Анализ воздушной среды

в производственных помещениях позволяет определить параметры воздуха и содержание в воздухе вредных веществ и своевременно принять меры по оздоровлению воздушной среды, улучшению условий труда. Содержание в воздухе вредных веществ определяется газоанализаторами.

Существуют следующие методы анализа воздушной среды:

Ø   Лабораторный, при котором проба воздуха, взятая в рабочей зоне цеха, исследуется в лаборатории. Этот метод даёт очень точные результаты, но он продолжителен по времени и не даёт объективной оценки воздушной среды.

Ø Экспрессный, с помощью экспрессных газоанализаторов, он даёт менее точные результаты, но очень быстро, причём анализ воздуха производится на рабочем месте. Наиболее распространённым экспрессным газоанализатором до недавнего времени был УГ–2. Он состоит из сильфонной камеры, снабжённой толкателями для дозированного забора пробы воздуха, и 14 коробок с наборами поглотителей вредных веществ. Каждая коробка предназначена для определения содержания в воздухе того или иного вредного пара или газа. Время, затрачиваемое на анализ воздуха, составляет 3–10 мин. В настоящее время для этих целей используются электронные газоанализаторы.

Ø Автоматический, с помощью автоматических газоанализаторов, он даёт очень точные и непрерывные результаты, т.к. эти приборы являются регистрирующими с записью показаний на диаграмме. Во многих случаях автоматические газоанализаторы являются датчиками предохранительных устройств, которые отключают неисправное оборудование или включают аварийную вентиляцию при повышении концентрации вредных веществ в воздухе выше ПДК.

Ø Индикаторный, с помощью различных индикаторов, изменяющих свой цвет под действием токсичных веществ. Очень часто в качестве индикаторов используют полоски фильтровальной бумаги, пропитанные специальным раствором. Под действием вредных паров или газов индикатор меняет свой цвет. Набор индикаторов снабжается таблицей эталонных цветов и оттенков. Против каждого оттенка указывается концентрация вредного вещества. Сравнивая цвет использованного индикатора с таблицей, можно определить концентрацию вредных паров и газов. Например, при определении содержания паров ртути в воздухе используется индикатор белого цвета. При небольшом содержании паров ртути индикатор становится розовым, а при большой концентрации – ярко красным.

Общие санитарно – гигиенические требования к предприятиям и производственным помещениям

 

При проектировании новых предприятий руководствуются различными государственными нормами, правилами, в том числе: ГОСТ, СНиП, СанПиН и т.д. Имеются специальные нормативные документы, в том числе «Санитарные нормы проектирования предприятий», согласно которым проектирование выполняется с учётом рельефа местности, ориентации по сторонам света, уровня стояния грунтовых вод, размещения предприятия относительно жилых и общественных зданий, направления и скорости господствующих ветров и т.д.

При проектировании в первую очередь разрабатывается генеральный план предприятия. На нём кривыми линиями выполняются геодезические высоты местности по отношению к уровню мирового океана. Территория предприятия не должна затапливаться грунтовыми и паводковыми водами. Господствующие ветры должны иметь направление в противоположную сторону от жилых массивов, т.е. на генеральном плане изображается роза ветров.

Между предприятием и жилыми районами должна быть предусмотрена санитарно-защитная зона. Это пространство, в котором вредности разбавляются до ПДК. В зависимости от вида вредных веществ, выделяемых предприятием в атмосферу, санитарно-защитные зоны делятся на 5 классов и имеют следующую минимальную ширину:

4 класс – 100 м 5 класс- 50 м

1 класс – 1000 м

2 класс – 500 м            

3 класс – 300 м

Санитарно-защитные зоны должны благоустраиваться и озеленяться.

На территории предприятия здания и сооружения должны располагаться на определённых расстояниях друг от друга, т.е. с определёнными разрывами. Существуют 2 вида разрывов: санитарный и противопожарный. Санитарные разрывы обеспечивают хорошее естественное освещение в зданиях и проветривание территории, а противопожарные разрывы предотвращают распространение огня при пожаре от одного здания к другому.

Отдельные цеха на территории должны быть правильно сориентированы по сторонам света с тем, чтобы в большинстве помещений обеспечить хорошее естественное освещение.

Существуют нормы объёмов, высот и площадей производственных помещений: минимальная высота - 3,2 м, минимальный объём - 15 м³ и площадь - 4,5 м² на 1 работающего в наиболее многочисленную смену. На каждом предприятии должны быть предусмотрены санитарно – бытовые помещения.

 

Тема 2.3. Производственный шум и вибрация

Производственный шум

 

Шум представляет собой беспорядочную совокупность звуковых волн различной частоты и интенсивности. Тон звука определяется его частотой в Гц (с^-1). Ухо человека воспринимает звуки с частотой 20 – 20000Гц.

 Неслышимые звуки с частотой до 20 Гц (инфразвуки) и с частотой свыше 20000 Гц (ультразвуки) также оказывают влияние на организм, но не сопровождаются звуковым восприятием.

Под действием шума большой интенсивности у человека возникают головные боли, повышенное кровяное давление, повышенная температура тела; нарушается работа сердца, нервной системы, органов дыхания; ухудшается внимание, что может привести к неправильным действиям. При длительном действии шума происходит профессиональная потеря слуха.

Под действием инфразвуков определенной частоты у человека появляется чувство неуверенности, страха, что приводит к неправильным действиям. Ультразвуки вызывают местные повышения кровяного давления и температуры отдельных участков тела, а также кавитацию крови, что приводит к разрушению клеток крови и тканей; нарушается работа вестибулярного аппарата, т.е. человек теряет способность ориентации в пространстве.

Звуковая волна представляет собой последовательное чередование зон пониженного и повышенного давления. Она распространяется в воздухе у поверхности земли со скоростью около 340 м/с.

При распространении звука в воздухе создается звуковое давление, которое можно измерить в натуральных величинах (единицах), например, в Па. Однако при изучении шумовых характеристик важно знать не величину абсолютного звукового давления, а уровень звукового давления по отношению к порогу слышимости. При этом измерение ведется по логарифмической шкале в специальных единицах, называемых:

Б – бел, дБ – децибел, 1Б = 10 дБ

Порогом слышимости называется минимальная сила звука, которую начинает ощущать ухо человека. При этом величина звукового давления составляет:

Ро = 2*10 ^-5 Па

Уровень звукового давления, соответствующий порогу слышимости, условно принимается за 0 дБ. Все остальные звуки по интенсивности сравниваются с порогом слышимости по логарифмической шкале. Это означает, что при увеличении интенсивности звука на 1 Б, звуковое давление увеличивается в 10 раз; на 2 Б – в 100 раз; на 3 Б – в 1000 раз и т.д.

Уровень звукового давления определяется по формуле: L = 20 lg Р/Р₀ (дБ),

где Р – действующее звуковое давление, Па

Ро = 2*10 ^{– 5} Па – пороговое звуковое давление.

При большой интенсивности шума возникают сильные болевые ощущения. Болевым порогом называется такая интенсивность звука, которую человек ощущает еще без сильной боли. При этом уровень звукового давления составляет 130-140 дБ, т.е. по отношению к порогу слышимости эта величина больше в 10¹³ – 10¹⁴ раз

Уровни звукового давления некоторых шумов:

Ø 0 дБ - порог слышимости (Р₀= 2 * 10^-5 Па);

Ø 30 дБ - тихий шепот;

Ø 40 дБ - тихий разговор;

Ø 60 дБ - разговорная речь;

Ø 70 дБ - шум пишущей машинки;

Ø 85 дБ - шум сильного уличного движения;

Ø 115 дБ - шум реактивного самолета на высоте 150 м;

Ø 130-140 дБ - болевой порог (Р=200 Па);

Ø 150 дБ - шум, при котором лопаются барабанные перепонки;

Ø 170 дБ - возникает усталость металла;

Ø 190 дБ - мгновенное разрушение металла.

Для создания нормальных условий труда уровни шума на рабочих местах не должны превышать допустимые значения, указанные в ССБТ ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования». Уровни шума (звукового давления) измеряются приборами–шумомерами. Шумомеры могут измерять общий уровень шума – по шкале А, а также уровни звукового давления на среднегеометрических частотах. Согласно ГОСТу нормирование шума ведется по двум направлениям:

1. Нормируется общий уровень шума сразу на всех частотах. Он измеряется по шкале А шумомера в дБА. Например, в конструкторских бюро - 50 дБА; в помещениях управлений - 60 дБА; в лабораториях - 80 дБА; в цехах и на территориях - 85 дБА. Зоны, в которых уровни шума превышают 85 дБА, должны быть обозначены знаками безопасности. В зонах с общим уровнем шума свыше 135 дБА пребывание людей запрещено.

2. Нормируются уровни звукового давления на так называемых среднегеометрических частотах, к которым относятся следующие частоты: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 (Гц). При этом с увеличением частоты звука нормы уровней звукового давления уменьшаются. Например, в конструкторском бюро нормы уровней звукового давления на частоте 63 Гц – 71 дБ, а на частоте 8000 Гц – 38 дБ. Это объясняется тем, что ухо человека более восприимчиво к высокочастотным звукам.

Вибрация

Вибрацией называются механические колебания упругих тел, связанные с изменением их положения в пространстве или формы. Вибрация с частотой свыше 20 Гц сопровождается шумом. Шум и вибрация возникают при работе машин, механизмов, при движении газов и жидкостей с большой скоростью. Вибрация характеризуется частотой колебаний тела в Гц, амплитудой колебаний (мкм), виброскоростью (м/с), виброускорением (м/с²).

Амплитудой колебаний называется расстояние от нейтральной точки до крайней точки. Полным виброперемещением называется расстояние между двумя крайними точками вибрирующего тела.

S = 2А мкм – полное виброперемещение.

А = S/2 мкм – амплитуда колебаний

Длительное действие вибрации большой интенсивности негативно отражается на здоровье человека. При этом возникают нарушения в работе головного мозга, нервной системы, органов дыхания, других внутренних органов и особенно органов кровообращения. Это происходит в результате уплотнения мышечной ткани и сужения сосудов крови (спазм). Длительное воздействие вибрации приводит к уменьшению притока крови к отдельным органам, причем спазмы сосудов становятся необратимыми. Органы, лишенные притока крови, перестают нормально функционировать и, в конце концов, атрофируются. Например, при передаче вибрации через руки спазмы сосудов крови начинаются с кончиков пальцев, захватывают всю кисть руки, затем предплечье и доходят до сосудов сердца.

Для уменьшения действия вибрации работающие с вибрирующими механизмами должны соблюдать правила личной гигиены:

- устраивать перерывы в работе;

- выполнять специальные физические упражнения;

- выполнять массаж рук, ног, тела;

- по окончании работы принимать теплый душ и теплые ванны для рук и ног.

При длительном действии вибрации у работающих развивается практически неизлечимое профессиональное заболевание – вибрационная болезнь. Ее признаками являются стойкие спазмы сосудов, потеря чувствительности отдельных органов тела.

По характеру действия вибрации делятся на общую и локальную.

Общая вибрация передается через опорные поверхности сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передается через руки.

По источнику возникновения вибрации делятся на:

Ø транспортную;

Ø технологическую;

Ø транспортно-технологическую.

Для создания нормальных условий труда вибрации на рабочих местах не должны превышать норм, изложенных в ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность».

Вибрации измеряются и нормируются, как в натуральных единицах, так и в относительных, т.е. в дБ.

ГОСТ нормирует виброскорость и виброускорение, при этом нормы приводятся дробью: в числителе указывается виброскорость или виброускорение в натуральных единицах, т.е. в м/с, м/с², а в знаменателе нормы приводятся в дБ.

Для измерения вибрации в относительных единицах вводится понятия пороговых значений виброскорости и виброускорения, которые начинает ощущать человек.

Пороговая виброскорость: ν ₀ = 5*10^-8м/с,

Пороговое виброускорение: а ₀ = 1 *10^-6 м/с².

Эти пороговые значения условно принимаются за 0 дБ.

Все остальные вибрации сравнивают с пороговыми значениями, причем измерение ведется по логарифмической шкале, т.е. измеряются не абсолютные величины скорости и ускорения вибрирующих тел, а уровни виброскорости и виброускорения по отношению к пороговым значениям. Эти значения определяются по формулам:  

L_v= ,                              L _a =

где - , а – действующие значения виброскорости и виброускорения;

- _о, а _о – пороговые значения виброскорости и виброускорения.

ГОСТ нормирует вибрации только на среднегеометрических чатотах, к которым относятся частоты: 1, 2, 4, 8, 16, 31,5; 63, 125, 250, 500, 1000 (Гц).

ГОСТ нормирует отдельно общую и локальную вибрации, причем нормы для локальной вибрации в несколько раз выше, чем для общей вибрации. Для общей вибрации нормы приводятся по ее видам, т.е. транспортной, технологической, транспортно-технологической. При этом для транспортной вибрации приводятся нормы по разным направлениям в пространстве - для горизонтальных осей x,y и вертикальной оси z. Для измерения параметров вибрации применяют виброметры или универсальные приборы – измерители шума и вибрации.