Человек и техносфера

Содержание

1. Причины возникновения, цель и содержание учения

о безопасности жизнедеятельности  человека в техносфере……………3

2. Антропогенные опасности………………………………………………..4
3. Орган слуха – ухо, формирование слухового восприятия……………..7
4. Вибрация: определение, классификация, основные

физические характеристики, влияние вибрации на

организм человека, понятие  о вибрационной болезни…………………9

5. Промышленная вентиляция и кондиционирование:

вентиляция как средство обеспечения нормального 

микроклимата; виды, способы  осуществления вентиляции;

схемы механической вентиляции; кондиционирование………………13

6. Средства защиты от вибрации. Средства индивидуальной защиты…………………………………………………………………….16
7. Взрыв: физико-химические основы, виды

взрывоопасных веществ, пожаровзрывоопасность

технологических процессов  на производстве. Оценка

поражающих факторов ЧС при  взрывах………………………………..18

8. Управление охраной труда. Управление ЧС…………………………...21

Библиграфический список…………………………………………………..24

Приложение А………………………………………………………………..25

Приложение Б………………………………………………………………...26

 

1. Причины возникновения, цель и содержание учения о безопасности жизнедеятельности человека в техносфере

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - система знаний, обеспечивающая безопасность обитания человека в производственной и непроизводственной среде и  развитие деятельности по обеспечению  безопасности в перспективе с  учетом антропогенного влияния на среду  обитания.

Цель БЖД исходит из определения  этой науки и представляет собой  достижение безопасности в средах обитания. Безопасность человека определяется отсутствием  производственных и непроизводственных аварий, стихийных и других природных  бедствий, опасных факторов, вызывающих травмы или резкое ухудшение здоровья, вредных факторов, вызывающих заболевание  человека и снижение его работоспособности. Исходя из этого цель БЖД следующая:

- достижение безаварийной ситуации  и готовности к стихийным бедствиям  и другим проявлениям природной  среды;

- предупреждение травматизма;

- сохранение здоровья;

- сохранение работоспособности;

- сохранение качества полезного  труда.

Для достижения цели БЖД выдвигаются  научные и практические задачи. К  научным задачам относится получение  новых, принципиально нестандартных  знаний в виде выявленных законов  либо теоретического описания технологического процесса, математического описания явлений и т.п., помогающих решать практические задачи. К практическим задачам относится разработка конкретных практических мероприятий, обеспечивающих обитание человека без травм, аварий при сохранении его здоровья и  работоспособности с высоким  качеством трудовой деятельности.

Объектом изучения БЖД как науки  является среда или условия обитания человека. Эту среду по генезису (происхождению) можно классифицировать на производственную и непроизводственную.

Основным элементом производственной среды является труд, который, в свою очередь, состоит из взаимосвязанных  и взаимодействующих элементов, составляющих структуру труда: субъекты труда, «машины» - средства и предметы труда, процессов труда, состоящих  из действий как субъектов, так и машин, продуктов труда как полезных, так и побочных в виде образующихся вредных и опасных примесей в воздушной среде и т.п.

Все элементы, составляющие среду  обитания человека, в действии становятся факторами, влияющими на БЖД. Исходя из этого, БЖД обязана рассматривать влияние этих факторов на человека, как в отдельности, так и в совокупности. Только при таком системном подходе можно в комплексе реализовать конечную цель БЖД.

К предметам изучения БЖД относятся  физиологические и психологические  возможности человека с точки  зрения БЖД, формирование безопасных условий, их оптимизация и т.д.

Исследование предметов и объекта  БЖД для реализации конечной ее цели и задач возможно с использованием не только своих знаний, но и знаний, полученных другими науками, такими, как основы управления, индустриально-педагогическая психология, культура производства, инженерная психология, право, техническая эстетика, эргономика, производственная санитария, техника безопасности, техника пожарной безопасности, горноспасательное дело, гражданская оборона, охрана окружающей среды.

2. Антропогенные опасности

Опасность – центральное  понятие в безопасности жизнедеятельности.

Человек, решая задачи достижения комфортного и материального  обеспечения, непрерывно воздействует на среду обитания своей деятельностью и продуктами деятельности (техническими средствами, выбросами различные производств и т.д.), генерируя в среде обитания техногенные антропогенные опасности.

Техногенные опасности создают  элементы техносферы – машины, сооружения, вещества и т.п., а антропогенные  опасности возникают в результате ошибочных или несанкционированных  действий человека или групп людей.

Техногенные опасности во многом определяются наличием отходов, неизбежно возникающих при любом  виде деятельности человека. Они поступают  в окружающую среду в виде выбросов в атмосферу, сбросов в водоёмы, производственного и бытового мусора, потоков механической, тепловой и  электромагнитной энергии и т.п. Количественные и качественные показатели отходов, а также регламент обращения  с ними, определяют уровни и зоны возникающих при этом опасностей.

Значительным техногенным  опасностям подвергается человек при  попадании в зону действия технических  систем, к которым относятся транспортные магистрали, зоны излучения радио- и телепередающих систем, промышленные зоны.

Вероятно проявление опасности  и при использовании человеком  технических устройств на производстве и в быту: электрические сети и  приборы, станки, ручной инструмент, газовые  баллоны и сети, оружие и т.п. Возникновение  опасностей связано как с наличием неисправностей в технических устройствах, так и с неправильными действиями человека при их использовании.

Ошибки, допускаемые человеком, реализуются при проектировании и производстве технических систем, при их обслуживании (ремонт, монтаж, контроль), при неправильном выполнении обслуживаемым персоналом процедур управления, при неправильной организации рабочего места оператора, при высокой психологической нагрузке на операторов технических систем, их недостаточной подготовленности и натрени-рованности к выполнению поставленных задач.

Человеческий фактор все  чаще становится определяющим при возникновении  аварий в технических системах. Анализ данных по принудительной гибели людей  свидетельствует, что человеческий фактор во многом влияет на возникновение  негативных событий и в быту. Нарастает  роль антропогенных опасностей и  в социальной среде. Одной из наиболее распространенных опасностей становится ВИЧ-инфицированные.

Серьёзную опасность для  человека представляет потребление  алкоголя. Алкогольная смертность при  потреблении спиртного в количестве 14,5 литров в год составляет около 260 человек на 100 тысяч населения. Высокими темпами нарастает потребление наркотиков.

В настоящее время в  перечень реально действующих негативных факторов насчитывает более 100 видов, к наиболее распространенным и обладающим достаточно высокими энергетическими  уровнями относятся негативные производственные факторы. Из них вредными являются: запылённость и загазованность воздуха, шум и вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, повышенные и пониженные параметры атмосферного воздуха (температура, влажность, подвижность воздуха, давление), недостаточное и неправильное освещение, монотонность деятельности и тяжёлый физический труд и др. К травмирующим (травмоопасным) факторам относятся: электрический ток, падающие предметы, высота, движущиеся машины и механизмы, обломки разрушающихся конструкций и т.д.

Вредный фактор – негативное воздействие на человека, которое  приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.

Травмирующий (травмоопасный) фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к травме или летальному исходу.

В быту нас сопровождает также большая гамма негативных факторов. К ним относятся: воздух, загрязненный продуктами сгорания природного газа, выбросами ТЭС, промышленными предприятиями, автотранспорта и мусоросжигающих устройств; вода с избыточным содержанием вредных примесей; недоброкачественная пища; шум и инфразвук, вибрации; электромагнитные поля от бытовых приборов, телевизоров, дисплеев, ЛЭП, радиорелейных устройств; ионизирующие излучения (естественный фон, медицинское обследование, фон от строительных материалов, излучения приборов, предметов быта); медикаменты при избыточном и неправильном потреблении, табачный дым, бактерии и аллергены.

Мир опасностей, угрожающих личности, весьма широк и непрерывно нарастает.

3. Орган слуха – ухо, формирование слухового восприятия

С помощью органов слуха  человек может оценить многочисленную и разнообразную слуховую информацию. Одни звуки приятны, другие отрицательно влияют на здоровье человека, некоторые  звуки выполняют функцию сигналов, предупреждая об опасности.

Ухо человека состоит из трех «основных» частей: наружное ухо, среднее ухо  и внутреннее ухо. Звуковые волны  направляются в слуховую систему  через наружное ухо к барабанной перепонке, колебания которой передаются к внутреннему уху, где колебания  барабанной перепонки преобразуются  в колебания со значительно меньшей амплитудой, но более высокого давления. Возбуждение нервных окончаний слухового нерва доходит до коры головного мозга и вызывает восприятие звука. Механические колебания создают слуховое восприятие, когда их частота лежит в области 16 … 20000 Гц.

Под звуковым давлением понимают разность между мгновенным значением давления в данной точке пространства, где распространяется звук, и средним значением давления в невозмущенной среде. Органом слуха воспринимается среднеквадратичная величина звукового давления за P² период осреднения T = 30 … 100 мс.

 

где Р – звуковое давление, Па.

 

При распространении звука происходит перенос энергии. Энергетической характеристикой  звука является интенсивность (мощность звука) в любой точке – поток  энергии, приходящейся на единичную  площадку в направлении, нормальном распространению звуковой волны, Вт/м².

Интенсивность звука связана со звуковым давлением следующим соотношением:

J = P² / ρc

где   J – интенсивность звука, Вт/м²;

P² – среднеквадратичное звуковое давление;

ρ – плотность среды, в которой распространяется звук;

с – скорость звука в этой среде.

Слуховое восприятие изображается на диаграмме нанесением величин  звукового давления, при которых на каждой частоте возникает ощущение звука, и обозначается как кривая порога слышимости.

 

 

Диаграмма области слухового восприятия

Порог слышимости, таким образом, зависит от частоты звука. Кроме того, он зависит от индивидуальных особенностей, возраста людей. Абсолютный порог слышимости имеет тенденцию с возрастом уменьшаться.

Слуховой анализатор обладает высокой  чувствительностью, позволяет человеку воспринимать широкий диапазон звуков окружающей среды и анализировать  их по силе, высоте тона, окраске, а также  отмечать изменения по интенсивности  и частотному составу, определять направление  прихода звука.

Слуховой анализатор находится  в постоянной готовности к приему информации и позволяет частично «разгрузить» зрительный анализатор.

Одна из важных особенностей слуховой сенсорной системы, имеющая прямое отношение к безопасности, – ее способность распознавать местонахождение  источника звука без поворота головы. Это явление называется бинауральным эффектом. Физическая основа такой способности в том, что, распространяясь с конечной скоростью, звук достигает более удаленного уха позже и с меньшей силой; слуховая система способна выявить эту разницу уже на уровне 1 дБ, а запаздывание – на уровне 0,6 мс. Бинауральный слух имеет и иную, более важную для ориентации в пространстве, функцию: он помогает анализировать акустическую информацию в присутствии посторонних шумов.

 

4. Вибрация: определение, классификация, основные физические характеристики, влияние вибрации на организм человека, понятие о вибрационной болезни

Вибрация - это периодические колебания материальной точки или точек, составляющих механическую систему. Чаще всего это гармонические колебания. Механическую систему представляет собой какое-либо твердое тело или жидкость, в которых, в отличие от газов, сильны связи кристаллического или межмолекулярного (межатомного) взаимодействия. Вибрация может распространяться в твердых и жидких телах в виде волн. Таким образом, вибрация, по сути, является звуковыми волнами, распространяющимися в твердой или жидкой среде. В твердой и жидкой среде возможно не только распространение волн большей частоты, чем в газе, но и одновременное распространение как продольных волн (волн сжатия), так и поперечных волн (волн сдвига). В газах существуют только волны сжатия.

Причины возникновения вибрации: неуравновешенные массы при возвратно-поступательном движении (штамповка), неуравновешенные массы при вращательном движении (электрический двигатель), электромагнитные колебания.

По источнику возникновения  общая вибрация подразделяется на следующие виды:

- транспортную. Воздействует на операторов подвижных машин (водители грузовых автомобилей, тракторов и т.д);

- транспортно-технологическую. Воздействует на операторов с ограниченным перемещением (водители рельсового транспорта, бурильных машин, бетоноукладчики);

- технологическую. Воздействует на операторов стационарных машин или передастся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Ее классифицируют следующим образом:

• в помещениях с источниками вибрации;
• на рабочих местах на судах (рубка капитана, штурмана радиста), в служебных помещениях без источников вибрации;
• на складах, в столовых без источников вибрации;
• в помещениях для умственного труда: заводоуправление, конструкторское бюро и т.д.

По временной характеристике различают:

- постоянную вибрацию, для  которой контролируемый параметр изменяется не более чем в 2 раза за время наблюдения;

- непостоянную вибрацию, изменяющуюся по контролируемому параметру более чем в 2 раза.

Характеристики вибрации:

1. Частота, Гц

Частота f < 0,7 Гц не вызывает виброболезни (морская качка). Собственная частота внутренних органов человека 6 – 9 Гц (у каждого органа своя частота колебаний для исключения попадания в резонанс)

2. Амплитуда виброскорости, м/с;

3. Амплитуда виброускорения, м/с²;

4. Логарифмический уровень виброскорости, дБ

 

,

где V – скорость, создаваемая источником вибрации;

V_o =

м/с – порог ощущения вибрации.

 

Общая вибрация действует на весь организм в целом. При этом страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Симптомы заболевания: головокружения, расстройства координации движения, снижение остроты зрения до 40%, изменение обменных процессов. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей, вплоть до их разрыва. Человеческое тело - это сложная колебательная система. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Например, область резонанса:

- для всего тела в положении сидя - 4—6 Гц;

- для головы в положении  сидя при вертикальных вибрациях  -20-30 Гц; при горизонтальных - 1.5-2 Гц;

- органы зрения -30-90 Гц, что  соответствует резонанс) глазных  яблок;

- сердце - 16 Гц;

- кишечник - 8 Гц.

По интенсивности колебаний  наиболее значительным является рельсовый транспорт. Уровни виброускорений на расстоянии до 20 м от тоннелей метрополитена и линий трамвая превышают средний городской уровень на 10 дБ. При эксплуатации железнодорожного транспорта повышенные уровни виброускорения регистрируются в радиусе 40-50 м.

Значительные вибрации создают  промышленные предприятия. Источниками вибрации является кузнечно-прессовое оборудование, внутризаводской и внутрицеховой транспорт, вращающиеся динамически неуравновешенные роторы машин и механизмов. Низкочастотные горизонтальные колебания (1-4 Гц) распространяются в глубь жилой застройки на расстояние до 4000 м и превышают допустимые значения виброускорсния на указанных частотах на 4-8 дБ.

Часто вибрация в квартире связана с эксплуатацией лифта. В момент пуска и при закрывании дверей значения превышают допустимые на 15-21 дБ.

Локальная вибрация действует  на отдельные части организма (верхние конечности, плечевой пояс, сосуды сердца). Бич современного машиностроения - локальная вибрация. Локальной вибрации подвергаются люди, работающие с ручным механизированным инструментом (отбойные молотки, перфораторы). Симптомы заболеваний: снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах.

Действие вибрации на организм человека зависит от мощности колебательного процесса, времени контакта, демпфирующих свойств тканей. Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний - 28%.

В зависимости от характера  работы вибрационная болезнь возникает  через 8-15 лет работы. Факторы производственной среды, усугубляющие вредное воздействие вибраций на организм:

- тяжелые мышечные нагрузки;

- пониженная температура;

- шум высокой интенсивности;

- психоэмоциональный стресс.

 

5. Промышленная вентиляция и кондиционирование: вентиляция как средство обеспечения нормального микроклимата; виды, способы осуществления вентиляции; схемы механической вентиляции; кондиционирование

Эффективным средством обеспечения  надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей  зоны является промышленная вентиляция. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного  воздуха и подачу на его место  свежего. Классификация вентиляции приведена в таблице № 1

Таблица № 1

Классификация производственной вентиляции

Вентиляция
Естественная	Механическая		Смешанная (естественная плюс механическая)
	Общеобменная	Местная
·  Ветровая ·  Тепловая	·  Приточная ·  Вытяжная ·  Приточно-вытяжная	·  Вытяжная ·  Приточная

 

 

Аварийную вентиляцию (всегда вытяжная) выполняют в помещениях, где возможно выделение токсичных или взрывоопасных веществ.

Требования к вентиляции: вентиляция должна обеспечивать правильное соотношение между количеством  подаваемого и удаляемого воздуха, вентиляция не должна быть источником опасных и вредных факторов, вентиляция должна быть проста в эксплуатации и экономична.

Организованная – через специальные проёмы и сооружения.

Неорганизованная – через неплотности конструкции.

К достоинствам естественной вентиляции относятся низкие эксплуатационные и капитальные затраты.

Недостатки естественной вентиляции: не применяется в помещениях, где  есть выброс веществ, не осуществляет очистки перед выбросом в атмосферу.

Достоинства механической вентиляции: осуществляется предварительная обработка  воздуха, возможность подачи и отбора воздуха в любой точке помещения, возможность очистки воздуха. Недостатки: высокие эксплуатационные и капитальные затраты. Схема механической вентиляции в Приложении А.

Местная вентиляция предназначена  для удаления вредных веществ  из зоны их выделения или нормализации параметров микроклимата на рабочем  месте. Местная вентиляция бывает вытяжной и приточной системы.Схемы вытяжной местной вентиляции представлены на рис. 1.

Рис. 1. Защитнообеспыливающий кожух (шлифовальные станки)

Рис. 2. Вытяжной зонт (для удаления вредных веществ легче воздуха)

 

Рис. 3. Вытяжной шкаф (для химических операций)

 

Рис. 4. Бортовые отсосы (гальваника)

 

В качестве местной приточной вентиляции применяют воздушные души, воздушные  оазисы, тепловые завесы (сбоку или  снизу). Схема воздушного душирования представлена на рис. 5.

Рис. 5. Воздушное душирование (в горячих цехах)

6. Средства защиты от вибрации. Средства индивидуальной защиты

Профилактические меры по защите от вибраций заключаются в  уменьшении их в источнике образования  и на пути распространения, а также  в применении индивидуальных средств  защиты, проведении санитарных и организационных  мероприятий. К средствам индивидуальной защиты оператора от вибрации относятся платформы, сидения, рукоятки.

Виброзащитные платформы (площадки) — наиболее приемлемые средства защиты от общей вибрации при работе стоя. Основной частью подставки является опорная плита, на которой стоит и выполняет работу оператор. Средства виброизоляции могут размещаться сверху плиты, снизу плиты или с обеих сторон одновременно. В зависимости от принятой схемы их взаимного расположения виброзащитные платформы изготавливают с опорными, встроенными, накладными или комбинированными виброизоляторами. На практике применяются различные конструктивные схемы платформ: с резиновыми, пневмобаллонными и пружинными виброизоляторами.

Виброзащитные сиденья применяют, если оператор выполняет работу сидя. Рабочие места, расположенные на транспортных средствах, оснащают подрессоренными сиденьями. Для эффективной виброзащиты в диапазоне частот 2—20 Гц собственная частота системы сиденье-человек должна быть около 1 Гц, что соответствует статическому перемещению такой системы под собственным весом порядка 25 см.

Такие сиденья наряду с  упругими и демпфирующими элементами, как правило, направляющие механизмы, обеспечивающие снижение вибрации в  одном, обычно вертикальном направлении. Широкое распространение получили сиденья с параллелограммным направляющим механизмом в подвеске, когда упругие и демпфирующие элементы шарнирно закреплены на поворотных рычагах по диагонали параллелограмма.

Собственная частота таких  систем лежит в диапазоне 1,5—2,5 Гц, а от-носительное демпфирование изменяется в пределах 0,2—0,5.

Виброзащитные рукоятки предназначены для защиты от локальной вибрации рук оператора.

Так для снижения действия вибрации, передаваемой на руку человека отбойным молотком, он оснащается виброгасящей рукояткой. Она содержит пружинный упругий элемент и подшипники качения, располагаемые между поверхностью корпуса и рукояткой для уменьшения трения. Это позволяет в несколько раз снизить уровень передаваемой вибрации.

Эффективным способом виброзащиты оператора пневмошлифовальных машин является использование рукояток из эластичных материалов на воздушной подушке. При этом исключается непосредственный контакт рукоятки с вибрирующим корпусом и достигается существенное снижение уровня вибрации, действующей на человека.

В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации также используются: для рук — виброизолирующие рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки; для  ног — виброизолирующая обувь, стельки, подметки.

Виброзащитные рукавицы отличаются от обычных рукавиц тем, что на их ладонной части или в накладке закреплен упругодемпфирующий элемент. Этот элемент выполняется из поролона, однако более эффективно использование пеноэласта, губчатой резины. Применяются рукавицы с эластично-трубчатыми элементами. На рукавице имеются трубчатые элементы, закрепленные накладками и расположенные вертикальными рядами параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы. Также рукавицы могут выполняться с накладным карманом, в который вставляется накладка с эластично-трубчатыми элементами.

Виброзащитная обувь изготовляется в виде сапог и ботинок как мужских, так и женских, и отличается от обычной обуви наличием подошвы или вкладыша из упругодемпфирующего материала.

 

7. Взрыв: физико-химические основы, виды  взрывоопасных веществ, пожаровзрывоопасность технологических процессов на производстве. Оценка поражающих факторов ЧС при взрывах

Взрыв - это освобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. Он приводит к образованию сильно нагретого газа (плазмы) с очень высоким давлением, который при моментальном расширении оказывает ударное механическое воздействие (давление, разрушение) на окружающие тела.

Взрыв в твердой среде  сопровождается ее разрушением и  дроблением, в воздушной или водной - вызывает образование воздушной  или гидравлической ударных волн, которые и оказывают разрушающее  воздействие на помещенные в них  объекты.

В деятельности, не связанной  с преднамеренными взрывами в  условиях промышленного производства, под взрывом следует понимать быстрое, неуправляемое высвобождение энергии, которое вызывает ударную волну, движущуюся на некотором удалении от источника.   

Все виды взрывов можно  классифицировать на следующие три  группы:

- неконтролируемое резкое высвобождение энергии за короткий промежуток времени и в ограничением пространстве (взрывные процессы);

- образование облаков  топливно-воздушной смеси (ТВС) или других химических газообразных, пылеобразных веществ, их быстрые взрывные превращения (объемный взрыв);

- взрывы трубопроводов,  сосудов, находящихся под высоким  давлением или с перегретой  жидкостью, прежде всего резервуаров  со сниженным углеродным газом.