Обеспечение защиты человека на производстве от воздействия химических веществ и неблагоприятных миро климатических факторов

Все используемые на производстве мероприятия по оздоровлению воздушной среды можно разделить на две группы: технические и санитарно-гигиенические.

При борьбе с пылью и попаданием в воздух химических веществ необходимо совершенствование технологического процесса и используемого оборудования. В литейном производстве использование литья под давлением позволило устранить работы с формовочной землей, а химические методы очистки литья исключили операции, связанные с пылеобразованием. Так, замена пескоструйной очистки литья дробеструйной или гидроочисткой, очисткой с помощью кислот полностью исключает опасность силикоза. Эффективной мерой по предупреждению пневмокониозов является комплексная автоматизация труда, при которой управление оборудованием происходит с дистанционных пультов и щитов, вынесенных в отдельные помещения с благоприятными условиями труда.

Транспортировку, погрузку, разгрузку и затаривание сухих, пылящих материалов целесообразно осуществлять с использованием пневмотранспорта.

Процессы сушки порошкообразных и пастообразных материалов необходимо осуществлять в закрытых аппаратах непрерывного действия под разряжением, в сушильных барабанах, ленточных, распылительных и других сушилках. Размол сырья во влажном состоянии или подача в зону размола пара значительно сокращает запыленность воздуха.

Для удаления пыли необходимо использовать механическую местную вентиляцию.

Устранение вредных химических веществ в технологических процессах является наиболее эффективной формой защиты человека от профессиональных заболеваний. Использование автоматизированных технологических процессов исключает воздействие химических веществ на работающих. Отбор проб при контроле технологических процессов целесообразно проводить вакуумным (герметичным) способом, что полностью исключает выделение химических веществ в рабочую зону. Процессы фильтрации, центрифугирования, кристаллизации и другие аналогичные операции следует проводить в герметичных аппаратах с механизированными погрузками и выгрузками. Производственные помещения должны быть оборудованы эффективной вентиляцией с обязательным улавливанием токсических веществ в зоне их образования.

Основным путем оздоровления труда в горячих цехах, где инфракрасное излучение - основной компонент микроклимата, является изменение технологических процессов в направлении ограничения источников тепловыделений и уменьшении времени контакта работающих с ними. Дистанционное управление процессом увеличивает расстояние между рабочим и источником тепла и излучения, что снижает интенсивность влияющей на человека радиации. Важное значение имеют теплоизоляция поверхности оборудования; устройство защитных экранов, покрытых теплоизоляционными материалами, ограждающих рабочих от лучистого и конвекционного тепла, водяные и воздушные завесы; укрытие поверхности нагревательных печей полыми экранами с циркулирующей в них проточной водой снижает температуру воздуха на рабочем месте и полностью устраняет инфракрасное излучение.

Средства коллективной защиты работающих от тепловых излучений представлены на рис. 10.4.

По действующим санитарным нормам температура нагретых поверхностей оборудования и ограждений на рабочих местах не должна превышать 45 °С.

Рис. 10.4. Классификация средств промышленной теплозащиты

Наиболее распространенный и эффективный способ зашиты от излучения - экранирование источников излучений. Экраны применяют как для экранирования источников излучения, так и для защиты рабочих мест от инфракрасного излучения.

По принципу действия экраны подразделяются на теплоотражающие, теплопоглощающие, теплопроводящие. Это деление условно, так как любой экран обладает способностью отражать, поглощать или отводить тепло. Принадлежность экрана к той или иной группе зависит от того, какое свойство отражено в нем наиболее сильно.

Теплообразующие (устройства, состоящие из одного или нескольких пылерованных листов алюминия толщиной 1 - 1,5 мм с воздушной прослойкой 15-30 мм с естественным или принудительным охлаждением или из теплообразующих стенок с воздушной прослойкой 20-30 мм).

Теплопоглощающие (устройства из стальных заслонок или щитов, облицованных теплопоглощающими (вермикулитовыми или перлитовыми плитами), из металлической сетки с ячейкой размером не более 3x3 мм, из металлических цепей и из стекла с сеткой).

Теплопроводящие (устройства, состоящие из напорных водоохлаждающих труб, покрытых металлическим листом или состоящие из сварных заслонок, футерованных огнеупором).

Средства защиты должны обеспечивать интенсивность теплового потока на рабочих местах не более 0,35 кВт/м2.

Экран рассчитывают исходя из требуемого снижения интенсивности теплового потока. Степень экранирования

(10.4)

где Т_и - температура поверхности источника теплового потока, К; Т_э - допустимая температура экрана, К.

Если требуется снизить температуру поверхности экрана в μ раз, то можно определить необходимое для этого снижение интенсивности теплового потока

(10.5)

где Т_в - температура воздуха в рабочей зоне.

Производственная вентиляция как техническое средство оздоровления воздушной среды. Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное назначение вентиляции - удаление из рабочей зоны загрязненного или перегретого воздуха и подача чистого воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды. Одна из главных задач, возникающих при устройстве вентиляции, - определение воздухообмена, т. е. количество вентиляционного воздуха, необходимого для обеспечения оптимального санитарно-гигиенического уровня воздушной среды помещений.

В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную и искусственную (механическую).

Применение вентиляции должно быть обосновано расчетами, при которых учитываются температура, влажность воздуха, выделение вредных веществ, избыточное тепловыделение. Если в помещении нет вредных выделений, то вентиляция должна обеспечивать воздухообмен не менее 30 м3/ч на каждого работающего (для помещений с объемом до 20 м3 на одного работающего). При выделении вредных веществ в воздух рабочей зоны необходимый воздухообмен определяют исходя из условий их разбавления до ПДК, а при наличии тепловых избытков - из условий поддержания допустимой температуры в рабочей зоне.

Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется за счет разности температур в помещении наружного воздуха (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор). Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной.

При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения внутреннего теплового воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки, фрамуги и двери. Организованная естественная вентиляция, или аэрация, обеспечивает воздухообмен в заранее рассчитанных объемах и регулируемый в соответствии с метеорологическими условиями. Бесканальная аэрация осуществляется при помощи проемов в стенах и потолке и рекомендуется в помещениях большого объема со значительными избытками теплоты. Для получения расчетного воздухообмена вентиляционные проемы в стенах, а также в кровле здания (аэрационные фонари) оборудуют фрамугами, которые открываются и закрываются с пола помещения. Манипулируя фрамугами, можно регулировать воздухообмен при изменении наружной температуры воздуха или скорости ветра (рис. 10.5). Площадь вентиляционных проемов и фонарей рассчитывают в зависимости от необходимого воздухообмена.

Рис. 10.5 Схема естественной вентиляции здания:
а - при безветрии; б - при ветре; 1 - вытяжные и проточные отверстия;
2 - тепловыделяющий агрегат

Аэрация применяется для вентиляции производственных помещений большого объема. Естественный воздухообмен осуществляется через окна, световые фонари с использованием теплового и ветрового напоров (рис. 10.6).

Тепловое давление, в результате которого воздух поступает в помещение и выходит из него, образуется за счет разности температур наружного и внутреннего воздуха и регулируется различной степенью открытия фрамуг и фонарей. Разность этих даалений на одном и том же уровне называется внутренним избыточным давлением Риз6. Оно может быть как положительным, так и отрицательным.

Для отверстия с площадью F1 (м2), расположенного ниже уровня А-А на расстоянии h1, будут давления:

Рис. 10.6. Схема аэрации здания

внутри помещения

(10.6)

снаружи помещения

(10.7)

избыточное давление на уровне центра нижнего отверстия

Для отверстия с площадью F2 (м2), лежащего выше уровня А-А на расстоянии h2, будут давления:

внутри помещения

(10.8)

снаружи помещения

(10.9)

избыточное давление на уровне центра верхнего отверстия

(10.10)

Плоскость, в которой избыточное давление равно нулю (Р_изб= 0), называется нейтральной плоскостью, тогда в этой плоскости избыточные давления, создаваемые нижним и верхним отверстиями, составят:

(10.11)

(10.12)

Таким образом, у нижнего отверстия давление снаружи будет больше, чем давление внутри, а у верхнего, наоборот, внутреннее давление будет больше наружного. За счет разности этих давлений наружный воздух будет поступать в помещение через нижние отверстия, а удаляться - через верхние. Значения избыточных давлений зависят от высоты расположения отверстий и изменяются по линейному закону. Разность давлений

(10.13)

называется гравитационным (тепловым) давлением.

Избыточное давление расходуется на создание скорости воздуха в отверстиях. Следовательно, можно написать

(10.14)

(10.15)

Количество воздуха G (кг/с), поступающего в помещение и удаляемого из него

(10.16)

или

(10.17)

где μ₁ и μ₂ - коэффициенты расхода.

В задачу расчета аэрации входит определение необходимой площади сечений приточных проемов и аэрационных фонарей для создания нормируемых параметров воздуха в рабочей зоне.

Для определения объема вентиляционного воздуха по избыточному теплу необходимо знать количество тепла, поступающего в помещение от различных источников (приход тепла), Q_пр, и количество тепла, расходуемого на возмещение потерь через ограждения здания и другие цели, Q_расх, разность (Qпр - Q_расх = Q_изб и выражает количество тепла, которое идет на нагревание воздуха в помещении и которое должно учитываться при расчете воздухообмена.

Воздухообмен, необходимый для удаления избыточного тепла, вычисляют по формуле:

(10.18)

где Q_изб - избыточное количество тепла, Дж/с; fуд - температура удаляемого воздуха, °К; t_пр - температура приточного воздуха, °К; С - удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг.К); ρ - плотность воздуха при 293 °К, кг/м3

Аэрация с использованием ветрового давления основана на том, что на наветренных поверхностях здания возникает избыточное давление, а на заветренных сторонах - разрежение. Ветровое давление на поверхности ограждения находят по формуле:

(10.19)

где k - аэродинамический коэффициент, показывающий, какая доля динамического давления ветра преобразуется в давление на данном участке ограждения или кровли. Этот коэффициент можно принять в среднем равным для наветренной стороны +0,6, а для подветренной - - 0,3.

Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации. Основной ее недостаток заключается в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.

Искусственная (механическая) вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздухообмен осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами (осевыми и центробежными); воздух в зимнее время подогревается, в летнее - охлаждается и кроме того очищается от загрязнений (пыли и вредных паров и газов). Механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточно-вытяжной, а по месту действия - общеобменной и местной.

При приточной системе вентиляции (рис. 10.7, а) производится забор воздуха извне с помощью вентилятора через калорифер, где воздух нагревается и при необходимости увлажняется, а затем подается в помещение. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами или заслонками, устанавливаемыми в ответвлениях. Загрязненный воздух выходит через двери, окна, фонари и щели неочищенным.

Рис. 10.7. Схема приточной, вытяжной и приточно-вытяжной механической вентиляции:
а - приточная; б - вытяжная; в - приточно-вытяжная;

1 - воздухоприемник для забора чистого воздуха; 2 - воздуховоды;

3 - фильтр для очистки воздуха от пыли; 4 - калориферы; 5 - вентиляторы;

6 - воздухораспределительные устройства (насадки);

7 - вытяжные трубы для выброса удаляемого воздуха в атмосферу;

8 - устройства для очистки удаляемого воздуха;

9 - воздухозаборные отверстия для удаляемого воздуха;

10- клапаны для регулирования количества свежего вторичного рециркуляционного и выбрасываемого воздуха;

11 - помещение, обслуживав мое при точно-вытяжной вентиляцией;

12 - воздуховод для системы рециркуляции

При вытяжной системе вентиляции (рис. 10.7, б) загрязненный и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.

Приточно-вытяжная система вентиляции (рис. 10.7, в) состоит из двух отдельных систем - приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязненный. Приточные системы вентиляции также возмещают воздух, удаляемый местными отсосами и расходуемый на технологические нужды: огневые процессы, компрессорные установки, пневмотранспорт и др.

Для определения требуемого воздухообмена необходимо иметь следующие исходные данные: количество вредных выделений (тепла, влаги, газов и паров) за 1 ч, предельно допустимое количество (ПДК) вредных веществ в 1 м3 воздуха, подаваемого в помещение.

Для помещений с выделением вредных веществ искомый воздухообмен L, м3/ч, определяется из условия баланса поступающих в него вредных веществ и разбавления их до допустимых концентраций. Условия баланса выражаются формулой:

(10.20)

где С - скорость выделения вредного вещества из технологической установки, мг/ч; G_пр - скорость поступления вредных веществ с притоком воздуха в рабочую зону, мг/ч; G_уд - скорость удаления разбавленных до допустимых концентраций вредных веществ из рабочей зоны, мг/ч.

Заменив в выражении G_пр и G_уд на произведение L_пр · q_пр и L_уд · q_уд - соответственно концентрации (мг/м³) вредных веществ в приточном и удаленном воздухе, a L_пp и L_уд объем приточного и удаляемого воздуха в м³ за 1 час, получим

(10.21)

Для поддержания нормального давления в рабочей зоне должно выполняться равенство

(10.22)

тогда

(10.23)

Необходимый воздухообмен, исходя из содержания в воздухе водяных паров, определяют по формуле

(10.24)

где L_п - количество удаляемого или приточного воздуха в помещении, м³/ч; G_п - масса водяного пара, выделяющегося в помещении, г/ч; d_уд - влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг, сухого воздуха; d_пp - влагосодержание приточного воздуха, г/кг, сухого воздуха; ρ - плотность приточного воздуха, кг/м³.

Местная вентиляция бывает вытяжная и приточная. Вытяжную вентиляцию устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Для этого применяют вытяжные шкафы, зонты, завесы, бортовые отсосы у ванн, кожухи, отсосы у станков и т.д. К приточной вентиляции относятся воздушные души, завесы, оазисы. Вытяжные шкафы работают с естественной или механической вытяжкой. Для удаления из шкафа избытков тепла или вредных примесей естественным путем необходимо наличие подъемной силы, которая возникает, когда температура воздуха в шкафу превышает температуру воздуха в помещении. Удаляемый воздух должен иметь достаточный запас энергии для преодоления аэродинамического сопротивления на пути от входа в шкаф до места выброса в атмосферу.

Объемный расход воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа при естественной вытяжке (м3/ч)

(10.25)

где h - высота открытого проема шкафа, м; Q - количество тепла, выделяемого в шкафу, ккал/ч; F - площадь открытого (рабочего) проема шкафа, м².

Вытяжные зонты применяют, когда выделяющиеся вредные пары и газы легче окружающего воздуха при незначительной его подвижности в помещении. Зонты могут быть как с естественной, так и с механической вытяжкой.

Приемное отверстие зонта располагают над тепловым источником; оно должно соответствовать конфигурации зонта, а размеры принимают несколько большими, чем размеры теплового источника в плане. Зонты устанавливают на высоте 1,7... 1,9 м над полом.

Для удаления пыли от различных станков применяют пылеприемные устройства в виде защитно-обеспыливающих кожухов, воронок и т. д. Объемный расход воздуха L (м3/ч), удаляемого от заточных, шлифовальных и обдирочных станков, рассчитывают в зависимости от диаметра круга d_кp (мм), а именно:

при d_кp < 250 мм L = 2 d_кp;

при d_кp 250...600 мм L = 1,8 d_кp;

при d_кр > 600 мм L = 1,6 d_кp.

Расход воздуха (м³/ч), удаляемого воронкой, определяют по формуле

(10.26)

где V_н - начальная скорость вытяжного факела (м/с), равная скорости транспортирования пыли в воздуховоде, принимается для тяжелой наждачной пыли 14... 16 м/с и для легкой минеральной 10-12 м/с; l - рабочая длина вытяжного факела, м; k - коэффициент, зависящий от формы и соотношения сторон воронки: для круглого отверстия к = 7,7 для прямоугольного с соотношением сторон от 1:1 до 1:3 k = 9,1; V_к - необходимая конечная скорость вытяжного факела у круга, принимаемая равной 2 м/с.

Санитарно-гигиенические средства и лечебно-профилактические мероприятия защиты человека от неблагоприятного воздействия пыли, химических веществ, параметров микроклимата. При работе с токсической пылью и химическими веществами к таким средствам относятся использование средств индивидуальной защиты: респираторы ТБ-1 (Лепесток-290, Лепесток-40, Ле- песток-5), противопылевой респиратор Ф-62ш, У-2к, фильтрующий противогазовый респиратор РПГ-67, защитные очки, перчатки, халаты и др. В комплекс санитарно-бытовых помещений должны быть включены помещения для хранения и перезарядки респираторов, для очистки спецодежды.

Для профилактики перегревов в горячих цехах предусматривается устройство специальных кабин или комнат с радиационным охлаждением. Благоприятное действие после тепловых перегрузок оказывает применение гидропроцедур. Из мер личной профилактики перегревания существенное значение имеет рациональный питьевой режим: в цехах устанавливаются автоматы с подсоленной газированной водой с добавлением некоторого количества солей калия и витаминов.

В профилактике перегревов важную роль играет индивидуальная спецодежда из хлопчатобумажных, суконных и штапельных тканей (фибровые и дюралевые каски, войлочные шляпы).

Для предупреждения попадания в производственные помещения холодного воздуха оборудуют у входных ворот цеха воздушные завесы, тамбуры-шлюзы. От переохлаждений используют спецодежду, обувь, рукавицы (из шерсти, меха, искусственных теплозащитных тканей, обогреваемой одежды и др.)

К лечебно-профилактическим мероприятиям, направленным на сокращение заболеваний работающих в условиях неблагоприятной воздушной среды на производстве, относятся сокращение продолжительности рабочего дня, дополнительные перерывы, периодические медицинские осмотры, наличие комнат отдыха.

Дата добавления: 2015-10-26