Лекція на тему "Повітря робочої зони"

ПОВІТРЯ РОБОЧОЇ ЗОНИ

План:

1.              Вплив мікроклімату на організм людини.
2.              Прилади для вимірювання параметрів мікроклімату
3. Шкідливі речовини в повітрі робочої зони.
4. Нормування та визначення шкідливих речовин
5. Призначення та класифікація систем вентиляції.

1. Вплив мікроклімату на організм людини.

Людина під час праці витрачає енергію, яку накопичив її організм за рахунок харчування. Інтенсивність витрат енергії залежить від характеру та інтенсивності праці, а також від параметрів оточуючого середовища і, в першу чергу, від стану повітря в приміщенні.

Стан повітря робочої зони в виробничому приміщенні називають мікрокліматом або метеорологічними умовами.

Мікроклімат або метеорологічні умови виробничих приміщень визначаються за такими параметрами:

• температурою повітря в приміщенні, С
• відносною вологістю повітря, %
• швидкістю руху повітря, м/с
• тепловим випромінюванням, Вт/м³

Всі ці параметри поодинці, а також у комплексі впливають на фізіологічну функцію організму – його терморегуляцію і визначають самопочуття.

Терморегуляція – це сукупність фізіологічних процесів в організмі людини, направлених на підтримання постійного температурного балансу тіла в межах 36-37°С.

Людина постійно перебуває в процесі теплової взаємодії з навколишнім середовищем. Для того, щоб фізіологічні процеси в організмі людини відбувалися нормально, тепло, що виділяється організмом людини, повинне повністю відводитись у навколишнє середовище. Порушення теплового балансу може призвести до перегрівання або до переохолодження організму людини і, зрештою, до втрати працездатності, втрати свідомості та навіть до теплової смерті.

Тепло відводиться від тіла людини випромінюванням, конвекцією та випаровуванням вологи. При температурі повітря нижчої за температуру шкіри людини втрати тепла організмом відбуваються, переважно, за рахунок конвекційного і радіаційного переносу тепла. Якщо температура поверхні тіла дорівнює температурі оточуючого повітря або вища за неї, то тепловтрати тіла відбуваються лише за рахунок випаровування вологи.

Параметри мікроклімату справляють безпосередній вплив на самопочуття людини та його працездатність.

За температури навколишнього середовища понад +38 °С з’являється загальна втома, знижується продуктивність праці, погіршується розумова діяльність,  послаблюється опір організму до захворювань. Під час виконання важкої фізичної роботи у приміщенні з температурою понад 30 °С людина протягом зміни втрачає 10-12 літрів вологи,  що становить 10% маси тіла людини і є небезпечним,  оскільки з потом виділяються вітаміни і настає зневоднення. Плазма крові втрачає здатність утримувати воду. Зневоднення на 15…20 % призводить до смертельного наслідку.

Тому для відновлення водяного балансу рекомендується вживати підсолену (0,5% NaCl) воду (4---5 л на людину за зміну).

Зниження температури за всіх інших однакових умов призводить до зростання тепловіддачі і може зумовити переохолодження організму.

За зниженої температури звужуються судини м’язів та шкіри. Шкіра втрачає чутливість,  біліють пальці, виникає припухлість, шкіра синіє та свербить. Зниження температури тіла до + 35°С викликає больові відчуття, за температури +27°С настає втрата свідомості, за температури охолодженого тіла нижче +27°С настає смерть.

Підвищення швидкості руху повітря погіршує самопочуття, оскільки сприяє підсиленню конвективного теплообміну та процесу тепловіддачі при випаровуванні поту.

Недостатня вологість призводить до інтенсивного випаровування вологи зі слизових оболонок, їх пересихання та розтріскування, забруднення хвороботворними мікробами.

Вода та солі, котрі виносяться з організму з потом, повинні заміщуватися, оскільки їх втрата призводить до згущення крові та порушення діяльності серцево-судинної системи.

2.              Прилади для вимірювання параметрів мікроклімату

Для визначення температури повітря у виробничих приміщеннях використовуються звичайні ртутні і спиртові термометри, термопари або термоанемометри. Найчастіше температуру повітря визначають за сухим термометром психрометра.

Швидкість руху повітря в приміщеннях вимірюють приладами-анемометрами: термоанемометрами, анемометрами чашковими, індукційними та крильчастими.

Відносну вологість повітря визначають стаціонарними або аспіраційними психрометрами, гігрометрами. Психрометри складаються з сухого та вологого термометрів. Резервуар вологого термометра знаходиться у зволоженому середовищі. За різницею показників термометрів, користуючись психрометричною таблицею, визначають відносну вологість.

При необхідності реєстрації параметрів мікроклімату протягом часу використовують само пишучі прилади: термографи та гігрографи.

3. Шкідливі речовини в повітрі робочої зони.

Оточуюче нас повітря (атмосфера) є найважливішим фактором забезпечення нашого життя. Без повітря, що поступає через дихальні шляхи в легені, вже через декілька хвилин наступає смерть. В природних умовах повітря, як правило, не забруднене отруйними речовинами і життю людини не загрожує. Тільки з того часу, коли людина почала використовувати в своїй діяльності шкідливі для її організму речовини, з’явилася загроза її життю. При цьому з’ясувалося, що наші органи чутливості не дозволяють з достатньою точністю визначати якість повітря і запобігати загрозі отруєння.

Шкідлива речовина – це речовина,  яка у випадку порушення вимог безпеки може при контакті з організмом людини зумовити виробничі травми, професійні захворювання або відхилення в стані здоров’я,  що негативно позначається в цілому на здоров’ї нації.

Шкідливі речовини проникають в організм людини через дихальні шляхи,  травний тракт і навіть шкіру. Однак основний шлях їхнього проникнення – через дихальні шляхи. При цьому шкідливі речовини всмоктуються слизовою оболонкою  і відразу потрапляють у кров,  минаючи печінку,  що в організмі для них є  механічним та біологічним бар’єром. Токсичні ароматичні й хлоровані вуглеводневі сполуки добре розчинні в жирах і ліпоїдах і добре проникають в організм людини навіть через неушкоджену шкіру.

За токсичною дією шкідливі речовини поділяють на:

•          загальнотоксичні, які викликають отруєння всього організму (ртуть, оксид вуглецю, толуол)
•          кров’яні отрути, які взаємодіють з гемоглобіном крові і гальмують його здатність,  до приєднання кисню (оксид вуглецю, бензол)
•          нервові отрути,  які викликають збудженість нервової системи,  її виснаження,  руйнування нервових клітин (наркотики,  спирти, кофеїн та ін..)
•          подразнюючі отрути, що вражають верхні дихальні шляхи і легені (аміак, сірчаний газ, пари кислот, окиси азоту,  хлор,  сірководень та ін..)
•          пропалюючі та подразнюючі шкіру і слизові оболонки (сірчана та соляна кислоти,  луги)
•          печінкові отрути,  дія яких супроводжується зміною та запаленням тканин печінки (спирти, дихлоретан, чотири хлористий вуглець та ін..)
•          алергени,  що змінюють реактивну спроможність організму (альдегіди, алкалоїди,  розчинники та лаки)
•          канцерогени, що спричиняють утворення злоякісних пухлин (аміносполуки, ароматичні вуглеводні)
•          мутагени,  що впливають на генетичний апарат клітини (свинець, сполуки ртуті, радіоактивні речовини та ін..)
•          які впливають на репродуктивну (відтворення потомства) функцію (бензол, свинець, нікотин)

4. Нормування та визначення шкідливих речовин

Залежно від ступеню токсичності, фізико-хімічних властивостей, шляхів проникнення в організм, санітарні норми встановлюють гранично-допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони виробничих приміщень, перевищення яких неприпустиме.

Гранично-допустимою концентрацією (ГДК) шкідливої речовини в повітрі робочої зони вважається така концентрація, вплив якої на людину в разі її щоденної регламентованої тривалості не призводить до зниження працездатності чи захворювання в період трудової діяльності та у наступний період життя, а також не справляє негативного впливу на здоров’я нащадків.

За величиною ГДК в повітрі робочої зони шкідливі речовини поділяються на 4 класи небезпеки:

- 1-й – речовини надзвичайно небезпечні; ГДК менше 0,1 мг/м³ (свинець, ртуть, озон)

- 2-й – речовини високо небезпечні; ГДК 0,1...1,0 мг/м³ (кислоти сірчана та соляна, хлор, фенол, їдкі луги)

- 3-й – речовини помірно небезпечні; ГДК 1,1...10 мг/м³ (вінілацетат, толуол, ксилол, спирт метиловий)

- 4-й – речовини малонебезпечні ; ГДК більше 10 мг/м³ (аміак, бензин, ацетон, гас).

Для контролю концентрації шкідливих речовин в повітрі виробничих приміщень та робочих зон використовують наступні методи:

•                                                      експрес-метод – базується на явищі колориметрії (зміні кольору індикаторного порошку в результаті дії відповідної шкідливої речовини) і дозволяє швидко і з достатньою точністю визначити  концентрацію шкідливої речовини безпосередньо у робочій зоні. Для цього методу використовують газоаналізатори УГ-1, УГ-2, ГХ-4 та інші.
•                                                      лабораторний метод – полягає у відборі проб повітря з робочої зони і проведенні фізико-хімічного аналізу (хроматографічного, фото колориметричного) в лабораторних умовах. Цей метод дозволяє отримати точні результати, однак вимаже значного часу.
•                                                      метод неперервної автоматичної реєстрації вмісту в повітрі шкідливих хімічних речовин з використанням газоаналізаторів та газосигналізаторів ФЛ-5501, ПГФ-1 та ін..

5. Призначення та класифікація систем вентиляції.

Вентиляція – це організований повітрообмін у приміщеннях (житлові,  промислові і громадські будівлі).

Основні завдання вентиляції:

•                                видалення з повітря виробничих приміщень газів, пилу,  що становлять небезпеку отруєння,  вибуху чи пожежі;
•                                створення нормальних метеорологічних умов у виробничому середовищі – температури,  вологості,  швидкості руху повітря.

Вентиляція класифікується за такими ознаками:

1. За функціональним призначенням:

•                      робоча
•                      аварійна (при виробничих неполадках і аваріях)

2. За способом переміщення повітря:

•          природна
•          штучна
•          змішана 

3. За напрямком потоку повітря:

•          припливна
•          витяжна
•          припливно-витяжна

4. За місцем дії:

•          загальнообмінна
•          місцева
•          комбінована

Організована природна вентиляція називається аерацією. Для аерації в стінах будівлі роблять отвори для надходження зовнішнього повітря, а на даху чи у верхній частині будівлі встановлюють спеціальні пристрої для видалення відпрацьованого повітря. Повітрообмін при аерації здійснюється внаслідок різниці температур, а отже, різниці густин повітря всередині приміщення, а також у результаті дії вітру.

Перевагою природної вентиляції є її дешевизна та простота експлуатації. Основний її недолік в тому, що повітря надходить в приміщення без попереднього очищення, а видалене відпрацьоване повітря також не очищується і забруднює довкілля.

Штучна вентиляція дає можливість очищувати повітря перед його викидом в атмосферу, вловлювати шкідливі речовини, обробляти припливне повітря і подавати повітря в робочу зону.

Загальнообмінна вентиляція забезпечує створення необхідного мікроклімату у всьому об’ємі робочої зони приміщення. Вона застосовується тоді, коли шкідливі речовини та тепло розподіляються по усьому приміщенню рівномірно. Її дія ґрунтується на розведенні забрудненого або підігрітого повітря свіжим повітрям до гранично допустимих концентрацій чи температур.

Місцева вентиляція призначена для видалення шкідливих газів, пари і пилу від місця їхнього утворення та для подачі повітря на робочі місця.

Найбільш поширені види місцевої вентиляції: витяжні шафи, витяжні парасолі, повітряне душування,  повітряно-теплові завіси.

Повітряні душі використовуються для запобігання перегріванню робітників в гарячих цехах.

Повітряно-теплові завіси призначені для запобігання надходження в приміщення значних мас холодного зовнішнього повітря при необхідності частого відкривання дверей чи воріт. Повітряна завіса створюється струменем повітря, що подається із вузької довгої щілини, під деяким кутом назустріч потоку повітря. Канал зі щілиною розміщують збоку чи зверху воріт (дверей).

Конструкція місцевої витяжки повинна забезпечити максимальне вловлювання шкідливих виділень при мінімальній кількості вилученого повітря. Крім того вона не повинна бути громіздкою та заважати обслуговуючому персоналу працювати і наглядати за технологічним процесом.