ЛЕКЦІЯ 6. ПОВІТРЯ
РОБОЧОЇ ЗОНИ
План
1. Повітря робочої зони.
2. Склад повітря робочої зони.
3. Гігієнічне нормування шкідливих речовин.
4. Методи боротьби з шкідливими речовинами.
1. Повітря робочої
зони.
Замкнений простір у будівлях і спорудах, призначений для трудової
діяльності людей, називається виробничим
приміщенням.
У такому приміщенні виділяють робочу зону – простір, у якому розташовано робочі
місця.
Робоче місце – це місце постійного або
тимчасового перебування працівника під час виконання ним трудових обов'язків.
Повітря робочої зони залежно від
хімічного складу, фізичних властивостей, наявності забруднюючих чинників може
бути сприятливим, несприятливим або небезпечним.
Сприятливим повітряне середовище в робочій зоні буває тоді, коли воно має
відповідну чистоту, нормальні хімічні показники та нормальний мікроклімат (мал. 1.).
Мікроклімат виробничих приміщень – це
метеорологічні умови внутрішнього середовища приміщень, які визначаються
спільною дією на організм людини температури, вологості, швидкості руху повітря
та теплового випромінювання.
Мал. 1. Мікроклімат приміщень
Оптимальні мікрокліматичні умови – це поєднання
кількісних показників мікроклімату, які при систематичній дії на людину
забезпечують збереження нормального теплового стану організму без напруження
механізмів терморегуляції. Вони забезпечують почуття теплового комфорту і
створюють передумови для високого рівня працездатності.
При оцінці мікрокліматичних умов житла основне значення має його
температурний режим. Так, взимку оптимальна температура в приміщенні повинна
становити 18°С-19°С.
У приміщеннях шкіл температура повітря в класах і кабінетах 17°С-20°С, в
майстернях 16°С-18°С, в спортивному залі 15°С- 17°С, в актовому залі 17°С-20°С,
в бібліотеці 16°С-18°С, в спальних приміщеннях 18°С-20°С; у вестибюлі,
гардеробі 16°С-19°С.
Вимоги до мікроклімату в житлових приміщеннях зводяться до того, щоб
людина, вдягнена в легкий одяг і взуття, яка знаходиться тривалим час в
малорухливому стані, не мала неприємних відчуттів:
охолодження (перегрівання).
Нормалізація параметрів мікроклімату (табл. 1.) здійснюється за допомогою
комплексу заходів та засобів колективного захисту, які включають
будівельно-планувальні, організаційно-технологічні, санітарно-гігієнічні, технічні.
Таблиця 1.
Період року |
Категорія робіт |
Температура, °С |
Відносна вологість,
% |
Швидкість руху
повітря, м/с |
||||||
оптимальна |
допустима |
оптимальна |
допустима на робочих
місцях постійних і не постійних, не більше ніж |
оптимальна, не
більше ніж |
допустима на робочих
місцях постійних і не ПОСТІЙНИХ |
|||||
верхня межа |
нижня межа |
|||||||||
на робочих місцях |
||||||||||
постійних |
непостійних |
ПОСТІЙНИХ |
непостійних |
|||||||
Холодний |
Легка – Іа |
22-24 |
25 |
26 |
21 |
18 |
40-60 |
75 |
0,1 |
не більше ніж 0,1 |
Легка – Іб |
21-23 |
24 |
25 |
20 |
17 |
40-60 |
75 |
0,1 |
не більше ніж 0,2 |
|
Середньої важкості –
IIа |
18-20 |
23 |
24 |
17 |
15 |
40-60 |
75 |
0,2 |
не більше ніж 0,3 |
|
Середньої важкості –
ІІб |
17-19 |
21 |
23 |
15 |
13 |
40-60 |
75 |
0,2 |
не більше ніж 0,4 |
|
Важка – III |
16-18 |
19 |
20 |
13 |
12 |
40-60 |
75 |
0,3 |
не більше ніж 0,5 |
|
Теплий |
Легка – Іа |
23-25 |
28 |
30 |
22 |
20 |
40-60 |
55(при 28°С) |
0,1 |
0,1-0,2 |
Легка – Іб |
22-24 |
28 |
30 |
21 |
19 |
40-60 |
60(при 27°С) |
0,2 |
0,1-0,3 |
|
Середньої важкості –
IIа |
21-23 |
27 |
29 |
18 |
17 |
40-60 |
65(при 26°С) |
0,3 |
0,2-0,4 |
|
Середньої важкості –
ІІб |
20-22 |
27 |
29 |
16 |
15 |
40-60 |
70(при 25°С) |
0,3 |
0,2-0,5 |
|
Важка – III |
18-20 |
26 |
28 |
15 |
13 |
40-60 |
75 (при 24°С) |
0,4 |
0,2-0,6 |
Для профілактики перегрівань та переохолоджень робітників використовують
засоби індивідуального захисту.
Основні заходи та засоби нормалізації параметрів мікроклімату:
-
удосконалення технологічних процесів та
устаткування (впровадження нових технологій, які не пов'язані з проведенням
робіт в умовах інтенсивного нагріву дозволить зменшити виділення тепла у
виробничі приміщення);
-
раціональне розміщення
технологічного устаткування (найкращим є розміщення обладнання, що виділяє
тепло, в ізольованих приміщеннях або на відкритих майданчиках);
-
автоматизація та
дистанційне керування технологічними процесами;
-
раціональна
вентиляція, опалення та кондиціонування повітря;
-
раціоналізація режимів
праці та відпочинку;
-
застосування теплоізоляції
устаткування та захисних екранів;
-
використання засобів
індивідуального захисту (спецодяг повинен бути повітро
- та вологопроникним, мати зручний крій; для роботи в
екстремальних умовах застосовують спеціальні костюми з металізованої тканини;
для захисту очей – окуляри; обличчя – маски з прозорим екраном).
Для створення нормальних умов виробничої діяльності необхідно забезпечити
не лише комфортні метеорологічні умови, а й необхідну чистоту повітря.
Одиниця об'єму чистого атмосферного повітря містять у собі такі компоненти:
азот 78,08 %, кисень 20,94 %, вуглекислий газ 0,04 %, аргон та інші інертні
гази 0,94 % і водяну пару. При такому складі повітря організм людини перебуває
у нормальному фізіологічному стані.
Внаслідок виробничої діяльності у повітряне середовище приміщень можуть
надходити різноманітні шкідливі речовини, що використовуються в технологічних
процесах.
1.
Склад повітря робочої зони.
Для
створення нормальних умов виробничої діяльності необхідно забезпечити не лише
комфортні метеорологічні умови, а й необхідну чистоту повітря. Внаслідок
виробничої діяльності у повітряне середовище приміщень можуть надходити
різноманітні шкідливі речовини, що використовуються в технологічних процесах.
Шкідлива речовина - це речовина, що контактуючи з
організмом людини, може спричинювати захворювання чи відхилення у стані
здоров'я як під час впливу речовини, так і в подальший період життя
теперішнього і наступних поколінь. Шкідливі речовини можуть потрапити в
організм людини через органи дихання, органи травлення, а також шкіру та
слизові оболонки.
Через дихальні шляхи проникають пари, газо -
та пилоподібні речовини, а через шкіру - переважно рідини. Через
шлунково-кишкові шляхи потрапляють речовини під час ковтання або при внесенні
їх у рот забрудненими руками. Найчастіше промислові шкідливі речовини
потрапляють в організм людини через дихальні шляхи. Завдяки величезній (понад
90 м²) всмоктувальній поверхні легень утворюються сприятливі умови для
надходження шкідливих речовин у кров, яка розносить їх по всьому організму.
Слід
зазначити, що ураження шкіри (порізи, рани) прискорюють проникнення шкідливих
речовин в організм людини.
Шкідливі речовини, що потрапили тим чи іншим
шляхом у організм, можуть зумовлювати отруєння (гострі чи хронічні). Ступінь
отруєння залежить від токсичності речовин, їх кількості, часу дії, шляху, яким
вони потрапили в організм, метеорологічних умов, індивідуальних особливостей організму
та ін.
Гострі отруєння виникають у результаті
короткочасної (протягом доби) дії значних доз шкідливих речовин.
Хронічні
отруєння виникають унаслідок тривалої дії на людину невеликих концентрацій
шкідливих речовин, що дещо перевищують ГДК.
Шкідливі речовини, потрапивши в організм,
розподіляються в ньому нерівномірно. Найбільша кількість свинцю накопичується в
кістках, фтору - у зубах, марганцю - у печінці і т. ін. Такі речовини мають
властивість утворювати в організмі так зване депо і затримуватись у ньому
тривалий час. При хронічному отруєнні шкідливі речовини можуть не лише
накопичуватись в організмі (матеріальна кумуляція), але й спричинювати
"накопичення" функціональних ефектів (функціональна кумуляція).
У
санітарно-гігієнічній практиці прийнято поділяти шкідливі речовини на хімічні
речовини та промисловий пил.
Хімічні
речовини (Шкідливі та небезпечні) відповідно до ГОСТу 12.0.003-74 за характером
впливу на організм людини поділяються на:
- загальнотоксичні,
що викликають отруєння всього організму (ртуть, оксид вуглецю, толуол, анілін
та ін.);
- подразнювальні, що зумовлюють подразнення
дихальних шляхів та слизових оболонок (хлор, аміак, сірководень, озон та ін.);
- сенсибілізуючі, що діють як алергени
(альдегіди, розчинники та лаки на основі нітросполук
та ін.);
-
канцерогенні, що спричинюють ракові захворювання (ароматичні вуглеводні,
аміносполуки, азбест та ін.);
-
мутагенні, що викликають зміни спадкової інформації (свинець, радіоактивні
речовини, формальдегід та ін.);
- такі,
що впливають на репродуктивну (відтворення потомства) функцію (бензол, свинець,
марганець, нікотин та ін.).
Варто зазначити, що існують й інші різновиди
класифікацій шкідливих речовин: за переважаючою дією на певні органи чи системи
людини (серцеві, кишково-шлункові, печінкові, ниркові
та ін.), за основною шкідливою дією (задушливі, наркотичні, подразнювальні та
ін.), за тривалістю дії (летальні, тимчасові, короткочасні) та ін.
Виробничий
пил.
Досить поширений небезпечний та шкідливий
виробничий чинник. Від пилу потерпають робітники гірничодобувної промисловості,
машинобудування, металургії, текстильної промисловості, сільського господарства
і т. ін.
Залежно
від походження пил може бути органічним (тваринний, рослинний, штучний),
неорганічним (металевий, мінеральний) та змішаним.
Пил може чинити на людину фіброгенний
вплив, через що у легенях спостерігається розростання сполучних тканин, що
порушує нормальну будову та функцію органу.
Шкідливість
виробничого пилу зумовлена його здатністю викликати професійні захворювання
легень, у першу чергу, пневмоконіози.
Уражаюча дія
пилу, в основному, визначається його токсичністю та особливістю дії на організм
людини, концентрацією, дисперсністю (розміром) частинок пилу, їх формою та
твердістю, волокнистістю, питомою поверхнею і т. ін.
Необхідно
враховувати, що у виробничих умовах працівники зазвичай зазнають одночасного
впливу кількох шкідливих речовин, у тому числі й пилу. При цьому їхня спільна
дія може бути взаємопідсиленою, взаємопослабленою
чи "незалежною".
На дію шкідливих речовин впливають також інші
шкідливі й небезпечні чинники. Наприклад, підвищена температура і вологість як
і значне м'язове напруження, в більшості випадків підсилюють дію шкідливих
речовин. Суттєве значення мають індивідуальні особливості людини. З огляду на
це для робітників, які працюють у шкідливих умовах, проводяться обов'язкові
попередні (при прийнятті на роботу) та періодичні (1 раз на 3, 6, 12 та 24 міс,
залежно від токсичності речовин) медичні огляди.
2. Гігієнічне нормування шкідливих речовин.
Шкідливі речовини, що
потрапили в організм людини, спричинюють порушення здоров'я лише в тому
випадку, коли їхня кількість у повітрі перевищує граничну для кожної речовини
величину. Під гранично допустимою концентрацією (ГДК) шкідливої речовини у
повітрі робочої зони розуміють таку максимальну концентрацію даної речовини,
яка при щоденній (крім вихідних днів) роботі протягом 8 год чи іншої тривалості
(але не більше 40 год на тиждень) не призводить до зниження працездатності й
захворювання в період трудової
діяльності та у наступний період життя, а також не чинить несприятливого впливу
на здоров'я нащадків.
Гранично допустима концентрація шкідливої речовини у повітрі
робочої зони встановлюється для речовин, що здатні чинити шкідливий вплив на
організм працюючих при інгаляційному надходженні. За величиною ГДК у повітрі
робочої зони шкідливі речовини поділяються на чотири класи небезпеки (ГОСТ
12.1.007-76):
- 1-й - речовини надзвичайно небезпечні, ГДК менше 0,1 мг/м3
(свинець, ртуть, озон та ін.);
- 2-й - речовини високонебезпечні, ГДК
0,1-1,0 мг/м3 (кислоти сірчана та соляна, хлор, фенол, їдкі луги та ін.);
- 3-й - речовини помірно небезпечні,
ГДК 1,1-10,0 мг/м3 (вінілацетат, толуол, ксилол, спирт метиловий та ін.);
- 4-й - речовини малонебезпечні, ГДК
понад 10,0 мг/м3 (аміак, бензин, ацетон, гас та ін.).
До шкідливих речовин односпрямованої дії належать шкідливі
речовини, які є близькими за хімічною будовою та характером впливу на організм
людини. При одночасному вмісті в повітрі кількох шкідливих речовин, що не мають
односпрямованої дії, ГДК залишаються такими самими, як і при їх ізольованій
дії.
Для контролю концентрації шкідливих речовин у повітрі виробничих
приміщень та робочих зон використовують наступні методи:
- експрес-метод, який ґрунтується на явищі колориметрії (зміні
кольору індикаторного порошку в результаті дії відповідної шкідливої речовини)
і дозволяє швидко та з достатньою точністю визначити концентрацію шкідливої
речовини безпосередньо у робочій зоні. Для цього використовують газоаналізатори
- лабораторний метод, що полягає у відборі проб повітря з робочої зони і
проведенні фізико-хімічного аналізу (хроматографічного, фотоколориметричного
та ін.) у лабораторних умовах. Цей метод дозволяє одержати точні результати,
однак вимагає значного часу - метод неперервної автоматичної реєстрації вмісту
в повітрі шкідливих хімічних речовин з використанням газоаналізаторів та
газосигналізаторів.
Запиленість повітря можна
визначити ваговим, електроіндукційним, фотометричним
та іншими методами.
Найчастіше використовують ваговий метод. Для цього зважують
спеціальний фільтр до і після протягування через нього певного об'єму
запиленого повітря, а потім вираховують вагу пилу в міліграмах на кубічний метр
повітря.
Періодичність контролю стану повітряного середовища визначається
класом небезпеки шкідливих речовин, їх кількістю, ступенем небезпеки ураження
працюючих тощо. Контроль (вимірювання) може відбуватись неперервно, періодично
протягом зміни, щоденно, щомісячно і т. ін.
Неперервний контроль із сигналізацією (перевищення ГДК) повинен
бути забезпечений, якщо в повітря виробничих приміщень можуть потрапити
шкідливі речовини з гостроспрямованим механізмом дії.
3. Методи боротьби зі шкідливими речовинами.
До загальних заходів та засобів попередження забруднення
повітряного середовища на виробництві та захисту працюючих належать:
- вилучення шкідливих речовин у технологічних процесах, заміна
шкідливих речовин менш шкідливими і т. ін. Наприклад, свинцеві білила замінені
на цинкові; метиловий спирт - іншими спиртами; органічні розчинники для
знежирювання - мийними розчинами на основі води;
- удосконалення технологічних процесів та устаткування
(застосовування замкнутих технологічних циклів, неперервних технологічних
процесів, мокрих способів переробки пиломатеріалів тощо);
- автоматизація і дистанційне керування технологічними
процесами, за яких можливий безпосередній контакт працюючих з шкідливими
речовинами;
- герметизація
виробничого устаткування, робота технологічного устаткування під розрідженням,
локалізація шкідливих виділень за рахунок місцевої вентиляції, аспіраційних укрить;
- нормальне функціонування систем опалення, загальнообмінної
вентиляції, кондиціонування повітря, очищення викидів у атмосферу;
- попередні та періодичні медичні огляди робітників, які
працюють у шкідливих умовах, профілактичне харчування, дотримання правил
особистої гігієни;
- контроль за вмістом шкідливих речовин у повітрі робочої зони;
- використання засобів індивідуального захисту.
Вентиляція
виробничих приміщень.
Призначення та
класифікація систем вентиляції Одним з ефективних засобів нормалізації повітря
у приміщенні є вентиляція.
Вентиляція (ventilation) -
повітрообмін, завдяки якому забруднене повітря виводиться з приміщення, а
замість нього вводиться свіже зовнішнє або очищене повітря. Під вентиляцією
виробничих приміщень розуміють сукупність заходів та засобів, призначених для
забезпечення на постійних робочих місцях та зонах обслуговування виробничих
приміщень метеорологічних умов та чистоти повітряного середовища, що
відповідають гігієнічним та технічним вимогам. Основне завдання вентиляції -
вилучити із приміщення забруднене, вологе або нагріте повітря та подати чисте і
свіже.
Вентиляція класифікується за такими ознаками:
- за способом переміщення повітря - природна, штучна (механічна)
і суміщена (природна та штучна одночасно);
- за напрямком потоку повітря - припливна, витяжна,
припливно-витяжна;
- за місцем дії - загальнообмінна,
місцева, комбінована;
- за призначенням - робоча, аварійна.
Припливна вентиляція
слугує для подачі чистого повітря ззовні у приміщення.
При витяжній вентиляції повітря вилучається з приміщення, а
зовнішнє надходить через вікна, двері, нещільності будівельних конструкцій.
Припливно-витяжна
вентиляція поєднує першу й другу.
Загальнообмінна
вентиляція підтримує нормальне повітряне середовище у всьому об'ємі робочої
зони виробничого приміщення (цеху).
За допомогою місцевої вентиляції шкідливі виділення вилучаються
або розчиняються шляхом надходження чистого повітря безпосередньо у місцях їх
утворення.
Комбінована вентиляція поєднує загальнообмінну
та місцеву.
Аварійну вентиляцію влаштовують у тих виробничих приміщеннях, в
яких можуть статися аварії з виділенням значної кількості шкідливостей,
а також коли при виході з ладу робочої вентиляції в повітрі можуть утворюватись небезпечні для життя працівників або
вибухонебезпечні концентрації.
Аварійна вентиляція, як правило, проектується витяжною.
Природна
вентиляція.
Природна вентиляція
відбувається внаслідок теплового та вітрового напорів. Тепловий напір
спричинений різницею температур, а значить, і густиною внутрішнього і
зовнішнього повітря. Вітровий напір обумовлений тим, що при обдуванні вітром
будівлі з її навітряної сторони утворюється підвищений тиск, а з підвітряної -
розрідження (мал. 2.3).
Мал. 2.
Розподіл тиску повітря навколо будівлі при дії вітру
Природна вентиляція може бути неорганізованою і організованою.
При неорганізованій вентиляції невідомі об'єми повітря, що
надходять та вилучаються із приміщення, а власне повітрообмін залежить від
випадкових чинників (напрямку та сили вітру, температури зовнішнього та
внутрішнього повітря).
Неорганізована природна вентиляція включає інфільтрацію -
просочування повітря через нещільності у вікнах, дверях, перекриттях тощо та
провітрювання, що здійснюється при відкриванні вікон та кватирок.
Організована природна вентиляція
називається аерацією. Для аерації в стінах будівлі роблять отвори для
надходження зовнішнього повітря, а на даху чи у верхній частиш будівлі
встановлюють спеціальні пристрої (ліхтарі) для видалення відпрацьованого
повітря. Для регулювання надходження та видалення повітря передбачено
перекривання на необхідну величину аераційних отворів та ліхтарів. Це особливо
важливо у холодну пору року.
У виробничих приміщеннях унаслідок надходження тепла від
устаткування, нагрітих матеріалів та речовин, людей, температура повітря як в
теплий, так і в холодний періоди року зазвичай вище температури зовнішнього
повітря.
Перевагою природної вентиляції є її дешевизна та простота
експлуатації.
Основний її недолік у
тому, що повітря надходить у приміщення без попереднього очищення, а видалене
відпрацьоване повітря також не очищується і забруднює довкілля.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1.
Сутність поняття « виробниче
середовище».
2.
Назвіть фактори виробничого середовища і охарактеризуйте їх вплив на
працездатність людини в процесі її трудової діяльності.
3.
У чому полягає відмінність між фізичною та розумовою працею.
4.
Якими шляхами шкідливі речовини найчастіше
потрапляють в організм людини та який вплив на нього можуть здійснювати?
5.
Як поділяються шкідливі речовини за характером
впливу на організм людини?
6.
Як здійснюється нормування шкідливих речовин в
повітрі робочої зони?
7.
Перелічить
основні засоби і заходи за допомогою яких здійснюється захист працюючих від дії
шкідливих речовин.
8.
Яке призначення вентиляції та на які види вона
підрозділяється?
9.
Схарактеризуйте
природну вентиляцію: внаслідок чого вона здійснюється, на які види
підрозділяється, як організується, які переваги та недоліки?