Д. В. Зеркалов Безопасность труда

Вид материалаМонография

Содержание


3.13. Инфракрасное излучение
Допустимая интенсивность ИК-облучения, Вт/м
3.14. Ионизирующее излучение
3.15. Ультрафиолетовое излучение
Подобный материал:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   75

3.12. Инфразвук


Это акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Этот частотный диапазон лежит ниже порога слышимости. Человек не способен воспринимать И. Развитие современной техники и транс­портных средств, совершенствование технологических процессов и оборудования сопровождаются увеличением мощности и габаритов машин, что обусловливает тенденцию повышения удельного веса низкочастотных составляющих в спектрах шумов на рабочих местах и появление И.

Производственный И. возникает в техже процессах, что и шум слышимых частот. Вследствие этого И., как правило, сопровождает­ся слышимым шумом, причем максимум колебательной энергии в зависимости от характеристик конкретного источника может при­ходиться на звуковую или инфразвуковую часть спектра. В настоя­щее время максимальные уровни низкочастотных акустических ко­лебаний от промышленных и транспортных источников достигают 100-110 дБ. К объектам, на которых инфразвуковая область акусти­ческого спектра преобладает над звуковой, относятся автомобиль­ный и водный транспорт, конвертерные и мартеновские цехи метал­лургических производств, компрессорные газоперекачивающих станций, портовые краны и др.

И. как физическое явление подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом осо­бенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды:

 имеет во много раз большие амплитуды колебаний, чем акустичес­кие волны при равных мощностях источников звука;

 распространяется на большие расстояния от источника генерирова­ния ввиду слабого поглощения его атмосферой.

Большая длина волны делает характерным для И. явление дифрак­ции. Благодаря этому И. легко проникают в помещения и обходят пре­грады, задерживающие слышимые звуки. Инфразвуковые колеба­ния способны вызывать вибрацию крупных объектов вследствие явлений резонанса. Указанные особенности И. затрудняют борьбу с ним, т. к. классические способы, применяемые для снижения шума (звукопоглощение и звукоизоляция), а также удаление от источника в данном случае малоэффективны.

Исследования действия И. на организм человека показали, что при уровне от 110 до 150 дБ «Лин» и более он может вызывать неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные измене­ния, к числу которых следует отнести астенизацию, изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Имеются данные о том, что И. вызыва­ет снижение слуха преимущественно на низких и средних частотах. Выраженность этих изменений зависит от уровня интенсивности И. и длительности его воздействия.

Условно основные объективные и субъективные признаки инфразвукового воздействия можно разделить на ряд зон риска для здоровьячеловека: смертельных и экстремальных эффектов (180-190 дБ); высокого риска при периодических воздействиях (140-145 дБ); высокого риска при кратковременном воздействии (123-134 дБ); выраженного прогрессивного риска (100-120 дБ); умеренного риска, особенно при сочетании с др. факторами (90-105 дБ); неясных, стертых, трудно обнаруживаемых эффектов (менее 90 дБ).

Кратковременное интенсивное инфразвуковое воздействие может обусловить высокую вероятность развития инфразвукового гипота-ламического (диэнцефального) синдрома. Признаки: головокруже­ние, тошнота, давление на барабанные перепонки, озноподобный тремор тела, резко выраженная общая слабость, головная боль, уду­шье, кашель, чувство страха, беспокойства и др.

Разработана методика оценки вероятности развития гипоталамического симптомокомплекса. Действуют СанПиН 2.2/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помеще­ниях и на территории жилой застройки». Предельно допустимые уровни И. на рабочих местах дифференцированы с учетом тяжести и напряженности выполняемой работы. Для работ различной степени тяжести в производственных помещениях и на территории предприятий ПДУ И. составляет 100 дБ «Лин»; для работ различной степени ин­теллектуально-эмоциональной напряженности – 95 дБ «Лин»; для колеблющегося во времени и прерывистого И. уровни звукового давления не должны превышать 120 дБ «Лин».

При предупредительном и текущем санитарном надзоре необходи­мо производить предварительный анализ шумовой обстановки в це­хе с целью выявления возможности наличия И.

О наличии И. в производственных помещениях свидетельствуют:

 технологические признаки - высокая единичная мощность машин, низкое число оборотов, ходов или ударов (напр., поршневые ком­прессоры с рабочей частотой 1200 об/мин и менее, виброплощад­ки и т. д.); неоднородность или цикличность технологического процесса при обработке крупногабаритных деталей или больших масс сырья (напр., мартены и конвертеры металлургического про­изводства, горнодобывающая промышленность); флюктуация мощных потоков газов или жидкостей (напр., газодинамические или химические установки);

 конструктивные признаки — большие габариты двигателей или ра­бочих органов (напр., карьерные экскаваторы); наличие замкну­тых объемов, возбуждаемых динамически (напр., кабины наблю­дения технологического оборудования); подвеска самоходных и транспортно-технологических машин;

 строительные признаки — большие площади перекрытий или огражде­ний источников шума (напр., смежное расположение администра­тивных помещений с производственными); наличие замкнутых зву­коизолированных объемов (напр., кабина наблюдения оператора).

При выборе конструкций предпочтение должно отдаваться малога­баритным машинам большой жесткости, т. к. в конструкциях с плос­кими поверхностями большой площади и малой жесткостью созда­ются условия для генерации И. Борьбу с И. в источнике возникновения необходимо вести в направлении изменения режима работы техноло­гического оборудования – увеличения его быстроходности (напр., уве­личение числа рабочих ходов кузнечно-прессовых машин, чтобы ос­новная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона). Должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов: ограничение скоростей движения транспорта; снижение скоростей истечения жидкостей (ави­ационные и ракетные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, сис­темы сброса пара тепловых электростанций и т. д.).

В борьбе с И. на путях распространения определенный эффект оказы­вают глушители интерференционного типа (обычно при наличии дис­кретных составляющих в спектре И.). В производственных условиях при воздействии И. с уровнями, превышающими ПДУ, следует вводить 20-минутные перерывы через каждые 2 ч работы. Для защиты от небла­гоприятного воздействия инфразвуковых колебаний рекомендуется использовать СИЗ: противошумы, специальные пояса и др.


    


3.13. Инфракрасное излучение


Это не видимое глазом электромаг­нитное излучение с длиной волны от 1-2 мм до 0,74 мкм; наблюдает­ся гл. обр. при работе у горячих печей расплавленным металлом или стеклом, а также в технологических процессах с применением электрической дуги. Оказывает в основном тепловое воздействие и приводит к усилению обмена веществ, изменению состава крови, поляризации кожи человека и др. последствиям.

И. и. – тепловые лучи, названные Э. Беккерелем (в 1869 г.) инфракрас­ными: охватывают область спектра оптического излучения в пределах от 0,76 до 100 мкм. По физической природе инфракрасные (ИК) лучи являются потоком материальных частиц, обладающих волновыми и квантовыми свойствами. Они представляют собой периодические электромагнитные колебания и в то же время являются потоками квантовых фотонов. Источником ИК-лучей служит любое нагретое тело. Различают естественные и искусственные источники. Летом в условиях реальной атмосферы на поверхности Земли наибольшая измеренная величина солнечной радиации в околополуденные часы составляет 1049 Вт/м2. Напр., в Якутске, Москве, Евпатории эти вели­чины соответственно составляют 797, 812 и 776 Вт/м2, при этом доля ИК-радиации – не менее 50 %. Среди источников искусственного из­лучения наиболее высокими температурами обладают электрические дуги (2000-4000 °С). В лабораторных условиях могут быть достигну­ты температуры до 20000 °С (ртутные лампы сверхвысокого давле­ния). Большинство температурных источников радиации, применяе­мых в производстве и в быту, излучают в основном ИК-лучи. К ним относятся и источники лучистого отопления. С повышением темпе­ратуры излучающего тела изменяется и спектральный состав его из­лучения. Источник с преобладанием лучей длиной волны 1,1 мкм со­ответствует расплавленному металлу, а источник с преобладанием лучей длиной волны 3,4 мкм — металлу к концу прокатки, ковки.

ИК-лучи (ИК-А) в диапазоне от 0,48 до 1,0 мкм обладают большой проницаемостью: 14 % лучей этой длины проходят через кожу, 1 % лучей проникает через кости черепа и твердую мозговую оболочку. Следующие 2 области — ИК-В (ушкс от 1,4 до 3,0 мкм) и ИК-С (ума]£С от 3,0 до 30 мкм) – длинноволновые. Спектр ИК-излучения тела человека принимается в пределах от 2,5 до 20-25 мкм с уишс около 9,3-9,4 мкм. Длинноволновая инфракрасная ра-диация не оказывает неблагоприятного действия на организм, если ее величина не пре­вышает величины, излучаемой самим человеком. Приемниками энергии ИК-лучей являются глаза и кожа. Действие на них радиации проявляется только в том случае, если происходит ее поглощение. Коэффициент поглощения ИК-лучей связан с длиной волны, опре­деляющей глубину их проникновения.

Биохимический эффект от воздействия ИК-лучей объясняется фо­тохимическим действием, которое проявляется при поглощении их белками кожи и активации ферментативных процессов. Под воз­действием ИК-излучения понижается тонус вегетативной нервной системы и повышается содержание кальция в крови. Увеличение концентрации кальция в плазме характерно при интенсивности 350 Вт/м2 и выше (от 0,7 до 1,3 ммоль/л, р < 0,05). При интенсивности облучения обнаженной поверхности тела до 175 Вт/м2 отмечено на­личие денатурационных процессов в молекулах белка в сочетании с нарушением проницаемости клеточных мембран, что, вероятно, может быть причиной изменения мембранного потенциала клеток крови, появления аутоантигенных свойств. При интенсивности облучения, равной 70-100 Вт/м2, обнаженной поверхности тела пло­щадью 0,2 м2 (область груди) преобладает оптимизирующий эффект, сопровождающийся возбуждением свободнорадикальных процес­сов и высоким уровнем антиоксидантной защиты, а также повыше­нием антимикробной резистентности организма.

Многочисленные данные указывают на участие сердечно-сосудис­той системы в ответной реакции на ИК.-облучение: отмечается учаще­ние сердцебиения, повышение систолического и понижение диасто-лического АД.

Среди рабочих горячих цехов, в которых наблюдается высокая ин­тенсивность ИК-излучения, часты случаи заболеваний сердечно­сосудистой системы и органов пищеварения. В 2-2,5 раза чаще, чем у работающих в микроклимате с допустимыми значениями темпе­ратуры, наблюдаются дистрофические изменения миокарда; в 1,5-1,7 раза — гипертензия; в 7-8 раз — артериальная гипертония. Удель­ный вес болезней системы кровообращения среди причин инвалидности рабочих-металлургов составляет 23,6 %. Через 1 год ра­боты в горячих цехах у людей наблюдается снижение иммунной ре­активности. Процесс приспособления организма рабочих к высокой внешней температуре воздуха сопровождается нарушениями в бел­ковом обмене. У стажированных рабочих горячих цехов наблюдаются стойкие сдвиги в иммунной реактивности организма, свидетельству­ющие о постоянном напряжении его функционального состояния, что ведет к росту заболеваний органов дыхания простудного харак­тера. В цехах, где микроклимат характеризуется высоким уровнем ИК-излучения (до 1568 ± 240 Вт/м2) и высокой температурой воздуха (32,5 + 2,0 °С), у рабочих наблюдается достоверное увеличение отно­сительного риска смерти от ишемической болезни сердца, гипертони­ческой болезни, болезней артерий, артериол и капилляров.

При чрезмерном воздействии ИК-излучения происходит термаль­ное поражение сетчатой оболочки глаз, а также хрусталика глаза, что может привести к развитию катаракты. В основе действия ИК-радиации на орган зрения лежит гл. обр. тепловой эффект. Было обнаружено, что отдельные части глаза пропускают разное количес­тво падающего потока, а именно роговица — 20-25 %, камерная вла­га — 20-30 %, хрусталик – до 30 %, стекловидное тело - до 60 % лу­чей. До сетчатки доходят лучи спектрального состава от 0,34 до 1,32 мкм. Наиболее частое и тяжелое поражение глаза вследствие воздействия ИК-лучей – катаракта, характерной чертой которой яв­ляется ее локализация: она всегда начинается в центре задней повер­хности хрусталика.

СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» регламентируют допустимую ин­тенсивность ИК-облучения поверхности тела человека. Классифи­кация интенсивности ИК-облучения по показателям вредности и опасности (Руководство Р 2.2.2.755-99 «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напря­женности трудового процесса») представлена с учетом эффектив­ности используемых средств индивидуальной защиты.

Допустимая интенсивность ИК-облучения, Вт/м2

Площадь облучаемой обнаженной поверхности тела, м2

Длина волн максимума энергии излучения источника, mkm

1,5

3,0

4,5

6,0

До 0,4

35

50

75

50

До 0,2

65

100

140

100

Меры профилактики неблагоприятного воздействия ИК-из-лучения направлены:

 на недопущение ИК-облучения человека на рабочем месте;

 снижение интенсивности ИК-облучения, а также температуры воз­духа на рабочем месте;

 нормализацию (улучшение) теплового состояния работающих в на­гревающей среде и профилактику неблагоприятного действия ИК-излучения на кожные покровы (ожоги) и глаза.

Внедрение новых технологических процессов и оборудования, авто­матизация производства могут исключить неблагоприятное воздейс­твие ИК-излучения на организм работников. В частности, автомати­зация, дистанционное управление процессом непрерывной разливки и прокатки стали ликвидировали ряд «горячих» профессий метал­лургического производства, обеспечив на рабочих местах операто­ров комфортный микроклимат. Снижение температурной нагрузки достигается также соответствующей планировкой и размещением оборудования в производственных помещениях, уменьшением времени пребывания работников в нагревающей среде. С целью локализации тепловыделений от открытых проемов, нагретых поверхностей обо­рудования используются экраны (отражающие, поглощающие, от­водящие), посредством которых можно снизить интенсивность теп­лового излучения примерно в 10 раз.

Если на рабочих местах не представляется возможным установить регламентируемую интенсивность теплового облучения работников (из-за технологических требований к производственному процессу, экономической нецелесообразности или технической недостижи­мости), то следует использовать средства, направленные на увеличе­ние теплопотерь организма либо радиацией, либо конвекцией — ус­тановкой экранов с охлаждающей поверхностью или устройств для увеличения подвижности воздуха. При тепловом облучении от 150 до 350 Вт/м2 необходимо увеличение скорости движения воздуха на 0,2 м/с свыше нормируемых величин. При тепловом облучении 350 Вт/м2 и выше целесообразно применять воздушное душирование рабочих мест. В зависимости от облучаемого участка поверхности тела и его площади могут использоваться костюмы, накладки, фартуки, отдельно куртки или брюки и т. д. Напр., сталевары (особенно при вы­пуске металла) должны быть одеты в комплект, включающий костюм, обувь, головной убор, рукавицы, средства защиты лица и глаз. Для за­щиты работающих в кузнечно-прессовых цехах достаточно фартука, изготовленного из материала с металлизированным покрытием.

Источники ИК-излучения могут быть использованы в системах лу­чистого отопления и обогрева в целях компенсации повышенных теплопотерь человека в условиях пониженной температуры воздуха. При этом должны быть соблюдены требования к интенсивности теплового излучения, исключающие его неблагоприятное влияние на человека.

    


3.14. Ионизирующее излучение

Это любое излучение, взаимодейст­вие которого со средой приводит к образованию электрических за­рядов разных знаков. Представляет собой поток заряженных и (или) незаряженных частиц. Различают непосредственно ионизирующее и косвенно ионизирующее излучение. Непосредственно И. и. состоит из заряженных частиц, кинетическая энергия которых до­статочна для ионизации при столкновении с атомами вещества (а- и Р-излучение, протонное излучение ускорителей и т. п.). Косвенно И. и. состоит из незаряженных (нейтральных) частиц, взаимодействие которых со средой приводит к возникновению заря­женных частиц, способных непосредственно вызывать ионизацию (нейтронное излучение, гамма-излучение). И. и., состоящее из частиц одного вида одинаковой энергии, называется однородным мо­ноэнергетическим излучением; состоящее из частиц одного вида различных энергий, — немоноэнергетическим излуче­нием; состоящее из частиц различного вида, – смешанным излу­чением.

Источники И. и. бывают естественные (космические лучи, естест­венно распределенные на Земле радиоактивные вещества, радиоак­тивные воды и др.) и искусственные (ядерные реакторы, ядерные материалы, ядерное оружие и др.). Является существенным эколо­гическим фактором, воздействующим на все живые организмы.

Воздействие И. и. на организм человека в дозах, превышающих ес­тественный радиоактивный фон, представляет опасность: наруша­ются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, в организме возникают новые химические соединения, не свойс­твенные ему прежде. Количественную оценку воздействия И. и. на организм человека проводят по значению экспозиционной дозы, по­глощенной и эквивалентной.

    


3.15. Ультрафиолетовое излучение


Это неионизирующее электро­магнитное излучение оптического диапазона с длиной волны К = = 400-10 нм и частотой 1013-1016 Гц. Условно делится на ближнее (400-200 нм) и дальнее, или вакуумное (200-10 нм). По международ­ной классификации подразделяется на следующие области (X, нм):

А 400-320 (длинноволновое, ближнее)

В 320-280 (средневолновое – загарная радиация)

С 280-200 (коротковолновое – бактерицидная радиация)

Солнце является источником радиации в широком диапазоне длин волн. До поверхности Земли доходит УФ-излучение в диапазоне 400-280 нм, более короткие волны УФ-излучения Солнца поглоща­ются озоном стратосферы. Избыточному воздействию солнечной ра­диации подвергаются люди, работа которых связана с пребыванием на открытом воздухе (сельскохозяйственные рабочие разных специ­альностей, строительные и железнодорожные рабочие, спасатели, шахтеры открытых разработок, персонал солнечных электростан­ций и др.).

Любой материал, нагретый до температуры, превышающей 2500 К, начинает генерировать УФ-излучение. Источники биологически эффективного УФ-излучения можно подразделить на газоразрядные и флуоресцентные лампы и источники температурного (теплового) излучения. Наиболее важные типы газоразрядных ламп: ртутные лампы низкого давления (большая часть излучаемой энергии имеет длину волны 253,7 нм соответствует максимуму бактерицидной эф­фективности, используется для борьбы с вредными микроорганиз­мами) и высокого давления (с длинами волн 254, 297, 303, 313 нм –широко используются в фотохимических реакторах, в печатном деле, для фототерапии кожных болезней); ксеноновые лампы высокого давления (спектр близок к солнечному над стратосферой; применя­ются так же, как ртутные); импульсные лампы (оптические спектры зависят от использованного газа — ксенон, криптон, аргон, неон и др.).

В люминесцентных лампах электрический дуговой разряд создается в паре и инертном газе при низком давлении. Спектр зависит от ис­пользованного ртутного люминофора. К этим лампам относятся следующие источники излучения: люминесцентные солнечные лампы (длины волн 275-300 нм, максимум - 313 нм, хороши для за­гара); источники невидимого излучения («черного света») – диапа­зон длин волн 300-400 нм (используются для обеспечения люми­несценции в красках, чернилах, для фототерапии).

Источниками теплового УФ-излучения является сварка кислородно-ацетиленовыми, кислородно-водородными, плазменными горелка­ми. Интенсивность различных диапазонов УФ-излучения при сварке зависит от многих факторов, включая материал, из которого изго­товлены электроды, разрядный ток и газ, окружающий дугу.

Монохроматическое УФ-излучение генерируют лазеры. К ним отно­сится группа эксимерных лазеров с длинами волн 193, 248, 308, 351 нм. Основной особенностью эксимерных лазеров является, по мнению большинства исследователей, отсутствие термического действия на биологические ткани, что позволяет использовать их в медицине. УФ-эксимерным лазерам находят применение при обработке метал­лов (серебро, золото, медь), пластмасс, стекла, керамики, комбини­рованных материалов. Эксиплексные лампы способны заменить ла­зеры там, где требуются мощные источники УФ-излучения.

Воздействие УФ-излучения приводит в первую очередь к ряду спе­цифических изменений в коже и органе зрения. Установлено, что оно может сопровождаться и общими неблагоприятными реакция­ми организма. Наиболее подвержен повреждающему действию УФ-излучения зрительный анализатор. Острые поражения глаз, т. н. электроофтальмии (фотоофтальмии), представляют собой острый конъюнктивит. Заболеванию предшествует латентный период, про­должительность которого чаще всего составляет 12 ч. Проявляется заболевание ощущением наличия постороннего тела (песка) в гла­зах, светобоязнью, слезотечением, блефароспазмом. Нередко обна­руживается эритема кожи лица и век, заболевание длится 2-3 дня. С хроническими поражениями связывают хронический конъюнк­тивит, блефарит, катаракту хрусталика. Профилактические мероп­риятия по предупреждению электроофтальмий сводятся к примене­нию светозащитных очков или щитков при электросварочных и др. работах.

Поражения кожи проявляются в виде острых дерматитов с эритемой, иногда отеком, вплоть до образования пузырей. Наряду с местной ре­акцией могут отмечаться общетоксические явления с повышением температуры, ознобом, головными болями, диспепсическими явле­ниями. В дальнейшем наступают гиперпигментация и шелушение. Классическим примером поражения кожи, вызванного УФ-излуче-нием, служит солнечный ожог. Хронические изменения кожных пок­ровов, вызванные УФ-излучением, выражаются в «старении» (сол­нечный эластоз), развитии кератоза, атрофии эпидермиса; возможны злокачественные новообразования. Для защиты кожи от УФ-излуче­ния используются защитная одежда, противосолнечные экраны (на­весы и т. п.), специальные кремы.

В целях профилактики неблагоприятного воздействия УФ-излуче­ния важно соблюдать гигиенические нормативы, в частности СН № 4557-88 «Санитарные нормы ультрафиолетового излучения в про­изводственных помещениях».

Минздравом России утверждены Методические указания № 5046-89 «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей». Наряду с перечнем требований к облучательным установкам длительного и кратковременного действия, контролю за УФ-облучением, проекти­рованию и экспуатации УФ-оборудования, этот документ устанавли­вает нормы УФ-облученности и дозы за сутки в эффективных и энер­гетических единицах. Параметры УФ-облученности и суточной дозы подразделяются на минимальные, максимальные и рекомендуемые. В качестве одного из требований к облучательным установкам регла­ментируется диапазон УФ-излучения от 280 до 400 нм.

Максимальные уровни УФ-облученности не должны превышать:

 45 мВт/м2 - от люминесцентных ламп в рабочих помещениях промыш­ленных и общественных зданий, в помещениях детских больниц и санаториев при продолжительности ежесуточного облучения 16,5 мВт/м2 — от облучательных установок длительного действия с ос-ветительно-облучательными лампами независимо от времени об­лучения, вида помещения и возраста облучаемых;

 7,2 Вт/и2 для взрослых и 4,8 Вт/м2 для детей – от облучательных ус­тановок кратковременного действия (в фотариях).

Контроль за уровнями УФ-излучения обеспечивается с помощью специальных радиометров, в частности дозиметра ДАУ-81 и спектро-радиометра ОРП с насадками для измерения облученности в спект­ральных областях УФ-А, УФ-В, УФ-С. Разработаны малогабаритные переносные приборы серии «Аргус» для измерения энергетических характеристик УФ-излучения.

При использовании в производственном помещении нескольких УФ-генераторов возникает отраженное действие (на работающих) излуче­ния, которое может быть значительно ослаблено путем окраски стен с учетом коэффициента отражения. Защитная одежда должна иметь длинные рукава и капюшон. Глаза защищают специальными очка­ми со стеклами, содержащими оксид свинца, но даже обычные стекла не пропускают УФ-лучи с длиной волны меньше 315 нм.


    