Михнюк Т.Ф. Охрана труда
Подождите немного. Документ загружается.
81
При обеспечении оптимальных показателей микроклимата температура
внутренних поверхностей конструкций, ограждающих рабочую зону (стен,
пола, потолка и др.), или устройств (экранов и т.п.), а также температура
наружных поверхностей технологического оборудования или ограждающих его
устройств не должны выходить более чем на 2
0
С за пределы оптимальных
величин температуры воздуха, установленных нормами для отдельных
категорий работ.
Способы и средства нормализации микроклимата в
производственных помещениях
Важнейшими способами нормализации микроклимата в
производственных помещениях и в зонах рабочих мест являются
отопление,
кондиционирование воздуха и вентиляция помещений.
Для защиты работающих от открытых источников (нагретый металл,
стекло, «открытое» пламя и т.п.) используются средства индивидуальной
защиты, в том числе средства защиты и глаз. Предусматривается защита
работающих и от ограждения остекленных поверхностей оконных проемов, а в
теплый период года – от попадания прямых солнечных лучей.
Отопление помещений может быть местным и центральным. В качестве
теплоносителей используется вода, пар или воздух. Теплый воздух, подаваемый
в помещение, обычно нагревается в калориферах с помощью горячей воды,
пара или электрической энергии. Соответственно отопление может быть
водяным, паровым, воздушным или комбинированным.
Центральные системы воздушного отопления обычно совмещаются с
приточными вентиляционными системами. Калориферы
таких систем
устанавливаются вне отапливаемых помещений.
Отоплению подлежат здания, сооружения и помещения любого
назначения с постоянным или длительным (более 2 ч) пребыванием людей в
них во время проведения основных и ремонтно-восстановительных работ.
При температуре поверхностей ограждающих конструкций ниже или
выше оптимальных величин температуры воздуха рабочие места должны
удаляться от них на
расстояние не менее 1 м. температура воздуха в рабочей
зоне, измеренная на разной высоте и в различных участках помещений, не
должна выходить в течение смены за пределы оптимальных величин,
устанавливаемых нормами для отдельных категорий работ.
В качестве местного отопления иногда используется печное отопление.
При этом одной печью допускается отапливать не более
трех помещений.
Кондиционирование воздуха предназначено для автоматического
регулирования всех или части физических параметров воздуха в пределах,
обеспечивающих комфортные условия труда в зонах пребывания людей или
необходимые для оптимизации техпроцессов. При полном кондиционировании
воздуха, контролируются такие его параметры как температура, относительная
влажность, подвижность, газовый состав, степень озонирования и
ионизированности.
82
Системы кондиционирования бывают центральные, обслуживающие
несколько помещений, и местные обеспечивающие необходимый микроклимат
в одном помещении.
Наиболее эффективным и широко используемым на практике методы
оздоровления воздушной среды в помещениях различного назначения является
вентиляция.
3.1.4 Вентиляция производственных помещений
Назначение и виды вентиляции
Вентиляция представляет собой систему технических средств,
обеспечивающую регулярный воздухообмен в помещении. Она предназначена
для удаления из помещения избыточного тепла, влаги, вредных газов и паров и
создания наиболее благоприятного (отвечающего санитарно-гигиеническим
требованиям) микроклимата и ионного состава.
Воздухообмен в помещении можно осуществлять естественным путем
через форточку или вентиляционные каналы за счет разности температур
и
давлений воздуха внутри помещения и вне его. Такая вентиляция называется
естественной или аэрацией.
Более эффективна искусственная механическая вентиляция,
осуществляемая с помощью вентиляторов и эжекторов.
Сочетание естественной и искусственной вентиляции образует
смешанную систему вентиляции.
Естественная вентиляция может быть неорганизованной, когда воздух
подается в помещение и удаляется из него за счет инфильтрации через
неплотности и поры наружных ограждений. Естественная вентиляция
считается организованной, если она имеет устройства, позволяющие
регулировать направление воздушных потоков и величину воздухообмена
(вытяжные каналы, шахты, форточки и фрамуги зданий, аэрационные фонари
и др.).
Естественная вентиляция позволяет подавать и удалять из помещений
большие объемы воздуха без применения вентиляторов. Недостатком
является зависимость ее эффективности от температуры наружного воздуха,
силы и направления ветра.
Подачу приточного воздуха с помощью естественной вентиляции в
теплый период года следует предусматривать на высоте не менее 0,3 м и не
выше 1,8м, а в холодный период года — не менее 4 м от уровня пола (рис.
3.1). Общая площадь каналов для подачи воздуха через боковые световые
проемы должна быть
не менее 20% площади световых проемов, а фрамуги и
жалюзи должны иметь устройства, обеспечивающие направление
приточного воздуха вверх в холодный период года и вниз в теплый период
года.
83
Рис.3.1. Схема аэрации зданий за счет разности плотности воздуха:
а – в теплый период года; б – в холодный
Перепад давления (
т
Н
), создаваемый за счет разности плотности
наружного (более тяжелого) и внутреннего (более легкого) воздуха и
обеспечивающий движение воздуха, определяется из уравнения:
(
)
внутрнаружпт
ρρh,Н
−
≈
980
,
где
п
h
– высота между серединами приточных и вытяжных проемов, м;
наружвнутр
ρ,ρ
– плотности наружного воздуха и воздуха внутри помещения,
кг/м
3
.
Плотность воздуха, находящегося внутри помещения (
внутр
ρ
) и снаружи
(
наруж
ρ
) рассчитывается по формулам соответственно:
внутр
внутр
t
ρ
+
=
273
353
, кг/м
3
;
наруж
наруж
t
ρ
+
=
273
353
, кг/м
3
;
где
наружвнутр
t,t
– температура воздуха внутри и снаружи помещения, °С.
Величина теплового напора (
т
Н
) растет с увеличением высоты между
осями приточных и вытяжных проемов (
п
h
) и разности температур наружного
и внутреннего воздуха.
Искусственная механическая вентиляция, осуществляемая за счет
вентиляторов и эжекторов, позволяет в отличие от естественной вентиляции,
подавать воздух в любую зону помещения или удалять его из мест
образования различных вредностей: пыли, влаги, тепла, газов. В системах
механической вентиляции можно предусматривать устройства для подогрева,
увлажнения и очистки воздуха от пыли, а также его ионизацию.
Механическая вентиляция может применяться как для подачи воздуха в
помещение, тогда она называется приточной, так и для удаления воздуха из
помещения, тогда она называется вытяжной.
Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает приток воздуха в
помещение и одновременно его удаление из помещения.
По месту действия вентиляция может быть общеобменной, местной и
84
комбинированной. Общеобменная вентиляция осуществляет воздухообмен во
всем помещении, а местная — лишь в определенных местах.
Системы механической вентиляции состоят из вентиляторов, устройств
для забора и подачи воздуха, воздуховодов, фильтров и т.д. (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Механическая приточно-вытяжная механизация:
1 — воздухоприемник; 2 — воздуховоды; 3 — фильтр; 4 —- калорифер;
5 — центробежный вентилятор; 6 —- приточные отверстия;
7 — вытяжные отверстия; 8 — регулировочный клапан;
9 — устройства для выброса воздуха;
10 — воздуховод для циркуляции; 11 — помещение
Выброс загрязненного воздуха не следует допускать в непроветриваемые
участки прилегающей территории.
Общеобменная механическая вентиляция применяется при равномерном
расположении источников вредностей в помещении, а также при одно- или
двустороннем их расположении.
Местная приточная вентиляция служит для создания требуемых условий
воздушной среды в ограниченной зоне производственного помещения.
К установкам местной приточной вентиляции относятся воздушные
души, оазисы и завесы.
Воздушное душирование применяется в горячих цехах на рабочих
местах, характеризуемых воздействием лучистого тепла интенсивностью 300
ккал/м
2
⋅ч и более. Скорость обдува должна составлять от 1,0 до 3,5 м/с.
Установки воздушного душирования бывают стационарные и передвижные.
Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на
ограниченной площади помещения, которая для этого отделяется со всех
сторон легкими передвижными перегородками и затапливается воздухом более
холодным и чистым, чем воздух помещения.
85
Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраиваются для защиты
людей от охлаждения, проникающим через ворота холодным воздухом.
Местная вытяжная вентиляция служит для улавливания и удаления
вредных веществ непосредственно у источника их образования и для
предотвращения их распространения по всему помещению.
Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или
местных отсосов (вытяжные шкафы, кабины, камеры, боковые отсосы и т.п.).
Внутри укрытия создается разрежение, благодаря которому вредные вещества
не попадают в воздух помещения. Такой способ предотвращения попадания
вредных выделений в помещение называется аспирацией.
Местные отсосы способны удалить до 75% всех выделений вредных
веществ, значительно снижая их поступление в зону дыхания работающих.
Наиболее распространенными системами промышленной вентиляции
являются комбинированные, при которых совместно с общеобменной
вентиляцией используется и местная вентиляция. В этом случае за счет
снижения воздухообмена достигается значительное снижение затрат (рис. 3.3).
Рис.3.3. Комбинированная вентиляция помещения:
выт
L
— объем воздуха, удаляемый общеобменной вытяжной вентиляцией, м
3
/ч;
прит
L
— объем приточного воздуха, нагнетаемый общеобменной вентиляцией,
м
3
/ч;
мвыт
L
— удаляемый из помещения воздух за счет местной вытяжной
вентиляции, м
3
/ч
Вентиляционные системы должны отвечать следующим основным
требованиям:
1. Объем приточного воздуха в помещении должен соответствовать
объему воздуха, удаляемого из помещения (допускается разница +10 – 15%).
Эта разница определяется характером загрязнения помещения. Например, в
чистых помещениях важно устранить неорганизованный приток воздуха через
86
неплотности, что и достигается избыточным в них давлением (
вытпр
LL >
). В
помещениях с наличием источников загрязнения воздуха и других вредностей
важно обеспечить пониженное давление (
вытпр
LL
<
).
2. Приток воздуха должен обеспечиваться в те части помещения или
рабочие зоны, где объем выделения вредностей минимальный, а удаление —
из зон с максимальным их выделением и из верхней зоны (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Организация притока и удаления воздуха в рабочих помещениях
при различных условиях размещения источников вредностей.
3. Вентиляционные системы не должны создавать дополнительные
опасности (взрывы, пожары), быть надежными и экономичными в
эксплуатации.
Расчет воздухообмена в производственных помещениях
При проектировании и расчете вентиляции учитываются климатическая
зона, время года, наличие в воздушной среде вредностей (избыточного тепла и
влаги, газов, пыли и т.д.).
Если в воздух помещения выделяется одновременно несколько вредных
веществ однонаправленного действия, то расчет общеобменной вентиляции
производится путем суммирования объемов воздуха, необходимых для
разбавления каждого вещества в отдельности до ПДК.
При одновременном выделении нескольких вредных веществ
разнонаправленного действия расчет воздухообмена ведется для каждого из
них и для дальнейших расчетов вентиляции применяют наибольшее значение
воздухообмена.
Для помещения с нормальным микроклиматом и при отсутствии вредных
веществ или содержании их в пределах норм (ПДК) воздухообмен (
p
L )
определяется путем умножения количества работающих (
p
n ) в помещении на
нормируемую величину расхода воздуха на одного работающего (
'
L
):
'
pp
LnL ⋅= , м
3
/ч.
Если на одного работающего приходится менее 20 м
3
объема
помещения, то
'
L
≥ 30 м
3
/ч, когда же на одного работающего приходится 20
м
3
и более объема помещения, то
'
L
> 20 м
3
/ч.
87
Воздухообмен
G
L для удаления из помещения вредностей в виде
газов, паров, пыли и избыточной влаги рассчитывается по формуле:
притПДК
G
CC
G
L
−
=
, м
3
/ч,
где G – количество вредного вещества, выделяющееся в помещении,
мг/ч;
ПДК
С
— допустимое содержание вредного вещества в воздухе
помещения, мг/м
3
;
прит
С
– содержание вредного вещества в приточном
воздухе, мг/м
3
.
В некоторых производственных помещениях возможно выделение
избыточного тепла. Воздухообмен в таких помещениях рассчитывается по
формуле:
()
наружвнутрприт
изб
Q
-ttСρ
Q,
L
⋅
=
63
, м
3
/ч,
где
изб
Q
— суммарное количество избыточного тепла, выделяемого в
помещении источниками, Вт; С — теплоемкость сухого воздуха (примерно
равна 1 Дж/кг⋅К);
прит
ρ
– плотность приточного воздуха, кг/м
3
;
внут
t
–
температура воздуха в помещении, соответствующая санитарным нормам,
°С;
наруж
t
– расчетная температура наружного воздуха, °С.
Количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения с
помощью местной вытяжной вентиляции (в виде укрытий, отсосов)
определяется по формуле:
VSL
мес
⋅
⋅
=
3600
, м
3
/ч,
где S – площадь открытых проемов отверстий, через которые
засасывается воздух, м
2
; V – необходимая скорость движения воздуха в этих
проемах и отверстиях, величина которой зависит от типа вытяжного устройства
и класса опасности вредных веществ, м/с. При ПДК вредных веществ ≥ 100
мг/м
3
эта скорость принимается равной 0,5 – 0,7 м/с; при ПДК < 100 мг/м
3
,
соответственно, V = 0,7-1,0 м/с; при чрезвычайно и высокоопасных веществах
(ПДК < 1,0 м/с), V = 1,0-1,7 м/с.
Расчет основных параметров вытяжных устройств для
естественной вентиляции
Суммарная площадь сечения вытяжных каналов (
выт
S
) определяется,
исходя из необходимого воздухообмена (L) для данного помещения и
скорости воздушного потока (V) в аэрационном канале или проеме, по
формуле:
V
L
S
выт
3600
=
, м
2
.
88
Скорость воздушного потока можно определить по формуле:
м/с,
ρ
H
ψ,V
наруж
т
c
421=
,
где
с
ψ
– коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха в канале
или проеме (
с
ψ
=0,5);
т
Н
– тепловой напор, возникающий за счет перепада
давлений, Па;
наруж
ρ
— плотность наружного воздуха, кг/м
3
.
Площадь сечения аэрационных отверстий (
в.н.
S
) при использовании
ветрового напора для аэрации рассчитывается по формуле:
в
в.н.
τV
L
S
3600
=
, м
2
,
где L – необходимый воздухообмен, м
3
/ч; τ – коэффициент расхода,
зависящий от условий истечения;
в
V
– скорость ветра, м/с.
Для усиления тяги через вентиляционные каналы на их верхней части
устанавливают дефлекторы (рис. 3.5). Поток ветра, обтекая дефлектор, создает
в канале некоторое разрежение, за счет которого скорость движения воздуха по
каналу увеличивается.
При ориентированном расчете дефлекторов определяется диаметр
патрубка (
п
Д
) и соответственно конструктивные размеры дефлектора
согласно рис. 3.5.
Рис. 3.5. Схема дефлектора типа ЦАГИ:
1 – колпак, 2 – обечайка, 3 – диффузор, 4 – конус,
5 – лапки, удерживающие колпак и обечайку.
89
Д
Д
V
L
,Д
п
01880=
, м,
где
Д
L
– производительность дефлектора, м
3
/ч;
Д
V
— скорость воздуха
в патрубке дефлектора, м/с. В приближенных расчетах
()
ВД
V,,V 4020 −=
, где
В
V
– скорость ветра.
3.2 Производственное освещение
3.2.1 Особенности зрительного восприятия
Свет является естественным условием жизнедеятельности человека,
играющим важную роль в сохранении здоровья и высокой
работоспособности. Он оказывает положительное влияние на эмоциональное
состояние человека, обмен веществ, центральную нервную и сердечно-
сосудистую системы.
Зрительный анализатор человека является одним из основных в
системе анализаторных систем, главным источником информации,
получаемой им о внешнем мире. Он позволяет хорошо ориентироваться в
пространстве. При оценке восприятия пространственных характеристик
основным понятием является острота зрения, которая характеризуется
минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота
зрения зависит от освещаемости, контрастности, формы объекта и других
факторов, а также от места проекции изображения на сетчатке глаза.
Зрительный анализатор включает два типа рецепторов: колбочки и
палочки. Колбочки являются аппаратом хроматического зрения, а палочки -
ахроматического (гамма переходов от белого цвета к черному).
Оптический анализатор различает семь основных цветов и более сотни
оттенков.
Цветовые ощущения вызываются воздействием световых волн,
имеющих длину волн от 0,38 до 0,78 мкм (0,38-0,45 мкм - фиолетовый цвет;
0,455-0,470 - синий; 0,47-0,50 - голубой; 0,50-0,55 - зеленый; 0,55-0,59 -
желтый; 0,59-0,61 - оранжевый; 0,61-0,78 - красный).
Зрительный анализатор обладает определенной спектральной
чувствительностью, которая характеризуется относительной видностью
монохроматического излучения. Наибольшая видность днем соответствует
желтому цвету, а ночью или в сумерках – зелено-голубому.
Зрительный анализатор характеризуется инерцией зрения, равной 0,1-
0,3с., при этом ощущение, вызванное световым сигналом, в течение
определенного времени сохраняется, несмотря на исчезновение сигнала или
изменение его характеристик.
При резком действии прерывистого раздражителя возникает
ощущение мельканий, которые при определенной частоте сливаются в
90
ровный немигающий свет.
Частота, при которой мелькания исчезают, называется критической
частотой слияния мельканий. Оптимальной является частота 3-10 Гц.
Инерция зрения обусловливает стробоскопический эффект, суть
которого состоит в том, что если время, разделяющее дискретные акты
наблюдения, меньше времени гашения зрительного образа, то наблюдение
субъективно ощущается как непрерывное.
При стробоскопическом эффекте возможна иллюзия движения при
непрерывном наблюдении отдельных объектов или иллюзия неподвижности
(замедленного движения), возникающая, когда движущийся предмет
периодически занимает прежнее положение.
При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве
различают поле зрения и глубинное зрение.
Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении
120-160°, по вертикали вверх - 55-60°, вниз - 67-72°.
При восприятии цвета размеры поля зрения сужаются. Зона
оптимальной видимости ограничена полем, равным вверх 25°, вниз - 35°,
вправо и влево - по 32°.
Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка
оценки абсолютной удаленности на расстоянии до 30 м равно в среднем 12%
от общего расстояния.
Являясь важнейшим показателем гигиены труда, производственное
освещение предназначено для улучшения условий зрительной работы и
снижения утомления; повышения безопасности труда и снижения
профессиональных заболеваний; повышения производительности труда и
качества выпускаемой продукции.
3.2.2 Виды и системы освещения
В зависимости от источников света производственное освещение может
быть естественным, искусственным и совмещенным.
Естественное освещение в помещении может формироваться прямыми
солнечными лучами, рассеянным светом небосвода и отраженным светом от
земли и других объектов.
Искусственное освещение создается лампами накаливания или
газоразрядными лампами.
Совмещенное освещение представляет собой дополнение естественного
освещения искусственным в темное и светлое время суток при недостаточном
естественном освещении.
Естественный свет по своему спектральному составу значительно
отличается от искусственного света. В спектре солнечного света значительно
больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей, для него
характерна высокая диффузность (рассеянность) света, весьма благоприятная
для зрительных условий работы. Естественное освещение обеспечивает