Основными направлениями практической деятельности в области БЖД являются профилактика причин и предупреждение условий возникновения опасных ситуаций. 1 страница

Основные направления научной деятельности в области БЖД:

● идентификация и описание зон воздействия опасностей техносферы и отдельных её элементов (предприятия, машины, приборы и т. п.);

● разработка и реализация наиболее эффективных систем и методов защиты от опасностей;

● формирование систем контроля опасностей и управления состоянием безопасности техносферы;

● разработка и реализация мер по ликвидации последствий проявления опасностей;

● организация обучения населения основам безопасности и подготовка специалистов по безопасности жизнедеятельности.

4. Основы оптимального взаимодействия человека со средой обитания.

Условия безопасности жизнедеятельности достигаются обеспечением комфорта в зонах жизнедеятельности; правильным расположением источников опасностей и зон пребывания человека; сокращением размеров опасных зон; применением экобиозащитной техники и средств индивидуальной защиты.

Комфорт – оптимальное сочетание параметров микроклимата, удобств, благоустроенности и уюта в зонах деятельности и отдыха человека.

Комфортные и допустимые параметры воздушной среды в рабочих зонах регламентируются государственными стандартами и обеспечиваются в основном применением систем кондиционирования, вентиляции и отопления. В качестве критериев комфортности устанавливают значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности.

Важную роль для создания комфортных условий играет искусственное освещение, оказывающее психофизиологическое воздействие на человека, способствующее повышению эффективности деятельности и снижению напряжённости органов зрения.

Опасные зоны образуются там, где не реализуются критерии безопасности техносферы. Критериями безопасности являются ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергии.

Нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологиче­ского нормирования Российской Федерации регламентируются предельно допустимые значения концентрации веществ (ПДК) в жизненном пространстве, предельно допустимая интенсивность потока энергии (ПДУ).

Одновременно с опасными зонами в жизненном пространстве существуют зоны деятельности (пребывания) человека. Варьируя взаимным расположением опасных зон и зон пребывания человека в пространстве, решают задачи по обеспечению безопасности жизнедеятельности. Радикальным способом обеспечения безопасности является защита расстоянием, реализуемая при дистанционном управлении, наблюдении и т. д. При невозможности разведения зон опасности с зоной деятельности человека применяются защитные средства (экобиозащитная техника), средства индивидуальной защиты и др.

Экобиозащитная техника. Для обеспечения предельно допустимых воздействий веществ и потоков энергий применяют пылеуловители, водоочистные устройства, экраны и т. д. Для уменьшения зон действия травмирующих факторов применяют защитные боксы, ограждения и т. д.

5. Тепловой баланс организма. Параметры микроклимата и их влияние на организм человека.

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Её количество зависит от степени физического напряжения в определённых климатических условиях. Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву или переохлаждению организма и, как следствие, к потере трудоспособности, быстрой утомляемости, потере сознания, тепловой смерти.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение Q_тп человека полностью воспринимается окружающей средой Q_то, т. е. когда имеет место тепловой баланс Q_тп = Q_то.

Тепловой баланс в системе "человек – среда обитания" зависит от температуры среды, подвижности и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, температура окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки организма.

Температура окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки организма характеризуют конкретную производственную обстановку. Температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха являются параметрами микроклимата.

Параметры микроклимата, обуславливающие оптимальный обмен веществ в организме, и при которых нет неприятных ощущений и напряжённости системы терморегуляции, называются комфортными.

Повышение или понижение температуры воздуха приводит к снижению работоспособности. Переносимость человеком температуры зависит от влажности и скорости окружающего воздуха (чем больше влажность, тем меньше испаряемость пота и др.). Атмосферное давление оказывает существенное влияние на процесс дыхания и самочувствие человека.

Нормы производственного микроклимата устанавливаются системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005 – 88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". В них отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне.

6. Системы обеспечения параметров микроклимата

Методы снижения неблагоприятного влияния производственного микроклимата регламентируется "Санитарными правилами по организации технологических процессов и гигиеническими требованиями к производственному оборудованию" и осуществляется комплексом технологических, санитарно-технических, организационных и медико-профилактических мероприятий.

Ведущая роль и профилактика вредного влияния высоких температур, инфракрасного излучения принадлежит технологическим мероприятиям: замена старых и внедрение новых технологических процессов и оборудования. Внедрение автоматизации и механизации даёт возможность пребывания рабочих вдали от источников радиационной и конвекционной теплоты.

К группе санитарно-технических мероприятий относится применение средств защиты: локализация тепловыделений; теплоизоляция горячих поверхностей; экранирование источников либо рабочих мест; воздушное душирование (подача воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место); мелкодисперсное распыление воды; общеобменная вентиляция или кондиционирование воздуха; системы отопления (водяного, парового, воздушного, комбинированного).

7. Промышленная вентиляция и кондиционирование.

Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.

Вентиляция – это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязнённого воздуха и подачу на его место свежего. По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.

При естественной вентиляции перемещение воздушных масс осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания. Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха и ветровым напором, действующим на здание.

Неорганизованная естественная вентиляция – инфильтрация, или естественное проветривание – осуществляется через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давления снаружи и внутри помещений. Зависит от случайных климатических факторов.

Организованная естественная вентиляция может быть вытяжной без организованного притока воздуха (канальная) и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (канальная и бесканальная аэрации).

Канальная вентиляция применяется в жилых и административных зданиях. Для увеличения располагаемого давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки – дефлекторы. Ветровым потоком вокруг цилиндрической обечайки создаётся разрежение воздуха. Вследствие возникшей разности давлений снаружи и внутри дефлектора воздух из воздуховода поступает в щели между патрубком и обечайкой.

t°зд > t°снар => rзд > rснар => Pзд > Pснар

Аэрацией – называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Применяется в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями.

С помощью механическойвентиляции воздух подаётся в производственные помещения по системам вентиляционных каналов с помощью различных механизмов. Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные, и системы кондиционирования.

Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги, и вредных веществ во всём объёме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Воздух по воздуховодам подаётся в помещение или удаляется из них благодаря вентиляторам, создающим давление в вентиляционной системе. Воздух очищается от пыли фильтрами; подогревается калориферами; увлажняется или осушается устройствами для изменения влажности; количество поступающего воздуха регулируется клапанами.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и система с рециркуляцией.

По приточнойсистеме воздух подаётся в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создаётся избыточное давление, за счёт которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нём создаётся пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Применяется для вредных цехов, химических и биологических лабораторий.

Приточно-вытяжная вентиляция – наиболее распространённая система, при которой воздух подаётся в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной.

В холодное время года в целях экономии тепла, затрачиваемого на подогрев воздухаприменяетсярециркуляциявоздуха в системе приточно-вытяжной вентиляции. Часть воздуха удаляемого из помещений, после соответствующей очистки снова направляется в помещение.

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источников возникновения, вентиляция кабин наблюдения.

Наиболее распространена местная вытяжная локализующая вентиляция. Конструкции местных отсосов может быть закрытыми (кожухи, камеры), частично или полностью открытыми (вытяжные зонты, вытяжные шкафы, бортовые отсосы, отсасывающие панели на рабочих столах).

В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большого количества вредных или взрывоопасных веществ предусматриваетсяаварийная вентиляция. Она включается автоматически при достижении ПДК вредных выделений или при остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции.

Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяют наиболее совершенный вид промышленной вентиляции – кондиционирование воздуха. Это автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. Кондиционеры могут быть местными или центральными.

8. Производственное освещение. Основные светотехнические характеристики.

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, повышает эффективность и безопасность труда.

Ощущение зрения происходит под воздействием видимой части электромагнитного излучения, с длиной волны 380 – 760 нм.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

● энергия светового потока Ф – характеризует мощность светового излучения. Измеряется в люменах (лм).

● сила света J – пространственная плотность светового потока. Определяется как отношение энергии светового потока в единицу времени dФ, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла d w, к величине этого угла:

[ кд ] – кандела.

Значение телесного угла dw - это отношением площади элементарной площадки, расположенной на сфере произвольного радиуса r, к квадрату радиуса этой сферы:

d [ стеридиан ].

● освещённость E – поверхностная плотность светового потока. Определяется как отношение светового потока dФ, равномерно падающего на освещаемую поверхность dS (м²), к её площади:

[ лк ] – люкс.

● яркость L поверхности под углом a к нормали – это отношение силы света dJ_a, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению:

[ кд × м²].

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент ослеплённости, видимость, коэффициент пульсации освещённости, спектральный состав света:

● фон – это поверхность, на которой происходит различение объектов. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на неё световой поток – коэффициентом отражения r = Ф_от / Ф_пад;

● контраст объекта с фоном характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта и фона: К = (L_о – L_ф) / L_ф;

● коэффициент ослеплённости P_o – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой: P_o = 1000 (V₁ / V₂ – 1), где V₁ и V₂ – видимость объекта различения, соответственно, при экранировании и наличии источников света в поле зрения;

● видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Зависит от освещённости, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции;

● коэффициент пульсации освещённости – критерий глубины колебаний освещённости в результате изменения во времени светового потока

,

где E_max, E_min, E_ср – максимальное, минимальное и среднее значение освещённости за период колебаний.

В производственных условиях для контроля за освещённостью распространены люксометры, представляющие собой сочетание селенового фотоэлемента и миллиамперметра, проградуированного в люксах. Принцип действия основан на фотоэлектрическом эффекте. Фототок, возникающий в цепи гальванометра, вызывает отклонение стрелки миллиамперметра.

Для измерения яркости используют фотометры, в которых яркость поля прибора сравнивается с яркостью исследуемой поверхности.

9. Классификация производственного освещения.

При освещении производственных и бытовых помещений используют естественное искусственное и комбинированное освещение.

Естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода, подразделяется на боковое (одно- и двухстороннее), осуществляемое через световые проёмы в стенах, и верхнее – через аэрационные фонари, проёмы в кровле и перекрытиях.

Искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, по конструктивному исполнению разделяется на общее и комбинированное.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное и специальное, которое, в свою очередь, может быть охранным, сигнальным, эвакуационным, бактерицидным, эритемным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивают для работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения приводит к негативным последствиям, нарушениям технологического процесса.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения. Организуется в местах, опасных для прохода.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом.

Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон.

Бактерицидное освещение создаётся для обеззараживания воздуха, воды, продуктов питания и др. (ультрафиолетовые лучи с l = 254 – 257 нм).

Эритемное освещение создаётся в помещениях с недостатком солнечного света (электромагнитные лучи с l = 297 нм).

10. Нормирование производственного освещения. Требования к освещению.

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05–95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. В зависимости от размера объекта различения виды работ делятся на восемь разрядов, которые, в свою очередь, в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальная освещённость) и качественными показателями (показатель ослеплённости и дискомфорта, коэффициент пульсации освещённости). Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения.

При естественном освещении создаваемая освещённость меняется в широких пределах и зависит от природных условий. Поэтому в качестве критерия оценки освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещённости КЕО – отношение освещённости в данной точке помещения к одновременному значению наружной горизонтальной освещённости, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах, т. е.

КЕО = 100 × E_вн / Е_н.

Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения.

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещённости, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещённости рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счёт повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда.

При организации производственного освещения необходимо обеспечить:

1) равномерное распределение яркости на рабочем месте, что осуществляется при комбинированном освещении;

2) отсутствие в поле зрения работающего резких теней, которые искажают размеры и формы объектов различения (применение светильников с светорассеивающими молочными стёклами, естественного освещения, использование жалюзи и т. п.);

3) отсутствие прямой и отражённой блёсткости – повышенной яркости светящихся поверхностей (регулируется изменением яркости и высоты источников света, угла наклона рабочей поверхности, направления светового потока на рабочую поверхность;

4) отсутствие колебания освещённости (стабилизация плавающего напряжения, жёсткое крепление светильников, применение специальных схем включения газоразрядных ламп)

5) необходимый спектральный состав светового потока и т. д.

11. Источники искусственного света. Классификация светильников.

При выборе и сравнении источников искусственного света пользуются следующими характеристиками:

● электрическими – напряжение U (В), мощность P (Вт);

● светотехническими – энергия светового потока Ф (лм), сила света J (кд);

● эксплуатационными – световая отдача y = Ф / P (лм / Вт), срок службы t;

● конструктивными – форма колбы, форма тела накала, наличие и состав газа в колбе, давление газа, спектральный состав света и т. д.

Источники искусственного освещения делят на две группы: газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Лампы накаливания относят к источникам света теплового излучения. Видимое излучение получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. Преимущества: удобство в эксплуатации, низкая инерционность при включении, отсутствие дополнительных пусковых устройств, надёжность работы при колебаниях напряжения, простота в изготовлении, низкая себестоимость. Недостатки: низкая световая отдача, малый срок службы (до 2,5 тыс. ч.), преобладание в спектре жёлтых и красных лучей, что отличает их от солнечного света.

Существуют лампы накаливания различных типов: вакуумные, газонаполненные биспиральные, биспиральные с криптоно-ксеноновым наполнением, зеркальные с диффузно-отражающим слоем, лампы накаливания с йодным циклом - галоидные (пары йода повышают температуру накаливания нити, пары йода оседают на вольфрамовую спираль препятствуя распылению вольфрама и увеличивая срок службы), галогенные лампы (трубка кварцевого стекла с нитью накала на крючках).

В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в инертных газах или парах металлов, а также за счёт явления люминесценции. Преимущества: большая световая отдача, большой срок службы (8-12 тыс. ч.), световой поток любого желаемого спектра. Недостаток: пульсация светового потока, приводящая к стробоскопическому эффекту (совпадение частоты пульсации света и частоты колебаний (вращения) изделий, что приводит к искажению изображения или видимости нескольких предметов), длительный период разгорания, необходимость применения специальных пусковых приспособлений, зависимость работоспособности от температуры окружающей среды, создание радиопомех. Применяют следующие газоразрядные лампы: люминесцентные, дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ), галогенные (дуговые ртутные с йодами - ДРИ), ксеноновые (ДКсТ - трубчатые), натриевые (ДНаТ) и т. д.

Эффективное и качественное освещение невозможно без применения рациональных светильников. Светильник – это совокупность источников света и осветительной арматуры. Назначение арматуры: 1) перераспределение светового потока; 2) предохранение глаз работающих от воздействия больших яркостей источника света. Характеристикой светильника является его КПД, характеризующий фактический световой поток Ф_ф.

Светильники различают:

1) по распределению светового потока в пространстве – светильники прямого (а), преимущественно прямого (б), рассеянного (в), преимущественно отражённого (г) и отражённого света (д);

2) по конструктивному исполнению – открытые, защищённые, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищённые, взрывобезопасные;

3)по назначению – светильники общего и местного освещения.

12. Негативные факторы техносферы

1) Загрязнение атмосферы.

Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят: пыль растительного, вулканического, космического происхождения, пыль от эрозии почв, туман, дым и газ от лесных пожаров, газы вулканического происхождения и др. Антропогенное загрязнение атмосферы создают автотранспорт, теплоэнергетика, ряд отраслей промышленности. Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в воздух.

Самыми распространёнными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO₂, оксиды азота NO_x, углеводороды C_nH_m и пыль. Антропогенные выбросы также могут содержать пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, пары ртути, соединения свинца, органические растворители и др.

Выбросы токсичных веществ приводят к превышению текущих концентраций веществ над предельно допустимыми. Высокие концентрации и миграция примесей в атмосферном воздухе стимулирует образование более токсичных соединений (смога, кислот) или приводит к разрушению озонового слоя, "парниковому эффекту".

Для образования фотохимического смога необходимо наличие оксидов азота NO_x, углеводорода C_nH_m. Воздействие смога проявляется в повреждении растительности, обострении респираторных заболеваний, раздражении глаз (аварийность, травматизм).

Источниками кислотных дождей служат газы содержащие серу и азот: SO₂, NO_x, H₂S. Различают прямое и косвенное воздействие кислотных осадков на человека. Прямое воздействие опасно для металлоконструкций (коррозия), зданий (разрушение карбоната кальция) и т. д. Косвенное воздействие проявляется при попадании в водоёмы и почву, что приводит к уменьшению pH воды (pH=7 – нейтральная среда). От значения pH: 1) зависит растворимость тяжёлых металлов и алюминия в воде, а, следовательно, их накопление в корнеплодах, а затем в организме человека; 2) меняется структура почвы и снижается плодородие.

Изменение состава атмосферы определяет величину солнечной радиации, которая влияет на тепловой баланс планеты. Основная доля отражённой солнечной энергии передаётся в инфракрасном диапазоне излучения, которая легко поглощается многоатомными минигазами (CO₂, NO_x, H₂O, CH₄, O₃ и др.). Повышение их концентрации в атмосфере приводит к задержанию теплоты в биосфере – "парниковому эффекту".

Разрушение озонового слоя опасно для биосферы, так как оно сопровождается повышением доли ультрафиолетового излучения, которые губительны для растительности, представляют собой источник канцерогенной опасности для человека, стимулируют рост глазных заболеваний. Основными веществами, разрушающими озоновый слой, являются соединения хлора, азота.

2) Загрязнение гидросферы.

Основными источниками загрязнения водоёмов являются промышленность и сельское хозяйство. Загрязнители делятся на:

1) биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды (стоки предприятий пищевой, целлюлозно-бумажной, медико-биологической промышленности);

2) химические, изменяющие химический состав воды (нефтепродукты, тяжёлые металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства);

3) физические, изменяющие её прозрачность, температуру и другие показатели (сбросы из выработок шахт, карьеров, смывы промышленных зон, городов транспортных магистралей и др.).

Негативные последствия загрязнения гидросферы: снижение запасов питьевой воды; изменение состояния и развития фауны и флоры водоёмов; снижение биомассы планеты и как следствие воспроизводство кислорода.

3) Загрязнение земель.

Нарушение верхних слоёв земной коры происходит при: добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний; при внесении удобрений и применении пестицидов; выбросах мусоросжигающих заводов, ТЭС (бензапирен, радионуклиды, кислоты и др.).

Последствия: отторжение пахотных земель и уменьшение их плодородия; чрезмерное насыщение токсичными веществами растений (70 % токсичного воздействия на человека приходится на пищевые продукты); нарушение биоценозов вследствие гибели насекомых, птиц, животных, растений; загрязнение грунтовых вод.

4) Энергетические загрязнения.

К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

5) Негативные факторы производственной среды.

Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров макроклимата рабочей зоны.