Воздушная среда и параметры микроклимата в производственных помещениях Вредные и опасные факторы. Средства уменьшения их влияния

Содержание 1. Воздух рабочей зоны 2. Вредные вещества 3. Микроклимат 4. Способы и средства оздоровления воздушной среды

Воздух в помещении.

Зона 1 – 2 экологически чистые районы, лесные массивы; Зона 3 – 4 стандарт минимального содержания кислорода в помещении; Зона 5- 6 быстрая утомляемость, сонливость, снижение активности, головные боли; Зона 7 и далее. При 16% - головокружение, учащенное дыхание, 13% - потеря сознания, 12% - необратимые изменения в организме, 7% - смерть.

Состав чистого воздуха Азот – 78,09%; Кислород -20,95%; Аргон – 0,93%; Углекислый газ – 0,038%; Инертные газы : неон, гелий, криптон, водород, ксенон и др.

Вредные вещества Вредные вещества Химические вредные вещества по характеру воздействия на человека и по вызываемым последствиям делят на группы: 1. Обще токсичные (ртуть, соединения фосфора). 2. Раздражающие (кислоты, щёлочи, аммиак, хлор, сера). 3. Аллергенные (соединения никеля, алкалоиды). 4. Нервно-паралитические (аммиак, сероводород). 5. Удушающие (окись углерода, ацетилен, инертные газы). 6. Наркотические (бензол, дихлорэтан, ацетон, сероуглерод). 7. Канцерогенные (ароматические углеводороды, асбест). 8. Мутагенные (соединения свинца, ртути, формальдегид). 9. Влияющие на репродуктивную функцию (свинец, ртуть). 1

Проникновение вредных веществ в организм человека и их воздействие Через органы дыхания; Через пищеварительный тракт; Через кожный покров. Выделение вредных веществ из организма происходит через почки, кишечник, легкие, частично через кожу. Воздействие ВВ на организм зависит от индивидуальных особенностей организма, пола, возраста работающего.

Влияние ВВ на организм человека Острые отравления (кратковременность действия ВВ в больших количествах); Хронические отравления (постоянное длительное действие ВВ в небольших количествах). При острых отравлениях – страдает нервная система (наркотическое действие). При хронических – страдает система крови. Токсикология- изучает физиологическую активность ВВ с целью предупреждения отравлений

Источники загрязнений воздушной среды Механическая обработка материалов; Металлизация и травление деталей; Нанесение защитных покрытий на детали; Обезжиривание деталей в органических растворителях (ацетон, спирты, бензол и др.); Газо- и электросварка, лужение, пайка ( NO 2,СО); Термическая обработка деталей (SO 2 NO,NH 3 ); Литейное производство (СО 2, S 2 O,CI 2,H 2 S и др.).

Факторы поражения организма ВВ Объемная концентрация ВВ в (мг/м³); Время действия ВВ в (ч.); Химический состав и физические свойства ВВ (растворимость в биологических и других средах); Состояние окружающей среды и др.

Действие вредных веществ на человека Раздражение дыхательных путей, слизистых оболочек, приступы кашля, боли в горле. SO 2 SO 3 Тошнота, рвота, одышка, учащённый пульс H 2 S Учащённое дыхание, уменьшение поступления кислорода в лёгкие CO 2 Уменьшение рабочей поверхности лёгких, профессиональные заболевания - пневмокониозы Фиброгенные пыли - металлические, пласт- массовые, кремниевые, древесные и др. 2

Действие вредных веществ на человека (продолжение) Раздражение глаз, тошнота, боль в груди, удушье, головокружение, рвота; летальный исход может наступить от сердечной недостаточности. NH 3 Раздражение дыхательных путей, поражение дыхательного центра, летальный исход наступает от отёка лёгких. Cl 2 Эритроциты крови захватывают окись углерода и уже не переносят в достаточной степени кислород. Головная боль, тошнота, слабость, потеря сознания, летальный исход. CO Неблагоприятные изменения в составе крови Pb 3

Действие вредных веществ на человека (продолжение) Слабость, апатия, утомляемость (ртутная неврастения), ртутный тремор. Hg Факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний - ртуть, свинец, кадмий, кобальт, никель, цинк, олово, сурьма, медь. Тяжёлые металлы Соединение с гемоглобином, образование метгемоглобина, кислородное голодание Нитраты Отравление, обезвоживание, потеря сознания, паралич дыхания и двигательного центра. Пестициды - соединения мышьяка, хлора, фосфора 4

Нормирование вредных веществ Мерой содержания пылей и газообразных веществ в воздухе является их концентрация в мг/м 3. Устанавливаются нормативные показатели: 1. Относительно безопасные уровни воздействия (ОБУВ). 2. Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это такая концентрация, при которой за рабочий стаж не должно возникнуть профессиональных заболеваний. 3. Средние смертельные дозы при попадании в желудок (ССДЖ), при нанесении на кожу (ССДК), концентрации в воздухе (ССКВ). 4. КВИО-коэффициент возможного ингаляционного отравления, зоны острого и хронического действия. 5

Классы опасности вредных веществ (ВВ) - чрезвычайно опасные ПДК<0,1 мг/м³; - высокоопасные 0,1 мг/м³< ПДК<1,0 мг/м³ - умеренно опасные 1 мг/м³< ПДК<10 мг/м³ - малоопасные ПДК > 10,0 мг/м³.

Таблица ПДК вредных газов и паров Наименование вещества ПДК мг/м ³ Наименование вещества ПДК мг/м ³ Аммиак 20Окись углерода 20 Ацетон 200Ртуть 0,01 Бензин 100Серная кислота 1 Озон 0,1Свинец 0,01

Особенности комбинированного действия вредных веществ Суммация – действие ВВ суммируется ;(1) Синергизм – одно ВВ усиливает действие другого; (2) Антагонизм – одно ВВ ослабляет действие другого; (3) Однонаправленное действие ВВ (различные спирты, щелочи, кислоты).

Комбинированное действие ВВ

Микроклимат Микроклимат оценивают сочетанием четырёх факторов: 1. Температура воздуха t в, 0 С. 2. Скорость движения воздуха V в, м/с. 3. Относительная влажность φ, %. 4. Радиационная температура зилучающих стен t рад., 0 С. Организм человека постоянно находится в состоянии теплообмена с окружающей средой. Вследствие белкового, углеводного и жирового обмена в организме вырабатывается тепло (теплопродукция) Q т., количество которого зависит от рода деятельности и интенсивности выполняемой работы. Это тепло для спокойного состояния человека составляет вт.

Отдача тепла от тела человека Теплопродукция организма отдаётся в окружающую среду посредством конвекции, зилучением тепла и испарением влаги с поверхности кожи. Тепло, передающееся конвекцией Qк Qк (вт) определяется: где α - коэффициент теплоотдачи, который зависит от скорости движения воздуха, вт/(м 2 *град.); F - площадь поверхности тела, м 2 ; t т, t в - температура тела и воздуха. Конвективная отдача тепла зависит от скорости движения и температуры воздуха. Отдача тепла зилучением Q зил. (вт) происходит, если температура тела больше температуры стен. 3

Отдача тепла от тела человека (продолжение) Теплоотдача за счёт испарения влаги Q исп. (вт) с поверхности кожи зависит от влажности воздуха, а для открытых участков тела ещё и от скорости его движения. Абсолютная влажность воздуха ( А, г/кг) - это количество водяного пара, содержащегося в 1 кг воздуха при данной температуре и давлении. Максимальная влажность ( F, г/кг) - это количество водяного пара, которое может содержаться в 1 кг воздухе при тех же условиях. Относительная влажность φ определяется: 4

Уравнение теплового комфорта Нормальные для определённого вида деятельности теплоощущения человека характеризуются уравнением теплового комфорта: Q т = QкQк + Q зил.. + Q исп. В организме человека имеется психофизиологическая система терморегуляции, позволяющая ему адаптироваться к изменениям климатических факторов и поддерживать нормальную постоянную температуру тела. Терморегуляция осуществляется двумя процессами: выработкой тепла и теплоотдачей, течение которых регулируется ЦНС. При нарушении этого уравнения возможно ухудшение самочувствия, переохлаждение или перегрев организма. 5

Гипотермия Гипотермия (переохлаждение) начинается, когда теплопотери становятся больше теплопродукции организма, а система терморегуляции не справляется с этими изменениями. Нарушается кровоснабжение, что вызывает такие простудные заболевания, как невриты, радикулиты, заболевания верхних дыхательных путей. В результате гипотермии наблюдается отклонение от нормального поведения, а затем апатия, усталость, ложное ощущение благополучия, замедленные движения, угнетение психики, а в тяжёлых случаях - потеря сознания и летальный исход. 6

Гипертермия Гипертермия (перегрев) наблюдается при нарушении уравнения теплового комфорта, когда внешняя теплота Q в.т суммируется с теплопродукцией организма, и эта сумма превышает величину теплопотерь. При гипертермии возникает головная боль, учащённый пульс, снижение артериального давления, поверхностное дыхание, тошнота. При тяжёлом поражении возможна потеря сознания. Эти симптомы характерны для теплового и для солнечного удара. Повышенная влажность воздуха более 75% ускоряет развитие гипертермии и гипотермии. 7

Нормирование микроклимата Климатические факторы действуют на человека комплексно. В то же время установлены комфортные значения для каждого фактора: Температура воздуха С. Относительная влажность %. Скорость движения воздуха для лёгкой работы 0,2 - 0,4 м/с. Для производственных помещений факторы микроклимата (t в, V в, φ) нормируют как оптимальные и допустимые в зависимости от периода года (тёплый, холодный) и от категории работы по степени тяжести (лёгкая, средней тяжести и тяжёлая). Для помещений в тёплый период года (система вентиляции) нормируют скорость движения воздуха и перепад внутренней и наружной температуры. 8

Способы и средства оздоровления воздушной среды Совершенствование технологических процессов; Внедрение комплексной механизации и автоматизации производственных про-ов; Замена вредных веществ на безвредные или менее ядовитые; Применение вентиляции производст-ных помещений.

Естественная вентиляция

Схема аэрации производственного здания

Дефлектор

Искусственная вентиляция При искусственной вентиляции воздух подаётся осевыми или центробежными (радиальными) вентиляторами. Вентилятор характеризуется: Производительностью (подачей) L, м 3 /ч. Развиваемым давлением p, Па. Электрической мощностью N, квт. Коэффициент полезного действия η. Производительность вентилятора определяется: где F - площадь сечения вентиляционного патрубка, м 2 ; V - скорость движения воздуха, м/с. Осевые вентиляторы применяют, когда требуется получить значительную производительность, а центробежные - для обеспечения высокого давления.

Схемы вентиляций

Комбинированная вентиляция

Схемы улавливания ВВ у мест выделения

Необходимость применения вентиляции

Динамика поступления ВВ в производственные помещения

Подача чистого воздуха в помещение

Подача чистого воздуха в помещение ( продолжение )

Распространение воздушной волны

Распространение воздушной волны (продолжение)

Схемы вентиляции зрительного зала кинотеатра

Залы с вентиляцией

Уменьшение действия вредных веществ Уменьшение действия вредных веществ Оздоровление воздушной среды достигается использованием: 1. Средств автоматизации производства. 2. Герметизацией вредных процессов. 3. Устройством укрытий, окрасочных камер. 4. Вентиляции для разбавления вредных веществ. 5. Местной вытяжной вентиляции закрытого и открытого типа для удаления вредных веществ. 6. Методов нейтрализации для очистки воздуха от продуктов сгорания топлива. 7. Фильтров и пылеуловителей. 8. Респираторов и противогазов.

Разбавление вредных веществ до допустимых концентраций Количество воздуха L (м 3 /ч), которое надо подать в помещение для разбавления вредных веществ определяется по формуле: где G - количество выделяющихся вредных веществ, мг/ч; q ПДК - предельно допустимая концентрация, мг/м 3. В помещениях с постоянным пребыванием людей минимально необходимое количество воздуха определяется из расчёта разбавления углекислого газа до предельной концентрации. Для выполнения этого требования необходимо подать в помещение 33 м 3 /ч на одного человека.

Расчет воздухообмена в производственных помещениях Для помещений с нормальным микроклиматом и содержанием ПДК в пределах нормы воздухообмен: L p =N p L', м³/ч N p – количество работающих; L – нормируемая величина расхода воз-ха. Если V 30 м³/ч. Если V>20 м³ то L'<20 м³/ч.

(продолжение) Воздухообмен для удаления ВВ из помещения: Lg = G/(C пдк – С прит ), м³/ч; Определение времени, после которого необходимо включить вентиляцию: Т=V(C пдк – С прит )/G, ч., где G=Nq.(q-выделение CO 2 одним человеком)

(продолжение) Объем воздуха, который требуется для удаления из помещения избыточной теплоты: L = Q изб / Сρ ( t выт – t прит ), м³/ч где С- удельная теплоемкость воздуха; ρ – плотность воздуха в помещении.

Местная вентиляция При локальном выделении вредных веществ применяют местную вытяжную вентиляцию, которая бывает: 1. Закрытого типа (вытяжные шкафы, окрасочные камеры, кожухи, укрывающие пылящее оборудование). 2. Открытого типа (вытяжные зонты, вытяжные панели). Количество воздуха, которое надо удалить через устройство закрытого типа, определяется по формуле: где F - суммарная площадь сечения рабочих проёмов, м 2 ; V - скорость движения воздуха, которая принимается в пре- делах 0,15-1,5 м/с в зависимости от класса опасности вещества.

Схема устройств для очистки вентиляционных выбросов от пыли: а - камера пылеосадочная; б - циклон. 1 - корпус; 2 - удаление очищенного воздуха; 3 - удаление скопившейся пыли.

Местная вытяжная вентиляция а)б) в) а - вытяжная панель; б - поворотная панель; в - установка вытяжной панели на рабочем месте.

Бортовые вытяжные устройства а - односторонняя вытяжка; б - двусторонняя вытяжка; 1 - корпус гальванической ванны; 2 - воздуховоды; 3 - щели для прохождения загрязнённого воздуха.

Индивидуальные средства защиты от вредных веществ а - респиратор «Лепесток; б - универсальные респираторы РУ-60М.