ЭКЗАМЕНАЦ10ИОННЫЙ БИЛЕТ №
1. Техногенные опасности: лазерное излучение Лазерное излучение (ЛИ) представляет собой особый вид ЭМИ, генерируемого в инфракрасной, световой и ультрафиолетовой областях неионизирующего ЭМИ (в диапазоне длин волн 0,1...1000 мкм). Отличие ЛИ от других видов ЭМИ заключается в монохроматичности (строго одной длины волны), когерентности (все источники изучения испускают электромагнитные волны в одной фазе) и острой направленности луча. Лазеры широко применяются в микроэлектронике, биологии, метрологии, медицине, связи, спектроскопии, голографии, вычислительной технике, в исследованиях различных областей науки и техники. В настоящее время в промышленности используется ограниченное число типов лазеров. В основном это лазеры, генерирующие излучения в видимом диапазоне спектра (λ=0,44÷0,59; λ=0,63 и λ=0,69 мкм), ближнем ИК-диапазоне спектра (λ=1,06 мкм) и дальнем ИК-диапазоне спектра (λ=10, 6 мкм). Лазеры, генерирующие непрерывное излучение позволяют создавать интенсивность порядка 1010 Вт/см2, что достаточно для плавления и испарения любого материала. При генерации коротких импульсов интенсивность излучения достигает величин порядка 1015 Вт/см2 и более. Для сравнения - значение интенсивности солнечного света, вблизи земной поверхности 0,1-0,2 Вт/см2. При оценке биологического действия ЛИ следует различать прямое (заключенное в ограниченном телесном угле), рассеянное (от вещества, находящегося в составе среды, сквозь которую проходит лазерный луч), зеркально отраженное (под углом, равным углу падения излучения), диффузно отраженное (по всевозможным направлениям). Степень воздействия ЛИ на организм человека зависит от интенсивности излучения, длины волны, длительности импульса, частоты повторения импульсов, времени воздействия, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов. Лазерное излучение действует избирательно на различные органы, выделяют локальное и общее повреждение организма. Воздействие ЛИ на глаза. При облучении глаз легко повреждаются и теряют прозрачность роговица и хрусталик, причем нагрев хрусталика приводит к образованию катаракты. В спектральном диапазоне 0,4... 1,4 мкм опасность для зрения резко возрастает, так как для этих длин волн оптические среды глаза становятся прозрачными. Степень повреждения радужной оболочки ЛИ в значительной мере зависит от ее окраски. Зеленые и голубые глаза более уязвимы в сравнении с карими. Воздействие ЛИ на кожу. Повреждение кожи может быть вызвано ЛИ любой длины волны в спектральном диапазоне 180...100000 нм. При воздействии ЛИ в непрерывном режиме преобладают в основном тепловые эффекты, следствием которых являются свертывания белка, а при больших мощностях — испарение биоткани. Повреждения кожи могут быть различными: от покраснения до поверхностного обугливания и образования глубоких дефектов кожи, особенно на пигментированных участках (родимые пятна, места с сильным загаром). Воздействие ЛИ на внутренние органы. ЛИ особенно дальней инфракрасной области (свыше 1400 нм) способно проникать через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы. Например, прямое облучение поверхности брюшной стенки вызывает повреждение печени, кишечника и других органов, а при облучении головы возможны внутричерепные кровоизлияния. Общее воздействие ЛИ (диффузно отраженного) может приводить к различным функциональным нарушениям нервной, сердечнососудистой систем, желез внутренней секреции, артериального давления, увеличению утомляемости, снижению работоспособности. Гигиеническое нормирование лазерного излучения проводится по СанПиН 5804—91. Предельно допустимые уровни (ПДУ) ЛИ устанавливаются для двух условий излучения — однократного и хронического, для трех диапазонов длин волн: 180...380 нм, 380...1400 нм, 1400...100 000 нм. Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция и облученность. ПДУ ЛИ существенно различаются в зависимости от длины волны, длительности одиночного импульса, частоты следования импульсов и длительности воздействия. Установлены различные ПДУ для глаз (роговицы и сетчатки) и кожи. Энергетическая экспозиция (Дж/см-2) - это отношение энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок, к площади этого участка, или: произведение энергетической освещенности (облученности) (Вт/см-2) на длительность облучения (с). Энергетическая облученность (Вт/см-2) - это отношение мощности потока излучения, падающего на малый участок облучаемой поверхности, к площади этого участка. Энергетическая освещенность лазерного луча достигает 1012-1013 Вт/см-2и более. Этой энергии достаточно для плавления и даже испарения самых тугоплавких веществ. На поверхности Солнца плотность мощности излучения равна 108 Вт/см-2 В соответствии с ГОСТ 12.1.040—83 по степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса. К лазерам 1 класса относят полностью безопасные лазеры, выходное излучение которых не представляет опасности при облучении глаз и кожи. II класс — лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым и зеркально отраженным излучением, диффузно отраженное их излучение безопасно как для кожи, так и для глаз. III класс — лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) кожи при облучении прямым и зеркально отраженным пучком. Диффузно отраженное излучение не представляет опасности для кожи. Этот класс распространяется только на лазеры, генерирующие излучение в спектральном диапазоне 380... 1400 нм. IV класс включает такие лазеры, диффузно отраженное излучение которых представляет опасность для глаз и кожи на расстоянии 10 см от отражающей поверхности. Зоны опасного влияния современных лазерных установок обычно ограничены размерами помещения, в котором они используются. 2. Защита от акустических воздействий. Мероприятия и средства защиты от шума подразделяются на коллективные и индивидуальные, причем последние применяются лишь тогда, когда мерами и средствами коллективной защиты не удается снизить уровни шума на а рабочих местах до допустимых значений Назначение средств индивидуальной защиты от шума – перекрыть наиболее чувствительные каналы проникновения звука в организм. Тем самым резко ослабляются уровне звуков, действующие на барабанную перепонку, а следовательно – и колебания чувствительных элементов внутреннего уха. Такие средства позволяют одновременно предупредить расстройство и всей нервной системы от воздействия интенсивного раздражителя, которым является шум. К средствам индивидуальной защиты от шума относятся наушники, противошумные вкладыши, шумозаглушувальни шлемы. Выбор кокретных средств обусловливается видом и характеристикой шума на рабочем месте, удобством использования средства при выполнении данной рабочей операции и конкретными климатическими условиями. Средства коллективной защиты от шума делятся по следующим направлениям: - уменьшение шума в самом источнике; - уменьшение шума на пути его распространения; - организационно-технические мероприятия; - лечебно-профилактические мероприятия. Снижение шума в источнике его возникновения является действенным и самым эффективным путем борьбы с шумом. При конструировании производственных машин, аппаратов, механизмов стремятся обеспечивать достаточно низкий уровень создаваемого ими шума. В машинах и механизмах повышенный шум часто возникает в результате недопустимого износа трущихся частей, подшипников, неточной сборки при ремонтах, поэтому в процессе эксплуатации механического оборудования следует своевременно и качественно выполнять ремонт. Снижения шума и вибраций добиваются путем управления формой импульсов токов. В этих случаях эффект может быть достигнут применением двухступенчатых редукторов, а также использованием зубчатых колес с возможно меньшим диаметром и большой шириной зуба. Косозубые шестерни обеспечивают снижение шума на 2 - 6 дБ по сравнению с прямозубыми. Снижению шума зубчатой передачи способствует размещение колес вблизи опор на двухопорных валах, посадка по возможности должна быть неподвижной. Снижение шума и сотрясений может быть достигнуто установкой тяжелых машин ударного действия на фундаментах достаточной массивности. Показатели эффективности некоторых мероприятий по уменьшению шума в самом источнике № п / п Мероприятия по уменьшению шума Уменьшение уровня шума, дБА Замена прямозубых шестерен шевронными Устранение погрешностей в зубчатом зацеплении 5-10 Замена зубчатой передачи на клиноременную 10-15 Замена металлической шестерни на капроновую или текстолитовую 10-12 Замена металлического корпуса на пластмассовый 8-12 Устранение перекоса внутреннего кольца подшипника 8-10 Смазка трущихся деталей 5-12 Снижение шума достигается устранением и заменой шумящих технологических операций, своевременным ремонтом механизмов. Снижение шума, вызванного работой цилиндро-поршневой группы, может быть достигнуто за счет уменьшения возмущающих сил, изменения момента перекладки зазоров, увеличения массы и жесткости конструкции излучающих поверхностей, применения материалов с высоким внутренним трением, нанесения демпфирующих покрытий ыа наружные поверхности дизеля. Снижение шума в глушителе основано на уменьшении скорости газов, выходящих из цилиндра, что достигается увеличением поперечного сечения газовых каналов и размещением в них перегородок, резко изменяющих направление движения газов. Уменьшение шума на пути его распространения связано с ослаблением колебательной энергии, распростарняющейся от ее источников по воздуху (воздушный шум) и корпусным конструкциям (вибрации и структурный шум) путем применения средств звукоизоляции, звукопоглощения, экранирования, виброизоляции и вобропоглощения. Звукоизоляция является эффективным средством уменьшения уровня шума в направлении его распространения, реализуется путем установления звукоизоляционных препятствий (перегородок, кабин, кожухов, экранов) Принцип звукоизоляции базируется на том, что большая часть звуковой энергии, которая попадает на препятствие, отражается и лишь незначительная ее часть проходит насквозь. Для звукоизоляции отдельных шумных участков в помещении или оборудования применяют легкие многослойные звукоизоляционные перегородки с воздушными прослойками. Для звукоизоляции наиболее шумных узлов и агрегатов (цепные передачи, двигатели, компрессоры, вентиляторы) используются звукоизоляционные кожухи, которые устанавливаются в непосредственной близости от источника шума. В тех случаях, когда невозможно изолировать шумное оборудование или его узлы, защиту работника от воздействия шума осуществляют путем обустройства звукоизолированных кабин с пультом управления и смотровыми окнамми. Метод акустического экранирования применяется в тех случаях, когда другие методы малоэффективны или нецелесообразны с технико-экономической точки зрения Акустический экран устанавливается между источником шума и рабочим м местом и представляет собой определенное препятствие на пути распространения прямого шума, за которой возникает так называемая звуковая тень. Наиболее распространенными для изготовления экранов являются стальные или алюминиевые листы толщ иною 1-3 мм, которые покрываются со стороны источника шума звукопоглощающим материалом. Уровень шума в производственном помещении зависит не только от прямого, но и отраженного звука. Поэтому, если в цехе невозможно снизить энергию прямого звука, то необходимо уменьшить энергию звуковых волн. Для этого проводят акустическую обработку всех или части стен и потолков помещений шумных производств с помощью звукопоглощающего облицовки и (или) подвешивают к потолку искусственные звукопоглотители. Процесс поглощения звука происходит при переходе колеблющейся энергии частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала. Поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен иметь пористую структуру, причем необходимо, чтобы поры были открыты со стороны звуковой волны и имели больше соединений между собой. Искусственные звукопоглотителем целесообразно размещать в зонах, где концентрируются звуковые волны отражаются от внутренних поверхностей помещения. Звукопоглотители могут иметь различную форму (шар, куб, ромб, пирамида) и изготавливаются из перфорированных листов твердого картона, пластмассы или металла, которые с середины покрыты звукопоглощающим материалом. Глушители шума – это эффективное средство борьбы с шумом аэродинамического происхождения, возникающим при работе вентиляционных систем, пневмо-инструмента, газотурбинных, дизельных, компрессорных и некоторых других установок. По принципу действия глушители бывают активного, реактивного и комбинированного типа. В глушителях активного типа снижение шума происходит вследствие его затухания в порах звукопоглощающего материала. В глушителях реактивного типа шум снижается путем отражения звуковых волн в системе расширительных и резонансных камер, соединенных между собой с помощью труб, щелей и отверстий. В комкомбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение шума. Традиционные методы борьбы с шумом, основанные на звукоизоляции и звукопоглощения, малоэффективны для защиты от инфразвука, поскольку последний имеет значительно большую проникающую способность. Поэтому необходимо, прежде всего, добиться устранения или снижения уровня инфразвука в источнике, который генерирует Для этого повышают цикличность оборудование (более 20 ц/с), жесткость колеблющихся конструкций больших размеров, установлюют глушители реактивного типа (резонансных, камерных). Защита от ультразвука. Для защиты от ультразвука, передающегося через воздух должны выполняться следующие требования: 1. Использование в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше. 2. Изготовление оборудования, излучающего ультразвук, в звукоизолирующем исполнении. 3. Устройство экранов (из листовой стали или дюралюминия, оргстекла). 4. Размещение ультразвуковых установок в специальных помещениях. 5. Загрузка и выгрузка деталей при выключенном источнике ультразвука. 6. Применение индивидуальных защитных средств. При разработке нового и модернизации существующего оборудования и приборов должны предусматриваться меры по максимальному ограничению ультразвука, передающегося контактным путем, как в источнике его образования (конструктивными и технологическими мерами), так и по пути распространения (средствами виброизоляции и вибропоглощения). При этом рекомендуется применять: 1. Дистанционное управление для исключения воздействия на работающих при контактной передаче. 2. Блокировку, т.е. автоматическое отключение оборудования, приборов при выполнении вспомогательных операций – загрузка и выгрузка продукции, нанесение контактных смазок и т.д. 3. Приспособления для удержания источника ультразвука или обрабатываемой детали. Ультразвуковые указатели и датчики, удерживаемые руками опера-тора, должны иметь форму, обеспечивающую минимальное напряжение мышц, удобное для работы расположение и соответствовать требованиям технической эстетики. Следует исключить возможность контактной передачи ультразвука другим частям тела, кроме ног. Конструкция оборудования должна исключать возможность охлаждения рук работающего. Поверхность оборудования и приборов в местах контакта с руками должна иметь коэффициент теплопроводности не более 0,5 Вт/м град. 3.Мониторинг здоровья работающих и населения Одним из организационных методов обеспечения безопасно¬сти труда и контроля за его условиями на промышленном пред¬приятии является аттестация рабочих мест по условиям труда. — гигиеническую оценку существующих условий и харак¬тера труда, — оценку травмобезопасности рабочих мест; — оценку обеспеченности работников средствами инди¬видуальной защиты. При аттестации рабочих мест наряду с оценкой техниче¬ского уровня их оснащения и организации проводится ана¬лиз соответствия рабочих мест требованиям технологических процессов, используемого оборудования и средств защиты по безопасности. По результатам инструментальных измерений уровня вред¬ных факторов на рабочем месте определяется класс условий труда (безопасные, вредные, опасные) и степень (1,2,3,4) вред¬ных условий труда по гигиеническим критериям Обследова¬ния рабочего места проводятся на соответствие оборудования, инструмента, средств обучения и инструктажа требованиям нор¬мативных и правовых актов. Определяют класс условий труда по травмобезопасности (оптимальные, допустимые, опасные). По исследованию характера труда определяется класс труда по степени тяжести (легкий, средней тяжести, тяже¬лый) и напряженности (оптимальный, допустимый, напря¬женный) трудового процесса. Результаты обследования оформляются актами и протоко¬лами в соответствии с установленной формой Аттестация прово¬дится специально созданной комиссией, которая по результатам своей работы составляет общий протокол аттестации рабочих мест по условиям труда, к которому прилагаются все материалы аттестации и план мероприятий по улучшению условий труда. По результатам проверки заполняются карты аттестации рабочих мест, в которых фиксируются нормативные и факти¬ческие значения факторов, характеризующих условия труда, величины отклонения их от норм, наличие тяжелого физиче¬ского труда, наличие соответствия требованиям безопасности средств коллективной и индивидуальной защиты и требова¬ниям безопасности оборудования и технологических процес¬сов. Основным выводом по результатам аттестации каждого рабочего места является заключение, в котором отражается, аттестовано, условно аттестовано или не аттестовано рабочее место на соответствие требованиям безопасности труда
