Учебное пособие

ОХРАНА ТРУДА

Микроклимат производственной среды

Микроклимат производственных помещений определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.

Если работа выполняется на открытых площадках, то метеорологические условия определяются климатическим поясом и сезоном года, но и в этом случае в рабочей зоне создается определенный микроклимат.

При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек, условием жизнедеятельности которого является сохранение постоянства температуры тела, испытывает состояние теплового комфорта — важного условия высокой производительности труда и предупреждения заболеваний.

Неблагоприятные метеорологические условия окружающей среды

Неблагоприятные метеорологические условия окружающей среды возникают при отклонении действующих на человека сочетаний температуры, влажности, скорости движения воздуха от оптимальных. Значительное отклонение микроклимата рабочей зоны от оптимального может привести к резкому снижению работоспособности и даже к профессиональным заболеваниям.

Перегрев. При температуре воздуха более 30 °С и значительном тепловом излучении от нагретых поверхностей наступает нарушение терморегуляции организма, что может привести к перегреву организма, особенно если потеря пота в смену приближается к 5 л. Наблюдается нарастающая слабость, головная боль, шум в ушах, искажение цветного восприятия, тошнота, рвота, повышается температура тела. Дыхание и пульс учащаются, артериальное давление вначале возрастает, затем падает. В тяжелых случаях наступает тепловой, а при работе на открытом воздухе — солнечный удар. Возможна судорожная болезнь, являющаяся следствием нарушения водно-солевого баланса и характеризующаяся слабостью, головной болью, резкими судорогами.

Охлаждение. Длительное и сильное воздействие низких температур может вызвать различные неблагоприятные изменения в организме человека. Местное и общее охлаждение организма является причиной многих заболеваний: миозитов, невритов, радикулитов и др., а также простудных заболеваний. В особо тяжелых случаях воздействие; низких температур может привести к обморожениям и даже смерти.

Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяных паров, различают:

абсолютную — это масса водяных паров, содержащихся в данный момент в определенном объеме воздуха;
максимальную — максимально возможное содержание водяных паров в воздухе при данной температуре (состояние насыщения);
относительную — определяется отношением абсолютной влажности к максимальной.

Физиологически оптимальной является относительная влажность в пределах 40...60%. Повышенная влажность воздуха (более 75...85%) в сочетании с низкими температурами оказывает значительное охлаждающее действие, а в сочетании с высокими — способствует перегреванию организма. Относительная влажность менее 25% также неблагоприятна для человека, так как приводит к высыханию слизистых оболочек и снижению защитной деятельности мерцательного эпителия верхних дыхательных путей.

Подвижность воздуха. Человек начинает ощущать движение воздуха при его скорости примерно 0,1 м/с. Легкое движение воздуха при обычных температурах способствует хорошему самочувствию, сдувая обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха. В то же время большая скорость движения воздуха, особенно в условиях низких температур, вызывает увеличение теплопотерь конвекцией и испарением и ведет к сильному охлаждению организма. Особенно неблагоприятно действует сильное движение воздуха при работах на открытом воздухе в зимних условиях.

Тепловое излучение свойственно любым телам, температура которых выше абсолютного нуля. Тепловое воздействие облучения на организм человека зависит от длины волны и интенсивности потока излучения, величины облучаемого участка тела, длительности облучения, угла падения лучей, вида одежды человека. Наибольшей проникающей способностью обладают инфракрасные лучи с длиной волны 0,78...1,4 мкм, они вызывают также в организме человека различные биохимические и функциональные изменения.

Источники теплового излучения — работающее технологическое оборудование, источники света, работающие люди. Интенсивность облучения рабочих горячих цехов меняется в широких пределах: от нескольких десятых долей до 5,0...7,0 кВт/м². При интенсивности облучения более 5,0 кВт/м² в течение 2...5 мин человек ощущает сильное тепловое воздействие. Интенсивность же теплового облучения на расстоянии 1 м от источника теплоты на горновых площадках доменных печей и у мартеновских печей при открытых заслонках достигает 11,6 кВт/м².

Допустимый для человека уровень интенсивности теплового облучения на рабочих местах составляет 0,35 кВт/м².

Нормирование микроклимата производственной среды

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

температура воздуха, °С;
температура поверхностей, °С;
относительная влажность воздуха, %;
скорость движения воздуха, м/с;
интенсивность теплового облучения от нагретых поверхностей оборудования и открытых источников, Вт/м².

Температура наружных поверхностей технологического оборудования, ограждающих устройств, с которыми соприкасается в процессе труда человек, не должна превышать 45 °С.

В зависимости от общих энергозатрат организма существует разграничение работ по категориям (табл. 33).

Таблица 33
Энергозатраты организма человека в зависимости от категории тяжести выполняемых работ

Оптимальные и допустимые параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в табл. 34.

Таблица 34
Оптимальные и допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Если в производственных помещениях невозможно обеспечить допустимые нормативные величины показателей микроклимата, то условия микроклимата относят к вредным и опасным.

Параметры микроклимата для санитарно-бытовых помещений должны соответствовать значениям, приведенным в Санитарных нормах, а также СНБ 3.02.03—03 «Административные и бытовые здания».

В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата используются защитные мероприятия:

системы местного кондиционирования воздуха;
воздушное душирование;
компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изменением другого;
спецодежда и другие средства индивидуальной защиты;
помещения для отдыха и обогревания;
регламентация времени работы (перерывы в работе, сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска и др.).

Нормализация микроклимата производственных помещений осуществляется проведением следующих мероприятий:

рациональным подходом к объемно-планировочным и конструктивным решениям проектирования производственных зданий. Горячие цехи размещают в одноэтажных одно- и двух пролетных зданиях; производственные помещения оборудуют шлюзами, дверные проемы— воздушными завесами для предотвращения проникновения холодного воздуха;
рациональным размещением оборудования (основные источники теплоты располагают непосредственно под аэрационным фонарем, у наружных стен здания и в один ряд, чтобы тепловые потоки от них не перекрещивались на рабочих местах, охлаждение горячих изделий предусматривают отдельные помещения);
работой с дистанционным управлением и наблюдением;
внедрением рациональных технологических процессов и оборудования (замена горячего способа обработки металла холодным, пламенного нагрева — индукционным и т.п.);
использованием рациональной тепловой изоляции оборудования различными видами теплоизоляционных материалов;
устройством защиты работающих различными видами экранов и водяными завесами;
устройством рациональной вентиляции и отопления;
применением воздушных душей на рабочих местах;
применением лучистого обогрева постоянных рабочих мест и отдельных участков;
рациональным чередованием режимов труда и отдыха;
созданием комнат обогрева для работающих на открытом воздухе в зимних условиях;
использованием средств индивидуальной защиты: спецодежды, спецобуви, средств защиты рук и головных уборов.

Производственная вентиляция, кондиционирование и отопление

Производственная вентиляция — система устройств, обеспечивающих на рабочих местах микроклимат и чистоту воздушной среды в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями.

Вентиляция удаляет из помещения загрязнения и подает в рабочую зону свежий, чистый воздух, создавая необходимую подвижность воздуха.

По назначению вентиляцию подразделяют на основную и аварийную.

Основная вентиляция предназначена для обеспечения требуемой чистоты воздуха при нормальном режиме технологического процесса.

Аварийную вентиляцию устанавливают в тех помещениях, где возможны внезапные (аварийные) выбросы большого количества вредных веществ (пыли, дыма, паров топлива, смазочных материалов и т.п.).

Естественная вентиляция (рис. 73) осуществляется под воздействием гравитационного давления, возникающего за счет разности плотностей холодного и нагретого воздуха и под действием ветрового давления. Ее можно применять лишь в тех помещениях, где нет выделения вредных веществ или их концентрация не превышает ПДК.

Рис. 73. Схема вытяжной естественной канальной вентиляции: 1 — жалюзная решетка; 2 — вертикальный канал; 3 — горизонтальный сборный канал; 4 — вытяжная шахта; 5 — дефлектор

В зависимости от способа перемещения воздуха различают естественную, искусственную (механическую) и смешанную вентиляции.

Искусственная вентиляция осуществляется за счет механических побудителей движения воздуха (вентиляторов), она обязательна в помещениях со значительными выделениями вредных веществ.

Смешанная вентиляция сочетает естественную и искусственную.

По направлению потока воздуха вентиляция бывает приточной, вытяжной и приточно-вытяжной, совмещающей приточную и вытяжную вентиляции.

Приточная вентиляция обеспечивает подачу свежего воздуха к рабочему месту. Вытяжная вентиляция предназначена для отсоса загрязненного воздуха от рабочего места.

По месту действия различают общеобменную и местную вентиляции.

Общеобменная вентиляция осуществляет замену воздуха по всему помещению, поэтому она наиболее целесообразна в том случае, когда вредные вещества выделяются равномерно по всему помещению. Общеобменная вытяжная вентиляция обычно применяется при наличии незначительных утечек вредных газов и паров из закрытой аппаратуры, там, где местные отсосы оборудовать невозможно.

Если в помещении имеются ярко выраженные локализованные (местные) источники выделения вредных веществ, то общеобменная вентиляция может привести к их распространению по всему объему помещения и дать отрицательный эффект на других рабочих местах. В этих случаях отдельно или вместе с общеобменной применяют местную вентиляцию. Местная механическая вентиляция может быть приточной и вытяжной.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души, местные оазисы, воздушные завесы.

Воздушное душирование представляет собой подачу на рабочее место воздушной струи заданной температуры и скорости движения горизонтально или сверху под углом (рис. 74, а).

Рис. 74. Местные приточные вентиляционные устройства: а — воздушный душ; б — местный оазис; в — воздушно-тепловая завеса с нижней подачей воздуха

Местный оазис — подача чистого воздуха в нижнюю часть рабочей зоны, отгороженную со всех сторон, кроме верха, мягкими щитами (рис. 74, б).

Воздушная завеса — воздушный поток, направленный под углом в створ ворот, дверей для защиты помещения от проникновения в него холодного воздуха. Воздушные завесы могут быть с подачей холодного и подогретого воздуха (до 50 °С для дверей и до 70 °С для ворот), с подачей воздуха снизу, сверху, с одной или двух сторон (рис. 74, в).

Местная вытяжная вентиляция используется для удаления вредных веществ непосредственно на месте их образования. Она не только более экономична, но и более эффективна.

Выделяют следующие типы местной вытяжной вентиляции:

полностью закрытый кожух, укрывающий источники выделения вредных веществ, из которых отсасывается воздух,— аспира-ционный кожух (рис. 75, а);
приемники, укрывающие источники выделения вредных веществ, но имеющие рабочие окна для обслуживания,— вытяжные шкафы (рис. 75, в);
приемники, частично укрывающие источники вредных выделений производственной среды (укрытие шлифовального круга);
открытые воздухоприемники (отсосы или иные конструкции), приближенные к источнику поступлений вредных веществ, — вытяжной зонд (рис. 75, б) и бортовые отсосы (рис. 75, г).

Рис. 75. Местные вытяжные устройства: а — аспирационный кожух; б — вытяжной зонд; в — вытяжной шкаф; г — бортовой отсос с ванны

Кондиционирование воздуха. Создание и автоматическое поддержание в закрытых помещениях температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха в заданных пределах называется кондиционированием.

Его применяют для достижения наиболее комфортных санитарно-гигиенических условий в рабочей зоне или в производственнотехнологических целях для поддержания требуемых параметров микроклимата с помощью кондиционеров.

Кондиционеры бывают центральные (на несколько помещений) и местные (на одно помещение), производственные и бытовые. Схема центрального кондиционера приведена на рис. 76.

Рис. 76. Схема центрального кондиционера: 1 — воздушные заслонки; 2 — воздушный фильтр; 3 — калорифер первого подогрева; 4 — каплеуловители; 5 — форсунки; 6 — калорифер второго подогрева; 7 — вентилятор

Отопление производственных помещений осуществляется в случае, если температура воздуха на рабочих местах ниже санитарно-гигиенических норм или требований технологического процесса.

Обогрев производственных помещений осуществляется отоплением: водяным, паровым, воздушным и комбинированным. Применяют центральные и местные системы отопления.

В центральных системах отопления генератор тепла (котельная, тепловая электроцентраль) размещается за пределами отапливаемых помещений, а теплоноситель от генератора к местам потребления подается через систему труб. От одного генератора тепла могут отапливаться помещения одного или нескольких зданий.

В местных системах все элементы отопления конструктивно объединены в одно устройство, располагаемое внутри помещения. Местное отопление может быть печное, газовое и электрическое.

Печное отопление устанавливают в помещениях площадью до 500 м². Одной печью допускается отапливать не более 3 помещений, расположенных на одном этаже. Температура наружных поверхностей печей не должна превышать 120°.

При некоторых достоинствах (невысокая стоимость, возможность использовать разные виды топлива) печное отопление имеет существенные недостатки. Это высокая пожароопасность, низкий коэффициент полезного действия, опасность отравления оксидом углерода (при нарушении правил эксплуатации печи) и т.д.

В установках газового отопления тепло получают при сжигании газа в специальных горелках. Установки чаще применяют для локального обогрева рабочих мест в помещениях большого объема, требуется наличие надежной системы вентиляции.

Из отопительных электрических приборов систем местного отопления получили распространение масляные радиаторы.

Нагревательные приборы в производственных помещениях со значительными выделениями пыли надлежит предусматривать с гладкими поверхностями, допускающими легкую очистку.

Неблагоприятные факторы строительного производства

Технологию строительных работ можно разделить на три последовательных этапа: нулевой цикл, возведение здания или сооружения, отделочный (заключительный) цикл.

В нулевой цикл входят следующие основные виды строительных работ: земляные, буровзрывные, свайные, кессонные.

Главными являются земляные работы по подготовке места строительства, сооружению подземных коммуникаций, укладке фундамента. Большая часть этих работ проводится с помощью строительной техники (экскаваторов, бульдозеров, тракторов, автомашин, земснарядов и т.д.). Используются также новые технические устройства, например мощные вибраторы для погружения свай и новые способы бурения: термический, электрогидравлический и др.

Работа машинистов (водителей) различных машин — наиболее многочисленной группы строителей нулевого цикла — характеризуется воздействием на них таких неблагоприятных факторов производственной среды, как вибрация и шум, запыленность и загазованность воздуха, охлаждающий или нагревающий микроклимат.

У рабочих, управляющих строительной техникой, могут возникать профессиональные заболевания: вибрационная болезнь, пневмо-кониозы, болезни опорно-двигательного аппарата, невриты.

В цикл возведения зданий и сооружений входят следующие основные виды строительных работ: каменные, монтажные, бетонные и железобетонные, деревянные (плотницкие), кровельные и специальные виды работ: противокоррозионные, гидроизоляционные, тепло- и звукоизоляционные и др.

Характер возведения наземной части строительного объекта зависит от вида объекта, метода строительства и строительных материалов.

Строительство зданий из кирпича производится каменщиками и их подручными, которые выполняют тяжелую физическую работу: за смену перекладывают вручную около 6 т груза; кроме того, их кожные покровы постоянно загрязняются растворами, содержащими щелочные и хромовые соединения. При монтажных работах имеет место труд средней тяжести, при этом строители вынуждены находиться в неудобной статической позе.

Электросварочные работы сопряжены с загрязнением воздуха сварочным аэрозолем и газами, содержащими, например, оксиды марганца и цинка в количествах выше ПДК.

Монтаж и демонтаж служат источниками повышенного образования пыли, иногда в количествах, в десятки раз превышающих ПДК.

Забивка деталей с помощью строительно-монтажных пистолетов сопровождается генерацией интенсивного шума (до 140 дБ), а использование вибромолотков — вибрацией и шумом.

При бетонных и железобетонных работах главным неблагоприятным фактором является вибрация и шум. При виброуплотнении бетона рабочие подвергаются воздействию шума и вибрации, превышающей ПДУ. Кроме того, воздушная среда загрязняется пылью (в десятки раз выше ПДК), оксидом углерода (в 1,5...3 раза выше ПДК), оксидами азота. На всех строителей оказывает неблагоприятное воздействие работа на высоте, которая сопровождается значительным нервно-эмоциональным напряжением.

Отделочный (заключительный) цикл включает штукатурные, малярные, стекольные, столярные, облицовочные и обойные работы.

При штукатурных и малярных работах в большой степени используется ручной труд. В состав многих строительных материалов: водоэмульсионных красок, строительных растворов, которые наносят как вручную, так и с помощью распылителей, входят известь, цемент, лакокрасочные материалы, содержащие летучие вещества.

При использовании масляных красок рабочие подвергаются воздействию ксилола и толуола (их концентрации в 2...Зраза выше ПДК), при применении водоэмульсионных красок в воздухе помещений обнаруживается в больших количествах стирол, при окраске фасадов зданий перхлорвиниловыми красками — ксилол и хлорбензол.

При проведении штукатурных работ строители подвергаются воздействию пыли и щелочи.

Шлифовка поверхностей внутри зданий с помощью шлифовальнозатирочных машин сопровождается интенсивным шумом, показатели которого превышают предельно допустимые уровни.

Столярные и санитарно-технические работы также сопряжены с интенсивным шумом, создаваемым паркетно-строгальными машинами, а также с запыленностью воздуха древесной пылью и наличием в нем сварочного аэрозоля.

При уборке строительного мусора воздух загрязняется пылью в очень больших количествах. Температура воздуха внутри помещения при отделочных работах в зимнее время часто ниже нормируемой.

Обогрев зданий и их сушка (после завершения отделочных работ) с помощью газотеплогенераторов сопровождается поступлением в воздух оксида углерода и оксидов азота в концентрациях, превышающих предельно допустимые.

У некоторых рабочих наблюдаются случаи отравления растворителями, профессиональные поражения кожи и заболевания опорнодвигательного аппарата.