Требования безопасности к производственному оборудованию

1. Производственное оборудование должно быть безопасным в течение всего срока службы: при монтаже (в необходимых случаях – демонтаже), эксплуатации, ремонте, транспортировании и хранении, при использовании отдельно или в составе комплексов или технологических систем.

2. Производственное оборудование не должно загрязнять (выбросами вредных веществ и пыли, шумом и вибрацией, вредными излучениями) производственную среду выше установленных норм.

3. Безопасность оборудования должна обеспечиваться выбором принципов действия, конструктивных схем, безопасных элементов конструкций и т.п., а также применением в конструкции средств механизации, автоматизации и дистанционного управления.

4. Рабочие места, органы управления и средства отображения информации должны соответствовать эргономическим требованиям.

5. Оборудование должно оснащаться устройствами безопасности, сигнализации и другими необходимыми средствами защиты.

6. Производственное оборудование должно быть пожаро- и взрывобезопасным.

7. Производственное оборудование при правильной эксплуатации в установленных условиях не должно создавать опасности в результате воздействия внешней среды (влажности, солнечной радиации, механических колебаний, высоких и низких давлений и температур,агрессивных веществ, ветровыхнагрузок, обледенения, микроорганизмов и т.п.).

8. Требования безопасности должны отражаться в технической документации.

Вопрос №60.

Опасная зона– это пространство, в котором возможно действие на работающего опасных и (или) вредных производственных факторов (ГОСТ 12.0.002 - 80).

При проектировании и эксплуатации машин и агрегатов необходимо предусматривать применение устройств либо исключающих возможность контакта человека с опасной зоной, либо снижающих эту опасность за счёт применения средств защиты.

Средства защиты работающих по характеру их применения делятся на две категории: коллективные и индивидуальные (ГОСТ 12.4.011 - 89).

Средства коллективной защиты– средства, предназначенныедля защиты группы работников. Они подразделяются:

- на инструменты и приборы для контроля параметров производственной среды и производственных процессов;

- устройства вентиляции, кондиционирования и отопления;

- освещение;

- средства противопожарной защиты;

- средства изоляции;

- ограждения (экраны,щитки, дверцы, капоты, кабины, барьеры и т.п.);

- блокировки;

- ограничители (перемещений, грузоподъемности, скорости, нагрузки);

- защитную сигнализацию и сигнальную окраску;

- знакибезопасности и т.д.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) –средства,предназначенные длязащиты одного работника. Средства индивидуальной защиты применяют в тех случаях, когда безопасность работ не может быть полностью обеспечена средствами коллективной защиты конструкцией оборудования.

Согласно ГОСТ 12.4.011 – 89,СИЗ подразделяютсяследующим образом:

- изолирующие костюмы;

- средства защиты органов дыхания (СИЗОД);

- специальная одежда;

- специальная обувь;

- средства защиты рук;

- средства защитыголовы;

- средства защиты лица;

- средства защиты органов слуха;

- средства защиты глаз;

- предохранительные приспособления;

- защитные дерматологические средства.

Основные правила обеспечения работников СИЗ:

- работники обеспечиваются СИЗ бесплатно в соответствии с Типовыми отраслевыми нормами и на основании результатов аттестации условий труда;

- работодатель обязан обеспечить выдачу, хранение и уход за средствами защиты, обучение работников правилам их использования;

- средства защиты должны иметь инструкцию по эксплуатации и сертификат качества (Трудовой кодекс РФ, ст. 212).

Вопрос №61.

Проходя через тело человека, ток оказывает следующие виды воздействия:

1) термическое (ожоги и т.п.);

2) электролитическое (разложение электролитов: крови, тканевых жидкостей);

3) биологическое (спазм, судороги, фибрилляция сердца – т.е. хаотическое, беспорядочное сокращение волокон (фибрилл) сердечной мышцы).

Ток, который протекает через тело человека, действует на организм не только в местах контакта и по пути протекания тока, но и на такие системы, как кровеносная, дыхательная и сердечно-сосудистая. Опасность получения электротравм имеет место не только при прикосновении, но и через напряжение шага и через электрическую дугу.

Это многообразие действий электрического тока может привести к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы представляют собой четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. В большинстве случаев электротравмы излечиваются, но иногда при тяжелых ожогах травмы могут привести к гибели человека.

Различают следующие электрические травмы: электрические ожоги; электрические знаки; электроофтальмия;

-металлизация кожи;

механические повреждения.

Электрический ожог– самая распространенная электротравма. Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.

Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека в результате контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Различают четыре степени ожогов: I – покраснение кожи; II – образование пузырей; III – омертвение всей толщи кожи; IV – обугливание тканей. Тяжесть поражения организма обусловливается не степенью ожога, а площадью обожженной поверхности тела.

Токовые ожоги возникают при напряжениях не выше 1-2 кВ и являются в большинстве случаев ожогами I и II степени; иногда бывают и тяжелые ожоги.

Дуговой ожог. При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга (температура дуги выше 3500 ⁰С и у нее весьма большая энергия), которая и причиняет дуговой ожог. Дуговые ожоги, как правило, тяжелые – III или IV степени.

Электрические знаки – четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшейся действию тока. Знаки бывают также в виде царапин, ран, порезов или ушибов, бородавок, кровоизлияний в кожу и мозолей. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны, и лечение их заканчивается благополучно.

Металлизация кожи – это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это может произойти при коротких замыканиях, отключениях рубильников под нагрузкой и т. п. Металлизация сопровождается ожогом кожи, вызываемым нагревшимся металлом.

Электроофтальмия – поражение глаз, вызванное интенсивным излучением электрической дуги, спектр которой содержит вредные для глаз ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Механические повреждениявозникают в результате резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. К этому же виду травм следует отнести ушибы, переломы, вызванные падением человека с высоты, ударами о предметы в результате непроизвольных движений или потери сознания при воздействии тока.

Электрический удар –это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода воздействия тока на организм различают четыре степени электрических ударов:

- I степень – судорожное сокращение мышц без потери сознания;

- II степень – судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но сохранение дыхания и работы сердца;

- III степень – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и/или дыхания;

- IV степень – клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Вопрос №62.

На исход поражения электрическим током оказывают влияние следующие факторы.

1.Величина силы тока и напряжения.

2.Время прохождения тока через организм человека.

3.Путь, или петля прохождения тока. Наиболее опасным является путь прохождения тока через сердечную мышцу и дыхательную систему.

Наиболее часто встречающиеся пути:

- нога-нога – 0,4 % энергии проходит через сердце;

- рука-рука – 3,4 %;

- левая рука-нога – 3,6 %;

- правая рука-нога – 6,7 % (наиболее опасный путь).

4.Место контакта с током (действие тока на организм усиливается при замыкании контактов в акупунктурных точках (зонах).

5.Род и частота тока. Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20…100 Гц. При частоте меньше 20 или больше 1000 Гц опасность поражения током заметно снижается. Токи частотой более 500 Гц не вызывают электрического удара, однако они могут вызвать термические ожоги. Считается, что в интервале напряжений 450…500 В вне зависимости от рода тока действие одинаково; ниже 450 В – поражение переменным током сильнее, чем постоянным током; выше 500 В – опаснее постоянный ток. Наибольшую опасность представляет переменный ток промышленной частоты (50 – 60 Гц).

6.Фаза сердечной деятельности. Фибрилляция и остановка сердца могут возникнуть, если время протекания тока через сердце совпадает с так называемой фазой Т на электрокардиограмме человека, когда сердце находится в расслабленном состоянии и наиболее чувствительно к воздействию электрического тока. Фаза Т в общем периоде кардиоцикла (0,75…1 с) занимает 0,2 с. Поэтому все отключающие устройства тока должны проектироваться со временем срабатывания менее 0,2 с.

7.Состояние организма человека (прежде всего нервной системы).

8.Условия окружающей среды (температура, влажность и др.).

Повышенная температура, влажность повышают опасность поражения электрическим током. Чем ниже атмосферное давление (а значит, степень насыщенности организма кислородом), тем выше опасность поражения.

Вопрос №63.

Наиболее типичны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается одного провода. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую – однофазным

Двухфазное прикосновение

А

а

б

С

Рис. 31. Схема прохождения тока через тело человека при двухфазномприкосновении:

а – общая схема; б – векторная диаграмма напряжений фаз относительно земли

Ток, проходящий через тело человека, в этом случае не зависит от режима нейтрали: ,

гдеU_л– линейное напряжение; U_ф– фазное напряжение; Rh – сопротивление тела человека.

Двухфазное прикосновение считается наиболее опасным, поскольку человек оказывается под линейным напряжением, которое в √3 раз больше фазного.

Например, если линейное напряжение U_лсоставляет 380 В, а сопротивление тела человека Rh принять равным 1000 Ом, ток, протекающий через тело человека, составит .

Это значение в несколько раз превышает величину фибрилляционного тока.

Однофазное прикосновение

1.

Рис. 32. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с заземленной нейтралью

Ток, проходящий через тело человека: , где R_н– сопротивление заземления нейтрали, R_н ≤ 4 Ом; r_п, r_об , r_од – сопротивление пола, обуви, одежды.

2.

Рис. 33. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью

В сетях с изолированной нейтралью условия электробезопасности определяются сопротивлениями изоляции и емкостью относительно земли.

Ток, проходящий через тело человека: .

Если емкость проводов относительно земли мала, т.е. С_ф–>0, что обычно бывает в воздушных сетях небольшой протяженности, то ток через тело человека определится выражением ,где R_ф – сопротивление изоляции фазы.

Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т.е. R_ф→∞, что обычно бывает в кабельных сетях, то сила тока через тело человека: где Х_с – емкостное сопротивление, Х_с = 1/ωС, Ом;

ω – угловая частота, рад/с.

Таким образом, при поддержании параметров сети R_ф и С_ф на соответствующем нормам уровне можно добиться обеспечения электро-безопасных условий эксплуатации сети. Поэтому при эксплуатации электрических сетей, работающих в режиме изолированной нейтрали, особое значение имеет контроль изоляции. По требованию безопасности R_из ≥ 0,5 МОм.

Приведенные формулы справедливы для работы установок в нормальном режиме (т.е. при сохранении нормативных значений сопротивления изоляции).

Схема прохождения тока через тело человека в аварийном режиме (при неисправности изоляции фаз) приведена на рис. 34.

Рис. 34. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью при замыкании на землю одной из фаз (аварийный режим)

Ток, проходящий через тело человека в аварийном режиме, определяется выражение .

В аварийных ситуациях (при неисправности изоляции фаз) человек попадает под действие линейного напряжения.

Таким образом, при неисправности изоляции фаз человек попадает под действие линейного напряжения.

Аварийные режимы возникают при повреждении изоляции и пробое фазы на корпус оборудования, при падении на землю провода под напряжением и по другим причинам. Потенциал токоведущей части падает при этом до потенциала j₃, где j₃ = J₃·r₃; здесь J₃– ток замыкания; r₃ – сопротивление цепи в точке замыкания.

Растекание тока замыкания в грунте определяет характер распределения потенциала на поверхности Земли. Можно показать, что потенциал на поверхности грунта распределяется по закону гиперболы. Схема растекания тока в грунте представлена на рис. 35.

Рис. 35. Распределение потенциала по поверхности Земли при стекании тока на землю

Вопрос №64.