Организация рабочих мест

Высвобождаемая энергия проявляется в виде теплоты, света, звука и механической ударной волны. Источником взрыва чаще служит химическая реакция. Но взрывом могут быть высвобождения механической и ядерной энергии (паровой котел, ядерный взрыв). Горючие, пыль, газ и пар в смеси с воздухом (веществом, поддерживающим горение) способны взрываться при зажигании. В технологических процессах невозможно полностью исключить вероятность образования взрывоопасной ситуации. Одним из основных поражающих факторов взрыва является ударная волна.

Ударная волна - это область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Ударная волна образуется за счет энергии, выделяемой в зоне реакции. Возникшие при взрыве пары и газы, расширяясь, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до больших давлений и плотностей и нагревают до высоких температур. Эти слои воздуха приводят в движение последующие слои. И так, сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому, образуя ударную волну. Величина давления изменяется во времени в точке пространства при прохождении через нее ударной волны. С приходом ударной волны в данную точку давление достигает максимального Рф = Ро + ΔРф, где Ро атмосферное давление. Образовавшиеся слои сжатого воздуха называют фазой сжатия. После прохождения волны давление уменьшается, становится ниже атмосферного. Эта зона пониженного давления называется фазой разрежения.

Непосредственно за фронтом ударной волны движутся массы воздуха. Вследствие торможения этих масс воздуха при встрече с преградой возникает давление скоростного напора воздушной ударной волны.

Основными характеристиками поражающего действия ударной волны являются:

• Избыточное давление во фронте ударной волны (Рф) - это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением (Ро), измеряется в Паскалях (Па). Избыточное давление во фронте ударной волны рассчитывается по формуле:

 

,

 

где: ΔРф - избыточное давление, кПа;

qэ - тротиловый эквивалент взрыва (qэ = 0,5q, q - мощность взрыва, кг);

R - расстояние от центра взрыва, м.

• Давление скоростного напора - это динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха; скоростной напор Рек зависит от скорости и плотности воздуха.

 

,

 

где V - скорость частиц воздуха за фронтом ударной волны, м/с;

ρ - плотность воздуха, кг/куб.м.

• -Длительность фазы сжатия, то есть время действия повышенного давления.

 

τ = 0,001 q1/6 R1/2,

 

где R в метрах, q в килограммах и τ - в секундах.

Ударная волна в воде отличается от воздушной тем, что на одних и тех же расстояниях давление во фронте ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а время действия меньше. Волны сжатия в грунте в отличие от ударной волны в воздухе характеризуются менее резким увеличением давления во фронте волны и более медленным ослаблением за фронтом.

Ударная волна может нанести человеку травматические поражения и быть причиной его гибели. Поражение может быть непосредственным или косвенным. Непосредственное поражение возникает от действия избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ударная волна подвергает человека сильному сжатию в течение нескольких секунд. Скоростной напор может привести к перемещению тела в пространстве. Косвенное поражение человека может быть результатом ударов обломков, летящих с большой скоростью.

Характер и степень поражения человека зависят от мощности и вида взрыва, расстояния, а также от места нахождения и положения человека. Крайне тяжелые контузии и травмы возникают при избыточном давлении более 100 кПа (1 кгс/кв.см): разрывы внутренних органов, переломы гостей, внутренние кровотечения и т.п. При избыточных давлениях от 60 до 100 кПа (от 0,6 до 1 кгс/кв.см) имеют место тяжелые контузии и травмы: потеря сознания, переломы костей, кровотечение из носа и ушей, возможны повреждения внутренних органов. Средней тяжести поражения возникают при избыточном давлении 40-60 кПа (0,4-0,6 кгс/кв.см): вывихи, повреждения органов слуха и т.п. И легкие поражения при давлении , 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/кв.см). Ударная волна оказывает механическое воздействие на здания, сооружения, может вызвать их разрушение. Здания с металлическим каркасом получают средние разрушения при 20-40 кПа и полные при 60-80 кПа, здания кирпичные при 10-20 кПа и 30-40, здания деревянные при 10 и 20 кПа.

При ядерном взрыве в атмосфере примерно 50% энергии взрыва расходуется на образование ударной волны. В зоне реакции давление достигает миллиардов атмосфер (до 10 млрд. Па). Воздушная ударная волна ядерного взрыва средней мощности проходит 1000 м за 1,4 с, а 5000 за 12 С.

 

 

3. Звук, ультразвук, инфразвук

3.1. Акустические колебания и  их действие на человека

 

Практически во всех отраслях народного хозяйства шум является ним из основных вредных факторов. Интенсификация производства приводит к дальнейшему повышению уровня производственного шума. По данным статистики ФРГ, профессиональное заболевание "снижение слуха" занимает первое место среди всех профессиональных заболеваний; по предварительным расчетам выплаты в качестве компенсаций, связанные с ухудшением слуха из-за шума, за год составляют порядка 200 млн. немецких марок.

Звук - это упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде. Беспорядочное сочетание звуков различной частоты называется шумом. Человек воспринимает звуки в частотном диапазоне 16-20000 Гц. Инфразвуки с частотой до 16 Гц и ультразвуки частотой свыше 20000 Гц слуховой аппарат человека не воспринимает.

Пространство, в котором распространяется звук, называется звуковым полем. В зависимости от источника различают шум: механический от превращения механической энергии в звуковую, аэродинамический, когда в звуковую энергию превращается энергия струи газа или жидкости, и электромагнитный - от превращения электромагнитной энергии в звуковую. Звуковое поле определяется рядом характеристик.

Звуковое давление (Р, Н/м2) - это разность мгновенного полного и среднего давления в данной точке звукового поля.

Интенсивность звука (I, Вт/м2) в точке поля - это средний поток звуковой энергии, приходящийся на единицу поверхности.

Связь указанных характеристик определяется зависимостью

 

I = P2 / ρc,

 

где ρc - акустическое сопротивление, плотность;

ρ - скорость распространения звука.

Характеристикой постоянного шума является уровень звукового давления L (дБ) в октавных полосах L = 20 lg (P/P0), где:

Р - среднее квадратическое значение звукового давления, Па;

Р0 - пороговое значение звукового давления Р = 2.10-5 Па. Для непостоянного шума характеристикой является эквивалентный уровень звука в дБ (А), измеренный по шкале шумомера. В качестве характеристики непостоянного шума допускается использовать дозу шума, т.е. интегральную величину, учитывающую акустическую энергию, которая воздействует на человека за определенный период времени и измеряется в Па2∙ч. Для непостоянного шума может использоваться относительная доза шума (%).

 

Dотн = D.100/Dдоп, где Dдоп допустимая доза, Па2∙ч.

 

Область слышимых звуков ограничивается не только определенными Частотами (20-20000 Гц), но и определенными значениями звуковых давлений и их уровней.

Для анализа шума, его нормирования используют спектр шума. Частотный спектр шума - это зависимость уровня звукового давления от частоты. Спектр разбивается на активные полосы, так что отношение верхней границы частоты полосы к нижней равно 2, т.е.

 

f2/f1 = f3/f2 = … = fn-1/fn = 2

 

Характеристикой частоты в активной полосе принимается средняя геометрическая частота

 

.

 

Спектры шума различают: по характеру спектра широкополосные с Непрерывным спектром и тональные с дискретными тонами, по временным характеристикам постоянный и непостоянный (колеблющийся, прерывистый, импульсивный).

На каждый агрегат, являющийся источником шума, в технической документации указываются уровень звуковой мощности и фактор направленности, характеризующий уровень звукового давления.

Звуковая мощность - это количество звуковой энергии, излучаемой в единицу времени в ваттах. Уровень звуковой мощности Lp = 10 lg(P/P0), где Р звуковая мощность, Вт, Р0 пороговая звуковая мощность, Р0 = 10-12 Вт.

Фактор направленности характеризует неравномерность излучения звуковой энергии источником:

 

Ф = Р2/Р2 ср

 

Область слышимых звуков ограничена двумя кривыми (порогами); нижний порог слышимости (соответствующий Р0=2.10'5 Па и I0=10-12 Bт/м2 ) и болевой порог (соответствующий Р=200 Па и I =102 Вт/м2). Уровень звукового давления 140 дБ - это порог переносимости интенсивных эвуков.

Шум является общебиологическим раздражителем, влияет не только на слуховой анализатор, но и на структуры головного мозга, вызывает сдвиги в различных функциональных системах организма, нарушение периферического кровообращения, изменение артериального давления. Шум способствует развитию утомления, снижению производительности труда, появлению шумовой патологии тугоухости. Развитие тугоухости длительный и постепенный процесс. При действии интенсивного шума изменения со стороны нервной системы значительно более выражены, чем развитие тугоухости.

Основой мероприятий по снижению производственного шума является гигиеническое нормирование. Регламентация шума определяется "Санитарными нормами допустимых уровней шума" 3223-85, ГОСТ ССБТ 12.1.003-83. Требования к шумовым характеристикам машин определяется ГОСТ ССБТ 12.1.023-80.

Допустимый уровень шума устанавливается с учетом характера работы, характера шума и продолжительности действия. Для непостоянных шумов эквивалентный (по энергии) уровень звука устанавливается в дБ (А). Допустимый уровень постоянного шума на рабочих местах задается предельным спектром, т.е. в каждой активной полосе спектра задается допустимый уровень звукового давления. Причем для тонального и импульсивного шума допустимые уровни уменьшаются на 5 дБ. Шум от кондиционеров, вентиляции, воздушного отопления должен быть меньше допустимого на 5 дБ. В любом случае максимальный уровень звука непостоянного шума на рабочих местах не должен превышать 110 дБ (А), а импульсного шума 125 дБ (А).

Измерение шума должно производиться по ГОСТ ССБТ 12.1.050-86 с помощью шумомера. Отечественный шумомер ИШВ имеет диапазон измеряемых уровней шума 30-130 дБ. Из зарубежных акустических приборов используются шумомеры фирмы РФТ и "Брюль и Кьер".

Ультразвук - это механические колебания с частотой свыше 20 кГц. Ультразвуковые колебания подчиняются тем же закономерностям, что и звуковые. Особенностью ультразвука является возможность получать фокусированный пучок большой энергии. Ультразвук, особенно высокочастотный, практически не распространяется в воздухе. В твердых и жидких средах ультразвук вызывает механические и химические эффекты: явление кавитации в среде "жидкость-газ". В твердом теле ультразвук вызывает вибрацию его частиц. Различают низкочастотный ультразвук (11-100 кГц) и высокочастотный (100кГц - 1000мГц). Ультразвук широко используется в технологических процессах: очистка деталей, коагуляция частиц, механическая обработка сверхтвердых материалов и т.п. Под действием локального ультразвука при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом возникает явление вегетативного полиневрита рук (ног). Длительное воздействие низкочастотного ультразвука через воздух вызывает изменения нервной, сердечно-сосудистой системы.

Нормирование ультразвука производится согласно ГОСТ 12.1.001-89, при этом ограничиваются уровни звукового давления на рабочих местах в октавных полосах в зависимости от частоты. Для контактного ультразвука устанавливается пиковое значение виброскорости 1,6*10 м/с или 100дБ.

Инфразвук - это акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Инфразвук возникает за счет тех же процессов, что и слышимый шум: резонанс, пульсация, возвратно-поступательное движение и т.п.

Источником ультразвука являются машины, имеющие поверхности больших размеров, совершающие низкочастотные колебания. Инфразвук имеет большую амплитуду колебаний, распространяется на большие расстояния, вызывает вибрацию крупных объектов. У человека инфразвук вызывает неприятные ощущения, изменения в ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной системах. Предельно допустимые нормы установлены "Гигиеническими нормами инфразвука на рабочих местах" 2274-80. Общий уровень звукового давления не должен превышать 110 дБ Лин.

 

4. Пожарная профилактика

 

Пожары промышленных предприятий приносят государству огромные убытки. Они уничтожают здания, запасы материалов, готовую продукцию, оборудование и вызывают остановку цехов на длительный срок. 'Предотвращение пожаров и взрывов и успех борьбы с ними обеспечиваются прежде всего пожарно-профилактическими мероприятиями. Пожарная профилактика является наиболее важной частью противопожарной защиты и представляет собой комплекс мероприятий, проводимых как в период проектирования и строительства предприятий, так и в процессе их эксплуатации. Эти мероприятия должны предотвратить возникновение пожаров, создать препятствия распространению огня, обеспечить тушение пожаров, а также эвакуацию людей и материальных ценностей из горящих зданий.

Проведение пожарно-профилактических мероприятий осуществляется под контролем государственных органов.

 

4.1. Организация пожарной профилактики

 

Противопожарные мероприятия в нашей стране проводятся в общесоюзном масштабе, на основании единых правительственных постановлений, правил и норм; в этом и заключается государственное значение пожарной профилактики. Они являются частью основных мероприятий государства по развитию и охране народного хозяйства.

В основу организации пожарной, охраны положен исторический декрет «Об организации государственных мер борьбы с огнем». По этому декрету всем мероприятиям по борьбе с пожарами придан государственный характер. Затем, в развитие декрета, правительством был издан ряд других постановлений, направленных на укрепление пожарной охраны в стране.

На крупных предприятиях, а также на предприятиях с повышенной пожарной опасностью технологических процессов или удаленных от городских пожарных команд организованы ведомственные профессиональные пожарные команды. На небольших не опасных в пожарном отношении предприятиях и учреждениях организуется пожарно-сторожевая охрана, которая при несении службы охраны предприятия или учреждения осуществляет одновременно и функции пожарного надзора. В цехах, мастерских, рабочих сменах организуются добровольные противопожарные ячейки или дружины из числа рабочих и служащих этих производственных подразделений. Руководство деятельностью добровольных пожарных дружин и ячеек осуществляет начальник цеха (объекта) или специально им уполномоченное лицо.