Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Метеоскоп.

Области применения:

•Аттестация рабочих мест

•Определение категории тяжести труда

•Гигиенические исследования

•Обследования систем вентиляции,

отопления, кондиционирования

•Изучение микроклимата в жилых и

общественных зданиях

Датчики:

•Термисторный измеритель

температуры

•Термисторный анемометр

•Электролитическая гигрометрическая

ячейка

•Пьезометрический датчик давления

Лекции 10, 11

Шумобезопасность

Категории воздействия шума

-повреждения слуховой функции, вызывающее временное или

постоянное снижение слуха (тугоухость) и затруднение речевого общения (L>85 дБ);

-раздражительность, беспокойство, рассеяние внимания, нарушение

-ухудшение производственной деятельности;

-возникновение травмоопасных ситуаций;

-возможность слуховых травм (разрыв барабанных перепонок) - при шумах сверхвысоких уровней (L>145 дБ) .

Основные акустические характеристики

(для постоянного шума)

- уровни звукового давления (L, дБ) в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами (63, 125, 500, 1000, 4000, 8000 Гц)

L = 20lg P P0

где P - среднеквадратическое значение звукового давления, Па; Pо - опорное значение звукового давления (Pо = 2 10-5 Па).

Спектральный состав шума

- общий уровень звука в дБА, измеряемый по шкале А шумомера

LА = 20lg PА P0

где PA - среднеквадратическое значение звукового давления с учетом коррекции А шумомера.

Эквивалентный уровень звука в зависимости от времени действия шума

Эквивалентные уровни звука, дБА

Время действия

Допустимые уровни шума на рабочих местах (ГОСТ 12.1.003-83)

Допустимые уровни звука

ρ- плотность (воздуха) среды распространения,

q - скорость распространения звука в данной среде.

Характеристики источников шума

- фактор направленности

Ф = Jn = P2

Jcp Pcp2

где Jn - интенсивность в данной точке.

Определение фактора направленности

Изменение значений фактора направленности в зависимости от расположения источника шума

Акустический расчет

Уровень звукового давления в свободном звуковом поле

L = Lp + 10 lg Ф - 10 lg S - ∆Lp

где Ф - фактор направленности; S - площадь акустической сферы, проходящей через расчетную точку S=2πr 2; Lp - уровень звуковой мощности источника шума;∆LP = ar / 1000- снижение уровня звуковой мощности на

пути распространения звука (при отсутствии препятствий, при r <=50 м, ∆Lp=0); a - затухание звука в атмосфере, зависит от частоты; r - расстояние от источника до расчетной точки в метрах.

Снижение возбуждения

Виброизоляция

а б

Виброизолирующие опоры:

а – пружинные; б – резиновые виброизоляторы

Звукопоглощение

Организационно-технические

τ ≤ 8 ч

Индивидуальные средства защиты от шума

ЛЕКЦИИ 12,13

ВИБРОБЕЗОПАСНОСТЬ

Актуальность проблемы

Проблема защиты человека от вибрации, как вредного фактора среды обитания, представляет сложную комплексную задачу. Медицинскими исследованиями доказано, что длительные вибрационные нагрузки даже при низком уровне могут вызвать виброболезнь. В настоящее время среди профзаболеваний виброболезнь стоит на втором месте по распространенности (20% профессиональных инвалидов).

Вибробезопасность

Классификация вибрации

Понятие вибрация пока не получило точного научного определения. Однако можно указать на некоторые признаки, выделяющие вибрацию в классе механических колебаний :

•относительно малые амплитуды колебаний;

•относительно большая их частота;

•широкий, хаотичный спектр колебаний.

С точки зрения механизма генерации вибрации различают :

•силовое возбуждение;

•кинематическое возбуждение;

•параметрическое возбуждение.

Вибробезопасность

Классификация вибрации

Вибробезопасность

Влияние вибрации на организм человека

Опасность воздействия общей вибрации можно объяснить тем, что органы и отдельные части тела представляют собой механические системы, имеющие различные сосредоточенные массы, соединенные между собой упругими связями. Большинство внутренних органов имеют собственные частоты колебаний в диапазоне 4-9 Гц, поэтому при воздействии на человека внешних колебаний с такими частотами возникают резонансные колебания внутренних органов, что приводит к аномальным режимам их функционирования.

Вибробезопасность

Влияние вибрации на организм человека

Механическая модель человека

Голова

Вибробезопасность

Влияние вибрации на организм человека

Заболевания возникающие при воздействии вибрации

Локальная вибрация:

• нарушение периферийного кровообращения.

Общая вибрация:

•гастриты;

•радикулиты;

•потеря остроты зрения.

Вибробезопасность

Влияние вибрации на организм человека

Кратковременная (20-30 мин) вибрация увеличивает время решения элементарных задач, т.е. ухудшает внимание и умственную деятельность, особенно при частотах 10-12 Гц. Под действием вибрации утрачивается возможность следить за колебательными движениями объекта (f=2...4 Гц) и нарушается речь человека (f=4...10 Гц).

Вибробезопасность

Физические характеристики вибрации

В практике виброакустических исследований весь частотный диапазон разбивается на октавные полосы, для которых верхняя частота вдвое больше нижней (f2/f1=2). При этом в качестве частоты, характеризующей полосу целиком, берется ее среднегеометрическое значение , которые стандартизованы и составляют 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000 Гц.

Вибробезопасность

Физические характеристики вибрации

Характерные диапазоны частот механических колебаний

Вибробезопасность

Физические характеристики вибрации

Наиболее информативной характеристикой является частотный спектр вибрации. В этом случае каждой частотной полосе ставится в соответствие значение выбранного вибропараметра. При этом в качестве вибропараметра может использоваться среднее квадратическое значение виброускорения (a,м/с2) или виброскорости (V,м/с), а также их логарифмические уровни:

Вибробезопасность

Физические характеристики вибрации

Возможно использование одночисловых параметров, т. е. корректируемых по частоте значений контролируемого параметра:

Вибробезопасность

Физические характеристики вибрации

Или его логарифмического уровня

L~ =10 lg∑100.1 (LUi +LKi ) , ( 4 )

U

где Ui и LUi - среднее квадратическое значение контролируемого параметра вибрации и его логарифмический уровень в i-й частотной полосе;

n - число частотных полос в нормируемом диапазоне; Ki и LKi - весовые коэффициенты для i-й частотной

полосы для среднего квадратического значения контролируемого параметра или его логарифмического уровня.

Вибробезопасность

Физические характеристики вибрации

Доза вибрации (D) определяется по формуле:

T - время воздействия вибрации, с;

m - показатель эквивалентности физиологического воздействия вибрации.

Вибробезопасность

Нормирование вибрации

Гигиенические нормы вибрации

Вибробезопасность

Нормирование вибрации

Норму вибрационной нагрузки на оператора по спектральным и корректированным по частоте значениям контролируемого параметра при длительности воздействия вибрации менее 8 ч (480 мин) определяют по формуле

______

Uт = U480 √ 480/ T

где U480 - норма вибрационной нагрузки на оператора для длительности воздействия вибрации 480 мин; T – длительность воздействия вибрации. При Т < 30 мин в качестве нормы принимают значение, вычисленное для Т = 30 мин.

Вибробезопасность

Мероприятия по защите от вибрации

Борьба с производственной вибрацией должна вестись уже на этапе проектирования зданий, конструирования машин, агрегатов, станков и другого оборудования. Однако эти мероприятия зачастую не исключают возможность воздействия вибрации на человека.

Мероприятия по борьбе с воздействием вибрации проводятся по трем основным направлениям:

•инженерно-техническому;

•организационному;

•лечебно-профилактическому.

Вибробезопасность

Мероприятия по защите от вибрации

Зависимость между амплитудой колебательной скорости и возмущающей силы для механической системы со сосредоточенными параметрами может быть получена из решения дифференциального уравнения движения в виде:

где: Vm, Fm - соответственно амплитуда колебательной скорости и возму щающая сила;

m - масса (сосредоточенная) системы, кг; µ - коэффициент трения, Н с/м;

q - жесткость связи, Н/м;

ω - частота возмущающей силы, 1/с.

Вибробезопасность

Мероприятия по защите от вибрации

Методы и средства защиты от вибрации

Вибробезопасность

Мероприятия по защите от вибрации

Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом передачи, который имеет смысл отношения силы, действующей на основание при наличии упругой связи, к силе, действующей при абсолютно жесткой связи, и определяется по формуле:

Fосн КП = ——— ;

Fмах

Оптимальным считается КП = 1/8..1/15.

Вибробезопасность

Мероприятия по защите от вибрации

Вибродемпфирование - уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии (увеличение активных потерь на трение), которое может производиться путем:

•использования в качестве конструкционных материалов ипокрытий упруго-вязких материалов с большим коэффициентом внутреннего трения, таких, как пластмассы, резина,сплавы на основе Cu-Ni, Ni-Ti, Ni-Co;

•использования поверхностного трения при введении в конструкцию дополнительных поглощающих элементов;

•перевода энергии механических колебаний в энергию электро-магнитны полей и в тепловую энергию.

Вибробезопасность

Мероприятия по защите от вибрации

Устройство виброизоляции рабочего места

Вибробезопасность

Мероприятия по защите от вибрации

Устройство виброизоляции станков

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ

ИИХ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ

Впоследние годы возрос интерес к биологическим эффектам и возможному влиянию на здоровье слабых электрических и магнитных полей. Был проведен ряд исследований по проблеме магнитных полей, рака, репродукции и нейроповеденческих реакций.

Эпидемиологические исследования взаимосвязи детской лейкемии и постоянного воздействия со стороны линий электропередачи показали вероятность незначительного увеличения риска возникновения этого заболевания, а исследования в области "электрических" профессий выявили дополнительный риск лейкемии и возникновения опухоли мозга у рабочих-электриков. Последние исследования, с улучшенной техникой оценки воздействия дали еще более веские доказательства этой связи.

Экспозиция (то есть, попадание под воздействие чего-либо) влиянию полей происходит повсюду: дома, на работе, в школе и в транспортных средствах, приводимых в движение электричеством. Везде, где есть электрические провода, электродвигатели и электронное оборудование, создаются электрические и магнитные поля. Средняя сила поля за рабочий день от 0.2 до 0.4 Т (микротесла) оказывается уровнем, при превышении которого может возникнуть повышенный риск.

Необходимость знания механизмов

Эпидемиологи нуждаются в информации о том, на каких характеристиках электрических и магнитных полей они должны сосредоточиться при оценке экспозиции. В большинстве эпидемиологических исследований, использовалась слабая или средняя сила поля (с частотами от 50 до 60 герц (Hz)). В недавних исследованиях была обнаружена связь полей с более высокой частотой и риска. Наконец, в некоторых исследованиях, поведенных на животных, была выявлена важность переходных процессов поля. Для эпидемиологов проблема связана не с результатом (эффектом); во многих странах сегодня существуют регистры болезней, в которых отмечаются все случаи заболевания. Проблема состоит в том, что эпидемиологи не знают, какие относящиеся к экспозиции характеристики, им надо учитывать в своих исследованиях.

Сегодняшние мнения по поводу регулирования, директив и политики в области магнитно-полевой и электро-полевой экспозиции в разных странах различаются, между разработчиками стандартов существует общее согласие по поводу того, что для обеспечения надежного базиса последующих действий необходимы дальнейшие исследования.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СПЕКТР: ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наиболее знакомой всем формой электромагнитной энергии является солнечный свет. Частота солнечного света (видимый свет) является разделительной чертой, границей между более мощным и более высокочастотным ионизирующим излучением (рентгеновские лучи, космические лучи) и более мягким неионизирующим излучением на более низких частотах. Существует спектр неионизирующего излучения. На максимальном (с точки зрения частот) конце этого спектра, прямо под видимым светом, находится инфракрасное излучение. Под ним располагается широкий диапазон радиочастот, включающий (в нисходящем порядке) микроволны, сотовое радио, телевидение, коротковолновое радио (FM), средневолновое радио (AM), короткие волны, использующиеся в диэлектрических и индукционных нагревателях, и, на самом низком конце, поля с энергетическими частотами. Электромагнитный спектр проиллюстрирован на рисунке 1.

Электромагнитный спектр подразделяется на две основных зоны,

ионизирующее и неионизирующее излучение, которые, в свою очередь,

также подразделяются на отдельные виды излучения, как показано на рисунке. Все виды излучения могут быть описаны в терминах длины их волн и частоты. Неионизирующее излучение, это – излучение, с длиной волны более 1000 nm и энергией, слишком низкой для того, чтобы ионизировать материю.

Неионизирующее излучение (NIR) объединяет все излучения и поля электромагнитного спектра, у которых не хватает энергии для ионизации материи. NIR неспособно передавать молекуле или атому достаточное количество энергии для разрыва их структуры посредством удаления одного или большего числа электронов. Граница между неионизирующим и ионизирующим излучением, обычно, устанавливается на длине волны примерно в 100 нанометров.

Также как и другие виды энергии, энергия NIR обладает потенциалом для взаимодействия с биологическими системами. Результаты этого взаимодействия могут быть незначительны, в разной степени вредны, или полезны. Для радиочастоты (RF) и микроволнового излучения основным механизмом взаимодействия является нагревание. Но в низкочастотной части спектра поля высокой интенсивности могут индуцировать токи в человеческом теле и, таким образом, представлять собой опасность.

Величины и единицы

При частотах ниже примерно 300 MHz поля квантифицируются в терминах напряженности электрического поля (E) и напряженности магнитного поля (H). E выражается в вольтах на метр (V/m), а H - в амперах на метр (А/m). И то, и другое поле являются векторными, то есть характеризуются величиной и направлением в каждой точке. Для низкочастотного спектра магнитное поле часто выражается в терминах плотности потока, B, или, в единицах СИ - тесла (Т). Когда речь идет о полях в нашем повседневном окружении, то обычно предпочитают использовать более мелкую единицу - микротесла (мкТ).

Термин излучение означает энергию, переданную волнами. Электромагнитные волны, это - волны электрических и магнитных сил. Движение этих волн определяется как распространение возмущения в физической системе. Изменения электрических полей сопровождаются изменениями магнитных полей, и наоборот. Этот феномен был описан в 1865 году Дж. К. Максвеллом в четырех уравнениях, которые известны как

"уравнения Максвелла".

Электромагнитные волны характеризуются набором параметров; частота (f), длина волны (λ), напряженность электрического поля (E), напряженность магнитного поля (H), электрическая поляризация (P) (направление E поля), скорость распространения (c) и вектор наведения (направления) (S).

Рисунок 2 иллюстрирует распространение электромагнитной волны

в свободном пространстве. Электромагнитная волна имеет электрический

имагнитный компонент. В плоской волне поля Е и Н перпендикулярны друг другу и направлению распространения. Поля Е и Н взаимосвязаны через отношение Е = 377 Н. В плоской волне, как показано на рисунке 2, электрическое поле перпендикулярно магнитному, а направление распространения волн перпендикулярно обоим полям.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Как и свет, являющийся видимым, ультрафиолетовое излучение (UVR) представляет собой форму оптического излучения с более короткой длиной волны и большей энергией фотонов (частиц излучения), чем его видимый свет. UVR присутствует с солнечном свете, а также испускается большим количеством ультрафиолетовых источников, применяющихся в промышленности, науке и медицине. В некоторых случаях, при низком уровне освещенности (окружающего света) очень сильные околоультрафиолетовые источники (так называемого "черного света") могут быть видимыми. Но, обычно, UVR невидимо и должно обнаруживаться по свечению материалов, которые флуоресцируют при освещении их UVR.

UVB является наиболее вредным для глаз и кожи видом ультрафиолетового излучения, и, хотя большинство этой энергии (входящей в состав солнечного света) поглощается атмосферой, она вызывает солнечный ожог и приводит к другим биологическим эффектам. Длинноволновый вид ультрафиолетового излучения, UVA, обычно, можно найти в большинстве ламповых источников. UVA является также наиболее сильным видом ультрафиолета, достигающим Земли. Хотя UVA может глубоко проникать в ткани, оно не является столь биологически разрушительным, сколь UVB, потому что энергии отдельных фотонов в нем меньше, чем в UVB или UVC.

Источники ультрафиолетового излучения

1. Солнечный свет

Наибольшей профессиональной экспозиции UVR подвергаются рабочие на открытом воздухе под действием солнечного света. Энергия излучения солнца значительно ослабляется озоновым слоем Земли, ограничивающим наземное ультрафиолетовое излучение до длины волны более 290-295 nm. Энергия более опасных коротковолновых (UVB) лучей в солнечном свете является определенной функцией наклонной траектории атмосферы и варьируется в зависимости от сезона и времени суток (Слини (Sliney), 1986

и1987; ВОЗ 1994).

2.Искусственные источники

-Дуга промышленной сварки.

-Промышленные/рабочие UVR лампы.

-Медицинское лечение.

-Бактерицидные UVR лампы.

-Косметический загар.

-Общее освещение.

Профессиональная защита

Профессиональная экспозиция UVR должна быть минимизирована там, где это целесообразно. При использовании искусственных источников приоритет должен отдаваться таким инженерным мерам как фильтрация, экранирование и загораживание.

Рабочие, занятые на открытом воздухе, могут минимизировать свой риск экспозиции ультрафиолету солнца ношением приемлемой одежды плотной вязки и, что еще более важно, шляпы с полями для уменьшения экспозиции лица и шеи. Для уменьшения последующей экспозиции на открытую кожу могут наноситься солнцезащитные экраны (например, кремы). Рабочие, занятые на открытом воздухе, должны иметь доступ в тень и получать все необходимые средства защиты, упомянутые выше.

Средства защиты, предназначенные для промышленного использования, включают в себя сварочные маски (обеспечивающие дополнительно как защиту от интенсивного видимого и инфракрасного излучения, так и защиту лица), лицевые щитки, защитные и поглощающие ультрафиолет очки. В целом, средства защиты глаз, применяющиеся в промышленности, должны плотно прилегать к лицу, обеспечивая отсутствие свободных промежутков, через которые UVR излучение может проникать непосредственно в глаз. Средства защиты также должны быть правильно сконструированы для предотвращения физических увечий.

Измерение

В связи с большой зависимостью биологических эффектов ультрафиолетового воздействия от длины волны, главной характеристикой источника UVR является мощность спектра или спектральное распределение освещения. Оно должно измеряться спектрорадиометром, который состоит из соответствующей входной оптики, монохроматора, детектора ультрафиолетового излучения и выводного считывающего устройства. В профессиональной гигиене такие инструменты, обычно, не применяются.

Выводы

Молекулярные повреждения основных клеточных элементов, возникающие в результате воздействия ультрафиолетового излучения, происходят постоянно. Но существуют механизмы восстановления, связанные с экспозицией кожи и тканей глаза ультрафиолетовому излучению. Только когда эти механизмы восстановления подавлены, может проявиться острое биологическое повреждение (Смит (Smith) 1988). По этой причине минимизация профессиональной экспозиции UVR продолжает оставаться важным объектом беспокойства работников сферы профессиональной гигиены и безопасности.

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Инфракрасное излучение, это - та часть спектра неионизирующего излучения, которая находится между микроволнами и видимым светом. Оно является естественной частью окружающей человека среды и, поэтому люди подвергаются его воздействию в небольших объемах во всех сферах повседневной жизни, например, дома или во время отдыха на солнце. Очень интенсивное воздействие инфракрасного излучения может быть результатом технических процессов, происходящих на рабочем месте.

Многие промышленные технологии включают в себя термальное закрепление (вулканизацию) различных видов материалов. Применяемые при этом источники нагревания или сами нагреваемые материалы, обычно, испускают инфракрасное излучение столь высоких уровней, что риску потенциальной экспозиции подвергается большое количество рабочих.

Концепции и величины

Инфракрасное излучение (IR) имеет длину волны, варьирующуюся от 780 nm до 1. Следуя классификации Международной комиссии по освещению (CIE), этот диапазон спектра подразделяется на излучение типа IRA (от 780 nm до 1.4 ), IRB (от 1.4 до 3 ) и IRC (от 3 до 1 mm). Такое подразделение соответствует зависящим от длины волны характеристикам поглощения IR в тканях и возникающим вследствие этого различным биологическим эффектам.

Таблица 1. Различные источники инфракрасного излучения, группы людей, подвергающихся экспозиции

Биологические эффекты

Обычно, оптическое излучение не проникает глубоко в ткани организма. Таким образом, основными "целями" воздействия инфракрасного излучения становятся кожа и глаза.

1.Воздействие на глаза

Вцелом, глаза хорошо адаптированы к самозащите от оптического излучения естественной среды. Кроме того, глаза физиологически защищены от повреждений, вызываемых такими источниками яркого света, как солнце или лампы сильного накала. Защита осуществляется за счет вызывающей отвращение реакции, ограничивающей длительность экспозиции долями секунды (примерно 0.25 секунды).

2.Воздействие на кожу

Инфракрасное излучение не проникает слишком глубоко сквозь кожу. Поэтому, экспозиция кожи очень сильному инфракрасному излучению может привести к возникновению местных термических эффектов различной тяжести и даже вызвать серьезные ожоги. Кожные эффекты от излучения зависят от оптических свойств кожи. Из-за физических свойств процессов термопереноса в коже пороговые значения эффектов зависят от времени.

Защитные меры

Наиболее эффективной стандартной мерой защиты от экспозиции оптическому излучению является полное загораживание источника и всех траекторий прохождения излучения, которые могут исходить из источника. В более сложных случаях должна применяться индивидуальная защита. Например, защитные средства для глаз в виде плотно прилегающих защитных очков или щитков, а также защитная одежда. Если условия работы не позволяют применять такие средства, то может возникнуть необходимость введения административного контроля и ограничения доступа к очень сильным источникам излучения. В некоторых случаях возможной мерой защиты рабочих может стать сокращение либо мощности источника, либо рабочего времени (введение рабочих пауз для восстановления после теплового стресса), либо и того, и другого.

Выводы

В целом, UVR от большинства распространенных источников, например, ламп, или от большинства промышленных технологий не создает никакого риска для рабочего. Однако на некоторых рабочих местах инфракрасное излучение может создать угрозу для здоровья рабочего. Для защиты рабочих от избыточной экспозиции обязательно должны применяться такие меры защиты как экранирование (глазные щитки) или защитная одежда.

Нормирование электромагнитных полей

Гигиеническое нормирование электромагнитных излучений основано на различных принципах - в зависимости от частоты этих излучений. Для промышленной частоты (50Гц) критерием является напряженность электрического поля (ЭП). Нормируется время пребывания человека в зависимости от напряженности электрического поля. В соответствии с ГOCT 12.1.002-84 «Электрические поля промышленной частоты Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах».

•предельно допустимый уровень (ПДУ) напряженности ЭП устанавливается равным 25 кВ/м;

•пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается;

•пребывание в ЭП до 5 кВ/м допускается в течение всего рабочего дня;

•пребывание в ЭП от 20 до 25 кВ/м допускается не боле 10 мин;

•пребывание в ЭП от 5 до 20 кВ/м допускается в течение Т = 50/Е-2, ч;

•допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано единовременно или дробно в течение рабочего дня. В остальное время Ε не должна превышать 5 кВ/м. Напряженность постоянных магнитных полей на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м.

При напряженности менее 320 кВ/м время пребывания не регламентируется.

Методы защиты от электромагнитных полей

К мерам защиты от воздействия ЭМП и излучений относят: организационные мероприятия, которые заключаются в выборе рациональных режимов работы оборудования; инженерно-технические, направленные на ограничение поступления электромагнитной энергии на рабочие места и применение индивидуальных средств защиты.

В каждом конкретном случае способ защиты определяется с учетом рабочего диапазона частот, характера выполняемой работы, эффективности защиты.

Источники ЭМП экранируют с помощью отражающих или поглощающих экранов (стационарных или переносных). Отражающие экраны выполняют из металлических листов, сетки, ткани с микропроводом и др. В материале металлического экрана возникают вихревые токи, создающие электромагнитное поле, противоположное экранирующему. В результате такого противодействия электромагнитное поле источника излучения локализуется. Экран заземляется.

Таблица. Структура и характеристика средств защиты ОТ на предприятиях

Экранирование

Экраны могут быть замкнутыми и незамкнутыми, различной формы и размеров. В поглощающих экранах используются специальные материалы, которые обеспечивают поглощение излучения соответствующей длины волны. Конструктивное решение экрана может быть различным: штора, чехол, щит; замкнутая камера.

В поглощающих экранах электроэнергия поглощается путем рассеяния в заполнителях. Заполнителями могут служить: смесь графита с цементом, песком, резиной; карбонильного железа с бокситом или керамикой и др. Кроме поглотителей, для отвода энергии применяются ответвители, делители мощности, ферритовые вентили, волноводные ослабители и др.

Экранируют смотровые окна, приборные панели с помощью радиозащитного стекла, рабочее место у источника - ширмами или шторами. Во избежание отражения и рассеяния излучения со стороны источника экран должен быть покрыт радиопоглощающим материалом.

Если снижение уровня ЭМП с помощью общей защиты технически невозможно, следует использовать средства индивидуальной защиты - комбинезоны, халаты, очки с металлизированными стеклами.

Рисунок. Примеры типовых поглотителей электромагнитной энергии

а) постоянный поглотитель (с постоянным затуханием), б, в) волноводные переменные поглотители (с переменным затуханием), г) поглотитель мощности с охлажденными ребрами; д) ступенчатый поглотитель мощности, е) поглотитель мощности, охлаждаемый водой

Техническое состояние экранирующих объектов периодически проверяется. Результаты поверки регистрируются в специальном журнале.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИДЕОДИСПЛЕЯ И ПЭВМ

ОБЗОР УСТРОЙСТВА ВИЗУАЛЬНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Новые информационные технологии представлены во всех промышленных секторах, хотя и в различной мере. Компьютеры дают возможность быстрого сбора, хранения, обработки и распространения больших объемов информации. Их практичность увеличивается путем их интегрирования в компьютерные сети, которые облегчают доступ к источникам.

Компьютеризация оказывает значительное воздействие на характер деятельности и условия труда и, в частности, может оказывать как позитивное, так и негативное воздействие на здоровье и безопасность человека, в зависимости от рода его деятельности. Изучение проблем, связанных со здоровьем, велось по следующим направлениям: проблемы зрения и нагрузки на глаза, костно-мышечные, кожные, репродуктивные отклонения, а также стресс.

Статистика по мировому использованию компьютеров имеется только в одном источнике - Альманах Компьютерной Промышленности (Джулиуссен и Петска-Джулиуссен, 1994).

Распространение компьютерных систем в различных регионах всего мира

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧИХ МЕСТ, ОСНАЩЕННЫХ ДИСПЛЕЯМИ

Дисплеи с электронным изображением (устройства визуального отображения информации или УВО) представляют собой наиболее характерный элемент компьютеризированного рабочего оборудования, как на работе, так для личного пользования. Рабочее место может быть оборудовано, как минимум, УВО и устройством ввода информации (обычно клавиатурой), однако, можно также приспособить помещение для разнообразного оборудования, включая многочисленные экраны, устройства ввода и вывода и т.д.

Хотя большинство рабочих станций с УВО проектируются для сидячей работы, тем не менее, работа в положении стоя обладает некоторыми преимуществами для пользователей. Вот почему назрела необходимость в разработке общих принципов конструкции простых и сложных рабочих станций, которые предполагают работу как в положении сидя, так и стоя.

Руководство по конструкции

Конструкция рабочего места и выбор оборудования должны учитывать не только потребности фактического пользователя для решения конкретной задачи и разнообразие задач, решаемых пользователем за сравнительно долгий срок службы мебели (продолжительность 15 лет или более), но также и факторы, относящиеся к техобслуживанию или замене оборудования. В Стандарте МОС 9241, часть 5 представлены четыре основополагающих принципа конструкции рабочего места:

Принцип 1: Многосторонность и гибкость.

Рабочее место должно позволять пользователю комфортно и эффективно выполнять разнообразные задачи. Данное руководство учитывает тот факт, что задачи, выполняемые пользователем, могут часто изменяться; поэтому рабочее место вряд ли может соответствовать всем принципам, разработанным в руководстве.

Принцип 2: Соответствие.

Конструкция рабочего места и его компонентов должна обеспечивать "соответствие", то есть оно должно подходить для работы разных пользователей и выполнения различных задач.

Принцип 3: Изменение положения

Конструкция рабочего места должна облегчать пользователю передвижение, так как статическая мышечная нагрузка приводит к усталости и дискомфорту и может вызвать хронические скелетномышечные расстройства. Стул, позволяющий легко осуществлять движения верхней части тела и достаточное пространство для размещения и пользования документами, также как и клавиатурой в различных положениях в течение дня, являются типовыми моментами для облегчения движений во время работы с УВО.

Принцип 4: Удобство - Приспосабливаемость

Конструкция рабочего места должна обеспечивать техобслуживание, хороший доступ и возможность приспособить рабочее место к изменяющимся требованиям, такие как, возможность передвигать рабочее оборудование в случае выполнения нетипичного задания. В литературе по эргономике не много работ, посвященных решению этих задач, поскольку проблемы, вытекающие из их решения, рассчитываются до того, как работник начнет работать на рабочем месте. В действительности для рабочего места характерно постоянное изменение окружающей обстановки и загроможденное рабочее пространство, частично или полностью не пригодно для выполнения поставленных задач, которые очень часто не являются результатом первоначального процесса конструирования, а следствием более поздних изменений.

Рисунок. 1 Компоновка гибкого рабочего места, которая позволяет адаптировать его в соответствии с потребностями пользователей при выполнении различных задач

Рисунок 2. Гибкая компоновка рабочего места

Распределение рабочего пространства

Пространственное распределение оборудования на рабочем месте должно планироваться после анализа задачи, с учетом важности и частоты использования каждого элемента

Таблица 2. Частота использования и важность составных элементов

оборудования для выполнения поставленной задачи.

Рисунок 3. Зрительный диапазон рабочего пространства

Устройства визуального отображения информации могут выделять электромагнитное излучение с частотным диапазоном от нескольких кГц до 109 Гц (так называемая радиочастота или RF, полоса частот с длиной волн в диапазоне от нескольких километров до 30 см), однако общее количество выделяемой энергии зависит от характеристик схемы. На практике сила поля данного типа излучения, вероятно, невелика и ограничена непосредственной близостью источника. Сравнение силы переменных электрических полей в диапазоне от 20 Гц до 400 кГц указывает на то, что УВО, использующие технологию электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), в общем выделяют более высокие уровни, чем другие дисплеи.

"Микроволновое" излучение охватывает диапазон в пределах от 3х108 Гц до 3х1011 Гц (длина волн от 100 см до 1 мм). В УВО не существует источников микроволнового излучения, которые выделяют определяемое количество энергии в своем диапазоне.

Магнитные поля

Магнитные поля от УВО создаются теми же источниками, что и переменные электрические поля. Хотя магнитные поля и не являются "излучением", переменные электрические и магнитные поля на практике не разделяются, так как одно исходит из другого.

Несмотря на то, что поля, излучаемые УВО, являются более слабыми в сравнении с теми, которые излучают высоковольтные линии, силовые установки, электрические локомотивы, стальные печи и сварочное оборудование, общее воздействие УВО может быть схожим, поскольку люди работают по 8 и более часов рядом с УВО, и реже возле высоковольтных линий и электродвигателей. Однако, вопрос взаимозависимости между электромагнитными полями и раковыми заболеваниями остается открытым.

Оптическое излучение

"Оптическое" излучение представляет собой видимое излучение (например, свет) с длиной волны от 380 нм (голубой) до 780 нм (красный) и соседние диапазоны в электромагнитном спектре (инфракрасное излучение от 3х1011 Гц до 4х1014 Гц, длина волны от 780 нм до 1 мм; ультрафиолетовое излучение от 8х1014 Гц до 3х1017 Гц). Видимое излучение имеет умеренные уровни интенсивности, сравнимые с теми, которые выделяются другими поверхностями в помещении. Однако, ультрафиолетовое излучение, фактически полностью поглощается стеклом лицевой поверхности трубки (ЭЛТ) или не выделяется вообще

(прочие технологии защиты дисплея). Уровни ультрафиолетового излучения, если они вообще определяются, находятся гораздо ниже применяемых стандартов воздействия в сравнении с инфракрасным излучением.

Рентгеновские лучи

Электронно-лучевые трубки являются достаточно известными источниками рентгеновских лучей, в то время как другие технологии, например, жидко-кристаллические дисплеи

(ЖКД), не являются источником данного вида излучения. Физические процессы, происходящие после подобного излучения, хорошо изучены, а трубки и схемы сконструированы так, чтобы выделяемый уровень был гораздо ниже допустимого в случае, если уровень не ниже определяемого. Излучение, выделяемое источником, можно обнаружить только в том случае, если его уровень превышает фоновый. В случае рентгеновских лучей, как и для другого ионизирующего излучения, фоновый уровень обеспечивается космическим излучением и излучением от радиоактивных материалов в земле и зданиях. При нормальной работе устройство визуального отображения информации не выделяет рентгеновских лучей, превышающих фоновый уровень излучения (50 нГрей/ч).

Рекомендации, касающиеся излучения

В Швеции, бывшая организация MPR (Statens Mat och Provrad,

Национальный Совет по Метрологии и Испытаниям), ныне SWEDAC, разработала рекомендации для оценки устройств визуального отображения информации.

Одной из основных целей было ограничение любых побочных эффектов до уровня, который можно достичь с помощью разумных технических средств.

Рекомендации включают допустимые пределы по статическому электричеству, магнитным и электромагнитным переменным полям, зрительным параметрам и т.д.

Использование стандартов

Стандарт ISO 9241 с эргономическими требованиями к УВО обеспечивает подробное описание эргономических характеристик продуктов и оценку эргономических свойств системы.

Основные характеристики, влияющие на утомляемость при работе с УВО

1. Мерцание

Мерцание может оказывать воздействие на работу и на комфорт пользователя, поэтому его всегда нужно избегать. В зависимости от различных особенностей дисплея уменьшение мерцания может достигаться путем установления частоты обновления в пределах от 60 Гц до 120 Гц.

2. Контрастность

Яркая контрастность, отношение яркости данного объекта к окружающим его объектам, представляют наиболее важную фотометрическую особенность для четкости и читаемости. В то время как большинство стандартов требуют минимальное соотношение 3 : 1 (символы яркости на темном фоне) или 1 : 3 (темные символы на ярком фоне), оптимальная контрастность составляет фактически 10 : 1, а устройства хорошего качества достигают более высоких величин даже при яркой обстановке. Контрастность "активных" дисплеев ослабляется при увеличении окружающего света, в то время как "пассивные" дисплеи (например, ЖК дисплеи), теряют контрастность при темной обстановке. Пассивные дисплеи с подсветкой могут предлагать удовлетворительную видимость в любой обстановке, в которой способны работать люди.

3. Четкость и читаемость

Понятие "читаемость" относится к тексту, который является понятным, как серия связанных изображений, в то время, как "четкость" относиться к восприятию одиночных или сгруппированных символов. Таким образом, удовлетворительная четкость - это общее восприятие для читаемости.

Четкость текста зависит от нескольких факторов: некоторые были тщательно исследованы, в то время как другие соответствующие факторы, такие как формы символов, еще не классифицированы. Одной из причин является то, что человеческий глаз представляет очень мощный и тонкий "прибор", а измерения, используемые для эффективности и частоты появления ошибок, часто не могут охарактеризовать различные шрифты. Таким образом, типография, в определенной степени, до сих пор остается больше искусством, чем наукой.

4. Окружающее освещение

Свет на рабочих местах УВО, выполняет две различные цели. Вопервых, он освещает рабочее пространство и рабочие материалы, такие как бумага, телефоны и т.д. (первичный эффект). Во-вторых, он освещает помещение, делая его видимым и создавая у пользователей ощущение освещенного окружения (вторичный эффект).

Рисунок 6. Стратегии контроля отражения от экранов

ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С РАССТРОЙСТВОМ ЗРЕНИЯ

Практически во всех проводимых исследованиях повторяются жалобы на ухудшение зрения в диапазоне от 0 до 80 и более % (Дианофф, 1982)

При проведении эпидемиологических исследований зрительного дискомфорта следует в обязательном порядке учитывать несколько параметров: пол, возраст, дефекты зрения или использование линз, а также социально-экономический статус. Характер выполняемой работы с использованием УВО, характеристики размещения рабочей станции и организация работы также важны, а многие из перечисленных параметров связаны друг с другом.

Для оценки, корректировки и предотвращения зрительного дискомфорта при работе с УВО следует выработать подход, который учитывал бы множество различных факторов. Зрительный дискомфорт может относиться к рабочему месту как таковому, а может связываться с факторами организации труда, такими как монотонность и время, проведенное на работе с перерывом и без перерыва. Неадекватное освещение, отражения на экране, мелькание и слишком яркие символы могут также увеличить риск дискомфорта зрения. На рисунке показаны некоторые из этих факторов.

Рисунок 7. Факторы, увеличивающие риск развития усталости глаз среди работников УВО

Эргономические меры по снижению зрительного дискомфорта

Систематический врачебный осмотр и систематические визиты к специалистам по глазным болезням составной частью программ профессиональной охраны здоровья работников УВО.

К другим эффективным мерам относится улучшение эргономики рабочего места, что подразумевает обеспечение небольшого угла считывания во избежание сниженной частоты мерцания и вытягивания шеи, а также возможность отдыха и передвижения на рабочем месте.

Обычно учитываются следующие физические параметры:

·Расстояние между экраном и глазами

·Угол считывания, который определяет положение головы и шеи

·Расстояние до стен и окон

·Качество печатных документов (обычно мало учитывается)

·Освещенность экрана и окружающих предметов (для искусственного

иестественного освещения)

·Эффекты мерцания

·Источники бликов и отражения

·Уровень влажности

НАРУШЕНИЯ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Нарушения опорно-двигательного аппарата, связанные с работой, являются проблемой, актуальной во всем мире. Затраты, связанные с этой проблемой на индивидуальных и социальных уровнях очень велики. Международных критериев по данным расстройствам не существует, поэтому назрела необходимость в создании международной системы классификации. Следует подчеркнуть важность превентивных мер и преждевременного вмешательства, а также их многогранность. Эргономика должна изучаться на всех уровнях, начиная с начальной школы и кончая вузами, а в ее основу должны быть положены руководящие указания, законы и минимальные требования. Осуществление этих требований должно происходить как со стороны работодателя, так и со стороны работника. (Хагберг и др., 1993).

Вопреки множеству жалоб от людей с серьезными хроническими заболеваниями, мало сообщений об успешном лечении данных расстройств. Кроме того, мало исследований, посвященных возможностям и тактике реабилитации работников с данными отклонениями и их адаптации на рабочем месте. Это указывает на то, что предпочтение необходимо отдавать превентивным мерам и преждевременному вмешательству, возможному благодаря контролю за возможным развитием нарушений опорно-двигательного аппарата, вызванных работой с УВО.

Ионизирующие излучения

Ионизирующие излучения (ИИ) - излучения, которые при взаимодействии с веществом вызывают его ионизацию, т.е. образование заряженных атомов или радикалов (ионов).

Ионизирующее излучение присутствует повсюду. Оно поступает из космоса в виде космических лучей. Оно есть в воздухе в виде излучений радиоактивного радона и его вторичных частиц. Радиоактивные изотопы естественного происхождения проникают во все живые организмы и остаются в них. Ионизирующего излучения невозможно избежать.

Источники ИИ широко применятся для дефектоскопии металлов, контроля качества сварных швов, в контрольноизмерительных приборах (уровнемеры), для борьбы со статическим электричеством, а также в атомной энергетике, медицине и др.

Контакт с ИИ представляет серьезную опасность для человека, и для снижения этой опасности до допустимых уровней требуется применение специальных технических и организационных мер.

Виды ионизирующих излучений

Альфа-частицы представляют собой положительно заряженные ядра атомов гелия. Эти частицы испускаются при радиоактивном распаде некоторых элементов с большим атомным номером, в основном трансурановых элементов с атомными номерами более 92. Альфа-частицы распространяются в средах прямолинейно со скоростью около 20 тыс. км/с, создавая на своем пути ионизацию большой плотности.

Бета-частицы - это поток электронов или позитронов, обладающий большей проникающей и меньшей ионизирующей способностью, чем альфа-частицы. Они возникают в ядрах атомов при радиоактивном распаде и сразу излучаются со скоростью, близкой к скорости света.

Рентгеновское излучение - это электромагнитное излучение высокой частоты и с короткой длиной волы, возникающее при бомбардировке вещества потоком электронов. Важнейшее свойство рентгеновского излучения - его большая проникающая способность. Рентгеновские лучи могут возникать в рентгеновских трубках, электронных микроскопах, мощных генераторах, выпрямительных лампах, элктронно-лучевых трубках и др.

Виды ионизирующих излучений

Гамма - излучение относится к электромагнитному излучению и представляет собой поток квантов энергии, распространяющихся со скоростью света. Гамма-излучение свободно проходит чрез тело человека и другие материалы, не сопровождаясь заметным ослаблением, и может создавать вторичное и рассеянное излучение в средах, через которые проходит.

Нейтронное излучение - это поток нейтральных частиц, которые вылетают из ядер атомов при некоторых ядерных реакциях, в частности при делении ядер урана и плутония. Отличительная особенность нейтронного излучения - способность превращать атомы стабильных элементов в радиоактивные изотопы, что резко повышает опасность нейтронного облучения.

Альфа-, бета-частицы и нейтронные излучения имеют корпускулярную природу (поток частиц), а гамма-излучение и рентгеновское излучение - волновую природу (электромагнитные волны).

Единицы активности и дозы ионизирующих излучений

Активность (А) радиоактивного вещества - это число спонтанных (самопроизвольных) ядерных превращений (dN) в единицу времени (dt) (скорость превращения):

A = dN / dt

Единица активности - беккерель (Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению в секунду.

Активность чаще выражают в несистемных единицах кюри (Ки):

1Ku = 3,7*1010 Бк.

Основным параметром, характеризующим поражающее действие проникающей радиации, является доза излучения, т.е. количество энергии ионизирующих излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды. Различают дозу излучения в воздухе (экспозиционную дозу) и поглощенную дозу.

Для характеристики источника излучения по эффекту ионизации используют экспозиционную дозу рентгеновского и гаммаизлучения.

Экспозиционная доза (X) - это отношение полного заряда (dQ) ионов одного знака, возникающих в сухом атмосферном воздухе малого объема, к массе воздуха (dm) в этом объеме (кулон на килограмм):

X = dQ / dm, Кл/кг

В технике экспозиционную дозу выражают также в рентгенах (Р):

1P = 2,58 10-4 Кл/кг

Экспозиционная доза характеризует потенциальную опасность радиации при общем и равномерном облучении тела человека.

Поглощенная доза излучения (D) - это отношение средней энергии (de), переданной излучением веществу в некотором элементарном объеме, к массе вещества (dm) в этом объеме:

D = de/dm, Дж/кг.

Единица измерения поглощенной дозы - грей (Гр): 1 Гр = 1 Дж/кг. Используется также единица измерения - рад.: 1рад = 0,01Гр. Величина поглощенной дозы зависит не только от свойств излучения, но и от свойств поглощающего вещества. Одинаковая доза различных видов излучения вызывает в живом организме различное биологическое действие.

Биологическое действие ионизирующих излучений

Существуют два вида воздействия радиоактивных частиц на живые объекты: внешнее облучение и внутренне (с вдыхаемым воздухом, пищей, проникновением через кожу).

Причины действия облучения на живые организмы:

1)разрыв молекулярных связей и изменение химической структуры различных соединений при ионизации живой ткани, что приводит к гибели клеток;

2)радиолиз воды, составляющей около 70% массы ткани, с образованием свободных радикалов, а также сильных окислителей

-гидропероксида и пероксида водорода.

Продукты радиолиза весьма активны. Они вступают в химические реакции с молекулами тканей и, образуя новые соединения, разрушают клетки. Изменение состава отдельных молекул клетки и ее гибель выводят из строя многие сотни и тысячи других молекул погибшей клетки, несмотря на то, что они не подверглись излучению. Эта огромная, многократная поражающая способность является особенностью воздействия ионизирующего излучения на биологические объекты.

Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клиническая медицина называет болезнями:

детерминированные (определенные) пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода)

стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни и др.).

При воздействии на человека больших доз ИИ возможно возникновение лучевой болезни в острой или хронической

форме.

Острая лучевая болезнь возникает при воздействии на человека больших доз излучений за короткий промежуток времени и имеет 3 стадии:

1-я стадия (доза облучения 1-2 Зв, скрытый период 2-3 недели) сопровождается симптомами, характерными и для других заболеваний: слабость, головные боли, нарушение сна Исключение облучения и соответствующее лечение позволяют полностью восстановить здоровье;

2-я стадия (доза облучения 2-3 Зв, скрытый период - одна неделя) характеризуется усилением болезненных ощущений, появлением сильных болей в области сердца, живота, тошноты, изжоги, кровотечений из носа, десен, изъязвлением слизистых оболочек носа и рта. Срок лечение 1,5-2 месяца;

3-я стадия (доза облучения 3-5 Зв) характеризуется необратимыми изменениями в организме через 3 - 7 ч и даже летальным исходом.

Доза более 5 Зв является смертельной.

Хроническая форма лучевой болезни развивается при систематическом облучении дозами, превышающими предельно допустимые.

Радиоактивные нуклиды, попавшие в организм с воздухом, пищей, через кожный покров, вызывают изменение состава крови, поражение печени, селезенки, щитовидной железы. Накапливаясь в костной ткани, они приводят к ее перерождению, суставным изменениям и атрофии фаланг.

Результат их действия на органы дыхания - возникновение бронхопневмонии, рака легкого и бронхов. При воздействии на кожу начинается зуд и жжение, затем происходит выпадение волос, появляются мокнущие язвы и в итоге возникает рак кожи.

Последствия облучения - лейкемия, злокачественные опухоли, лучевая катаракта, уродство, мертво - рождение, ускорение старения.

Примечания к таблице:

1. Для персонала группы А допустимо облучение в годовой эффективной дозе до 50 мЗв при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за 5 последовательных лет, не превысит 20 мЗв. Средняя годовая эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) - 1 Зв.

2. Дозовые пределы, как и все остальные допустимые производственные уровни для персонала группы Б, не должны превышать 1/4 значений для персонала группы А.

3. Для населения допустимы эффективные дозы до 5 мЗв при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за 5 последовательных лет, не превысит 1 мЗв.

Средняя годовая эффективная доза равна 1 мЗв, или эффективная доза за период жизни (70 лет) - 70 мЗв.

Для женщин в возрасте до 45 лет, работающих с источниками ионизирующего излучения, вводятся дополнительные ограничение: эквивалентная доза в коже нижней части живота не должна превышать за год 1/20 предела годового поступления для персонала. При установлении беременности женщина обязана информировать об этом администрацию и должна быть переведена на работу, не связанную с излучением, - на весь период беременности и на весь период грудного вскармливания ребенка.

При ликвидации аварий с источниками ИИ планируемое повышенное облучение персонала возможно только в тех случаях, когда нет возможности принять меры, исключающие превышение установленных пределов, и может быть оправдано лишь спасением жизни людей, предотвращением дальнейшего развития аварии и облучения большого числа людей. Планируемое повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения при ликвидации аварии и риске для здоровья.

Планируемое повышенное облучение в дозе не более 100

мЗв в год допускается с разрешения территориальных органов Госсанэпиднадзора, а облучение в дозе не более 200 мЗв в год - только с разрешения Госкомсанэпиднадзора России.

Повышенное облучение не допускается.:

•для работников, ранее уже получивших дозу 200 мЗв в год в результате аварии или планируемого повышенного облучения;

•для лиц, имеющих медицинские противопоказания.

При проведении профилактических медицинских

рентгенологических, а также научных обследований практически здоровых лиц, не имеющих медицинских противопоказаний, годовая эффективная доза облучения не должна превышать 1

мЗв.

Защита от ионизирующих излучений

Цель мероприятий, направленных на защиту людей от ИИ - исключить их контакт с радиоактивными источниками или уменьшить уровень их облучения. НРБ-99 для обеспечения радиационной безопасности людей предусматривают следующие главные принципы:

нормирования – не превышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников радиоизлучения;

обоснования - запрещение видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная доза для человека и польза общества не превышает риска возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучением;

оптимизации - поддержание на возможно низком уровне с учетом экономических факторов индивидуальных доз облучения и число облучаемых лиц при использовании источников ИИ.

Основные мероприятия по защите людей от радиоактивности:

•заключение источников ИИ в герметичную аппаратуру или оболочку (остекловывание) для исключения попадания открытых радиоактивных веществ внутрь организма и загрязнения окружающих среды;

•использование для защиты от внешнего облучения экранирования, увеличения расстояния до источника, уменьшения времени облучения

•обеспечение помещений и рабочих мест необходимым оборудованием (камеры, боксы, вытяжные шкафы, тяжелые контейнеры и т.п.), системами воздухообмена, электроснабжения, водопровода, отопления и др.;

•обеспечение дозиметрического контроля, постоянная информация работающих об уровне радиации, обучение безопасным методам работы, использование средств коллективной и индивидуальной защиты и гигиены.

Уровень требований к помещениям при работе с открытыми радионуклидами зависит от группы их активности и класса работ.

Таблица. Активность радионуклидов на рабочих местах, кБк

• Работы 3 класса разрешается проводить в обычных лабораториях, оборудованных вытяжными шкафами. Поверхности столов, оборудования, полов покрывают слабо сорбирующими (поглощающими) материалами;

• помещения для работ 2 класса должны размещаться в изолированной части здания и иметь санитарный пропускник или душевую с дозиметрическим контролем на выходе. В них должны быть вытяжные шкафы, боксы;

• работы 1 класса необходимо проводить в отдельном здании или в его изолированной части с отдельным входом через санитарный пропускник.

Требования к рабочим помещениям

Помещение разделяется на три зоны. В первой зоне размещаются камеры, боксы, оборудование, линии, являющиеся основными источниками радиоактивного загрязнения; во второй зоне ведется загрузка и выгрузка радиоактивных веществ, проводятся ремонтные работы; в третьей зоне помещения находятся операторские, пульты управления и др., где постоянно присутствуют люди. Помещения третьей и второй зон сообщаются через санитарный шлюз.

Помещения для работы с радиоактивными веществами оборудуют механической вентиляцией с кратностью обмена воздуха не менее 10 раз в час. Скорость движения воздуха в рабочих проемах шкафов и укрытий должна быть не менее 1,5 м/с. Перед выбросом в атмосферу воздух обязательно должен очищаться на специальных фильтрах до определенных норм.

Эффективная доза за счет естественных радионуклидов в питьевой воде не должна превышать 0,2 мЗв/год.

ГОСТ 12.4.120-83 устанавливает Технические требования к средствам коллективной защиты от излучений

Выбор материала, толщины контейнеров, экранов, укрытий для защиты от внешнего облучения обусловлен видом излучения и его энергией:

от потока нейтронов защищают устройства из легких материалов - полиэтилена, парафина, воды;

от рентгеновского излучения - конструкции из стекла, плексигласа, алюминия,

от гамма - излучения - толстые слои стекла, стали, свинца. Толщина защиты или безопасное расстояние до источника ИИ

зависят от его вида и мощности и определяются по особым формулам и номограммам.

Средства индивидуальной защиты

При работах 1 класса и некоторых работах 2 класса

предусматриваются полное снятие одежды работающими, переход их чрез санпропускник, надевание рабочей одежды (комбинезон, белье, шапочка, носки и обувь), а после работы - душ, дозиметрический контроль и лишь затем надевание домашней одежды и обуви. Для измерения дозы облучения за время работы всем выдается личный дозиметр типа ДКП-50-А; он позволяет измерять дозы облучения от 0,1 до 5 мЗв при мощности дозы излучения от 0,05 до 20 мЗв/ч. Для защиты от загрязнения рук работающим выдаются перчатки, а для защиты от радиоактивной пыли - респираторы.

На время ликвидации аварий, ремонтных работ применяют изолирующие пневмокостюмы или костюмы с автономным питанием.

Рабочий день при работах 1 и 2 класса должен составлять 4-6

ч. Работающие с радиоактивными веществами обеспечиваются специальным питанием или молоком.

Лазерное излучение

Лазерное излучение – это электромагнитное излучение, генерируемое в диапазоне длин волн 0,2 … 1000 мкм.

Источниками лазерных излучений являются лазеры. Они нашли свое применение в системах передачи информации и наведения, в измерительной технике, медицине, их используют при плавке, сварке и резке твердых материалов.

Лазер, это - устройство, испускающее в видимом спектре когерентную электромагнитную лучистую энергию в диапазоне от сверхкороткого ультрафиолетового до сверхдлинного инфракрасного излучения.

Лазерное излучение обладает высокой удельной мощностью (=10 Вт/см2), луч его может быть сфокусирован при помощи линз до размера 0,01 мм. Лазерные лучи образуются за счет возбуждения некоторых оптически активных материалов, их атомы легко возбуждаются при облучении вещества светом. Такими активными материалами могу быть: рубин, газы, полупроводники, некоторые жидкости. Схема лазера на рубине показана на рисунке.

Опасность для персонала, обслуживающего лазеры

1. Персонал, обслуживающий лазеры, подвергается воздействию следующих опасных и вредных производственных факторов:

•прямое лазерное излучение;

•отраженное и рассеянное лазерное излучение;

•световое излучение от импульсных ламп накачки и зоны взаимодействия лазерного излучения с материалами мишени;

•ультрафиолетовое излучение от ламп накачки;

•шум (иногда до 100 дБ);

•вибрация;

•· ионизирующие излучения;

•электромагнитные поля ВЧ и СВЧ - диапазона от генераторов накачки;

•высокое напряжение в электрической цепи питания ламп накачки, поджига и газового разряда;

•инфракрасное излучение и тепловыделение от оборудования и нагретых поверхностей;

•запыленность и загазованность рабочей зоны продуктами взаимодействия лазерного луча с мишенью;

•токсичные вещества, используемые в конструкции лазера.

2. Степень воздействия лазерного излучения на организм человека зависит:

•от интенсивности излучения;

•частоты повторения импульсов;

•времени воздействия;

•от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов.

На различные органы лазерное излучение действует избирательно. Под действием· лазерного излучения могут наблюдаться различные функциональные изменения нервной, сердечнососудистой системы, артериального давления, увеличение утомляемости, снижение работоспособности.

Классификация лазеров по степени опасности

Нормирование лазерного излучения производится по СанПиН 5804-91 «Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров».

Предельно допустимые уровни лазерного излучения установлены для двух условий облучения - однократного и хронического при облучении глаз и кожи.

За предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерных излучений принимаются энергетические экспозиции Η облучаемых тканей.

ПДУ - уровни лазерного облучения, которое при ежедневной работе не вызывает у работающего заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки. ПДУ относятся к спектральному диапазону от 0,2 до 20 мкм и регламентируются на роговице, сетчатке и коже в зависимости от длины волны λ, длительности импульса t , частоты повторения импульсов f, длительности воздействия.

По степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса:

Лазеры класса 1

Класс 1 считается "безопасной для глаза", безрисковой группировкой.

Большинство лазеров, полностью изолированных от человека (например, лазерные записывающие устройства для компактдисков), относятся к классу 1.

Для лазеров класса 1 не требуется никаких мер безопасности.

Лазеры класса 2

К классу 2 относятся видимые лазеры, испускающие излучение очень низкой мощности, которое не будет опасным, даже если вся мощность луча попадет в человеческий глаз и сфокусируется на сетчатке. Естественная реакция отвращения к рассматриванию источников очень яркого света защищает глаз от повреждений сетчатки, если энергии, попадающей в него, недостаточно для причинения сетчатке ущерба во время действия этой реакции. Реакция отвращения состоит из мигательного рефлекса (приблизительно 0.16-0.18 секунд), поворота глаз и движения головы при воздействии столь яркого света. Современные стандарты безопасности, в интересах охраны здоровья, определяют реакцию отвращения как длящуюся 0.25 секунд. Таким образом, лазеры класса 2 имеют выходную мощность луча 1 милливатт (mW) или меньше, что соответствует допустимому лимиту экспозиции в 0.25 секунд. Примерами лазеров класса 2 являются лазерные указки и некоторые регулировочные лазеры.

Лазеры класса 3

Лазеры класса 3 создают опасность для глаз, поскольку реакция естественного отвращения недостаточно быстра, чтобы ограничить экспозицию сетчатки безопасным в данный момент уровнем. Также может быть причинен ущерб другим структурам глаза (например, роговице и хрусталику). В условиях случайной экспозиции опасность для кожи, обычно, не возникает.

Примерами лазеров класса 3 являются многие исследовательские лазеры и военные лазерные дальномеры.

Специальная подгруппа класса 3 называется "Класс 3А" (оставшаяся часть лазеров класса 3 называется "Класс 3В"). Лазеры класса 3А, это - лазеры с выходной мощностью в 1-5 раз больше допустимых эмиссионных лимитов (AEL) для класса 1 или класса 2, но с выходной лучистостью, не превышающей соответствующие лимиты профессиональной экспозиции, установленные для более низкого класса лазеров.

Примерами могут служить многие лазерные регулировочные и геодезические инструменты.

Лазеры класса 4

Лазеры класса 4 могут создать потенциальную опасность пожара, значительную опасность для кожи или опасность рассеянного отражения.

Фактически, все хирургические лазеры и лазеры для обработки материалов, использующиеся для сварки и резки, если они не закрыты защитной оболочкой, относятся к классу 4. Все лазеры со средней выходной мощностью более 0.5 W также относятся к классу 4. Если более мощный лазер класса 3 или 4 полностью закрыт защитной оболочкой, преграждающей путь опасной лучистой энергии, то вся система может быть отнесена к классу 1. Более опасный лазер внутри корпуса называется встроенным лазером .

Средства защиты от лазерных излучений

Средства защиты должны снижать уровни лазерного излучения, действующего на человека до величины ниже ПДУ. Они не должны уменьшать эффективность технологического процесса и работоспособность человека.

Средства защиты от лазерного излучения подразделяются на

коллективные и индивидуальные.

Средства коллективной защиты должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.011-89 из системы стандартов безопасности труда.

Средства индивидуальной защиты должны соответствовать

ГОСТ 12.4.011-89 и маркироваться в соответствии с ГОСТ 12.4.11582.

К средствам индивидуальной защиты от лазерного излучения относят:

•средства защиты глаз и лица: защитные очки, щитки, насадки;

•средства защиты рук;

•специальную одежду.

В зависимости от класса опасности завод-изготовитель снабжает лазерную установку определенными средствами защиты.

Лазеры 3 и 4 классов снабжены экранами из огнестойкого неплавящегося материала.

Лазеры 2 - 4 классов - сигнальными устройствами. Лазеры 4 класса - дистанционным управлением.

Для ввода лазерного изделия 3 и 4 класса в эксплуатацию должна иметься следующая документация:

•паспорт на лазерное изделие;

•инструкция по эксплуатации и технике безопасности;

•утвержденный план размещения лазерных изделий;

•санитарный паспорт.

Требования к помещениям, с установленным лазером

Помещение, где установлен лазер отмечено знаком лазерной опасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026-76

Лазеры 4 класса размещают в отдельных помещениях, где стены и потолок имеют матовую поверхность. При эксплуатации лазеров 2 - 4 классов проводят контроль уровней облучения персонала не реже оного раза в год. Для лазеров 3 - 4 классов измеряют уровни шума и вибрации на рабочем месте. Для лазеров 4 класса контролируют интенсивность ЭМП, ионизирующего излучения и наличие токсичных веществ. При работе с ними используют защитные маски.

Практические рекомендации по оказанию первой помощи при неблагоприятном

воздействии лазера

1. Повреждение глаза.

1) Повреждение роговицы.

Симптомы: боль в глазах, спазм век, слезотечение, гиперемия слизистых век и глазного яблока.

Первая помощь - наложение стерильной повязки на пострадавший

Повреждение сетчатки.

Симптомы: при легкой степени повреждения на глазном дне наблюдается небольшой участок помутневшей сетчатки; при тяжелой степени имеет участок некроза (омертвения) сетчатки, разрыв ее тканей, выброс сетчатки в стекловидное тело, кровоизлияние в сетчатку.

Первая помощь - внутривенное введение 40% раствора глюкозы в количестве 20 мл с добавлением 0,1% раствора супрастина в количестве 2 мл или внутривенное введение 10% хлористого натрия в количестве 10 мл, внутрь - димедрол – 0,1 г. После оказания первой помощи пострадавшего отправляют в дневной стационар.

2. Поражение кожи

Ожоги кожи лазерным излучением могут быть разделены по глубине поражения на четыре степени:

1)степень - эритема кожи (покраснение),

2)степень - появление пузырей;

За) степень - некроз поверхностных слоев кожи; Зб)степень - некроз всей толщи кожи;

4) степень - некроз тканей на различной глубине за пределами кожи.

Первая помощь:

•в случае возгорания одежды быстро потушить пламя и удалить тлеющий текстильный материал;

•незамедлительно охладить участок поражения кожи (вода, лед) на несколько минут, что позволит снизить на одну степень глубину ожога;

•наложить сухую стерильную повязку;

•при глубоких и обширных ожогах кожи необходимо ввести обезболивающие средства (промедол 2% - 1 мл);

•направить пострадавшего к хирургу в ближайшее лечебное заведение.

Общие выводы

К работе с лазерными изделиями допускаются лица, достигшие 18 лет и не имеющие медицинских противопоказаний. В соответствии с приказом Министерства здравоохранения России персонал, обслуживающий лазерные установки, должен проходить предварительные и периодические осмотры не реже 1 раза в год.

Хотя использование лазеров на рабочих местах - явление довольно новое, оно быстро становится повсеместным, так же как и программы по лазерной безопасности. Ключом к безопасному использованию лазеров является, прежде всего, изоляция лучистой лазерной энергии, если это только возможно. Если же это невозможно, то необходимо разработать адекватные меры контроля и обучить им весь персонал, работающий с лазерами.

*

Лекция 17

Физиология труда.

Эргономические основы безопасности.

*Основы физиологии труда

ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА, И ИХ ОСОБЕННОСТИ

В биологическом плане, любая деятельность человека - важная функция организма, характеризующаяся реализацией

его определенных функциональных возможностей, в основе которых лежат два вида труда физический и умственный.

Это деление весьма условно. Современная классификация трудовой деятельности основана на физиологических особенностях выполнения того или иного вида работ и позволяет различить следующие формы труда:

требующие значительной мышечной активности; механизированные; автоматизированного производства; групповые (конвейерные); формы операторской деятельности; интеллектуальные.

* Формы труда, требующие значительной мышечной активности

(энергетические затраты 17-25 МДж (4000-6000 ккал) в сутки). Эти работы, развивая мышечную систему и стимулируя обменные процессы часто связаны с необходимостью высокого напряжения физических сил и потребностью длительного, до 50 % рабочего времени, отдыхе.

* Механизированные формы труда

(энергетические затраты 12,5-17 МДж (3000-4000 ккал) в сутки). Особенностью является изменение характера и объема мышечных нагрузок и усложнение программы действия. В работу чаще вовлекаются мелкие мышцы конечностей. Однообразие простых и локальных действий, малый объем воспринимаемой в труде информации приводит к его монотонности.

* Автоматизированные и полуавтоматизированные формы труда

Характерные черты - монотонность, повышенный темп и ритм, утрата творческого начала, готовность работника к действию и связанная с ней острота реакции по устранению возможных неполадок. Состояние оперативного ожидания может сопровождаться различными степенями утомляемости.

* Групповые (конвейерные) формы труда

Монотония - одна из основных отрицательных особенностей конвейерного труда, приводящая к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению. При действии однообразных повторных раздражителей снижается возбудимость анализаторов, рассеивается внимание, снижается скорость и быстро наступает утомление.

* Формы операторской деятельности

Человек включен в систему управления как необходимое оперативное звено - чем менее автоматизирован процесс, тем больше его участие. В одних случаях, непрерывное внимание работника получает разрядку в многочисленных движениях или речевых актах, в других - главным образом, он находится в состоянии готовности к действию, его реакции малочисленны.

Физический труд подразделяется на: динамический и статический

В свою очередь, динамическая работа подразделяется на общую (2/3 мышц работают),

региональную (от 1/3 до 2/3 мышц)

локальную (1/3 мышц участвуют в

работе).

*Мощность работы, выполняемой за определенное время, определяется зависимостью:

W = A

где работа при простом перемещенииt груза оценивается по формуле:

*где: А – работа (Дж); W – мощность (Вт), Н и Н1 - высота подъема и опускания груза (м), Р - сила тяжести груза (Н), L - путь перемещения по горизонтали (м); К - коэффициент, равный 6.

При выполнении динамичной работы активные мышцы скелета сокращаются и расслабляются ритмически. Ритм сердца, давление крови, выделение кислорода в мышцах увеличивается линейно в зависимости от интенсивности работы. Также увеличивается вентиляция легких, которая приводит к более глубокому дыханию и более высокой частоте дыхания.

Цельактивизации всей сердечно-дыхательной системы состоит в том, чтобы увеличить потребление кислорода для активации мышц.

Значения потребления кислорода могут быть переведены в расход энергии (1 литр потребленного кислорода в минуту соответствует приблизительно 5 ккал/мин или 21кДж/мин).

При статичной работе сокращение мышц не приводит к видимому движению, например,

конечностей. Статичная работа повышает давление внутри мышцы, которое вместе с механическим сжатием перекрывает полностью или частично кровообращение.

Доставка питательных веществ и кислорода в мышцу и удаление из мышцы конечных продуктов метаболизма затруднено. Таким образом, при статичной работе мышцы более легко устают, чем при динамичной работе.

Наиболее выдающаяся циркуляционная характеристика статичной работы - это повышение кровяного давления. Ритм сердца и сердечная производительность в значительной степени не изменяются. При превышении определенной интенсивности усилий кровяное давление увеличивается прямо пропорционально интенсивности и продолжительности усилий. Кроме этого, при одной и той же относительной интенсивности усилий статичная работа с большими группами мышц вызывает более высокое давление по сравнению с работой, в которую вовлечены меньшие мышцы