Уменьшению поступления теплоты в цех способствуют мероприятия, обеспечивающие герметичность оборудования. Плотно подогнанные дверцы, заслонки, блокировка закрытия технологических отверстий значительно снижают выделении теплоты от источников. Выбор теплозащитных средств в каждом случае должен осуществляться по максимальным значениям эффективности с учетом требований органомики, технической эстетики, безопасности для технологического процесса или вида работ и технико - экономического обоснования. Устанавливаемые в цехе теплозащитные средства должны быть простыми в изготовлении и монтаже, удобными для обслуживания, не затруднять осмотр, чистку, смазывание агрегатов, обладать необходимой прочностью, иметь минимальные эксплуатационные расходы.
4 Воздушная среда рабочей зоны
Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в рабочей зоне помещений, т. е. пространстве высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места.
4.1 Причины и характер загрязнения воздуха рабочей зоны
Атмосферный воздух в своем составе содержит (% по объему): азота - 78,08; кислорода -20,95; аргона, неона и других инертных газов - 0,93; углекислого газа - 0,03; прочих газов -0,01. Воздух такого состава наиболее благоприятен для дыхания. Воздух рабочей зоны редко имеет приведенный выше химический состав, так как многие технологические процессы сопровождаются выделением в воздух производственных помещений вредных веществ - паров, газов, твердых и жидких частиц. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы вещества - дисперсные системы - аэрозоли, которые делятся на пыль (размер твердых частиц более 1 мкм), дым (менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм). Пыль бывает крупно - (размер частиц более 50 мкм), средне - (50 - 10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм).
Поступление в воздух рабочей зоны того или иного вредного вещества зависит от технологического процесса, используемого сырья, а также от промежуточных и конечных продуктов. Так, пары выделяются в результате применении различных жидких веществ, например, растворителей, ряда кислот, бензина, ртути и т. д. а газы - чаще всего при проведении технологического процесса, например, при сварке, литье, термической обработке металлов.
Причины выделения пыли на предприятиях машиностроения могут быть самыми разнообразными. Пыль образуется при дроблении и размоле, транспортировании измельченного материала, механической обработке хрупких материалов, отделке поверхности (шлифовании, глянцевании), упаковке и расфасовке и т. п. Эти причины пылеобразования являются основными, или первичными. В условиях производства может возникать и вторичное пылеобразование, например, при уборке помещений, движении людей и т. п. Такое выделение пыли иногда бывает весьма нежелательным (в электровакуумной промышленности, приборостроении).
Дым возникает при сгорании топлива в печах и энергоустановках, а туман - при использовании смазочно-охлаждающих жидкостей, в гальванических и травильных цехах при обработке металлов. Например, в зарядных отделениях аккумуляторных образуется аэрозоль серной кислоты.
Вредные вещества проникают в организм человека главным образом через дыхательные пути, а также через кожу и с пищей. Большинство этих веществ относится к опасным и вредным производственным факторам, поскольку они оказывают токсическое действие на организм человека. Эти вещества, хорошо растворяясь в биологических средах, способны вступать с ними во взаимодействие, вызывая нарушение нормальной жизнедеятельности. В результате их действия у человека возникает болезненное состояние - отравление, опасность которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации q (мг/мЗ) и вида вещества. По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на:
- Общетоксические - вызывающие отравление всего организма (окись углерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения и др.).
- Раздражающие - вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сернистый газ, фтористый водород, окислы азота, озон, ацетон и др.).
- Сенсибилизирующие - действующие как аллергены (формальдегид, различные растворители и лаки на основе нитро - и нитрозосоединеннй и др.).
- Канцерогенные - вызывающие раковые заболевания (никель и его соединения, амины, окислы хрома, асбест и др.).
- Мутагенные - приводящие к изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества и др.).
- Влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, марганец, стирол, радиоактивные вещества и др.).
Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны
По ГОСТ 12.1.005 - 76 установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ qПДК (мг/м3) в воздухе рабочей зоны производственных помещений. Вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы: 1-й - чрезвычайно опасные, 2-й - высокоопасные, 3-я - умеренно опасные, 4-й -малоопасные. В качестве примера в табл. 1 приведены нормативные данные для ряда веществ (всего нормируется более 700 веществ).
Таблица 1. - Значения допустимых концентраций веществ
| Вещество | Величина ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Агрегатное состояние |
| Бериллий и его соединения | 0,001 | 1 | аэрозоль |
| Свинец | 0,001 | 1 | аэрозоль |
| Марганец | 0,05 | 1 | аэрозоль |
| Озон | 0,1 | 1 | Пары или газы |
| Хлор | 1 | 1 | Пары или газы |
| Соляная кислота | 5 | 2 | Пары или газы |
| Кремнеземсодержащие пыли | 1 | 3 | Пары или газы |
| Окись железа | 4 – 6 | 4 | аэрозоль |
| Окись углерода, аммиак | 20 | 4 | Пары или газы |
| Топливный бензин | 100 | 4 | Пары или газы |
| Ацетон | 200 | 4 | Пары или газы |
4.2 Метеорологические условия и их нормирование в производственных помещениях
Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими параметрами: температурой воздуха (°С), относительной влажностью ( % ), скоростью движения воздуха на рабочем месте V(m/c).
Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р. которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а. следовательно, и на процесс дыхания.
Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений 734 - 1267 гПа (550 950 мм рт. ст.). Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько гектопаскалей по отношению к нормальной величине 1013 гПа (760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.
Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом человека и окружающей средой производственных помещений.
При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды кожи расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается. Однако при температурах окружающего воздуха и поверхностей оборудования и помещений 30 - 35° С отдача теплоты конвекцией и излучением в основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая часть теплоты отдается путем испарения с поверхности кожи. В этих условиях организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и соли, играющие важную роль в жизнедеятельности организма. Поэтому в горячих цехах рабочим дают подсоленную воду. При понижении температуры окружающего воздуха реакция человеческого организма иная: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией* и излучением уменьшается. Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне.
Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (ср>85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (ф<20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Оптимальные величины относительной влажности составляют 40 -60%.
Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на тепловое самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи теплоты организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодный период года. Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 - 0,5 м/с, а летом - 0,2 - 1.0 м/с. В горячих цехах допускается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с.
В соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 76 устанавливаются оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения, при выборе которых учитываются:
1) время года - холодный и переходный периоды со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10°*С; теплый период с температурой +10°С и выше;
2) категория работы; все работы по тяжести подразделяются на категории:
а) легкие физические работы с энергозатратами до 172 Дж/с (150 ккал/ч), к которым относятся, например, основные процессы точного приборостроения и машиностроения;
б) физические работы средней тяжести с энергозатратами 172 - 293 Дж/с (150 – 250 ккал/ч). например, в механосборочных, механизированных литейных, прокатных, термических цехах и т. п.;