Д. В. Зеркалов Безопасность труда
Вид материала | Монография |
Содержание3.13. Инфракрасное излучение Допустимая интенсивность ИК-облучения, Вт/м 3.14. Ионизирующее излучение 3.15. Ультрафиолетовое излучение |
- Д. В. Зеркалов Охрана труда Методические указания, 2460.72kb.
- Бібліографічний покажчик книг, що надійшли до бібліотеки у грудні Природничі науки, 768.02kb.
- Д. В. Зеркалов Ю. О. Полукаров, 13040.41kb.
- Учебное пособие (для слушателей факультета охраны труда и студентов, изучающих эргономику, 2607.01kb.
- Методика оценки обеспечения безопасности на рабочих местах в связи с ожидаемым сокращением, 89.86kb.
- Т. И. Юрасова основы радиационной безопасности, 1564.47kb.
- Д. В. Зеркалов Безпека праці в медичних закладах, 28820.5kb.
- Методическое пособие к сниП 12-03-2001 "Безопасность труда в строительстве. Часть Общие, 6780.45kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» Рекомендуется, 247.55kb.
- Все миром – за безопасность труда, 21.47kb.
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.