Повітряне середовище робочої зони.
Одним з необхідних умов здорової і високопродуктивної праці є забезпечення чистоти повітря і нормальних метеорологічних умов в робочій зоні приміщень, тобто просторі заввишки до 2 м над рівнем підлоги або майданчика, де знаходяться робочі місця.
Причини і характер забруднення повітря робочої зони
Атмосферне повітря у своєму складі містить (% за об'ємом): азоту - 78,08; кисню - 20,95; аргону, неону й інших інертних газів - 0,93; вуглекислого газу - 0,03; інших газів - 0,01. Повітря такого складу найбільш сприятливий для дихання. Повітря робочої зони рідко має наведений вище хімічний склад, тому що багато технологічних процеси супроводжуються виділенням в повітря виробничих приміщень шкідливих речовин - парів, газів, твердих і рідких частинок. Пари і гази утворять з повітрям суміші, а тверді і рідкі частки речовини - дисперсні системи - аерозолі, які діляться на пил (розмір твердих часток більш 1 мкм), дим (менш 1 мкм) і туман (розмір рідких часток менш 10 мкм). Пил буває крупно-(розмір часток більше 50 мкм), середньо-(50 - 10 мкм) і дрібнодисперсного (менше 10 мкм).
Надходження в повітря робочої зони того чи іншого шкідливого речовини залежить від технологічного процесу, використовуваної сировини, а також від проміжних і кінцевих продуктів. Так, пари виділяються в результаті застосування різних рідких речовин, наприклад, розчинників, ряду кислот, бензину, ртуті і т. д. а гази - частіше за все при проведенні технологічного процесу, наприклад, при зварюванні, лиття, термічній обробці металів.
Причини виділення пилу на підприємствах машинобудування можуть бути найрізноманітнішими. Пил утворюється при дробленні і розмелі, транспортуванні подрібненого матеріалу, механічній обробці крихких матеріалів, обробці поверхні (шліфуванні, глянцевании), упаковці і розфасовці і т. п. Ці причини пилоутворення є основними, або первинними. В умовах виробництва може виникати і вторинне пилоутворення, наприклад, при прибирання приміщень, рух людей і т. п. Таке виділення пилу іноді буває дуже небажаних (в електровакуумної промисловості, приладобудуванні).
Дим виникає при згорянні палива в печах і енергоустановках, а туман - при використанні мастильно-охолоджуючих рідин, в гальванічних і травильних цехах при обробці металів. Наприклад, у зарядних відділеннях акумуляторних утворюється аерозоль сірчаної кислоти.
Шкідливі речовини проникають в організм людини головним чином через дихальні шляхи, а також через шкіру і з їжею. Більшість цих речовин відноситься до небезпечних і шкідливих виробничих факторів, оскільки вони надають токсичну дію на організм людини. Ці речовини, добре розчиняючись в біологічних середовищах, здатні вступати з ними у взаємодію, викликаючи порушення нормальної життєдіяльності. У результаті їх дії в людини виникає хворобливий стан - отруєння, небезпека якого залежить від тривалості впливу, концентрації q (мг/м3) та виду речовини. За характером впливу на організм людини шкідливі речовини підрозділяються на:
общетоксические - викликають отруєння всього організму (окис вуглецю, ціанисті сполуки, свинець, ртуть, бензол, миш'як та його сполуки тощо);
дратівні - викликають подразнення дихального тракту та слизових оболонок (хлор, аміак, сірчистий газ, фтористий водень, оксиди азоту, озон, ацетон та ін);
сенсибілізуючі - діючі як алергени (формальдегід, різноманітні розчинники та лаки на основі нітро - і нітрозосполук тощо);
канцерогенні - викликають ракові захворювання (нікель та його сполуки, аміни, оксиди хрому, азбест тощо);
мутагенні - призводять до зміни спадкової інформації (свинець, марганець, радіоактивні речовини тощо);
що впливають на репродуктивну (дітородну) функцію (ртуть, свинець, марганець, стирол, радіоактивні речовини та ін.)
Нормування вмісту шкідливих речовин у повітрі робочої зони
За ГОСТ 12.1.005 - 76 встановлені гранично допустимі концентрації шкідливих речовин qпдк (мг/м3) в повітрі робочої зони виробничих приміщень. Шкідливі речовини за ступенем впливу на організм людини поділяються на такі класи: 1-й - надзвичайно небезпечні, 2-й - високонебезпечні, 3-я - помірно небезпечні, 4-й - малонебезпечні. В якості прикладу в табл. 1 наведені нормативні дані для ряду речовин (всього нормується більше 700 речовин).
Таблиця 1.
Значення допустимих концентрацій речовин.
Речовина | Величина ГДК, мг/м3 | Клас небезпеки | Агрегатний стан |
Берилій та його сполуки | 0,001 | 1 | аерозоль |
Свинець | 0,01 | 1 | аерозоль |
Марганець | 0,05 | 1 | аерозоль |
Озон | 0,1 | 1 | пари і (або) гази |
Хлор | 1 | 2 | пари і (або) гази |
Соляна кислота | 5 | 2 | пари і (або) гази |
Кремнеземсодержащіе пилу | 1 | 3 | аерозоль |
Окис заліза | 4 - 6 | 4 | аерозоль |
Окис вуглецю, аміак | 20 | 4 | пари і (або) гази |
Паливний бензин | 100 | 4 | пари і (або) гази |
Ацетон | 200 | 4 | пари і (або) гази |
Метеорологічні умови і їх нормування у виробничих приміщеннях
Метеорологічні умови, або мікроклімат, у виробничих умовах визначаються наступними параметрами:
температурою повітря t (° С);
відносною вологістю (%);
швидкістю руху повітря на робочому місці V (м / с).
Крім цих параметрів, які є основними, не слід забувати про атмосферний тиск Р, яка впливає на парціальний тиск основних компонентів повітря (кисню та азоту), а, отже, і на процес дихання.
Життєдіяльність людини може проходити в досить широкому діапазоні тисків 734 - 1267 гПа (550 - 950 мм рт. Ст.). Проте тут необхідно враховувати, що для здоров'я людини небезпечно швидка зміна тиску, а не сама величина цього тиску. Наприклад, швидке зниження тиску всього на кілька гектопаскалях по відношенню до нормального величиною 1013 гПа (760 мм рт. Ст.) Викликає хворобливе відчуття.
Необхідність обліку основних параметрів мікроклімату може бути пояснена на підставі розгляду теплового балансу між організмом людини і навколишнім середовищем виробничих приміщень.
Величина тепловиділення Q організмом людини залежить від ступеня фізичного напруження в певних метеорологічних умовах і складає від 85 (у стані спокою) до 500 Дж / с (важка робота).
Віддача теплоти організмом людини в навколишнє середовище відбувається в результаті теплопровідності через одяг Qт, конвекції біля тіла Qк, випромінювання на навколишні поверхні Qі, випаровування вологи з поверхні шкіри Qісп. Частина теплоти витрачається на нагрівання вдихуваного повітря Qп.
Нормальне теплове самопочуття (комфортні умови), що відповідає даному виду роботи, забезпечується при дотриманні теплового балансу:
Q = Qт + Qк + Qі + Qісп + Qп,
тому температура внутрішніх органів людини залишається постійною (близько 36,6 ° С). Ця здатність людини підтримувати постійної температуру при зміні параметрів мікроклімату і при виконанні різної по тяжкості роботи називається терморегуляцією.
При високій температурі повітря в приміщенні кровоносні судини шкіри розширюються, при цьому відбувається підвищений приплив крові до поверхні тіла, і тепловіддача в навколишнє середовище значно збільшується. Однак при температурах навколишнього повітря і поверхонь обладнання та приміщень 30 - 35 ° С віддача теплоти конвекцією та випромінюванням в основному припиняється. При більш високій температурі повітря велика частина теплоти віддається шляхом випаровування з поверхні шкіри. У цих умовах організм втрачає певну кількість вологи, а разом з нею і солі, що грають важливу роль в життєдіяльності організму. Тому в гарячих цехах робочим дають підсолену воду.
При зниженні температури навколишнього повітря реакція людського організму інша: кровоносні судини шкіри звужуються, приплив крові до поверхні тіла сповільнюється, і віддача теплоти конвекцією та випромінюванням зменшується. Таким чином, для теплового самопочуття людини важливо певне поєднання температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні.
Вологість повітря дуже впливає на терморегуляцію організму. Підвищена вологість (φ> 85%) утрудняє терморегуляцію через зниження випаровування поту, а занадто низька вологість (φ