Некоторые производственные процессы, в силу несовершенства технологии, а также нерационального устройства оборудования связаны с выделением большого количества пыли, избыточного тепла, газов и т. п., которые оказывают неблагоприятное- воздействие на организм человека и поэтому требуют дополнительных мер устранения этих вредностей.
Профессиональные вредности в отдельных производственных процессах можно различать трех видов.
К первому виду относятся вредности, связанные с особенностями производственного процесса, оборудования и обрабатываемых материалов: производственная пыль; промышленные яды; ненормальные метеорологические условия (высокая температура, тепловое"излучение, повышенная влажность воздуха); повышенное и пониженное атмосферное давление; шум и сотрясения; профессиональные инфекции.
Ко второму виду относятся вредности, связанные с особенностями трудового процесса и его режима, например: повышенное напряжение зрения, слуха; длительное вынужденное положение тела и т. д.
К третьему виду относятся вредности, связанные с нарушением санитарного благоустройства, например: недостаточность кубатуры рабочих помещений; дефекты освещения, вентиляции, отопления и другие.
Промышленная пыль и борьба с нею. Целый ряд производственных процессов, как, например, насыпка, загрузка, выгрузка, размол, процессы шлифовки, обдирки, точки, связаны с образованием пылевых частиц. Кроме того, пыль может образоваться путем конденсации в виде мельчайших твердых частиц из парообразных и газообразных веществ, образующихся при процессах горения, плавки, перегонки и т. п. По происхождению пыль различают органическую (растительного или животного происхождения), неорганическую и смешанную.
- Вредное действие пыли на организм человека зависит от ее химического и минералогического состава, формы, удельного веса и размеров частиц. Крупные тяжелые частицы пыли быстро оседают и лишь в редких случаях могут повредить слизистые оболочки глаз; такие частицы, размером в несколько десятков микрон, попасть внутрь организма человека не могут, так как скорость их падения больше скорости движения воздуха при вдохе. Так, например, пылинки размером в 1 микрон оседают в неподвижном воздухе со скоростью 0,078 мм в секунду, а пылинка размером в 100 микрон со скоростью 78,6 мм в секунду, т. е. более чем в 1000 раз быстрее.
Размеры и удельный вес пылинок определяют длительность нахождения пылевых частиц во взвешенном состоянии в воздухе, а следовательно' и количество, которое может попасть в органы дыхания.
Принято считать, что наибольшее количество пыли, попадающей в легкие, имеет размер до 5 микрон. Значительно реже попадают частицы от 5 до 10 микрон. Пыль попадает в органы дыхания, а некоторая часть ее, задерживаясь на слизистой оболочке носа и носоглотки, проникает в полость рта, откуда затем заглатывается и попадает в органы пищеварения.
При наличии большого количества пыли в воздухе, независимо от ее состава, кожный покров сильно загрязняется, происходит механическая закупорка потовых желез, что в конечном счете может вызвать профессиональное заболевание кожного покрова. Кроме того, имеются некоторые виды пыли, получившие название пылей фотодинамического действия на кожный покров, так как оно проявляется лишь при одновременном действии пыли и света; например, пыль пека вызывает при работе с нею на свету острые воспаления кожного покрова.
Советская медицина располагает большим количеством данных о влиянии различного рода пылей на организм человека. Эти данные показывают, что вдыхание в течение длительного времени пыли, содержащей двуокись кремния (SiO2), а также асбестовой, марганцевой пыли может вызвать серьезные заболевания.
Все виды пыли, при значительном содержании их в воздухе, могут влиять и на общее состояние здоровья человека. В нашей стране, в целях улучшения условий труда, проводится большая работа по борьбе с запыленностью воздуха. При этом в первую очередь обращается внимание на разработку и широкое внедрение новых беспыльных технологических процессов, а также на герметизацию и механизацию процессов, связанных с дроблением, разгрузкой, перемещением пылящих веществ и др. В тех случаях, когда эти меры не могут быть осуществлены, наиболее эффективным средством в борьбе с пылью является устройство вентиляционных установок.
Если перечисленные мероприятия но обеспыливанию воздуха н рабочей зоне не дают должного эффекта, то применяются меры индивидуальной защиты (респираторы, шлемы с подводкой чистого наружного воздуха и др.).
Промышленные яды. В некоторых производствах приходится иметь дело с веществами, которые, попадая в организм, могут вызвать при определенных условиях острые или хронические травления.
Условиями, определяющими степень ядовитости вещества и последствий для организма человека, являются дисперсность яда, химическая структура, концентрация в воздухе и продолжительность действия.
Основными направлениями, по которым ведется в СССР борьба с профессиональными отравлениями, являются: а) устранение яда из производства; например, замена свинцовых белил цинковыми, замена ртути азотнокислым серебром при изготовлении зеркал и т. п.; б) механизация, автоматизация и герметизация производственных процессов, а также внедрение новых безвредных технологических процессов (например, переход на непрерывный и вакуумный процессы, применение присадок при травлении металлов, стандартизация сырья с целью устранения ядовитых примесей и т. п.); в) устройство общих систем вентиляции и местных отсосов, обеспечивающих снижение концентрами"! ядов в воздухе до допустимых норм, а также использование средств индивидуальной защиты и проведение мероприятий по личной гигиене и профилактике работающих.
Действие на организм человека метеорологических условий. Метеорологическими условиями принято называть условия внешней среды в совокупности—температура, влажность и степень подвижности воздуха, наличие у рабочих мест сильно нагретых или сильно охлажденных предметов.
От метеорологических условий в большой степени зависит самочувствие и работоспособность человека. В зависимости от температуры воздуха происходит процесс теплорегуляции, т. е. сохранение организмом человека температуры в пределах 36—37°. Метеорологические условия могут ослаблять или усиливать процессы образования тепла в организме человека; при этом происходит изменение и способов отдачи тепла.
Отдача тепла телом человека в окружающую среду в нормальных условиях происходит главным образом через кожу, путем тепловыделения, излучения, испарения, и в меньшей степени при дыхании. При высокой температуре воздуха теплоотдача организма происходит испарением пота, выделяемого телом. Если температура тела выше температуры воздуха, теплоотдача организма происходит конвекцией. Излучение наблюдается когда, температура окружающих поверхностей оборудования и материалов, несмотря на высокую температуру воздуха, будет меньше температуры кожи.
При увеличении скорости движения воздуха, нагретого до температуры ниже 40°, теплоотдача организма усиливается, а при температуре нагретого воздуха выше 40° происходит обратное явление, т. е. усиливается интенсивность нагревания тела.
Влажность воздуха оказывает существенное влияние на интенсивность испарения пота, кроме, того увеличение степени относительной влажности воздуха увеличивает теплоемкость его.
Итак, на тепловое ощущение человека воздействуют температура, влажность, скорость движения воздуха во взаимной обусловленности; поэтому при установлении гигиенических нормативов метеорологических условий учитываются различные комбинации этих факторов.
В СССР для обеспечения нормальных метеорологических условий в законодательном порядке установлен ряд требований, которые изложены в санитарных нормах проектирования промышленных предприятий (Н 101-54). Согласно этим нормам производственные помещения разделены на три категории: 1) производственные помещения с преобладанием конвекционных тепловыделений; 2) с наличием преимущественно лучистого тепла (напряжение лучистой энергии в рабочей зоне более 600 ккал/м2час); 3) со значительным влаговыделением.
В зависимости от времени года и характера работы (легкая, тяжелая) для каждой категории производства установлены нормы метеорологических условий.
К категории легких работ отнесены работы, производимые в сидячем положении, и работы, не требующие систематического преодоления значительных сопротивлений или поднятий и переноски тяжестей, например работы в инструментальных и механических цехах, работа швей и т. д.
Рис. 1. Кривые равной громкости и шкала измерений громкости.
Если уровень силы звука увеличивается на 1 децибел, то звуковая энергия, вызывающая слуховое ощущение, увеличивается в 1,26 раза. Основываясь на свойстве слуха, наряду с понятием уровня силы звука введено понятие уровня громкости, единица измерения конурою названа фоном. При частоте 1 000 гц фон и децбел равны между собой.
Уровень шума, не вызывающий вредных последствий для здоровья и работающих, при частоте 1000 герц, не превышает 75—80 децибел. С повышением частоты колебаний вредное воздействие звука на орган слуха увеличивается.
Вредное действие звуков особенно сильно возрастает при на резонанса, чем и объясняется сравнительно быстрое понижение слуха у котельщиков и лиц некоторых других профессий, например работающих с пневматическим инструментом.
Для измерения физических величин, характеризующих шум, а также величин, определяющих субъективное ощущение громкости, вызываемое шумом, служат специальные приборы — шумомеры.
Наибольшее распространение получил в СССР шумомер ЛИОТ. Этот шумомер, принципиальная схема которого представлена на рис. 2а, состоит из усилителя с выходным индикаторным прибором, проградуированным в децибелах, и электродинамического микрофона, присоединяющегося к этому усилителю помощью экранированного кабеля.
Изменение чувствительности шумомера производится с помощью ступенчатого потенциометра, отградуированного в логарифмическом масштабе через 10 децибелов на 9 ступеней: 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130 децибел. Кроме градуировки в децибелах, шкала потенциометра имеет градуировку в единицах громкости. Показания шумомера складываются из показаний индикаторного прибора и потенциометра.
Панель шумомера показана на рис. 2б.
Колебания (вибрации) частотой меньше 16—18 гц (инфразвука) воспринимаются организмом человека как сотрясения. Колебания, возникающие в результате работы оборудования, могут достигать значительной интенсивности и воздействовать на организм человека непосредственно или косвенно.
К вибрациям, оказывающим непосредственное воздействие на организм человека, относятся, например, вибрации, наблюдающиеся при работе пневматическими инструментами.
К вибрациям, оказывающим косвенное воздействие на органа м человека, относятся вибрации, вызываемые преимущественно сотрясением пола и различных ограждений здания вследствие динамического действия оборудования, характеризующегося ударным действием (молоты, прессы, копры и т. д.).
При работе с пневматическими инструментами вибрации могут оказывать вредное воздействие, особенно на верхние конечности, как непосредственно участвующие в работе, но также и на нижние конечности, если они служат при работе в качестве опоры для инструмента. Особенно неблагоприятное действие на организм
человека оказывают вибрации с частотой свыше 25 гд, что проявляется в ухудшении кровоснабжения пальцев работающей руки и в изменении кожной чувствительности. Вибрации с большим размахом колебательных движений оказывают неблагоприятное действие, главным образом, на костно-суставной аппарат.
За последние годы на судах морского и речного флота находят широкое применение быстроходные двигатели внутреннего сгорания. Одним из главных недостатков этих двигателей являются высокие уровни шума, достигающие в отдельных случаях 100—110 децибел.
Ограниченные габариты помещения судна, в котором устанавливаются двигатели, металлические, как правило, стенки этого помещения и самого корпуса судна создают благоприятные условия не для рассеивания возникающих при работе двигателей звуков, а для их концентрации. Поэтому особое значение имеет борьба с шумом на судах морского и речного флота, где в качестве главных или вспомогательных механизмов установлены быстроходные двигатели внутреннего сгорания.
Природа возникновения шумовых процессов в двигателях весьма различна как по характеру, так и по времени протекания, поэтому шумовой уровень у различных двигателей различен.
Источники шума двигателей внутреннего сгорания по своему происхождению могут быть газотермодинамические и механические.
К газотермодинамическим относятся причины, вызывающие :вук от термодинамических процессов, происходящих в двигателе (процессы всасывания газа, выпуска газов, сгорание смеси в цилиндре).
1—розетка для включения микрофона; 2 — вход; 3 — переключатель уровней; 4 — тумблер включении; 5— глазок контрольной лампы; 6 — реостат накала; 7 — переключатель ПГ; 8— кнопка контроля усиления; 9 — регулятор усиления; 10 — переключатель П3; 11 — кнопка контроля анода; 12 — кнопка контроля накала; 13 —выходной индикаторный прибор; 14 — зажимы выхода.
К механическим относятся причины, вызывающие звук от механического соприкосновения отдельных движущихся частей двигателя или от ударов в них. К этой группе источников шума относятся в основном звуки, возникающие от движения шатунов п коленчатого вала, движения поршня и соприкосновения его со стенкой цилиндра, ударов клапанов о гнезда, работы передаточных шестерен и т. п.
При создании судового двигателя должно быть обращено особое внимание на устранение причин, вызывающих шум.
Например, для ослабления шума от турбовоздуходувок двигателей с газотурбинным наддувом, к их заборным отверстиям ЛИОТ рекомендует подвключать воздуховоды, облицованные изнутри звукопоглощающими материалами типа войлока, минеральной ваты, простеганной в виде матов и т. д.
Для увеличения степени заглушения и уменьшения длины облицованной части воздуховода в отдельных участках воздуховода устанавливаются глушители пластинчатого или сотового типов.
Современные судовые быстроходные двигатели, как правило; строятся с дистанционным управлением и дистанционным размещением контрольно-измерительных приборов, что дает возможность их полной звукоизоляции.
Обязательным условием хорошей звукоизоляции является герметичность конструкции, поэтому люки должны плотно задраиваться, щели, и отверстия в кожухе — отсутствовать. Кожух должен герметично охватывать двигатель по возможности полностью.
Места проходов труб и всяких вводов внутрь звукоизолирующего кожуха для устранения щелей должны тщательно уплотняться резиной, шпаклевкой и т. п.
Для вновь строящихся производственных и служебных здании требования к звукоизоляции ограждающих конструкций изложены в строительных нормах и правилах.
Согласно этим правилам средняя звукоизолирующая способность ограждающих конструкций от воздушного шума должна
определяться по формуле
Итр=Гр – Гд дб,
где Итр — требуемая звукоизолирующая способность ограждающих конструкций от воздушного шума в децибелах (дб);
Гр — расчетный уровень громкости шума, внешнего по отношению к изолируемому помещению, в фонах (ф);
Гд — допустимый уровень громкости шума в изолируемом помещении в фонах.
В приведенной формуле с достаточной для практических целей точностью принято, что децибел и фон для звуков средней частоты по числовому значению равнозначны.
Величины расчетных Гр и допустимых Гд уровней громкости шумов в некоторых административных и санитарно-бытовых помещениях приведены в табл. 1.
Таблица 1
№ № п/п |
Наименование помещений |
Расчетный уровень громкости шума Гр в фонах |
Допускаемый уровень громкости шума Гд в фонах |
11 |
Конторские помещения |
80 |
40 |
22 |
Машинописные бюро в учреждениях |
80 |
50 |
33 |
Палаты, боксы, кабинеты врачей (в больницах, санаториях, поликлиниках) |
80 |
35 |
44 |
Санитарные узлы в зданиях общественного значения |
80 |
Не нормируется |
55 |
Лестничные клетки |
85 |
То же |
(6 |
Лестничные клетки без лифтов, вестибюли, гардеробы, общие коридоры |
80 |
|
77 |
Подсобные помещения (котельные, склады топлива и др.) |
85 |
|
Расчетная звукоизолирующая способность акустически однородных ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий) от воздушного шума определяется:
при весе ограждающей конструкции менее 200 кг/м2 по формуле
Ирасч.=13.5 lg P + 13 дб,
при весе ограждающей конструкции более 200 кг/м2 по формуле
Ирасч=23 lg P - 9 дб,
где Ирасч — расчетная звукоизолирующая способность ограждающих акустически однородных конструкций в дб;
Р — вес 1 м2 ограждающей конструкции в кг.
К звукоизолирующим конструкциям, кроме сплошных, состоящих из одного материала, относятся также конструкции, состоящие из нескольких слоев однородных или разнородных материалов, жестко связанных между собой.
Для определения средней расчетной звукоизолирующей способности ограждающей конструкции, состоящей из двух отдельных слоев, разделенных сплошной воздушной прослойкой, пользуются теми же формулами, но к полученному результату прибавляют число децибел, характеризующее звукоизолирующее- влияние воздушной прослойки.
Звукоизолирующее влияние воздушных прослоек берется по табл. 2.
Для повышения звукоизолирующей способности перегородок, они должны устанавливаться непосредственно на несущие конструкции перекрытий.
В случае, если в конструкции перекрытия имеется подпольное пространство, для устранения проникновения воздушного шума из одного помещения в другое необходимо устраивать под низом перегородки по всей длине (из бетона, кирпича или других материалов), звукоизолирующая способность которых не должна быть менее звукоизолирующей способности воздушных прослоек.
Повышение звукоизоляции дверей обеспечивается обшивкой дверного полотна, например, клееной или плотной тканью по слою войлока с напуском ее на дверную коробку на 1—2 см, а также плотностью притворов.
Плотность притворов достигается надлежащей пригонкой полотна к коробке, а также устранением зазора между полом и обвязкой дверного полотна при помощи порога или фартуков из прорезиненной ткани или резины.
Средняя расчетная звукоизолирующая способность дверей принимается от 20 до 30 дб в зависимости от конструкции дверей (двойные, одинарные простые, одинарные с двойными наплавными филенками).
Средняя расчетная звукоизолирующая способность фрамуг во внутренних стенах и перегородках принимается: для глухого одинарного остекления 20 дб; для глухого, сдвоенного в одном переплете остекления 25 дб.
Звукоизолирующие свойства междуэтажных сгораемых и трудносгораемых перекрытий от ударного шума определяются на основании экспериментальных данных.
Борьба с шумом в промышленности и на транспорте ведется в направлении:
1) изменения технологического процесса, вызывающего шум (например, замена клепки сваркой);
2) ослабления резонанса и сотрясений путем рационального устройства промышленных зданий и сооружений;
3) изоляции шумных производственных процессов от других производственных помещений;
Таблица 2
Толщина воздушной прослойки, см |
Звукоизолирующее влияние воздушной прослойки, дб |
3 |
1 |
4 |
3 |
5-6 |
5 |
7—8 |
6 |
5-10 |
7 |
4) правильного устройства фундаментов под производственное оборудование с применением амортизаторов и звукопоглощающих прокладок;
5) повышения звукопоглощающих свойств стен и потолка (применение акустической штукатурки, акустической черепицы, гранулированных материалов, войлока и т. п.);
6) предупреждения профзаболеваний от шума и сотрясений путем медицинского отбора и периодических медицинских осмотров рабочих, связанных с работой в помещениях с повышенными уровнями шума;
7) применения индивидуальных защитных приспособлений — так называемых противошумов, защищающих непосредственно органы слуха.