Тема Загальні положення

Студентський конспект лекції по БЖД, 2 2007.

www.myhydrotech.narod.ru

За своєю природою негативні фактори поділяють на фізичні, хімічні, біологічні та психофізіологічні.

За часом прояву негативні фактори поділяють на імпульсні (що діють миттєво) та кумулятивні (вплив від яких накопичується поступово).

За характером дії негативні фактори поділяють на активні (що діють незалежно від людини) та пасивні (що активізуються людиною).

Кількісною характеристикою небезпеки є ризик – відношення числа несприятливих наслідків події до їхнього загального числа за певний період:



де n – несприятливі наслідки, N – загальне число подій.

Існує 4 методичні підходи до визначення ризику:

1. Інженерний – заснований на статистичних даних;
   
2. Модельний – використання фізичних та математичних моделей;
   
3. Експертний – базується на опитані досвідчених спеціалістів-експертів;
   
4. Соціологічний – заснований на опитуванні населення.
   

Одним з центральних принципів науки про безпеку є концепція прийнятого ризику – відмова від спроб забезпечити абсолютну безпеку з погляду на їхню нереальність, прагнення до забезпечення реально досяжного ризику при даних технічних, економічних та соціальних умов.

Не менш важливим за визначення ризику є керування ним, тобто його цілеспрямоване зниження. Досягнення цієї мети можливе за такими напрямками:

1. Удосконалення технічних систем;
   
2. Підвищення підготовки персоналу;
   
3. Розробка засобів захисту.
   

В основі керування ризиком лежить методика аналізу небезпеки, яка передбачає таку послідовність дії:

1 стадія – попередній аналіз небезпеки:

Крок 1 – визначення негативних факторів.

Крок 2 – виявлення елементів системи, що породжують негативні фактори.

Крок 3 – введення обмежень на аналіз (з’ясування факторів, які можна не враховувати).

2 стадія – виявлення можливих небезпечних ситуацій.

3 стадія – виявлення можливих небезпечних наслідків.

4 стадія – розробка засобів захисту.

Засоби захисту поділяють на засоби колективного захисту та засоби індивідуального захисту.

Крім того, засоби захисту поділяють на організаційні та технічні, в свою чергу технічні поділяють на конструктивні та технологічні.

Під небезпечною зоною розуміють простір, в якому можливий вплив на людину небезпечних або шкідливих факторів.


Тема 2. Людина як елемент системи «Людина – життєве середовище».

Для характеристики взаємодії людини з виробничим середовищем введено поняття системи «людина – машина – середовище». Під «машиною» тут розуміють ідеалізовану модель технічних засобів від найпростіших (ручний інструмент) до найскладніших автоматизованих систем. Такий елемент цієї системи як «середовище» є дуже важливим з точки зору безпеки і характеризується багатьма факторами, які будуть розглянуті в подальшому. В цьому ж параграфі увага буде зосереджена на такому специфічному виді взаємодії як інформаційна взаємодія. Найкращім способом ілюстрації цієї взаємодії є структурно-функціональна схема системи «людина – машина».

Інформація про стан об’єкта керування після обробки в ЛП (схема 1) відображається на ЗВІ. Сукупність цих сигналів називають інформаційною моделлю стану ОК.

Оператор за допомогою рецепторів сприймає інформаційну модель, внаслідок чого в його ЦНС формується уявлення про стан ОК, яке називають концептуальною моделлю стану ОК.

Після порівняння концептуальної моделі з певним еталоном, що зберігається в пам’яті оператора останній приймає рішення про необхідність керуючої дії, яку він реалізує за допомогою ефекторів та керуючих органів. Таким чином керуюча інформація вводиться до об’єкта керування і переводить його в новий стан. Така послідовність дії називається циклом керування.

Схема 1



На схемі: КО – керуючий орган; ОК – об’єкт керування; ЛП – логічний пристрій; ЗВІ – засоби відображення інформації або індикатори; Рецептори – органи почуттів; ЦНС – центральна нервова система; Ефектори – органи руху або мови.

Безпека функціонування с «людина-машина» вирішальним чином залежить від якості інформаційних процесів, що відбуваються в системі:

• сприйняття інформації оператором;
  
• обробка інформації оператором;
  
• введення керуючої інформації в машину.
  

Якість сприйняття інформації залежить від того чи задовольняють ЗВІ фізіологічним особливостям аналізаторів людини.

Під аналізатором розуміють сукупність рецепторів нервових шляхів та відповідних центрів в корі головного мозку.

В технічних засобах використовуються зоровий аналізатор (90%), слуховий (9%) та тактичний (відчуття торкання, 1%). Розрізняють енергетичні просторові, часові та інформаційні характеристики аналізаторів.

Для ясного сприйняття інформації сигнали повинні задовольняти основному психофізичному закону Вебера-Фехнера, який встановлює залежність між мінімальною відмінністю (інтенсивності сигналу dI та абсолютним значенням інтенсивності сигналу I:



де k=0,01 – для зорового аналізатора;

k=0,1 – для слухового аналізатора;

k=0,3 – для тактичного аналізатора.

Існує інший вираз закону Вебера-Фехнера (мал. 1):



де S – суб’єктивна оцінка інтенсивності сигналу людини.




Мал. 1



Тема 3. Джерела небезпеки життєдіяльності людини та породжені ними фактори

3.1. Метеорологічні умови.

3.1.1. Патологічні явища, що викликають несприятливі метеорологічні умови.

Внаслідок перегрівання організму можуть мати місце такі патологічні явища:

1. гіпертермія (перегрівання організму). Головною ознакою цього явища є підвищення температури тіла до 38°С та вище, при цьому спостерігається інтенсивне потовиділення, слабкість, головний біль, запаморочення, погіршення сприйняття кольорів (червоне та зелене забарвлення), частий дрібний пульс, артеріальний тиск спочатку підвищується, а потім різко знижується, можуть мати місце нудота, рвота;
   
2. тепловий удар. Температура тіла підвищується до 40 °С і більше, спостерігається синюшність, блідність, непритомність, падання артеріального тиску, дихання стає частим і поверховим (50-60 подихів на хвилину). Для надання першої допомоги під час гіпертермії та теплового удару необхідно прийняти термінові заходи по охолодженню організму, цьому сприяє спокій, свіже повітря, прохолодний душ, ванна;
   
3. сонячний удар. Цей стан може виникати в умовах інтенсивного інфрачервоного опромінювання голови. Причина його виникнення – запалення оболонок та тканини мозку. Температура тіла нормальна або трохи підвищена. Симптоми дуже нагадують симптоми теплового удару. Перша допомога в цьому стані аналогічна допомозі при тепловому ударі.
   
4. судома хвороба. Виникає внаслідок інтенсивного потовиділення, що призводить до значної втрати організмом хлориду натрію NaCl, а це в свою чергу викликає порушення фізіологічних процесів скорочення м’язів. Ведучим симптомом є різкі болісні судоми переважно в кінцівках. Для надання першої допомоги необхідне введення до організму розчину NaCl, краще в комбінації з глюкозою.
   
5. Професійна катаракта. Виникає внаслідок тривалої дії теплового перегрівання тканини ока. Найбільшою мірою від цього страждає кришталик, який гірше за інші тканини ока постачається кров’ю, яка виконує в даному випадку роль охолоджуючої рідини.
   

3.1.2. Терморегуляція організму.

В основі гігієнічного нормування метеорологічних умов лежить явище теплового балансу між кількістю теплоти, що виробляється в організмі (теплопродукцією) та кількістю теплоти, що відводиться до навколишнього середовища (тепловіддача).

Порушення цього балансу веде до перегрівання або переохолодження організму. В межах допустимих відхилень зовнішніх умов, що називається параметрами мікроклімату організм здатен протистояти порушенню теплового балансу за допомогою ряду фізіологічних процесів, це явище і називається терморегуляцією.

Терморегуляція здійснюється головним чином завдяки регулюванню тепловіддачі, але і теплопродукція також приймає у цьому участь.

Залежність теплопродукції від температури t зовнішнього тіла наведена на малюнку 2.

Мал. 2



З малюнку видно, що при t<15°C теплопродукція зростає, що сприяє терморегуляції. В діапазоні між 15 та 25°С теплопродукція залишається незмінною. Між 25 та 35°С теплопродукція зменшується, що також допомагає підтримуванню теплового балансу. При температурі вище 35°С теплопродукція починає зростати, що погіршує тепловий стан організму.

Тепловіддача від організму до навколишнього середовища здійснюється за допомогою теплопровідності конвекції, випромінювання, випаровування вологи та процесу дихання.

Аналіз вище зазначених процесів теплообміну дозволяє з’ясувати фізичні параметри від яких залежить напрямок та інтенсивність теплообміну між організмом та середовищем. Ці параметри називаються параметрами мікроклімату: температура повітря, відносна вологість повітря, швидкість руху повітря та інтенсивність інфрачервоного опромінювання.

3.1.3. (За матеріалами лабораторної роботи)

3.1.4. Нормування метеорологічних параметрів (лабораторна робота)

3.1.5. Захист від дії несприятливого мікроклімату.

Для захисту працівників від нагріваючого мікроклімату застосовують такі заходи:

1. Механізація виробничих процесів;
   
2. Дистанційне керування технологічними процесами;
   
3. Раціоналізація режиму праці та відпочинку;
   
4. Раціональний водно сольовий режим;
   
5. Виробнича вентиляція та кондиціювання повітря, теплоізоляція поверхонь та використання захисних екранів;
   
6. Засоби індивідуального захисту.
   

Для захисту працівників від дії охолоджуючого мікроклімату використовують такі заходи:

1. Опалення та теплоізоляція виробничих приміщень;
   
2. Раціоналізація режиму праці та відпочинку.
   

3.2. Шкідливі речовини.

До них відносять токсичні речовини (отруйні) та пил.

Найбільш поширеними джерелами шкідливих речовин на будівництві є відпрацьовані гази двигунів внутрішнього згорання, лаки, фарби, захисні покриття, покрівельні матеріали, зварювальні процеси, процеси, що утворюють пил.

3.2.1. Токсичні речовини.

Існує класифікація токсичних речовин за характером впливу на організм:

1. Загально токсичні речовини – впливають на всі системи організму (миш’як, ціаністі сполуки, оксид вуглецю, свинець і т.д.);
   
2. Подразнюючі речовини викликають подразнення шкіри та слизових оболонок (сірчаний газ, ацетон, аміак, хлор і т.д.);
   
3. Сенсибілізуючі речовини – такі, що викликають алергічні реакції (лаки, фарби на основі нейтросполук, формальдегід);
   
4. Канцерогенні речовини – такі, що викликають злоякісні новоутворення (бензапирен, бензол, озон, азбест);
   
5. Мутагенні речовини – такі, що призводять до зміни спадкової інформації (толуол, бензол, марганець, хром);
   
6. Такі, що викликають порушення репродуктивної функції (свинець, марганець, бензол, толуол);
   
7. Фіброгенні речовини – такі, що впливають на легені та бронхи (викликають силікоз, антирокоз, азбестоз, алюміноз) – викликаються різними видами пилу.
   

За ступенем небезпечності речовини поділяють на чотири класу:

1. Надзвичайно небезпечні
   
2. Високо небезпечні
   
3. Помірно небезпечні
   
4. Мало небезпечні
   

Основним критерієм віднесення речовини до того чи іншого класу небезпечності є гранична допустима концентрація (ГДК).

ГДК в повітрі робочої зони (мг/м³) – найбільша концентрація той чи іншої речовини в повітрі, яка за умовою щоденної роботи протягом 8 годин або з іншою тривалістю але не більше 40 годин на тиждень не призводить до захворювань або інших відхилень в стані здоров’я працівника, як під час трудової діяльності так і у віддаленні періоди життя цього та наступних поколінь.

У випадках присутності в повітрі декількох речовин однакової дії їх концентрація повинні відповідати співвідношенню:



Нормування вмісту токсичних речовин здійснюється на підставі ГОСТ 12.1.005-88 «Повітря робочої зони. Загальні гігієнічні умови», СН 245-71 «Санітарні норми проектування промислових підприємств».

Методи вимірювання концентрації речовин можна поділити на три групи: лабораторні (аналітичні), експресні та автоматичні.

3.2.2. Пил.

Пил характеризується хімічним складом, формою та розміром часток, їх щільністю, електричними та магнетичними властивостями.

Тривалість присутності пилу в повітрі характеризується так званою швидкістю вітання, тобто швидкістю сідання часток під дією сил тяжіння. Через те, що частки пилу мають неправильну форму для характеристики їх розміру використовують так званий еквівалентний діаметр d_екв., тобто діаметр кулеподібної частинки, яка має швидкість вітання таку саму, як і реальна частинка.

Ступень подрібнення часток називають дисперсністю. Розрізняють дрібнодисперсний пил d_екв<10мкм, середнє дисперсний 10мкмекв.<50мкм, крупно дисперсний d_екв.>50мкм.

Для очищення повітря від пилу використовують пилоосадні камери, центр обіжні циклони, рукавні та електричні фільтри.

Для характеристики ефективності пилоуловлюючого апарату використовуємо коефіцієнт очищення:



де G₁ – маса пилу, що накопичується в апараті, G – загальна маса пилу.

Для пилоосадних камер: k=50-60%

Для центробіжних циклонів: k=80-90%

Для рукавних фільтрів: k=90-99%

Для електричного фільтру: k=99,9%

3.3. Шум.

Звук – коливання, зміна тиску або щільності середовищ.

Шум – звук, що не містить інформації. Для шуму на організм людини проявляється у впливі на гостроту слуху, що призводить до виникнення професійної глухоти та до загальних реакцій з боку серцево-судинної та ЦНС.

Погіршення слуху відбувається в першу чергу в області високих частот, про що може свідчити погане сприйняття шепоту та високих тонів, а також зміна тембру голосу людини.

Загальна реакція з боку серцево-судинної системи проявляється в скаргах на біль в області серця, урідженні пульсу, з боку ЦНС – головних болях, запамороченні, погіршеннях сну та пам’яті. Весь комплекс негативних змін в організмі, що виникає під впливом шуму об’єднують назвою шумова хвороба.

Звук як фізичне явище характеризується такими параметрами:

• Частота [Гц]. Діапазон частот, що сприймає людина: 16-20’000 Гц.
  
• Інтенсивність (потужність) звуку [Вт/м²] – робота звукової хвилі на одиницю часу віднесена до площі поверхні нормальної до напрямку розповсюдження звуку:
  

де P – середнє квадратичне значення звукового тиску [Па]; ρ – щільність середовища[кг/м³]; С – швидкість звуку [м/с].

Для практичного використання зручнішим є застосування логарифмічних величин: рівня інтенсивності та рівня звукового тиску:





I₀=10¹²Вт/м²; P₀=2∙10^-5Па – порогові значення інтенсивності та звукового тиску.

Суб’єктивною характеристикою звуку є гучність, одиницею вимірювання гучності є один фон. Гучність в 1 фон викликається звуком частотою 1000Гц та рівнем звукового тиску 1 дБ.

Спектр шуму може бути дискретним, безперервним та змішаним.

З метою гігієнічного нормування спектр шуму розбивають на дев’ять так званих октавних полос.

Характеристикою октавної полоси є середня геометрична частота:



де f_н – нижня межа полоси, f_в – верхня межа полоси.

Для нормування виробничого шуму використовують октавні полоси з такими середнє геометричними частотами 31,5; 63; 125; 250; …

Нормування виробничого шуму здійснюється на підставі ДСН 3.3.6.067-99 «Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку».

В ході нормування розрізняють постійний та непостійний шум.

Непостійний шум поділяється в свою чергу на плавний, уривчастий та імпульсний.



Нормованими параметрами постійного шуму є рівні звукового тиску L_p в дев’яти октавних полосах або рівень звукового тиску L_pa виміряний в режимі «А» шумоміру в дБА.

Нормованими параметрами непостійного шуму є еквівалентний рівень звукового тиску:



та рівень звукового тиску, визначений в режимі імпульс L_PI [дБАІ].

До головних заходів боротьби з виробничим шумом належать:

1. боротьба з виникненням шуму;
   
2. боротьба з розповсюдженням шуму;
   
3. архітектурно-планувальні заходи;
   
4. акустична обробка приміщень;
   
5. засоби індивідуального захисту;
   
6. обмеження тривалості дії.
   

3.4. Вібрації.

Вібрація – механічні коливання, що виникають в жорстких конструкціях. Розрізняють місцеву та загальну вібрації.

Місцева вібрація впливає на руки людини, різноманітний ручний інструмент.

Загальна вібрація впливає на все тіло людини. Джерелом її походження є підлога або сидіння.

Місцева вібрація викликає так званий синдром білих пальців. Хворий скаржиться на ниючий біль в руках після роботи, відчуття холоду в руках, втрату чутливості. Характерними є зміна структури кісток, суглобів та атрофія м’язів. Захворювання має загальний характер, що проявляється головним болем, швидкою втомленістю, болями в області шлунку та серця, порушеннями сну.

Дія загальної вібрації характеризується більш виразними реакціями з боку нервової системи: відчуття шуму, сонливість, біль в ікро ножних м’язах, порушення пам’яті та координації рухів. Негативні реакції з боку опорно-рухового апарату зосереджуються в ногах та хребті.

Весь комплекс порушень, що виникає в організмі під дією вібрації об’єднують назвою «вібраційна хвороба».

На початкових стадіях має зворотній характер за умовою припинення дії вібрації раціонального режиму праці та відпочинку фізіотерапевтичних заходів. В замкнутому стані має не виліковний характер, призводить до втрати працездатності.

З фізичної точки зору вібрацію характеризують частота f [Гц], амплітуда А [м], віброшвидкість V [м/с], віброприскорення a [м/с²], логарифмічний рівень віброшвидкості L_v [дБ] та логарифмічний рівень віброприскорення L_a [дБ].

Нормування вібрації здійснюється на підставі ДСН 3.3.6.039-99 «Державні санітарні норми виробничої вібрації».

Нормованими параметрами вібрації є віброшвидкість, віброприскорення, а також їх логарифмічні рівні.

3.5. Освітлення.

3.5.1. Головні світлотехнічні величини.

Сила світла I [кд], тепловий потік Ф[лм], освітлення В [лк], яскравість L [кд/м²]:



де S – площа , на яку цей світловий потік падає.



де S – площа поверхні, що випромінює світло; α – кут між нормаллю до поверхні, що випромінює і напрямком спостереження.

Коефіцієнт ображення:



Де Ф_в – світловий потік, що відбивається; Ф_п – світловий потік, що падає на поверхню.

3.5.2. Вимоги до виробничого освітлення:

1. Освітлення повинно відповідати умовам роботи зору, які визначаються трьома параметрами: найменшим розміром об’єкта розрізнення, фон та контраст об’єкта з фоном. Розрізняють світлий фон (ρ>0,4), середній (0,4>ρ>0,2) та темний (ρ<0,2).

Контраст об’єкту з фоном визначається на підставі виразів:

• прямий контраст:
  

• зворотній контраст:
  

Перевага віддається прямому контрасту:

k>0,5 – великий контраст;

0,5>k>0,2 – середній контраст;

k<0,2 – малий контраст.

2. Освітленість на робочому місці повинна бути постійною.

3. Розподілення яскравості в полі зору повинна бути рівномірним.

4. В полі зору працівника не повинна бути об’єктом, які б викликали його засліпленість.

5. Спектральний склад світла повинен бути наближений до сонячного.

6. Всі елементи освітлення установок повинні бути електро- та пожежобезпечні.

Природне освітлення поділяють на бокове, верхнє та комбіноване.

Для характеристики природного освітлення введено коефіцієнт природної освітленості. Його позначають К.П.О.:



де E_в – внутрішня освітленість; E_з – зовнішня освітленість.

Нормування природного освітлення відбувається на підставі СНиП II-4-79 «Природне та штучне освітлення. Норми проектування».

Нормованим параметром природного освітлення є К.П.О., при цьому враховуються умови праці, географічне розташування, та орієнтація світлових прийомів відносно сторін світу.

3.5.3. (За матеріалом лабораторної роботи)

3.5.4. Штучне освітлення.

Поділяють на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне та чергове.

Розрізняють загальне та комбіноване штучне освітлення.

Штучне освітлення здійснюється за допомогою освітлювальних установок, що складаються з джерела світла, арматури та опори.

На виробництві використовують такі джерела світла: лампи розжарювання (ЛР) та газорозрядні лампи (ГРЛ), серед яких розрізняють люмінесцентні лампи (ЛЛ), дугові ртутні лампи (ДРЛ), дугові ртутні лампи з домішками, що випромінюють (ДРД), дугові натрієві трубчасті (ДНаТ), дугові неонові трубчасті (ДНеТ), дугові неонові кулеподібні (ДНеК).