Безопасность жизнедеятельности. 13

Вариант № 10.

Содержание

1. А) Воздействие метеорологических факторов на организм человека……...3

1. Б) Нормирование и контроль микроклимата на рабочих местах…………...7

2. Рассказать об устройствах и установках для очистки воздуха от пыли, паров и газов………………………………………………………………………8

3. Действие вибрации на организм человека…………………………………..11

4. Гигиенические критерии и классификация условий труда по степени вредности и опасности…………………………………………………………..12

5. Задача 1………………………………………………………………………..15

6. Задача 2………………………………………………………………………..16

              1. А) Воздействие метеорологических факторов на организм человека.

              Человек, находясь в условиях естественной внешней среды, подвергается влиянию различных метеорологических факторов: температура, влажность и движение воздуха, атмосферное давление, осадки, солнечное и космическое излучения и т. д.

Перечисленные метеорологические факторы в совокупности определяют погоду.

Хотя на человека влияет климат в целом, в определенных условиях ведущую роль могут играть отдельные метеорологические элементы. Следует отметить, что влияние климата на состояние организма определяется не столько абсолютными величинами метеорологических элементов, свойственных тому или другому типу погоды, сколько непериодичностью колебаний климатических воздействий, являющихся в связи с этим неожиданными для организма.

Температура воздуха. Этот фактор зависит от степени прогревания солнечным светом различных поясов земного шара. Перепады температур в природе достаточно велики и составляют более 100 °C. Зона температурного комфорта для здорового человека в спокойном состоянии при умеренной влажности и неподвижности воздуха находится в пределах 17–27 °C. Следует заметить, что этот диапазон индивидуально обусловлен. В зависимости от климатических условий, местожительства, выносливости организма и состояния здоровья границы зоны термического комфорта для разных лиц могут перемещаться.

Независимо от окружающей среды температура у человека сохраняется постоянно на уровне около 36,6 °C и является одной из физиологических констант гомеостаза. Пределы температуры тела, при которых организм сохраняет жизнеспособность, сравнительно невелики. Смерть человека наступает при повышении до 43 °C и при падении ниже 27–25 °C.

Относительное термическое постоянство внутренней среды организма, поддерживаемое посредством физической и химической терморегуляции, позволяет человеку существовать не только в комфортных, но и в субкомфортных и даже в экстремальных условиях. При этом адаптация осуществляется как за счет срочной физической и химической терморегуляции, так и за счет более стойких биохимических, морфологических и наследственных изменений.

Температура окружающей среды, влияя на организм через рецепторы поверхности тела, приводит в действие систему физиологических механизмов, которая в зависимости от характера температурного раздражителя (холод или жара) соответственно уменьшает или увеличивает процессы теплопродукции и теплоотдачи. Это, в свою очередь, обеспечивает сохранение температуры тела на нормальном физиологическом уровне.

Влажность воздуха зависит от присутствия в воздухе водяных паров, которые появляются в результате конденсации при встрече теплого и холодного воздуха. Абсолютной влажностью называют плотность водяного пара или его массу в единице объема. Переносимость человеком температуры окружающей среды зависит от относительной влажности.

Относительная влажность воздуха – это процентное отношение количества содержащихся в определенном объеме воздуха водяных паров к тому их количеству, которое полностью насыщает этот объем при данной температуре.

Относительную влажность воздуха 40–60 % при температуре 18–21 °C считают оптимальной для человека. Воздух, относительная влажность которого ниже 20 %, оценивается как сухой, от 71 до 85 % – как умеренно влажный, более 86 % – как сильно влажный.

Умеренная влажность воздуха обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма. У человека она способствует увлажнению кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. От влажности вдыхаемого воздуха в определенной мере зависит поддержание постоянства влажности внутренней среды организма. Сочетаясь с температурными факторами, влажность воздуха создает условия для термического комфорта или нарушает его, способствуя переохлаждению или перегреванию организма, а также гидратации или дегидратации тканей.

Одновременное повышение температуры и влажности воздуха резко ухудшает самочувствие человека и сокращает возможные сроки пребывания его в этих условиях. При этом происходит повышение температуры тела, учащение пульса, дыхания. Появляется головная боль, слабость, понижается двигательная активность. Плохая переносимость жары в сочетании с повышенной относительной влажностью обусловлена тем, что одновременно с усилением потоотделения при высокой влажности окружающей среды пот плохо испаряется с поверхности кожи. Теплоотдача затруднена. Организм все больше перегревается, и может возникнуть тепловой удар.

Повышенная влажность является неблагоприятным фактором и при пониженной температуре воздуха. При этом происходит резкое увеличение теплоотдачи, что опасно для здоровья. Даже температура 0 °C может привести к отморожению лица и конечностей, особенно при наличии ветра.

Низкая влажность воздуха (менее 20 %) сопровождается значительными испарениями влаги со слизистых оболочек дыхательных путей. Это приводит к уменьшению их фильтрующей способности и к неприятным ощущениям в горле и сухости во рту.

Границами, в пределах которых тепловой баланс человека в покое поддерживается уже со значительным напряжением, считают температуру воздуха 40 °C и влажность 30 % или температуру воздуха 30 °C и влажность 85 %.

Движение воздуха. Ветер, являясь составной частью погоды, может оказывать значительное влияние на организм. Нормальными для человека считают условия, когда в области термического комфорта дует тихий и легкий ветер со скоростью 1–4 м/с.

Умеренный ветер оказывает тонизирующее действие на организм. Усиливая испарение с поверхности кожи и конвекционно снимая тепло, он способствует лучшей теплоотдаче и охлаждению тела. Это облегчает переносимость жары. Однако когда температура воздуха начинает превышать температуру кожи человека, то ветер уже не охлаждает, а конвекционно нагревает организм. Сухой и горячий ветер раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, высушивает кожу.

Интенсивный ветер передвигает границы температурного комфорта, что стимулирует теплорегуляцию, усиливает деятельность нервной и эндокринной систем организма, вызывает изменение просвета кровеносных сосудов кожи. Сильный ветер также оказывает давление на механорецепторы кожи. Он затрудняет дыхание, угнетающе влияет на психическую сферу человека.

Таким образом, различные скорости движения воздуха вызывают неоднозначные изменения жизненных функций организма.

Атмосферное давление играет важную роль в функционировании организма. Вследствие разности парциальных давлений в теле человека совершается газообмен. Вся система кровообращения работает по принципу разности гидростатических давлений, которые находятся в коррелятивных связях с внешним давлением. Меняющееся давление в придаточных полостях черепа способствует кровообращению в мозге. Изменения разности давлений между внешней средой и замкнутыми полостями тела сказываются на состоянии человека.

Перепады атмосферного давления вызывают ряд функциональных изменений в организме. Прежде всего они касаются сердечно-сосудистой системы. Так, в нормальных условиях при повышении барометрического давления снижается артериальное давление, возрастает частота сердечных сокращений. При понижении барометрического давления отмечаются противоположные сдвиги. Могут возникнуть признаки кислородного голодания.

Значительные перепады атмосферного давления, гипер– и гипобария приводят к разнообразным патологическим проявлениям.

Б) Нормирование и контроль микроклимата на рабочих местах.

При любой работе и даже в покое (во сне) человек затрачивает энергию, эквивалент которой в виде тепла выделяется из организма. Окружающая среда должна адекватно погло­щать тепло. Если микроклимат не со­ответ­ствует выполняемой работе, организм может перегреваться либо переохлаждаться.

На нормируемые составляющие микроклимата влияет категория рабо­ты, определяемая на основе общих энерготрат орга­низма в ккал/ч (Вт). По этому показателю работы подразделяются на несколько категорий.
Категория I

а.  Работы с интенсив­ностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), про­водимые сидя и сопровождающиеся незначи­тельным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машино­строения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т. п.).

Категория I

б. Работы с интенсив­ностью энерготрат 121-150 ккал/ч (140 -174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим на­пряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, конт­ролёры, мастера в различных видах производства и т. п.).

Категория II

а. Работы с интенсив­ностью энерготрат 151-200 ккал/ч (175 - 232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положе­нии стоя или сидя и требующие определённого физического напряжения (ряд профессий в механо­сборочных цехах машиностроительных предпри­ятий, в прядильно-ткацком производстве и т. п.).

Категория II

б. Работы с интенсив­ностью энерготрат 201 - 250 ккал/ч (233 -290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умерен­ным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнеч­ных, термических, сварочных цехах машиностро­ительных и металлургических предприятий и т. п.).

Категория III

Работы с энерготратами более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянным передвижением, перемещением значительных (свыше 10 кг) тяжестей  и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок и т.п.).

Эффективность каналов теплообмена определяют следующие нормируемые показатели микроклимата:

-  температура воздуха, °С;

-  температура ограждающих поверхностей, °С;

-  скорость движения воздуха, м/с;

-  относительная влажность воздуха, %;

-  интенсивность теплового облучения, Вт/м2.

2. Рассказать об устройствах и установках для очистки воздуха от пыли, паров и газов.

              Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой.

              Для грубой и средней очистки применяют пылеуловители, действие которых основано на использовании сил тяжести или инерционных сил: пылеосадительные камеры, циклоны, вихревые, жалюзийные, камерные и ротационные пылеуловители (ротоклоны).

                Пылеосадительные камеры (рис.1) применяют для осаждения крупной и тяжелой пыли с размером частиц более 100 мкм. Скорость воздуха в поперечном сечении корпуса 2 не более 0,5 м/с. Поэтому габариты камер получаются довольно большими, что ограничивает их применение.

Рис. 1. Пылеосадительная камера:

1 – входной патрубок; 2 – корпус; 3 – выходной патрубок; 4 – бункер.

                   Циклоны применяют для очистки воздуха от сухой неволокнистой и неслипающейся пыли (рис.2).

Рис. 2. Схема циклона:

1 -входной патрубок; 2 - выхлопная труба; 3 - цилиндрическая часть; 4 -коническая часть; 5 - патрубок выхода пыли.

              Для очистки приточного воздуха от пыли и тумана применяют электрофильтры. Работа электрофильтров основана на создании сильного электрического поля при помощи выпрямленного тока высокого напряжения (до 35 кВ), подводимого к коронирующим и осадительным электродам. При прохождении запыленного воздуха через зазор между электродами происходит ионизация молекул воздуха с образованием положительных и отрицательных ионов. Ионы, адсорбируясь на частицах пыли, заряжают их положительно или отрицательно. Пыль, получившая заряд отрицательного знака, стремится осесть на положительном электроде, а положительно заряженная пыль оседает на отрицательных электродах. Эти электроды периодически встряхиваются с помощью специального механизма, пыль собирается в бункере и периодически удаляется (рис.3). 

Рис.3. Двухзонные электрофильтры ФЭ и РИОН:

1 и 2 - положительные и отрицательные электроды соответственно;

3, 4 - осадительные электроды.

              Для средней и тонкой очистки воздуха широко используются фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрующие материалы. Если размер частиц пыли больше размера пор фильтрующего материала, то действует поверхностный (сеточный) эффект пылеулавливания. Если размер частиц пыли меньше размера пор, то пыль проникает в фильтрующий материал и оседает на частицах или волокнах, образующих этот материал. Такой процесс фильтрования называется глубинным. В качестве фильтрующих материалов применяют ткани, войлоки, бумагу, сетки, набивки волокон, металлическую стружку, фарфоровые или металлические полые кольца, пористую керамику или пористые металлы.

3. Действие вибрации на организм человека.

Вибрация опасна как для машинного, так и для человеческого компонента системы «человек - машина». Воздействуя на машинный компонент вибрация чаще всего снижает производительность технических установок, вызывает знакопеременные, приводящие к усталостному разрушению напряжения в конструкциях, снижает точность считываемых показаний приборов и т.п.

При воздействии вибрации на организм важную роль играют анализаторы центральной нервной системы: вестибулярный, кожный и др.

При длительном воздействии вибрации с частотами f = 250-350 Гц возникает профессиональное заболевание под названием «вибрационная болезнь», сопровождающаяся стойкими патологическими нарушениями в организме (поражение мышц, изменения в костях, суставах, смещение органов в брюшной полости). Вибрационная болезнь обусловлена длительным (не менее 3-5 лет) воздействием вибрации в условиях производства.

Активной составляющей воздействия вибрации на организм является ускорение. При работе строительных машин и технологических процессов существуют горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопровождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений. При частоте колебаний от 1 до 10 Гц значения предельных ( по ощущениям) ускорений следующие:

10 мм/с2 – неощутимые,

40 мм/с2 – слабоощутимые,

400 мм/с2 – сильно ощутимые,

1000 мм/с2 – вредные,

4000 мм/с2 – непереносимые.

Благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов и особенностей конфигурации, тело человека представляет собой сложную колебательную систему, первичная механическая реакция которой на вибрационное воздействие зависит не только от характеристик интенсивности вибрации, но и от диапазона частот.

Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой, совпадающей с собственной частотой колебаний тела человека или его отдельных органов:

для тела человека – 6..9 Гц,

головы – 6 Гц,

желудка – 8 Гц,

другие органы – в пределах 25 Гц,

глазные яблоки – 60..90 Гц (расстройства зрительных восприятий).
Локальная вибрация приводит к спазму сосудов, начиная с концевых фаланг пальцев до предплечья, плеча, сосудов сердца. Она вызывает также поражение нервов, отложение солей.

4. Гигиенические критерии и классификация условий труда по степени вредности и опасности

Исходя из гигиенических критериев, условия труда подразделяются на 4 класса: оптимальные, допустимые, вредные и опасные.

Оптимальные условия труда (1 класс) - такие условия, при которых сохраняется здоровье работающих и создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности. Оптимальные нормативы производственных факторов установлены для микроклиматических параметров и факторов трудового процесса. Для других факторов условно за оптимальные принимаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы отсутствуют либо не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для населения.

Допустимые условия труда (2 класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающих и их потомство. Допустимые условия труда условно относят к безопасным.

Вредные условия труда (3 класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное действие на организм работающего и/или его потомство.

Вредные условия труда по степени превышения гигиенических нормативов и выраженности изменений в организме работающих подразделяются на 4 степени вредности:

1 степень 3 класса (3.1) - условия труда характеризуются такими отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения, восстанавливающиеся, как правило, при более длительном (чем к началу следующей смены) прерывании контакта с вредными факторами и увеличивают риск повреждения здоровья;

2 степень 3 класса (3.2) - уровни вредных факторов, вызывающие стойкие функциональные изменения, приводящие в большинстве случаев к увеличению производственно обусловленной заболеваемости (что проявляется повышением уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности и, в первую очередь, теми болезнями, которые отражают состояние наиболее уязвимых органов и систем для данных вредных факторов), появлению начальных признаков или легких (без потери профессиональной трудоспособности) форм профессиональных заболеваний, возникающих после продолжительной экспозиции (часто после 15 и более лет);

3 степень 3 класса (3.3) - условия труда, характеризующиеся такими уровнями вредных факторов, воздействие которых приводит к развитию, как правило, профессиональных болезней легкой и средней степеней тяжести (с потерей профессиональной трудоспособности) в периоде трудовой деятельности, росту хронической (производственно-обусловленной) патологии, включая повышенные уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности;

4 степень 3 класса (3.4) - условия труда, при которых могут возникать тяжелые формы профессиональных заболеваний (с потерей общей трудоспособности), отмечается значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности;

Опасные (экстремальные) условия труда (4 класс) характеризуются уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск развития острых профессиональных поражений, в т. ч. и тяжелых форм.

5. Задача 1

Дробильщик проработал Т лет в условиях воздействия пыли гранита, содержащей 60% SiO2. Фактическая среднесменная концентрация за этот период составила К мг/м3. Категория работ – II б (объем легочной вентиляции равен 7 м3). Среднесменная ПДК данной пыли – 2 мг/м3. Среднее количество рабочих смен в год 248.

Определить:

а) пылевую нагрузку (ПН);

б) контрольную пылевую нагрузку (КПН) за этот период;

в) класс условий труда;

г) контрольную пылевую нагрузку за период 25-летнего контакта с фактором (КПН25);

д) допустимый стаж работы в таких условиях.

              Решение:

а) Определяем фактическую пылевую нагрузку за рассматриваемый период по формуле: ПН = К х N x T x Q. мг,

              где К – фактическая среднесменная концентрация пыли в зоне дыхания работника, мг/м3, N – количество рабочих смен в календарном году, Т – количество лет контакта с аэрозолью, Q – объем легочной вентиляции за смену, м3.

              ПН = 2,7 х 248 х 9 x 7 = 42184,8 (мг).

б) Определяем контрольную пылевую нагрузку за этот период работы по формуле: КПН = ПДКсс х N x T x Q. мг,

              где ПДКсс – предельно-допустимая среднесменная концентрация пыли, мг/м3

              КПН = 2 х 248 х 9 х 7 = 31248 (мг).

в) Рассчитываем величину превышения КПН по формуле: ПН / КПН = 42184,8 / 31248 = 1,35, следовательно класс условий труда дробильщика вредный 3.1.

г) Определяем контрольную пылевую нагрузку за средний рабочий стаж, который принимается равным 25 годам (КПН25) по формуле: КПН = ПДКсс х х N x T x Q. мг

              КПН25 = 2 х 248 х 25 х 7 = 86800 (мг).

д) Определяем допустимый стаж работы в данных условиях по формуле:

Т =

Т = (лет).

6. Задача 2

              Рассчитать звукоизолирующий кожух для оборудования. Октавный уровень звукового давления в расчетной точке изолируемой машины L, дБ; размеры источника шума и кожуха, допустимые уровни шума на рабочем месте принять в соответствии с таб. 19.

Решение:

а) Расчет звукоизолирующего кожуха сводится к определению толщины стенок и материала, из которого будет сделан кожух. Материал и толщина стенок определяется по требуемой звукоизолирующей способности. Требуемая звукоизолирующая способность стенок кожуха (R mp. кож) определяется из формулы:

В – постоянная помещения, смежного с шумным:

В = В1000 х m. м2

где В1000 - постоянная помещения, м2 на среднегеометрической частоте 1000 Гц, находимая в зависимости от объема V и типа помещения, m – частотный множитель.

              В1000 = 80