Метеорологические условия на производстве
 |
Где бы работа ни выполнялась - в помещении или на открытом воздухе, во всех случаях в рабочей зоне возникает определённый микроклимат, который характеризуется следующими показателями:
Температура воздуха- характеризует тепловое состояние микроклимата. Измеряется в градусах Цельсия или в градусах Кельвина.
Скорость движения воздуха - усреднённая скорость перемещения воздушных потоков под действием различных побуждающих сил. Измеряется в метрах в секунду (м/с).
Для характеристики содержания влаги в воздухе используют следующие параметры:
Абсолютная влажность воздуха (е) - упругость водяных паров находящихся в момент исследования в воздухе.
Максимальная влажность воздуха (М)- упругость водяных паров, максимально возможная при данной температуре воздуха.
Относительная влажность воздуха (R) - это отношение абсолютной влажности воздуха к максимальной. R = е/М*100%.
Между человеком и окружающей средой происходит постоянный теплообмен. Несмотря на колебания температуры окружающей среды, температура тела человека поддерживается на постоянном уровне за счет процесса терморегуляции: в подмышечной впадине (36,6 - 39,7)°С, с колебаниями в течение суток в пределах (0,5 - 0,7)°С.
Терморегуляция организма - физиологический процесс поддержания температуры тела в границах от 36,6 до 37,2°С. Основной путь поддержания равновесия - теплоотдача.
Теплоотдача идёт следующими путями:
Излучение тепла телом человека по отношению к окружающим поверхностям, имеющим меньшую температуру. Это основной путь отдачи тепла в производственных условиях. Излучением отдают тепло все тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля - 273°С. Человек отдаёт тепло, когда температура окружающих его предметов ниже температуры наружных слоёв одежды (27 - 28°С) или открытой кожи.
Проведение - отдача тепла предметам, непосредственно соприкасающемся с телом человека.
Конвекция - передача тепла через воздушную среду. Человек нагревает вокруг себя слой воздуха толщиной 4 - 8 мм путём проведения тепла. Нагрев более отдалённых слоёв идёт за счёт естественного и принудительного замещения прилегающих к телу более тёплых слоёв воздуха более холодными. При подвижном воздухе теплоотдача увеличивается в несколько раз.
Испарение воды с поверхности кожи и слизистой оболочки верхних дыхательных путей - основной путь отдачи тепла при повышенной температуре воздуха, особенно, когда затрудняется или прекращается отдача излучением или конвекцией. В обычных условиях испарение идет в результате неощутимого потоотделения на большей части поверхности тела в результате диффузии воды без активного участия потовых желёз. В целом организм теряет 0,6 л воды в сутки. При выполнении физической работы в условиях повышенной температуры воздуха идёт повышенное потоотделение, при котором количество теряемой жидкости 10 - 12 л за смену. Если пот не успел испариться, он покрывает кожу влажным слоем, что не способствует отдаче тепла, и создаются условия для перегрева организма. В этом случае идёт потеря воды и солей. Это приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водо-растворимых витаминов (С, В1, В2). Такие потери влаги приводят к сгущению крови, нарушению солевого обмена.
При тяжёлой работе в условиях повышенной температуры воздуха теряется 30 - 40 г соли NaCl (всего в организме 140 г NaCl). Дальнейшая потеря солей вызывает мышечные спазмы, судороги.
В условиях производства может присутствовать тепловое (инфракрасное) излучение - невидимое электромагнитное излучение. Источник - любое нагретое тело.
В зависимости от длины волны оно делится на коротковолновое, средневолновое, длинноволновое. Проходя через воздух эти лучи его не нагревают, но, поглотившись твёрдым телом, лучистая энергия переходит в тепловую.
Особенности действия лучистого тепла зависят от длины волны инфракрасного излучения. Длинные волны (1,4 - 10 мкм) поглощаются слоем кожи, вызывая калящий эффект. Короткие волны проникают глубоко внутрь организма, нагревая внутренние органы, мозг, кровь. Длительное воздействие повышенной температуры в сочетании с большой влажностью может привести к перегреванию организма. При этом у человека возникает головная боль, тошнота, сердцебиение, общая слабость, рвота, потоотделение, частое дыхание, тахикардия. При работе на воздухе, в результате облучения головы инфракрасными лучами коротковолнового диапазона, происходит тяжелое поражение мозговой ткани вплоть до выраженного менингита и энцефалита. В тяжелых случаях наблюдаются судороги, бред, потеря сознания. При этом температура тела остается нормальной или повышается незначительно.
Параметры микроклимата регламентируются с учётом тяжести физического труда и времени года.
При лёгкой работе разрешается более высокая температура и меньшая скорость движения воздуха.
В тёплый период года (при температуре вне помещения +10°С и выше) температура в производственном помещении должна быть не более +28°С при лёгкой работе и не более +26°С при тяжёлой работе. Если вне помещения температура более +25°С, то в помещении допускается повышение температуры до +33°С.
Параметры воздушной среды должны периодически контролироваться. Температура воздуха определяется обычным термометром. Влажность воздуха определяют психрометром Августа. Он состоит из двух термометров - сухого и влажного. Зная разность температур сухого и влажного термометров, по специальным психрометрическим таблицам, прилагаемым к каждому прибору, определяют относительную влажность воздуха.
Скорость движения воздуха определяется с помощью анемометров: чашечного (от 0,2 до 10 м/с); крыльчатого (от 1 до 20 м/с).
Для поддержания нормальных метеорологических условий используется отопление и вентиляция.
Отоплениеможет быть центральным (водяное, паровое, воздушное) и местным (печное). Системы отопления должны обеспечивать равномерный нагрев воздуха, регулироваться, быть взрыво- и пожаробезопасными.
Для защиты отапливаемых помещений от утечки тепла через дверные проёмы применяют тепловые завесы. Подогретый воздух подаётся с боков и снизу проёма.
Вентиляция - обмен воздуха, обеспечивающий удаление вредных паров, газов, пыли и поддерживающий определённые метеорологические условия в производственном помещении. Количество воздуха, подаваемое в помещение, определяется расчетным путём с учётом концентрации вредных веществ, избытка тепла и влаги.
Вентиляция может быть естественная, механическая и смешанная.
При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется через форточки, двери или через вентиляционные каналы, расположенные в стенах зданий. Основной недостаток естественной вентиляции в том, что загрязнённый воздух перед удалением не очищается.
Механическая вентиляция по способу подачи воздуха делится на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.
Приточная вентиляция нагнетает чистый воздух в помещение. Загрязнённый воздух удаляется неочищенным через окна. Вытяжная вентиляция удаляет загрязнённый воздух из производственных помещений через воздуховоды, к которым подсоединяются специальные очистные устройства, уменьшающие загрязнение атмосферы.
Наиболее совершенным видом вентиляции является кондиционирование воздуха, что даёт возможность поддерживать постоянную температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха.
Освещение
 |
Различают освещение - физический фактор и освещенность - его проявление.
Недостаточное освещение приводит к сильному напряжению глаз, быстрой утомляемости, близорукости, снижению качества работы, увеличению брака.
Слишком яркое освещение раздражает сетчатку глаза, ослепляет, глаза быстро устают, растёт производственный травматизм.
Для рационального освещения рабочего места необходимо выполнение следующих условий:
· постоянная освещенность рабочей поверхности во времени (напряжение сети колеблется не более чем на 4%);
· достаточная и равномерно распределённая яркость освещаемых рабочих поверхностей;
· отсутствие резких контрастов между яркой рабочей поверхностью и окружающим пространством;
· отсутствие резких и глубоких теней на рабочей поверхности, полу, в проходах;
· отсутствие в поле зрения светящихся поверхностей, обладающих сильным блеском.
Светотехнические величины
Световой поток F - мощность лучистой энергии, которую оценивают по производимому ею световому ощущению на человеческий глаз. Измеряется в люменах (лм).
Освещённость E - поверхностная плотность светового потока dF, падающего на поверхность dS и равномерно на ней распределённая. Измеряется в люксах.
Е = dF/dS (лк)
Коэффициент отражения. Световой поток, падая на тело или поверхность, частично отражается, поглощается и пропускается. При расчётах практическое значение имеет коэффициент отражения освещаемых поверхностей, который зависит от цвета поверхности, её состояния: у светлой деревянной поверхности Котр = (35 - 40)%; у белого потолка Котр = (75 - 80)%.
Основные зрительные функции
Контрастная чувствительность - способность глаза различать минимальные уровни яркости объекта и фона.
Острота зрения- максимальная способность различать отдельные объекты.
Нормальный глаз различает две точки, находящиеся под углом 1 градус .
Скорость зрительного восприятия- способность глаза различать мелкие предметы и отдельные детали в наикратчайший период.
Устойчивость ясного видения - способность глаза удерживать отчётливое изображение рассматриваемой детали.
Зрительная адаптация- приспособление глаза к изменяющимся условиям освещения. Различают адаптацию: световую (способность глаза работать в условиях высокой освещённости) и темновую. Световая адаптация развивается за 5 - 10 минут, а темновая – от 30 минут до 2 часов.
Частое изменение уровней яркости приводит к снижению зрительных функций, развитию утомления глаз из-за переадаптации.
На производстве используют три вида освещения: естественное, искусственное и комбинированное.
Естественное освещениесоздаётся прямыми солнечными лучами и лучами, рассеянными атмосферой (диффузный свет). Различают три системы естественного освещения: верхнее (фонари, купола); боковое (световые проёмы в стенах); комбинированное. Последнее является наиболее рациональным.
Являясь наиболее благоприятным для зрения, естественное освещение в то же время меняется в помещении в широких пределах в зависимости от времени года, суток, метеоусловий. Поэтому его нельзя характеризовать параметром освещённости на рабочем месте (Е = F/S). За нормируемую величину, характеризующую естественную освещённость, принята относительная величина - коэффициент естественного освещения (КЕО).
КЕО = (Ена раб месте/Еснаружи)*100%.
Его минимальное значение нормируется в зависимости от вида и точности работы. Точность работы определяется размерами предмета, с которым человек работает. Чем мельче предмет, тем работа более точная и требует более высокого коэффициента естественной освещённости. КЕО меняется в пределах от 10% до 0,5%.
Для соблюдения норм естественной освещённости большое значение имеет мытьё стёкол и побелка потолков, стен, так как грязные окна задерживают до 70% света, а закопчённые стены и потолок отражают мало света и уменьшают освещённость помещения на 30%.
Искусственное освещение.Применяют две системы искусственного освещения: общее освещение (с равномерным или локализованным размещением светильников) для создания одинакового уровня освещённости на всех рабочих поверхностях; комбинированное (общее и местное освещение) для создания на рабочем месте высокого уровня освещённости при точных работах. Одно местное освещение не допускается и разрешается только при проведении периодических работ с переносными лампами.
По назначению искусственное освещение делится на:
· рабочее, для обеспечения нормируемой освещенности на рабочем месте;
· аварийное;
· ремонтное;
· охранное.
Рабочее освещение. Искусственное освещение осуществляется электрическими источниками света, основанными на принципе теплового излучения (лампы накаливания) и люминесцентного излучения.
В лампах накаливания 80% энергии электрического тока расходуется на тепло и только 10% на излучение в видимой части спектра. Источник света - нить накаливания из вольфрама. В колбе у ламп малой мощности (до 60 Вт) вакуум, а у ламп большой мощности - нейтральный газ (криптон или ксенон). Средняя продолжительность горения по стандарту 1000 часов. Через 800 часов лампы стареют, то есть излучают световой поток на 20 - 25% меньше номинального, и подлежат замене. Кроме этого, освещённость зависит от колебания напряжения в сети. Поэтому для освещения производственных помещений рекомендуются люминесцентные лампы. Состоят они из стеклянной трубки, покрытой внутри люминофором и наполненной смесью паров ртути и аргона. На концах трубки впаяны металлические электроды в виде вольфрамовых биспиралей. Прохождение тока сопровождается испусканием ультрафиолетовых лучей, которые вызывают свечение люминофора. Различный люминофор придаёт лампам различную цветность. Достоинствами этих ламп является большая световая отдача, чем у ламп накаливания; широкие возможности варьирования спектром; продолжительный срок службы (5000 часов); экономичный расход электроэнергии; небольшая яркостью; поверхность трубки мало нагревается. К недостаткам можно отнести стробоскопический эффект (вращающиеся части машин кажутся неподвижными или множественными); наличие специальной пускорегулирующей аппаратуры, необходимой для зажигания и стабилизации режима горения; большая чувствительность к изменению температуры окружающей среды (нормальный режим +18 - +25°С). При температуре +30 - +35°С эксплуатация ламп не допускается, так как могут перегореть дроссели, а это нарушает условия пожарной безопасности.
В настоящее время выпускают 5 типов люминесцентных ламп: дневные - ЛД; холодно-белые - ЛХД; белые - ЛБ; тёпло - белые - ЛТБ; с направленной цветопередачей - ЛДЦ.
Устройство, состоящее из источника света и осветительной аппаратуры - световой прибор (светильник). В зависимости от светораспределения они делятся на светильники прямого света (не менее 90% светового потока излучается в нижнюю полусферу); отраженного света (не менее 90% светового потока излучается в верхнюю полусферу); рассеянного света (световой поток распределяется по обеим полусферам).
К основным характеристикам светильников относятся:
1. КПД. Характеризует экономичность светильника.
n = Fсв/Fл
Fсв - световой поток светильника;
Fл - световой поток, находящегося в светильнике источника света.
В лучших образцах n = 0,8.
2. Защитный угол светильника. Определяет степень защиты глаза от воздействия ярких частей лампы.
Аварийное освещение необходимо для временного продолжения работ в случае отключения электроэнергии. Должно обеспечивать не менее 5% освещённости от нормируемой, но не менее 2 лк внутри помещения. Аварийные светильники работают всё время или включаются автоматически при отключении рабочего освещения.
Нормы искусcтвенного освещения устанавливают наименьшую требуемую освещённость рабочих поверхностей Еmin, исходя из условий зрительной работы согластно СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования".
Ведущим признаком, определяющим разряд работ, является наименьший размер различаемых деталей: при размере детали менее 0,15 мм работы относятся к I классу, при больших размерах - от II до VI класса. Работы, не требующие точности, относятся к VII и VIII классу.
Под наименьшим объектом различияпонимают рассматриваемый предмет, отдельную его часть или различимый дефект, который необходимо различить во время работы.
Каждый разряд разбит на 4 подразряда от "а" до "г" в зависимости от коэффициента отражения фона и контраста между деталями и фоном.
Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различия, на которой он рассматривается. Светлый фон имеет коэффициент отражения поверхности Котр = 0,2-0,4; тёмный фон Котр поверхности менее 0,2.
Контраст объекта с фоном считается большим при Котр более 0,5 (объект и фон резко отличаются друг от друга по яркости), средним при Котр от 0,2 до 0,5 (заметно отличаются по яркости) и малым при Котр менее 0,2.
Для разрядов с I по VI установлены различные нормы освещённости в зависимости от применяемой системы искусственного освещения (общее или комбинированное). Разряды работ VII и VIII требуют лишь общего наблюдения за производственным процессом, поэтому нормируется лишь система общего освещения.
Для контроля уровня освещённости на рабочем месте пользуются прибором люксметром, например Ю-116. Он позволяет измерить освещённость от единиц до десятков тысяч люкс.
Выводы по теме
Как видно из вышеизложенного, обеспечение оптимальных условий труда начинается еще на стадии проектирования промышленного предприятия, при разработке технической документации. Требования к строительству и устройству предприятий, организации рабочих мест, созданию рационального освещения изложены в соответствующих ГОСТах ССБТ, а также в СНиП и в санитарных нормах. Выполнение этих требований позволяет создать условия труда, способствующие повышению работоспособности без ущерба для здоровья человека.
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите основные пути, обеспечивающие создание комфортных условий на рабочем месте.
2. Что учитывается при регламентировании параметров метеоусловий в производственных помещениях ГОСТом 12.1.005-68?
3. Какие технические системы поддерживают оптимальные метеоусловия на рабочем месте?
4. Какие виды освещения используют на производстве?
5. Как осуществляется нормирование искусственного освещения?