А. Нормирование микроклимата

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ (МИКРОКЛИМАТ) НА ПРОИЗВОДСТВЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

Производственная деятельность может осуществляться в помещениях и на открытом воздухе. В текстильной промышленности она, как правило, осуществляется в помещени­ях. Микроклимат в производственных помещениях характеризуется большим относитель­ным постоянством и мало зависит от внешних климатических колебаний.

Метеорологические условия (микроклимат) на производстве - это комплекс физиче­ских факторов производственной cреды, оказывающих преимущественное влияние на те­плообмен организма. К ним относятся: температура воздуха, его влажность и скорость движения, инфракрасное излучение.

В требованиях, предъявляемых к микроклимату обычно различают два понятия:

- технологические требования;

- санитарно-гигиенические требования.

Технологические требования заключаются в установлении параметров микроклимата способствующих протеканию технологических процессов в оптимальном режиме, обеспе­чению нормальной работы различного вида измерительных приборов, оборудования.

Санитарно-гигиенические требования заключаются в установлении таких парамет­ров микроклимата, при которых человек находится в условиях комфорта или близких к нему.

Благоприятный климатна производстве является важным условием высоко произво­дительного труда и профилактики заболеваний.

ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ МЕТЕОУСЛОВИЙ В ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ РАБОТАЮЩИХ.

Особенность микроклимата ряда производств текстильной промышленности заклю­чается в наличии повышенной температуры воздуха в сочетании с его повышенной влаж­ностью, что обусловлено спецификой технологии. Положение усугубляетсязагрязнением воздуха в производственных помещениях пылью и вреднымигазами.

1. Температура воздуха - степень его нагретости, которую выражают в градусах. В некоторых цехах, особенно связанных с химизацией технологических процессов, темпера­тура может достигать 30-35°С.

Причиной нагрева воздуха являются тепловыделения от производственного обору­дования, нагретые обрабатываемые материалы, к какой-то мере люди при выполнении физической работы.

В зависимости от величины тепловыделений помещения, которую выражают в ко­личестве тепла, выделяемого в единицу времени на 1м³ объема, различают цехи по тепло­вой нагрузке как "горячие" - свыше 84 кДж (м³ ч), так и голодные", имеющие тепловую нагрузку менее этой величины. Повышение температуры воздуха относительно оптимальной на 1°с при постоянной относительной влажности увеличивает обрывность нити на 3, 3% и снижает производи­тельность машин на 0, 9%

Под влиянием повышенной температуры воздуха у работников проявляется гипертермия (перегрев организма) или судорожная болезнь. При легкой форме гипертермии появляется сонливость, тошнота, жажда, недомогание, потливость, головокружение, а при тяжелой форме - потеря сознания, бледность, синюшность, частый пульс, падение артери­ального давления. Эта форма гипертермии носит название теплового удара.

Работа в условиях пониженных температур (10 - 15 °С) приводит к охлаждению ор­ганизма, а в условиях низких температур - к переохлаждению.

Местное и общее охлаждение организма является причиной ряда заболеваний - мио­зитов, невритов, радикулитов и др. Переохлаждение организма ведет к простудным забо­леваниям -ангине, катару верхних дыхательных путей, пневмонии и снижению общей со­противляемости организма.

2. Тепловое (инфракрасное) излучение - электромагнитные излучения определен­ной длины волны, обладающие тепловыми свойствами.

Инфракрасное излучение занимает участок спектра с длиной волны 7, 6х10 ^-7 1х10 ^-4 метра. В гигиенической практике имеет значение более узкая область спектра до 30-60 мкм.

Интенсивность теплового излучения измеряют в джоулях или килокаллориях на 1 м² в час.

Величина отдачи тепла излучением в очень большой степени зависит от температу­ры поверхности тела (прямо пропорциональна четвертой степени ее абсолютной темпера­туры):

Т⁴

где: -теплоотдача, Вт/м,

- постоянная величина, 1,38x10¹²x4,2 Дж (см ²/с).

Т - абсолютная температура (t+ 273°).

В соответствии с этим законом даже небольшое увеличение температуры поверхно­сти тела приводит к значительному росту отдачи тепла излучением.

С увеличением температуры нагретого тела изменяется длина волны инфракрасного излучения: максимум энергии излучения смещает в область более коротких волн подчиняясь закону Вина:

=с/т

где: -длина волны, соответствующая максимальному излучению, мкм,

с -постоянная величина, равная 2880,

Т- температура Кельвина.

Коротковолновое излучение (до 1, 4 мкм) проникает в ткани на глубину нескольких см, более длинноволновое (1-8 мкм) поглощается верхними слоями кожи.

При прохождении инфракрасного излучения через воздух последний не нагревается.

Между двумя телами, имеющими разную температуру нагрева устанавливается радиационный теплообмен с отдачей тепла от более нагретой поверхности к менее нагретой.

В производственных условиях на человека может воздействовать: тепловое излуче­ние солнца, открытого пламени, нагретых поверхностей оборудования.

При инфракрасном облучении кожи повышается ее температура, изменяется тепло­вое ощущение, при значительной интенсивности - жжение, боль.

Время переносимости теплового излучения уменьшается с увеличением длины вол­ны и интенсивности излучения.

Влияние радиационного тепла различно в зависимости от зоны облучения тела: наи­больший эффект при облучении шеи и верхней половины туловища, наименьший - при облучении ног. Молодые рабочие более чувствительны к излучению.

З.Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяных паров. Рахзличают абсолютную, максимальную и относительную влажность.

Абсолютная влажность (Sn) - упругость водяных паров в воздухе, выраженная в миллиметрах ртутного столба.

Максимальная влажность (Smax) - упругость водяных паров при полном насыщен­ном воздухе влагой.

Относительная влажность (<р) -выраженное в процентах отношение абсолютной влажности к максимальной.

100% [%]

Физиологически оптимальной является относительная влажность в пределах 40-60 %, но в ряде текстильных производств (красильные, ткацкие цехи и др.) по технологии роизводства требуется по­вышенная влажность - до 75-85 % и более. С возрастанием влажности происходит удли­нение хлопчатобумажной и шерстяной пряжи, снижается истираемость шелкового волокна. При относительной влажности около 60 % статическое электричество не оказывает влия­ние на хлопок и шерсть в процессе прядения.

Увеличение влажности на 1% при постоянной температуре снижает обрывность ни­ти на 2, 8% и увеличивает производительность машин на 0, 7%. Таким образом, высокая влажность в ряде случаев является производственной необходимостью.

В сочетании с высокими температурами влажность вызывает напряжение терморе­гуляции, способствуя перегреванию организма. Более того, в этих условиях возрастает опасность вредного воздействия на человека ряда химических веществ: угарного газа, со­единений бензола, паров анилиновых красителей и др., а также биологических факторов (болезнетворных микробов). Повышенная влажность при низких температурах, увеличи­вая теплопроводность воздуха, усиливает его охлаждающие свойства.!

4. Движение воздуха. На производстве движение воздуха зависит от тепловых токов, влияния наружного ветра, работы электродвигателей, машин и механизмов. Скорость движения воздуха измеряют в метрах в секунду.

Усиленное движение воздуха в рабочей зоне наблюдается при открытии дверей и ворот в цехах с большими тепловыми токами воздуха, при работе вентиляции и ряду дру­гих причин.

Движение воздуха при повышенных температурах чаще оказывает положительное влияние на сохранение теплового равновесия организма, а при пониженных может приво­дить к охлаждению и переохлаждению его.

Температурно-влажностные параметры воздуха существенно влияют на обрывность в прядении и ткачестве. Исследования показывают, что при соблюдении установленных нормами температур и влажности воздуха производительность оборудования в прядиль­ных цехах увеличивается на 4%.

Результаты эргономических исследований также показывают, что параметры произ­водственного микроклимата оказывают комплексное влияние на самочувствие человека, а следовательно на производительность труда, что может быть представлено в табл.2.

Оптимальные параметры микроклимата (по данным ГПИ-1) таблица 2.

Производство	Температура, °С	Влажность, %
Прядение хлопка и шерсти	25±1	55±5
Прядение химических волокон	23±1	65±5
Ткачество хлопка, шерсти и химических волокон	23±1	65±5

В первую очередь температура и влажность влияют на терморегуляцию организма. Под терморегуляцией понимают способность организма путем увеличения или уменьшения теплообразования и теплоотдачи приспосабливаться к окружающей воздуш­ной среде так, чтобы сохранять определенное постоянство температуры своего тела. Она осуществляется в пределах 36,1 - 37, 2 °С.

Образование тепла в организме (теплопродукция) происходит при окислении пищи и выполнении физической работы. Отвод тепла (теплоотдача) осуществляется 3 путями:

- излучением (около 45 %);

- конвекцией (около 30 %);

- испарением (около 25 %).

При нарушении механизма терморегуляции происходит заболевание организма, а когда температура тела достигает 40 °С наступает тепловой удар.

При определенных значениях рассмотренных факторов, характеризующих микро­климат может возникнуть ощущение теплового комфорта или дискомфорта. Степень комфорта (дискомфорта) оценивается известной зависимостью Д.Ван-Зейлена:

К = 7, 83 - 0,1 t_в - 0,0968t_n – 2,8x10^-4 P_n+ 0, 0367

где К - степень комфорта.

Степень комфорта может иметь следующие значения: 1 - очень жарко; 2 - слишком жарко; 3 - тепло, но приятно; 4 - чувство комфорта; 5 - прохладно, но приятно; 6 - холод­но; 7 - очень холодно.

t_в - температура воздуха в рабочей зоне, °С;

t_n - средняя температура нагретых поверхностей, °С;

P_n - давление водяных паров. Па;

V_в- скорость движения воздуха, м/с.

По данной зависимости можно решать и обратную задачу, задаваясь необходимыми значениями К, температур и влажности воздуха, вычислить скорость движения воздуха.

3. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО МИКРОКЛИМАТА. ПУТИ ОЗДОРОВЛЕНИЯ УСЛОВИЙ ТРУДА.

А. Нормирование микроклимата.

Нормативы микроклимата для производственных помещений установлены ГОСТ 12.1.005-88 "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно - гигиенические требования" и СН 245-71 "Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий". Гигиениче­ские принципы, заложенные в эти нормативы, сводятся к следующим основным положе­ниям.

1. Нормируется температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в виде оптимальных и допустимых величин. Оптимальные величины характеризуют такие сочетания параметров микроклимата, которые при постоянном воздействии на человека не вызывают у него никаких отклонений в терморегуляции организма, создают ощущение теплового комфорта и являются предпосылкой высокой работоспособности.

2. В нормах учтено, что терморегуляция организма зависит не только от внешних условий, но и от величины теплопродукции, изменяющейся в зависимости от тяжести труда. Поэтому при легких работах принята несколько более высокая температура воздуха и меньшая скорость его движения, чем при работах средней тяжести и тяжелых работах.

3. Для производств с избыточным выделением тепла в теплый период года установ­лены повышенные допустимые нормы температуры, влажности и скорости движения воз­духа, что связано с трудностью удаления значительных тепловыделений.

4. В качестве предельно допустимой температуры воздуха для работ легких и сред­ней тяжести установлена температура 28° С, а для тяжелых физических работ - температу­ра 26° С.

5. Все работы по энергозатратам разделены на три категории:

К категории 1 (легкие физические работы) относят работы, производимые сидя, стоя и связанные с ходьбой, но не требующие напряжения или поднятия тяжестей; энерго­затраты при этом составляют до 172 Дж/с. К категории легких относятся работы в швей­ном производстве, труд рабочих аппарата управления и т.п.

К категории 2 (физические работы средней тяжести) относят виды деятельности, при которых расход энергии составляет 172-293 Дж/с. Эта категория разбита на две под­категории работ: Па - с расходом энергии от 172 до 232 Дж/с и Пб - с расходом энергии от 232 до 293 Дж/с.

К категории 2а относят работы, связанные с постоянной ходьбой без перемещения тяжестей.

К категории 26 - работы, связанные с ходьбой и переноской не­больших (до 10 кг) тяжестей.

Подавляющее большинство профессий в текстильной промышленности, например, в прядильно-ткацком, трикотажном и других производствах, относится ко II категории.

К категории 3 (тяжелые физические работы) относят виды деятельности, связанные с систематическим физическим напряжением, ходьбой и переноской значительных (свы­ше 10 кг) тяжестей. Энергозатраты при этом составляют более 293 Дж/с. В текстильной промышленности работа чесальщиц, браковщиц, контролеров тканей и грузчиков по ве­личине энергозатрат может быть отнесена к III категории.