота - 5 м;

• площа - 84 м²;

• об’єм - 420 м³.

Рис.2.1 Планування лабораторії ЕТ №99

Число працівників - 4 чоловіка. Площа й об’єм приміщення приходяться на одного працюючого відповідно 120 м³

Для виконання поставлених задач в експериментах, використовувалося наступне обладнання: ВУП-5М, цифрові мультиметри UNI-T та APPA.

Мультиметри, що застосовувались нами для вимірювань, мають широкий спектр застосування (визначення опору, постійного та змінного струмів чи напруги, частоти, ємності, температури, тощо). Прилади мають добрий електричний захист від перевищування вимірювальних параметрів так і від електричного ураження людини, оскільки дозволяють вимірювати постійну напругу до 1000 В (max 24 A), та змінну напругу до 800 В (max 16 A). При короткочасному вимірюванні (до 20 с) ці параметри можна дещо перевищити.

ВУП-5М призначений для отримання та дослідження тонких плівок різноманітних матеріалів. Прилад має можливість використання для дослідження в галузях фізики, хімії, медицини та інших галузях науки i техніки. Прилад призначений для роботи у стаціонарних лабораторних умовах при температурі середовища 5-75 ⁰С i відносний вологості повітря не більше 80%.

Попередня відкачка системи виконується механічним насосом (форвакуумний насос) 2НВД-5ДМ. Високий вакуум в робочому об’ємі створюється пароструменевим насосом НВДМ-160. Робочою рідиною пароструменевого насоса НВДМ-160 є легкі фракції масла. Для герметизації використовуються з'єднання канавочно-клинового типу на плоских кільцевих мідних або алюмінієвих прокладках. Робочий об’єм (ковпак) герметизується завдяки гумовій прокладці.

Температура випаровувача в залежності від типу матеріалу якій випаровується може змінюватися від 700-1500 ⁰С (легкоплавкі матеріали) до 1500-3000 ⁰С (тугоплавкі матеріали). В залежності від температури кипіння або сублімації використовувалося два типи випарників: вольфрамова спіраль - гусарик (легкоплавкі матеріали), електронна гармата (тугоплавкі матеріали). Конструктивно може підключатись магнетронний випаровувач.

За допомогою пульту керування забезпечується вхід в робочий режим вакуумної системи та керування нею під час роботи.

При роботі установки ВУП-5М виникають слідуючи небезпечні та шкідливі фактори:

- дія електричного струму;

- електромагнітне випромінювання;

- пожежонебезпека;

- нагріті поверхні.

По ступеню небезпеки ураження людей електричним струмом лабораторія відноситься до приміщень з пiдвищенною небезпекою, так як в результаті зносу ізоляції жил, по яких проходить струм, можливий пробій напруги на корпус приладу.

Таблиця 2.1

Загальні характеристики ВУП-5М

Назва параметру	Значення
Напруга живлення приладу, В	трифазна мережа, 380
Частота мережі живлення, Гц	50
Маса приладу, кг	не більше 400
Габаритні розміри, мм: - довжина - ширина - висота	540 916 1450
Споживаюча потужність, кВт	1,9
Залишковий тиск в об’ємі, Па	1,310-3
Максимальний струм випаровувачiв, А	200
Температура столика для нагріву об’єктів, 0С	20-800
Напруга високовольтного випрямляча, кВ	7
Максимальний струм тліючого розряду, мА	47

При дотику людини до корпуса в такому випадку виникає можливість ураження її електричним струмом.

По ступеню захисту від ураження електричним струмом установка ВУП відноситься до I класу згідно ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ [21]. Для забезпечення захисту від випадкового дотику до струмонесучих частин (сполучним проводам) вони вибираються з подвійною ізоляцією відповідно до ГОСТ 12.02.007.9-88 ССБТ [22]. Обладнання підлягає заземленню відповідно ГОСТ 12.1.030-81 [23].

Напруга, що використовується в установці, небезпечна для життя. Тому необхідно враховувати правила техніки безпеки при роботі з електричними пристроями напругою більше 1000 В ГОСТ 12.1.007.3-75 ССБТ [24]. Перед включенням у мережу цього устаткування необхідно переконатися в справності мережного сполучного шнура, захисного заземлення. До роботи на установці допускаються особи, які пройшли iнсрукцiю по техніці безпеки при роботі з високовольтними пристроями. Процес ревізії, чистка чи ремонт приладу можливий тільки при повному відключенні його від мережі живлення з дотриманням правил техніки безпеки.

При збірці, або ремонті насосів можливі механічні пошкодження вакуумпроводiв в місцях з'єднань. В цьому випадку, а також в результаті зносу матеріалу ущільнювачів можлива розгерметизація вакуумної системи, що може привести до виходу з ладу приладу.

Установка ВУП-5М, яка використовується для проведення експерименту, є джерелом електромагнітного випромінювання, виникаючого у вакуумній камері. Гранично припустимий рівень напруженості, згідно техпаспорта, не перевищує 20 В/м.

Згідно ОНТП 24-86 [25] приміщення лабораторії відноситься до категорії В - пожежнонебезпечне, так як в ньому присутні тверді згораючи речовини та матеріали (дерев’яні столи, шафи, тощо). При роботі насосів, за рахунок недостатнього охолодження ймовірний перегрів корпусу дифузійного насоса, через що виникає можливість одержання опіків при дотику до гарячого корпуса установки. Але використання зовнішнього корпусу ВУП-5М зменшує цю можливість.

Відповідно ГОСТ 12.1.004-91 [26] основними елементами протипожежного захисту є:

- застосування засобів пожежегасіння;

- пристрій системи пожежної сигналізації.

Приміщення повинне бути обладнано системою АПІ і засобами пожежегасіння ГОСТ 12.1.004-91 [26]. Необхідна наявність не менш двох евакуаційних виходів 0,8-2,4 м кожний, розробка протипожежних інструкцій, схеми евакуації при пожежі, а також проведення усіх видів заходів щодо пожежної профілактики. Схема евакуації при пожежі зображена на рис. 2.2.

Рис.2.2. Схема евакуації I поверху

Для запобігання утворення вибухонебезпечного середовища необхідно суворо дотримувати технологічний процес (тиск газу в робочому об’ємі не повинен перевищувати 10^-2 Па). Як основний засіб пожежегасіння використовується ручний вогнегасник ОУ-5 (ГОСТ 12.02.007.9-88 ССБТ [22]). Оскільки при виникненні пожежі устаткування може виявитися під напругою, то необхідно обирати вуглекислотний вогнегасник. Для підтримки у виробничих приміщеннях чистоти повітря встановлюються вентиляційні пристрої.

Оскільки установка призначена для одержання тонких плівок методом випаровування, при завчасній розгерметизації камери існує небезпека попадання в навколишнє середовище парів матеріалів, що випаровуються. Це можуть бути пари металів, їх окисли, нітриди, тощо.

Система освітлення приміщення де розташоване устаткування та проводяться експерименти комбіноване:

• природне освітлення - бічне здійснюється крізь вікна загальною площею 24 м², скло подвійне, рама дерев'яна;

• штучне освітлення - 12 комбінованих освітлювачів з відбивачем, що містять по 3 лампи.

Освітленість робочих місць у відповідності зі ДБН В 2.5-28-2006[27] для робіт середньої точності, та нормативна освітленість при застосуванні комбінованого освітлення повинно складати 500 лк.

Штучне освітлення організоване з застосуванням газорозрядних ламп потужністю 80 Вт. Світильники переважно прямого світла у кількості 36 шт. А також є 10 настільних світильників потужністю 40 Вт. Роботи виконувані в приміщенні відносяться до категорії середньої точності.

Лабораторне приміщення відповідає вимогам санітарних норм мікроклімата виробничих приміщень ДСН 3.3.6.042-99 [27].

Таблиця 2.2

Допустимі й оптимальні параметри мікроклімату

Період року	Температура, 0С		Відносна вологість, %		Швидкість руху повітря, м/с
	оптим.	допуст.	оптим.	допуст.	оптим.	допуст.
Холодний	22-24	21-25	40-60	75	0,1	не більше 0,1
Теплий	23-25	22-28	40-60	55-75	0,4	0,2-0,6