6 Обеспечение жизнедеятельности человека .................................................................................................................. 2 6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов .................................................................................. 2 6.1.1 Анализ опасных и вредных факторов на этапе эксплуатации и мероприятия по их устранению............ 3 6.1.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов, связанных с рабочим местом разработчика .............................................................................................................................................................. 4 6.2 Анализ условий труда на рабочем месте конструктора ....................................................................................... 5 6.2.1 Требования безопасности. эргономики и технической эстетики ................................................................ 5 6.2.2 Требования к площади рабочего места .......................................................................................................... 6 6.2.3 Антропометрические показатели ................................................................................................................... 6 6.2.4 Требования к освещенности рабочего места ................................................................................................. 8 6.2.5 Микроклимат .................................................................................................................................................. 10 6.2.6 Анализ и требования, предъявляемые к уровню шумов ............................................................................ 11 6.2.7 Ионизирующее излучение ............................................................................................................................. 12 6.2.8 Оценка условий труда конструктора ............................................................................................................ 13 6.2.9 Пожароопасность ........................................................................................................................................... 13 6.3 Комплекс защитных мероприятий ....................................................................................................................... 14 6.3.1 Расчет естественного освещения .................................................................................................................. 14 6.3.2 Расчет искусственного освещения ............................................................................................................... 15 6.3.3 Воздухообмен в помещении ......................................................................................................................... 16 6.3.4 Расчет яркости знаков и контраста на рабочем месте ................................................................................ 18 6.4 Инструкция по технике безопасности ................................................................................................................. 19 6.4.1 Общие положения .......................................................................................................................................... 19 6.4.2 Электробезопасность ..................................................................................................................................... 20 6.4.4 Оказание помощи, при поражении электрическим током ......................................................................... 22 6.4.5 Пожарная профилактика ............................................................................................................................... 22 6.5 Биологическое действие СВЧ - излучения на организм человека .................................................................... 23 6.5.1 Теплового действия СВЧ на живые организмы .......................................................................................... 23 6.5.2 Мероприятия по защите от воздействия электромагнитных полей .......................................................... 24 6.5.3 Требования к предъявлению контроля ЭМП на рабочих местах .............................................................. 25 6 Обеспечение жизнедеятельности человека 6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов Безопасность жизнедеятельности это система законодательных, социально-экономических, организационных, технологических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда (ГОСТ 12.0.002-80). Основной задачей безопасности жизнедеятельности является сведение к минимальной вероятности поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта для максимальной производительности труда. Реальные производственные условия характеризуются, как правило, наличием некоторых опасных и вредных производственных факторов. Опасным производственным фактором называется такой фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному, резкому ухудшению здоровья. Вредным производственным фактором называется такой фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности. Примерами опасных факторов могут служить открытые токоведущие части оборудования, движущиеся детали машин и механизмов, раскаленные тела, возможность падения с высоты самого работающего либо деталей и предметов, наличие емкостей со сжатыми или вредными веществами и т.п. Примерами вредных факторов являются вредные примеси в воздухе, неблагоприятные метеорологические условия, лучистая теплота, недостаточное освещение вибрации, шум ультра и инфразвук, ионизирующие и лазерные излучения, электромагнитные поля, повышенные напряженность и тяжесть труда, наличие вредных микроорганизмов или насекомых и т.д. Все опасные и вредные производственные факторы (ОВПФ), согласно [47] ГОСТ 12.0.003-74 подразделяются на следующие группы: 1) физические; 2) химические; 3) психофизиологические; 4) биологические. К физическим ОВПФ относятся: повышенная запыленность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура окружающей среды; повышенная или пониженная температура поверхности блока; повышенный уровень электромагнитного излучения; повышенные уровни шума вибраций; повышенное или пониженное атмосферное давление; конденсация водяных паров на корпусе блока. К химическим опасным и вредным производственным факторам относятся химические вещества, которые по характеру воздействия на организм человека подразделяются на токсичные, раздражающие и другие. Проникать в органы они могут через желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, слизистую оболочку. К биологическим ОВПФ относятся микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. К психофизиологическим ОВПФ относятся физические (статические и динамические) и нервно-психологические перегрузки: умственное перенапряжение; монотонность труда; эмоциональные и другие перегрузки. Из опасных производственных факторов можно выделить следующие: использование оборудования, которое находится под опасными, для жизни человека напряжениями, т.е. существует опасность поражения электрическим током; при изготовлении литых или штампованных деталей используются токсичные материалы, т.е. существует опасность отравления; при изготовлении механических частей возможны механические травмы; при погрузо-разгрузочных работах вручную или с применением механизмов также возможны механические травмы. Среди вредных производственных факторов можно выделить следующие: при разработке, в процессе применения ЭВМ - повышенная нагрузка на органы зрения; при изготовлении механических частей - повышенная запыленность и повышенный уровень шума; при сборке печатного узла используется пайка, процесс которой сопровождается загрязнением воздушной среды, рабочих поверхностей, одежды и кожи рук, работающих свинцом; при изготовлении печатной платы используются ряд токсичных веществ, которые вредны для здоровья; при сборке используются детали и ЭРЭ, которые имеют малые размеры, поэтому необходимо обеспечить нормальную освещенность. 6.1.1 Анализ опасных и вредных факторов на этапе эксплуатации и мероприятия по их устранению Проектируемое устройство представляет собой систему контроля технического состояния тормозных систем транспортных средств, которая состоит из четырех основных частей-блоков: внешнего (выносной моноблок с антенной системой), внутреннего (центральный блок вычислителя), блока датчиков контроля (состоящего из двух датчиков) и блока индикаторных устройств. Устройство питается от напряжения 27 В и не потребляет значительных токов. Поэтому опасности поражения электрическим током при прикосновении к устройству не возникает. Защита персонала должна быть предусмотрена конструкцией блоков. Данный ОВПФ относится к группе физических. Воздействие электромагнитного излучения на организм пользователя зависит только от мощности излучаемого поля. Частью разрабатываемой системы является автодинный модуль с сопряженной рупорной антенной, излучающий высокочастотную электромагнит- ную волну. Мощность автодинных модулей невысокая. Расстояние, на котором будет происходить излучение, составляет несколько метров. Т.о. при анализе необходимо учесть воздействие электромагнитного излучения на обслуживающий персонал. Защита от психофизиологических ОВПФ основана на использовании индикаторных устройств, с которых информация воспринимается без напряжения глаз человека, а также на разработке конструкции, удобной для пользователя. В заключение следует отметить, что в данном подразделе выявлены все ОВПФ на этапе эксплуатации. После этого проведены схемотехнические мероприятия, исключающие воздействие всех выявленных ОВПФ на организм пользователя. В следующем подразделе речь пойдет об анализе ОВПФ, связанных с рабочим местом разработчика. 6.1.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов, связанных с рабочим местом разработчика В данном подразделе рассматриваются вопросы, связанные с организацией рабочего места разработчика в соответствии с нормами промышленной санитарии, техники безопасности, эргономики и пожарной безопасности. Рабочее место – это зона приложения труда определенного работника или группы работников. Организация рабочего места должна соответствовать требованиям безопасности, эргономики. Не выполнение этих требований может привести к производственной травме работника. Рациональная организация рабочего места (РМ) учитывает оптимальную планировку, степень автоматизации, выбор рабочей позы человека и т.п. Главным требованием при выборе рабочего места и оборудования на нем является обеспечение на одном рабочем месте необходимых комфортных условий труда, поэтому выбираемое место и оборудование должны отвечать требованиям эргономики, то есть требованиям техники безопасности, психологическим и физиологическим возможностям работающего с учетом его антропометрических показателей. К требованиям безопасности на рабочем месте можно отнести: исключение возможности недостаточного освещения рабочего места; исключение возможности загрязнения воздуха; обеспечение стабильной температуры воздуха в лаборатории; исключение возможности поражения электрическим током. Определим, с какими ОВПФ связана работа на рабочем месте в соответствии с классификацией по ГОСТ 12.0.003-74 приведенной выше. При выполнении дипломного проекта разработчику приходится работать на следующих рабочих местах: а) письменный стол; б) рабочий стол с дисплеем ЭВМ; Основными ОВПФ являются: физические ОВПФ - шум оборудования, микроклиматические условия, освещенность; психофизиологические ОВПФ - физические (статические, динамические) и нервно-психологические (умственное перенапряжение, монотонность труда, эмоциональные перегрузки). По степени физической тяжести работа инженера относится к категории легких работ. Основные нагрузки на организм носят нервно-психический характер. В связи с этим необходимо оберегать организм от переутомления. Большое значение в работе такого характера имеет комплекс производственной гимнастики, снижающей переутомление и усталость. 6.2 Анализ условий труда на рабочем месте конструктора 6.2.1 Требования безопасности. эргономики и технической эстетики Эргономика - научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности. Человек, машина и среда рассматриваются в эргономике как сложное функционирующее целое, в котором главная роль принадлежит человеку. Эргономика является одновременно и научной и проектировочной дисциплиной, так как в ее задачу входит разработка методов учета человеческого фактора при использовании действующей и создании новой техники и технологии, а также соответствующих условий труда. Комплексные эргономические показатели формируются на основе групповых показателей, представляющих собой совокупность единичных показателей: социальных, психологических, физиологических и психофизиологических, антропометрических и гигиенических. Вычислительные машины постепенно становятся незаменимыми для конструкторов, но в тоже время они несут свои индивидуальные отрицательные последствия для человека. Исходя из вышесказанного, необходимо разработать ряд эффективных мероприятий, которые позволят нейтрализовать или компенсировать вредные воздействия. Рабочее место - это зона, оснащенная необходимыми средствами, в которой совершается трудовая деятельность исполнителя. При организации рабочего места следует принять во внимание тот факт, что качество и производительность труда исполнителя зависят от существующих на данном рабочем месте условий труда и соответствия этих условий установленным нормам. Размер зоны приложения труда зависит от характера труда и может ограничиваться площадью, оснащенной (для конструктора) клавиатурой и экраном. В общем случае место конструктора включает в себя: дисплей, клавиатуру, печатающее устройство, графопостроитель, стол и кресло. В процессе труда конструктора при нарушении безопасности условий труда на человека могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы, а именно: физические, биологические, психологические (ГОСТ 12.0.003-74). Среди них выделяются такие как: повышенный уровень статического электричества, недостаточная освещенность рабочего места, опасность поражения электрическим током, неправильная планировка рабочего места, неблагоприятные климатические условия. К числу психофизиоло- гических факторов относятся умственное напряжение, перенапряжение зрения, эмоциональная нагрузка. 6.2.2 Требования к площади рабочего места Рабочие места проектируются с учетом усредненных антропометрических данных человека. При работе инженера за столом, конструкции стола и стула должны обеспечивать оптимально удобное положение тела человека. Расстояние от пола до поверхности стола должно составлять 0,75 м, высота сидения – 0,42 м, высота проема для ног – 0,6 м, глубина проема – 0,5 м. Естественно, что данные значения усреднены и для разных людей они будут различны. Размеры площади, на которой проходила разработка составляют: длина 4 м; ширина 3 м; высота 3 м. Исходя из данных габаритов, площадь помещения равна 12 м2, а объем 36 м3. В помещении оборудовано 1 рабочее, что удовлетворяет санитарным нормам СН 425-71, согласно которым объем на одного работающего должен превышать 24 м3, а площадь 6,5 м2. 6.2.3 Антропометрические показатели 6.2.3.1 Требования к рабочему месту Рабочее место должно удовлетворять следующим требованиям: обеспечить возможность удобного выполнения работ; учитывать физическую тяжесть работ; учитывать размеры рабочей зоны и необходимость передвижения в ней работающего; учитывать технологические особенности процесса выполнения работ. При характеристике отдельного рабочего места в помещении можно отметить, что сегодняшнее положение Российской экономики не позволяет оборудовать рабочие места в полном соответствии с предъявляемыми требованиями. Поэтому в качестве сиденья используются стулья, рассчитанные на среднестатистического человека, которые удовлетворяют минимальным требованиям среднего человека. Рабочее место, при выполнения действий в положении сидя должно соответствовать нормам ГОСТ 12.2.032-78. Таблица 6.1 - Параметры рабочего места конструктора Параметры РекомендуеФактичемые мм. ские, мм 1 2 3 Высота рабочей поверхно720 720 сти стола над полом Размер рабочей поверхно1600х900 1500х800 сти Высота пространства для 600 710 Высота сидения Ширина сидения 450 500 450 500 Высота спинки сидения 800 800 рой 620-880 720 Расстояние от экрана до края стола 750 800 ног Высота пульта с клавиату- 6.2.3.2 Размещение органов управления При размещении органов управления учитываются следующие эргономические требования: 1) Органы управления должны располагаться в зоне досягаемости моторного поля. Наиболее важные и часто используемые органы управления должны быть расположены в зоне легкой досягаемости моторного поля. 2) Органы управления, связанные с определенной последовательностью действий разработчика, должны группироваться таким образом, чтобы действия осуществлялись слева направо и сверху вниз. 3) Расположение органов управления должно обеспечивать равномерные нагрузки обеих рук инженера-разработчика. Применительно к рабочему месту оператора ЭВМ все эти требования находят применение, и, удовлетворив их, мы получаем комфортное рабочее место. Органы управления, которые используются крайне редко (настройка монитора, сброс, питание), находятся в так называемой зоне А, на расстоянии вытянутых рук. Устройства ввода информации мышь и клавиатура могут находиться в зонах В, С и О. В зависимости от надобности на данный момент. 6.2.3.3 Размещение систем отображения информации В пространстве с системой отображения информации различают три зоны. Зона А (± 15° от нормальной линии), Б(±30°) и В(±60°). В зоне А располагается наиболее часто встречающиеся объекты. Если говорить об операторе ЭВМ, то в эту зону у него попадает монитор. В зоне Б целесообразно было бы разместить документы - источники информации для ввода в ЭВМ, но из-за отсутствия специальных приспособлений (стоек) для закрепления документов, документы часто размещаются в зоне В. В зону Б также попадает системный блок с индикацией о включенном питании и обращении к диску - нечасто используемая информация. Сам монитор характеризуется рядом параметров: размер пиксела, размер экрана, возможность перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости, изменение угла наклона и др. Современные мониторы полностью удовлетворяют этим требованиям. Причем степень удовлетворения требованиям пропорциональна цене монитора. Чем выше цена монитора, тем выше его характеристики. То же самое можно сказать и про клавиатуру. Конкуренция за- ставляет современных производителей максимально удовлетворять требования пользователей. Если говорить о программном обеспечении, то современные обработчики программного обеспечения ориентируют свою продукцию для использования в среде Windows, что гарантирует удобный пользовательский интерфейс и более физиологичный вывод информации (черные буквы на белом фоне). 6.2.4 Требования к освещенности рабочего места К современному освещению предъявляются высокие требования как гигиенического, так и технико-экономического характера. Рациональное освещение рабочего места является одним из важнейших факторов предупреждения травматизма и профессиональных заболеваний. Правильно спроецированное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности, способствует повышению производительности. О важности этого вопроса говорит тот факт, что условия деятельности конструктора связаны с преобладанием зрительной информации - до 90 % общего объема. Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в чрезвычайно широких пределах. Эти изменения обусловливаются временем дня, года и метеорологическими факторами: характером облачности и отражающими свойствами земного покрова. Поэтому естественное освещение нельзя количественно задавать величиной освещенности. В качестве нормируемой величины для естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности (КЕО), который представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Ев к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом полностью открытого небосвода. Таким образом, КЕО оценивает размеры оконных проемов, вид остекления и переплетов, их загрязнение, то есть способность системы естественного освещения пропускать свет. Согласно действующим санитарным нормам и правилам СНиП 11-4-79 для искусственного освещения регламентирована наименьшая допустимая освещённость, а для естественного и совмещенного определены КЕО. Нормы освещенности построены на основе классификации зрительных работ по определенным количественным признакам. Ведущим признаком, определяющим разряд работы, является размер различаемых деталей. В свою очередь разряды делятся на 4 подразряда в зависимости от светоизлучательности фона и контраста между деталями и фоном. Нормы освещенности зависят от принятой системы освещения. Так при комбинированном искусственном освещении нормы выше, чем при обычном. Нормируются и количественные показатели: для ограничения неблагоприятного воздействия пульсирующих световых потоков газоразрядных ламп установлены предельные значения коэффициентов пульсации (в зависимости от разряда зрительной работы). В ряде случаев точное определение разряда и подразряда зрительной работы представляет значительную трудность, поэтому широко используются отраслевые нормы, представленные в таблице 7.2.1. Рекомендуемая освещенность для работы с экраном дисплея составляет 200 лк, а при работе с экраном в сочета- нии с работой с документами 400 лк. Рекомендуемые яркости в поле зрения оператора должны лежать в диапазоне 1:5...1:10. 6.2.4.1 Требования к естественному освещению 1) Коэффициент естественного освещения для производственных помещений со зрительно напряженными работами должен составлять в соответствии со СНиП 11-4: 0,035 (3,5%) - при одном боковом освещении для наивысшей точности; 0,025 (2,5%) - при одном боковом освещении для работ высокой точности; 0,020 (2%) - при боковом освещении для работ высокой точности. 2) Световые проемы производственных помещений должны быть ориентированы на север, кроме того, должны быть предусмотрены солнцезащитные приспособления (жалюзи, козырьки, экраны, шторы, матовая окраска стекол и так далее), устраняющие слепящее действие солнечного света на рабочих местах. В действующих нормах проектирования производственного освещения СНиП 11-4-79 задаются как количественная (величина минимальной освещенности), так и качественная характеристики (показатель ослепленности и дискомфорта, глубина пульсаций освещенности) искусственного освещения. Величина максимальной освещенности устанавливается по характеристике зрительной работы, которую определяют наименьшим размером объекта различения, контрастом объекта с фоном и характеристикой фона. Различают восемь разрядов и четыре подразряда работ в зависимости от степени зрительного напряжения. При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по точности зрительной работы. Увеличение освещенности, например, при повышенной опасности травматизма или при выполнении напряженной зрительной работы 1-4 разрядов в течение всего рабочего дня (визуальный контроль изделий, разметка на листовом металле). В некоторых случаях следует снижать норму освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении. Принято раздельное нормирование освещенности в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. 6.2.4.2 Требования к искусственному освещению 1) Освещенность рабочей поверхности при комбинированном (общем и местном) освещении должна соответствовать нормам Н-743, освещенность рабочих мест светильниками общего освещения в системе комбинированного должна быть не выше 500 и не ниже 150 лк. 2) Освещенность рабочих мест в производственных помещениях без естественного освещения должна соответствовать СНиП 11-4: не менее 300 лк - для работы I и II разряда; не менее 200 лк - для работы III и IV разряда. 6.2.5 Микроклимат Большое внимание необходимо уделять параметрам окружающей среды. От температуры, давления и влажности зависят условия электробезопасности. Микроклиматические условия в помещении существенно сказываются на качестве работы и производительности труда, а также на здоровье работающих. Такая деталь как пыль, при длительном воздействии, может привести к тяжелым последствиям. Пыль оказывает фиброгенное воздействие на организм - это такое воздействие, при котором в легких происходит разрастание соединительной ткани, которая нарушает нормальное строение и функционирование органов. Наибольшей фиброгенной активностью обладают аэрозоли конденсации с частицами размером до 0,5 мкм, а также аэрозоли дезинтеграции с размером частиц до 5 мкм и более всего частицы размером 12 мкм глубоко проникающие и задерживающиеся в легких. Источниками пыли, обладающей наибольшей фиброгенной активностью, является пыль некоторых веществ, стекловолокна, слюды и другие. Эти вещества оказывают раздражающее воздействие на верхние дыхательные пути. Пыли токсичных веществ (свинца, хрома, бериллия и другие) оказывают характерное для них токсическое действие. Степень опасности пыли также зависит от формы частиц, их твердости, волокнистости, электрозаряженности и тому подобное. Вредность производственной пыли обусловлена ее способностью вызывать профессиональные заболевания легких, в первую очередь, пневмокониозы. Пневмокониозы вызывает пыль, содержащая двуокись кремния в свободном или связанном состоянии, другие виды производственной пыли (угольная, электросварочная, тальковая, слюдяная, ферритовая). Производственная пыль оказывает раздражающее воздействие, может вызвать профессиональные пылевые бронхиты, пневмонии, астматические риниты, бронхиальную астму, снизить защитные свойства организма. Пылевые бронхиты могут вызвать минеральная пыль (кварцсодержащая, угольная, известковая, металлическая) и органическая пыль (мучная, зерновая, пластмассовая, хлопковая, волосяная, шерстяная). Попадающие в организм человека химические вещества и пыль приводят к нарушению здоровья, если их количество в воздухе превышает определенную для каждого вещества величину. Согласно требованиям санитарии в воздухе рабочей зоны производственных помещений устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК, мг/м3) вредные вещества, утвержденные Минздравом РФ, превышение которых не допускается. Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воздухе приведены в ГОСТ 12.1.005-88. В этом действующем нормативном документе описано около 1500 токсичных веществ. Под предельно-допустимой концентрацией (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны понимают концентрацию, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение восьми часов или другой продолжитель- ности (но не более 41 часа в неделю) во время всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний. Интенсивность теплового облучения (по ГОСТ 12.1.005-88) от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции не должна превышать 35 Вт/м2 при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/м2 - при величине облучаемой поверхности от 25 до 50 процентов и 100 Вт/м2 - при облучении не более 25% поверхности тела. Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретый металл, стекло, открытое пламя и др.) не должна превышать 140 Вт/м 2 при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз. В таблице 6.2 приведены микроклиматические воздействия на рабочем месте. Таблица 6.2 – Оптимальные и допустимые нормы микроклимата Период года Оптимал ьная Холодный Теплый Относительная влажность, % 26 21 18 40 - 60 75 Скорость движения воздуха, м/с ОпДопутистималь- мая, ная, не боне бо- лее лее 0,1 0,1 30 22 20 40 - 60 70 0,1 Температура,С Допустимая на рабочих ме- Оптистах мальная Верхняя Нижняя Пост. Не Пост. Не пост. пост. 22 – 25 24 23 – 28 25 Допустимая 0,1 Холодный период года - период года, когда среднесуточная температура наружного воздуха равна плюс 10 °С и ниже. Теплый период года - период года, когда среднесуточная температура наружного воздуха выше плюс 10°С. Характеристика помещения: температура колеблется в пределах (23 – 26) º С; относительная влажность 50 %; скорость движения не более 0,1 м/с. Следует отметить, что при обеспечении оптимальных и допустимых показателей микроклимата в холодный период года необходимо применять средства защиты рабочего места от охлаждения от остекленных поверхностей оконных проемов, в теплый период года – от попадания прямых солнечных лучей. Из приведенных данных следует, что температура воздуха в помещении соответствует нормам. Принятия дополнительных мер по созданию благоприятных условий не требуется. 6.2.6 Анализ и требования, предъявляемые к уровню шумов С физиологической точки зрения шум рассматривается как звук, мешающий разговорной речи и негативно влияющий на здоровье человека. Шум является одним из наиболее распространенных в производстве вредных факторов. Люди, работающие в условиях повышенного шума, жалуются на быструю утомляемость, головную боль, бессонницу. У человека ослабляется внимание, страдает память. Все это приводит к снижению производительности труда. Шум на рабочих местах создается работающим оборудованием, а также проникает извне. Настоящий стандарт (ГОСТ 12.1.028) распространяется на машины, технологическое оборудование и другие источники шума, которые создают в воздушной среде все виды шумов по ГОСТ 12.1.003-83. Для оценки шума используют частотный спектр измеряемого уровня звукового давления, выраженного в дБ, в октавных полосах частот, который сравнивают с предельным спектром, приведены в таблице 6.3 (таблица дана в сокращении). Таблица 6.3 - Допустимые уровни звукового давления и уровня звука на рабочих местах Рабочие Уровни звукового давления, дБ, в октавных Уровни места Полосах со среднегеометрич. Частотами, Гц звука, дБ 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 (1) 71 61 54 49 45 42 40 38 50 (2) 79 70 63 58 55 52 50 49 60 (3) 83 74 68 63 60 57 55 54 65 (4) 94 87 82 78 75 73 71 70 80 (5) 99 92 86 83 80 78 76 74 85 (1) - помещение конструкторских бюро, лаборатории для теоретических работ; (2) - помещения управлений, рабочие комнаты; (3) - кабины наблюдения и дистанционного управления с речевой телефонной связью, помещение и участки тонкой сборки; (4) - лаборатории для проведения экспериментальных работ; (5) - постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий. Уровень шумов от ЭВМ и другого оборудования, используемого при разработке, незначительный. В данном конкретном случае его уровень определяется только хозяйственной деятельностью человека и составляет 40 дБ, что соответствует нормам определенным выше указанным ГОСТом. 6.2.7 Ионизирующее излучение При разработке устройства была использована ЭВМ. Источником излучения в рабочем помещении является электронно-лучевая трубка монитора. Предел дозы облучения группы В, согласно НРБ - 76187 составляет 0,5 бэр/год. Оценим дозу облучения, которую получает разработчик за период этапа разработки: Е (6.1) Д N М Т , 365 где Е - естественный фон, Е = 2 · 10 -5 бэр/год; N – количество дней, проведенных у экрана ЭВМ; М - излучение от монитора, М = 6 · 10 -5 бэр/час; Т - фонд рабочего времени, час, Т = 90·8=720 (часов). Д = ((2 • 10 -5 • 90)/365+ 6 •10 -5•720) = 0,0539 (бэр). Предельно допустимая норма за период разработки составляет (0,5 • 90)/365=0,1233 (бэр) Рассчитанная доза облучения разработчика ниже установленных норм. 6.2.8 Оценка условий труда конструктора Тяжесть труда характеризует совокупное воздействие всех элементов, составляющих условия труда на рабочем месте человека, его здоровье, жизнедеятельность и восстановление рабочей силы. О степени тяжести труда можно судить по реакциям и изменениям в организме человека. Виды трудовой деятельности разделяют на три группы: Группа А - работа по считыванию информации с экрана видеомонитора с предварительным запросом; Группа Б - работа по вводу информации; Группа В - творческая работа в режиме диалога с ЭВМ. Для видов трудовой деятельности устанавливается три категории тяжести и напряженности работы с ПЭВМ, в зависимости от количества считываемых знаков за рабочую смену. Операторы по условиям труда относятся к группе В и для нее: 1 категория - до 15000 знаков; 2 категория до - 30000 знаков; 3 категория - до 40000 знаков. За один день работы разработчику приходится считывать до 30000 знаков, следовательно, по тяжести и напряженности она будет соответствовать 2 категории. Ко 2-й категории тяжести труда отнесены работы, при которых вследствие воздействия не вполне благоприятных элементов условий труда, в том числе небольшой мышечной, психической, нервно-эмоциональной нагрузки или монотонности, наблюдается некоторое снижение производственных показателей. Улучшение условий труда и отдых сравнительно быстро устраняют отрицательные последствия. 6.2.9 Пожароопасность Здание, где находится компьютерный кабинет, и место конструктора построено из несгораемого материала - кирпича и относится к зданиям второй степени огнестойкости. В соответствии ОНТП 26-84 по оценки пожарной опасности производства, рабочее помещение относится к группе В. Приведем возможные причины возникновения пожаров: 1) наличие твердых горючих веществ; 2) опасная перегрузка сетей, которая ведет за собой сильный разогрев токопроводящих проводников и загорания изоляции; 3) различные короткие замыкания; 4) пуск оборудования после ремонта; Для предупреждения пожаров от коротких замыканий, перегрузок необходим правильный выбор монтаж и соблюдение установленного режима эксплуатации электрических сетей, дисплеев и других устройств. Для предупреждения пожаров также необходимы следующие мероприятия: 1) противопожарный инструктаж; 2) соблюдение противопожарных норм и правил при установке оборудования, освещение и другие электросистемы; 3) правильная эксплуатация оборудования; 4) правильное размещение оборудования; 5) современный профилактический осмотр, ремонт и испытание оборудования; 6.3 Комплекс защитных мероприятий 6.3.1 Расчет естественного освещения Одним из наиболее важных гигиенических показателей рабочего места является освещенность помещения. Рабочая зона или рабочее место освещается в такой степени, чтобы можно было хорошо видеть процесс работы, не напрягая зрения, и исключалось прямое попадание лучей источника света в глаза. Кроме того, уровень освещения определяется степенью точности зрительных работ. По нормам освещенности СНиП 11-4-79 и отраслевым нормам, работа инженера относится к четвертому разряду зрительной работы. Основной задачей светотехнических расчетов является определение требуемой площади световых проёмов при естественном освещении и потребляемой мощности осветительных приборов при искусственном. Требуемую площадь светового проема при боковом естественном освещении определяют по формуле: (6.2) S S n en K З h0 K З 0 , 100 t 0 r1 где Sn – площадь помещения, м2; en – нормированное значение КЕО, %; Кз – коэффициент запаса, принимаемый из таблиц; ho – световая характеристика окон (6,5 – 29); Кзо – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями (1,0 – 1,7); r1 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света от поверхности помещения (1,05 – 1,7); to – общий коэффициент светопропускания, определяемый из СНиП 114-79 (0,1 – 0,8); Коэффициент Кз определяется: Кз = 1,5. Учитывая, что длина пола помещения равна 4 м, а ширина равна 3 м, находим площадь пола: Sn = 43 = 12 (м2). Нормированное КЕО определяется: en = 1,5 Значение остальных коэффициентов примем равными следующим: ho = 29; Kзо = 1; r1 = 1,05; to = 0,7. Итак, при подсчете получим следующее значение требуемой площади: S = (12·1,5·1,5·29·1)/100·0,7·1,05 = 10,65 (м2). Учитывая, что в помещении площадь оконного проема составляет около 2 4 м , применение одного бокового освещения недостаточно для данного помещения. 6.3.2 Расчет искусственного освещения Целью данного расчета является проверка соответствия освещенности помещения, в котором проходила разработка норме освещенности согласно СНиП 11-4-79 для персонала, осуществляющего эксплуатацию ЭВМ. Согласно этой норме для четвертого класса зрительных работ освещенность Е должна быть не менее 200 Лк. Проведем проверочный расчет освещенности методом коэффициента использования светового потока. Определим световой поток, который необходим для создания освещения в лаборатории на рабочем месте по формуле: n N I , (6.3) Е ФСВ s z KЗ где Е - номинальная освещенность рабочего места; Фсв - световой поток от ламп, лк; N - количество светильников; Кз- коэффициент запаса, учитывающий запыленность и износ светильников; n - коэффициент использования светильников; s - площадь помещения, м2; z - коэффициент неравномерности освещения. Согласно СНиП 11-4-79 для используемого типа ламп в ЛАЗ КДП (светильник типа УСП-35): Кз =1,41,5 при нормальной эксплуатации светильников; z =1,11,2 при оптимальном размещении светильников. Коэффициент n зависит от типа светильника, коэффициентов отражения светового потока от стен – р1, потолка – р2, пола – р3, которые в свою очередь зависят от геометрических размеров помещения, учитывающихся величиной I - индекс помещения. A B , (6.4) I hC ( A B) где А - ширина, м, А =3 м; В - длина, м, В=4 м; hс - высота светильников над рабочей поверхностью, hс=2.3 м. I = (3 · 4 ) / ( 2,3 · ( 3 + 4 )) = 0,75 По таблице 10.4 определим коэффициент использования светового потока n с учетом Рп = 50%, Рс = 30%, Рпола = 10% Таблица 6.4 - Значения коэффициента использования светового потока в зависимости от показателя помещения Показатель помещения, I 0,5 1 2 3 4 Коэффициент использования све- 0,22 0,36 0,48 0,54 0,59 тового потока, h Коэффициент п = 0,3 Световой поток от лампы типа ЛБ-40 равняется 3120 Лк, световой поток от трех ламп светильника равняется 9360 Лк. Определим номинальную освещенность рабочего места по формуле (6.3): Å 9360 0,3 3 0, 75 313.39 Лк 1, 4 12 1, 2 Полученное значение соответствует условиям нормальной работы. 6.3.3 Воздухообмен в помещении Рассмотрим расчет воздухообмена, необходимый для удаления избыточного тепла и очистки воздуха от вредных паров. Потребный воздухообмен в помещении определяется: g , (6.5) Q X Xn где Q - потребный воздухообмен, м3/ч; g - количество вредных веществ, выделяемых в воздух помещения, л/ч; X - предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе помещения, л/м3; Xn - предельно допустимая концентрация вредных веществ в наружном воздухе, л/м3. Кроме того, можно рассчитать кратность воздухообмена n. Величина, показывающая сколько раз в течение одного часа воздух должен полностью смениться. n= Q Q , (6.6) ПОТ где Qnom - объем помещения, Qnom=36 м3. В жилых и общественных помещениях постоянным вредным выделением является углекислый газ, других вредных выделений в помещении нет. Количество углекислоты, выделяемой человеком при легком труде, равняется 23 л/ч, предельно допустимая концентрация в воздухе помещения 1 л/м3, предельно допустимая концентрация в наружном воздухе 0,5 л/м3. Определим потребный воздухообмен по формуле (6.5) при числе работающих равном трём: Q 23 3 138 (м3/ч). 1 0,5 Потребная кратность воздухообмена по формуле (6.6) п = 138 / 36 = 3,83 (1/ч). Расчет воздухообмена для удаления избыточного тепла производится по формуле LИЗБ Q , (6.7) G В С В dt где Lизб - избыточное тепло, ккал/ч; GВ = 1,206 кг/м³ - удельная масса приточного воздуха; СВ = 0,24 ккал/кг·°С - теплоемкость воздуха; dt - разность температур удаленного и приточного воздуха. Величина dt при расчетах выбирается в зависимости от теплонапряжённости воздуха – LН: LИЗБ . LН Q ПОТ (10.8) Если LН больше 20 ккал/ч, то dt=8°C; Если LН меньше 20 ккал/ч, то dt=6°С. Количество избыточного тепла определим по формуле Lизб=Loб+Loс+Lл+Lр+Loтд, (10.9) где Lоб - тепло от оборудования, ккал/ч; Loс - тепло от системы освещения, ккал/ч; Lл - тепло, выделяемое людьми, ккал/ч; Lр - тепло от солнечной радиации, ккал/ч; Lотд - теплоотдача естественным путем, ккал/ч. Тепло от оборудования найдём по формуле: Loб=860 ·Poб ·f, (10.10) где Poб - номинальная мощность оборудования, Вт; f - коэффициент передачи, f = 0,25. Loб = 860 ·1 ·0,25=215 (ккал/ч). Loс=860 ·Poс ·a ·b ·cos(f), (10.11) где Poс - номинальная мощность освещения, кВт; a - коэффициент перевода электрической энергии в световую, a=0,46; b - коэффициент одновременной работы ламп, b=1; cos(f) - коэффициент мощности, cos(f)= 0,3. Loс=860 · (0,04 ·3) ·0.46 ·1 ·0.3=14,24 ккал/ч Lл=n ·g, (6.12) где n - количество человек; g - тепловыделение одного человека, g=50 ккал/ч. Lл =1 ·50=50 (ккал/ч). Lр=m ·F ·Doс, (6.13) где m - количество окон; F - площадь окна, м2; Doс - солнечная радиация, Doс=65 ккал/ч. Lр=1 ·4 ·65 = 260 (ккал/ч). Теплоотдачу естественным путем можно приравнять к Lр в зимнее время года и считать равной нулю в летнее, тогда по формуле (6.9): Lизб = 215+14,24+50+260 = 539,24 (ккал/ч). Lн = 539,24 /36=14,97 (ккал/ч), что меньше 20, тогда dt=6°C. Подставляя полученное значение в формулу (6.7), получаем значение потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла: Q = 539,24 /(1,206 · 0,24 · 6)=310,5 (м3/ч). Таким образом, для удаления избыточного тепла и очистки воздуха от вредных паров следует применять систему вентиляции, которая обеспечивает требуемую подачу воздуха Q = 310,5 м3/ч. 6.3.4 Расчет яркости знаков и контраста на рабочем месте При работе с компьютером имеют место факторы психофизиологической группы, среди которых наиболее значительным является перенапряжение зрительных анализаторов. Экран дисплея представляет собой светящуюся поверхность, яркость которой определяется из двух составляющих яркости излучения экрана и яркости за счет внешней засветки (яркости отражения). Рекомендуемая освещенность для работы с экраном дисплея 200 лк. Окраска поверхности дисплея должна иметь матовую фактуру. Еще для снижения (исключения), отсвечивания необходимо правильно разместить осветительные приборы – они не должны попадать в поле зрения работающего с компьютером (также их отражения), а так же целесообразно иметь защитный экран. Цветовая окраска помещения желательно должна соответствовать цвету экрана. При окраске помещения недопустимо применение совместно цветов холодной и теплых гамм. В случае излучения световой энергии участком экрана с воспроизводимым символом, яркость Вс представляет собой отношение испускаемой в направлении наблюдателя силы света Ic к площади светящегося знака Sc: Bс = Iс / Sс· cos c. (6.14) где с - угол между плоскостью экрана и направлением взгляда. Единица яркости - кандела на квадратный метр ( k/м2 ). Видимость символов также определяется контрастом. Различают два вида контраста: прямой темные знаки на светлом фоне и обратный - светлые знаки на темном фоне. Количественно величина контраста оценивается как отношение разности яркостей символа и фона к общей яркости: Kпр = ( Вф - Вс ) / Вф, (6.15) Кобр= ( Вс - Вф ) / В. , (6.16) где Вс - яркость символа; Вф - яркость фона. Рекомендуемая величина контраста: 0,6…0,95. Максимальная ожидаемая дистанция наблюдения должна определять размер символов, предъявляемых дисплеем. Обычное расстояние для считывания печатных материалов около 1 см, но многие дисплеи проектируются для чтения на расстоянии, равном длине руки, чтобы оператор мог достать кнопки. Это и есть рекомендуемое расстояние, которое равно 71 см. Оно используется для определения размеров букв и цифр. Буквы и цифры на экране должны быть такими, чтобы обеспечить наименьшее напряжение зрительных анализаторов. Размер знаков выражается в угловых величинах, которые связаны с линейными размерами следующим образом: h = 2 · l · tg( g/2 ). (6.17) где h – линейный размер знака; g – угловой размер знака; l – расстояние от глаза до знака. Критические угловые размеры: при освещенности от 20 до 1000 лк – 35, при меньшей – 52. Для дистанции наблюдения 71 см высота цифр и букв на экране дисплея должны быть: - при малой яркости 5,1...7,6 мм; - при большой яркости 3,0...5,1 мм. Ширина цифр должна составлять 3/5 их высоты, за исключением цифры 1, ширина которой равна ширине линии. Ширина вертикальной линии в цифре должна быть от 1/6 до 1/8 высоты цифры. При операторской деятельности 25 % времени предоставляется человеку для отдыха. Поток информации ограничивается с учетом пропускной способности работающего – 30 ед/сек. Предпочтительный угол наблюдения равен 90 0 к плоскости экрана. Оптимальный угол зрения – в пределах 10 0 – 30 0 в боковым или вертикальном направлениях от горизонтали. Из выше сказанного можно сделать вывод, то при работе с компьютером должны быть обеспечены дистанция и угол наблюдения за экраном дисплея. Должны быть правильно подобраны освещенность и размещение источников света. Поток информации должен быть ограничен в соответствии с возможностями зрительных анализаторов человека. Необходимо оптимально подобрать цвета для окраски помещения. Информация на экране дисплея (цифры, буквы и другие символы) должны быть представлены в удобной для глаз форме. Для снижения напряжения при работе и последующего утомления зрительных анализаторов должен быть правильно организован режим работы, введены паузы и перерывы. Так как существенное неудобство представляет кресло, необходимо заменить его на более подходящее, с регулируемой высотой сидения и регулируемым углом наклона спинки. 6.4 Инструкция по технике безопасности 6.4.1 Общие положения 1) Рабочее место оборудовано устройствами, которые питаются напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Поэтому к работе допускаются лица, прошедшие инструктаж по техники безопасности (ТБ). Инструктаж проводится заведующим отделом. 2) После инструктажа инженер-конструктор расписывается в регистрационном журнале о том, что он прошел инструктаж и обязуется выполнять правила безопасности. 3) Не прошедшие инструктаж к работе не допускаются. 4) Перед началом работы следует проверить подключение защитного заземления к каждому устройству. 5) В случае возникновения аварии или ситуации, которая может привести к аварии - обесточить электроустановку и сообщить об этом начальнику отдела. 6) При возникновении неисправности немедленно отключить неисправное устройство от сети путем выключения рубильника на рабочем месте или общего рубильника. 7) При несчастном случае необходимо оказать доврачебную помощь пострадавшему по следующим методам и приемам: а) Положить пострадавшего на горизонтальную поверхность; б) В случае потери сознания сделать искусственное дыхание путём динамичного надавливания ладонями на грудную клетку или путем вдыхания "рот в рот"; в) Вызвать службу скорой помощи. 8) На рабочем месте запрещается курить. 9) Недопустимо загружать рабочее место посторонними предметами. 10) Держать свободными проходы между рабочими местами и проход к силовому рубильнику. 11) Каждый работник обязан знать, где находятся средства пожаротушения и уметь ими пользоваться. 12) По окончании работы выключить блок и все устройства, имеющие независимое питание в соответствии с инструкциями по эксплуатации. 13) Навести порядок на рабочем месте. 14) Сотрудник, уходящий последним, должен отключить общий рубильник, выключить свет, ключ от лаборатории сдать вахтеру. 15) Невыполнение требований настоящей инструкции является нарушением трудовой дисциплины, и виновные несут ответственность в соответствии с действующим законодательством и системой управления охраны труда. 6.4.2 Электробезопасность Электрические установки, к которым относятся ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность. В процессе эксплуатации или при проведении профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под током. Согласно классификации помещений по электробезопасности дипломный проект разрабатывался в помещении без повышенной опасности (класс 01 по ГОСТ 12.1.019 – 85), характеризующимся наличием следующих условий: напряжение питающей сети 220В, 50Гц; относительная влажность воздуха не более 75%; средняя температура не более 35С; наличие деревянного полового покрытия. При нормальном режиме работы оборудования опасность электропоражения невелика, однако, возможны режимы, называемые аварийными, когда происходит случайное электрическое соединение частей оборудования, находящихся под напряжением с заземленными конструкциями. Основными техническими способами и средствами защиты от поражения электрическим током являются: защитное зануление; выравнивание потенциалов; защитное заземление; электрическое разделение сети; изоляция токоведущих частей; оградительные устройства и другое. Такие способы, как защитное заземление и изоляция применяются в помещении отдела разработки печатных плат. Из реально возможных аварийных случаев можно выделить пробой изоляции. В лаборатории отдела разработки печатных плат не имеется не защищенных изоляцией токоведущих частей электроустановок. Для контроля состояния электрической изоляции проводов, производят периодические испытания изоляции. Периодическое измерение сопротивления изоляции позволяет своевременно выявить и устранить повреждения. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов: 1) Предельно допустимое значение напряжений прикосновений и токов установлены для путей тока от одной руки к другой и от руки к ногам. 2) Напряжение прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (не аварийном) режиме электроустановки, не должно превышать значений, указанных в таблице 6.5 при аварийном режиме значений указанных в таблице 6.6 Таблица 6.5 – Напряжение прикосновения и токи Род тока Переменный, 50 Гц Переменный, 400 Гц Постоянный U, не более 2,0 3,0 8,0 I, мА не более 0,3 0,4 1,0 Примечание: а) напряжение прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействия не более 10 минут в сутки и установлены, исходя из реакции ощущения; б) напряжение прикосновения и токи для лиц, выполняющих работы в условиях высоких температур (выше 25С) и влажности (относительная влажность более 75%), должны быть уменьшены в три раза. Таблица 6.6 – Предельно допустимые значения напряжения и токов при аварийном режиме Род тока Норми- Предельно допустимые значения, не более, при руемая продолжительности воздействий тока t, c. Величина 0,010,1 0,3 0,5 0,6 0,9 1,0 >1 0,08 Перемен- U, В 550 340 135 105 95 70 60 20 ный 50 Гц. I, mА 650 400 160 125 105 65 50 6 В лаборатории используются для питания приборов напряжение 220 В переменного тока с частотой 50 Гц. Это напряжение опасно для жизни, поэтому обязательны следующие предосторожности: перед началом работы убедится, что выключатели, розетки закреплены и не имеют оголенных токоведущих частей; не включать в сеть компьютеры и другую оргтехнику со снятыми крышками; запрещается оставлять без присмотра включенное в электросеть оборудование; при обнаружении неисправности компьютера необходимо выключить его и отключить от сети; при обнаружении неисправностей или порчи оборудования необходимо, не делая никаких самостоятельных исправлений и ничего не разбирая сообщить преподавателю или ответственному за оборудование; запрещается загромождать рабочее место лишними предметами; при несчастном случае необходимо немедленно отключить питание электроустановки, вызвать “СКОРУЮ ПОМОЩЬ” и оказать пострадавшему первую помощь до прибытия врача; дальнейшее продолжение работы возможно только после устранения причины поражения электрическим током; по окончании работы ответственный должен проверить оборудование, выключить все приборы и главный рубильник. 6.4.4 Оказание первой помощи, при поражении электрическим током При поражении электрическим током пострадавший в большинстве случаев не может сам освободиться от воздействия тока из-за непроизвольного сжатия мышц, тяжелой механической травмы или потери сознания. Поэтому необходимо, прежде всего, освободить пострадавшего от действия тока. После освобождения пострадавшего от действия тока необходимо приступить к оказанию первой помощи: Если пострадавший пришел в сознание, его нужно уложить на сухую подстилку и накрыть сухой одеждой. Вызвать врача. Нельзя разрешать ему двигаться, так как отрицательное действие тока может проявиться не сразу; если пострадавший без сознания, но у него устойчивое дыхание и пульс, то его необходимо удобно уложить, обеспечить приток свежего воздуха, постараться привести в сознание (брызнуть в лицо водой, поднести нашатырный спирт) и ждать врача. Признаками наступления клинической смерти являются: отсутствие дыхания, отсутствие пульса на сонных и бедренных артериях, отсутствие реакции зрачков на свет, серый цвет кожи. Мероприятия по оживлению проводят в следующем порядке: 1) восстанавливают проходимость дыхательных путей; 2) проводят искусственное дыхание методом “рот в рот” или “рот в нос”; 3) делают непрямой массаж сердца. Оказывать помощь нужно до прибытия врача. 6.4.5 Пожарная профилактика Пожары в лабораториях представляют собой особую опасность, так как сопряжены с большими материальными потерями. Для предотвращения пожаров необходимо выполнять следующие меры безопасности: все сотрудники и студены, должны знать местонахождение средств пожаротушения и уметь пользоваться ими; не допускать перегрева электропроводов, плохих контактов в местах соединений; запрещается использование открытого огня для обогрева помещения; не допускается загромождать проходы к средствам пожаротушения и защитной сигнализации; запрещается хранение вблизи источников тепла легко воспламеняющихся материалов и жидкостей; при возникновении пожара необходимо немедленно вызвать пожарную охрану и начать эвакуацию людей и оборудования; до прибытия пожарной охраны необходимо обеспечить тушение пожара при помощи первичных средств пожаротушения. 6.5 Биологическое действие СВЧ - излучения на организм человека Опасное воздействие на работающих могут оказывать электромагнитные поля радиочастот (60 кГц-300 ГГц) и электрические поля промышленной частоты (50 Гц). Электромагнитное поле большой интенсивности приводит к перегреву тканей, воздействует на органы зрения и органы половой сферы. Умеренной интенсивности: нарушение деятельности центральной нервной системы; сердечно-сосудистой; нарушаются биологические процессы в тканях и клетках. Малой интенсивности: повышение утомляемости, головные боли; выпадение волос. 6.5.1 Теплового действия СВЧ на живые организмы Факторы, определяющие нагрев тканей при облучении их ЭМП: 1. Существование потерь на токи проводимости и смещения в тканях организма приводит к образованию тепла при облучении. Количество тепла выделяемое в единицу времени веществом со среднем удельным сопротивлением (Ом/см) при воздействии на него раздельно электрической (Е) и магнитной (Н) составляющих на частоте f (Гц) определяются следующими зависимостями: Qe = 8,410fE ( Дж/мин ) Qп = 8,410fH ( Дж/мин ) Доля потерь в общей величине поглощенной теплом энергии возрастает с частотой. 2. Наличие отражения на границе «воздух-ткань» приводит к уменьшению теплового эффекта на всех частотах приблизительно одинаково. Зависимость коэффициента отражения Ко от границ между тканями при различных частотах представлена в таблице 6.7. Таблица 6.7 - Коэффициент отражения Ко от границ между тканями при различных частотах Частота, МГц Границы 100 200 400 1000 3000 10000 24500 раздела воздух кожа 0.758 0.684 0.623 0.57 0.55 0.53 0.47 кожа жир 0.340 0.227 0.231 0.190 0.230 0.22 жир мышцы 0.355 0.351 0.33 0.26 - С учетом Ко плотность мощности, поглощаемая телом, будет равна: Ппогл = П( 1- Ко ), где П - плотность потока мощности. 3. Глубина проникновения энергии СВЧ вглубь тканей зависит от резисторных и диэлектрических свойств ткани и от частоты. Глубина проникновения энергии СВЧ в различные ткани при изменении поля в е раз в долях длины волн представлена в таблице 6.8. Таблица 6.8 - Глубина проникновения энергии СВЧ в различные ткани при изменении поля в е раз в долях длины волн l, см. Ткань 300 150 75 30 10 3 1.25 0.86 Головной 0.012 0.028 0.028 0.064 0.048 0.053 0.059 0.043 мозг Хрусталик 0.029 0.030 0.056 0.098 0.050 0.057 0.055 0.043 глаза Стекло0.007 0.011 0.019 0.042 0.054 0.063 0.036 0.036 видное тело Жир 0.068 0.083 0.120 0.210 0.240 0.370 0.270 Мышцы 0.011 0.015 0.025 0.050 0.100 Кожа 0.012 0.018 0.029 0.056 0.066 0.063 0.058 4. Соизмеримость размеров тела с длинной волны приводит к появлению существенной частотной зависимости взаимодействия поля с телом. Эффект облучения тела человека сильно зависит от поляризации и ракурса освещения его радиоволн CВЧ. 5. Существование между различными слоями тела слоев с малой диэлектрической проницаемостью приводит к возникновению резонансов - стоячих волн большой амплитуды, которые приводят к так называемым микронагревам. 6. Перераспределение тепловой энергии между соседними тканями через кровь наряду с конвенционной отдачей энергии теплоиспусканием в окружающее пространство во многом определяет температуру нагреваемых участков тела. Именно из-за ухудшенной системы отвода тепла от некоторых сред (глаза и ткани семенников - в них очень мало кровеносных сосудов). Эти органы тела наиболее уязвимы для облучения. Критическим для глаз считается повышение температуры на 10 град. С. Высокая чувствительность семенников к облучению связана с известным фактом, что при нагревании их всего на 1 град. С. Возникает частичная или полная временная стерилизация. 6.5.2 Мероприятия по защите от воздействия электромагнитных полей 1.Уменьшение составляющих напряженностей электрического и магнитного полей в зоне индукции, в зоне излучения — уменьшение плотности потока энергии, если позволяет данный технологический процесс или оборудование; 2. Защита временем (ограничение времяпребывания в зоне источника электромагнитного поля); 3. Защита расстоянием (60 — 80 мм от экрана); 4. Метод экранирования рабочего места или источника излучения электромагнитного поля; 5. Рациональная планировка рабочего места относительно истинного излучения электромагнитного поля; 6. Применение средств предупредительной сигнализации; 7. Применение средств индивидуальной защиты. 6.5.3 Требования к предъявлению контроля ЭМП на рабочих местах Уровень ЭМП на рабочих местах контролируется изменением в диапазоне частот 60кГц – 300МГц напряжённости электрической и магнитной составляющих, в диапазоне частот 300МГц – 300ГГц плотности потока энергии ЭМП с учётом времени пребывания персонала в зоне облучения Для измерений в диапазоне частот 60кГц – 300МГц следует использовать приборы, предназначенные для определения средних значений плотности потока энергии, с погрешностью 40% в диапазоне частот 300МГц – 2ГГц и 30% в диапазоне частот свыше 2ГГц. Измерение напряжённости и плотности потока энергии ЭМП следует проводить не реже одного раза в год, а так же в следующих случаях: - при вводе в действие новых установок; - при внесении изменений в конструкцию, размещением и режим работы действующих установок; - во время и после проведения ремонтных работ, которые могут сопровождаться изменением излучаемой мощности; - при внесении изменений в средства защиты ЭМП; - при организации новых рабочих мест. Измерение напряжённости или плотности потока энергии ЭМП допускается не проводить в случаях если: установка не работает в режиме излучения на открытый волновод, антенну или другой элемент предназначен для излучения ЭМП в окружающую среду, и её номинальная мощность согласно паспортным данным не превышает: 2,5 Вт – в диапазоне частот от 60кГц до 300МГц; 400мВт - в диапазоне частот свыше 3МГц до 30МГц; 100мВт - в диапазоне частот свыше 30 МГц до 300ГГц Измерение следует выполнить при наибольшей используемой мощности источника ЭМП. Допускается проведение измерений в антенных полях передающих радиотехнических объектов при неполной излучаемой мощности с последующим пересечением результатов на условии максимального излучения. Измерение ЭПР на рабочих частотах проводят на расстояниях от источников ЭМП, соответствующих нахождению тела работающих, на нескольких уровнях от поверхности поля или земли с определением максимального значения напряжённости или плотности потока энергии ЭМП для каждого рабочего места. В каждой точке проводят не менее 3-х измерений. Наибольшее из зарегистрированных значений заносят в протокол. Во время проведения измерений персонал не должен находиться в зоне измерения. При невозможности выполнения данного требования в протоколе измерений делается специальная отметка. При нескольких рабочих режимах источника ЭМП, различающихся параметрами генерации, видом и расположением рабочих элементов или излучающих систем, измерение следует проводить в каждом режиме. Плотность потока энергии излучения вращающихся и сканирующих антенн измеряется при всех рабочих диапазонах угла наклона. Для открытой местности с однородным рельефом результаты, полученные при одном направлении излучения, распространяющихся на весь спектр, охватываемый антенной при её движении, в радиусе, на котором производится измерение. В случаях, характеризующихся неоднородным рельефом местности, наличием зданий и других сооружений, необходимо проводить измерение на каждом рабочем месте при напряжении излучения в место измерения. При воздействии на персонал ЭМП от нескольких источников в случаи источников, работающих в частотном диапазонах, для которых установлены единые предельно допустимые уровни (ПДУ), суммарную интенсивность воздействия следует определять приборами с изотропными датчиками. При использовании приборов с антеннами, требующими учёта поляризации ЭМП следует проводить от каждого источника раздельно и определять суммарную электрическую нагрузку, которая не должна превышать предельно допустимых значений: ЭН Е ЭН Е ЭН Е ЭН Е ; 1 2 П ПД ЭН Н1 ЭН Н 2 ЭН Н П ЭН Н ПД ; ЭН ППЭ1 ЭН ППЭ2 ЭН ППЭП ЭН ППЭПД . В диапазоне частот 300МГц – 300ГГц в случае одновременно работающих источников оценку воздействия допускается проводить путём суммирования значений ППЭ, измеряемых от каждого источника; суммирование измеряемых значений ППЭ не проводят в случаях облучения от двух или нескольких вращающихся или сканирующих антенн, в связи с крайней малой вероятностью одновременного совпадения в одной точке максимумов диаграмм направленности излучения двух или нескольких антенн. В случаях источников, работающих в частотных диапазонах, для которых установлены разные значения ПДУ, измерения проводятся от каждого источника раздельно, в диапазоне частот 60кГц – 300МГц сумма отношений нагрузок, создаваемых каждым источников, и соответствующих предельно допустимым значением параметров должна отвечать условию: ЭН Е1 ЭН ЕПД 1 ЭН ЕП ЭН Е 2 1, ЭН ЕПД 2 ЭН ЕПДП при воздействии ЭМП на персонал с различными нормированными параметрами соответствии уровней облучения гигиеническим нормам достигается при условии: ЭН ППЭ ЭН ППЭ ЭН Е ЭН Н 1. 1; ЭН ППЭПД ЭН Н ПД ЭН ПППД ЭН ЕПД В случаях, когда имеет место последовательная или одновременное облучение персонала ЭМП диапазона частот 300МГц – 300ГГц в непрерывном и прерывистом (от вращающихся и сканирующих антенн) режимах, суммарную энергетическую нагрузку: ЭН ППЭ ЭН ППЭ 0б1ЭН ППЭ , СДМ Н ПР где ЭН ППЭ - энергетическая нагрузка от непрерывного облучателя; ЭН ППЭ - энергетическая нагрузка от прерывистого облучения. При этом ЭН ППЭ не должна превышать 200мкВтч/см2. Результаты измерений следует фиксировать в специальном журнале и оформлять в виде протокола. Н ПР СУМ