Электромагнитные, электрические и магнитные поля. Статическое электричество

Вибрация - это механическое колебательное движение системы с упругими связями.

Вибрацию  по способу передачи на человека (в  зависимости от характера контакта с источниками вибрации) условно  подразделяют на: местную (локальную), передающуюся на руки работающего, и общую, передающуюся через опорные поверхности на тело человека в положении сидя 
(ягодицы) или стоя (подошвы ног). Общая вибрация в практике гигиенического нормирования обозначается как вибрация рабочих мест. В производственных условиях нередко имеет место сочетанное действие местной и общей вибрации.

Производственная  вибрация по своим физическим характеристикам  имеет довольно сложную классификацию.

По характеру  спектра вибрация подразделяется на узкополосную и широкополосную; по частотному составу - на низкочастотную с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8 и 16 Гц, среднечастотную - 31,5 и 
63 Гц, высокочастотную - 125, 250, 500, 1000 Гц - для локальной вибрации; для вибрации рабочих мест - соответственно 1 и 4 Гц, 8 и 16 Гц, 31,5 и 
63 Гц.

По временным  характеристикам рассматривают  вибрацию: постоянную, для которой  величина виброскорости изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время  наблюдения не менее 1 мин; непостоянную, для которой величина виброскорости  изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин.

Непостоянная  вибрация в свою очередь подразделяется на колеблющуюся во времени, для которой  уровень виброскорости непрерывно изменяется во времени; прерывистую, когда  контакт оператора с вибрацией  в процессе работы прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1 с; импульсную, состоящую из одного или нескольких вибрационных воздействий (например, ударов), каждый длительностью менее 1 с при частоте их следования менее 5, 6 Гц.

Производственными источниками локальной вибрации являются ручные механизированные машины ударного, ударно-вращательного и  вращательного действия с пневматическим или электрическим приводом.

Инструменты ударного действия основаны на принципе вибрации. К ним относятся клепальные, рубильные, отбойные молотки, пневмотрамбовки.

К машинам  ударно-вращательного действия относятся  пневматические и электрические  перфораторы. Применяются в горнодобывающей  промышленности, преимущественно при  буровзрывном способе добычи.

К ручным механизированным машинам вращательного действия относятся шлифовальные, сверлильные  машины, электро- и бензомоторные  пилы.

Локальная вибрация также имеет место при  точильных, наждачных, шлифовальных, полировальных  работах, выполняемых на стационарных станках с ручной подачей изделий; при работе ручными инструментами без двигателей, например, рихтовочные работы.

Основными нормативными правовыми актами, регламентирующими  параметры производственных вибраций, являются:

"Санитарные  нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих" № 3041 -84 и "Санитарные нормы вибрации рабочих мест" № 3044-84.

В настоящее  время около 40 государственных стандартов регламентируют технические требования к вибрационным машинам и оборудованию, системам виброзащиты, методам измерения и оценки параметров вибрации и другие условия.

Наиболее  действенным средством защиты человека от вибрации является устранение непосредственно  его контакта с вибрирующим оборудованием. 
Осуществляется это путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации и замены технологических операций.

Снижение  неблагоприятного действия вибрации ручных механизированных инструментов на оператора  достигается путем технических решений: уменьшением интенсивности вибрации непосредственно в источнике (за счет конструктивных усовершенствований); средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками человека-оператора.

В комплексе  мероприятий важная роль отводится  разработке и внедрению научно обоснованных режимов труда и отдыха. Например, суммарное время контакта с вибрацией  не должно превышать 2/3 продолжительности  рабочей смены; рекомендуется устанавливать 2 регламентируемых перерыва для активного отдыха, проведения физиопрофилактических процедур, производственной гимнастики по специальному комплексу.

В целях  профилактики неблагоприятного воздействия  локальной и общей вибрации работающие должны использовать средства индивидуальной защиты: рукавицы или перчатки (ГОСТ 12.4.002-74. "Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие требования"); спецобувь (ГОСТ 12.4.024-76. "Обувь специальная виброзащитная").

На предприятиях с участием санэпиднадзора медицинских учреждений, служб охраны труда должен быть разработан конкретный комплекс медико- биологических профилактических мероприятий с учетом характера воздействующей вибрации и сопутствующих факторов производственной среды.

6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ. СТАТИЧЕСКОЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Опасное воздействие  на работающих могут оказывать электромагнитные поля радиочастот (60 кГц-300 ГГц) и электрические  поля промышленной частоты (50 
Гц).

Источником  электрических полей промышленной частоты являются токоведущие части действующих электроустановок (линии электропередач, индукторы, конденсаторы термических установок, фидерные линии, генераторы, трансформаторы, электромагниты, соленоиды, импульсные установки полупериодного или конденсаторного типа, литые и металлокерамические магниты и др.). Длительное воздействие электрического поля на организм человека может вызвать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.

Основными видами средств коллективной защиты от воздействия электрического поля токов промышленной частоты являются экранирующие устройства - составная часть электрической установки, предназначенная для защиты персонала в открытых распределительных устройствах и на воздушных линиях электропередач.

Экранирующее  устройство необходимо при осмотре  оборудования и при оперативном  переключении, наблюдении за производством работ. Конструктивно экранирующие устройства оформляются в виде козырьков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутков, сеток.

Переносные  экраны также используются при работах  по обслуживанию электроустановок в  виде съемных козырьков, навесов, перегородок, палаток и щитов.

Экранирующие  устройства должны иметь антикоррозионное покрытие и заземлены.

Источником  электромагнитных полей радиочастот  являются: в диапазоне 60 кГц - 3 МГц - неэкранированные элементы оборудования для индукционной обработки металла(закалка, отжиг, плавка, пайка, сварка и т.д.) и других материалов, а также оборудования и приборов, применяемых в радиосвязи и радиовещании; в диапазоне 3 МГц - 300 МГц -неэкранированные элементы оборудования и приборов, применяемых в радиосвязи, радиовещании, телевидении, медицине, а также оборудования для нагрева диэлектриков (сварка пластикатов, нагрев пластмасс, склейка деревянных изделий и др.); в диапазоне 300 МГц - 300 ГГц -неэкранированные элементы оборудования и приборов, применяемых в радиолокации, радиоастрономии, радиоспектроскопии, физиотерапии и т.п.

Длительное  воздействие радиоволн на различные  системы организма человека по последствиям имеют многообразные проявления.

Наиболее  характерными при воздействии радиоволн всех диапазонов являются отклонения от нормального состояния центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы человека. Субъективными ощущениями облучаемого персонала являются жалобы на частую головную боль, сонливость или общую бессонницу, утомляемость, слабость, повышенную потливость, снижение памяти, рассеянность, головокружение, потемнение в глазах, беспричинное чувство тревоги, страха и др.

Для обеспечения  безопасности работ с источниками  электромагнитных волн производится систематический  контроль фактических нормируемых  параметров на рабочих местах и в  местах возможного нахождения персонала. Контроль осуществляется измерением напряженности  электрического и магнитного поля, а также измерением плотности потока энергии по утвержденным методикам 
Министерства здравоохранения.

Защита персонала  от воздействия радиоволн применяется  при всех видах работ, если условия  работы не удовлетворяют требованиям норм. Эта защита осуществляется следующими способами и средствами: согласованных нагрузок и поглотителей мощности, снижающих напряженность и плотность поля потока энергии электромагнитных волн; экранированием рабочего места и источника излучения; рациональным размещением оборудования в рабочем помещении; подбором рациональных режимов работы оборудования и режима труда персонала; применением средств предупредительной защиты.

Наиболее  эффективно использование согласованных  нагрузок и поглотителей мощности (эквивалентов антенн) при изготовлении, настройке и проверке отдельных блоков и комплексов аппаратуры.

Эффективным средством защиты от воздействия  электромагнитных излучений является экранирование источников излучения  и рабочего места с помощью  экранов, поглощающих или отражающих электромагнитную энергию. Выбор конст- рукции экранов зависит от характера технологического процесса, мощности источника, диапазона волн.

Отражающие  экраны используют в основном для  защиты от паразитных излучений (утечки из цепей в линиях передачи СВЧ-волн, из катодных выводов магнетронов и других), а также в тех случаях, когда электромагнитная энергия не является помехой для работы генераторной установки или радиолокационной станции. В остальных случаях, как правило, применяются поглощающие экраны.

Для изготовления отражающих экранов используются материалы  с высокой электропроводностью, например металлы (в виде сплошных стенок) или хлопчатобумажные ткани с  металлической основой. Сплошные металлические  экраны наиболее эффективны и уже при толщине 0,01 мм обеспечивают ослабление электромагнитного поля примерно на 50 дБ (в 100 000 раз).

Для изготовления поглощающих экранов применяются  материалы с плохой электропроводностью. Поглощающие экраны изготавливаются  в виде прессованных листов резины специального состава с коническими сплошными или полыми шипами, а также в виде пластин из пористой резины, наполненной карбонильным железом, с впрессованной металлической сеткой. Эти материалы приклеиваются на каркас или на поверхность излучающего оборудования.

Важное профилактическое мероприятие по защите от электромагнитного  облучения - это выполнение требований для размещения оборудования и для  создания помещений, в которых находятся  источники электромагнитного излучения.

Защита персонала  от переоблучения может быть достигнута за счет размещения генераторов ВЧ, УВЧ и СВЧ, а также радиопередатчиков в специально предназначенных помещениях.

Экраны источников излучения и рабочих мест блокируются  с отключающими устройствами, что  позволяет исключить работу излучающего оборудования при открытом экране.

Допустимые  уровни воздействия на работников и  требования к проведению контроля на рабочих местах для электрических  полей промышленной частоты изложены в ГОСТ 12.1.002-84, а для электромагнитных полей радиочастот - в 
ГОСТ 12.1.006-84.

На предприятиях широко используют и получают в больших  количествах вещества и материалы, обладающие диэлектрическими свойствами, что способствует возникновению  зарядов статического электричества.

Статическое электричество образуется в результате трения 
(соприкосновения или разделения) двух диэлектриков друг о друга или диэлектриков о металлы. При этом на трущихся веществах могут накапливаться электрические заряды, которые легко стекают в землю, если тело является проводником электричества и оно заземлено. На диэлектриках электрические заряды удерживаются продолжительное время, в следствие чего они получили название статического электричества.

Процесс возникновения  и накопления электрических зарядов  в веществах называют электризацией.