Электромагнитные поля и излучения, их нормирование и влияние на человека.

 

Совокупность изменяющихся в пространстве, неразрывно связанных друг с другом электрического и магнитного полей называется электромагнитным полем. Электромагнитные поля подразделяют:

1.ЭМП промышленной частоты 50Гц..

2. Геомагнитное поле

3. Электростатическое поле

4. Магнитное поле

5. ЭМП радиочастот:

ЭМП в диапазоне частот ≥ 10 – 30 кГц

ЭМП в диапазоне частот ≥30 кГц – 300 ГГц

Количественная оценка ЭМП осуществляется раздельно по напряжениям электрического поля Е в КВ/м, напряжение МП Н в А/м или индукции МП (В), в мкТл

К ЭМП промышленных частот относятся ЛЭП напряжением до 1150 кВ, открытые распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматика, измерительные приборы.

2. Электрические поля.

Влияние электрических полей переменного тока промышленной частоты в условиях населенных мест ограничивается «Санитарными нормами и правилами» защиты населения от воздействия электрического поля создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты» № 2971 – 84.

ПДУ напряженности электрические поля:

- внутри жилых зданий 0,5 кВ/м;

- на территории жилой застройки 1 кВ/м;

- в населенной местности, вне зоны жилой застройки, а так же на территории огородов и садов 5 кВ/м;

- на участках пересечения воздушных линий с автомобильными дорогами 10 кВ/м;

- в ненаселенной местности 15 кВ/м;

- в труднодоступной местности и на участках специально выгороженных для исключения доступа населения 20 кВ/м.

Электромагнитные поля в производственных условиях.

Санитарно-эпидемологические правила нормы СанПиН 2.2.4.1191- 03, 50 Гц.

Нормирование ЭМП 50 Гц на рабочих местах дифференцировано в зависимости от времени пребывание в электромагнитном поле.

ПДУ напряженности ЭП 50 Гц на рабочем месте в течение всей смены устанавливает, равны 5 кВ/м.

При напряженностях от 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывание в ЭП, Т (час) по формуле:

Т=(50/Е)-2, где

Е – напряженность ЭП в кВ/м

При напряжении свыше 20 – 25 кВ/м Т составляет 10мин.

ЭСП. Протекание через человека слабого тока (несколько микроампер) электротравм не наблюдается. Работающие долгое время жалуются на раздражительность, головные боли, нарушение сна и др. Нормирование уровней напряженности ЭСП осуществляется в соответствие с СанПиН 2.2.4.1191- 03. Допустимые уровни напряженности для персонала подстанций и ВЛ постоянного тока ультравысокого напряжения установлены СН № 6032-91.

МП. Могут быть постоянными (ПМП) от искусственных магнитных материалов и систем, импульсными ИМП, инфранизкочастотными (с частотой до 50 Гц), переменным (ПеМП). Действия МП может быть непрерывным и прерывистым.

При постоянной работе в условиях хронического воздействия МП, превышающих предельно допустимые уровни развивается нарушение функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в крови. Нормирование происходит по СанПиН 2.2.4.1191- 03.

ЭМИ. Начиная от радиоволн и заканчивая гамма – излучением, несмотря на то что длина ЭМ волн различна имеют одну физическую природу. Частоты от 10³ до 10²⁴Гц. Электромагнитные колебания делятся на неионизирующие (радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовые излучения) и ионизирующие (рентгеновское и гамма-излучение). Источники естественные (атмосферное электричество, космические лучи, излучения солнца); искусственные (различные генераторы, трансформаторы, антенны, лазерные установки, микроволновые печи, компьютеры).

Инфракрасное излучение (ИК) энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект. Источником ИК – излучения служит любое нагретое тело. Длина волны более 800 нм.

Наиболее поражаемые у человека органы, кожный покров и органы зрения, при остром повреждении кожи возможен ожог, усиление пигментации кожи. К острым нарушением органа зрения относятся ожог, конъюнктивы, помутнение и ожог роговицы. Нормирование ИК – излучения осуществляется по интенсивности допустимых интегральных потоков излучения с учетом спектрального состава, размера облучаемой площади в соответствии с ГОСТ 12.1.005 -88 и СН 2.2.4.548 – 96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

Ультрафиолетовое излучение УФИ длина волны 200--- 400 нм. Наряду с благотворным действием при интенсивном и длительном воздействии может вызывать острые поражения глаз, так называемые электроофтольмии, острые конъюнктивы. Пример: сварочная дуга, плазмотрон.

Кожные поражения протекают в форме открытых дерматитов. Длительное воздействие может привести к образованию злокачественных опухолей. Гигиеническое нормирование УФИ в производственных помещениях по СН 4557 -88.

Лазерное излучение ЛИ. Длина волны менее 200 нм. Особый вид электромагнитных колебаний. Характерна высокая степень направленности. При оценке биологического действия различают прямое, отраженное и рассеянное ЛИ. В зависимости от длины волны существуют различные типы лазерных излучений. Эффекты воздействия определяются механизмом воздействия ЛИ с тканями (тепловой, фотохимический, ударно-аккустический) и зависит от длины волны излучения, длительности импульса (воздействия), частоты следования импульсов, площади облучаемого участка, а так же от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов. Повреждение кожи, глаз, повреждение других внутренних органов. Гигиеническая регламентирующая ЛИ производится по Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров – СН 5804 -91. В зависимости от выходной энергии и ПДУ при однократном воздействии генерируемого излучения по степени опасности разделяют на 4 класса:

1. абсолютно безопасные лазеры;

2. опасны при облучении пучком глаз и кожи;

3. облучение глаз опасно пучком и отражением на расстоянии 10 см, кожи только пучком;

4. диффузное отражение опасно для глаз и кожи на расстоянии 10 см.от отраженной поверхности.

Ионизирующие излучения. Ионизирующие излучения наиболее опасны для человека. Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида болезней:

1. лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие;

2. злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни.

Зависит от величины дозы облучения, продолжительности воздействия и величины площади поражения.

Степень воздействия зависит от внутреннего и внешнего облучения. Способность вызывать отдельные последствия – одно из коварных свойств ионизирующего излучения. Гигиеническая регламентация ИИ осуществляется Нормами радиационной безопасности НРБ – 99.

Самопроизвольный распад ядер атомов некоторых химических элементов (радионуклидов) называется радиоактивностью.

Радиоактивное излучение бывает двух видов:

1. потоки частиц с высокой энергией α и β; (α –ядро атома гелия) (карпускулярное)

2. электромагнитная волна с частотой более 1,5*10¹⁷Гц γ и рентген

рентгеновское (1,5*10¹⁷ - 5*10¹⁹Гц), γ – излучение более 5*10¹⁹Гц.

Распад с различной скоростью. Скорость распада называется активностью. Ед.измерения активности Беккерель (один распад в сек.) Бк.

Кюри (Ки) 1 Ки = 37*10⁹ Бк. Количество распадов в секунду в 1 г радия – 226 (активность) равна 1 Ки.

Время в течение, которого распадается половина радионуклида называется периодом полураспада.

Он изменяется от секунд до миллиардов лет. Наиболее известный естественный радионуклид уран – 238 имеет период полураспада 4,5 миллиарда лет. Количество энергии, которая поглощается единицей массы ткани, называется поглощенной дозой.

Единица измерения грей (1 Гр = 10 Дж/ кг). Рад (1 Гр = 100 рад).

Однако не только поглощенная доза определяет воздействие радиации на человека. Биологические последствия зависят от вида радиоактивного излучения. Например, альфа-излучение в 20 раз более опасно, чем гамма- и бета-излучение. Биологическая опасность излучения определяется коэффициентом качества К. При умножении поглощенной дозы на коэффициент качества излучения получается доза, определяющая опасность для человека – эквивалентная. Ед. измерения зиверт (Зв). Часто используется более мелкая – Бэр (биологический эквивалент рада), 1Зв=100 бэр.

 

Тема 1. Лекция 4.

Акустические колебания.

 

Акустические колебания в диапазоне частот 16 Гц…20 кГц, воспринимаемые ухом человека с нормальным слухом, называют звуковыми. Акустические колебания с частотой менее 16 Гц называют инфразвуковыми, выше 20 кГц – ультразвуковыми.

 

Шум. Влияние шума на организм человека.

 

Термины и определения.

 

Шум – это сочетание звуков различной частоты и интенсивности. С физиологической точки зрения шумом называет любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм человека.

Звуковое давление – переменная составляющая давления воздуха или газа, возникающая в результате звуковых колебаний, Па.

Уровни шума принято измерять в относительных единицах, называемых децибелами, по формуле:

,

где L – уровень шума, дБ; I, I₀ – интенсивность звука, Вт/м²; Р - звуковое давление, Па; Р₀ – нулевое значение звукового давления, условно принятое равным 2*10^-8 Па; V – колебательная скорость, м*с^-1; V₀ – нулевое значение колебательной скорости, которое условно принято равным 5*10^-8 м*с^-1.

Допустимый уровень шума – это уровень, который не вызывает у человека значительные беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума – это уровень фактора, который при ежедневной ((кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровые у сверхчувствительных лиц.

 

Классификация шумов.

 

По способу возникновения:

- механические

- электротехнические

- аэродинамические

- гидродинамические

По спектральному составу шумы делят:

- широкополосный с непрерывным спектром шириной более 1 октавы,

- тональный (низко -, средне – и высокочастотные шумы).

По временным характеристикам:

- постоянные,

- непостоянные (колеблющая прерывистая и импульсные).

По длительности действия:

- продолжительные,

- кратковременные.

Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность:

- разговорная речь – 50 – 60 дБА,

- автосирена - 100 дБА,

- шум двигателя легкового автомобиля – 80 дБА,

- громкая музыка – 70 дБА.

 

Влияние на организм человека

 

В биологическом отношении шум считается стрессовым фактором, способным вызвать срыв приспособительных реакций. Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, оказывает влияние на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, снижается производительность и ухудшается качество работы. Шум сбивает своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

Шум оказывает влияние на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудестых заболевания, гипертонической болезни, приводит к профзаболеваниям.

Женский и детский организм особенно чувствительны к шуму. Высокая индивидуальная чувствительность может быть одной из причин повышенной утомляемости и развития различных неврозов.

Шум с уровнем звукового давления до 30 – 35 дБ (но не ночью) привычен для человека и не беспокоит его. Повышение его до 40 – 70 дБ создает нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшения самочувствия и при длительном действии неврозы. Уровень шума свыше 75 дБ может привести к потери слуха – профессиональной тугоухости. Шум высоких уровней более 140 дБ – 180 дБ может вызвать разрыв барабанных перепонок, контузию, а при шуме более 160 – 200 дБ и смерть.

При постоянном воздействии шума на организм человека могут возникнуть патологические изменения называемые шумовой болезнью, которая является профзаболеванием.

Последствие действия шума небольшой интенсивности на организм человека зависит от ряда факторов: возраста и состояния здоровья работающего, вида трудовой деятельности, психологического и физического состояния человека и другое.

Шум производимый самим человеком, обычно не беспокоит его. Посторонние шумы часто вызывают сильный раздражающий эффект. При одинаковом звуковом давлении, высокочастотные шумы (> 1000 Гц), более неприятны для человека, чем низкочастотные (< 400 Гц).

Нормирование

Регламентирует: СН 2.2.4./2.1.8.562 – 96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Нормирование по предельному спектру шума (основной метод нормирования постоянных шумов, позволяющий нормировать уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Ультразвук

Классификация

Звуковые волны с частотой более 20 кГц называются ультразвуковыми.

По частотному спектру ультразвук подразделяют на:

- низкочастотный (1,12*10⁴…1,0*10⁵Гц),

- высокочастотный (1,0*10⁵… 1,0*10⁹Гц)

по способу распространения – на воздушный и контактный.

Ультразвуки сильно поглощаются газами и во много раз слабее жидкостями.

Например: коэффициент поглощения ультразвука в воздухе примерно в 1000 раз больше, чем в воде. Низкочастотные ультразвуки лучше распространяются в воздухе, чем высокочастотные.

Влияние на организм человека

Биологический эффект воздействия на организм низкочастотных ультразвуков зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемой действию ультразвука. Длительное воздействие, распространяющегося в воздухе ультразвука вызывает нарушение нервной, сердечно - сосудистой систем, слухового и вестибулярного аппаратов. Изменение в ЦНС в начальной фазе проявляются следующими симптомами: чувство страха в темноте, в ограниченном пространстве, резкие приступы с угасанием пульса и т.д. Наиболее характерны вегетососудистая деспотия с жалобами на резкое утомление, головные боли чувство давления в голове, затруднение при концентрации внимание торможение мыслительного процесса, бессонница.

Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки ведет к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, т.е. развиваются периферические неврологические нарушения.

Профессиональные заболевания зарегистрированы лишь при контактной передаче ультразвука на руки – вегетосенсорная или сенсомоторная полиневропатия рук

Гигиеническое нормирование ультразвука по ГОСТ 12.1.001 – 89

 

Допустимые уровни звукового давления ультразвука.

Среднегеометрические частоты, кГц	Уровни звукового давления дБ
31,5 - 100

 

Применение ультразвука.

Ультразвук широко применяют в машиностроении. В литейных цехах источниками ультразвука являются генераторы, которые используются для обработки жидких расплавов, очистки отливок, а так же в установках и системах очистки газов. В гальванических цехах при работе ультразвуковых ванн очистки и обезжиривания. При плазменной и диффузионной сварке, резке металлов, напылении источниками ультразвуковых колебаний (генераторами). В сборочных цехах ультразвуковые поля высокой интенсивности возникают при удалении загрязнений с помощью ультразвука, химическом травлении.

Ультразвуки применяются в промышленности для контрольно – измерительных целях (дефектоскопия, измерения толщины стенок трубопроводов). Ультразвуки ускоряют протекание процессов диффузии, растворения и хим. реакций.

Инфразвук.

Это колебания, распространяющиеся в воздухе, жидкой и твердых средах с частотой ниже 16 Гц. Инфразвук человек не слышит, но чувствует. В условиях производства инфразвук часто сочетается с низкочастотным шумом и вибрацией. Инфразвук подразделяют на постоянный, уровень звукового давления, которого изменяется не более чем на 10 дБ за 1 минуту и непостоянный, аналогична характеристика, которого за 1 мин. изменяется более чем на 10 дБ.

Для постоянного инфразвука нормируется уровень звукового давления на частотах 2, 4, 8, 16 и 31,5 Гц, а для непостоянного – общий уровень звукового давления по стандартной шкале «линейная» шумомера.

Инфразвук оказывает разрушающее действие на организм человека. Высокий уровень инфразвука может вызвать нарушение функций вестибулярного аппарата, приводя к головокружениям, головным болям, а так же снижает внимание, работоспособность и приводит к появлению чувства страха и общему недомоганию.

Считается, что инфразвук оказывает сильное влияние на психику людей. В машиностроении инфразвук возникает при работе вентиляторов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, дизелей. Любые механизмы работающие при частотах вращения вала менее 20 об/с, излучают инфразвук. Мчащиеся со скоростью 100 км/ч автомобиль является источником инфразвука образующегося за счет срыва ветрового потока воздуха позади автомобиля. СН 2.2.4./2.1.8.583 – 96 «Инфразвук на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

 

Тема 1 Лекция 5

 

Производственная вибрация..

 

Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Источники вибраций – возвратно-поступательно движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы, ручные перфораторы, вибротрамбовки, вибромолотки и пр.), а так же неуравновешенные вращающиеся массы (электрические и пневматические шлифовальные и режущие машины). Иногда вибрацию создают удары взаимодействующих деталей в зубчатых зацеплениях, подшипниковых узлах и других механизмах. Наличие дисбаланса приводит к появлению неуравновешенных сил, вызывающих вибрацию. Причиной дисбаланса может быть неоднородность материала вращающегося тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения, деформация деталей от неравномерного нагрева при горячих и холодных посадках и т. д.

Классификация

Воздействие вибрации на человека классифицируют по способу передачи колебаний, по направлению действия вибрации, по временной характеристике вибрации.

По способу передачи: общая и локальная.

Общая – передается через опорные поверхности на тело стоящего человека.

Локальная - передается через руки, воздействующая на ноги сидящего человека, предплечье контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов.

По направлению действия вибрацию подразделяют на: вертикальную, распространяющуюся по оси перпендикулярной к опорной поверхности, горизонтальную распространяющуюся от спины к груди и на оборот, от правого плеча к левому плечу.

По временной характеристике делят на: постоянную для которой контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза, непостоянную изменяющуюся по контролируемым параметром более чем в 2 раза.

Воздействие на организм человека

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций определяется в основном силой энергетического воздействия и биохимическими свойствами человеческого тела, как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и времени этого контакта является главным параметром, определяющим развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил.

Особое значение резонанс употребляет по отношению к органу зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов расположенных в грудной клетке и брюшной полости, частоты 3 – 3,5 Гц, для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях 20 – 30 Гц, при горизонтальных 1,5 - 2 Гц.

При рассмотреннии нарушений состояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить, что частота заболеваний отделяются величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибрации.

Три вида патологий от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибрации.

Общая - страдает нервная система и вестибулярный, зрительный тактильный. (снижение чувствительности)

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, нарушение зрительной функции проявляется сужением и выподением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения.

Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей.

Пример: общей и локальной вибраций водители транспорта и операторы транспортно-технологических машин и агрегатов на заводах ЖБИ. Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, машинистов экскаваторов характерны боли в пояснице, конечностях, в области желудка, отсутствие аппетита, бессонницу и др.

Локальная – работающие с различными виброинструментами вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушение снабжения конечностей кровью. Действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани и др.

Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия вибрации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развивается через 8 – 10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного действия (клепка, обрубка), генерирующего вибрацию среднечастотного диапазона приводит к развитию сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и др. нарушений 12 – 15 лет.

Общий признак для локальной и общей расстройство чувствительности вибрационной, болевой и температурной.

Факторы производственной среды усугубляющие вредное действие вибрации: чрезмерные мышечные нагрузки, пониженная температура воздуха, шум высокой интенсивности, психоэмоциональный стресс.

Длительное систематическое воздействие вибрации приводит к развитию вибрационной болезни, которая включена в список профессиональных заболеваний. Лечение ВБ возможно только на начальной стадии развития.

Данные по ЮМЗ 1993 -19 сл.В.Б., 94 г. 12

Нормирование

ГОСТ 12.1.012 – 90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общее требования»

СН 2.2.4/2.1.8.556 – 96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Вибрация характеризуется как абсолютными, так и относительными параметрами. Абсолютными параметрами вибрации являются вибросмещение, виброскорость и виброускорение.

Основной относительный параметр вибрации – уровень виброскорости (дБ) определяется по формуле:

,

где V – амплитуда виброскорости, м/с; V₀=5*10^-8 м/с – пороговое значение виброскорости.

По аналогии логарифмический уровень виброускорения может быть определен следующим образом:

L_a= 20 lg (a/a₀),

где L_a – уровень виброускорения, дБ;

а – ускорение колебаний, м/с²;

а₀ – пороговое значение ускорения колебаний (а₀ =3*10⁴ м/с²).

В соответствии с ГОСТ 12.1.012 -90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности» подлежат контролю следующие виды общей вибрации: транспортная, транспортно-технологическая (для внутрицехового транспорта), технологическая, принципы, нормирования которых одинаковы.

Вибрации всех видов нормируется в соответствии с ГОСТ12.1.012 – 90. Нормируемыми параметрами вибрации являются средние квадратические значения виброскоростей, их логарифмические уровни или виброускорения в октавных полосах частот (для общей и локальной вибрации) и в 1/3 октавных полосах (для общей вибрации). Общая вибрация нормируется в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц и в 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 12,5; 20,0; 25; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц.

Локальная вибрация нормируется в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 8, 16; 32; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Нормируются вибрации в направлении трех ортогональных осей координат x, y, z (z – вертикальная; x, y – горизонтальные оси).

Допустимые значения параметров транспортной, транспортно-технологической и технологической вибрации приведены в ГОСТ 12.1.012 –

90. регламентируется также продолжительность воздействия локальной и общей вибрации в зависимости от степени превышения ее параметров над нормальными значениями (табл. 4.3).

Суммарное время работы в контакте с ручными машинами, вызывающими вибрации, не должно превышать 2/3 рабочей смены. При этом продолжительность одноразового непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы, которые входят в данную операцию, не должна превышать 15 – 20 мин.

 

Таблица 4.3. Допустимое время воздействия вибрации (ГОСТ 12. 1.012 –90

вибрация	Длительность воздействия вибраций (мин) при превышении уровней вибрации над нормативными значениями (дБ)
локальная
общая

 

Суммарное время работы с виброинструментом не должно превышать для слесаря-сборщика 30% сменного рабочего времени, для электромонтажника – 22%, для наладчика – 15%. При работе с виброинструментом масса оборудования, удерживаемая руками, не должна превышать 10 кг, а сила нажима не должна превышать 20 кг.

Параметрами вибрации измеряются с помощью приборов, называемых виброметрами. В настоящее время в качестве виброизмерительной и шумоизмерительной аппаратуры используются отечественные приборы, ВШВ -003; из зарубежной аппаратуры применяются универсальные виброакустические комплекты фирм RFT (Германия) и «Брюль и Кьер» (Дания).

 

Тема 1. Лекция 6

 

Влияние освещения на деятельность человека

Свет, освещенность каким образом влияет на жизнедеятельность человека. День - ночь, свет – тьма степень освещенности – влияние на работоспособность, зрение.

 

Основные светотехнические характеристики

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность. Освещение характеризуется количественными и качественными показателями.

К количественным относятся: освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока dφ равномерно падающего на освещенную поверхность dS (м²), к ее площади

Е=dφ/dS

измеряется в люксах (лк).

Световой поток φ – часть лучистого потока, воспринимаемая человеком, как свет характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм).

Сила света – пространственная плотность светового потока (кд)

,

где - величина элементарного телесного угла.

Яркость – это отношение силы света излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению

кд/м²

Коэффициент отражения – характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток

Качественные показатели:

Фон – поверхность, на которой происходит размещение объекта, связан с коэффициент отражения при ρ>0,4 фон считается световым, при ρ=0,2 – 0,4 средним и при ρ<0,2 - темным.

Контраст объекта с фоном степень различия объекта и фона , R>0.5 - объект резко выделяется на фоне,

R=0,2 - 0,5 – объект и фон заметно отличаются по яркости,

R<0,2 - объект слабо заметен на фоне.

Коэффициент пульсации освещенности – R_E критерий глубины колебаний освещенности которые в результате изменения во времени светового потока.

К_Е – 25- 65% - для газоразрядных ламп,

К_Е =7% - для ламп накаливания

К_Е=1% для галогенных ламп накаливания

Показатель ослепленности Р₀ – критерий оценки слепящего действия создаваемого осветительной установкой.

Видимость – характеризует способность глаза воспринимать объект. Зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста с фоном и т.д.

Системы и виды освещения

 

При освещении помещений используют естественное, искусственное и совмещенное освещения.

Естественное – создается солнечными лучами, меняется в зависимости от географической широты, времени суток и года, степени облачности и прозрачности атмосферы.

Искусственное – создается электрическими источниками света, зависит от их конструктивной особенности, состояния и количества.

Совмещенное – естественное +искусственное.

Конструктивно естественное освещение подразделяют на боковое осуществляемое через световые проемы в наружных системах (окна и др.), верхнее –через аэрационные и зенитные фонари, проемы в кровле и перекрытиях и комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению бывает 2-х видов – общее и комбинированное.

Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однородные работы (сварочные, гальванические цехи), а так же в административных, конструкторских и складских помещениях.

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах где оборудование создает глубокие резкие тени (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность общего и местного называют комбинированным освещением. Применение только местного не допустимо т.к. образуются резкие тени, зрение быстро утомляется. По функциональному назначению искусственное освещение делится на:

Рабочее – предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса.

Аварийное – для продолжения работы при внезапном отключении раб. освещения (при авариях), когда возникает возможность взрыва,, пожара, отравления людей, нарушение технологического процесса и др.

Минимальная освещенность рабочей поверхности при аварийном освещении 5% нормируемой, но не менее 2 лк.

Эвакуационное – для обеспечения эвакуации людей при авариях и отключении раб. освещения, организуется в местах опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проводов.

Охранное – вдоль границ территории.

Сигнальное – для фиксации границ опасных зон, указывает на наличие опасности.

Условно к производственному освещению относят бактерицидное и эритемное облучение помещений.

Бактерицидное – обезораживание воздуха, пит. воды, продуктов. Ультрафиолет.

Эритемное – северные районы, подземные помещения.Электромагнитные лучи симулируют обмен веществ, кровообращение, дыхание.

Основные требования к производственному освещению

Организуя освещение необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окруж. предметах. Перевод взгляда с ярко освещаемой на слабо освещаемую поверхность приводит к утомлению зрения. Особенно вредны движущиеся тени,тени необходимо смягчать применяя светильники со светарассеивающими молочными стеклами. При естественном освещении, используя солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки). К негативным факторам освещения относится - блесткость. Блескость – это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушения зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объекта.

Прямая и отраженная блесткость. Ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвески светильников правильным направлением светового потока на раб. поверхность, а так же изменением угла наклона раб. поверхности. Следует заменять блестящие поверхности матовыми. Колебания освещенности вызываемые к примеру резким изменением напряж. в сети, приводит к значительному утомлению. Меры по устранению: стабилизация плавающего напряжения, жесткое крепление светильников, применение специальных схем включ. газоразрядных ламп.

Источники света и осветительные приборы

Должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, не должны быть причиной взрыва и пожара. Источники света искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания в зависимости от конструктивного исполнения светильники открытые, защитные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащитные, взрывобезопасные.

 

Расчет производственного освещения

Основной задачей светотехнических расчетов являются: для естественного освещения определение необходимой площади световых проемов; для искусственного– требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещенности.

При естественном боковом освещении требуемая площадь световых проемов (м²)

S^тр_ок=S_пe_Hε_okK_здK_з/(100ρτ_общ),

 

Где S_п – площадь пола помещения м²,

ε_ok – коэффициент световой активности оконного проема,

К_зд – коэффициент учитывающий затемнение окон противостоящим зданиям,

К_З – коэффициент запаса, определяется с учетом запыленности помещения, расположения стенок (наклонно, горизонтально, вертикально) и периодичности области,

ρ – коэффициент учитывающий влияние отраженного света, определяемая с учетом геометрических размеров помещения, светопроемов и значений коэффициент отражения стен, потолка, пола.

τ_общ – общий коэффициент светопропускания, определяется в зависимости от коэффициента светопропускания стекол, потерь света в переплетах окон, слоя его загрязнения, наличия несущих и солнцезащитных конструкций перед окнами.

е_н= КЕО mс,

КЕО коэффициент естественного освещения.

m - коэф. светового климата определяемый в зависимости от района расположения здания на территории страны;

с – коэффициент солнечного климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света.

Все выше перечисленные коэфф