Обеспечение нормального микроклимата и воздушной среды на производстве

2. Понятие о взрыве и ударной  волне, действие на человека и объекты.

     Быстрое и неконтролируемое высвобождение  энергии порождает взрыв. Взрыв - это быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести ущерб народному хозяйству и окружающей среде, и стать источником чрезвычайной ситуации. 

     Взрыв может быть результатом химической или ядерной реакции, а также  разрушения сосудов со сжатым газом, паром или мощных электрических  разрядов.

     Взрывчатые вещества (ВВ) подразделяются по физическому состоянию: конденсированные, жидкие, газообразные и парогазовые смеси, аэрозоли.

     Основными поражающими факторами взрыва являются воздушная ударная волна и  вторичные факторы в виде осколочных полей, обломков оборудования и строительных конструкций.

     Источниками взрыва могут стать не только привычные  ВВ, но и скопление пыли, правильней - пылевоздушной смеси. Необходимо учитывать, что пыль - это мельчайшие частицы  каких-либо веществ. Наиболее взрывоопасными являются пыль угля, зерна, муки, сахара, серы, красителей и т.д. Взрыв пыли происходит по дефлаграционному механизму, представляющему собой взрывное горение. Переход к детонации возможен в протяженных помещениях за счет турбулизации пыли.

     Высвобождаемая  энергия проявляется в виде теплоты, света, звука и механической ударной волны. Источником взрыва чаще служит химическая реакция. Но взрывом могут быть высвобождения механической и ядерной энергии (паровой котел, ядерный взрыв). Горючие, пыль, газ и пар в смеси с воздухом (веществом, поддерживающим горение) способны взрываться при зажигании. В технологических процессах невозможно полностью исключить вероятность образования взрывоопасной ситуации. Одним из основных поражающих факторов взрыва является ударная волна.

     Ударная волна - это область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны  от места взрыва со сверхзвуковой  скоростью.

     Ударная волна образуется за счет энергии, выделяемой в зоне реакции. Возникшие при  взрыве пары и газы, расширяясь, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до больших давлений и плотностей и нагревают до высоких температур. Эти слои воздуха приводят в движение последующие слои. И так, сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому, образуя ударную волну. Величина давления изменяется во времени в точке пространства при прохождении через нее ударной волны. С приходом ударной волны в данную точку давление достигает максимального. Образовавшиеся слои сжатого воздуха называют фазой сжатия. После прохождения волны давление уменьшается, становится ниже атмосферного. Эта зона пониженного давления называется фазой разрежения.

     Непосредственно за фронтом ударной волны движутся массы воздуха. Вследствие торможения этих масс воздуха при встрече с преградой возникает давление скоростного напора воздушной ударной волны.

     Ударная волна в воде отличается от воздушной  тем, что на одних и тех же расстояниях  давление во фронте ударной волны  в воде гораздо больше, чем в  воздухе, а время действия меньше. Волны сжатия в грунте в отличие от ударной волны в воздухе характеризуются менее резким увеличением давления во фронте волны и более медленным ослаблением за фронтом.

     Ударная волна может нанести человеку травматические поражения и быть причиной его гибели. Поражение может быть непосредственным или косвенным. Непосредственное поражение возникает от действия избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ударная волна подвергает человека сильному сжатию в течение нескольких секунд. Скоростной напор может привести к перемещению тела в пространстве. Косвенное поражение человека может быть результатом ударов обломков, летящих с большой скоростью.

     Характер  и степень поражения человека зависят от мощности и вида взрыва, расстояния, а также от места нахождения и положения человека. Крайне тяжелые контузии и травмы возникают при избыточном давлении более 100 кПа: разрывы внутренних органов, переломы гостей, внутренние кровотечения и т.п. При избыточных давлениях от 60 до 100 кПа имеют место тяжелые контузии и травмы: потеря сознания, переломы костей, кровотечение из носа и ушей, возможны повреждения внутренних органов. Средней тяжести поражения возникают при избыточном давлении 40-60 кПа: вывихи, повреждения органов слуха и т.п. И легкие поражения возникают при давлении 20-40 кПа. Ударная волна оказывает механическое воздействие на здания, сооружения, может вызвать их разрушение. Здания с металлическим каркасом получают средние разрушения при 20-40 кПа и полные при 60-80 кПа, здания кирпичные при 10-20 кПа и 30-40, здания деревянные при 10 и 20 кПа.

     При ядерном взрыве в атмосфере примерно 50% энергии взрыва расходуется на образование ударной волны. В  зоне реакции давление достигает  миллиардов атмосфер (до 10 млрд. Па). 

3. Звук, ультразвук, инфразвук.

3.1. Акустические колебания  и их действие  на человека. 

  Практически во всех отраслях народного хозяйства шум является одним из основных вредных факторов. Интенсификация производства приводит к дальнейшему повышению уровня производственного шума. Профессиональное заболевание "снижение слуха" занимает первое место среди всех профессиональных заболеваний.

     Звук - это упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или  газообразной среде. Беспорядочное  сочетание звуков различной частоты называется шумом. Человек воспринимает звуки в частотном диапазоне 16-20000 Гц. Инфразвуки с частотой до 16 Гц и ультразвуки частотой свыше 20000 Гц слуховой аппарат человека не воспринимает.

     Пространство, в котором распространяется звук, называется звуковым полем. В зависимости от источника различают шум: механический от превращения механической энергии в звуковую, аэродинамический, когда в звуковую энергию превращается энергия струи газа или жидкости, и электромагнитный - от превращения электромагнитной энергии в звуковую. Звуковое поле определяется рядом характеристик.

     Шум является общебиологическим раздражителем, влияет не только на слуховой анализатор, но и на структуры головного мозга, вызывает сдвиги в различных функциональных системах организма, нарушение периферического кровообращения, изменение артериального давления. Шум способствует развитию утомления, снижению производительности труда, появлению шумовой патологии тугоухости. Развитие тугоухости длительный и постепенный процесс. При действии интенсивного шума изменения со стороны нервной системы значительно более выражены, чем развитие тугоухости.

     Основой мероприятий по снижению производственного  шума является гигиеническое нормирование. Регламентация шума определяется "Санитарными  нормами допустимых уровней шума" 3223-85, ГОСТ ССБТ 12.1.003-83. Требования к шумовым характеристикам машин определяется ГОСТ ССБТ 12.1.023-80.

     Допустимый  уровень шума устанавливается с  учетом характера работы, характера  шума и продолжительности действия. Для непостоянных шумов эквивалентный (по энергии) уровень звука устанавливается в дБ (А). Допустимый уровень постоянного шума на рабочих местах задается предельным спектром, т.е. в каждой активной полосе спектра задается допустимый уровень звукового давления. Причем для тонального и импульсивного шума допустимые уровни уменьшаются на 5 дБ. Шум от кондиционеров, вентиляции, воздушного отопления должен быть меньше допустимого на 5 дБ. В любом случае максимальный уровень звука непостоянного шума на рабочих местах не должен превышать 110 дБ (А), а импульсного шума 125 дБ (А).

     Ультразвук - это механические колебания с  частотой свыше 20 кГц. Ультразвуковые колебания подчиняются тем же закономерностям, что и звуковые. Особенностью ультразвука является возможность получать фокусированный пучок большой энергии. Ультразвук, особенно высокочастотный, практически не распространяется в воздухе. В твердых и жидких средах ультразвук вызывает механические и химические эффекты: явление кавитации в среде "жидкость-газ". В твердом теле ультразвук вызывает вибрацию его частиц. Различают низкочастотный ультразвук (11-100 кГц) и высокочастотный (100кГц - 1000мГц). Ультразвук широко используется в технологических процессах: очистка деталей, коагуляция частиц, механическая обработка сверхтвердых материалов и т.п. Под действием локального ультразвука при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом возникает явление вегетативного полиневрита рук (ног). Длительное воздействие низкочастотного ультразвука через воздух вызывает изменения нервной, сердечнососудистой системы.

     Нормирование  ультразвука производится согласно ГОСТ 12.1.001-89, при этом ограничиваются уровни звукового давления на рабочих  местах в октавных полосах в зависимости  от частоты.

     Инфразвук - это акустические колебания с  частотой ниже 20 Гц. Инфразвук возникает за счет тех же процессов, что и слышимый шум: резонанс, пульсация, возвратно-поступательное движение и т.п.

     Источником  ультразвука являются машины, имеющие  поверхности больших размеров, совершающие  низкочастотные колебания. Инфразвук имеет большую амплитуду колебаний, распространяется на большие расстояния, вызывает вибрацию крупных объектов. У человека инфразвук вызывает неприятные ощущения, изменения в ЦНС, сердечнососудистой и дыхательной системах. 

3. Пожарная  профилактика.

  Пожары промышленных предприятий приносят государству огромные убытки. Они уничтожают здания, запасы материалов, готовую продукцию, оборудование и вызывают остановку цехов на длительный срок. Предотвращение пожаров и взрывов и успех борьбы с ними обеспечиваются прежде всего пожарно-профилактическими мероприятиями. Пожарная профилактика является наиболее важной частью противопожарной защиты и представляет собой комплекс мероприятий, проводимых как в период проектирования и строительства предприятий, так и в процессе их эксплуатации. Эти мероприятия должны предотвратить возникновение пожаров, создать препятствия распространению огня, обеспечить тушение пожаров, а также эвакуацию людей и материальных ценностей из горящих зданий.

     Проведение  пожарно-профилактических мероприятий осуществляется под контролем государственных органов. 

4.1. Организация пожарной профилактики. 

     Противопожарные мероприятия в нашей стране проводятся в общесоюзном масштабе, на основании  единых правительственных постановлений, правил и норм; в этом и заключается государственное значение пожарной профилактики. Они являются частью основных мероприятий государства по развитию и охране народного хозяйства.

     В основу организации пожарной, охраны положен исторический декрет «Об  организации государственных мер борьбы с огнем». По этому декрету всем мероприятиям по борьбе с пожарами придан государственный характер. Затем, в развитие декрета, правительством был издан ряд других постановлений, направленных на укрепление пожарной охраны в стране.

     На  крупных предприятиях, а также  на предприятиях с повышенной пожарной опасностью технологических процессов  или удаленных от городских пожарных команд организованы ведомственные  профессиональные пожарные команды. На небольших неопасных в пожарном отношении предприятиях и учреждениях организуется пожарно-сторожевая охрана, которая при несении службы охраны предприятия или учреждения осуществляет одновременно и функции пожарного надзора. В цехах, мастерских, рабочих сменах организуются добровольные противопожарные ячейки или дружины из числа рабочих и служащих этих производственных подразделений. Руководство деятельностью добровольных пожарных дружин и ячеек осуществляет начальник цеха (объекта) или специально им уполномоченное лицо.

     Все указания органов пожарной охраны о принятии противопожарных мер обязательны к пополнению. Государственный пожарный надзор имеет право при непосредственной угрозе возникновения пожаров прекращать работу частично или полностью на данном предприятии. На руководителей предприятий, а также отдельных граждан, виновных в нарушении или невыполнении установленных правил пожарной безопасности, органы налагают денежные штрафы, а в более серьезных случаях возбуждают дело о привлечении к уголовной ответственности.

     Борьба  с пожарами и их предупреждение могут быть эффективны только в том случае, если противопожарные правила будут усвоены и повседневно осуществляться всем персоналом предприятия. Задача инженерно-технических работников предприятий заключается в том, чтобы при проектировании зданий и сооружений, размещении оборудования, организации технологического процесса и труда строго руководствоваться действующими правилами пожарной безопасности, внедрять мероприятия, связанные с защитой от огня.

     Пожары  наносят большой материальный ущерб  обществу и могут сопровождаться несчастными случаями, поэтому каждый инженерно-технический работник должен принять все от него зависящее для предупреждения пожаров, четко знать правила и нормы пожарной безопасности, систематически проводить противопожарную подготовку рабочих и служащих своего участка. При изменениях в технологическом процессе или при модернизации оборудования, а также при новой распланировке машин необходимо предусматривать меры, направленные на устранение возможной опасности пожара.

     Изучение материалов пожарной статистики показывает, что пожары в машиностроительной промышленности происходят главным образом от нарушения установленных правил пожарной безопасности.