Излучение на производстве. Излучения в производстве и защита от них Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током
В современном производстве распространены различные виды излучений: ультрафиолетовое, электромагнитное, инфракрасное и радиоактивное. Инфракрасное излучение имеет место в горячих цехах, источниками ультрафиолетовых излучений является дуга электросварки, ртутно-кварцевые лампы и другие ультрафиолетовые и облучающие установки, солнце, лазеры. Источники электромагнитных излучений - линии электропередач, различные высокочастотные генераторы, радиоволны. При обработке материалов (пайка, резка, точечная сварка, сверление отверстий в сверхтвердых материалах, дефектоскопия и др.) применяют лазеры, являющиеся источниками лазерных излучений. Классификация средств защиты.
По характеру применения различают средства коллективной и индивидуальной защиты работающих.Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют на классы: средства защиты от ионизирующих, инфракрасных, ультрафиолетовых, электромагнитных излучений и излучений оптических, квантовых генераторов, от магнитных и электромагнитных полей. Из средств индивидуальной защиты представляют интерес изолирующие костюмы, средства защиты органов дыхания (типа масок), глаз, лица, рук, головы, специальная обувь и одежда.2.
Ультрафиолетовое излучение при длительном воздействии больших доз УФИ могут наступить серьезные поражения глаз и кожи. В частности, это может привести к развитию рака кожи, кератитов (воспалений роговицы) и помутнению хрусталика глаз. максимальная облученность ограничивается 7,5 мэр-ч/м2, а максимальная суточная доза - 60 мэр-ч/м2 для УФИ с длиной волны больше 280 нм. 3. Инфракрасное излучение Влияние инфракрасного излучения на организм проявляется в основном тепловым действием. Группа А - излучение с длиной волны от 0,76 до 1,4 мкм, В - от 1,4 до 3,0 мкм и С - свыше 3,0 мкм. Инфракрасное излучение группы А больше проникает через кожу и обозначается как коротковолновое инфракрасное излучение, а группы В и С - как длинноволновые. 4.
Биологическое воздействие ионизирующего излучения проявляется в виде первичных физико-химических процессов, возникающих в молекулах живых клеток и окружающего их субстрата, и в виде нарушения функций целого организма как следствия первичных процессов. 5. Зашита от электромагнитных полей (излучений). Различают электромагнитное поле естественного(воздействию ЭМП Земли, солнца и других планет.) и антропогенного характера(линии электропередач (ЛЭП), открытые распределительные устройства, антенны теле и радиопередач, радиотехнические и электронные устройства,).
1) Средства и методы защиты от ЭМП (электромагнитное поле):
Организационные мероприятия: предотвращение попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание санитарно-защитных зон вокруг антенных сооружений различного типа.
Инженерно-техническая защита: электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом с целью снижения или устранения электромагнитного излучения; защита рабочего места от облучения или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения.
В качестве средств индивидуальной защиты рекомендуется специальная одежда, выполненная из металлизированной ткани, и защитные очки.
Лечебно-профилактические мероприятия: выявление нарушений в состоянии здоровья работающих. Для этой цели предусмотрены предварительные и периодические медицинские осмотры лиц, работающих в условиях воздействия СВЧ - 1 раз в 12 месяцев, УВЧ и ВЧ-диапазона - 1 раз в 24 месяца.
2) Средства и методы защиты от электрического поля частотой 50 гц:
Стационарные экранирующие устройства (козырьки, навесы, перегородки);
Переносные (передвижные) экранизирующие устройства (инвентарные навесы, палатки, перегородки, щиты, зонты, экраны и т.д.);
Индивидуальные средства защиты: защитный костюм-куртка и брюки, комбинезон, экранизирующий головной убор; специальная обувь с токопроводящей резиновой подошвой.
3) Средства и методы защиты от статического электричества:
заземление оборудования; для человека - антиэлектростатическая обувь с электропроводящей подошвой, спецодежда; для автомашин - антистатик.
4) Средства и методы защиты от лазерного излучения:
специальные очки, щитки, маски, снижающие облучение глаз до уровня предельно допустимого облучения. Работающим с лазерами необходимы предварительные и периодические (1 раз в год) медицинские осмотры терапевта, окулиста, невропатолога.
5) Средства и методы защиты от ультрафиолетового излучения:
В целях профилактики отравлений окислами азота и озоном соответствующие помещения должны быть оборудованы местной или общеобменной вентиляцией, а при сварочных работах в замкнутом пространстве необходимо подавать свежий воздух прямо под щиток или шлем.
Защитные меры включают средства отражения УФ-излучений, защитные экраны и средства индивидуальной защиты кожи и глаз.
Уровень мощности экспозиционной дозы рентгеновского излучения не должен превышать 7,74 1012 А/кг (ампер на килограмм), что соответствует эквивалентной дозе, равной 0,1 мбэр/ч (100 мкР/ч; 0,03 мкР/с).
Интенсивность инфракрасного (ИК) и видимого излучения от экрана видеомонитора не должна превышать 0,1 Вт/м2 в видимом (400-760 нм) диапазоне, 0,05 Вт/м2 в ближнем ИК-диапазоне (760-1050 нм), 4 Вт/м2 в дальнем (свыше 1050 нм) ИК-диапазоне.
Все существующие электромагнитные излучения (ЭМИ) различаются частотой колебаний и длиной волн. Они сгруппированы по видам излучения и обладают различающимися между собой физической природой и биологическим действием на организм человека.
Виды излучения:
1. ЭМИ (поля радиочастотного диапазона)
2. ЭМИ оптического диапазона:
Инфракрасное
Ультрафиолетовое
3. Лазерное излучение
4. Ионизирующие излучение:
Рентгеновское и
Гамма-излучение;
Альфа-излучение;
Бета- излучение;
Позитронное;
Нейтральное
Радиочастотные электромагнитные излучения
Источники электромагнитных волн радиочастотного диапазона: трансформаторы, индукционные катушки, радиостанции большой мощности. При работе этих источников возникают электромагнитные поля (ЭМП), влияние которых на организм связано главным образом с тепловым эффектом. Длительное действие ЭМП радиочастотного диапазона умеренной интенсивности не оказывает явного теплового эффекта, но влияет на биофизические процессы в клетках и тканях. Наиболее чувствительны к их воздействию центральная нервная и сердечно - сосудистая системы. У людей появляются головные боли, гипотония, повышения утомляемость, изменяет проводимость сердечной мышцы, наблюдается также похудение, выпадение волос, ломкость ногтей.
Ослабление мощности воздействующего на человека ЭМП достигают удалением рабочего места от источника излучения, а также экранированием источника и рабочих мест.
В качестве средств индивидуальной защиты применяют экранирующие костюмы, выполненные из токопроводящей или металлизированной ткани. Органы зрения предохраняют от вредного действия ЭМП с помощью специальных очков, стекла которых покрыты слоем полупроводникового оксида олова или мелкосетчатыми очками в виде полумаски.
Ультрафиолетовое излучение (УФИ)
В умеренных дозах УФИ положительно влияет на организм человека: улучшает обмен веществ, усиливает иммунобиологическую сопротивляемость, стимулирует образование в коже витамина D, препятствующего возникновению рахита.
К производственным вредностям относят УФИ, возникающие при электросварке и работе ртутно-кварцевых ламп. Воздействие происходит на кожу и глаза. Воздействие на глаза является причиной профессиональной болезни сварщиков.
В качестве средств индивидуальной защиты используют экраны, ширмы и специальные кабины (для сварщиков). Из средств индивидуальной защиты кожных покровов работающих применяют спецодежду и рукавицы, а глаз и лица – щитки, шлемы и очки со светофильтрами.
Лазерное излучение
При работе с лазерными установками обслуживающий персонал может подвергаться воздействию прямого, рассеянного и отражённого лазерного излучения, светового, ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
Для работающего с лазерами персонала следует проводить предварительный и периодический (ежегодно) медицинский осмотр. Используют средства индивидуальной защиты глаз, защитных масок. В зависимости от длины волны излучения очкам подбираются стёкла (оранжевого, сине-зелёного цвета и бесцветные).
Ионизирующие излучение
Ионизирующие излучение могут вызвать местные и общие поражения. Местные поражения кожи бывают в виде ожогов, дерматитов и других форм. Иногда возникают доброкачественные новообразования, возможно также развитие кожного рака. Длительное воздействие радиации на хрусталик служит причиной катаракты.
Для учёта неодинаковой опасности разных видов ионизирующих излучений введено понятие эквивалентная доза. Она помогает оценить последствия облучения отдельных органов и тканей человека с учётом радиочувствительности.
Защиту от внешнего облучения проводят в трёх направлениях:1) Экранированием источника;2) увеличением расстояния от него до работающего; 3) сокрушением времени пребывания людей в зоне облучения. В качестве экранов применяются хорошо поглощающие ионизирующие излучения материалы, такие, как свинец, бетон.
58.Сущность проектирования санитарно-бытовых помещений и полевых станов, их размещение и экономическое значение,
2. Производственное излучение. Защита от производственных излучений.
Ионизирующее излучение – это потоки частиц прохождение, которых через вещества приводит к ионизации или возбуждении его атомов или молекул.
Радиоактивность – это самопроизвольное превращение неустойчивых ядер в ядра других элементов, при этом испускаются альфа, бета, гамма излучения.
Альфа излучение характеризуется малой проникающей способностью. В тканях организма несколько микрон, в воздухе до 9см.
Бета излучения проникающая способность в воздухе 18см в организме 2,5см.
Гамма излучение характеризуется большой проникающей способностью.
Нейтронное излучение – это поток нейтронов, проникающая способность, которых зависит от энергии и состава атома вещества с которым оно взаимодействует.
Рентгеновское излучение – характеризуется большой проникающей способностью, возникает в любых электровакуумных установках.
Облучение бывает: - внешнее (бета, гамма), - внутреннее (все).
Заболевание вызываемое облучением бывает в острой и хронической форме.
Различают три степени хронической лучевой болезни: - легкая, - средняя, - тяжелая.
ПДД облучения: однократная доза не более 3бэр при условии что годовая доза не более 5бэр, доза накопления до 30 лет должна составлять не более 60бэр. Суммарная доза при профессиональных облучениях вычисляется по формуле Д=<5(N-18).
Средства защиты от излучения: - экранирование рабочих мест, - свинцовая резина, - использование хлопчатобумажных белых халатов и комбинезонов, - пленочная одежда, - для защиты рук медицинские перчатки, перчатки из просвинцованной резины, - использование пневматических костюмов и пневмошлемов, - для защиты глаз очки с специальным покрытием, - ботинки из искусственной кожи или лавсан, сапоги из специальной резины, - использование бахил, - респиратор.
3. Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током.
Все помещения делятся на три группы:
1) помещение без повышенной опасности (сухие помещения с относительной влажностью до 75%, температурой воздуха от 5 до 25º, с полами обладающими большим электра сопротивлением без токопроводящей пыли);
2) помещение с повышенной опасностью (влажность больше 75%, температура 25º и больше, сухие не отапливаемые и чердачные помещения, лестничные клетки, помещения с токопроводящей пылью и токопроводящими полами) (1 раз в год);
3) помещение особо опасное (влажность 100 и более %, с наличием едких газов и паров, склады где хранятся взрывоопасные вещества и помещения, где присутствуют два и более условия повышенной опасности)(контроль изоляции 2 раза в год)
4. Виды несчастных случаев и профессиональных заболеваний.
Несчастный случай на производстве - это событие, в результате которого работник (застрахованный) получил увечье или иное повреждение здоровья при исполнении им трудовых обязанностей
По правовым последствиям для потерпевшего несчастные случаи подразделяются на две группы - производственные и бытовые.
НС связанные с трудовой деятельностью:
1.на производстве:
Нс при выполнении трудовых обязанностей(на территории предприятия: на рабочем месте, вблизи рабочего места, связан с производством, не связанный с производством; вне территории предприятия: командировки, задание предприятия)
На транспорте предоставляемом предприятием
2.вне производства (по пути на работу или с работы, при выполнении гос. или общественных поручений, при выполнении функций донора, при выполнении гражданского долга)
Несчастные случаи являются производственными, если они произошли:
В течение рабочего дня на территории организации или вне ее, а также при выполнении работ в сверхурочное время, выходные и праздничные дни;
При следовании к месту работы или с работы на транспорте, предоставленном работодателем, либо на личном транспорте при наличии договора о его использовании в производственных целях;
При следовании к месту командировки и обратно;
При следовании на транспортном средстве в качестве сменщика во время междусменного отдыха (водитель-сменщик);
При работе вахтово-экспедиционным методом во время междусменного отдыха, а также при нахождении на судне в свободное от вахты и судовых работ время;
При привлечении работника к участию в ликвидации последствий катастрофы, аварии и других чрезвычайных происшествий.
По тяжести последствий несчастные случаи подразделяются:
На несчастные случаи со смертельным исходом;
Несчастные случаи с тяжелым исходом;
Несчастные случаи без тяжелых последствий.
По количеству потерпевших работников несчастные случаи подразделяются:
На групповые, происшедшие с двумя и более работниками, независимо от тяжести последствий;
Происшедшие с одним работником.
Несчастный случай в быту (бытовой) - это несчастный случай, происшедший с человеком в свободное от работы время при выполнении работ в домашней обстановке, на даче и при других аналогичных обстоятельствах.
Ряд производственных процессов в черной металлургии сопровождается воздействием на работающих инфракрасного, видимого, ультрафиолетового и ионизирующего излучений.
Видимое излучение
Чрезмерная яркость производственных источников видимого излучения при обслуживании сталеплавильных агрегатов и нагревательных устройств в прокатных цехах, а также при выполнении сварочных работ вызывает явление временной слепимости и отрицательно влияет на светочувствительные элементы сетчатки глаз человека.
Для предупреждения слепимости работающих надо устранять источники чрезмерной яркости, заменяя, например, открытую электросварку сваркой под слоем флюса, а при невозможности устранения источников яркости - применять очки с цветными стеклами (светофильтрами).
Ультрафиолетовое излучение
Невидимые ультрафиолетовые лучи появляются в источниках излучения с температурой выше 1500 °С и достигают значительной интенсивности при температуре более 2000 °С. В металлургии ультрафиолетовое излучение вызывается такими процессами, как плавление стали в дуговых электропечах, в мартеновских печах и конвертерах с применением кислорода и при сварочных работах. Ультрафиолетовое излучение отрицательно влияет на сетчатку глаз, вызывая болезненные воспалительные процессы. Длительное воздействие ультрафиолетовых лучей вызывает также кожные заболевания и отрицательно влияет на центральную нервную систему человека.
Для защиты от ультрафиолетового излучения применяется экранирование источников излучения, а также спецодежда для работающих и светофильтры (очки, шлемы) из темно-зеленого стекла для защиты глаз.
В небольших дозах ультрафиолетовое излучение оказывает положительное действие, увеличивая работоспособность человека и повышая сопротивляемость организма инфекции.
Рентгеновское излучение
Рентгеновскому излучению в черной металлургии подвергается персонал, обслуживающий рентгеновские установки, применяемые для исследований и дефектоскопии металла. Отрицательное воздействие рентгеновского излучения выражается в ухудшении самочувствия человека (слабость, головные боли, рвоты и т. п.), в изменении нормального состава крови, в повреждении зрения и поражении кожи вплоть до возникновения рака кожи.
Для защиты работающих от рентгеновского излучения необходимо уменьшать рассеивание рентгеновских лучей и защищать людей экранами, задерживающими излучение (свинец, свинцовые стекла для защиты глаз). Кроме того, для рентгенологов сокращается рабочий день (до 4 ч) и увеличивается продолжительность отпуска (до 6 недель).
Радиоактивные вещества
В металлургии применяются радиоактивные изотопы для контроля за технологическими процессами выплавки чугуна и стали и контроля за износом огнеупорных материалов. Облучение ионизирующими излучениями и попадание в организм радиокативных веществ представляет большую опасность для здоровья и жизни -работающих.
Радиоактивный распад сопровождается выделением альфа- и бета-частиц и гамма-излучением. За единицу дозы рентгеновского или гамма-излучения принят рентген (р). Один рентген соответствует поглощению воздухом 7,07 - 1010 эв/см3. Электрон-вольт (эв)-энергия, которую приобретает электрон при прохождении разности потенциалов в один вольт (1 эв=1,6027 10 -19 Дж).
При разовой дозе облучения всего организма в 100-200 р возникает заболевание человека лучевой болезнью в легкой форме. Облучение в 200-400 р приводит к средней степени лучевой болезни, потере трудоспособности; а доза облучения более 400 р вызывает тяжелую степень лучевой болезни, нередко приводящую к смерти. Доза облучения в 600 р является смертельной. Вообще степень заболевания зависит от размеров облученной поверхности тела. Так, например, если дозой в 600 р будет облучаться участок кожи в несколько квадратных сантиметров, то это не вызовет лучевой болезни. Облучение более 30% поверхности тела приведет к тяжелым заболеваниям.
При лучевой болезни резко изменяется состав крови (уменьшается в несколько раз число белых кровяных шариков с одновременным уменьшением и красных кровяных шариков).
Для предупреждения лучевой болезни при работе с радиоактивными веществами работающие не должны подвергаться облучению более предельно допустимой дозы (ПДД). Эта доза по действующим санитарным нормам (1960 г.) равна 0,1 рентгена в неделю. Если облучению подвергаются только кисти рук, то ПДД допускается увеличить в несколько раз (в некоторых случаях до 10 раз).
Для защиты от ионизирующих излучений применяются следующие методы:
- защита расстоянием (увеличивая расстояние от источника излучения);
- защита временем (уменьшая время пребывания в зоне облучения);
- защита экранированием источников излучения.
Защита от альфа-частиц достигается применением резиновых перчаток и спецодежды. Открытые части тела, удаленные на расстояние более 10 см от источника излучения, не подвергаются вредному воздействию альфа-частиц.
Защита от бета-частиц, разрушительно воздействующих на слизистые оболочки и на роговицу глаз, достигается применением специальных захватов, щипцов, защитных экранов, а также предохранительных очков.
От гамма-лучей требуется применять более надежную защиту в связи с их большой проникающей способностью. Основным средством защиты является экранирование источников излучения. В качестве средств индивидуальной защиты применяется спецодежда, резиновые перчатки, спецбелье и спецобувь. Если возникает опасность попадания радиоактивных веществ на кожу или в органы дыхания (радиоактивные жидкости, порошки и т. п.), то используются дополнительные средства защиты (полихлорвиниловая спецодежда, резиновая обувь, пневмокостюмы, респираторы разового пользования ШБ-1 «Лепесток» для защиты от радиоактивных аэрозолей).
Работы с радиоактивными веществами производятся в специальных камерах, оборудованных манипуляторами. Для хранения и транспортировки твердых и жидких радиоактивных отходов применяются специальные герметичные контейнеры.
Лабораторные помещения требуется обеспечить надежно действующей приточно-вытяжной вентиляцией. Периодически должна производиться уборка и дезактивация лабораторий. При применении радиоактивных веществ важно обеспечить постоянный дозиметрический контроль, который осуществляется при помощи специальных дозиметров (рисунок 1).
Карманный дозиметр:
1 - янтарная втулка электростатической машинки;
2 - янтарная втулка;
3 - пробковый цилиндр;
4 - корпус;
5 - ионизационная камера;
6 - линзы;
7 - металлическая скоба;
8-контактная пластинка;
9-кнопка
При расчетном определении безопасных условий работы с радиоактивными веществами пользуются следующими формулами:
Из приведенных формул видно, что доза облучения прямо пропорциональна активности источника, времени облучения и обратно пропорциональна квадрату расстояния от него.
Учитывая большую опасность радиоактивных веществ, их применение можно допускать только в необходимых случаях.
Мероприятия по защите от электромагнитных полей, создаваемых установками высокой частоты
В металлургии токи высокой частоты применяются, например, для плавления металла в индукционных электропечах, для нагревания концов рельсов при их термообработке и других целей.
Как известно, в металле, внесенном в переменное магнитное поле, возникают вихревые токи, вызывающие нагревание металла. Образовавшееся электромагнитное поле распространяется в окружающем пространстве со скоростью, приближающейся к скорости света.
Электромагнитное поле частично поглощается тканями организма, что отрицательно влияет на состояние здоровья человека. Особенно отрицательно электромагнитное поле воздействует на центральную нервную систему и на глаза работающих, находящихся вблизи от действующих высокочастотных установок.
Предельно допустимая величина интенсивности облучения энергией сверхвысоких частот в рабочей зоне за полный рабочий день не должна превышать 0,01 мвт/см 2 соответственно при облучении до 2 ч - 0,1 мвт/см 2 и при облучении до 15-20 мин - не более 1 мвт/см 2 Работающие должны обязательно надевать защитные очки.
Основным мероприятием техники безопасности при обслуживании установок высокой частоты является их экранирование. Экраны должны выполняться из тонколистового (толщиной не менее 0,5 мм) металла с большой электропроводностью. Защитные экраны должны быть тщательно заземлены.
Для достижения надежной защиты обслуживающего персонала экраны следует устраивать в виде ряда ступеней (экранировать первичные и рабочие контуры агрегатов и, кроме того, дополнительно защищать экраном всю установку).
Наряду с экранированием следует ограничивать время пребывания работающих вблизи установок и необходимо размещать приборы управления на значительном расстоянии от установок.
Высокочастотные установки необходимо оборудовать световой сигнализацией, указывающей о готовности установки к включению (зеленая лампа) и извещающей о включении установки (красная лампа).
Рабочие инструменты для загрузки или перемешивания жидкого металла необходимо снабжать рукоятками, покрытыми электроизоляцией. Работающие обязаны пользоваться специальными предохранительными очками.
Контроль за напряженностью электромагнитных полей в рабочей зоне обслуживания установок следует периодически осуществлять специальными приборами (ИНП-ЛИОТ).
В целях электробезопасности при эксплуатации установок высокой частоты необходимо строго соблюдать правила техники безопасности при обслуживании промышленных электроустановок.
Излучения в конвертерном цехе
Вредные производственные факторы в конвертерном цехе
Микроклимат рабочих помещений конвертерного цеха характеризуется обычными для горячих цехов вредными производственными факторами - значительными выделениями избыточного тепла, пыли и газов, резко контрастным освещением. Они неблагоприятно действуют на организм человека, снижают его работоспособность, приводят к профессиональным заболеваниям.
Наиболее отличительная особенность физической среды - непрерывное поступление явного тепла. Первичными его источниками в цехе являются жидкий металл, шлак и высоконагретые газы. Они дают главным образом инфракрасное излучение (тепловые лучи), которые нагревают окружающие поверхности. Горячие кожухи конвертеров, миксеров, чугуновозных и сталеразливочных ковшей, шлаковых чаш, нагретые стенки изложниц, поддоны, горячий скрап, шлаковые корки, бой огнеупоров служат вторичными источниками тепла. От них нагревается воздух помещения. Для инфракрасных лучей сухой воздух прозрачен. Перемещение более нагретых масс воздуха к менее нагретым создает конвективный перенос тепла (конвекция - циркуляция потоков воздуха, вызванная разностью их температур).
Вид теплоизлучения определяется температурой поверхности физического тела. Нагретые до 600°С поверхности дают интенсивное инфракрасное излучение. При 700-750°С появляется видимое излучение. При температуре расплавленного железа (1500°С и выше) вместе с инфракрасным и видимым в спектре наблюдается и ультрафиолетовое излучение - из горловины конвертера с металлом, от струи чугуна из миксера, металла и шлака при выпуске плавки из конвертера. Вблизи первичных источников значительное количество тепла выделяется, кроме того, и конвекцией. По санитарным нормам к горячим относятся те производства, где интенсивность тепловыделения в воздух превышает 84 кДж/(м 3 ·ч). В конвертерном цехе тепла выделяется во много раз больше. Например, в стрипперном отделении, где раздевают горячие слитки с температурой поверхности 900-930°С, интенсивность тепловыделений доходит до 800-1000 кДж/(м 3 ·ч).
Воздействие лучистой энергий на человека оценивается интенсивностью инфракрасного облучения. Оптимальный уровень нагрева принимается 1,25 МДж/(м 3 ·ч). Облучение такой интенсивности человек переносит легко. Более сильное тепловыделение ухудшает микроклимат участка и неблагоприятно воздействует на работающих: повышается импульсивность кожного анализатора, усиливается напряженность терморегуляции организма под контролем центральной нервной системы, сердечно-сосудистая и дыхательная системы мобилизуются к более высоким нагрузкам. Возникают дискомфортные теплоощущения. Работоспособность в таких условиях падает.
Рабочие горячих профессий подвергаются весьма интенсивному облучению, достигающему 38-50 МДж/(м 2 ·ч). Задача снижения избыточного тепла в производственных помещениях решается комплексно, посредством ряда технических и санитарно-гигиенических мер: уменьшением инфракрасного излучения первичными источниками; вентиляцией помещений; применением защитных экранов, теплоизоляции, тепловоздушных завес; созданием физических условий, способствующих облегчению терморегуляции организма и снятию перегрева тела. Например, футеровка конвертера и миксера служит также теплоизоляцией и герметизацией рабочего пространства агрегата. Теплонесущие устройства над конвертером охлаждаются водой, циркулирующей под напором в полых объемах конструкций. В нижнюю подъемную часть газохода вода подается при температуре 20°С и отводится нагретой до 45-50°С в бассейн-отстойник. На охлаждение подъемной и экранированной частей газохода расходуется 1500-2000 м 3 /ч при 0,3-0,4 МПа, а кислородной фурмы 120 м 3 /ч при 1,2- 1,4 МПа.
Проем горловины при повалке конвертера заслоняют (экранируют) футерованным щитом с прорезью для прохода ложки с пробой и термопары. Рабочие помещения, кабинеты, площадки, переходные мостики защищают от перегрева, применяя теплоизоляционную обшивку стен и полов.
Защита от тепловых воздействий в конвертерном цехе
Для того чтобы защитить в конвертерном цехе людей от тепловых воздействий, удаляют рабочие места из зон интенсивного инфракрасного излучения и конвективного тепла, сооружают технические устройства для уменьшения теплорадиации и используют средства индивидуальной защиты работающих. В этом направлении совершенствуется и технология. Освоена, например, бесстопорная разливка стали с шиберными затворами.
Отдалить человека от зоны облучения позволяет механизация и автоматизация производственных процессов, создание дистанционного управления агрегатами, применение телевидения для наблюдения за ходом работ. В частности, из опасной зоны выведены пульты управления конвертером (дистрибуторная) и сталевозной тележкой, экспресс-лаборатория. Вблизи теплоисточника защитное действие оказывает экранирование.
Широко применяются установки искусственного микроклимата - кондиционеры, которые монтируют в дистрибуторных, диспетчерских, конторских и других рабочих помещениях, в кабинах машинистов электрических кранов, в комнатах кратковременного отдыха.
Рабочих конвертерного цеха обеспечивают специальными одеждой, обувью и другими средствами индивидуальной защиты. Спецодежда защищает человека от
лучистого и конвективного тепла, брызг металла и шлака, пыли и загрязняющих веществ. Сталевары, миксеровые, разливщики, огнеупорщики (каменщики) получают суконные костюмы и кожаные ботинки (ГОСТ 12.4.045-78; 12.4.032-77).
Костюмы шьют из грубошерстного, плотного и теплоизолирующего сукна, которое предохраняет тело от термических ожогов и механических поражений осколками.
Тонкий слой воздуха, удерживаемый грубым ворсом, защищает от теплооблучения.
К средствам теплозащиты относятся также каски (текстолитовые или фибровые) с подстилающим вкладышем из шерстяной ткани - подшлемником; наголовные щитки и маски из прочного органического стекла, мелкоячеистой металлической сетки (3-4 мм); очкисветофильтры из синего стекла (ГО СТ 12.4.013-75); очки с металлизированными стеклами и боковыми сегментами.
Большое значение для улучшения условий труда имеет рациональная организация работы в цехе - своевременный вывоз из главного здания составов с залитыми слитками, заполненных шлаковозов, железнодорожных платформ, груженных горячим скрапом, шлаком, боем кирпича.
Терморегуляция (теплооблучение) организма в конвертерном цехе
Терморегуляция - физиологический механизм приспособления организма к тепловым изменениям в микросреде путем теплообмена для поддержания постоянной температуры тела в пределах 36-37°С. Теплопоглощение и теплоотдача при этом уравниваются.
Источником теплооблучения человека служат, как указывалось, инфракрасное излучение и нагретый воздух. Тепло в организме образуется вследствие обмена
веществ.
Отдача тепла происходит главным образом через кожу излучением, конвекцией и испарением пота. Температура поверхности кожи составляет 33-34°С.
Интенсивность теплоотдачи тела излучением определяемся разностью температур кожи и окружающих предметов, а конвекцией - разностью температур кожи й окружающего воздуха.
Физическое состояние микросреды характеризуют метеорологические факторы - температура, относительная влажность и скорость движения воздуха. Согласно санитарным нормам проектирования промышленных предприятий (СН 245-71) и ГО СТ 12.1.005-76 в горячих цехах на постоянных рабочих местах и работах средней тяжести в холодный и переходный периоды года при температуре наружного воздуха ниже + 10°С оптимальными считаются: температура воздуха + 1 7 - 19°С, относительная влажность - 60-30%, скорость движения воздуха - не более 0,3 м/с; допустимыми - соответственно 16-22°С; до 75% и не более 0,5 м/с.
В теплый период года при температуре наружного воздуха более +10°С оптимальные значения ее, относительной влажности и скорости движения воздуха составляют соответственно 20-23°С (допустимая не более чем па 5°С выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 28°С), 60-30% (при 28°С - не более 55%, при 27°С - 60%, при 26°С - 65%, при 25°С - 70%, при 24°С и ниже - не более 75%) и 0,2-0,5 м/с (допустимая 0,5- 1,0 м/с). Кроме того, указываются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. Они предусматривают в воздухе рабочей зоны и в зоне дыхания такие концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или другой продолжительности, но не более 41ч в неделю на протяжении всего трудового стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений здоровья.
Оптимальные микроклиматические условия вызывают у человека ощущение теплового комфорта, не требуют напряжения терморегуляции организма. Работоспособность людей сохраняется в течение всей смены.
Рабочей зоной считается пространство высотой до
2
м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания людей.
Зоной дыхания - пространство в радиусе до 50 см от лица.
В конвертерном цехе в местах, где температура воздуха превышает 30°С, фактор перепада температур кожи и среды теряет свое регулирующее значение. Терморегуляция организма происходит в основном путем испарения пота, что существенно повышает нагрузки на сердечно-сосудистую и дыхательную системы. В таких условиях человек выделяет за смену 5 - 6 л и больше влаги. Возникает ощущение дискомфорта - самочувствие ухудшается. Наступает скорое утомление.
Для улучшения условий труда применяют санитарно-гигиенические меры: воздушный и водовоздушный душ, гидропроцедуры, радиационное охлаждение, рациональный питьевой режим. Воздушный душ (стационарный или передвижной) ускоряет подвижность воздуха на участке, что усиливает теплоотдачу организма конвекцией. В жаркое время воздух увлажняют, распыляя струю воды форсунками. При испарении капель воды, попавших на одежду и открытые части тела, охлаждается кожа. Зимой приточный воздух душа предварительно подогревают в калорифере.
Водовоздушный душ нецелесообразно применять в чрезмерно запыленных помещениях. Там он не столько ослабляет теплооблучение, сколько разносит пыль по цеху.
Гидропроцедуры - водяной душ или полудуш, устраиваемые вблизи рабочего места,- освежают человека, снимая перегрев тела. В помещениях пульта управления, в конторке мастера, в комнате кратковременного отдыха монтируют настенные панели или разводку труб (регистры), через которые пропускают холодную воду. Это радиационное охлаждение - эффективное средство улучшения условий труда в горячем цехе.
Рациональный питьевой режим рассчитан на сохранение оптимального водно-солевого баланса организма, что особенно важно в жаркое время, когда терморегуляция протекает главным образом за счет потовыделения. Обезвоживание организма приводит к повышению вязкости крови и ухудшает кровообращение, замедляет снабжение тканей кислородом, повышает температуру кожи,вызывает мышечную слабость, головокружение и может завершиться тепловым ударом.
Для восполнения потери организмом солей с потом (большей частью - хлоридов) питьевую воду подсаливают (до 3-5 г поваренной соли на литр воды). Летом ее охлаждают до 14- 16°С и газируют углекислотой для придания приятного вкуса. Употребляют для питья и пресную охлажденную воду. Хорошо утоляет жажду белково-витаминный тонизирующий напиток, имеющий вкус хлебного кваса. Полезен и горячий чай.
ИЗЛУЧЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ И ЗАЩИТА ОТ НИХ
1. Источники излучения и классификация средств защиты
Источники излучений. В современном производстве распространены различные виды излучений: ультрафиолетовое, электромагнитное, инфракрасное и радиоактивное.
В практике животноводства и птицеводства широко применяют облучение животных в период стойлового содержания ультрафиолетовыми, а молодняка (ягнят, цыплят, телят, поросят) инфракрасными лучами. Используются излучения для пастеризации молока, для ускорения развития растений, для уменьшения восприимчивости к болезням и в других случаях.
Под влиянием умеренного ультрафиолетового облучения повышается естественная резистентность организма и продуктивность животных. Инфракрасные лучи в отличие от ультрафиолетовых не обладают заметным химическим действием; они поглощаются тканями, вследствие чего оказывают в основном тепловые воздействия. На этом основано применение инфракрасных лучей для обогрева молодняка в зимнее время. Поглощение инфракрасных лучей кожным покровом - сложный биологический процесс, в котором участвует весь организм с его терморегуляторным аппаратом. Действие инфракрасных лучей вызывает переполнение кровеносных сосудов кровью (в результате нагрева кожи), что усиливает обмен веществ.
Инфракрасное излучение имеет место в горячих цехах, источниками ультрафиолетовых излучений является дуга электросварки, ртутно-кварцевые лампы и другие ультрафиолетовые и облучающие установки, солнце, лазеры.
Источники электромагнитных излучений - линии электропередач, различные высокочастотные генераторы, радиоволны.
Для облучения семян, растений, пищевых продуктов, для оценки эффективности удобрений, роли микроэлементов, плодородия почвы, качества ремонта и износостойкости деталей, для исследования механизма воздействия регуляторов роста и обмена веществ у животных используют искусственные радиоактивные вещества.
При обработке материалов (пайка, резка, точечная сварка, сверление отверстий в сверхтвердых материалах, дефектоскопия и др.) применяют лазеры, являющиеся источниками лазерных излучений.
Все перечисленные излучения при превышении определенных значений вредны, поэтому необходимо предусматривать соответствующие меры безопасности.
Классификация средств защиты. По характеру применения различают средства коллективной и индивидуальной защиты работающих (ГОСТ 12.4.011-87).
Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют на классы (для защиты от излучений): средства защиты от ионизирующих, инфракрасных, ультрафиолетовых, электромагнитных излучений и излучений оптических, квантовых генераторов, от магнитных и электромагнитных полей.
Из средств индивидуальной защиты представляют интерес изолирующие костюмы, средства защиты органов дыхания (типа масок), глаз, лица, рук, головы, специальная обувь и одежда.
2. Ультрафиолетовое излучение
Общие сведения. Электромагнитное излучение в оптической области, примыкающее со стороны коротких волн к видимому свету и имеющее длины волн в диапазоне 200...400 нм, называют ультрафиолетовым излучением (УФИ). Влияние его на человека оценивают эритемным действием (покраснение кожи, приводящее через 48 ч к ее пигментации - загару). Мощность УФИ для биологических целей характеризуется эритемным потоком, единицей измерения которого является эр (эритемный поток, соответствующий излучению с длиной волны 297 нм и мощностью 1 Вт). Эритемную освещенность (облученность) выражают в эр/м 2 , а эритемную дозу (экспозицию) - в эр-ч/м 2 .
При длительном отсутствии УФИ в организме развиваются неблагоприятные явления, называемые «световым голоданием». Поэтому УФИ необходимо для нормальной жизнедеятельности человека. Однако при длительном воздействии больших доз УФИ могут наступить серьезные поражения глаз и кожи. В частности, это может привести к развитию рака кожи, кератитов (воспалений роговицы) и помутнению хрусталика глаз (фотокератита, который характеризуется скрытым периодом от 0,5 до 24 ч).
Для профилактики неблагоприятных последствий, вызванных дефицитом УФИ, используют солнечное излучение, устраивая солярии, инсоляцию помещений, а также применяя искусственные источники УФИ (в соответствии с Рекомендациями по профилактике ультрафиолетовой недостаточности). Рекомендуются дозы УФИ в пределах 0,125...0,75 эритемной дозы (10...60 мэр-ч/м 2). В соответствии с Указаниями по проектированию и эксплуатации установок искусственного ультрафиолетового облучения на промышленных предприятиях максимальная облученность ограничивается 7,5 мэр-ч/м 2 , а максимальная суточная доза - 60 мэр-ч/м 2 для УФИ с длиной волны больше 280 нм.
Меры защиты . К средствам коллективной защиты от УФИ относятся различные устройства (оградительные, вентиляционные, автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления), а также знаки безопасности.
Защиту от УФИ осуществляют различными экранами: физическими (в виде различных предметов, поглощающих, рассеивающих или отражающих лучи) и химическими (химические вещества и покровные кремы, содержащие ингредиенты, поглощающие УФИ). Для защиты используют изготовленную из тканей (поплина и др.) специальную одежду, а также очки с защитными стеклами. Полную защиту от УФИ всех волн обеспечивает флинтглас (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм. При устройстве помещений учитывают, что отражающая способность различных отделочных материалов для УФИ и видимого света различна. Краски на масляной основе, оксиды титана и цинка плохо отражают УФИ, а меловая побелка, полированный алюминий - хорошо.
3. Инфракрасное излучение
По физической природе инфракрасное излучение (ИФИ) представляет собой поток частичек материи, которые имеют волновые и квантовые свойства. ИФИ охватывает участок спектра с длиной волны от 760 нм до 540 мкм. Относительно человека источником излучения является всякое тело с температурой свыше 36-37°С, и чем больше разность, тем большая интенсивность облучения.
Влияние инфракрасного излучения на организм проявляется в основном тепловым действием. Эффект действия инфракрасных излучений зависит от длины волны, которая обуславливает глубину их проникновения. В связи с этим инфракрасное излучение делится на три группы (согласно классификации Международной комиссии по освещению): А, В и С.
Допустимая продолжительность действия на человека тепловой радиации
Группа А - излучение с длиной волны от 0,76 до 1,4 мкм, В - от 1,4 до 3,0 мкм и С - свыше 3,0 мкм. Инфракрасное излучение группы А больше проникает через кожу и обозначается как коротковолновое инфракрасное излучение, а группы В и С - как длинноволновые. Длинноволновое инфракрасное излучение больше поглощается в эпидермисе, а видимые и более близкие инфракрасные излучения в основном поглощаются кровью в пластах дермы и подкожной жировой клетчатки.
Пропуск, поглощение и рассеяние лучистой энергии зависят как от длины волны, так и от тканей организма. Влияние инфракрасных излучений при поглощении их в разных пластах кожи приводит к нагреванию ее, что обуславливает переполнение кровеносных сосудов кровью и усиление обмена веществ.
Длинноволновые инфракрасные излучения поглощаются слезой и поверхностью роговицы и вызывают тепловое действие. Таким образом, инфракрасные излучения, действуя на глаз, могут вызвать ряд патологических изменений.
К наиболее тяжелым повреждениям приводит коротковолновое инфракрасное излучение. При интенсивном действии этих излучений на незащищенную голову может произойти так называемый солнечный удар.
Тепловой эффект действия излучения зависит от многих факторов: спектру, продолжительности и прерывистости излучения, интенсивности потока, угла падения лучей, величины поверхности, которая излучает, размеров участка организма, одежды и др.
Интенсивность инфракрасного излучения необходимо измерять на рабочих местах или в рабочей зоне близ источника излучения (табл.).
На непостоянных рабочих местах при стабильных источниках целесообразно замерять интенсивность излучения на разных расстояниях от источника излучения с одинаковыми интервалами и определять продолжительность облучения рабочих. Поскольку инфракрасное излучение нагревает окружающие поверхности, создавая вторичные источники, которые выделяют тепло, то необходимо измерять интенсивность излучение не только на постоянных рабочих местах или в рабочей зоне, но и в нейтральных точках и других местах помещения. Суммарная допустимая интенсивность излучение не должна превышать 350 Вт/м 2 .
Интенсивность суммарного теплового излучения измеряется актинометрами, а спектральная интенсивность излучения - инфракрасными спектрометрами ИКС-10; ИКС-12; ПКС-14.
Для измерения малых величин (1400-2100 Вт/м 2) интенсивности излучения (от слабо нагретых тел или от сильных источников, размещенных далеко от рабочей зоны) применяют серебряно-висмутовый термостолбик Молля.
Для измерения ИФИ используют неселективные приемники излучения: пиранометр Янишевского, болометры и термоэлементы с оптическим фильтром КС-19, а также приборы, предназначенные для измерения ИФИ.
Оборудование ТФА-2 предназначенное для автоматической регистрации инфракрасного облучения и количества инфракрасного облучения в диапазоне длины волн от 700 до 3000 нм. Граница регистрации количества излучения 500 Вт мин/м 2 . Приведенная погрешность регистрации ±5 %. Питание от сети.
Фотощуп ИВФ-1 предназначенный для измерения облучения в видимой (360-760 нм) и инфракрасной (760-2500 нм) участках спектру.
Граница измерения 100 Вт/м 2 с двумя потдиапазонами. С помощью нейтрального фильтра граница измерений может быть повышена в 5 раз. Приведенная погрешность измерений ±5 %. Питание от сети.
Прибор для измерения ИФИ, созданного искусственными источниками излучения, предназначенный для работы в условиях сельскохозяйственного производства. Спектральная чувствительность прибора в пределах от 620 до 10* нм. Приемником излучения является термобатарея РК-15, граница измерений прибора 1000 Вт/м 2 с тремя поддиапазонами. Приведенная погрешность измерения ±10 %. Питание автономное.
