Механические примеси

В атмосфере рабочих мест аэрозоли связаны с выделением различными природными или техногенными источниками тонкодисперсных частиц отложений или разрушенных материалов органического или неорганического происхождения - п ы л ь.

По форме частиц пыль делят на пластинчатые, нитевидные и зернистые.

По среднему размеру частиц (диаметр) выделяют пыль:

1) макроскопическую > 10 мкм (001 мм) (выпадает из неподвижного воздуха с возрастающей скоростью);

2) микроскопическую 0,25-10 мкм (оседает с постоянной скоростью);

3) ультрамикроскопическую 0,01-0,25 мкм (не оседает в результате

броуновского движения);

4) субмикроскопическую < 0,01 мкм.

Время падения частиц пыли в неподвижном воздухе с высоты 1 м в зависимости от размера изменяется от 2,2 мин (> 10 мкм), до 3,5 ч (1 мкм) и 46 ч (0,2 мкм).

Наиболее вредной для организма человека является пыль размером 0,2-5 мкм. Пыль меньшего размера может удаляться из легких вместе с выдыхаемым воздухом, а большего (до 12 мкм) - задерживаться в верхних дыхательных путях.

Пыль, как и газы, по вредности действия делится на 4 класса (ЧО,ВО, УО, МО). Вредное воздействие пыль может оказывать на органы дыхания, пищеварения, кожные покровы, слизистые оболочки и глаза в форме,соответственно, пневмокониозов, отравлений и опухолей, дерматитов и экзем, конъюктивитов.

Ядовитые пыли (свинец, цинк, мышьяк и др.) действуют преимущественно на органы пищеварения, слизистые оболочки и глаза. Неядовитые - засоряют верхние дыхательные пути, вызывают бронхиты, гнойничковые заболевания кожи.

Длительное пребывание человека в запыленной атмосфере, может вызвать проф. заболевание легких, носящее общее название - пневмоканиозы (силикоз). По разновидности пыли вызывающих легочное заболевание различают:

· Силикоз (SiO2) действие кремне содержащих пылей.

· Сидероз действие железнорудной пыли.

· Антрокоз действие угольной пыли.

· Асбестоз действие асбестовой пыли.

Наиболее тяжелой является силикоз, который вызывает легочно-сердечную недостаточность, а так же нарушение важнейших органов человека. Различают 3 формы силикоза - медленнотекущий, быстротекущий, поздний.

Медленнотекущий наиболее распространенный, развивается в течение нескольких лет. Различают три стадии:

1. Появляется отдышка при значительной физической нагрузке. Ослабление подвижности грудной клетки, сухой кашель.

2. Наблюдается явно укороченное дыхание, частые боли в груди, отдышки при средней нагрузке, кашель с мокротой и сухой.

3. Отдышка в состоянии покоя, боли в груди, кашель с мокротой. Быстро текущий силикоз - характеризуется быстрым переходом с одной стадии на другую (2-3 года).

Поздний силикоз - характеризуется тем, что заболевание развивается через длительное время после контакта человека с пылью. Вредность пыли оценивается по содержанию свободной SiO2. Нормы ПДК запыленности воздуха следующие:

Содержание SiO2 (пыль) ПДК мг/м³

Пыль содержащая SiO2 более 70% 1

Пыль содержащая SiO2 10-70% 2

Угольная пыль содержащая SiO2 до 10% 4

Угольная пыль не содержащая SiO2 10

Пыль свинца 0.01

Урановая пыль 0.075

Степень вредного воздействия определяется как крепостью, так и минералогичным составом.

Пыль как причина взрыва: Взрывчатыми являются: угольная, серная, древесная, пыль шлаков, колчеданных руд и т.д.

Взрывчатость угольной пыли зависит:

1. От содержания летучих (СН4, Н,СО). Угольную пыль, содержащую более 10% летучих веществ относят к категории опасных по взрыву.

2. От концентрации, пределы от 16-20 г/м³ до 2000 г/м³. Максимально сильный взрыв происходит при концентрации 300-600 г/м³, а теоретически при 112 г/м³. Взрыв происходит при t= 750-800 градусов.

3. От крупности пыли, от 10-75 мкн.

4. От зольности, а увеличением золы взрывчатые способности уменьшаются.

Серная пыль более взрывчата, чем угольная t= 275-340 градусов нижний предел взрыва 5 г/м³ (комковая сера), 15 г/м³ (кристаллическая сера). Все рудники полезного ископаемого, которые содержат более 10% серы относятся к опасным по взрыву серной пыли и подразделяются на 2 группы: 1 содержание серы от 12-18% 2 более 18%.

Сульфидная пыль взрывается при концентрации 250-1500 г/м³. tвоспл= 435-450 градусов. Опасность взрыва заключается в том, что выделяются ядовитые газы SO2 и Н2S.

Средства и способы борьбы.

1. Мокрые способы –вода.

2. Сухие способы - тканевые фильтры, отсос запыленного воздуха, вентиляция.

3. Масляные фильтры, снежные фильтры.

4. Электрические – электрофильтры.

5. Звуковые.

Измерения запыленности воздуха производят прямым или косвенным методами. Прямой метод основан на выделении дисперсной фазы в известном объеме воздуха, последующем ее взвешивании и определении содержания (мг/м³). Косвенный использует приборы радиоактивного излучения (ПРИЗ-1, ИЗВ-1), электростатического поля (ИКП-1), оптической плотности (ДПВ-1, АМ-3) и других физических параметров, с интервалом измерения 0-500 мг/м³ при времени измерения 1-25 мин.

3.2. Волновые процессы и излучения (ГОСТ 12.1.004-85, ГОСТ 12.1.001-83, СН 3223-85, СН 3044-84, СНиП 11-4-79, НРБ-76)

Волны - периодические возмущения физического поля, распространяющиеся с конечной скоростью в пространстве и несущие с собой энергию,преимущественно, без переноса вещества.

По физической природе различают у п р у г и е м е х а н и ч е с к и е колебания среды и э л е к т р о м а г н и т н ы е.

Основными параметрами волновых процессов являются частоты колебаний в единицу времени f_в (1 герц - 1 колебание в секунду, Гц); амплитуда колебаний А_в (наибольшее отклонение от нулевого значения изменяющейся величины); длина волны l_в (расстояние между соответствующими фазами колебаний); удельная энергия, передаваемая в направлении распространения волны q_в.

В зависимости от длины волны, частоты колебаний и вида энергии различают излучения, часть которых воспринимаются непосредственно анализаторами человека (слуховой, зрительный, тепловой, тактильный) или способные воздействовать на его организм косвенно.

3.2.1. Видимое излучение (свет)

Основные светотехнические показатели: С и л а с в е т а (J_с) - излучение в единицу времени с 1/60 см² поверхности платины в перпендикулярном направлении (температура плавления 2042 К и нормальное давление 101325 Па. Соответствует мощности излучения в 683 Вт (телесный угол 1 стерадиан (ср), частота 540^.10¹² Герц (Гц), длина волны 555 нанометров (нм), единица измерения 1 кандела (кд).

1 ср - угол, вырезающий на сфере поверхность, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

С в е т о в о й п о т о к (F_с) - произведение силы света на телесный угол, в котором распространяется поток. Измеряется в люменах (лм), соответствующему потоку внутри телесного угла в один стерадиан при силе света в одну канделу.

1 лм = 1 кд7ср F_c = J_c 7 

где  - телесный угол, ср; J_c - сила света, кд.

О с в е щ е н н о с т ь (Е_с) - отношение светового потока к величине освещенной поверхности (S). Размерность - 1 люкс (лк) – световой поток в 1 лм на 1 м² поверхности.

1 лк = 1 лм/м² Е_c = F_c/S

С в е т о в а я э н е р г и я (Q_c) - произведение светового потока на время его действия (_c). Размерность - люмен-секунда (лм^.c)

Q_c = F_c ^. 

Я р к о с т ь (В_с) - мера светового излучения светящейся поверхности (источника или отражения). Единица измерения - стильб (сб) - равен излучения с 1 см² силы света в 1 кд.

Оптимальная яркость...... В < 5000 сб,

Эффект ослепления...... В > 30000 сб,

Диапазон различения...... 3^.10^-8 - 3,25^.10⁵

1 сб = 1 кд/см² В_с = (Jс/S)cos

 - угол между падающим светом и нормалью, опущенной из точечного источника на освещаемую поверхность.

К о н т р а с т (К_с) - характеризует относительную яркость объекта внимания (В_с) по отношению к фону (В_ф) - обратный контраст, или наоборот (прямой контраст)

К_с = (В_о - В_ф)/В_ф

К_с > 0,5 - большой контраст, К_с = 0,2-0,5 - средний, К_с < 0,2 - малый.

К о э ф ф и ц и е н т о т р а ж е н и я (К_ос) - численно равен отношению количества отраженного светового потока к падающему на освещенную поверхность (доли ед., %)

К_ос = F_ос/F_с

К_ос = 0,9 - для поверхности белого цвета, 0,65-0,75 - желтого, 0,3-0,75 - серого, 0,13-0,55 - синего,О,07 -черного.

Угольный забой - К_ос = 0,01-0,05, сланец - 0,05-0,15, крепь свежеосланцованная - 0,5-0,7, поверхность, запыленная углем, - 0,05, породная пыль - 0,2, блестящие металлические части - до 0,3.

При К_ос > 0,4 - светлая поверхность (фон)

К_ос = 0,2-0,4 - средней светлости

К_ос < 0,2 - темная поверхность (фон).

П о л е з р е н и я (_з) - угол различения яркости от нормали человеческого глаза (горизонтальной оси при вертикальном положении тела).

Влево-вправо - 80 ^о, вверх - 60 ^о, вниз - 90 ^о.

Цветовое ощущение сохраняется при _з до 25-35о.

О с т р о т а з р е н и я - минимальное расстояние между точками, различаемыми глазом (0,04 мм) по отношению к нормальному (стандартному).

Острое зрение - конус с углом _зо = 3-4 ^о, хорошее - 7-8 ^о, удовлетворительное до 14 ^о, видимость без деталей и цвета > 20 ^о.

Ц в е т о в о е о щ у щ е н и е - способность глаза различать длины воздействующих волн.

0,38 -0,455 мкм - фиолетовый,

0,455-0,470 мкм - синий,

0,470-0,500 мкм - голубой,

0,500-0,540 мкм - зеленый,

0,540-0,590 мкм - желтый,

0,590-0,610 мкм - оранжевый,

0,610-0,760 мкм - красный.

С в е т о в а я э ф ф е к т и в н о с т ь (видность) - изменение чувствительности глаза в зависимости от длины волны, освещенности и т.д.

В нормальных условиях возрастает от 0,38 до 0,555 мкм, затем убывает. В дневное время максимальная и соответствует 0,540-0,590 мкм, в вечернее и ночное - 0,470-0,540 мкм. Дифференциальный порог чувствительности глаза человека равен 0,02-0,01 исходной величины раздражения.

А д а п т а ц и я зрительного анализатора минимальна, в условиях темновой адаптации чувствительность достигает оптимального уровня через 40-50 мин, световой - через 8-10 мин.

И н е р ц и я з р е н и я - сохранение ощущения, вызванного световым сигналом (около 0,1-0,3 с).

К р и т и ч е с к а я ч а с т о т а м е л ь к а н и я о б р а з о в - минимальное число действий раздражителя в единицу времени для получения стабильного изображения (оптимум 3-10 Гц).

Л а т е н т н ы й п е р и о д з р и т е л ь н о й р е а к ц и и - 0,16-0,24 с.

Д л и т е л ь н о с т ь и н ф о р м а ц и о н н о г о п е р и о д а - от принятия сигнала до решения до 2,2 с (перемещение взора - 0,1-0,3 с, фиксация зрения 0,1-0,3 с, оценка ситуации – до 0,6 с, принятие решения - до 1 с).

П р о п у с к н а я с п о с о б н о с т ь з р е н и я - количество зрительной информации, способное быть принятым в единицу времени - 2-4 двигательных единицы в сек.

Влияние освещения на у с л о в и я ж и з н е д е я т е л ь н о с т и ч е л о в е к а.

Н е д о с т а т о ч н о с т ь и н е к а ч е с т в е н н о с т ь о с в е щ е н и я вызывает:

а) напряжение зрительного аппарата, ведущее к снижению восприятия и его искажению, утомлению зрения и организма в целом (утомление – до 3%, неправильные действия - до 25%, несчастные случаи - до 5% в общем балансе);

б) длительное напряжение зрительного аппарата ведет к необратимым изменениям остроты зрения (норма остроты зрения людей до 20 лет - 100%, 40 лет - 90%, 60 лет - 74%). Изменение необходимой освещенности для различных возрастных групп рабочих в Германии (20 и 60 лет) на 100-110% (от 120-200 лк до 250-400 лк);

в) при частом чередовании света и тени возникает глазное заболевание - нистагм (судороги глазного яблока, дрожание головы и резкое ослабление зрения).

Разряды зрительных работ;

I - наивысшая точность (объект различения < 0,15 мм) (освещенность 300-7000 лк);

II - очень высокая (0,15-0,3 мм) (300-600 лк);

III - высокая (0,3-0,5 мм) (300-400 лк);

IV - средняя (0,5-1,0 мм) (200-300 лк);

V - малая (1-5 мм) (150-200 лк);

VI - очень малая (> 5 мм);

VII - работа со светящимися материалами (> 0,5 мм)

VIII - общее наблюдение за ходом процесса.

Р а с ч е т ы о с в е щ е н н о с т и

Е с т е с т в е н н о е о с в е щ е н и е

К о э ф ф и ц и е н т е с т е с т в е н н о й о с в е щ е н н о с т и (КЕО) - l_с, равен отношению ЕО внутри помещения (Е_в) к освещености наружности наружной горизонтальной поверхности (Е_н)

l_с = (Е_в/Е_н)7100, % Е_n^min= 5000 лк

С в е т о в о й к л и м а т - характеризуется уровнем освещенности территории, определяемой географической широтой (пять поясов); нормируется пояс III - контрольные районы, для остальных вводится коэффициент светового климата - m_c.

I пояс - за полярным кругом, m_c = 1,2

II пояс - от центра до полярного круга, m_c = 1,1

IV пояс - южные территории, mc = 0,9

V пояс - крайний юг, m_c = 0,8.

Коэффициент солнечности климата С_c - учитывает дополнительный световой поток, отраженный от поверхности Земли (С_c = 0,6-1)

l_c^I,II,IV,V= l_c^III. m_c ^. C_c

Расчеты естественной освещенности внутри помещений производят суммированием коэффициентов l, определяемых по световому потоку от небесной сферы, поступающему через проемы (окна, фонари), отраженному от наружных и внутренних поверхностей (здания, стены, потолки и т.д.).

И с к у с с т в е н н о е о с в е щ е н и е.

М е т о д с в е т о в о г о п о т о к а применяется при расчете равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

Необходимый световой поток Fc определяется как

F_с = E_min S ^. К_з ^. Z/n, лм

где E_min - минимальная освещенность (СНиП 2-4-79), лк; S – освещаемая площадь, м²; К_з - коэффициент запаса (1,3-1,8); Z - коэффициент неравномерности освещения Z = 1,3-2,0; n - число ламп; - коэффициент использования светового потока (0,14-0,7).

М е т о д у д е л ь н о й м о щ н о с т и применяется для ориентировочного расчета числа и мощности светильников.

Мощность лампы (N_л) определяется их число (n); площадью освещаемой поверхности (S, м²) и удельной регламентируемой мощностью N_р (Вт/м²)

(N_р = 3,4-71 Вт/м²) N_л = N_р S/n

Т о ч е ч н ы й м е т о д применяется для расчета локального и местного освещения. Освещенность Е_с в точке, удаленной от светильника (сила света J_с) на расстояние r определяется выражением

Е_с = J_d cos /r²

И з м е р е н и е о с в е щ е н н о с т и осуществляется люксметрами (Ю 116), работающими на основе явления фотоэлектрического эффекта (селен). Диапазон измерения 0-30 лк или 0-100 лк может быть увеличен в 10, 100 и 1000 раз с помощью насадок - светофильтров. Измерения выполняются при искусственном освещении не менее 2-х раз в год(весна, зима).

Проверка естественного и совмещенного освещения производится два раза в год путем определения КУО в точках характерного разреза помещения (не менее пяти на разных расстояниях, крайние в 1 м от стен).

О б щ и е п р и н ц и п ы п л а н и р о в а н и я о с в е щ е н и я:

1) расчетная освещенность (нормируемая),

2) достаточная равномерность,

3) благоприятная контрастность,

4) избежание ослепления,

5) соответствующая цветовая гамма и повторение цветов,

6) благоприятное биологическое действие.

Пограничные области видимого диапазона излучения - и н ф р а к р а с н о е и у л ь т р а ф и о л е т о в о е,превалирующие в осветительных приборах (10-90%) и светящихся нагретых телах, оказывают вредное влияние на наружные покровы тела и органы зрения. Наиболее опасно ультрафиолетовое излучение (65-70% в лампах, 2-4% при сварке), обладающее энергией в 2,5-3 раза большей инфракрасного, и приводящее даже три кратковременном воздействии (5-10 мин) к заболеванию слизистой оболочки глаз - электроофтальмии, а далее – к катаракте.

Дата добавления: 2014-01-07