Механизация и автоматизация производственного процесса дозволяет резко понизить трудовую нагрузку на работающих (массу поднимаемого и перемещаемого вручную груза, расстояние перемещения груза, уменьшить переходы, обусловленные технологическим действием), совсем убрать человека из производственной среды, переложив его трудовые функции на автоматизированные машины и оборудование. Для защиты от теплового излучения употребляют разные теплоизолирующие материалы, устраивают теплозащитные экраны и особые системы вентиляции (воздушное душирование). Теплозащитные средства обязаны обеспечивать тепловую облучённость на рабочих местах не более 350 Вт/м2 и температуру поверхности оборудования не выше 35 С при температуре внутри источника тепла до 100 С и не выше 45 С при температуре внутри источника тепла выше 100 С.
Основной показатель, характеризующий эффективность теплоизоляционных материалов, маленький коэффициент теплопроводности, который составляет для большинства из них 0,025-0,2 Вт/м•К.
Для термоизоляции употребляют разные материалы, к примеру, асбестовую ткань и картон, особые бетон и кирпич, минеральную и шлаковую вату, стеклоткань и др. В качестве теплоизоляционных материалов для трубопроводов пара и горячей воды, а также для трубопроводов холодоснабжения, используемых в промышленных холодильниках, могут быть использованы материалы минеральной ваты.
Теплозащитные экраны употребляют для локализации источников теплового излучения, понижения облученности на рабочих местах, а также для понижения температуры поверхностей.
Различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны. Теплоотражающие экраны делаются из алюминия либо стали, а также фольги либо сетки на их базе. Теплопоглощающие экраны представляют собой конструкции из огнеупорного кирпича, асбестового картона либо стекла. Теплоотводящие экраны ? это полые конструкции, охлаждаемые изнутри водой.
Своеобразным теплоотводящим прозрачным экраном служит так называемая водяная завеса, которую устраивают у технологических отверстий промышленных печей и через которую вводят вовнутрь печей инструменты, обрабатываемые материалы, заготовки и др.
Вопрос 3. Методы и средства борьбы с производственным шумом и вибрацией.
Влияние шума на организм человека. Шум, вибрация и ультразвук представляют собой колебания материальных частиц газа, жидкости или твердого тела. Производственные процессы часто сопровождаются значительным шумом, вибрацией и сотрясениями, которые отрицательно влияют на здоровье и могут вызвать профессиональные заболевания. Слуховой аппарат человека обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различной частоты, а именно - наибольшей чувствительностью на средних и высоких частотах (800-4000 Гц) и наименьшей - на низких (20-100 Гц). Поэтому для физиологической оценки шума используют кривые равной громкости , полученные по результатам изучения свойств органа слуха оценивать звуки различной частоты по субъективному ощущению громкости, т.е. судить о том, какой из них сильнее или слабее. Уровни громкости измеряются в фонах. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления. По характеру спектра шума подразделяются на :- широкополостные : спектр больше одной октавы (октава, когда f(н)отличается от f(к) в 2 раза).- тональные - слышится один тон или несколько. По времени шумы подразделяются на:- постоянные (уровень за 8 час. раб. день изменяется не более 5 дБ). - непостоянные (уровень меняется за 8 час. раб.дня не менее 5 дБ). Непостоянные делятся : колеблющиеся во времени - постоянно изменяются по времени; прерывистые - резко прерываются с интервалом 1 с. и более; импульсные - сигналы с длительностью менее 1 с. Всякое возрастание шума над порогом слышимости увеличивает мускульное напряжение, значит повышает расход мышечной энергии.Под влиянием шума притупляется острота зрения, изменяются ритмы дыхания и сердечной деятельности, наступает понижение трудоспособности, ослабленность внимания. Кроме того, шум вызывает повышенные раздражимость и нервозность. Тональный (преобладает определенный шум тон) и импульсный (прерывистый) шумы более вредны для здоровья человека, чем широкополосный шум. Длительность воздействия шума приводит к глухоте, особенно с превышением уровня 85-90 дБ и в первую очередь снижается чувствительность на высоких частотах. Измерение уровня шума. Для измерения уровня шума используется шумомер; в нем звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются, пропускаются через фильтры, выпрямляются и регистрируются стрелочным прибором. Современные приборы имеют три шкалы с частотными характеристиками А,В,С. Характеристика А имитирует кривую чувствительности уха человека, измер. в дБА (замер без фильтров); С - линейная во всем диапазоне частот; В большая чувствительность к низким частотам. Кроме того, имеется режим "медленно" и "быстро". Нормирование уровня шума. Нормирование уровней шума в производственных условиях осуществляется по ГОСТ 12.1.003-83 (шум, общие требования безопасности). Он устанавливает допустимые уровни дБ звукового давления на рабочих местах в определенных(октавных) полосах частот со среднегеометрическими частотами63,125,250,500,1000,2000,4000,8000 Гц. Например, рабочие места впроизводственных помещениях соответственно : 99,92,86,83,78,76,74 дБ или 85 дБА. Среднегеометрическая октавная (третьоктавная) полоса частот определяется : f(ср) = f(н)*f(в), Где f(н),f(в)- нижняя и верхняя граничные частоты, для октавных полосf(в)/f(н)=2, для третьоктавных f(в)/f(н)=1,26. Меры борьбы с шумом. Для уменьшения уровней шума применяются технические, строительно-акустические и организационные мероприятия, а также средства индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4.051-87 - Средства индивидуальной защиты органа слуха). К этим мерам относятся : 1.Подавление шума в источниках а) замена ударных взаимодействий деталей безударными; б) замена возвратно-поступательных движений вращательными; в) создание форм деталей, плавно обтекаемых воздухом; г) замена подшипников качения подшипниками скольжения; д) замена штамповки прессованием; е) клепку - сваркой; ж) обрубку - резкой; з) заменять прямозубые шестерни на косозубые, шевронные; и) повышать класс точности обработки деталей, шестерен; к) заменять зубчатые и цепные передачи клиноременными или зубчато-ременными; л) применять принудительное смазывание трущихся поверхностей; м) применение "малошумящих" материалов (капроновые, текстолитовые - менее шумные); н) статическая и динамическая балансировка деталей; о) применение глушителей шума, звукоизолирующих кожухов (рис.32).2.Предупреждение распространения шума - звукоизоляция и звукопоглощение. При звукоизоляции уменьшается уровень шума, который распространяется за счет колебания преграды. Для звукоизоляции применяются плотные, жесткие, массивные перегородки. При этом ослабление зависит от массы перегородки, а не от ее материала. Большее ослабление достигается при слоистых перегородках, с воздушными промежутками между слоями. При звукопоглощении звук ослабляется за счет поглощения звуковой энергии в порах материала перегородки (войлок, вата, пемза). Наряду с пористыми материалами для звукопоглощения применяются специальные мастики, которыми покрываются перегородки и отдельные части машин. 3.Строительные и организационные меры : а) увеличение расстояния от источника шума - концентрация цехов с большим уровнем шума и удаление их от других производственных помещений. б) покрытие внутренних поверхностей помещения звукопоглощающими облицовками; в)размещение в помещениях штучных звукопоглощателей (объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешенные к потолку);г) закрытие машин звукоизоляционными кожухами; д) устройство экранов (с покрытием их звукоизолирующими материалами) между машиной и рабочим местом; е) устройство звукоизолированных машин; ж) рациональный режим труда и отдыха; з) сокращение времени нахождения в шумовых условиях; и) контроль уровней шума на рабочих местах. В качестве звукопоглощающего материала применяют ультратонкоестекловолокно, капроновое волокно, минеральную вату, древесноволокнистые и минераловатные плиты, пористый полтвинилхлорид и др. Толщина облицовок составляет 20-200 мм. В низких помещениях облицовывают только потолок, т.к.стены в них практически не влияют на отражение звука, а в высоких и вытянутых помещениях - облицовывают как стены, так и потолок. При некоторыхпроизводственных процессах, например, как клепка, обрубка, штамповка, зачистка трудно или невозможно эффективно снизить шум. Индивидуальные средства защиты от шума. В случае невозможности снижения шума до нормативного вышеуказанными методами применяются средства индивидуальной защиты - противошумы.Противошумы по ГОСТ 12.4.011-75 подразделяются на три типа : - наушники, закрывающие ушную раковину; - вкладыши, перекрывающие наружный слуховой канал (пробка); - шлемы, закрывающие часть головы и ушную раковину (рис.34). Наушники по способу крепления на голове подразделяются на : независимые (с оголовьем); встроенные в головной убор (каски, шлемы, косынки) или другое защитное устройство (респиратор, очки, щитки и т.п.). Вкладыши (мягкие тампоны из ультратонкого волокна, материала или из эбонита, резины) делятся на : многократного пользования и однократного. Наушники и вкладыши делятся по ГОСТ 12.4.051-75 на группы А,Б,В по их эффективности в дБ в октавных полосах частот. На предприятиях зоны звука выше 85 дБ(шкала А шумометра - замер без фильтров, частотная характеристика этой шкалы близка к характеристике слуха человека) должны обозначаться знаками безопасности и работающие в этихзонах должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах со звуковым давлением более 135 дБ в любой полосе частот. В технических условиях на машины и паспорта должны быть указаны значения шумовых характеристик машин, измерение шума проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.003-76. Опасность ультразвука для человека. Нормирование ультразвука.Ультразвук также широко применяется в промышленности : пайка-сварка, механическая обработка твердых и хрупких материалов, дефектоскопия. Однако ультразвук вредно воздействует на человека : перегрев тканей тела, слабость, усталость, головные боли, боли в ушах. Согласно ГОСТ 12.1.001-75 установлены допустимые уровни звукового давления на рабочих местах : (ГОСТ 12.1.001-75.Ультразвук. Общие требования безопасности. 1982 г.). Для полос частот со среднегеометрической частотой 12500 ГЦ уровеньзвукового давления - 75 дБ; для 16000 Гц - 85, для 20000 и свыше - 110 дБ. Защита от ультразвука. Вредное воздействие ультразвука снижается за счет : - уменьшения вредного излучения в источнике (повышение рабочих частот ультразвука, исключение паразитного излучения звуковой энергии); - локализации действия ультразвука (размещения установок в кабинах,заключение их в кожухи, экраны из стекла); Эти меры обеспечивают защиту от ультразвука через воздух. Защита отдавления ультразвука при контактном облучении состоит в полном исключении непосредственного прикосновения работающих с инструментом, жидкостью и изделиями. Загрузку и выгрузку изделий производят при выключенном источнике ультразвука, или при помощи щипцов с удлиненными и виброизолированными ручками. - организационно-профилактическими мероприятиями (ограничение возраста - 16 лет, медицинские осмотры, обучение и инструктаж, режим труда и отдыха); - применение средств индивидуальной защиты (резиновые перчатки). Применяются специальные держатели, манипуляторы для дистанционного управления, т.к.ультразвук воздействует на человека (руки) через твердые и жидкие среды. Многие из средств и мер по борьбе с шумом применимы к ультразвуку, в том числе и индивидуальные защитные средства. Контроль уровней звукового давления (ультразвука) проводится послеустановки оборудования, его ремонта и периодически, не реже 1 раза в год, в5 см от уха работающего в его основной рабочей позе. Временнаяхарактеристика прибора переключается в положение "быстро". Предприятие-изготовитель должен указывать в документации ультразвуковую характеристику оборудования - уровни звукового давления в контактных точках на высоте 1,5 м от пола, на расстоянии 0,5 м от контура машины и не менее 2 м от окружающих поверхностей. Измерения проводятся не менее чем в четырех контрольных точках, расстояние между которыми не должно превышать 1 м. Опасность вибрации для человека.Колебания материальных тел при низких частотах (3-100 Гц) с большими амплитудами (0,5-0,003) мм, ощущаются человеком, как вибрация и сотрясения. Вибрации широко используются на производстве : уплотнение бетонной смеси, бурение шпуров (скважин) перфораторами, рыхление грунтов и др. Однако вибрации и сотрясения оказывают вредное влияние на организм человека, вызывают виброболезнь - неврит. Под воздействием вибрации происходит изменение в нервной, сердечно-сосудистой и костно-суставной системах: повышение артериального давления, спазмы сосудов конечностей и сердца. Это заболевание сопровождается головными болями, головокружением, повышенной утомляемостью, онемением рук. Особенно вредны колебания с частотой 6-9 Гц, частоты близки к собственным колебаниям внутренних органов и приводят к резонансу, в результате происходят перемещения внутреннихорганов (сердце, легкие, желудок) и раздражению их. Вибрации характеризуются амплитудой смещения А - это величина наибольшегоотклонения колеблющейся точки от положения равновесия в мм (м); амплитудой колебательной скорости V м/с; амплитудой колебательного ускорения a м/с; периодом Т, с; частотой колебаний f Гц.По способу передачи на человека вибрация подразделяется (ГОСТ 12.1.012.-78). Вибрация. Общие требования безопасности, 82 г.) на:- общую, передающуюся на тело человека через опорные поверхности;- локальную, передающуюся через руки человека.По направлению действия вибрации подразделяются по "осям" системыкоординат (рис.35) : при общей X,Y,Z и локальной Xр,Yр,Zр вибрации. Общая вибрация по источнику ее возникновения подразделяется на 3 категории :1) транспортная (при движении по местности);2) транспортно-технологическая (при движении в помещениях, напромстройплощадках);3) технологическая (от стационарных машин, рабочие места).Меры защиты от вибрации.Вибробезопасные условия труда обеспечиваются:- применением вибробезопасных машин (механизмов);- применением средств защиты;- организационно-технических мероприятий;- проектировочным решением, обеспечивающими нормы вибраций на рабочих местах.Вибробезопасность машин (механизмов) достигается :виброизоляцией их по ГОСТ 12.4.046-78 за счет установки на фундаменты, виброизолированные от пола специальные амортизаторы (прокладки из войлока,резины, пружины т.п.; балансировкой вращающихся частей; применением виброизолирующих мастик и др.Организационно-технические меры включают : проведение проверок вибрации не реже 1 раза в год при общей вибрации и двух раз в год при локальной вибрации, а также после ремонта машин; и при начале их эксплуатации; исключение контакта работающих с вибрирующими поверхностями за пределами рабочего места или зоны (ограждения, знаки, надписи), введение определенного режима работ, недопущение к работе лиц, моложе 18 лет и не прошедших медосмотр, проведение повторного ежегодного медосмотра. При проектировании технологического процесса и помещений предусматриваются меры снижающие вибрацию на путях ее распространения согласно ГОСТ 12.4.046- 78. По этому стандарту методы виброзащиты по организационному признаку подразделяются на : методы коллективной и индивидуальной защиты - снижение вибрации воздействием на источник ее; снижение силового возбуждения вибрации уравновешиванием, балансировкой, изменением частоты вибрации,снижение вибрации на путях ее распространения; снижение вибрации при контакте оператора с вибрирующим объектом, введение дополнительных устройств в конструкцию машин и строительные конструкции (домгферы, пружины); применение демпфирующих покрытий; снижение вибрации исключением контакта оператора - дистанционное управление, автоматический контроль, сигнализация, ограждение.Средства виброзащиты делятся на :- средства виброизоляции - демпфирование, упругие прокладки, введениеинерционного элемента;- средства динамического вибропогашения - ударные виброгасители(пружинные, маятниковые); динамические виброгасители (пружинные, маятниковые, эксцентриковые, гидравлические).Средства индивидуальной защиты подразделяются на средства :- для рук оператора (рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки) ГОСТ 12.4.002-74. Средства индивидуальной защиты рук от вибрации.Общетехнические требования :- для ног оператора (специальную обувь, подметки, наколенники) ГОСТ 12.4.024-76. Обувь специальная виброзащитная. Общие техническиетребования.Вопрос 4. Классификация пожаро- и взрывоопасных зон в производственных помещениях.