1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Кафедра «Охрана труда» ОХРАНА ТРУДА Практикум для студентов специальностей 1-36 01 01 «Технология машиностроения», 1-36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства», 1-36 01 05 «Машины и технология обработки металлов давлением», 1-36 01 06 «Оборудование и технология сварочного производства», 1-36 02 01 «Машины и технология литейного производства» Рекомендовано учебно-методическим объединением высших учебных заведений по образованию в области машиностроительного оборудования и технологий Минск БНТУ 2016 2 УДК 658.345 (076.5) ББК 65.247я7 О-92 Составители: А. М. Лазаренков, Н. М. Журавков, И. В. Заяш, А. М. Науменко, Т. Н. Киселева, Л. П. Филянович, И. Н. Ушакова, Е. Ф. Пантелеенко, Т. П. Кузьмич, Е. В. Мордик, Ж. В. Первачук, Г. Л. Автушко, Е. Г. Вершеня, И. А. Батяновская, К. Д. Яшин Рецензенты: д-р с.-х. наук, профессор, зав. кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» БГТУ В. Н. Босак; канд. техн. наук, доцент кафедры «Управление охраной труда» БГАТУ Т. В. Молош Охрана труда : практикум для студентов специальностей 1-36 01 01 «Технология машиностроения», 1-36 01 03 «Технологическое обору- дование машиностроительного производства», 1-36 01 05 «Машины и технология обработки металлов давлением», 1-36 01 06 «Обору- дование и технология сварочного производства», 1-36 02 01 «Машины и технология литейного производства» / сост. : А. М. Лазаренков [и др.]. – Минск : БНТУ, 2016. – 112 с. ISBN 978-985-550-844-2. В практикуме изложены общие сведения об основных производственных факто- рах условий труда; о средствах пожаротушения и оказании первой доврачебной помощи при поражении электрическим током. Рассмотрены принципы нормирования параметров производственной среды, методы их оценки и меры защиты работающих от их воздей- ствия. Приведены описания и схемы измерительных приборов, экспериментальных лабо- раторных установок и стендов для исследования параметров условий труда, также приве- дены справочно-нормативные данные. УДК 658.345 (076.5) ББК 65.247я7 ISBN 978-985-550-844-2 © Белорусский национальный технический университет, 2016 О-92 3 Лабораторная работа № 1 ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗАЩИТНЫХ ЗАЗЕМЛЕНИЙ И СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ Цель работы: изучение условия электробезопасности, принципа действия и защитных свойств, области применения и требований к защитному заземлению и электрической изоляции; ознакомление с измерительной аппаратурой, выполнение измерений сопротивле- ния защитного заземления, сопротивления изоляции. Общие сведения Поражение человека электрическим током возможно как при слу- чайном прикосновении его непосредственно к токоведущим частям, так и к металлическим нетоковедущим элементам электрооборудо- вания (корпуса электрических машин, трансформаторов, светиль- ников и т. д.), которые могут оказаться под напряжением в резуль- тате какой-либо аварийной ситуации (замыкание фазы на корпус, повреждение изоляции и т. п.). На исход поражения электрическим током влияет целый ряд фак- торов: величина, род и частота тока, проходящего через тело чело- века; длительность прохождения и путь тока по телу человека; ве- личина электрического сопротивления тела человека. Основным фактором, определяющим тяжесть исхода поражения, является величина тока Ih, проходящего через тело человека. Она определяется напряжением прикосновения Uпр и сопротивлением тела человека Rh: пр ,h h U I R  где Uпр – напряжение прикосновения, В; Rh – сопротивление тела человека, Ом. Наиболее распространенным и эффективным техническим спо- собом защиты от поражения электрическим током является защит- ное заземление. 4 Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соеди- нение металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением, с землей или ее эквивалентом. Принцип действия защитного заземления заключается в снижении до безопасных значе- ний напряжения прикосновения Uпр и тока Ih, протекающего через тело человека. Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения человека к корпусу электрооборудования или к другим нетоковедущим метал- лическим частям, оказавшимся под напряжением. Таким образом, при возникновении аварийной ситуации, например, замыкании фазы на корпус, прикосновение человека к корпусу равносильно прикоснове- нию к фазе. При этом через тело человека может пройти ток опасной величины. Необходимо учесть, что сопротивление тела человека Rh может достигать значений порядка 104–106 Ом. Однако в расчетах для обеспечения большей надежности при выборе средств защиты и меро- приятий, обеспечивающих электробезопасность, применяется расчет- ное значение сопротивления тела человека Rh = 1000 Ом. Опасность поражения человека электрическим током снижается при наличии на- дежного заземления. Это связано с тем, что для тока Iз создается цепь с малым сопротивлением через Rз (Rз = 4 Ом или 10 Ом) по сравнению с величиной сопротивления тела человека. Опасность поражения сни- жается, поскольку стекание тока происходит по пути наименьшего сопротивления (рис. 1.1). Рис. 1.1. Принципиальная схема защитного заземления: К – корпус электрооборудования; Rз – сопротивление защитного заземления, Ом; Rh – электрическое сопротивление тела человека, Ом; Ih – ток, проходящий через тело человека; Iз – ток, проходящий через заземление, мА; Uф – фазное напряжение сети, В 5 Конструктивно заземляющее устройство представляет собой со- вокупность вертикальных металлических стержней (заземлителей) и полосового горизонтального заземлителя. Оно находится в земле (грунте) на глубине не менее 0,5 м (рис. 1.2). В качестве вертикаль- ных металлических стержней (заземлителей) используются метал- лические элементы: стержень, труба, уголок, тавр и др. В качестве полосового заземлителя используется, как правило, металлическая полоса сечением 12  4; 14  4; 16  4 и др. Вертикальные металличе- ские стержни (заземлители) и горизонтальные металлические поло- сы соединяются только сваркой, другие виды соединений в соответ- ствии с ТКП 339–2011 не допускаются. Рис. 1.2. Схема расположения заземляющего устройства в грунте Требования к конструкции, устройству и параметрам защитного заземления определяются ТКП 339–2011. ТКП 339–2011 предписывает обязательное использование следую- щих видов заземляющих устройств: – искусственные заземляющие устройства, предназначенные иск- лючительно для целей заземления и обеспечения электробезопасности; – естественные заземляющие устройства – это металлические пред- меты, находящиеся в земле и предназначенные для других целей. В качестве естественных заземлителей могут использоваться про- ложенные в земле трубопроводы, металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющие соединение с землей; свинцовые оболочки кабелей. Запрещено применять для целей заземления трубопроводы горю- чих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и т. п. 6 ТКП 339–2011 устанавливает значение наибольшего допустимого сопротивления защитного заземляющего устройства в электроуста- новках напряжением до 1000 В в сетях с изолированной нейтралью при мощности генератора или трансформатора до 100 кВА – 10 Ом, а при мощности более 100 кВА – 4 Ом. Согласно ТКП 339–2011 к частям, подлежащим заземлению, от- носятся: 1. Корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п. 2. Приводы электрических аппаратов. 3. Каркасы распределительных щитов, щитов управления и др. Каждое заземляющее устройство должно иметь паспорт, содер- жащий схему устройства, основные технические и расчетные дан- ные, сведения о проведенных ремонтах, контрольных исследовани- ях, внесенных изменениях в проект и др. Экспериментальная часть Техника безопасности Ничего не переключать и не присоединять под напряжением. Не касаться выводных полюсов приборов, а также присоединен- ных к ним неизолированных участков проводов, при вращении ру- чек генераторов приборов. Измерение сопротивления заземляющих устройств Измерение производится при помощи прибора типа М-110. 1. Собрать схему (рис. 1.3). 2. Для измерений установить переключатель П1 в положение «Х  1» или «Х  5» в зависимости от предполагаемой величины сопро- тивления заземления; переключатель П2 – в положение «Измерение». 3. Вращая рукоятку генератора со скоростью 2–3 об/с, устано- вить рукояткой реохорда «Р» стрелку гальванометра «Г» на нуле- вую отметку. Снять отсчет измеряемого сопротивления по шкале реохорда «Ш». Результаты измерений и нормативные требования внести в табл. 1.1. 7 Рис. 1.3. Схема измерения сопротивления заземляющих устройств Сравнив результаты измерений сопротивлений защитных зазем- лений с допустимыми значениями, сделать вывод о пригодности их использования. Вывод необходимо записать в табл. 1.1. Таблица 1.1 Результаты измерений сопротивлений заземляющих устройств № Результаты измерения сопротивления защитного заземления, Ом Нормативные требования, Ом Вывод о пригодности заземления 1 2 3 Измерение сопротивления изоляции Исправное состояние изоляции электроустановок – важное усло- вие электробезопасности. Для обеспечения необходимых требова- ний к параметрам изоляции согласно ТКП 339–2011 проводятся пе- риодические измерения ее сопротивления. В работе для измерения сопротивления изоляции используются переносные мегаомметры М-4100/4. 8 Внимание! Номинальное напряжение на клеммах прибора М-4100/4 при разомкнутой внешней цепи равно 1000 В. Поэтому по условиям электробезопасности запрещается касаться руками клемм при вращении рукоятки. 1. Собрать схему (рис. 1.4, а). 2. Выполнить три вида измерений сопротивления изоляции элект- рооборудования относительно земли (рис. 1.4). Зажим «Л» (линия) подсоединяется к электрооборудованию. Вра- щая рукоятку генератора «Р», взять отсчет по шкале прибора «Ш» в МОм в соответствии с положением переключателя «П». а б Рис. 1.4. Схема измерения сопротивления изоляции электроустановок Выполнить измерение сопротивления изоляции жил кабеля. Для этого необходимо: 1. Собрать схему (рис. 1.4, б). 2. Зажимы «З» и «Л» прибора подключить к жилам испытуемых кабелей, проводам или фазам электроустановок. Результаты замеров величин сопротивлений изоляции необходимо записать в табл. 1.2. Сделать выводы о пригодности изоляции. Не- обходимо учесть, что согласно ТКП 339–2011 сопротивление изоля- ции электрооборуования, силовых и осветительных электросетей и др. напряжением до 1000 В должно быть Rиз ≥ 0,5 МОм. Сроки и объем контрольных испытаний изоляции в зависимости от напряжения и условий ее работы определяются ТКП 339–2011. 9 Таблица 1.2 Результаты измерений сопротивления изоляции Название объекта замеров Измеренная величина сопротивления, МОм Выводы о пригод- ности изоляции Содержание отчета 1. Цель работы. 2. Измерение сопротивления заземляющих устройств: использу- емые приборы, см. табл. 1.1. 3. Измерение сопротивления изоляции: используемые приборы, см. табл. 1.2. РАСЧЕТ ЗАНУЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ Цель работы: изучение назначения, принципа действия, защит- ных свойств зануления и методик расчета зануления на отключаю- щую способность. Общие сведения Поражение человека электрическим током возможно как при слу- чайном прикосновении непосредственно к токоведущим частям, так и к металлическим нетоковедущим элементам электрооборудова- ния (корпусу электрических машин, трансформаторов, светильни- ков и т. д.), которые могут оказаться под напряжением в результате какой-либо аварийной ситуации (замыкание фазы на корпус, по- вреждение изоляции и т. п.). Опасность поражения электрическим током при прикосновении к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электро- оборудования, оказавшимся под напряжением, может быть устра- нена быстрым отключением поврежденного электрооборудования 10 от питающей сети. Для этой цели используется зануление, принци- пиальная схема которого показана на рис. 1.5. Рис. 1.5. Принципиальная схема зануления: 1 – корпус; 2 – аппараты защиты от токов короткого замыкания (к.з.) (предохрани- тели, автом. выкл.); R0 – сопротивление заземления нейтрали источника тока; Rп – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; Iк – ток к.з.; Iн – часть тока к.з., протекающая через нулевой проводник; Iз – часть тока к.з., протекающая через землю; 0 (н.з.) – нулевой защитный проводник Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с ну- левым защитным проводником металлических нетоковедущих час- тей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия зануления – превращение замыкания на кор- пус в однофазное короткое замыкание (между фазным и нулевым проводником) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и автоматически отключить поврежденное электрооборудование от питающей сети. Для обеспечения автома- тического отключения поврежденного электрооборудования от сети необходимо увеличить ток, проходящий в схеме в аварийном режи- ме. Это достигается путем искусственного создания в схеме зануле- ния режима короткого замыкания за счет введения в схему нулевого защитного проводника и обеспечения малого сопротивления для цепи «фаза–нуль» (в режиме к.з.). В качестве отключающих аппара- тов используются плавкие предохранители, автоматические выклю- чатели, магнитные пускатели и т. д. 11 Согласно ТКП 339–2011 в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устрой- ства нейтрали трансформатора R0 и сопротивление растеканию тока повторных заземлений нулевого защитного проводника должно быть не более величин, указанных в табл. 1.3 (при линейных напряже- ниях Ил). Таблица 1.3 Величины сопротивления растеканию тока Ил, В 690 (660) 400 (380) 230 (220) R0, Ом 2 4 8 Rп, Ом 15 30 60 Методика расчета зануления Цель расчета: определение условий, при которых в схеме про- исходит быстрое отключение поврежденного электрооборудования от сети и одновременно обеспечивается безопасность при прикос- новении человека к зануленному корпусу электродвигателя в ава- рийный период. Выполним расчет зануления для электродвигателя на отклю- чающую способность (см. рис. 1.5). Исходные данные размещены в табл. 1.4. Решение сводится к проверке соблюдения следующего условия: Iк.з. ≥ Iсраб.защ. Для этого необходимо определить: – Iк.з – действительное значение тока однофазного короткого за- мыкания, которое будет иметь место в схеме при возникновении аварии; – Iсраб.защ – наименьшее допустимое значение тока срабатывания зашиты. 1. Определим величину тока срабатывания защиты: Iсраб.защ. = КIном, 12 где Iном. – номинальный ток плавкой вставки предохранителя элект- родвигателя (см. табл. 1.4); К – коэффициент кратности (см. табл.1.4). Таблица 1.4 Исходные данные для расчета зануления Параметры схемы Варианты 1 2 3 4 5 1. Напряжение сети, питаю- щей электродвигатель, В 380 380 380 220 220 2. Фазное напряжение в сети Иф, В 220 220 220 127 127 3. Номинальный ток плавких вставок предохранителей, автоматических выключате- лей, защищающих электро- двигатель, А 125 125 80 80 125 4. Коэффициент кратности тока К Авто- матич. выкл. 1,3 Плавк. предо- хран. 3 Авто- матич. 1,25 Авто- матич. выкл. 1,4 Плавк. предо- хран. 3 5. Полное сопротивление трансформатора Zт, Ом 0,487 0,799 1,237 1,1 0,12 при мощности трансформа- тора S, кВА 160 100 63 25 63 6. Активные сопротивления фазного и нулевого защит- ного проводников Rф, Ом Алю- мин. 2,8 Алю- мин. 1,4 Медь 0,9 Медь 1,8 Алю- мин. 2,8 Rн.з, Ом Сталь 0,308 Сталь 0,154 Сталь 0,308 Сталь 0,154 Сталь 0,308 7. Индуктивные сопротивле- ния фазного и нулевого про- водников Хф, Ом 0,033 0,015 0,033 0,015 0,033 Хн.з, Ом 0,308 0,154 0,308 0,154 0,308 13 2. Определим полное сопротивление петли «фаза–нуль»: 2 2п ф н.з. ф н.з. п( ) ( ) ,Z R R Х Х Х     Ом, где Rф, Rн.з – активные сопротивления фазного и нулевого защитно- го проводников, Ом (см. табл. 1.4); Хф, Хн.з – индуктивные сопротивления фазного и нулевого про- водников, Ом (см. табл. 1.4); Хп – внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза–нуль» (0,02 Ом). 3. Найдем значение тока однофазного короткого замыкания, про- ходящего в схеме в аварийном режиме: ф к.з. т п И , 3 I Z Z   где Иф – фазное напряжение, В (см. табл. 1.4); Zп – полное сопротивление петли «фаза–нуль», Ом; Zт – полное сопротивление трансформатора, Ом (см. табл. 1.4). 4. Сравниваем вычисленное значение тока однофазного к.з. Iк.з с наименьшим допустимым значением по условиям срабатывания защиты, то есть с током Iсраб.защ. Если Iк.з. ≥ Iсраб.защ, то отключающая способность системы зануления обеспечена. Литература 1. Лазаренков, А. М. Охрана труда в энергетической отрасли / А. М. Лазаренков, Л. П. Филянович. – Минск : ИВЦ Минфина, 2010. – 655 с. 2. Правила устройства и защитные меры в электроустановках : ТКП 339–2011. – Минск : Энергопресс, 2011. – 593 с. 14 РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ МЕТОДОМ КОЭФФИЦИЕНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Каждое заземляющее устройство должно иметь паспорт, содер- жащий схему устройства, основные технические и расчетные дан- ные, сведения о проведенных ремонтах, контрольных исследовани- ях, внесенных изменениях в проект и др. Расчет защитного заземления заключается в определении типа вертикальных металлических стержней-заземлителей, количества, раз- меров и способа их размещения при условии соответствия расчет- ного значения сопротивления заземляющего устройства нормам. Для электроустановок напряжением до 1000 В расчет выполняется методом коэффициентов использования. Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.5. Вариант для расчета определяется преподавателем. Таблица 1.5 Исходные данные для расчета защитных заземляющих устройств Наименование, размерность Варианты 1 2 3 4 5 6 1. Напряжение электроуста- новок, В 400 В 2. Суммарная мощность э/установок, кВА 150 200 250 120 300 220 3. Грунт Торф Чер-нозем Глина Сугли- нок Су- песь Пе- сок 4. Удельное сопротивление грунта ρ, Омм 30 53 70 150 400 700 5. Тип вертикального метал- лического стержня-заземли- теля и размеры сечения, мм Труба Ǿ 32 Труба Ǿ 40 Уголок 50504 Уголок 60604 Круг Ǿ12 Круг Ǿ14 6. Расстояние между стерж- нями а, м 9 7 9 7 14 10 7. Длина стержня-заземли- теля l, м 3,0 3,5 3,0 3,5 7,0 10,0 8. Отношение расстояния между заземлителями к их длине а / l 3 2 3 2 2 1 15 Окончание табл. 1.5 Наименование, размерность Варианты 1 2 3 4 5 6 9. Глубина заложения верх- них концов, стержней и го- ризонтальных проводников Н0, м 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 10. Размеры сечения заземля- ющих соединительных про- водников (полоса, сталь), мм 124 124 124 124 124 124 11. Способ заложения за- землителей В ряд По контуру Допустимая величина сопротивления проектируемого заземляю- щего устройства Rдоп принимается по заданным напряжению и сум- марной мощности электроустановок в соответствии с нормами. ТКП 339–2011 устанавливает значение наибольшего допустимого сопротивления защитного заземляющего устройства в электроуста- новках напряжением до 1000 В: сети с изолированной нейтралью при мощности генератора или трансформатора до 100 кВА – 10 Ом, а при мощности более 100 кВА – 4 Ом. 1. Расчет сопротивления растеканию тока одного стержня (зазем- лителя). Приближенная формула (погрешность 5–10 %) одн.ст 40,366 lg ,lR l d  Ом, где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м; d – диаметр металлического стержня, трубы или круга, м (если в качестве одиночного металлического стержня (заземлителя) принят электрод с профилем в виде уголка, то d = 0,95b, где b – ширина пол- ки уголка, м); l – длина металлического стержня (заземлителя), м. 2. Расчет количества вертикальных металлических стержней-зазем- лителей: одн.ст ст доп , R n R   шт., 16 где ст – коэффициент использования вертикальных металлических стержней-заземлителей (находится из табл. 1.6 по предварительно- му значению n при ст = 1); Rдоп = 4 Ом при напряжении 400 В. 3. Расчет длины горизонтального полосового заземлителя (рис. 1.6). lпол = 1,05а (n –1), м (при расположении стержней в ряд); lпол = 1,05аn, м (при расположении стержней по контуру), где n – количество вертикальных металлических стержней; а – расстояние между металлическими стержнями (см. табл. 1.5). Рис. 1.6. Горизонтальный полосовой заземлитель Таблица 1.6 Коэффициент использования ηст вертикальных металлических стержней-заземлителей Число стержней Способ заложения заземлителей в ряд по контуру Отношение расстояний между заземлителями к их длине а/l 1 2 3 1 2 3 2 0,85 0,91 0,94 – – – 4 0,73 0,83 0,89 0,69 0,78 0,80 6 0,65 0,77 0,85 0,61 0,73 0,80 10 0,59 0,74 0,81 0,55 0,68 0,76 20 0,48 0,67 0,76 0,47 0,63 0,71 40 – – – 0,41 0,58 0,66 60 – – – 0,39 0,55 0,64 100 – – – 0,36 0,52 0,62 Примечание. n следует округлить и принять несколько меньшим, чем вычисленное значение в п. 2, так как горизонтальная металлическая полоса одновременно работает как заземлитель. 17 4. Расчет сопротивления растеканию тока горизонтального за- землителя (полосового заземлителя, соединяющего вертикальные за- землители между собой). Приближенная формула (погрешность 25 %): полпод пол 40,734 lg ,lgR l b  где lпол – длина горизонтального полосового заземлителя, м; b – ширина сечения полосового заземлителя (большая сторона сечения, см. рис. 1.6, табл. 1.5), м. 5. Расчет сопротивления защитного заземления Rз, состоящего из вертикальных металлических стержней и горизонтальной металли- ческой полосы. пол ст.од з пол ст ст.од пол , R R R R п R    где ηпол – коэффициент использования горизонтального полосового заземлителя (табл. 1.7). Таблица 1.7 Коэффициент использования горизонтального полосового заземлителя ηпол, соединяющего вертикальные металлические стержни Отношение расстояния между стержневыми заземлителями к их длине а /l Число стержневых заземлителей 2 4 6 10 20 40 60 100 Вертикальные металлические заземлители расположены в ряд 1 0,85 0,77 0,72 0,62 0,42 – – – 2 0,94 0,89 0,84 0,75 0,56 – – – 3 0,96 0,92 0,88 0,82 0,68 – – – Вертикальные металлические заземлители расположены по контуру 1 – 0,45 0,40 0,34 0,27 0,22 0,20 0,19 2 – 0,55 0,48 0,40 0,32 0,29 0,27 0,23 3 – 0,70 0,64 0,56 0,45 0,39 0,36 0,33 18 Проверка выполнения условия: сопротивление защитного зазем- ления должно быть равно допустимому сопротивлению (Rз  Rдоп) или быть меньше него. Если Rз > Rдоп, необходимо выполнить перерасчет защитного за- земления, перейдя на большее количество стержней. Лабораторная работа № 2 ОСВЕЩЕНИЕ РАБОЧИХ МЕСТ Цель работы: освоение методики измерения освещенности на ра- бочих местах; приобретение практических навыков оценки естест- венного, искусственного и совмещенного освещения. Общие сведения Восприятие света обусловлено действием световой энергии, по- глощенной чувствительными элементами глаза. Поток лучистой энер- гии, оцениваемый зрительным ощущением, называется световым потоком. За единицу светового потока принят люмен (лм). Полный световой поток характеризуется излучением, которое рас- пространяется от источника по всем направлениям. Для практических целей более важно знать не полный световой поток, а тот поток, кото- рый идет в определенном направлении, например, на рабочее место. В соответствии с этим установлено понятие освещенности Е с еди- ницей измерения люкс (лк). Люкс – это освещенность поверхности площадью 1 м2 при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 лм. Для оценки освещения рабочих мест также используются следу- ющие понятия. Объект различения – предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы. Учитывается наи- меньший (или эквивалентный) размер объекта различения, измеряе- мый в миллиметрах (мм). Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту раз- личения, на которой он рассматривается. Фон может быть: 19 – светлым, если коэффициент отражения от поверхности боль- ше 0,4; – средним – от 0,2 до 0,4; – темным – меньше 0,2. Контраст объекта различения с фоном (К) – это отношение разности между яркостью фона и объекта к яркости фона, взятое по абсолютной величине: фона объекта фона К ,L L L  где Lфона – яркость фона, кд/м2; Lобъекта – яркость объекта различения, кд/м2. Виды освещения Все виды освещения, используемые в помещениях различного на- значения, приведены в ТКП 45-2.04-153–2009 (02250) «Естественное и искусственное освещение. Строительные нормы проектирования». В зависимости от источника света освещение может быть есте- ственным, искусственным и совмещенным. Естественное освещение – это освещение помещений солнечным светом (прямым или отраженным), проникающим через световые про- емы в наружных ограждающих конструкциях. По конструктивному исполнению оно подразделяется на боковое (одно- и двухстороннее) – через световые проемы в наружных стенах; верхнее – через светоаэра- ционные и зенитные фонари в кровле здания, а также через световые проемы в стенах в местах перепада высот здания; комбинированное – сочетание верхнего и бокового естественного освещения. Искусственное освещение по конструктивному исполнению под- разделяется на общее и комбинированное. При общем освещении све- тильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или их размещение зависит от расположения оборудования (общее локализованное освещение). При комбинирован- ном освещении к общему освещению добавляется местное, концент- рирующее световой поток непосредственно на рабочем месте. 20 Искусственное освещение по функциональному назначению под- разделяется: – на рабочее, обеспечивающее нормируемые осветительные усло- вия в помещениях и в местах производства работ вне зданий; – аварийное (освещение безопасности и эвакуационное). Освеще- ние безопасности – это та часть аварийного освещения, которая по- зволяет продолжать работу в случае отключения рабочего освеще- ния. Эвакуационное освещение обеспечивает освещение путей эва- куации и подсветку указателей направления эвакуации; – охранное – предусматривается вдоль границ охраняемой тер- ритории; – дежурное – энергосберегающее освещение, используемое в не- рабочее время. Совмещенное освещение – это освещение, при котором недоста- точное естественное освещение дополняется искусственным. Нормирование освещения Минимально допустимый уровень освещения рабочего места оп- ределяется по табл. 2.1 ТКП 45-2.04-153–2009. Сначала необходимо определить разряд и подразряд зрительной работы с учетом ее об- щей характеристики. Для производственных помещений установле- но восемь разрядов (I–VIII) и четыре подразряда (а, б, в, г). Выбирая разряд зрительной работы, необходимо отталкиваться от наименьшего размера объекта различения в миллиметрах (мм). Подразряд определяется сочетанием контраста объекта различения с фоном (малый, средний или большой) и характеристики фона по- верхности, на которой находится объект различения (светлый, сред- ний или темный) (приложение, табл. П1). При определении минимальной освещенности мест рабочих по- верхностей, расположенных вне зданий, установлено еще шесть раз- рядов зрительной работы (IX–XIV) (см. приложение, табл. П2). Нормирование естественного освещения Непостоянство естественного света, даже в течение короткого промежутка времени, вызвало необходимость нормировать естест- венное освещение с помощью относительного показателя – коэф- фициента естественной освещенности (КЕО, е). 21 КЕО – это отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения, к одно- временному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах: внутр нар КЕО( ) 100 %,Ее Е (2.1) где Евнутр – освещенность внутри помещения, лк; Енар – освещенность от открытого небосвода (наружная освещен- ность), лк. Для определения КЕО одновременно измеряются естественная освещенность внутри помещения Евнутр и наружная освещенность Енар на горизонтальной площадке, не затененной строениями, под полностью открытым небосводом. При боковом одностороннем естественном освещении в учебных и учебно-производственных помещениях Евнутр измеряется в точке, расположенной на расстоянии 1,2 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на уровне условной рабочей поверхности. В про- изводственных помещениях – на расстоянии 1,0 м от стены на уровне условной рабочей поверхности. Условная рабочая поверхность – это условно принятая гори- зонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола. В случае бокового двустороннего естественного освещения по- мещений любого назначения нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в центре помещения. В случае верхнего или комбинированного естественного осве- щения нормируется среднее значение КЕО, рассчитанное после из- мерения Евнутр в нескольких расчетных точках помещения. Нормирование искусственного освещения При искусственном освещении нормируемой характеристикой явля- ется освещенность Е (лк) рабочей поверхности. ТКП 45-2.04-153–2009 устанавливает нормы освещенности для общего и для комбиниро- ванного искусственного освещения. 22 Для I–IV разрядов зрительной работы рекомендуется использо- вать систему комбинированного освещения, а для V–VIII разрядов – систему общего освещения. Допускается предусматривать систему общего освещения для I–IV разрядов при технической невозможно- сти или экономической нецелесообразности применения системы комбинированного освещения, это согласовывается с органами госу- дарственного санитарного надзора. Общее освещение в помещениях общественных зданий должно быть равномерным. Общее локализованное освещение рекоменду- ется использовать в помещениях, где рабочие места расположены группами, сосредоточены на отдельных участках или на участках выполняются работы различной точности, требующие разных уров- ней освещенности. В темное время суток использовать только местное освещение (без общего) категорически запрещено, так как это создает очень неблагоприятные зрительные условия, приводящие к быстрому утом- лению, нарушению зрения, головным болям и т. п., то есть к сниже- нию общей работоспособности человека. Для искусственного освещения следует, как правило, использо- вать наиболее экономичные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае не- возможности или технико-экономической нецелесообразности ис- пользования разрядных ламп. Нормирование совмещенного освещения В светлое время суток совмещенное освещение должно быть пре- дусмотрено: – для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы I–III разрядов; – производственных помещений в случаях, когда по условиям технологии, организации производства или климата в месте строи- тельства требуются объемно-планировочные решения, не позволяю- щие обеспечить нормированное значение КЕО; – учебных и учебно-производственных помещений глубиной более 6 м. Нормированное значение КЕО должно приниматься для совме- щенного освещения по табл. П1 (приложение, графа 12 или 13), а нор- 23 ма освещенности от системы общего освещения – по графе 9. В лю- бом случае освещенность от системы общего освещения должна составлять не менее 200 лк при разрядных лампах и 100 лк – при лампах накаливания. Измерение освещенности Для измерения освещенности Е используются люксметры (на- пример, люксметр Ю-116). Люксметр (рис. 2.1) состоит из измерителя 1, фотоэлектрическо- го датчика 5 и комплекта насадок 6 и 7. В качестве фотоэлектриче- ского датчика используется селеновый фотоэлемент, у которого спект- ральная чувствительность наиболее близка к спектральной чувстви- тельности глаза. Рис. 2.1. Люксметр Ю-116 На передней панели измерителя имеются кнопки 3 переключе- ния шкалы измерителя и таблица 2 со схемой, связывающей дейст- вие кнопок и используемых насадок. Прибор имеет две шкалы (0–100 и 0–30), на которых точками отмечено начало диапазона измерений. На шкале 0–100 точка находится над отметкой 17, на шкале 0–30 – над отметкой 5 (Показания до точек имеют большую погрешность). Прибор имеет корректор 4 для установки стрелки в нулевое поло- жение. На боковой стенке корпуса измерителя расположена вилка 8 для присоединения фотоэлектрического датчика. Для уменьшения косинусной погрешности, возникающей при па- дении световых лучей на освещаемую поверхность под углом, при- меняется насадка 7 на фотоэлемент, выполненная в виде полусферы 24 из белой светорассеивающей пластмассы. Эта насадка, обозначен- ная буквой К, применяется не самостоятельно, а совместно с одной из трех других насадок 6, обозначенных М (10), Р (100), Т(1000). Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образует три поглотителя с коэффициентами ослабления 10, 100, 1000 и при- меняется для расширения диапазона измерений по нижней шкале от 30 до 300 лк, от 3 000 и до 30 000 лк соответственно и по верхней шкале от 100 до 1 000 лк, от 10 000 и до 100 000 лк. Насадка должна быть подобрана так, чтобы стрелка измерителя находилась в преде- лах шкалы, то есть справа от точек, обозначающих начало диапазо- на измерений. Освещенность в контрольной точке измеряется в следующей по- следовательности. Фотоэлектрический датчик, подключенный к прибору-измерителю, располагают параллельно рабочей поверхности чувствительным фото- элементом вверх. Нажатием кнопок выбирают шкалу, на которой стрелка люксметра находится в ее диапазоне. Если стрелка «зашка- ливает» (то есть освещенность больше градуировки шкалы), то не- обходимо расширить диапазон измерений, используя одну из наса- док (М, Р или Т) совместно с насадкой К. Показания прибора умно- жают на коэффициент пересчета, указанный на насадке и в таблице схемы люксметра (для насадки М коэффициент составляет 10; для насадки Р – 100; для насадки Т – 1 000). Таким образом, если, на- пример, нажата кнопка шкалы 30, на фотоэлемент установлена на- садка Р + К и стрелка на шкале люксметра 27, то фактическая осве- щенность составит 27·100 = 2 700 лк. Порядок выполнения работы Если занятия проводятся в светлое время суток, оцениваются зри- тельные условия при естественном или совмещенном освещении. Если в темное время – при искусственном. Оценка зрительных условий при естественном освещении 1. Указать конструктивное исполнение естественного освещения в помещении: боковое одностороннее, боковое двухстороннее, верх- нее, комбинированное. 25 2. Определить размер минимального объекта различения на ра- бочем месте (мм), соотнести его с графой 2 табл. П1 приложения. Вы- писать характеристику, разряд зрительной работы и нормативный коэффициент естественной освещенности (КЕОнорм). 3. Измерить освещенность в помещении Евнут через 1 м от поверх- ности стены по ширине помещения (на высоте 0,8 м от пола) с по- мощью люксметра и полученные данные занести в табл. 2.1. Одновременно с замером освещенности в помещении измерить освещенность на улице (при полностью открытом небосводе) Енар, лк. Вычислить КЕО по формуле (2.1) и занести результаты в табл. 2.1. Таблица 2.1 Расстояние от поверхности стены l, м 1 2 3 4 5 Освещенность Евнут, лк КЕО, % 4. Построить кривую светораспределения помещения. Е, лк КЕО, % l, м l, м 5. Сравнить данные табл. 2.1 с нормативной величиной КЕО, сде- лать вывод о соответствии естественного освещения требованиям ТКП 45-2.04-153–2009 (табл. П1 приложения). Оценка зрительных условий при искусственном освещении 1. Указать конструктивное исполнение искусственного освеще- ния в аудитории (общее, комбинированное). 26 2. Определить минимальный объект различения на рабочем ме- сте и его размер (мм). 3. Визуально оценить контраст объекта различения с фоном (ма- лый, средний или большой) и фон рабочей поверхности (светлый, средний или темный). 4. По табл. П1 приложения определить характеристику выполня- емой работы, разряд и подразряд зрительной работы, а также нор- мативное значение минимальной освещенности Енорм, лк. 5. С помощью люксметра измерить фактическую освещенность на рабочем месте Ефакт, лк. 6. Сделать вывод о количественном соответствии Ефакт требова- ниям ТКП 45-2.04-153–2009. Оценка зрительных условий при совмещенном освещении 1. Указать вид конструктивного исполнения естественного осве- щения (боковое одностороннее, боковое двухстороннее, верхнее или комбинированное) и искусственного (общее или комбинированное) в аудитории. 2. Определить минимальный объект различения на рабочем ме- сте и его размер (мм). 3. Визуально оценить контраст объекта различения с фоном (ма- лый, средний или большой) и характеристику фона (светлый, сред- ний или темный). 4. Из табл. П1 приложения выписать характеристику выполняе- мой работы, разряд, подразряд и нормативные значения освещенно- сти Е, лк, и коэффициента естественной освещенности КЕОнорм для совмещенного освещения (графа 12 или 13). 5. Выключить искусственное освещение и с помощью люксметра измерить Евнут в контрольной точке (на расстоянии 1,2 м от стены, наиболее удаленной от окна, и на уровне 0,8 м от пола). Одновременно измерить освещенность от открытого небосвода (на улице) Енар, лк. Вычислить КЕОфакт по формуле (2.1). 6. Включить искусственное освещение и с помощью люксметра измерить фактическую освещенность своего рабочего места Ефакт, лк. 27 7. Сравнить КЕОфакт и Ефакт с нормативными величинами, выпи- санными из табл. П1 приложения и сделать вывод о соответствии совмещенного освещения требованиям ТКП 45-2.04-153–2009. Лабораторная работа № 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ Цель работы: ознакомление с нормативными требованиями и ме- тодикой измерения показателей микроклимата (метеорологических условий) в помещениях, а также с нормативными требованиями к со- держанию вредных веществ (газов и пыли) в воздухе рабочей зоны и методами их контроля. Микроклимат в рабочей зоне Самочувствие, работоспособность и здоровье человека в значи- тельной степени определяются показателями микроклимата (метео- рологическими условиями) производственной среды. Требования к показателям микроклимата в производственных и офисных поме- щениях устанавливают Санитарные нормы и правила «Требования к микроклимату рабочих мест в производственных и офисных по- мещениях» и Гигиенический норматив «Показатели микроклимата производственных и офисных помещений», утвержденные поста- новлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь № 33 от 30.04.2013 г. Микроклимат – комплекс физических факторов, воздействую- щих на тепловое состояние и теплообмен человека с окружающей средой и влияющих на самочувствие, здоровье, работоспособность. Основными показателями, характеризующими микроклимат в про- изводственных и офисных помещениях, являются: – температура воздуха t, С; – относительная влажность воздуха φ, %; – скорость движения воздуха v, м/с; – интенсивность теплового облучения J, Вт/м2. Учитывается температура поверхностей ограждающих конструк- ций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и др.), а также техно- логического оборудования или ограждающих его устройств. 28 Производственные и офисные помещения – замкнутые прост- ранства в специально предназначенных сооружениях, в которых по- стоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей. На рабочих местах производственных и офисных помещений должны обеспечиваться показатели микроклимата, сохраняющие тепловой баланс человека с окружающей средой, то есть должны поддерживаться оптимальные или допустимые микроклиматиче- ские условия. Оптимальные микроклиматические условия – это установлен- ные по критериям оптимального теплового состояния человека зна- чения показателей микроклимата, которые обеспечивают человеку ощущение теплового комфорта в течение восьмичасовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосыл- ки для высокого уровня работоспособности и являются предпочти- тельными на рабочих местах. Терморегуляция – способность под- держивать температуру тела на постоянном уровне (36,6±0,5) при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы. Допустимые микроклиматические условия – это минимальные или максимальные значения микроклиматических показателей, уста- новленных по критериям теплового состояния человека на период восьмичасовой рабочей смены и не вызывающих повреждений или нарушений состояния здоровья, но способных приводить к возник- новению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности к концу смены. Оптимальные значения параметров микроклимата необходимо соблюдать там, где работа связана с нервно-эмоциональным напря- жением (рабочие места операторов в кабинах, на пультах управле- ния технологическими процессами, в залах вычислительной техни- ки и т. п.). Допустимые значения показателей микроклимата уста- навливаются в тех случаях, когда по технологическим требованиям, технически и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные значения параметров микроклимата. Оптимальные и допустимые величины температуры, относитель- ной влажности и скорости движения воздуха устанавливаются Сани- 29 тарными нормами, правилами и гигиеническими нормативами с уче- том периода года и категории выполняемых работ по тяжести. Периоды года условно разделены: – на холодный (среднесуточная температура наружного воздуха + 10 С и ниже); – теплый (среднесуточная температура наружного воздуха выше + 10 С). Работы разграничиваются по тяжести в соответствии с интенсив- ностью общих энергозатрат организма в процессе труда, ккал/ч (Вт). Установлены три категории работ: – категория I – легкие физические работы. Выделяют категории Iа и Iб. К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерго- затрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), выполняемые сидя и сопровождаемые незначительным физическим напряжением, к категории Iб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 121–150 ккал/ч (140–174 Вт), выполняемые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождае- мые некоторым физическим напряжением; – категория II – физические работы средней тяжести. Выделяют категории IIа и IIб. К категории IIа относятся работы с интенсивно- стью энергозатрат 151–200 ккал/ч (175–232 Вт), связанные с посто- янной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предме- тов в положении стоя или сидя, требующие определенного физическо- го напряжения; к категории IIб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 201–250 ккал/ч (233–290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг, сопровождающиеся умеренным физическим напряжением; – категория III – тяжелые физические работы. К III категории от- носятся работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, пере- мещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей, тре- бующие значительных физических усилий. Оптимальные и допустимые величины температуры, относитель- ной влажности и скорости движения воздуха для рабочих мест произ- водственных и офисных помещений приведены в табл. 3.1 и 3.2. 30 Таблица 3.1 Оптимальные значения параметров микроклимата на рабочих местах производственных и офисных помещений Период года Категория работ по уровню энерго- затрат, Вт Температура воздуха, С Относитель- ная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с Холодный 1а 22–24 60–40 0,1 1б 21–23 60–40 0,1 IIа 19–21 60–40 0,2 IIб 17–19 60–40 0,2 III 16–18 60–40 0,3 Теплый 1а 23–25 60–40 0,1 1б 22–24 60–40 0,1 IIа 20–22 60–40 0,2 IIб 19–21 60–40 0,2 III 18–20 60–40 0,3 Таблица 3.2 Допустимые значения параметров микроклимата на рабочих местах производственных и офисных помещений Пе ри од го да Ка тег ори я р або т по ур овн ю э нер го- зат рат , В т Температура воздуха, С Относи- тельная влаж- ность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с Диапазон ниже опти- мальных величин Диапазон выше опти- мальных величин Для диапазо- на темпера- туры воздуха ниже опти- мальных величин, не более Для диапазо- на темпера- туры воздуха выше опти- мальных величин, не более Хо лод ны й Iа 20,0–21,9 24,1–25,0 15–75 0,1 0,1 Iб 19,0–20,9 23,1–24,0 15–75 0,1 0,2 IIа 17,0–18,9 21,1–23,0 15–75 0,1 0,4 IIб 15,0–16,9 19,1–22,0 15–75 0,2 0,3 III 13,0–15,9 18,1–21,0 15–75 0,2 0,4 Те пл ый Iа 21,0–22,9 25,1–28,0 15–75 0,1 0,2 Iб 20,0–21,9 24,1–28,0 15–75 0,1 0,3 Па 18,0–19,9 22,1–27,0 15–75 0,1 0,4 Пб 16,0–17,9 21,1–27,0 15–75 0,2 0,5 Ш 15,0–16,9 20,1–26,0 15–75 0,2 0,5 31 При облучении не более 25 % поверхности тела работающих от источников излучения, нагретых до красного и белого свечения (раскаленный и расплавленный металл, стекло, пламя и др.), допу- стимая величина интенсивности теплового облучения составляет 140 Вт/м2. При этом обязательным является использование средств индивидуальной защиты. В целях профилактики тепловых травм температура наружных по- верхностей технологического оборудования, ограждающих устройств, с которыми соприкасается человек в процессе труда, не должна пре- вышать 45 С. Дополнительные требования к организации и ведению работ в ус- ловиях нагревающего микроклимата, то есть при функционировании на рабочих местах источников инфракрасного, теплового излучения (открытое пламя, плавильные печи, сушильные камеры, нагретые, расплавленные металл и стекломасса, а также другие виды сырья и т. д.) предъявляются в Санитарных нормах и правилах «Требования к организации и ведению работ в условиях нагревающего микрокли- мата», утвержденных постановлением Министерства здравоохране- ния Республики Беларусь № 136 от 28.12.2015. Допустимые значения интенсивности теплового облучения рабо- тающих от различных производственных источников должны соот- ветствовать значениям, приведенным в табл. 3.3. Таблица 3.3 Допустимые значения интенсивности теплового облучения поверхности тела работников от производственных источников Облучаемая поверхность тела, % Допустимая интенсивность теплового облучения не более, Вт/м2 50 и более 35 25–50 70 Не более 25 100 В производственных и офисных помещениях для обеспечения не- обходимых показателей микроклимата используются системы отоп- ления, вентиляции и кондиционирования воздуха. 32 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны Санитарные нормы, правила и гигиенические нормативы от 31 де- кабря 2008 г. № 240 «Перечень регламентированных в воздухе ра- бочей зоны вредных веществ» устанавливают требования к допу- стимому содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Рабочая зона – это пространство, ограниченное по высоте двумя метрами над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания ра- ботающих. Постоянным считается рабочее место, на котором рабо- тающий находится более 50 % рабочего времени за смену или более двух часов непрерывно. Вредные вещества – вещества, которые при контакте с организ- мом человека могут вызвать профессиональные заболевания или от- клонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе воздействия вещества, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Результатом воздействия вредных веществ могут быть острые и хронические отравления. Острые отравления являются следстви- ем кратковременного воздействия вредных веществ, поступающих в организм в значительных количествах. Хронические развиваются в результате длительного воздействия вредных веществ, поступаю- щих в организм малыми дозами. Наиболее опасными являются хро- нические отравления, отличающиеся стойкостью симптомов отрав- ления и приводящие к профессиональным заболеваниям. Санитарные нормы, правила и гигиенические нормативы устанав- ливают предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных ве- ществ в воздухе рабочей зоны – обязательные санитарные нормати- вы для использования их при проектировании производственных зданий, технологических процессов, оборудования и вентиляции, а также для текущего санитарного надзора. ПДК – это концентрация, которая при ежедневной работе (но не более 40 часов в неделю) в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обна- руживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. 33 Вредные вещества по степени воздействия на организм человека делятся на четыре класса опасности: 1) вещества чрезвычайно опасные (ПДК < 0,1 мг/м3); 2) вещества высокоопасные (ПДК = 0,1–1,0 мг/м3); 3) вещества умеренно опасные (ПДК = 1,1–10,0 мг/м3); 4) вещества малоопасные (ПДК > 10,0 мг/м3). Фактическая концентрация вредного вещества Сф (мг/м3) в воз- духе рабочей зоны не должна превышать ПДК, то есть должно со- блюдаться условие ф 1.ПДК С  При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны несколь- ких веществ разнонаправленного действия на организм фактическая концентрация каждого из них сравнивается с соответствующей ПДК. Если несколько веществ, находящихся в воздухе одновременно, относятся к веществам однонаправленного действия, то в этом слу- чае должно соблюдаться условие 1 2 1 2 ... 1,ПДК ПДК ПДК n n СС С    где С1, С2, …, Сn – фактические концентрации веществ; ПДК1, ПДК2, …, ПДКn – предельно допустимые концентрации для каждого вещества соответственно. Многие технологические процессы характеризуются выделением в воздушную среду пыли – взвешенных в воздухе и медленно осе- дающих твердых частиц разных размеров. Пыль, способная некото- рое время находиться в воздухе во взвешенном состоянии, называ- ется аэрозолем, осевшая – аэрогелем. Вредное воздействие пыли на человека определяется ее концен- трацией в воздухе рабочей зоны, происхождением, степенью дис- персности (размером частиц), способом образования и химическим составом. Фактическая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны не должна превышать ПДК, которые приведены в СанПиН от 31.12.2008 № 240. 34 Если фактическая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны превышает ПДК, то развиваются пылевые заболевания – одни из самых тяжелых и распространенных во всем мире. К таким заболе- ваниям относятся пневмокониозы, хронические бронхиты и заболе- вания верхних дыхательных путей. Измерение показателей микроклимата в помещении При работах, выполняемых сидя, температура, скорость движе- ния воздуха измеряются на высоте 0,1–1,0 м, а относительная влаж- ность воздуха – на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. При работах, выполняемых стоя, температура и скорость движения воз- духа измеряются на высоте 0,1 м и 1,5 м, а относительная влажность воздуха – на высоте 1,5 м. При наличии источника лучистого тепла измерения интенсивно- сти теплового облучения проводят на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 м от пола или рабочей площадки, располагая приемник прибора перпендику- лярно падающему потоку. Измерения следует проводить на рабочем месте. Если рабочим местом являются несколько участков (зон) помещения, то измере- ния проводятся на каждом из них. Для комплексной оценки микроклимата производственной среды используются метеометры типа МЭС-200А. Метеометр МЭС-200А предназначен для измерений относительной влажности воздуха, тем- пературы воздуха, скорости движения воздуха, а также атмосферного давления и концентрации газов как внутри помещений, так и вне их. Измерение скорости движения воздуха возможно как на открытых пространствах, так и в вентиляционных трубопроводах. Состоит МЭС-200А из блока электроники и сменных измерительных щупов. Каждый из щупов измеряет определенный параметр. Щупы соеди- няются с блоком электроники, имеющим дисплей, на котором отоб- ражаются результаты измерений необходимых параметров. Измерение температуры и относительной влажности воздуха Измерение температуры и относительной влажности воздуха осу- ществляется аспирационными психрометрами, гигрографами. 35 Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух ртутных термометров, каждый из которых заключен в металлическую опра- ву, что исключает влияние на их показания внешних тепловых по- токов от отдельных производственных источников. В верхней части прибора – аспирационной головке – находится вентилятор, с помо- щью которого вдоль термометров с постоянной скоростью протяги- вается значительное количество воздуха. Резервуар одного из тер- мометров обернут тканью, которая перед началом измерений увлаж- няется водой. Принцип работы психрометров основан на оценке разности показаний сухого и влажного термометра. По этим пока- заниям с помощью психрометрического графика, прилагаемого к тех- ническому паспорту прибора, определяется относительная влаж- ность воздуха. В последнее время широко применяются гигрометры типа Testo 605 для быстрого измерения относительной влажности и температуры воздуха рабочей зоны. Датчик влажности и температуры защищен поворотной крышкой. Он соединен с дисплеем, расположенным на поворотной головке, что создает дополнительные удобства при счи- тывании информации. Эти приборы обладают точностью и стабиль- ностью показаний. Порядок работы с аспирационным психрометром 1. С помощью пипетки смочить водой ткань на влажном термо- метре, держа прибор вертикально головкой вверх. 2. Включить психрометр в электросеть, завести ключом вентиля- тор в аспирационной головке до упора для психрометра с механиче- ским приводом вентилятора и поместить его в исследуемую точку. 3. Через 4–5 минут снять показания по сухому и влажному тер- мометрам. 4. По психрометрическому графику определить относительную влажность воздуха (рис. 3.1). Значение относительной влажности в процентах получают на пересечении двух линий: вертикальной, проведенной через значение сухого термометра, и наклонной, про- веденной через значение влажного термометра. 36 Рис. 3.1. Психрометрический график 37 Порядок работы с гигрометром Testo 605 1. Открыть поворотную крышку на датчике влажности. 2. Поместить гигрометр в точку измерения на расстоянии вытя- нутой руки. 3. Нажать кнопку пуска измерения Оп на дисплее и снять показа- ния температуры и относительной влажности воздуха. 4. Выключить питание прибора, повторно нажав кнопку Оп, удер- живая ее в течение трех секунд. 5. Закрыть поворотную крышку на датчике влажности. Измерение скорости движения воздуха Скорость движения воздуха от 0,5 до 20 м/с измеряют чашечны- ми, от 0,5 до 10 м/с – крыльчатыми анемометрами. В чашечном ане- мометре приемной частью служит четырехчашечная метеорологиче- ская вертушка, в крыльчатом – крыльчатое колесо с пластинками. В настоящее время для измерения скорости движения воздуха в диапазоне от 0 до 10 м/с используются термоанемометры Testo 405. Этот простой и удобный прибор позволяет одновременно измерять скорость и температуру воздуха как в рабочей зоне, так и в возду- ховодах вентиляционных систем. Конструктивно прибор представ- ляет собой дисплей, который через поворотный шарнир соединен с зондом. Зонд имеет длину 150 мм в сложенном состоянии и 300 мм в разложенном рабочем состоянии. Зонд заканчивается сенсорным датчиком, закрывающимся поворотной крышкой. Санитарные нормы также допускают измерение малых скоро- стей движения воздуха (до 0,5 м/с) с помощью цилиндрических и шаровых кататермометров, которые представляют собой спиртовые термометры с цилиндрическим или шаровым резервуаром в нижней и расширением капилляра в верхней его части. Шкала шарового кататермометра имеет деления от 33 до 40 С. Охлаждение кататер- мометра наблюдают в диапазоне от 38 до 35 С, то есть средняя температура составляет 36,5 С. Количество тепла, теряемое кататермометром при его охлажде- нии, постоянное, а продолжительность охлаждения – различная в за- висимости от совместного действия всех метеофакторов. Количе- 38 ство тепла, теряемое шаровым кататермометром с 1 см2 поверхно- сти резервуара, называется его фактором и указывается непосред- ственно на приборе. Порядок работы с шаровым кататермометром 1. Погрузить кататермометр в воду, температура которой 60–75 С, и выдержать его там до тех пор, пока спирт не заполнит половину верхнего расширения капилляра. 2. Тщательно вытереть прибор досуха и подвесить вертикально в исследуемой точке так, чтобы он не качался; 3. Отметить по секундомеру время охлаждения прибора τ с 38 до 35 С; 4. Рассчитать скорость движения воздуха в следующем порядке. Определение охлаждающей силы воздуха: ,Ff   мкал/см 2с, где F – фактор прибора (указан на кататермометре с обратной от шкалы стороны), мкал/см2. Определение ∆Т = Тср.кат – Тв, С, где Тср.кат – средняя температура кататермометра (составляет 36,5 С); Тв – температура воздуха в рабочей зоне. Расчет отношения f T . Если f T < 0,6, то 2 0,20 , 0,40 f TV        м/с. 39 Если f T > 0,6, то 2 0,13 , 0,47 f TV        м/с. Порядок работы с чашечным анемометром (для измерения скорости движения воздуха от настольного вентилятора) 1. Записать показание счетчика прибора по всем трем шкалам при выключенном счетном механизме, для чего повернуть арретир, находящийся на корпусе анемометра, по часовой стрелке. 2. Включить вентилятор, установить анемометр вертикально в из- меряемом воздушном потоке на расстоянии 0,5–1 м от вентилятора и включить одновременно счетный механизм прибора и секундомер. 3. По истечении одной минуты отключить счетный механизм ане- мометра, записать конечные показания счетчика и время экспози- ции в секундах. 4. Определить число делений, приходящихся на одну секунду, раз- делив разность между конечным и начальным показаниями счетчи- ка на время экспозиции в секундах. 5. Определить скорость движения воздушного потока по графи- ку, приложенному к паспорту анемометра. Порядок работы с термоанемометром Testo 405 1. Разложить зонд прибора на полную длину. 2. Открыть поворотную крышку на сенсорном датчике. 3. Держась за поворотный шарнир дисплея, поместить термоане- мометр в точку измерения на расстояние вытянутой руки. 4. Нажать кнопку пуска Оп измерений на дисплее и снять пока- зания скорости и температуры воздуха. 5. Повторно нажав кнопку Оп на дисплее и удерживая ее в тече- ние трех секунд, выключить питание прибора, закрыть поворотную крышку на сенсорном датчике, сложить зонд. 40 Измерение интенсивности теплового облучения Для измерения интенсивности теплового облучения используют- ся радиометры. Радиометры измеряют интенсивность теплового излучения в ши- роких диапазонах тепловых потоков. Принцип их работы основан на преобразовании потоков излучения в непрерывный электриче- ский сигнал, который затем преобразуется в цифровой код, который выводится на табло прибора. Диапазон измерения радиометра «АРГУС-03» составляет 1,0– 2 000 Вт/м2, он может быть использован для измерения интенсивно- сти потока теплового излучения от нагретых производственных ис- точников. Порядок работы с радиометром «АРГУС-03» 1. Расположить измерительный датчик прибора перпендикуляр- но направлению теплового потока. 2. Перевести переключатель прибора из положения «Оff» в по- ложение «Вт/м2» на один из диапазонов измерений. 3. Снять показания по цифровому табло. 4. Выключить прибор, вернув переключатель в положение «Оff». Порядок выполнения работы Оценка показателей микроклимата Необходимо измерить показатели микроклимата на рабочих ме- стах и оценить их соответствие санитарным правилам и гигиениче- ским нормативам. Для этого следует: – определить текущий период года (по среднесуточной темпера- туре наружного воздуха); – определить категорию выполняемых в аудитории работ по тя- жести (энергозатратам); – выбрать оптимальные и допустимые величины Т, φ, V из табл. 3.1 и 3.2. Все данные занести в табл. 3.4; – с помощью аспирационного психрометра или гигрометра Testo 605 измерить температуру и относительную влажность воздуха; 41 – измерить скорость движения воздуха с помощью кататермо- метра или термоанемометра Testo 405; – измерить интенсивность теплового облучения с помощью ра- диометра «АРГУС-03» – занести полученные данные в табл. 3.4. Сравнив фактические показатели микроклимата с нормативными величинами, сделать заключение о соответствии или несоответст- вии последних требованиям норм. Таблица 3.4 Результаты измерений Пе ри од го да Ка тег ори я р або т Наименование показателей микроклимата Нормативные величины параметров по гигиени- ческому нормативу Фактические значения показателя Оптималь- ные Допусти- мые Температура, С Относительная влажность, % Скорость движения воздуха, м/с Интенсивность тепло- вого облучения, Вт/м2 Оценка содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны Для определения содержания вредных веществ в воздухе пробы должны отбираться в зоне дыхания при характерных производст- венных условиях с учетом основных технологических процессов, источников выделения вредных веществ и функционирования тех- нологического оборудования. В соответствии с санитарными правилами и гигиеническими нормативами в течение смены или на отдельных этапах технологи- ческого процесса в каждой точке должно быть отобрано такое ко- 42 личество проб (не менее трех), которое было бы достаточным для достоверной гигиенической характеристики состояния воздушной среды. Периодичность контроля устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества и принимается для: I класса опасности – не реже одного раза в 10 дней; II класса – не реже одного раза в месяц; III и IV класса – не реже одного раза в квартал. Содержание вредных веществ в воздухе определяется различны- ми методами: фотометрическим, спектрографическим, хроматогра- фическим и экспресс-анализом. Наиболее совершенным является метод газовой хроматографии, который позволяет проанализировать химические соединения, входя- щие в сложные композиции загрязненного воздуха. Сущность метода заключается в отборе пробы и последующем ее анализе в специальном приборе – хроматографе. На самописце прибора автоматически отоб- ражается хроматограмма, при расшифровке которой получают сведе- ния о том, какие вещества и в каком количестве содержались в ис- следуемой пробе. Хроматограф и дополнительное к нему оборудование дорогостоя- щие, а проведение самого анализа требует высокой квалификации специалистов-химиков. Поэтому на предприятиях используют экс- прессные методы анализа воздушной среды с помощью газоанали- заторов различной конструкции (например, универсальных газоана- лизаторов типа УГ-1, УГ-2). Газоанализатор УГ-2 (рис. 3.2) имеет воздухозаборник 1, к кото- рому присоединяется стеклянная трубка 2, наполненная индикатор- ным порошком, реагирующим на анализируемое вещество. Когда сильфон 3, предварительно сжатый путем надавливания на шток 4, расправляется, воздух с анализируемым веществом протягивается через индикаторную трубку. Объем протягиваемого воздуха с ана- лизируемым веществом определяется расстоянием между отверсти- ями на боковых поверхностях штока. Шток выбирается в зависимо- сти от анализируемого вещества. Содержимое индикаторной трубки из-за реакции, возникающей между анализируемым веществом и реактивом (индикаторным порошком), меняет свою окраску. Длина окрашенного столбика соответствует определенной концентрации анализируемого вещества. 43 Рис. 3.2. Газоанализатор УГ-2: 1 – воздухозаборник; 2 – трубка с индикаторным порошком; 3 – сильфон; 4 – шток; 5 – стопор Для анализа содержания в воздухе какого-либо вещества (по ука- занию преподавателя) с помощью универсального газоанализатора необходимо (см. рис. 3.2): – оттянуть стопор 5; – вставить шток 4 в направляющую втулку так, чтобы стопор скользил по канавке штока; – давлением руки на головку штока 4 сжать сильфон 3 так, что- бы наконечник стопора зашел в верхнее отверстие в канавке штока; – вставить индикаторную трубку 2 в резиновую трубку воздухо- заборника; – поместить индикаторную трубку в исследуемую зону; – одной рукой надавить на головку штока 4, а другой рукой от- вести стопор 5 (как только шток начнет двигаться, стопор следует отпустить), затем дождаться чтобы наконечник стопора зашел в ниж- нее отверстие в канавке штока; – извлечь индикаторную трубку из резиновой трубки воздухоза- борника и приложить ее к шкале исследуемого вещества таким об- 44 разом, чтобы нижняя граница окрашенного столбика совпала с ну- левым делением шкалы, тогда верхняя граница окрашенного порошка определяет концентрацию вещества в воздухе рабочей зоны. Затем необходимо сравнить концентрации исследуемого веще- ства с ПДК и дать гигиеническую оценку. Оценка содержания пыли в воздухе рабочей зоны Основным методом определения содержания пыли в воздухе яв- ляется весовой, основанный на просасывании запыленного воздуха через аналитические фильтры (АФА), эффективность пылезадержа- ния которых составляет 99,5 %. Определив разницу в массе фильтра, взвешенного после отбора пробы пыли, и чистого фильтра, а затем разделив полученный результат на объем воздуха, прошедшего через фильтр, получают концентрацию пыли в воздухе. Для просасывания воздуха через фильтр используют специальный прибор – аспиратор. Для освоения методики определения концентрации пыли весо- вым методом используется установка (рис. 3.3), которая включает в себя аспиратор 2 и пылевую камеру 1, имитирующую запыленное производственное помещение. Рис. 3.3. Экспериментальная установка: 1 – пылевая камера; 2 – аспиратор; 3 – аллонж; 4 – ручка дозатора; 5 – вентилятор; 6 – отверстие для взятия пробы; 7, 8, 9 – тумблеры для включения-отключения сети аспиратора и вентилятора соответственно; 10 – реометры; 11 – ручки, регулирующие расход воздуха 45 Для определения концентрации пыли в пылевой камере необхо- димо: – взвесить фильтр на аналитических весах с точностью до 0,01 мг и вложить его в аллонж 3; – подсоединить аллонж к аспиратору 2; – включить сеть тумблером 7 и аспиратор тумблером 8; – отрегулировать расход воздуха, отсасываемого из камеры аспи- ратором, ручкой 11, соответствующей тому реометру 10, к которому подсоединен аллонж с фильтром (расход воздуха устанавливается по верхней границе поплавка реометра), и отключить тумблер 8; – в отверстие 6 для взятия пробы вставить аллонж с фильтром и поворотом ручки дозатора 4 по часовой стрелке (на 1–2 щелчка) подать в пылевую камеру порцию пыли; – тумблером 9 включить вентилятор 5 в пылевой камере; – включить аспиратор 4–5 мин тумблером 8; – отключить вентилятор, аспиратор и сеть тумблерами 9, 8, 7 со- ответственно; – извлечь фильтр из аллонжа и взвесить его. Затем необходимо рассчитать фактическую концентрацию пыли в воздухе пылевой камеры по формуле 2 1 ,m mC qt  где m1, m2 – масса чистого фильтра и фильтра с пылью соответ- ственно, мг; q – расход воздуха, м3/мин; t – время отбора проб, мин. Сравнив концентрации пыли с ПДК, дать гигиеническую оценку воздушной среды в пылевой камере. 46 Лабораторная работа № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШУМА И МЕТОДОВ ЕГО СНИЖЕНИЯ Цель работы: ознакомление с нормативными требованиями, ме- тодикой измерения характеристик шума в производственных поме- щениях, а также с аппаратурой по замеру шума, измерение характе- ристик постоянного шума в акустической камере, оценка эффектив- ности мероприятий по снижению шума. Общие сведения Шум – совокупность звуков, различных по частоте и интенсив- ности, вредно влияющих на организм человека. Шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных сре- дах. С физической стороны он характеризуется частотой колебаний, звуковым давлением, интенсивностью или силой звука. Ухо человека способно воспринимать звуковые колебания возду- ха с частотой от 16 до 20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц называются инфразвуковыми, а свыше 20 000 Гц – ультразвуковы- ми. Инфразвук и ультразвук не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое действие на организм человека. Шум является общебиологическим раздражителем. Воздействуя на нервную систему, он влияет на весь организм человека. Шум вызывает головные боли, повышение кровяного давления, снижает концентрацию внимания и остроту зрения, ослабляет память, замедляет психические реакции, приводит к расстройству нервной системы, понижает работоспособность и производительность труда, способствует возникновению условий, которые приводят к несчаст- ным случаям. Интенсивный шум вызывает нарушение секреторной и моторной деятельности желудка, изменения в сердечно-сосудистой системе, приводит к развитию заболеваний органов слуха (неврит слухового нерва, тугоухость, глухота и т. д.). Слуховой аппарат человека неодинаково чувствителен к звукам различной частоты (рис. 4.1). Минимальное звуковое давление и ми- нимальная интенсивность звуков, воспринимаемых слуховым аппа- ратом человека, определяют порог слышимости. 47 Рис. 4.1. Область слухового восприятия человека Звуковая волна характеризуется частотой, звуковым давлением, интенсивностью. В процессе распространения звуковой волны про- исходит перенос кинетической энергии, которая определяется ин- тенсивностью звука I, количеством звуковой энергии, проходящей в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звука: ,РI с   Вт/м 2, где I – интенсивность звука, Вт/м2; Р – значение звукового давления, Па; ρ – акустическая плотность среды, кг/м3; с – скорость звука в данной среде, м/с. За эталонный принят звук с частотой 1 000 Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности составляет I0 = 10–12 Вт/м2, а по звуковому давлению – Р0 = 2  10–5 Па, порог болевого ощуще- ния возникает при I = 102 Вт/м2 и Р = 2  102 Па. Таким образом, че- 48 ловек способен воспринимать звуки в широком диапазоне. Поэтому пользоваться абсолютными значениями I и Р неудобно. Ухо человека реагирует не на абсолютное, а на относительное изменение интенсив- ности звука, при этом ощущения человека пропорциональны лога- рифму количества энергии шума или другого раздражителя. По за- кону Вебера–Фехнера раздражающее действие шума на человека про- порционально не квадрату звукового давления, а логарифму от него. Поэтому для характеристики воздействия шума на человека поль- зуются двумя логарифмическими величинами: LI = 10 0 lg I I , дБ, где I – интенсивность звука в данной точке, Вт/м2; I0 = 10–12 Вт/м2 – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости при частоте 1 000 Гц. LР = 20 0 lg P P , дБ, где P – звуковое давление в данной точке, Па; P0 = 2  10-5 Па – пороговое звуковое давление при частоте 1 000 Гц. 1 дБ – изменение громкости едва заметное на слух, которое со- ответствует изменению интенсивности звука на 26 % или звукового давления на 12 %. При исследовании шумов весь диапазон частот разбивают на по- лосы частот и определяют мощность процесса, приходящегося на каждую полосу. Чаще всего используют октавные (f2 / f1 = 2) полосы частот, где f2 и f1 – верхняя и нижняя граничные частоты соответ- ственно. При этом в качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берется среднегеометрическая частота f: 1 2 .f f f Например, октавную полосу 22,4–45 Гц выражает среднегеомет- рическая частота 31,5 Гц; 45–90 – 63 Гц; 90–180 – 125 Гц; 180–355 – 250 Гц; 355–710 – 500 Гц и т. д. 49 В результате сформирован стандартный ряд из девяти октавных полос со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1 000; 2 000; 4 000; 8 000 Гц. По временным характеристикам шумы можно разделить: – на постоянный шум, уровень звука которого за восьмичасовой рабочий день (рабочую смену) изменяется не более чем на 5 дБА; – непостоянный, уровень звука которого за восьмичасовой рабо- чий день (рабочую смену) изменяется более чем на 5 дБА. Непостоянный шум подразделяется : – на колеблющийся – шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени; – прерывистый – шум, уровень звука которого изменяется во вре- мени ступенчато (на 5 дБА и более) при условии, что длительность интервала в течение которого шум остается постоянным, составляет 1 с и более; – импульсный – шум, состоящий из одного или нескольких зву- ковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные на стандартизированных временных характери- стиках «импульс» и «медленно» шумомера, отличаются не менее чем на 7 дБА. Нормирование шума Нормируемыми параметрами постоянного шума на рабочих мес- тах являются: – уровни звукового давления LР, дБ, в октавных полосах со сред- негеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц; – уровень звука LА, дБА. Оценка постоянного шума на соответствие предельно допустимым уровням должна проводиться как по уровням звукового давления, так и по уровню звука. Эти характеристики приведены в табл. 4.1. Превышение хотя бы одного из указанных показателей должно квалифицироваться как несоответствие нормативным данным. Нормируемыми параметрами непостоянного шума на рабочих местах являются: – эквивалентный (по энергии) уровень звука, дБА, – это уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет такое же 50 среднеквадратическое звуковое давление, что и данный непостоян- ный шум; – максимальный уровень звука – это уровень звука, соответствую- щий максимальному показанию измерительного прибора при визу- альном наблюдении. Максимальный уровень звука для колеблюще- гося и прерывистого шума составляет 110 дБА, а для импульсного – 125 дБА. Таблица 4.1 Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест Вид трудовой деятельности, рабочие места Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквива- лентные уровни звука, дБА31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Выполнение всех видов работ на постоянных рабо- чих местах в про- изводственных помещениях и на территории пред- приятий 107 95 87 82 78 75 73 71 69 80 Меры борьбы с шумом Борьба с шумом ведется по трем основным направлениям: сни- жение шума в источнике его образования за счет конструктивных, технологических и эксплуатационных мероприятий; снижение шу- ма на пути его распространения от источника к рабочим местам; уменьшение вредного воздействия шума на организм человека за счет средств индивидуальной защиты. Наиболее эффективным методом борьбы с шумом является ди- станционное управление технологическим оборудованием. В этом случае обслуживающий персонал располагается в специальных ка- 51 бинах наблюдения, находящихся в производственном помещении или за его пределами. Сущность звукоизоляции состоит в том, что большая часть звуко- вой энергии отражается от преграды, часть энергии поглощается са- мой преградой и лишь незначительная ее часть проникает за ограж- дение. В качестве звукоизолирующих преград используются звуко- изолирующие перегородки, акустические экраны, кожухи, кабины. Одним из методов строительной акустики является использова- ние шумопоглощающих конструкций или материалов, которыми об- лицовывают потолки и стены помещений. Процесс поглощения зву- ка в материале происходит за счет перехода звуковой энергии в теп- ловую в результате вязкого трения воздуха в порах материала. Звукопоглощающие материалы по своей структуре являются по- ристыми. К ним относят пенопласт, поролон, технический войлок, минеральную вату, керамзит, гипсовые плиты и др. На рабочих местах, где снизить шум до допустимых значений за счет технических мероприятий невозможно, обслуживающий персо- нал должен применять средства индивидуальной защиты: вкладыши, наушники и шлемофоны. К вкладышам относятся различные вариан- ты заглушек в виде тампонов из волокнистых материалов с масляной пропиткой или воскообразными мастиками, органические волокна в виде шариков, конусов, а также различной конструкции колпачки из мягкой резины и других пластичных материалов, иногда надетые на жесткие, чаще пластмассовые стержни. Широко распространены тканевые вкладыши однократного использования «беруши» (от слов «берегите уши»). Наушники могут быть с жидкостным, вязким или сухим наполнителем из пористого материала. Экспериментальная часть Применяемые приборы и оборудование Акустическая камера (рис. 4.2), моделирующая производствен- ное помещение, представляет собой деревянный ящик, состоящий из двух отсеков, один их которых (левый) облицован поролоном. Передняя стенка обоих отсеков откидная. 52 Рис. 4.2. Схема экспериментальной установки: 1 – источник шума; 2 – микрофон; 3 – звукоизолирующая перегородка; 4 – звукоизолирующий кожух; 5 – звукоизолирующая облицовка; 6 – измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2; 7 – стрелочный прибор; 8 – кнопка для включения измерения виброскорости; 9 – делитель ДЛТ1 для выбора предела измерения; 10 – кнопка для ограничения частотного диапазона при измерении вибрации; 11 – делитель ДЛТ2 для выбора предела измерения; 12 – кнопка для включения одного из октавных фильтров; 13 – переключатель для включения корректирующих фильтров А, В, С; 15 – переключатель «Род работы»; 14 – переключатель ФЛТ DКТ для включения октавных фильтров; 15 – регулятор напряжения источника шума Источником шума является динамик 1, который вместе с микро- фоном 2 крепится на выдвижном основании. В правом отсеке камеры можно установить звукоизолирующую перегородку 3 между источ- ником шума (динамиком) и микрофоном, которая позволяет разде- лить отсек на две части, имитируя размещение источника шума и микрофона шумомера в соседних помещениях. Звукоизоляция источника шума может быть достигнута и с по- мощью кожуха 4, внутренняя поверхность которого облицована слоем поролона. Для измерения шума используется измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2, принцип работы которого основан на преобразова- нии звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в электрический сигнал. В качестве преобразователя звуковых колебаний в электрический сигнал используется капсюль микрофонный конденсаторный М-101. Электрический сигнал через усилитель прибора поступает на стре- лочный прибор, проградуированный в децибелах. 53 Для измерения уровня звука по характеристике «А» переключа- тели на панели прибора устанавливаются в следующие положения: переключатель «Род работы» 15 в положение «S»; переключатель для переключения фильтров 13 – в положение «А»; делитель ДЛТ1 9 – в положение «60»; делитель ДЛТ2 11 – в положение «20». Отсчет по измерительному прибору осуществляется сложением показаний показателей ДЛТ1, ДЛТ2 и стрелочного прибора. Если при измерении стрелка прибора окажется в левой части шкалы, то она выводится в правую часть изменением положения переключателей ДЛТ1 и ДЛТ2. Уровни звукового давления в октавных полосах частот измеря- ются при установке переключателей в следующие положения: пере- ключатель «Род работы» 15 – в положение «S»; переключатель ФЛТ ДКТ 14 – в положение «окт»; делитель ДЛТ1 9 – в положение «60»; делитель ДЛТ2 11 – в положение «20». Замеры на частотах 31,5 и 63 Гц проводятся при нажатой кнопке для включения октав- ного фильтра 12; замеры на частотах 125 – 8000 Гц проводятся при отжатой кнопке 12. Порядок выполнения работы 1. Измерение уровней звука и звукового давления в акустической камере без использования средств снижения шума: – включить источник шума в отсеке акустической камеры без звукопоглощающей облицовки, измерить уровень звука по ха- рактеристике «А» шумомера и уровни звукового давления на всех нормируемых октавных полосах частот; – выключить шумомер и источник шума; – полученные данные занести в табл. 4.2. 2. Определение эффективности использования звукоизолирующей перегородки: – открыть крышку правого отсека, установить между источ- ником шума и микрофоном звукоизолирующую перегородку, за- крыть крышку камеры; – включить источник шума и шумомер, произвести измерение уровня звука по характеристике «А» шумомера и уровней звуко- вого давления во всех октавных полосах частот; 54 – выключить шумомер и источник шума, вынуть звукоизоли- рующую перегородку, закрыть крышку камеры, результаты из- мерений занести в табл. 4.2. Таблица 4.2 Результаты замеров Параметры Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровень звука, дБА 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Измеренные характе- ристики шума: в камере без средств снижения шума L со звукоизолирую- щей перегородкой Lпер со звукоизолирую- щим кожухом Lкож со звукопоглощаю- щей облицовкой Lобл Допустимые значе- ния (см. табл. 4.1) 3. Определение эффективности применения звукоизолирующего кожуха: – открыть крышку правого отсека камеры и накрыть источник шума звукоизолирующим кожухом таким образом, чтобы он не касался динамика; – закрыть крышку камеры; – включить источник шума и шумомер, измерить уровень зву- ка по характеристике «А» шумомера и уровни звукового давления в октавных полосах частот; – выключить шумомер и источник шума, снять кожух, за- крыть крышку камеры, результаты измерений занести в табл. 4.2. 4. Определение эффективности применения звукопоглощающей облицовки: – открыть крышку правого отсека камеры, извлечь оттуда и перенести источник шума и микрофон в левый отсек камеры, облицованный поролоном, закрыть крышку камеры; 55 – включить источник шума, шумомер, измерить уровень зву- ка по характеристике «А» шумомера и уровни звукового давления в октавных полосах частот; – выключить источник шума и шумомер, перенести микрофон и источник шума в правое отделение акустической камеры, за- крыть крышку камеры, результаты измерений занести в табл. 4.2. 5. Сделать вывод об эффективности средств, используемых для снижения шума в акустической камере. 6. Измерение уровней звука и звукового давления прибором «Октава-101А». Шумомер «Октава-101А» предназначен для измерения уровней звука и уровней звукового давления в октавных полосах частот. Шумомер (рис. 4.3) состоит из измерительного индикаторного блока и микрофонного предусилителя с микрофонным капсюлем. Рис. 4.3. Схема шумомера 56 Подготовка прибора к работе 1. Вставьте микрофонный капсюль во входящий разъем (пяти- штырьковый) при выключенном приборе. 2. Прибор функционирует при напряжении от 4,2 до 5,2 В. 3. Если напряжение меньше 4,2 В и экран шумомера гаснет, не- обходимо нажать клавишу ВЫКЛ и только после этого подсоеди- нить к блоку питания для зарядки. Проведение измерений 1. Включите шумомер ВКЛ. Подождите одну минуту и нажмите РЕЖИМ. Микрофон должен быть направлен на источник звука, находящийся на расстоянии 40 см. 2. Клавишами ↑↓ установить значение на дисплее СПЕКТР ДА для измерения уровня звукового давления в октавных полосах частот, дБ; уровня звука, дБА. Нажмите ДА. 2. Нажмите РЕЖИМ. 3. Выберите октаву 1/1 клавишами ← → ↓↑. Перейдите клави- шей ↓ на значение частот (31,5 Гц). 4. Первое измерение уровня звукового давления выполняется на частоте 31,5 Гц. Далее клавишей → устанавливаем последовательно все остальные частоты: 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000, и на каждой частоте измеряется уровень звукового давления. 5. Нажмите клавишу СТАРТ для начала проведения замеров. 6. Снимите показания внизу дисплея – уровень звукового давле- ния, дБ, для установленной частоты. 7. Сняв показания уровней звукового давления для частотного ряда, снимаем показания уровня звука в дБА (вверху дисплея). 57 Лабораторная работа № 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ И МЕТОДОВ ЕЕ СНИЖЕНИЯ Цель работы: ознакомление с методикой измерения параметров вибрации и гигиенической оценкой вибрации, передающейся на ра- ботающих, а также ознакомление с методами и средствами вибра- ционной защиты. Общие сведения Вибрация – движение точки или механической системы в твер- дых телах, при котором происходит поочередное возрастание и убы- вание значений во времени по крайней мере одной координаты. Причиной появления вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Это воз- вратно-поступательно движущиеся системы, неуравновешенные вра- щающиеся массы, удар деталей. Величина дисбаланса во всех случаях приводит к появлению неуравновешиваемых сил, вызывающих виб- рацию. Причина дисбаланса – неоднородность материала, несовпаде- ние центра массы тела и оси вращения, деформация деталей от не- равномерного нагрева. По способу передачи на человека вибрация подразделяется на локальную и общую. Локальная вибрация передается через руки человека, воздействует на ноги сидящего человека, предплечья, кон- тактирующие с вибрирующими поверхностями. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело стоящего или сидя- щего человека. Источниками локальной вибрации, передающейся на работающих, могут быть: – ручные машины с двигателем или ручной механизированный инструмент; – органы управления машинами и оборудованием; – ручной инструмент и обрабатываемые детали. Общая вибрация в зависимости от источника ее возникновения подразделяется: 58 – на общую вибрацию первой категории – транспортную, воздейст- вующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности; – общую вибрацию второй категории – транспортно-технологи- ческую, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, на гор- ных выработках, а также на рабочих местах водителей легковых автомобилей и автобусов как базовых, так и специальных; – общую вибрацию третьей категории – технологическую, воздей- ствующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Общая вибрация третьей категории по месту действия подразде- ляется на следующие типы: 3а – на постоянных рабочих местах производственных помеще- ний предприятий; 3б – на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежур- ных и других вспомогательных производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию; 3в – на рабочих местах в административных и служебных поме- щениях заводоуправлений, конструкторских бюро, лабораторий, учеб- ных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов и других по- мещениях работников умственного труда. По временным характеристикам вибрация подразделяется: – на постоянную, для которой величина нормируемых парамет- ров за время наблюдения (не менее 10 минут или время технологи- ческого цикла) изменяется более чем в два раза (6 дБ) при измере- нии с постоянной времени 1 с; – непостоянную, для которой величина нормируемых параметров за время наблюдения (не менее 10 минут или время технологиче- ского цикла) изменяется более чем в два раза (6 дБ) при измерении с постоянной времени 1 с, в том числе: – на колеблющуюся во времени вибрацию, для которой величи- на нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени; – прерывистую вибрацию, когда контакт человека с вибраци- ей прерывается, причем длительность интервалов, в течение ко- торых имеет место контакт, составляет более 1 с. 59 Как общая, так и локальная вибрация неблагоприятно влияет на организм человека, вызывает изменения в функциональном состоя- нии вестибулярного анализатора, центральной нервной, сердечно- сосудистой и других систем, приводит к утомлению, снижению ра- ботоспособности, ухудшает самочувствие и может привести к раз- витию профзаболевания – вибрационной болезни, сопровождающей- ся стойкими патологическими нарушениями в организме работаю- щего человека (поражение мышц, изменения в костях и суставах, смещение органов брюшной полости и др.). Вибрация может не вы- зывать болезненных ощущений, но затруднить проведение произ- водственных процессов. Локальная вибрация вызывает спазм сосудов, ухудшение снабже- ния кровью конечностей и сердца, воздействует на нервные оконча- ния, мышечные и костные ткани, нарушает чувствительность кожи, окостенение сухожилий мышц, отложение солей в суставах и нару- шает их подвижность. Активное лечение виброболезни возможно на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает очень медленно, а в особо тяжелых случаях в организме наступают необратимые из- менения, приводящие к инвалидности. Степень неблагоприятного воздействия вибрации на организм человека характеризуется виброскоростью при частоте колебаний более 10 Гц и виброускорением при частоте колебаний менее 10 Гц. Неблагоприятное воздействие вибрации зависит также от спосо- ба передачи ее на человека, длительности воздействия, индивиду- альной чувствительности организма, а также от сопутствующих фак- торов: шума, охлаждения, статических нагрузок и др. Когда частота колебаний рабочего места приближается к соб- ственной частоте колебаний человеческого тела (5 Гц), резонирую- щее действие ее становится весьма опасным, так как возможно по- вреждение отдельных частей тела. Особенно опасны вибрации для отдельных органов с частотой 6–9 Гц, а для рук – 30–80 Гц. Преде- лы частот 35–250 Гц являются критическими, когда чаще всего раз- вивается вибрационная болезнь. 60 Параметры вибрации Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются частота f, Гц, амплитуда А, м, виброскорость V, м/с и виброускоре- ние а, м/с2, находящиеся в следующей зависимости: V = 2πfA, м/с; а = (2πf)2 А, м/с2. Вибрация может оцениваться также уровнями виброскорости Lv и виброускорения La: 0 20lg ,v VL V  дБ; (5.1) 0 20lg ,a aL a  дБ, где V – среднеквадратическое значение виброскорости, м/с; V0 – пороговая виброскорость, равная 510–8 м/с; а – виброускорение, м/с2; а0 – пороговое значение виброускорения, равное 310–4 м/с2. Нормирование вибрации Гигиеническая оценка постоянной и непостоянной вибрации, воз- действующей на человека, проводится следующими методами: – частотного (спектрального) анализа нормируемого параметра; – интегральной оценки по частоте нормируемого параметра; – интегральной оценки с учетом времени воздействия вибрации по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра. Основным методом, характеризующим вибрационное воздейст- вие на человека, является частотный анализ. Нормируемый диапазон частот для локальной вибрации устанав- ливается в виде октавных полос со среднегеометрическими часто- тами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц. 61 Нормируемый диапазон частот для общей вибрации в зависимо- сти от ее категории устанавливается в виде октавных (f2 / f1 = 2) или третьоктавных полос (f2 / f1 = 3 2 ) со среднегеометрическими часто- тами (f = 1 2f f , где f1 и f2 – нижние и верхние значения частот) 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц (для категории 3а – 2,0; 4,0; 8,0; 16,0; 31,5; 63,0 Гц). Нормируемыми параметрами постоянной вибрации являются: – среднеквадратические значения виброускорения, м/с2, и вибро- скорости, м/с, измеряемые в октавных (третьоктавных) полосах час- тот, и их логарифмические уровни, дБ; – корректированные по частоте значения виброускорения и вибро- скорости или их логарифмические уровни. При частотном (спектральном) анализе нормируемыми являются кинетические параметры: среднее квадратическое значение виброс- корости V и их логарифмические уровни Lv или виброускорения a. Для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октавных и третьоктавных полосах частот. Логарифмические уровни виброскорости, дБ, определяются по формуле (5.1). Нормируемыми параметрами непостоянной вибрации являются эквивалентные (по энергии) корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости или их логарифмические уровни. Корректированный уровень параметра вибрации LU – одночис- ловая характеристика вибрации, непосредственно измеряемая или определяемая как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных (третьоктавных) полосах с учетом октавных весовых коэффициентов (поправок) по формуле 0,1( ) 1 10lg 10 ,U Ui i n L L U i L     дБ, где LU – корректированный уровень параметра вибрации, дБ; n – число октавных (третьоктавных) полос; i – порядковый номер октавной (третьоктавной) полосы; 62 iUL – октавные (третьоктавные) уровни параметра вибрации, дБ; iUL – октавные (третьоктавные) весовые поправки, дБ. Общая вибрация положение стоя положение сидя Локальная вибрация При охвате цилиндрических, торцовых и близких к ним поверхностей При охвате сферических поверхностей Рис. 5.1. Направление координатных осей при действии вибрации 63 При воздействии локальной вибрации менее 480 мин в течение сме- ны определяют допустимое значение виброскорости Vt по формуле 480 480 ,tV V t  где V480 – допустимое значение виброскорости для длительности воздействия вибрации 480 мин (принимается по табл. 5.1); t – продолжительность воздействия вибрации за рабочую смену, мин. Предельно допустимые значения виброскорости и виброускорения и их логарифмические уровни вдоль осей ортогональной системы координат для общей вибрации категории 3а на постоянных рабо- чих местах в производственных помещениях предприятий согласно СНП № 132 от 26.12.2013 г. приведены в табл. 5.1, а для локальной – в табл. 5.2. Таблица 5.1 Предельно допустимые значения общей вибрации для рабочих мест категория 3 – технологическая, типа «а» Среднегеометрические частоты полос, Гц Допустимые значения по осям Х0, Y0, Z0 Виброскорость Виброускорение м/с10–2 дБ м/с2 дБ 1/1 окт. 2,0 1,3 108 0,14 53 4,0 0,45 99 0,10 50 8,0 0,22 93 0,10 50 16,0 0,20 92 0,20 56 31,5 0,20 92 0,40 62 63 0,20 92 0,80 68 Корректированные и экви- валентные корректирован- ные значения и их уровни 0,2 92 0,1 50 64 Таблица 5.2 Предельно допустимые значения производственной локальной вибрации Среднегеометрические частоты полос, Гц Допустимые значения по осям Х0, Y0, Z0 Виброскорость Виброускорение м/с2 дБ м/с210–2 дБ 8 1,4 73 2,8 115 16 1,4 73 1,4 109 31,5 2,7 79 1,4 109 63 5,4 85 1,4 109 125 10,7 91 1,4 109 250 21,3 97 1,4 109 500 42,5 103 1,4 109 1000 85,0 109 1,4 109 Корректированные и экви- валентные корректирован- ные значения и их уровни 2,0 76 2,0 112 Гигиенические нормы вибрации установлены для восьмичасовой рабочей смены. По направлению действия вибрации нормируется вдоль осей ор- тогональной системы х, у, z для общей вибрации, где х, у – горизон- тальные оси, а z – вертикальная ось. Вибрация измеряется и контролируется отечественными прибо- рами «ШВК», «ИШВ», «ОКТАВА 101», аппаратурой фирм «RFT» (Германия) «Брюль и Кьер» (Дания) и др. Точки измерения общей вибрации выбирают на рабочих местах (или в рабочих зонах обслуживания), а для самоходных и транс- портно-технологических машин – на рабочих площадках и сиденьях водителей и персонала. Измерения проводят в типовом технологи- ческом режиме оборудования (машин). Меры защиты от вибрации Борьба с вибрацией ведется одновременно с решением основной задачи – комплексной механизации и автоматизации производства. Только с введением дистанционного управления полностью реша- ются проблемы вибрации. 65 Методы борьбы с вибрацией базируются на анализе управлений, описывающих колебания машин и агрегатов в условиях производ- ства. Уравнения сложны, так как любой вид оборудования является системой со многими степенями подвижности и обладает рядом резонансных частот. Для профилактики виброболезни применяются вибробезопасные машины, используются средства виброзащиты, снижающие воздей- ствующую на работающих вибрацию. При проектировании технологических процессов и производст- венных зданий и сооружений должны быть выбраны машины с наи- меньшей вибрацией; разработаны схемы размещения машин с уче- том создания минимальных уровней вибрации на рабочих местах; выполнена оценка ожидаемой вибрационной нагрузки на оператора; выбраны строительные решения оснований и перекрытий, обеспечи- вающие выполнение требований вибрационной безопасности труда. В неавтоматизированных производствах для уменьшения вибра- ции используются следующие методы: 1. Уменьшение вибрации в источнике возникновения проводится посредством реализации следующих механических мероприятий: – повышения мощности обработки; – оптимального подбора зубчатых пар; – оптимизации рабочих режимов; – улучшения балансировки и крепления вращающихся масс; – отстройки от режимов резонанса за счет увеличение жест- кости системы; – вибродемпфирования (снижения вибрации путем преобра- зования энергии колебаний в тепловую энергию); – динамического гашения (путем установки оборудования на фундамент или применением контр масс, колеблющими в проти- вофазе к основной массе. 2. Борьба с вибрацией на путях ее распространения посредством виброизоляции (уменьшения передачи колебаний от источника воз- буждения к защищаемому объекту при помощи устройств, помеща- емых между ними – виброизоляторов из материалов с большим внутренним трением: резины, войлока, пробки, асбеста, стальных пружин и т. д.). 3. Организация труда рабочих виброопасных профессий заклю- чается в ограничении времени контакта работника с вибрацией, ко- 66 торое осуществляется путем установления для лиц виброопасных профессий внутрисменного режима труда. Режим труда устанавли- вается при превышении вибрационной нагрузки на оператора не менее 1 дБ (в 1,12 раза), но не более 12 дБ (в 4 раза). При превышении вибрационной нагрузки более 12 дБ запреща- ется выполнять работы и применять машины, генерирующие такую вибрацию. Периодичность контроля вибрационной нагрузки на оператора при воздействии локальной вибрации должна быть не реже двух раз в год, общей – не реже раза в год. Усилие нажатия, необходимое для работы ручной машины в пас- портном режиме, не должно превышать для одноручной машины 100 Н, для двуручной – 150 Н. Температура поверхности рукояток ручных машин должна находиться в пределах от 21,5 до 43,5 С. Рукоятки и другие места контакта рук оператора с ручными маши- нами должны иметь покрытие с коэффициентом теплопередачи не более 0,5 Вт/(м2·К). В табл. 5.3 приведено допустимое суммарное время непрерывно- го воздействия локальной вибрации на работающих за смену. Таблица 5.3 Допустимое время воздействия локальной вибрации за смену Показатель превышения вибрационной нагрузки на оператора ∆, дБ Тн, мин Показатель превышения вибрационной нагрузки на оператора ∆, дБ Тн, мин 1 381 7 95 2 308 8 76 3 240 9 60 4 191 10 48 5 151 11 38 6 120 12 30 4. К лечебно-профилактическим мероприятиям относятся: гидро- процедуры (специальные ванны для рук и ног), витаминизация и др. 67 5. Средства индивидуальной виброзащиты применяются при ра- боте с ручным механизированным, электрическим и пневматиче- ским инструментом. По месту контакта оператора с вибрирующим объектом они подразделяются на СИЗ рук (рукавицы и перчатки, вкладыши и прокладки), СИЗ ног (специальная обувь, подметки, наколенники), СИЗ тела оператора (нагрудники, пояса, специаль- ные костюмы). СИЗ виброзащиты выполняются из упругодемпфи- рующих материалов. Экспериментальная часть Параметры вибрации измеряются с помощью механических, оп- тических или электрических приборов. Для гигиенической оценки вибрации рабочих мест применяются наиболее чувствительные элект- рические приборы, в которых с помощью специальных датчиков механическое колебание преобразуется в электрический сигнал с по- следующей его обработкой и измерением или регистрацией само- пишущим устройством. К таким приборам относятся измерители шума и вибрации, аппаратура фирм «RFT» (Германия), «Брюль и Кьер» (Дания), «ОКТАВА 101» и др. Порядок измерения параметров вибрации на стенде с вибро- площадкой. Необходимо ознакомиться с экспериментальной установкой и изу- чить устройство виброметра ВИП-2, а также методику измерения вибрации. Виброметр ВИП-2 (в дальнейшем виброметр) предназначен для измерения вибрации работающего оборудования и машин в лабора- торных условиях. Диапазон измерения действующих значений виброскорости – 0,1±100 мм/с, размаха виброперемещений – 2±1 000 мкм. Пределы измерительных поддиапазонов: – по виброскорости – 1, 3, 10, 30, 100 мм/с; – по виброперемещению – 10, 30, 100, 300, 1 000 мкм. Виброметр состоит из вибропреобразователя, измерительного при- бора и соединительного кабеля. Допустимый наклон вибропреобразователя относительно верти- кального рабочего положения 30°. 68 Принцип работы вибропреобразователя: при контактировании штыря с вибрирующим объектом смещается подвижная система (инертная масса) относительно корпуса магнитопровода, при этом на концах обмотки катушки подвесной системы возникает ЭДС, величина которой пропорциональна скорости смещения. Измерительный прибор выполнен в виде отдельного блока. На лицевой панели расположены показывающий прибор и переключа- тели «Род работы» и «Пределы измерений». На корпусе также уста- новлен входной разъем для подключения вибропреобразователя. Переключатель «Род работы» включает: – «откл» – питание прибора отключено; – «контр. питания» – контролируется наличие и величина пита- ющего напряжения; – mm s – положение, при котором измеряется действующее зна- чение виброскорости, мм/с; – µm – положение, при котором измеряется виброперемещение, мкм. Верхние цифры (1, 3, 10, 30, 100), относящиеся к переключателю «Пределы измерения», обозначают предельные числовые отметки шкалы показывающего прибора в мм/с при измерении виброскорости. Нижние цифры (10, 30, 100, 300, 1 000) – предельные числовые отметки шкалы, показывающей в мкм при измерении вибропере- мещения. При подготовке к работе переключатели установить в следую- щие положения: «Пределы измерения» – положение 100/100; «Род работы» – контроль питания. Стрелка показывающего прибора должна устанавливаться между отметками 7 и 10 шкалы прибора, что свидетельствует о нормаль- ной величине напряжения питания. Привести вибростенд (рис. 5.2) в рабочее состояние: – подать напряжение на автотрансформатор 3 и электродвига- тель 1, включив вилку в розетку 220 В и тумблер на панели (при этом на панели загорается красная лампочка); – установить регулятор автотрансформатора в положение, соот- ветствующее 480 об/мин (8 об/с). 69 Рис. 5.2. Экспериментальная установка: 1 – электродвигатель (источник вибрации); 2 – платформа на виброизоляторах; 3 – автотрансформатор; 4 – измерительный прибор; 5 – переключатель «Пределы измерений»; 6 – переключатель «Род работы»; 7 – вибропреобразователь; 8 – основание Измерить параметры вибрации. При измерении виброскорости переключатель «Род измерения» установить в положение «мм/с»; штырем вибропреобразователя при- коснуться к вибрирующей поверхности и переключателем «Преде- лы измерения» выбрать необходимый предел измерения. Измерения произвести в точке А на основании и в точке Б на платформе, рас- положенной на виброизоляторах. Измеряя виброперемещения, переключатель «Род работы» пере- вести в положение µm и выполнить измерение. Затем установить регулятор автотрансформатора в положение, со- ответствующее 960 об/мин (16 об/с), а затем 1440 об/мин (24 об/с). Аналогично измерить виброперемещения и виброскорости в вы- шеуказанных точках, результаты измерений занести в табл. 5.4. 70 Таблица 5.4 Результаты измерений № п/п n, об/мин f, Гц А·10–6, м V·10–2, м/с LV, дБ Lдоп·10–2, м/с Lдоп, дБ 1 А Б 2 А Б 3 А Б Рассчитать значения уровня виброскорости LV. Сравнив измерен- ные и допустимые значения виброскорости, оценить эффективность виброизоляторов. Измерение параметров вибрации прибором «ОКТАВА 101» вы- полняется в соответствии с паспортом прибора. Лабораторная работа № 6 ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПРИ РАБОТЕ С ПЭВМ Цель работы: ознакомление с нормативными требованиями и ме- тодикой измерения напряженностей электромагнитного и электро- статического полей и плотности магнитного потока на рабочем месте оператора ПЭВМ, а также ознакомление с требованиями к помеще- ниям для эксплуатации ПЭВМ. Требования к помещениям для работы с ПЭВМ и режиму работы Требования к работе с ПЭВМ определены санитарными нормами и правилами «Требования при работе с видеодисплейными терми- налами и электронно-вычислительными машинами» и гигиеническим нормативом «Предельно допустимые уровни нормируемых парамет- ров при работе с видеодисплейными терминалами и ЭВМ», утверж- 71 денными постановлением Министерства здравоохранения Респуб- лики Беларусь № 59 от 28.06.2015 г. В помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно быть естествен- ное и искусственное освещение. Естественное освещение на рабо- чих местах с ПЭВМ – световые проемы, ориентированные преиму- щественно на север, северо-восток, восток, запад или северо-запад, они обеспечивают КЕО не ниже 1,5 %. Искусственное освещение на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должно быть 300–500 лк. Площадь одного рабочего места для пользователей ПЭВМ на ба- зе плоских дискретных экранов (ЖК, плазменные и др.) должна со- ставлять не менее 4,5 м2. При возведении и реконструкции зданий помещения для ПЭВМ следует проектировать высотой не менее трех метров. Эти помещения должны быть оборудованы защитным зазем- лением (занулением). Запрещается размещать рабочие места с ПЭВМ на расстоянии менее 10 м от силовых кабелей и высоковольтных трансформаторов. В помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ явля- ется основной, должны обеспечиваться оптимальные параметры мик- роклимата, которые представлены в табл. 6.1. Таблица 6.1 Оптимальные параметры микроклимата для помещений с персональными электронно-вычислительными машинами Период года Категория работ Температура воздуха, С Относительная влажность, % Скорость движения воздуха, м/с Холодный Легкая – 1а 22–24 40–60 0,1 Легкая – 1б 21–23 40–60 0,1 Теплый Легкая – 1а 23–25 40–60 0,1 Легкая – 1б 22–24 40–60 0,2 В помещениях, оборудованных ПЭВМ, должна проводиться еже- дневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы. Уровни физических факторов (уровни звукового давления, уровни звука), создаваемые ПЭВМ и периферийными устройствами, не долж- 72 ны превышать ПДУ, представленные в табл. 6.2. Они устанавливаются в зависимости от следующих категорий выполняемых работ: – категория I – выполнение основной работы на ЭВМ в диспет- черских, операторских, расчетных кабинетах и постах управления, залах вычислительной техники и др.; – категория II – выполнение работы на ПЭВМ в помещениях, где работают специалисты, осуществляющие лабораторный, аналитиче- ский или измерительный контроль; – категория III – выполнение работы в помещениях операторов ЭВМ (без дисплеев); – категория IV – выполнение работы на ПЭВМ в помещениях для размещения шумных агрегатов. Таблица 6.2 Предельно допустимые уровни, эквивалентные уровни звука и уровни звукового давления в октавных полосах частот при работе с ПЭВМ Категория нормы шума Уровни звукового давления, дБ, в октавных поло- сах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука, экви- валентные уровни звука, дБА31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 I 86 71 61 54 49 45 42 40 38 50 II 93 79 70 63 58 55 52 50 49 60 III 96 83 74 68 63 60 57 55 54 65 IV 103 91 83 77 73 70 68 66 64 75 В производственных помещениях, в которых работа на ПЭВМ вспомогательна, уровень шума на рабочих местах не должен пре- вышать значений, установленных для видов трудовой деятельности, осуществляемых в этих помещениях. Расстояние между рабочими столами с видеомониторами (в на- правлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого) должно быть не менее 2 м, а расстояние между боковыми поверхно- стями видеомониторов – не менее 1,2 м. Экран монитора должен находиться на расстоянии 60–70 см от глаз пользователя. Рабочий 73 стул должен быть подъемно-поворотным, должны регулироваться высота и угол наклона сиденья и спинки. Лица, работающие с ПЭВМ более 50 % рабочего времени, долж- ны проходить обязательные медицинские осмотры. Женщинам со времени установления беременности и в период кормления ребенка грудью необходимо ограничить время работы с ПЭВМ до трех ча- сов за рабочий день с учетом обязательного соблюдения ПДУ пара- метров физических факторов, создаваемых на рабочем месте. Режим труда и отдыха при работе с ПЭВМ должен определяться видом и категорией трудовой деятельности. Виды трудовой деятель- ности делятся на три группы: – группа А – работа по считыванию информации с экрана ПЭВМ; – группа Б – работа по вводу информации; – группа В – творческая работа в режиме диалога с ПЭВМ. Время регламентированных перерывов в зависимости от продол- жительности рабочего дня, вида и категории трудовой деятельности устанавливается согласно табл. 6.3. Таблица 6.3 Время регламентированных перерывов при работе с ПЭВМ Категория работ с ПЭВМ Уровень нагрузки за рабочий день Суммарное время регламентированных перерывов, мин Группа А, количество знаков Группа Б, количество знаков Группа В, ч При 8-часо- вом рабо- чем дне При 12-ча- совом рабо- чем дне I До 20 000 До 15 000 До 2,0 30 70 II До 40 000 До 30 000 До 4,0 50 90 III До 60 000 До 40 000 До 6,0 70 120 Продолжительность непрерывной работы с ПЭВМ без перерыва не должна превышать двух часов. При восьмичасовом рабочем дне регламентируемые перерывы следует устанавливать: 74 – для I категории работ – через 2 часа по 15 минут каждый; – для II категории работ – через 2 часа от начала рабочего дня и через 1,5–2 часа после обеда по 15 минут каждый или по 10 минут через каждый час работы; – для III категории работ – через 1,5–2 часа от начала рабочего дня и через 1,5–2 часа после обеда по 20 минут каждый или по 15 ми- нут через каждый час работы. Нормирование электромагнитных и электростатических полей При нормировании электромагнитных полей нормируемыми ве- личинами являются как параметры электрической составляющей, так и магнитной составляющей электромагнитного поля (ЭМП). В диапазоне частот 30 кГц–300 мГц нормируемыми параметрами являются: напряженность электрической составляющей ЭМП (Е, В/м), напряженность магнитной составляющей ЭМП (Н, А/м), энергети- ческая экспозиция электрической составляющей ЭМП (ЭЭЕ = Е2Т, (В/м)2ч) и энергетическая экспозиция магнитной составляющей ЭМП (ЭЭН = Н2Т, (А/м)2ч), где Т – время воздействия ЭМП, ч. В диапазоне частот 300 МГц–300 ГГч нормируется плотность по- тока энергии (ППЭ, Вт/м2) и энергетическая экспозиция плотности потока энергии (ЭЭППЭ = ППЭТ, 2Вт ч м ). Плотность потока энергии показывает, какое количество энергии протекает сквозь площадку в 1 м2, расположенную перпендикуляр- но распространению волн, за 1 с. При нормировании электростатического поля нормируемым па- раметром является напряженность электростатического поля. Нормируемыми параметрами при нормировании ЭМП у видео- монитора являются напряженность электрической составляющей ЭМП (Е, В/м) и плотность магнитного потока (В, нТл) для двух ча- стотных диапазонов: 5 Гц–2 кГц и 2–400 кГц, а у клавиатуры, си- стемного блока и манипулятора «мышь» еще и плотность потока энергии. Допустимые уровни этих параметров представлены в табл. 6.4 и 6.5. 75 Таблица 6.4 Предельно допустимые уровни электромагнитных полей от экранов ПЭВМ Наименование параметра Предельно допустимые уровни Напряженность электрического поля в диапазоне частот: 5 Гц–2 кГц 25 В/м 2–400 кГц 2,5 В/м Плотность магнитного потока магнитного поля в диапазоне частот: 5 Гц–2 кГц 250 нТл 2–400 кГц 25 нТл Напряженность электростатического поля 15 кВ/м Таблица 6.5 Предельно допустимые уровни электромагнитных полей при работе с ПЭВМ от клавиатуры, системного блока, манипулятора «мышь», беспроводных систем передачи информации Диапазоны частот 0,3–300 кГц 0,3–3 мГц 3–30 мГц 30–300 мГц 0,3–300 ГГц ПДУ 25 В/м 15 В/м 10 В/м 3 В/м 10 мк Вт/см2 Требования к инструментальному контролю и гигиенической оценке уровней электромагнитных полей, создаваемых ПЭВМ Инструментальный контроль электромагнитной обстановки, со- здаваемой ПЭВМ, осуществляется: – при аттестации рабочих мест; – комплексной гигиенической оценке условий труда работников; 76 – вводе ПЭВМ в эксплуатацию, а также при организации новых рабочих мест; – проведении производственного контроля; – после проведения организационно-технических мероприятий, направленных на нормализацию электромагнитной обстановки; – в рамках государственной санитарно-гигиенической экспертизы. Измерения проводятся не ранее чем через 20 минут после вклю- чения питания. Измерения параметров ЭМП и напряженности электростатиче- ского поля проводятся для видеомониторов: в первой точке, распо- ложенной по нормали к центру экрана на расстоянии 0,5 м от экрана дисплея; во второй точке, расположенной по нормали к центру левой боковой поверхности дисплея на расстоянии полуметра; в третьей точке, расположенной по нормали к центру правой боковой поверх- ности дисплея на расстоянии полуметра; в четвертой точке, распо- ложенной по нормали к центру тыльной поверхности дисплея на расстоянии полуметра. Для дисплеев портативных компьютеров: в первой точке, распо- ложенной по нормали к центру экрана на расстоянии 0,4 м от цент- ра клавиатуры; во второй точке, расположенной по нормали к цен- тру левой боковой поверхности дисплея на расстоянии полуметра; в третьей точке, расположенной по нормали к центру правой боко- вой поверхности дисплея на расстоянии полуметра; в четвертой точке, расположенной по нормали к центру тыльной поверхности дисплея на расстоянии полуметра. В каждой точке необходимо проводить не менее трех измерений. Для гигиенической оценки выбираются максимальные показатели из измеренных. Экспериментальная часть Измерение параметров электромагнитного поля В лабораторной работе для измерений параметров ЭМП исполь- зуется измеритель параметров электрического и магнитного полей ВЕ-метр-АТ-002. Этим прибором измеряются напряженность элект- рической составляющей ЭМП, В/м, и плотность магнитного потока магнитной составляющей ЭМП, нТл. 77 Общий диапазон частот, в котором измеряются напряженность электрической составляющей ЭМП и плотность магнитного потока, 5 Гц–400 кГц. Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи. В случае падения напряжения ниже критического уровня на дисп- лее в левом нижнем углу индикатора результатов высвечивается символ «Р». Порядок работы Нажатием на кнопку «Питание» включить измеритель, дождать- ся результатов самотестирования. Установить режим непрерывного измерения значений напря- женности электрической составляющей ЭМП и плотности магнит- ного потока (режим «НЕПРЕРЫВНО») кнопкой «ВЫБОР». Кноп- кой «ВВОД» включить режим измерений. Во время измерений следует закрепить прибор на диэлектриче- ской штанге и держать его только с ее помощью. Результаты измерений параметров электрической составляющей ЭМП выдаются в вольтах на метр (В/м), результаты измерений па- раметров магнитной составляющей в диапазоне 1 – в микротеслах (мкТл), в диапазоне 2 – в нанотеслах (нТл). Далее измеритель следует разместить передней торцовой частью в точке измерения и считать показания индикатора. Перемещая из- меритель в различные точки, определяют величину значений напря- женности электрической составляющей ЭМП и плотности магнит- ного потока в этих точках. Результат измерения относится к точке, в которой находится геометрический центр передней торцовой па- нели прибора. После окончания измерений записать результаты в протокол из- мерений (табл. 6.6) и, нажав на кнопку «ПИТАНИЕ», выключить прибор. Затем необходимо сделать выводы о соответствии измерен- ных значений Е и В предельно допустимым уровням (см. табл. 6.4). 78 Таблица 6.6 Протокол измерений напряженности электрической составляющей ЭМП (Е, В/м) и плотности магнитного потока (В, нТл) № п/п Место замера Напряженность ЭМП электрической составляющей Е, В/м Плотность магнит- ного потока В, нТл Выводы 5 Гц–2 кГц 2–400 кГц 5 Гц–2 кГц 2–400 кГц 1 Экран монитора 2 Правая поверх-ность монитора 3 Левая поверх-ность монитора 4 Тыльная поверх-ность монитора Измерение параметров электростатического поля Для измерения напряженности электростатического поля исполь- зуется измеритель напряженности электростатического поля СТ-01, кВ/м. Диапазон измерений напряженности электростатического по- ля 0,3–180 кВм. Измеритель представляет собой портативный прибор с автоном- ным питанием. Он состоит из преобразователя напряженности элект- рического поля, блока управления и индикации и сетевого блока питания. Основным элементом блока преобразования является модулятор, представляющий собой металлическую пластинку (лепесток моду- лятора), закрепленную на оси вращения микроэлектродвигателя. При вращении лепестка модулятора в однородном электростати- ческом поле потенциал лепестка модулятора относительно земли изменяется по синусоидальному закону с частотой, равной частоте вращения лепестка, а амплитуда этого переменного потенциала про- порциональна проекции напряженности электрического поля на плос- кость вращения. 79 Порядок работы Включить питание измерителя переключателем «ПИТАНИЕ». При этом на мониторе появится надпись «READY», сопровождае- мая кратковременным звуковым сигналом. Для выбора режима работы необходимо нажать одну из кнопок 1–9 на лицевой панели. Режим работы останавливается вторичным нажатием этой кнопки. Контроль напряжения на аккумуляторной батарее начинается пос- ле нажатия кнопки 4. Рабочее напряжение должно находиться в пре- делах 8,0±1,5 В. Контроль работы цифрового преобразователя начинается после нажатия кнопки 3. На мониторе выводятся показания тест-кода (28 000±500). Результаты измерений напряженности электростатического поля выдаются на мониторе в киловольтах на метр (кВ/м). Для измерения напряженности электростатического поля необ- ходимо нажать кнопку 1, после чего появляется надпись Mode 1 и начинается измерение напряженности электростатического поля. После вторичного нажатия кнопки 1 измерения прекращаются и на мониторе появляется надпись, показанная на рис. 6.1. Mode 1 00 : 00 : 50 Наибольшее значение из зарегистрированных Е(m) = 0,574 кВ/м Е(t) = 0,500 кВ/м Последнее те- кущее значение 1 – monitorinq Рис. 6.1. Изображение экрана прибора После проведения измерения напряженности электростатическо- го поля Е(m), кВ/м, полученные значения в заданных точках занести в табл. 6.7. Затем сделать выводы о соответствии фактических зна- чений Е(m) предельно допустимому уровню (см. табл. 6.4). 80 Таблица 6.7 Протокол измерений напряженности электростатического поля № п/п Место замера Напряженность электростати- ческого поля Выводы 1 Экран монитора 2 Правая поверхность монитора 3 Левая поверхность монитора 4 Тыльная поверхность монитора 5 Клавиатура 6 Системный блок 7 Манипулятор «мышь» Лабораторная работа № 7 СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ Цель работы: ознакомиться с характеристиками огнетушащих веществ и средствами пожаротушения. Методы тушения загораний Применяемые средства и методы пожаротушения должны мак- симально ограничивать размеры пожара и обеспечивать его туше- ние. К основным методам тушения загораний относятся: – охлаждение поверхности горения; – изоляция горючего вещества от зоны горения; – понижение концентрации кислорода в зоне горения; – замедление или полное прекращение реакции горения химиче- ским путем (ингибирование); – подавление горения взрывом. 81 Огнетушащие вещества Наиболее эффективные огнетушащие вещества, используемые сегодня: – вода, вода с добавками; – водяной пар; – пена; – негорючие и инертные газы; – порошковые составы. Существующие огнетушащие вещества, как правило, комбини- рованно воздействуют на процесс горения. Однако каждому веще- ству присуще какое-то одно преобладающее свойство. Выбор огнетушащего вещества зависит от класса пожара. Со- гласно ГОСТ 27331–87 «Пожарная техника. Классификация пожа- ров» все пожары делятся на пять классов – А, В, С, D, Е (табл. 7.1). Таблица 7.1 Классификация пожаров и выбор огнетушащих веществ Класс пожара Характеристика горючей среды или объекта Огнетушащие вещества А Твердые горючие материалы (древесина, уголь, бумага, резина, текстиль) Все виды огнетушащих веществ (прежде всего вода) В Горючие жидкости и плавящие-ся при нагревании материалы Распыленная вода, все виды пен, порошки С Горючие газы (водород, ацети-лен, углеводороды и др.) Газовые составы: инертные разбавители (СО2, N2), галоидо- углеводороды, порошки, вода (для охлаждения) D Легкие и щелочные металлы (алюминий, магний, калий, натрий и др.) Порошки (при спокойной подаче на горящую поверхность) Е Электроустановки, находящие-ся под напряжением Галоидоуглеводороды, углекис- лый газ, порошки 82 Вода Вода является наиболее дешевым и распространенным огнету- шащим веществом. Тушение происходит за счет действия следую- щих факторов: – вода охлаждает горящую поверхность (зону горения); – образующийся водяной пар снижает концентрацию горючих газов и кислорода вокруг горящего вещества, изолирует горючее вещество от зоны горения (из 1 л воды образуется 1 725 л пара). Как средство пожаротушения вода применяется: – в виде компактных струй; – в виде распыленных струй; – в смеси со смачивателями; – в виде водяных эмульсий и др. В виде компактных и распыленных струй вода используется для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов, тя- желых нефтепродуктов, создания водяных завес и охлаждения объ- ектов вблизи очага пожара. Вода используется для тушения загораний электроустановок и ка- бельных линий напряжением до 110 кВ. Однако следует соблюдать следующие меры безопасности: – тушить могут ствольщики из числа специально обученного пер- сонала, имеющие квалификационную группу по электробезопасно- сти (не ниже III); – тушение может осуществляться только в открытых для обзора ствольщика местах; – ствол должен быть заземлен при помощи гибких медных про- водов с суммарным сечением не менее 16 мм2 (при напряжении бо- лее 1 кВ – сечение не менее 25 мм2); – ствольщик должен работать в диэлектрических ботах и диэлек- трических перчатках; – вода должна иметь удельное электрическое сопротивление не менее 10 Ом·м; – должны быть соблюдены необходимые расстояния до защищае- мого объекта. 83 Водяной пар Применение парового пожаротушения основано на действии сле- дующих факторов: – пар вытесняет кислород из объема помещения; – уменьшает концентрацию кислорода в зоне горения. Обычно при концентрации кислорода менее 15 % горение невозможно; – охлаждает зоны горения. – пламя отрывается от зоны горения. Огнегасительная эффективность пара невелика, поэтому рекомен- дуется его применять для тушения загораний в помещениях объе- мом до 500 м3 и небольших загораний на открытых установках. Для обеспечения эффективного тушения паром его количество должно составлять не менее 35 % объема помещения. Пена Пена представляет собой массу пузырьков газа (углекислый газ, воздух), заключенных в тонкие оболочки жидкости. Тушение про- исходит за счет действия следующих факторов: – пена растекается по поверхности горящего вещества, изолиру- ет его от пламени; – ограничивает доступ воздуха в зону горения; – охлаждает зону горения. Воздушно-механическая пена – это смесь воздуха, воды и пено- образующих веществ. Различают пены низкой (до 10), средней (от 10 до 200) и высокой (свыше 200) кратности. Кратность – это отношение объема пены к объему исходного раствора. Для получения пены промышленность выпускает более 10 наи- менований порошков (пенообразователей), которые используются для пен различной кратности. Воздушно-механическая пена образу- ется на основе водных растворов пенообразователя с применением пеногенераторов. Весьма эффективными огнегасящими свойствами обладает высокократная воздушно-механическая пена, полученная в пеногенераторах ГВП-600 (пеногенератор высокократной пены про- изводительностью 600 л/с). 84 Схема получения воздушно-механической пены в пеногенерато- ре ГВП-600 приведена на рис. 7.1. Рис. 7.1. Схема получения воздушно-механической пены Порошковые составы Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками. Они обладают хоро- шей огнетушащей способностью и универсальностью применения. Порошковые составы неэлектропроводны, что дает возможность использовать их при тушении пожаров на электрооборудовании, на- ходящемся под напряжением. Порошковые составы практически нетоксичны, не оказывают вредных воздействий на материалы. Огнетушащие и эксплутационные свойства порошков определя- ются их химическим составом. Тушение пожаров порошковыми составами происходит за счет действия следующих факторов: – разбавление горючей среды газообразными продуктами разло- жения порошка или непосредственно порошковым облаком; – охлаждение зоны горения в результате затрат тепла на нагрев частиц порошка; – изоляция очага горения от кислорода воздуха (огнепреграж- дение); – прекращение процесса горения химическим путем (ингибиро- вание). 85 Негорючие и инертные газы Негорючие и инертные газы (углекислый газ, азот, аргон, гелий) действуют следующим образом: – понижают концентрацию кислорода в очаге горения; – тормозят интенсивность горения; – понижают температуру в зоне горения. Углекислый газ применяют для быстрого тушения небольших очагов пожара, а также из-за его неэлектропроводности – для туше- ния электроустановок. Тушение происходит за счет действия сле- дующих факторов: – углекислый газ понижает температуру в зоне горения; – уменьшает концентрацию кислорода в зоне горения. Инертные газы обычно применяют в небольших по объему по- мещениях. Содержание инертных газов для тушения загораний в закрытом помещении должно составлять 31–36 % объема помещения. Их це- лесообразно использовать в тех случаях, когда применение воды может вызвать взрыв или повреждение аппаратуры и т. п. Первичные средства пожаротушения Первичные средства пожаротушения – это средства, которые ис- пользуются в начальной стадии загорания. Они предназначены для ликвидации начинающихся очагов пожара силами персонала, обна- ружившего загорание. Они просты в обращении, и для приведения их в действие не требуется сложных операций. Обычно они располагают- ся в открытых и доступных местах и должны постоянно находиться в боевой готовности. Количество первичных средств пожаротушения определяется существующими нормами в зависимости от назначения помещения и пожарной опасности технологического процесса. К первичным средствам пожаротушения относятся: огнетушите- ли; пожарные щиты, укомплектованные шанцевым инструментом (багор, кирка, лопата); ящики с песком; асбест, войлок (кошма), ем- кости с водой. Песок – простейшее и доступное средство пожаротушения. Он применяется для тушения разлитой на полу или на земле горящей жидкости, электрооборудования, деревянных предметов, автомоби- лей и т. п. 86 Кошма (войлок) – это ткань типа войлока, очень плотная. Она эффективно изолирует очаг загорания от кислорода воздуха. При- менение кошмы весьма эффективно, однако она может использо- ваться лишь при небольшом очаге горения (из-за малого размера ткани). Вместо кошмы можно использовать шерстяные или суконные одеяла, скатерти и т. п. Горящий объект следует быстро накрыть кошмой, стремясь лучше изолировать его от доступа кислорода. Огнетушители являются самым распространенным видом пер- вичных средств пожаротушения. В настоящее время в Республике Беларусь разрешены к использованию следующие основные типы огнетушителей: – углекислотные (ОУ); – воздушно-пенные (ОВП); – порошковые (ОП). Огнетушители углекислотные (ОУ) Огнетушители углекислотные (ОУ) широко распространены из- за их универсальности, компактности и эффективности тушения. Они предназначены для тушения загораний различных веществ и ма- териалов, а также электроустановок, кабелей и проводов, находя- щихся под напряжением до 10 кВ. Углекислотные огнетушители бывают ручные, стационарные и передвижные. Широко применяются ручные огнетушители ОУ-2, ОУ-5, ОУ-10 (цифры показывают объем огнетушителя, л). Принцип действия углекислотных огнетушителей основан на свойстве углекислоты изменять свое агрегатное состояние. В огнетушителе типа ОУ находится углекислота – углекислый газ в жидком состоянии. Конструкция огнетушителя ОУ показана на рис. 7.2. Для приведения огнетушителя в действие раструб на- правляется на горящий объект, а вентиль поворачивается до упора. Углекислота по сифонной трубке выходит наружу через раструб. Во время выхода углекислоты из раструба она переходит в снегообраз- ное состояние (твердая фаза), объем ее увеличивается в 400–500 раз, поглощается большое количество тепла. Углекислота превращается в «снег» при температуре минус 72 С. 87 Рис. 7.2. Огнетушитель углекислотный: 1 – стальной баллон; 2 –вентиль; 3 – сифонная трубка; 4 – раструб Эту снегообразную массу и применяют для локального тушения загораний. Тушение при этом происходит за счет действия двух факторов: – углекислый газ уменьшает концентрацию кислорода в зоне го- рения; – полученная снегообразная масса снижает температуру в очаге. Используя огнетушители ОУ, необходимо иметь в виду, что уг- лекислый газ в больших концентрациях к объему помещения (более 10 %) может вызвать отравление персонала, поэтому после приме- нения углекислотных огнетушителей небольшие помещения следу- ет проветрить. Огнетушители воздушно-пенные (ОВП) Воздушно-пенные огнетушители предназначены для тушения по- жаров и загораний твердых веществ и горючих жидкостей. Этими огнетушителями запрещается тушить электроустановки, находящие- ся под напряжением, а также щелочные металлы. Они выпускаются трех типов: переносные (ручные) (ОВП-10), передвижные (ОВП-100) и стационарные (ОВП-250) (цифры пока- зывают объем огнетушителя, л). В качестве огнетушащего средства ОВП применяют водный рас- твор пенообразователя. Огнетушители выпускаются как закачного типа, так и с баллончиком для газа. Баллончик располагается внут- ри корпуса огнетушителя. Конструкция огнетушителя ОВП показа- на на рис. 7.3. 88 Рис. 7.3. Огнетушитель воздушно-пенный: 1 – стальной корпус; 2 – сифонная трубка; 3 – баллончик для газа; 4 – рукоятка; 5 – ствол Для приведения его в действие нажимают на пусковой рычаг, происходит прокалывание мембраны газового баллончика. Рабочий газ выходит через дозирующее устройство и создает в корпусе ог- нетушителя давление. Под давлением газа заряд поступает в воз- душно-пенный ствол, где распыляется, смешивается с воздухом и образует воздушно-механическую пену средней кратности. В рабо- чем положении огнетушитель следует держать вертикально. Огнетушители порошковые (ОП) Порошковые огнетушители предназначены для тушения возгора- ния твердых, жидких и газообразных веществ (в зависимости от мар- ки используемого огнетушащего порошка), а также электроустано- вок, находящихся под напряжением до 1 кВ. Огнетушители выпускаются трех типов: ручные (переносные), возимые и стационарные. В качестве огнетушащего вещества в огнетушителях используют порошковые составы (пенообразователи). Конструкция огнетушителя ОП показана на рис. 7.4 (цифры в обо- значении ОП-10 показывают объем огнетушителя, л). Огнетушитель ОП-10 (рис. 7.4) приводится в действие нажатием на пусковой рычаг. После этого шток прокалывает мембрану бал- лона с газом. Рабочий газ (углекислота, воздух, азот и т. п.), выходя из баллона, поступает по одной из сифонных трубок под днище. 89 Рис. 7.4. Огнетушитель порошковый ОП-10: 1 – днище; 2 – корпус; 3 – сифонные трубки; 4 – баллон с газом; 5 –шток; 6 – пусковой рычаг; 7 – насадок В центре сифонной трубки (по вертикали) есть ряд отверстий, через которые выходит часть рабочего газа и производится рыхле- ние порошка. Взрыхленный порошок под действием давления рабо- чего газа выдавливается по другой сифонной трубке и выбрасыва- ется через насадок на очаг возгорания. В рабочем положении огнетушитель необходимо держать строго вертикально. Автоматические установки пожаротушения Спринклерные и дренчерные установки Среди установок водяного тушения широко распространено сприн- клерное и дренчерное оборудование. Применяются следующие виды спринклерного оборудования: – водяные спринклерные установки. Они применяются, если тем- пература в помещении в течение года превышает 4 С; – воздушные спринклерные установки. Они применяются в по- мещениях, где не гарантируется температура, равная 4 С, на про- тяжении четырех месяцев года; – смешанные спринклерные установки. Они применяются в не- отапливаемых помещениях, в которых на протяжении более восьми месяцев года поддерживается температура, равная 4 С. 90 Спринклерные оросители монтируются под потолком пожаро- опасного помещения (из условия орошения одним спринклером от 9 до 12 м2 площади пола). Вода подается в сеть разветвленных тру- бопроводов, на которой размещены спринклерные оросители. В нор- мальном режиме в трубопроводах вода находится под давлением и удерживается спринклером (рис. 7.5), выходное отверстие которо- го закрыто специальным замком 3. Этот замок выполнен из легко- плавкого металла. Рис. 7.5. Спринклерная головка: 1 – легкоплавкий замок; 2 – клапан; 3 – обойма с винтовой нарезкой; 4 – кольцевая часть с хомутом; 5 – розетка для разбрызгивания воды При возникновении загорания и повышении температуры в по- мещении замок спринклера открывается, и вода, имея свободный проход из трубопровода, разбрызгивается. Таким образом, по мере продвижения высокой температуры по помещению спринклеры открываются поочередно и происходит оро- шение помещения водой. Как только при пожаре вскрылся хотя бы один спринклер, кон- трольно-сигнальная система подает световой или звуковой сигнал о пожаре. Спринклерная система совмещает в себе функции систе- мы подачи сигнала и тушения загорания. При защите неотапливаемых помещений применяют спринклер- ную установку воздушного типа, в которой трубопроводы заполне- ны не водой, а сжатым воздухом. При вскрытии головок в воздуш- ной системе выходит вначале воздух и только после этого она на- чинает заполняться водой. 91 Как указывалось выше, в спринклерных установках вскрывается только такое количество головок, которое оказалось в зоне высокой температуры пожара. При этом спринклерные головки обладают сравнительно большой инерционностью – они вскрываются через 2–3 минуты с момента повышения температуры в помещении. В по- жароопасных помещениях такая инерционность не всегда приемле- ма. Кроме того, с целью повышения эффективности действия сис- темы пожаротушения, оказывается целесообразным подать воду сразу по всей площади помещения или его части. В таких случаях применяют дренчерные установки. В этих установках на трубопровод, который монтируется под перекрытиями, устанавливают дренчеры, имеющие вид спринкле- ров, но без замков, с открытыми выходными отверстиями для воды. В нормальных условиях подача воды в дренчерную систему трубо- проводов закрыта клапаном группового действия (дренчеры груп- пового действия). Пуск воды в дренчерную систему осуществляется после сраба- тывания какого-либо датчика, реагирующего на повышение темпе- ратуры (спринклер, электрический датчик), либо ручным включением. Вода поступает в трубопроводную сеть, находящуюся под потол- ком помещения, и имеет свободный выход через оросители дренче- ров. В отличие от спринклерной системы пожаротушения дренчер- ные головки работают все одновременно независимо от распреде- ления высокой температуры по помещению. Дренчерные установки используются для тушения пожаров в по- мещениях, где требуется одновременное орошение площади, созда- ние водяных завес, орошение отдельных участков помещений. 92 Лабораторная работа № 8 ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ МЕТОДАМИ «НЕПРЯМОГО МАССАЖА СЕРДЦА» И «ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ» Цель работы: ознакомиться с устройством манекена-тренажера; научиться оценивать состояние пострадавшего и выбирать метод ока- зания первой помощи; а также научиться практическим действиям по оказанию первой помощи на манекене-тренажере «Максим» ме- тодом искусственного дыхания «изо рта в рот», а также методом «наружного (непрямого) массажа сердца». Общие положения Первая помощь состоит из следующих этапов: 1. Принять меры по предотвращению воздействия опасных и вред- ных производственных факторов на пострадавшего и окружающих. 2. Оценить состояние пострадавшего. 3. Выбрать метод оказания первой помощи. 4. Оказать помощь методами искусственного дыхания «изо рта в рот» или «непрямого массажа сердца». 5. При оказании первой помощи пострадавшему от воздействия электрического тока необходимо его освободить от действия тока (п. 6). Основными условиями успеха являются быстрота и правильность действий, что зависит от знания и умения, спокойствия и находчи- вости оказывающего помощь. Такие навыки вырабатываются спе- циальной подготовкой. Первую помощь следует оказывать немедленно и по возможно- сти на месте происшествия. Наилучший эффект достигается в тех случаях, когда с момента остановки сердца прошло менее четырех минут, промедление может привести к гибели пострадавшего. У по- страдавшего может наблюдаться состояние клинической (мнимой) смерти, поэтому никогда не следует отказываться от оказания по- мощи пострадавшему и считать его мертвым, если у него отсут- ствует дыхание, сердцебиение, пульс. Первую помощь следует ока- зывать пострадавшему всегда, а вынести заключение о его смерти имеет право только врач. 93 Известны случаи, когда пострадавшие были возвращены к жизни через 3–4 и даже 11–20 часов после проведения непрерывных дей- ствий – искусственного дыхания и массажа сердца при различных несчастных случаях, поражении электрическим током, утоплении и др. Если своевременно и правильно оказать первую помощь, около 90 % пострадавших с нарушением дыхания и кровообращения ожи- вают. Однако из-за промедлений и ошибочных действий на прак- тике только около одной трети пострадавших возвращают к жизни. Каждый человек должен уметь правильно оказывать первую по- мощь пострадавшим, обучение которой наиболее эффективно с ис- пользованием манекенов-тренажеров. Сведения о манекене-тренажере Тренажер «Максим III-01» предназначен для обучения и отра- ботки навыков первой экстренной доврачебной помощи. Реанима- ционные мероприятия включают: – непрямой массаж сердца; – искусственное дыхание. Эти методы используются во многих неотложных состояниях чело- века (сердечных приступах, утоплении, клинической смерти и т. п.), во время которых останавливается дыхание и прекращается сердце- биение. Вовремя проведенная реанимация позволяет спасти жизнь пострадавшему. Тренажер позволяет выполнять следующие действия: – определить состояние пострадавшего; – выполнить непрямой массаж сердца; – выполнить искусственное дыхание способами «изо рта в рот» и «изо рта в нос»; – имитировать состояние пострадавшего (пульс, зрачки и т. д.). Тренажер работает в следующих режимах: – учебный режим используется для отработки отдельных элемен- тов реанимации; – режим реанимации одним спасателем; – режим реанимации двумя спасателями. Тренажер оснащен электронным пультом контроля и управления со световой индикацией и настенным демонстрационным табло. 94 С помощью пульта контроля и управления выбирается режим ра- боты, а также определяется: – положение головы; – состояние ремня на поясе; – достаточность вдуваемого воздуха; – достаточность усилия нажатия; – наличие пульса; – состояние зрачков; – правильность положения рук спасателя при проведении непря- мого массажа сердца; – правильность проведения реанимации одним или двумя спаса- телями. На табло изображен торс человека со световой индикацией, отобра- жающей действия по реанимации пострадавшего. Габаритные размеры тренажера 1700  550  250 мм; вес с пультом и табло – 11,6 кг. Первая помощь пострадавшему Первая помощь оказывается немедленно, если нет угрожающей опасности пострадавшему или оказывающим помощь. Для этого необходимо: 1. Определить состояние пострадавшего: – уложить его на спину, проверить наличие дыхания и пульса, окликнуть его, потрясти за плечо; – определить наличие дыхания визуально по подъему и опус- канию грудной клетки. Если определить это не удалось, следует наклонить ухо ко рту пострадавшего и послушать, нет ли звука вы- ходящего воздуха (может быть очень слабым), или, приблизив свою щеку к лицу пострадавшего, ощутить ею наличие слабого «дуновения» воздуха. Время на проверку дыхания – до 10 с. При отсутствии признаков дыхания первая помощь оказывает- ся методом искусственного дыхания «изо рта в рот»; – проверить наличие пульса (кровообращения). Пульс можно найти на артерии руки или на артерии шеи с правой и левой сто- роны адамова яблока. Прощупывать артерию следует кончиками (подушечками) сомкнутых второго–четвертого пальцев, осторожно продвигая их в глубину тканей и постепенно прижимая по на- 95 правлению к позвоночнику до появления ощущения артерии и толчков пульса; – проверить состояние зрачков: спасатель должен положить кисть руки на лоб пострадавшему и одним пальцем поднять верх- нее веко. При отсутствии кровообращения глазной зрачок рас- ширен (0,5 см в диаметре и более); – определить реакцию зрачка на свет: закрыть глаз ладонью, затем быстро снять ее. В норме зрачок на свету сужается; – общее время на проверку состояния кровообращения – до 10 с. При нарушении пульса (кровообращения) первая помощь оказы- вается методом «непрямого массажа сердца». 2. Если пострадавший дышит плохо, он находится в бессозна- тельном состоянии, дыхание ухудшается, наблюдаются судорожные вдохи, пульс слабый или отсутствует, нарушено кровообращение, то есть наблюдается фибрилляция сердца, клиническая смерть, необ- ходимо вызвать врача независимо от причин, вызвавших такое со- стояние, и приступить к немедленному оказанию первой помощи. При фибрилляции сердце работает вхолостую, прекращается выброс крови в сосуды, то есть происходит остановка кровообращения. Если дыхание отсутствует, пульсации на артериях нет, зрачки расширены, на свет не реагируют, следует осуществлять полный цикл реанимационных мероприятий – искусственное дыхание + не- прямой массаж сердца. Клиническая смерть – это граничное состояние непосредствен- ного перехода от гаснущей жизни к биологической смерти. Возника- ет клиническая смерть непосредственно после остановки кровообра- щения. Она характеризуется прекращением внешних проявлений жизнедеятельности в коре головного мозга, однако необратимые изменения еще не наступили. Диагностика клинической смерти чрезвычайно ответственна. Она должна быть тщательной, комплексной, с учетом всех клинических проявлений. В развитии клинической смерти выделяются следую- щие периоды: 1. Начальный период. Потеря сознания, остановка кровообраще- ния, судороги, отсутствие пульса на сонных артериях (10–15 с). 2. Период прогрессирования. Зрачки расширены. Реакция на свет отсутствует. Дыхание отсутствует (часто). Однако возможно дыха- 96 ние двух видов: слабое поверхностное; с малым коротким вдохом и продолжительным выдохом (16–60 с). 3. Период угасания. Наблюдается воскоподобный, мертвенно блед- ный или землисто-серый цвет кожи лица, заостренные черты лица, расслабление мускулатуры, непроизвольное мочеиспускание, дефе- кация (2–5 мин). Для диагностики клинической смерти достаточны следующие признаки: – отсутствие сознания; – отсутствие дыхания; – отсутствие пульса на сонных (или бедренных) артериях; – расширение зрачков; – отсутствие реакции зрачков на свет Продолжительность состояния клинической смерти – 4–6 мин, в среднем 5 мин, а у детей – 3–4 мин. В течение этого времени че- ловек еще жив и может быть возвращен к полноценной жизни. По истечении периода клинической смерти наступает биологиче- ская (или истинная) смерть, когда в первую очередь начинают поги- бать наиболее чувствительные к кислородному голоданию клетки ко- ры головного мозга (нейроны), что является необратимым процессом. Достоверными признаками биологической смерти являются труп- ные пятна, окоченение, охлаждение тела до температуры окружаю- щей среды. Восстановить жизненные функции человека из состояния кли- нической смерти возможно путем искусственного дыхания и на- ружного массажа сердца. Чем раньше начать меры по оживле- нию, тем больше вероятность успеха. Реанимация – это предупреждение биологической смерти. Перевозить пострадавшего можно только при удовлетворитель- ном дыхании и пульсе. Искусственное дыхание Искусственное дыхание проводится в тех случаях, когда постра- давший не дышит или дышит плохо (редко, судорожно, со всхли- пыванием), а также если его дыхание постоянно ухудшается неза- висимо от того, чем это вызвано: поражением электрическим током, отравлением, утоплением и т. д. 97 Наиболее эффективным способом искусственного дыхания явля- ется способ «изо рта в рот» или «изо рта в нос», так как в легкие по- ступает достаточный объем воздуха (за один вдох до 1 000–1 500 мл). Выдыхаемый человеком воздух физиологически пригоден для ды- хания пострадавшего. Вдувается воздух через марлю, носовой пла- ток, другую неплотную ткань или специальный «воздуховод». Этот способ искусственного дыхания позволяет легко контроли- ровать поступление воздуха в легкие пострадавшего, расширение грудной клетки после вдувания и спадание ее в результате пассив- ного выхода. Для проведения искусственного дыхания пострадавшего следует уложить на спину, расстегнуть одежду, стесняющую дыхание, рем- ни и др. Необходимо в первую очередь обеспечить проходимость верх- них дыхательных путей, которые в положении на спине при бессо- знательном состоянии всегда закрыты запавшим языком, а также в полости рта могут находиться рвотные массы, смещенные проте- зы и т. д., их необходимо удалить пальцем, обернутым платком или бинтом (рис. 8.1). Рис. 8.1. Очищение рта и глотки После этого оказывающий помощь располагается сбоку от голо- вы пострадавшего, одну руку подсовывает ему под шею, а ладонью другой руки надавливает на его лоб, максимально запрокидывая голову (рис. 8.2). При этом корень языка поднимается и освобожда- ет вход в гортань, а рот пострадавшего открывается. 98 Рис. 8.2. Положение головы пострадавшего при проведении искусственного дыхания Оказывающий помощь наклоняется к лицу пострадавшего, делает глубокий вдох, полностью плотно охватывает губами открытый рот пострадавшего и делает энергичный выдох, с некоторым усилием вду- вая воздух в его рот; одновременно он закрывает нос пострадавшего щекой или пальцами руки, находящейся на лбу (рис. 8.3). Нужно на- блюдать за поднимающейся грудной клеткой пострадавшего. Рис. 8.3. Проведение искусственного дыхания по способу «изо рта в рот» После подъема грудной стенки нагнетание (вдувание) воздуха при- останавливают, оказывающий помощь поворачивает лицо в сторо- ну, происходит пассивный выдох у пострадавшего. Если у пострадавшего хорошо определяется пульс и необходимо проводить только искусственное дыхание, интервал между искусст- венными вдохами должен составлять 5 с (12 дыхательных циклов в минуту). При эффективном искусственном дыхании, кроме расшире- ния грудной клетки, может быть порозовение кожных и слизистых покровов, а также выход пострадавшего из бессознательного состоя- ния и появление у него самостоятельного дыхания. 99 При проведении искусственного дыхания необходимо следить за тем, чтобы воздух не попал в желудок пострадавшего, о чем свиде- тельствует вздутие его живота. В таких случаях осторожно надав- ливают на живот между грудиной и пупком. Может возникнуть рво- та, тогда следует повернуть голову и плечи пострадавшего набок, чтобы очистить его рот и глотку (см. рис. 8.1). Если после вдувания воздуха грудная клетка не расправляется, необходимо выдвинуть нижнюю челюсть пострадавшего вперед. Для этого четырьмя пальцами обеих рук захватывают нижнюю че- люсть сзади за углы и, опираясь большими пальцами в ее край ниже углов рта, оттягивают и выдвигают челюсть вперед так, чтобы ниж- ние зубы стояли впереди верхних (рис. 8.4). Рис. 8.4. Выдвижение нижней челюсти двумя руками Если челюсти пострадавшего плотно стиснуты и открыть рот не удается, следует проводить искусственное дыхание «изо рта в нос» (рис. 8.5). Рис. 8.5. Проведение искусственного дыхания по способу «изо рта в нос» В отдельных случаях, если отсутствует дыхание и прощупывает- ся пульс, искусственное дыхание можно выполнять сидя или в вер- 100 тикальном положении (в люльке, на опоре или на мачте). В этом слу- чае как можно больше запрокидывают голову пострадавшего назад или выдвигают вперед нижнюю челюсть. Остальные приемы те же. Маленьким детям вдувают воздух одновременно в рот и в нос (рис. 8.6). Чем меньше ребенок, тем меньше ему нужно воздуха для вдоха и тем чаще следует проводить вдувание (до 15–18 раз в мину- ту, то есть через 3,5–4 с), вдувания должны быть неполными и ме- нее резкими, чтобы не повредить дыхательные пути ребенка. Рис. 8.6. Проведение искусственного дыхания ребенку При появлении первых слабых вдохов следует приспособить про- ведение искусственного вдоха к моменту начала самостоятельного вдоха пострадавшего. Искусственное дыхание прекращают после восстановления у по- страдавшего достаточно глубокого и ритмичного самостоятельного дыхания. Наружный (непрямой) массаж сердца У пострадавшего может наступить не только остановка дыхания, но и прекратиться кровообращение, которое необходимо возобно- вить искусственным путем. Комплекс мероприятий, представляю- щий собой сочетание искусственного дыхания с наружным масса- жем сердца, называется реанимацией, то есть оживлением. Призна- ком остановки сердечной деятельности (остановки сердца или его фибрилляции) является появление бледности или синюшности кож- ных покровов, потеря сознания, отсутствие пульса на сонных арте- риях, прекращение дыхания или судорожные неправильные вдохи. В этом случае необходимы реанимационные мероприятия. Для это- го пострадавшего немедленно нужно уложить на ровное жесткое основание (никаких валиков под плечи и шею подкладывать нельзя) 101 и при одновременном искусственном дыхании проводят наружный (непрямой) массаж сердца, строго чередуя операции. При наружном массаже сердца ритмично надавливают на грудь, то есть на переднюю стенку грудной клетки пострадавшего, от это- го сердце сжимается между грудиной и позвоночником и выталки- вает из своих полостей кровь, а после прекращения надавливания грудная клетка и сердце распрямляются и сердце заполняется кро- вью, поступающей из вен. Если помощь оказывает один человек, он располагается сбоку от пострадавшего и, наклонившись, делает два быстрых энергичных вдувания («изо рта в рот» или «изо рта в нос»), затем поднимается, кладет ладонь одной руки на нижнюю половину грудины (на два пальца от ее нижнего края) и приподнимает пальцы, а ладонь вто- рой руки кладет поверх первой. При надавливании на грудину по- могает наклоном своего корпуса, руки при этом должны быть вы- прямлены в локтевых суставах (рис. 8.7–8.10). Рис. 8.7. Положение оказывающего помощь при проведении наружного массажа сердца Рис. 8.8. Место расположения рук при проведении наружного массажа сердца 102 Рис. 8.9. Правильное положение рук при проведении наружного массажа сердца и определение пульса на сонной артерии (пунктир) Рис. 8.10. Проведение искусственного дыхания и наружного массажа сердца одним лицом Надавливание следует производить быстрыми толчками таким образом, чтобы прогнуть грудину внутрь на 4–5 см с продолжитель- ностью надавливания не более 0,5 с и интервалами между надавли- ваниями 0,5 с. В паузах между надавливаниями руки с грудины не снимают, паль- цы остаются прямыми, руки выпрямленными в локтевых суставах. Если реанимирует один человек, на каждые два вдувания произ- водится 15 надавливаний на грудину. За одну минуту необходимо сделать не менее 60–100 надавливаний и 12 вдуваний, то есть вы- полнить не менее 72 манипуляций, поэтому темп реанимационных мероприятий должен быть высоким. Если в реанимации участвуют два человека (рис. 8.11) соотно- шение «дыхание – массаж» составляет 1 : 5, то есть после одного глубокого вдувания производится пять надавливаний на грудную 103 клетку. Во время искусственного вдоха надавливание на грудину не производится. Для выполнения непрямого массажа сердца операции по реанимации необходимо строго чередовать. Рис. 8.11. Проведение искусственного дыхания и наружного массажа сердца двумя лицами При правильных действиях по реанимации кожные покровы ро- зовеют, зрачки сужаются, самостоятельное дыхание восстанавлива- ется. Пульс на сонных артериях во время массажа должен хорошо прощупываться. После восстановления сердечной деятельности при хорошо определяемом собственном (без массажа) пульсе, массаж сердца немедленно прекращают, продолжая искусственное дыхание. Если самостоятельное дыхание пострадавшего слабое, стараются, чтобы естественный и искусственный вдохи совпадали. При вос- становлении полноценного самостоятельного дыхания искусствен- ное дыхание также прекращают. В том случае, если реанимация не- эффективна (кожные покровы синюшно-фиолетовые, зрачки широ- кие, пульс на артериях во время массажа не определяется), реанима- цию прекращают через 30 мин. Детям от года до 12 лет массаж сердца выполняют одной рукой и в минуту делают от 70 до 100 надавливаний в зависимости от воз- раста, детям до года – от 100 до 120 надавливаний в минуту двумя пальцами (вторым и третьим) на середину грудины. Объем вдоха необходимо соразмерять с возрастом ребенка. 104 Экспериментальная часть Порядок действий 1. Оценить состояние пострадавшего. 2. Обеспечить правильное положение головы тренажера (осво- бодить дыхательные пути). 3. Выполнить искусственное дыхание методом «изо рта в рот»: – спасатель должен положить кисть своей руки на лоб по- страдавшего; – подвести другую кисть под шею, охватить ее пальцами; – запрокинуть голову пострадавшего, зафиксировать ее в пра- вильном положении, движением первой кисти книзу, второй квер- ху запрокинуть голову назад (не прикладывая силу!). На пульте и табло включается ЗЕЛЕНЫЙ СИГНАЛ – «Правильное поло- жение» при угле запрокидывания 15–20; – сделать глубокий вдох, прижать рот ко рту пострадавшего, обеспечить полную герметичность; – большим и указательным пальцем зажать нос пострадавшего. Сделать глубокий вдох, охватить нос пострадавшего своим ртом так, чтобы не зажать носовые отверстия. Плотно прижать губы вокруг основания носа, обеспечить полную герметичность. Сде- лать сильный выдох воздуха в нос пострадавшему. Объем возду- ха, получаемый пострадавшим при одном вдохе, должен быть не менее 400–500 см3. Количество вдохов в минуту – 12. На пульте и табло при правильном выполнении действий кратковременно загорается ЗЕЛЕНЫЙ СИГНАЛ – «Нормальный объем воздуха»; 4. Проведение непрямого массажа сердца. Непрямой (закрытый, наружный) массаж сердца является наибо- лее простым и первоочередным реанимационным мероприятием экстренного искусственного поддержания кровообращения, незави- симо от причины и механизма клинической смерти. Если зрачки глаз тренажера будут расширены, пульс отсутствовать, «постра- давший» находится в состоянии клинической смерти. К закрытому массажу сердца необходимо приступить сразу, как только выявлена остановка кровообращения, без уточнения ее причин и механизмов. Для оказания помощи необходимо выполнить следующие действия: 105 – расстегнуть у пострадавшего пояс (или другие элементы одежды, стесняющие дыхание). На пульте и табло включается ЗЕЛЕНЫЙ СИГНАЛ – «Пояс расстегнут»; – проконтролировать наличие пульса на сонной артерии и со- стояние зрачков тренажера. Включить кнопку «Пульс» на пульте; – подушечками пальцев определить пульсацию сонной арте- рии на передней поверхности шеи; – оттянув верхнее веко, посмотреть состояние зрачка. Нормаль- ное – зрачок сужен; – расположить кисти рук на грудине манекена (пострадавшего); – выпрямить руки в локтевых суставах в положении «верти- кально»; – надавить на грудину, глубина продавливания 3–4 см, до 5 см (с учетом роста массы тела). Частота толчков (сжатия грудины) допускается до 100 раз в минуту, то есть немного меньше двух толчков в секунду. Кисти рук располагаются под углом 90 паль- цами вверх. При правильном нажатии на грудину на пульте и табло кратко- временно загорается ЗЕЛЕНЫЙ СИГНАЛ – «Положение рук». Внимание! При недостаточном нажатии на грудину световых сигналов нет. При неправильном положении рук на грудине или их смещении во время выполнения массажного нажатия на пульте и табло мигает КРАСНЫЙ СИГНАЛ – «Положение рук» и включает- ся звуковой сигнал. Если прикладывается усилие при нажатии на грудину, на пульте и табло мигают два КРАСНЫХ СИГНАЛА – «Перелом ребер» и включается звуковой сигнал. Если функции «Пострадавшего» восстановлены, на пульте и таб- ло мигает ЗЕЛЕНЫЙ СИГНАЛ – «Наличие пульса». Выключить кнопку «Пульс», нажав кнопку «Сброс» на пульте. 5. При оказании помощи одновременно двумя методами режим реанимации может выполняться: – одним спасателем, действия должны выполняться в соот- ношении 2 : 15 в минуту (2 – искусственное дыхание, 15 – не-прямой массаж сердца); – двумя спасателями действия выполняются в соотношении 1 : 5 в минуту. Примечание. Нельзя выполнять искусственный вдох одновр- менно с надавливаниями на грудину. 106 Порядок выполнения: – расстегнуть пояс пострадавшему. На пульте и табло включает- ся ЗЕЛЕНЫЙ СИГНАЛ – «Пояс расстегнут». Нажать кнопку на пуль- те и выбрать режим «2 : 15», мигает ЗЕЛЕНЫЙ СИГНАЛ над кноп- кой, включается звуковой сигнал; – выполнить в течение минуты реанимационные мероприятия по правилам проведения первой помощи: два искусственных дыхания и 15 массажных нажатий, то есть 5–6 циклов в течение минуты. Если действия выполнены правильно, в течение минуты тре- нажер «оживает», включается звуковой сигнал, зрачки сужаются, появляется пульс на сонной артерии. На пульте и табло мигает ЗЕЛЕНЫЙ СИГНАЛ – «Наличие пульса». Если действия выполнены неправильно, на пульте и табло вклю- чаются КРАСНЫЙ СИГНАЛ – «Сбой режима» и соответствующий месту ошибки световой сигнал. 10 7 ПР ИЛ ОЖ ЕН ИЕ Та бл иц а П 1 Вы пи ска из ТК П 4 5- 2. 04 -1 53 –2 00 9 Характеристика зрительной работы Наименьший или эквива- лентный размер объекта различения, мм Разряд зрительной работы Подразряд зрительной работы Контраст объекта с фоном Характеристика фона Ис кус ств енн ое осв ещ ени е Ес тес тве нн ое осв ещ ени е Со вм ещ енн ое осв ещ ени е Ос вещ енн ост ь, л к КЕ О е н, % пр и с ист ем е ком би ни ро ван - но го осв ещ ени я пр и сис тем е об ще го осв ещ е- ни я пр и вер хн ем ил и к ом - би ни ро- ван но м осв ещ е- ни и пр и бо ко- вом осв е- ще ни и пр и вер хн ем ил и к ом - би ни ро- ван но м осв ещ е- ни и пр и бо ко- вом осв е- ще ни и все го в т ом чи сле от об ще го 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 На ив ыс ше й точ но сти Ме нее 0, 15 I а Ма лы й Те мн ый 50 00 45 00 50 0 50 0 – – – – 6, 0 2, 0 б Ма лы й Ср едн ий Ср едн ий Те мн ый 40 00 35 00 40 0 40 0 12 50 10 00 в Ма лы й Ср едн ий Бо льш ой Св етл ый Ср едн ий Те мн ый 25 00 20 00 30 0 20 0 75 0 60 0 г Ср едн ий Бо льш ой Бо льш ой Св етл ый Св етл ый Ср едн ий 15 00 12 50 20 0 20 0 40 0 30 0 107 10 8 Пр од олж ени е т абл . П 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Оч ень вы - сок ой то ч- но сти От 0 ,1 5 до 0 ,3 0 вкл юч . II а Ма лы й Те мн ый 40 00 35 00 40 0 40 0 – – – – 4, 2 1, 5 б Ма лы й Ср едн ий Ср едн ий Те мн ый 30 00 25 00 30 0 30 0 75 0 60 0 в Ма лы й Ср едн ий Бо льш ой Св етл ый Ср едн ий Те мн ый 20 00 15 00 20 0 20 0 50 0 40 0 г Ср едн ий Бо льш ой Бо льш ой Св етл ый Св етл ый Ср едн ий 10 00 75 0 20 0 20 0 30 0 20 0 Вы сок ой точ но сти От 0 ,3 0 до 0 ,5 0 вкл юч . II I а Ма лы й Те мн ый 20 00 15 00 20 0 20 0 50 0 40 0 – – 3, 0 1, 2 б Ма лы й Ср едн ий Ср едн ий Те мн ый 10 00 75 0 20 0 20 0 30 0 20 0 в Ма лы й Ср едн ий Бо льш ой Св етл ый Ср едн ий Те мн ый 75 0 60 0 20 0 20 0 30 0 20 0 г Ср едн ий Бо льш ой Бо льш ой Св етл ый Св етл ый Ср едн ий 40 0 20 0 20 0 Ср едн ей точ но сти Св ыш е 0, 5 до 1 ,0 вкл юч . IV а Ма лы й Те мн ый 75 0 20 0 30 0 4 1, 5 2, 4 0, 9 б Ма лы й Ср едн ий Ср едн ий Те мн ый 50 0 20 0 20 0 в Ма лы й Ср едн ий Бо льш ой Св етл ый Ср едн ий Те мн ый 40 0 20 0 20 0 108 10 9 Пр од олж ени е т абл . П 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 г Ср едн ий Бо льш ой Бо льш ой Св етл ый Св етл ый Ср едн ий – – 20 0 Ма лой то ч- но сти Св ыш е 1, 0 до 5 ,0 вкл юч . V а Ма лы й Те мн ый 40 0 20 0 30 0 3 1 1, 8 0, 6 б Ма лы й Ср едн ий Ср едн ий Те мн ый – – 20 0 в Ма лы й Ср едн ий Бо льш ой Св етл ый Ср едн ий Те мн ый – – 20 0 г Ср едн ий Бо льш ой Бо льш ой Св етл ый Св етл ый Ср едн ий – – 20 0 Гр уб ая (оч ень ма - лой то чн о- сти ) Бо лее 5, 0 V I Не зав иси мо от ха - рак тер ист ик фо на и к он тра ста об ъек та с ф он ом – – 20 0 3 1 1, 8 0, 6 Раб ота со све тящ и- ми ся ма те- риа лам и и изд ели ям и в г оря чих цех ах Бо лее 0, 5 V II – То же – – 20 0 3 1 1, 8 0, 6 109 11 0 Ок он чан ие таб л. П 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Об ще е н а- бл юд ени е за ход ом пр ои зво д- ств енн ого пр оц есс а: – V II I а Не зав иси мо от хар акт ери сти к ф он а и к он тра ста об ъек та с ф он ом – – 20 0 3 1 1, 8 0, 6 по сто янн ое (лю ди по - сто янн о нах од ятс я в п ом ещ е- ни и) – б То же – – 75 1 0, 3 0, 7 0, 2 пер ио ди че- ско е ( лю ди пер ио ди - чес ки нах о- дят ся в п о- ме ще ни и – в То же – – 50 0, 7 0, 2 0, 5 0, 2 Об ще е н а- бл юд ени е за ин же - нер ны ми ком му ни - кац иям и г То же – – 20 0, 3 0, 1 0, 2 0, 1 110 111 Примечание. 1. Для подразряда норм от Iа до IIIв может приниматься один из набо- ров нормируемых показателей, приведенных для данного подразряда в гра- фах 7–9. 2. Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им раз- ряды зрительной работы установлены при расположении объектов различе- ния на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего. 3. При использовании ламп накаливания освещенность следует снижать по шкале освещенности: – на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более; – то же для общего освещения для разрядов I–V, VI; – на две ступени при системе общего освещения для разрядов VI и VIII. 4. Освещенность при работах со светящимися объектами размером 0,5 мм и менее следует выбирать в соответствии с размером объекта различения и относить их к подразряду «в». Таблица П2 Выписка из ТКП 45-2.04-153–2009 Разряд зрительной работы Отношение минимального размера объекта различения к расстоянию от этого объекта до глаз работающего Минимальная освещенность в горизонтальной плоскости, лк IX Менее 0,05  10–2 50 Х От 0,5  10-2 до 1  10–2 включ. 30 ХI Свыше 1  10-2 до 2  10–2 включ. 20 ХII Свыше 2  10-2 до 5  10–2 включ. 10 ХIII Свыше 5  10-2 до 10  10–2 включ. 5 ХIV Свыше 10  10–2 2 Примечание. Если возникает опасность травматизма, для зрительных работ ХI–ХIV разрядов освещенность следует принимать по смежному, более высокому разряду. 112 Содержание Лабораторная работа № 1. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗАЩИТНЫХ ЗАЗЕМЛЕНИЙ И СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ............................................................................................ 3 РАСЧЕТ ЗАНУЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ..................... 9 РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ МЕТОДОМ КОЭФФИЦИЕНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ........................................ 14 Лабораторная работа № 2. ОСВЕЩЕНИЕ РАБОЧИХ МЕСТ ......... 18 Лабораторная работа № 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ .................................................................................. 27 Лабораторная работа № 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШУМА И МЕТОДОВ ЕГО СНИЖЕНИЯ .......................................... 46 Лабораторная работа № 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ И МЕТОДОВ ЕЕ СНИЖЕНИЯ .................................... 57 Лабораторная работа № 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПРИ РАБОТЕ С ПЭВМ ......... 70 Лабораторная работа № 7. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ ........................................................................... 80 Лабораторная работа № 8. ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ МЕТОДАМИ «НЕПРЯМОГО МАССАЖА СЕРДЦА» И «ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ» ............................................. 92 ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................................................. 107 113 Учебное издание ОХРАНА ТРУДА Практикум для студентов специальностей 1-36 01 01 «Технология машиностроения», 1-36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства», 1-36 01 05 «Машины и технология обработки металлов давлением», 1-36 01 06 «Оборудование и технология сварочного производства», 1-36 02 01 «Машины и технология литейного производства» Составители: ЛАЗАРЕНКОВ Александр Михайлович ЖУРАВКОВ Николай Михайлович ЗАЯШ Игорь Васильевич и др. Редактор Е. С. Кочерго Компьютерная верстка Н. А. Школьниковой Подписано в печать 19.08.2016. Формат 6084 1/16. Бумага офсетная. Ризография. Усл. печ. л. 6,51. Уч.-изд. л. 5,09. Тираж 300. Заказ 477. Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печатных изданий № 1/173 от 12.02.2014. Пр. Независимости, 65. 220013, г. Минск.