Влияние вибрации на организм человека.

Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле. Источниками производ ственных вибраций являются различные технологические процессы, механизмы, машины

и их рабочие органы.

В возникновении реакции организма на воздействие вибраций, важную роль играют анализаторы ЦНС - вестибулярный, кожный и другие аппараты.

Рис. Действие вибрации на человека.

 

Длительное воздействие вибрации ведет к развитию профессиональной вибрационной болезни. Вибрация, воздействуя на машинный компонент системы ЧМ, снижает производительность технических установок (за исключением специальных случаев) и точность считываемых показаний приборов, вызывает знакопеременные приводящие к усталостному разрушению напряжения в конструкции и т.д.

Вибрации могут быть непреднамеренными (например, из-за плохой балансировки и центровки вращающихся частей машин и оборудования, пульсирующего движения жидкости, работы перфоратора) и специально используемые в технологических процессах (вибропогружатели свай, вибрационное оборудование для производства железобетонных конструкций и укладки бетона, специальное оборудование для ускорения химических реакций и т.п.) Вибрации характеризуются частотой и амплитудой смещения, скоростью и ускорением.

Вибрация частотой 40-50 Гц при амплитуде смещения 0.16-0.05 мм вызывает возбуждение: при амплитуде смещения 0.05-0.01 мм (при длительном воздействии) происходит изменение в центральной нервной системе, сердце и органах слуха; при амплитуде смещения 0.1-0.3 мм в организме образуются застойные очаги возбуждения и появляются признаки вибрационной болезни. Так, при небольших частоте и амплитуде вибрациях кровяное давление снижается, а при высокочастотных вибрациях и большой амплитуде повышается.

Вибрации могут воздействовать на весь организм (общие вибрации) и на отдельные части тела человека, в основном руки (местные вибрации). Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой, совпадающей с частотой собственных колебаний тела человека или его отдельных органов (для тела человека 6-9 Гц, головы 6Гц, желудка 8Гц, других органов - в пределах 25Гц).

Частотный диапазон расстройств зрительных восприятий лежит между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.

При работе строительных машин и технологических процессов существуют горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопровождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений. При частоте колебаний от 1 до 10 Гц предельные ускорения, равные 10 мм/с, являются неощутимыми, 40 мм/с - слабоощутимыми, 400 мм/с - сильно ощутимыми и 1000 мм/с - вредными. Низкочастотные колебания с ускорением 4000 мм/с - непереносимые.

Воздействие вибрации на работающего должно быть ограничено до допустимого предела (табл.....) путем проведения необходимых организационно-технических мероприятий.

Таблица....

Воздействие вибрации на организм человека

Частота вибрации, Гц	Амплитуда вибрации, мм	Характер влияния
Различная   40...50   50...100	До 0.015   0.016...0.05   0.05...0.1     0.1...1.3     0.1...1.3	Патологические изменения отсутствуют.   Нервное возбуждение с депрессией.   Изменение в центральной нервной системе, сердце, органах слуха.   Образование застойных очагов возбуждения в организме, возможно заболевание виброболезнью.   Значительные изменения в центральной нервной системе, сердце, органах слуха; возникает виброболезнь.

 

Вибрация по способу передачи телу человека подразделяет ся на общую (воздействие на все тело человека) и локальную (воздействие на отдельные части тела — руки или ноги).

Общую вибрацию по источнику ее возникновения и возможности регулирования ее интенсивности оператором                                 подразделяют на следующие категории.

Категория 1—транспортная вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах самоходных и прицепных ма шин и транспортных средств при их движении по местности,     агрофону и дорогам, в том числе при их строительстве; при этом оператор может активно, в известных пределах, регулировать воздействия вибрации.

Категория 2—транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок; при этом оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации.

Категория 3—технологическая вибрация, воздействую­щая на оператора на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. При этом вибрация сопутствует технологическому процессу, а оператор не может по желанию регулировать ее воздействие.

К ней относятся рабочие места на промышленных кранах, у станков металло- и деревообрабатывающих, кузнечно-прессового оборудования, литейных машин и другого стационарного технологического оборудо-

вяния.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые на­чинаются с концевых фаланг пальцев рук и распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают сосуды сердца. Диапазон частот 35... 250 Гц является наиболее критическим для развития вибрационной болезни.

Локальная вибрация по источнику возникновения под­разделяется на:

— передающуюся от ручных машин (с двигателями), ор­ганов ручного управления машин и оборудования;

— передающуюся от ручных инструментов (без двигате­лей) и обрабатываемых деталей.

При гигиенической оценке двух видов вибрации следует иметь в виду, что санитарно-гигиенические требования и пра­вила в первом случае включаются в техническую документа­цию на машины и оборудование, а во втором — в документа­цию на технологию проведения работ.

Вибрация рабочих мест операторов транспортных средств и оборудования носит преимущественно низкочастотный ха­рактер с высокими уровнями в октавах 1—8 Гц и зависит от технологической операции, скорости передвижения, типа си­денья, виброзащиты, степени изношенности машины, профиля дорог и т. д. Характер спектров широкополосный, при этом максимум энергия лежит в диапазоне 1—2 Гц; 4—8 Гц. На операторов транспортных средств, обычно воздействует пе­ременная по уровням и спектрам вибрация, включающая микро- и макропаузы, причем операторы имеют возможность (в известных пределах) регулировать вибрационную экспозицию. Спектры вибраций рабочих мест технологического оборудования носят низко- и среднечастотный характер с максимумом энергии в октавах 4-16 Гц.

Благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов и особенностей конфигурации, тело человека представляет собой сложную колебательную систему, первичная механическая реакция которой на вибрационное воздействие зависит от диапазона частот предопределяя последующие физиологические эффекты.

Вибрацию характеризуют следующие физические параметры: частота колебаний, Гц; амплитуда смещения — величина наи­большего отклонения колеблющейся точки от положения равно­весия, м; колебательная скорость, м/с; колебательное ускорение, м/с".

Вибрацию, как и шум, кроме абсолютных величин, оценивают относительными величинами, выраженными в децибелах. Ши­роко используют оценку вибрации по уровню виброскорости, дБ:

Ln= 20 lg (n/ n_о),

где n — среднее квадратическое значение виброскорости, м/с; n₀ — опорная виброскорость, равная 5·10^-8  м/с.

Допустимые уровни вибрации установлены ГОСТ 12.1.012—78*. Нормирование ведется отдельно для общей и локальной вибра­ции в октавных полосах частот со среднегеометрическими значениями 5, 16, 31, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц. Каждой октаве соответствует предельно допустимое значение виброско­рости v, м/с, и ее уровня 1^, дБ. При нормировании учитывает­ся направление вибрации вдоль осей ортогональной системы ко­ординат X, V, 2, так как каждое направление вибрации (верти­кальная вибрация вдоль оси 2, горизонтальная вибрация вдоль оси Х или У) по-разному воздействует на организм человека. Допустимые уровни вибрации представлены в таблице.

Таблица

 

Допустимые уровни вибрации рабочих мест (категория 1)

Нормативные значения параметрев локальной вибрации при­ведены в табл..

 

 

Таблица

Допустимые уровни локальной вибрации

Средне-	Допустимые значения нормируемого параметра
геометричес	по виброускорению м/с^2             по виброскорости м/с 10^-2
кие частоты	в 1/3 окт		в 1/1 окт		в 1/3 окт		в 1/1 окт		в дБ
полос, Гц	Х	У	Х	У	Х	У	Х	У	Х	У
0,8	0,71	0,224			14,12	4,45
1,0	0,63	0,224	1,1	0,39	10,03	3,57	20,0	6,3	132	132
1,25	0,56	0,224			7,13	2,85
1,6	0,5	0,224			4,97	2,29
2,0	0,45	0,224	0,79	0,42	3,58	1,79	7,1	3,5	123	127
2,5	0,4	0,28			2,55	1,78
3,15	0,355	0,355			1,79	1,78
4,0	0,35	0,45	0,57	0,8	1,25	1,78	2,5	3,2	114	116
5,0	0,315	0,56			1,0	1,78
6,3	0,315	0,71			0,8	1,78
8,0	0,315	0,9	0,6	1,62	0,64	1,78	1,3	3,2	108	116
10,0	0,40	1,12			0,64	1,78
12,5	0,50	1,4			0,64	1,78
16,0	0,63	1,8	1,14	3,2	0,64	1,78	1,1	3,2	107	116
20,0	0,80	2,24			0,64	1,78
25,0	1,0	2,8			0,64	1,78
31,5	1,25	3,55	2,26	6,38	0,64	1,78	1,1	3,2	107	116
40,0	1,6	4,5			0,64	1,78
50,0	2,0	5,6			0,64	1,78
63,0	2,5	7,1	4,49	12,76	0,64	1,78	1,1	3,2	107	116
80,0	3,15	9,0			0,64	1,78

 

Нормативные значения параметров локальной вибрации приведены в таблице.

 

Таблица 6

 Допустимые уровни локальной вибрации

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	По виброускорению, м/с^2	По виброскорости м/с 10 ^-2 дБ
8 16 31,5 63 125 250 500 1000	1,6 1,4 2,7 5,4 10,7 21,3 42,5 85,0	2,8  115 1,4  109 1,4  109 1,4  109 1,4  109 1,4  109 1,4  109 1,4  109

 

Для измерения вибрации применяются виброметры и шумомеры с дополнительным приспособлением — предусилителем, устанавливаемым вместо микрофона. Широкое распространение получили приборы ИШВ-1 - измерители шума и вибраций, в которых при измерении вибраций применяются пьезоэлектрические датчики.

 

    1.3.7. Взрывоопасность как травмирующий фактор производственной среды.

       В производстве в большом количестве используются приборы, аппараты, технологические процессы, содержащие вещества способные при определенных условиях образовывать взрывоопасную среду («химический» взрыв).

       Взрывоопасная среда характеризуется следующими параметрами и свойствами:

       температурой вспышки;

       концентрационными и температурными пределами воспламенения;

       температурой самовоспламенения;

       нормальной скоростью распространения пламени;

       минимальным взрывоопасным содержанием кислорода (окислителя);

       минимальной энергией зажигания;

       чувствительностью к механическому воздействию (удару и трению).

       Быстрое изотермическое химическое превращение взрывоопасной среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием опасных газов, способных производить работу - называется взрывом.

       Взрыв или возгорание газообразных или смешенных горючих химических веществ наступает при определенном содержании этих веществ в воздухе, что приводит к разрушению и повреждению зданий и сооружений, технологических установок, емкостей и трубопроводов. При взрыве газо-воздушной смеси образуется ударная волна. Степень разрушения объектов зависит от избыточного давления во фронте ударной волны DР_ф (разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед этим фронтом).

       При действии нагрузок, создаваемых ударной волной, здания и сооружения могут подвергаться полным (DР_ф=40-60кПа) , сильным (DР_ф=20-40кПа), средним (DР_ф=10-20кПа) и слабым (DР_ф=8-10кПа) разрушениям.

       Расчеты оценки действия взрыва горючих химических газов и жидкостей сводятся к определению избыточного давления ударной волны (DР_ф) при взрыве газо-воздушной смеси на определенном расстоянии (R) от емкости, в которой хранится определенное количество (Q) взрывоопасной смеси.

       Для ориентировочного определения избыточного давления ударной волны пользуются эмпирическими формулами:

 , кПа

при К>2

 

 , кПа

 

 

где К - эмпирический коэффициент, зависящий от R(м) и Q(т) и определяемый по формуле:

 

 

 

       Источниками взрывоопасности на производстве могут также быть установки, работающие под давлением к ним относятся паровые и водогрейные котлы, компрессоры, воздухосборники (ресиверы), газовые баллоны, паропроводы, газопроводы, автоклавы и др.

       Взрывы паровых котлов представляют собой мгновенное высвобождение энергии перегретой воды в результате такого нарушения целостности стенок котла, при котором возможно мгновенное снижение внутреннего давления до атмосферного, наружного. Приведенное здесь определение взрыва носит физический характер и является адиабатическим, в отличие от «химического» взрыва, представляющего собой разновидность процесса горения.

       При атмосферном давлении вода кипит при 100^о С в открытом сосуде. В закрытом сосуде, каким является паровой котел, начало кипения происходит при 100^о С. Но образующийся при этом пар давит на поверхность воды и кипение прекращается. Чтобы вода продолжала кипеть в котле, необходимо ее нагревать до температуры, соответствующей давлению пара. Например, давлению 6 * 10⁵ Па соответствует t = 169^о С, 8 * 10⁵ Па - t = 171^о С, 12 * 10⁵ Па - t = 189^о С и т.д.

       Если после нагревания воды, например до 189^о С  , прекратить подачу тепла в топку котла и нормально расходовать пар, то вода будет кипеть до тех пор, пока температура не станет ниже 100^о С. При этом чем скорее будет убывать давление в котле, тем интенсивнее будет кипение и парообразование за счет избытка тепловой энергии, содержащейся в воде. Этот избыток тепловой энергии при падении давления от максимального до атмосферного целиком расходуется на порообразование. В случае механического разрыва стенок котла нарушается внутреннее равновесие в котле и происходит внезапное падение давления до атмосферного.

       Перегретая вода с той же скоростью целиком превращается в пар. При этом образуется огромное количество пара (из 1 м³ воды 1700 м³ пара при нормальном давлении). что приводит к разрушению котла, помещения котельной или цеха. В котором установлен котел, и к случаям травматизма. Следовательно, независимо от величины рабочего давления в котле опасность таится не в паре, заполняющем паровое пространство котла, а в нагретой выше 100^о С воде, обладающей громадным запасом энергии и готовой в любое мгновение испариться при резком снижении давления.

       Очевидно, что чем больше воды в котле на единицу поверхности нагрева, тем больше аккумулированной теплоты в ней и тем более взрывоопасен котел. В этой связи, с точки зрения безопасной эксплуатации, выбор типа котла и его конструкции для конкретных условий его применения имеет большое значение.

       Менее опасными по последствиям возможного взрыва являются котлы с малым объемом воды, приходящимся на 1 м² поверхности нагрева. К этой группе относятся водотрубные и прямоточные котлы. Наиболее опасными являются котлы цилиндрические с жаровыми трубами и батарейные. Подсчитано, что энергия, содержащаяся в 60 кг перегретой воды, находящейся в котле под давлением 5 * 10⁵ Па, эквивалентна энергии 1 кг пороха. Тепловой энергии воды в цилиндрическом котле при 7 * 10⁵ Па и температуре около 170^о С вполне достаточно, чтобы подбросить котел на высоту 5500 м.

       Факторами нарушения целостности стенок котла, предшествующими его механическому разрыву, а следовательно, и взрыву, являются такие, которые вызывают перенапряжение материала котла, а именно:

1)  чрезмерное превышение расчетного давления при длительном воздействии на котел вызывает перенапряжение стенок (рассчитанных с определенным запасом прочности) и остаточные деформации растяжения, что увеличивает ползучесть материала. Это может произойти при порче предохранительных клапанов;

2)  понижение уровня воды (упуск воды) в котле до такого положения, когда нагреваемые пламенем стенки котла перестают охлаждаться водой и перегреваются. Это повышает их деформативность, что в свою очередь связано со снижением предела текучести металла при нагрева его до высокой температуры;

3)  недостатки конструкции и изготовления котла, например несоответствие материала котла современным расчетным параметрам котлов, дефекты сварки или клепки при изготовлении и т.п.;

4)   ветхость котла от долголетней эксплуатации и местные ослабления котла, в том числе в результате коррозии или накипи;

5)   нарушение технических требований при эксплуатации котла и невнимательное обслуживание и содержание котельных установок, особенно при низкой квалификации обслуживающего персонала.

 

На водогрейные котлы  распространяются те  же  требования

безопасности, что и на паровые котлы.

       Наличие внутренней цилиндрической обечайки (жаровые трубы), соединений с наружным корпусом вертикального цилиндрического котла с помощью упорного кольца снижают надежность и безопасность эксплуатации котлов. При деформациях внутренней обечайки вследствие упуска воды или отложений накипи возникает непосредственная опасность отрыва ее от упорного кольца, что приводит к авариям и взрывам котлов.

       На производстве применяются поршневые компрессоры, приводимые в действие двигателем внутреннего сгорания и смонтированные вместе с ресивером на раме-прицепе. Эти компрессоры имеют производительность от 1 до 15 м³  всасываемого воздуха в 1 мин, а иногда и более. При этом наружный воздух перед поступлением в рабочий цилиндр компрессора проходит через фильтр, где он очищается от пыли; особую опасность (возможность взрыва) представляет горючая пыль.

       Воздушные компрессоры представляют известную опасность в отношении взрыва, в первую очередь вследствие возможного образования взрывоопасных смесей из продуктов разложения смазочных масел и кислорода воздуха. Разложение смазочных масел происходит под воздействием высоких температур, развивающихся в компрессорах в процессе сжатия воздуха или другого газа без охлаждения компрессора.

       Взрывы баллонов во всех случаях представляют опасность независимо от того, какой газ в них содержится. Причинами взрывов могут быть удары (падения) как в условиях повышения температур от нагрева солнечными лучами или отопительными приборами, так и при низких температурах и переполнение баллонов сжиженными газами. Взрывы кислородных баллонов происходят при попадании масел и других жировых веществ во внутреннюю область вентиля и баллона, а также при накоплении в них ржавчины (окалины). В связи с этим кислородные баллоны перед их наполнением промывают растворителями (дихлорэтаном, трихлорэтаном).

       Взрывы баллонов могут происходить и при ошибочном заполнении баллонов другим газом, например кислородного баллона горючим газом. Поэтому введена четкая маркировка баллонов, в силу которой все баллоны окрашивают в цвета, присвоенные каждому газу, а надписи на них делают другим цветом, также определенным для каждого газа.

       Нарушение нормального режима эксплуатации сосудов и установок, работающих под давлением, приводящие к превышению определенных пределов, могут привести к взрывам. Мощность взрыва зависит от величины работы взрыва и времени его действия. Например, при взрыве сосуда со сжатым газом происходит адиабатическое расширение сжатого газа, работа которого количественно может быть подсчитана из уравнения:

 

 

, Дж

 

 

где  P₁ - начальное давление газа в сосуде, Па;

V- объем сосуда, м³  ;

K - показатель адиабаты;

- отношение удельных теплоемкостей газа при постоянных

 давлении и объеме (Дж/кг* ^оК) (для воздуха К=1.41);

P₂ - конечное (атмосферное) давление, Па.

 

 

    1.3.8. Пожароопасность как фактор производственной среды.

       Сущность процесса горения.   Горючие системы могут быть однородными и неоднородными. К химически однородным относят системы, в которых горючее вещество и воздух перемешаны друг с другом. Горение таких газо-паро- или пылевоздушных систем называют кинетическим. К химически неоднородным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны друг с другом и имеют поверхность раздела (например, твердые горючие вещества и жидкости, находящиеся на воздухе). При горении химически неоднородных горючих систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты сгорания к горючему веществу. В месте химического взаимодействия участвующих в реакции веществ образуется зона горения - пламя, в которой прореагировавшие вещества нагреваются до температуры горения и за счет своего тепла воспламеняют следующие порции еще непрореагировавших веществ, поступающих в зону горения за счет диффузии. Этот вид горения определяется явлениями диффузии и теплопроводности и поэтому называется диффузионным. Примером может служить горение свечи, дров в костре и др. Пожар также представляет собой диффузионный процесс горения.

 Кинетическое горение отличается тем, что реакция между горючим и окислителем имеет объемный характер. Примером такой системы может

служить газо-воздушная смесь, помещенная в сосуд. Или паро-воздушная

смесь в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Скорость реакции

горения системы зависит от концентрации исходных веществ и температуры, т.е. определяется кинетическими параметрами участвующих в реакции веществ. Если такое горение происходит в замкнутом объеме, то оно сопровождается повышением давления и носит характер взрыва.

 Возникновение горения чаще всего связано с нагреванием горючей системы тем или иным источником воспламенения. При этом энергия молекул горючего и кислорода увеличивается и при достижении определенного значения энергии молекулы горючего вещества вступают в соединение с кислородом воздуха.

       В основе теории горения лежит учение академика Н.Н. Семенова о цепных реакциях. Согласно теории цепных реакций процесс окисления начинается с активации горючего вещества. Реакция окисления сопровождается выделением тепла и при определенных условиях может самоускоряться. Этот процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее в горение называется самовоспламенением. Самовоспламенение может быть тепловое и цепное. В первом случае самовоспламенение возникает вследствие превышения скорости тепловыделения над скоростью теплоотвода. При цепном самовоспламенении причиной ускорения реакции является превышение скорости разветвления цепей над их обрывом.

       Рассмотрим процесс теплового самовоспламенения на примере смеси горючего газа с воздухом, помещенной в сосуд объемом V. При атмосферном давлении и комнатной температуре реакция между горючим газом и кислородом воздуха в сосуде практически не идет. Как известно, скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ и возрастает с повышением температуры. При повышении температуры сосуда и смеси скорость реакции и выделения тепла соответственно увеличится. Зависимость скорости выделения тепла от температуры имеет вид

 

 

где q₁ - скорость выделения тепла;

Q - теплота сгорания газа;  

V - объем горючей смеси;

K - константа скорости реакции;

C - концентрация реагирующего вещества;

n- порядок реакции;

E - энергия активации;

R - универсальная газовая постоянная;

T - температура смеси.

       Графически эта зависимость показана на рис.

       Скоростью химической реакции принято считать количество вещества, реагирующего в единицу времени в единице объема.

       Энергия активации представляет собой энергию, необходимую для перестройки внутримолекулярных связей. Химическое превращение

связано с разрывом межатомных связей в молекулах старой системы и образованием новых молекулярных связей новой системы. Необходимость активации, т.е. затраты некоторой энергии при химическом превращении, обусловлена затратой энергии на разрыв старых (существующих) межатомных связей. Реакция возможна лишь в том случае, если взаимодействующие молекулы получают определенный запас энергии, достаточный для разрыва или ослабления межатомных связей. Активация заключается в переходе молекул в такое состояние, в котором становится возможным их превращение. Разновидность среднего запаса энергии в активном и неактивном состояниях называется энергией активации. Выделяющееся тепло передается горючей смеси и она нагревается.  Как только температура смеси превысит температуру стенок сосуда, начнется отвод тепла через стенки сосуда в окружающую среду. Количество тепла. Отводимого через стенки сосуда в единицу времени, пропорционально разности температур смеси и стенок сосуда, т.е.

 

 

где q ₂ - скорость отвода тепла через стенки сосуда; a -коэффициент теплоотдачи; S - поверхность стенок сосуда; T - температура смеси;

T ₀ - температура стенок сосуда.

 На рис. в координатах q - T теплоотвод через стенки сосуда представлен прямыми q ₂(T) при различных начальных температурах смеси и стенок сосуда T ₀ и T ₁.

 С помощью графика легко проследить изменение соотношения выделяющегося тепла в результате реакции и рассеивающегося через стенки сосуда. При температуре T ₀ смесь будет вначале нагреваться и температура ее повысится до значения T _a, соответствующего точке a (точки пересечения кривой q ₁(T) и прямой q ₂(T) при начальной температуре T ₀).Cаморазогрев смеси выше температуры T _a невозможен, так как теплоотвод через стенки будет превышать тепловыделения.

 При начальной температуре смеси и стенок сосуда T ₁ прямая q ₂(T) будет касаться кривой q ₁(T) в точке b. В этом случае саморазогрев смеси возможен до температуры T _b. Кроме того, дальнейший саморазогрев смеси также возможен, так как выше и ниже точки b скорость выделения тепла в результате химической реакции превышает теплоотвод через стенки сосуда. В точке b тепловой режим будет неустойчивым - при отклонении от состояния, отвечающего точке b, система в b не возвратится, а будет удаляться от этого состояния. При сколь угодно малом повышении температуры стенок сосуда кривые не будут иметь общих точек, и, следовательно, равновесный тепловой режим невозможен, произойдет резкое повышение температуры и соответственно скорости реакции. Явление, заключающееся в переходе от медленно протекающей реакции, сопровождающееся незначительным разогревом, к прогрессивно самоускоряющемуся разогреву и сгоранию смеси, называется самовоспламенением или «тепловым взрывом».

 Наименьшее значение начальной температуры смеси, при которой происходит самовоспламенение, называется температурой самовоспламенения.

 Температура самовоспламенения для различных веществ не одинакова и составляет обычно несколько сот градусов (^оС).     Цепное самовоспламенение. Существует также возможность автоускорения процесса химического взаимодействия практически без повышения начальной температуры смеси. Такой процесс происходит в результате цепного протекания химической реакции.

       Сущность цепных реакций состоит в том. что при определенных условиях, не обязательно связанных с повышением температуры, в горючей системе образуются активные центры - атомы, радикалы, которые обладают повышенной активностью и легко взаимодействуют с другими молекулами или разрушают старые связи в молекулах исходных компонентов горючей системы, образуя новые активные центры.

 Характер протекания цепной реакции существенно зависит от того, сколько вторичных активных центров образуется при элементарной реакции активного центра: один или больше одного. В первом случае общее число активных центров остается неизменным, а во втором - непрерывно возрастает и реакция самоускоряется. Цепные реакции первого типа называются неразветвленными, а второго - разветвленными.

 Цепные реакции, так же как и нецепные, ускоряются с повышением температуры. Разогрев смеси и накопление активных центров усиливают друг друга и одновременно ускоряют протекание реакции.

       Самовозгорание. Некоторые вещества, большей частью органического происхождения, могут воспламеняться, находясь при атмосферном давлении и температуре. Это, например, торф, опилки, некоторые марки угля, промасленная ветошь, хлопок и др. Эти материалы обладают большой пористостью и, следовательно, имеют большую поверхность окисления. При неправильной организации хранения таких материалов (в плохо вентилируемых помещениях, штабелях или просто навалом) создаются условия, при которых происходит саморазогрев и самовоспламенение этих веществ. Вещества, имеющие температуру самовоспламенения ниже 50 С, называются самовозгорающимися, а процесс возникновения горения в результате самонагревания - самовозгоранием. Самовозгорающиеся материалы представляют большую пожарную опасность.

       Воспламенение. Воспламенение состоит в том, что горючая система локально, т.е. в небольшой части объема, нагревается каким-либо нагретым телом (источником воспламенения) до температуры самовоспламенения. После воспламенения горючей системы в локальном объеме тепло от нагретых продуктов горения будет распространяться в сторону невоспламененной части горючей системы. В слое горючей системы. непосредственно примыкающем к сгоревшему объему, также произойдет самовоспламенение.

 Как видно, физическая сущность возникновения горения при воспламенении такая же, как и при самовоспламенении. Основное различие состоит в том, что процесс воспламенения пространственно ограничен частью объема горючей системы, в то время как процесс самовоспламенения происходит во всем рассматриваемом объеме. Воспламенение иначе называют вынужденным воспламенением или зажиганием.

 Наименьшее значение температуры источника воспламенения, при котором происходит самовоспламенение в локальном объеме и горение затем распространяется по горючей системе, называется температурой воспламенения.

 Температура воспламенения обычно несколько выше температуры самовоспламенения. Это зависит от размеров источника воспламенения и времени его действия. Если исключить влияние этих факторов, то температура воспламенения становится равной температуре самовоспламенения.

 

    1.3.9. Электроопасность на производстве.

 

       Электронасыщенность современного производства формирует электрическую опасность, источником которой могут быть электрические сети, электрифицированное оборудование и инструмент, вычислительная и организационная техника, работающая на электричестве.

       Электротравматизм по сравнению с другими видами производственного травматизма составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым, и особенно летальным, исходом занимает одно из первых мест. Наибольшее число электротравм (60-70%) происходит при работе на электроустановках напряжением до 1000В. Это объясняется широким распространением таких установок и сравнительно низким уровнем подготовки лиц, эксплуатирующих их. Электроустановок напряжением свыше 1000В в эксплуатации значительно меньше и обслуживает их специально обученный персонал, что и обуславливает меньшее количество электротравм.

Причины поражения человека электрическим током следующие: прикосновение к неизолированным токоведущим частям; к металлическим частям оборудования, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции; к неметаллическим предметам, оказавшимся под напряжением; поражение током напряжения шага и через дугу.

электрический ток, протекая через тело человека, производит термическое, электролитическое и биологическое воздействие. Термическое воздействие характеризуется нагревом кожи, тканей вплоть до ожогов. Электролитическое воздействие заключается в электролитическом разложении жидкостей, в том числе и крови. Биологическое действие электрического тока проявляется в нарушении биологических процессов, протекающих в организме человека, и сопровождается разрушением и возбуждением тканей и судорожным сокращением мышц.

Различают два вида поражения организма электрическим током: электрические травмы и электрические удары.

Электрические травмы - это местные поражения тканей и органов. К ним относятся электрические ожоги, электрические знаки и электрометаллизация кожи, механические повреждения в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока (разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервов, вывихи суставов, переломы костей), а также электроофтальмия - воспаление глаз в ре