Проектирование безопасности технологического процесса при выполнении работ на фрезерных станках

      При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах, где оборудование создает глубокие,  резкие  тени  или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы,  гильотинные  ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность местного и  общего освещения называют комбинированным освещением.  Применение  одного  местного освещения  внутри  производственных  помещений  не  допускается,  по  сколку образуются резкие тени,  зрение  быстро  утомляется  и  создается  опасность производственного травматизма.

      По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют  на рабочее, аварийное и специальное, которое  может  быть  охранным,  дежурным, эвакуационным, бактерицидным.

     Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения  транспорта  и  является обязательным для всех производственных помещений.

      Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в  тех  случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авариях)  и  связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования  могут вызвать взрыв, пожар,  отравление  людей,  нарушение технологического  процесса   и   т.д. Минимальная освещенность  рабочих поверхностей  при аварийном   освещении должна составлять 5 % нормируемой освещенности  рабочего  освещения,  но  не менее 2 лк.

      Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации  людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего  освещения; организуется в местах, опасных для прохода  людей:  на  лестничных  клетках, вдоль основных  проходов  производственных  помещений,  в  которых  работают более 50 чел. Минимальная  освещенность  на  полу  основных  проходов  и  на ступеньках при эвакуационном освещении должна  быть  не  менее  0,5  лк,  на открытых территориях — не менее 0,2 лк.

      Охранное освещение  устраивают  вдоль  границ  территорий,  охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

      Сигнальное освещение применяют для фиксации границ  опасных  зон;  оно указывает на наличие опасности, либо на безопасный путь эвакуации.

      Условно  к  производственному  освещению   относят   бактерицидное   и эритемное  облучение  помещений.   Бактерицидное   облучение   («освещение») создается для обеззараживания воздуха,  питьевой  воды,  продуктов  питания. Наибольшей бактерицидной способностью обладают ультрафиолетовые лучи с А.  = 0,254...0,257  мкм.  Эритемное  облучение   создается   в   производственных помещениях, где недостаточно солнечного света  (северные  районы,  подземные сооружения). Максимальное эритемное воздействие  оказывают  электромагнитные лучи с А, =  0,297  мкм.  Они  стимулируют  обмен  веществ,  кровообращение, дыхание и другие функции организма человека.

      Основные требования к производственному  освещению.  Основной  задачей производственного  освещения   является   поддержание   на   рабочем   месте освещенности,  соответствующей  характеру  зрительной   работы.   Увеличение освещенности  рабочей  поверхности  улучшает  видимость  объектов  за   счет повышения  их  яркости,  увеличивает  скорость   различения   деталей,   что сказывается  на  росте  производительности  труда.   Так,   при   выполнении отдельных операций на главном конвейере  сборки  автомобилей  при  повышении освещенности с 30 до 75 лк производительность труда повысилась на 8  %.  При дальнейшем повышении до 100 лк —на 28 % (по данным  проф.  А.Л.  Тарханова). Дальнейшее повышение освещенности  не  дает  роста  производительности.  При организации производственного освещения  необходимо  обеспечить  равномерное распределение  яркости  на  рабочей  поверхности  и  окружающих   предметах. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность  вынуждает глаз пере адаптироваться, что ведет к утомлению зрения  и соответственно  к снижению   производительности    труда.    Для    повышения    равномерности естественного освещения больших   цехов   осуществляется   комбинированное освещение.  Светлая окраска потолка,  стен  и оборудования   способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего.

      Производственное  освещение  должно  обеспечивать  отсутствие  в  поле зрения работающего резких теней. Наличие резких  теней  искажает  размеры  и формы  объектов  различения  и  тем  самым  повышает  утомляемость,  снижает производительность труда. Особенно вредны  движущиеся  тени,  которые  могут привести  к  травмам.  Тени   необходимо   смягчать,   применяя,   например, светильники  со  светорассеивающими  молочными  стеклами,  при  естественном освещении, используя солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки.).

      Для улучшения видимости объектов  в  поле  зрения  работающего   должна отсутствовать прямая  и отраженная  блескость.  Блескостъ   —  это  повышенная яркость светящихся поверхностей,  вызывающая  нарушение  зрительных  функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов.  Блескость  ограничивают уменьшением яркости  источника  света,  правильным  выбором  защитного  угла светильника,   увеличением   высоты   подвеса    светильников,    правильном направлением светового потока на рабочую  поверхность,  а  также  изменением угла  наклона  рабочей  поверхности.  Там,  где  это   возможно,   блестящие поверхности следует заменять матовыми.

     Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные,  например,  резким изменением напряжения в сети, обусловливают пере адаптацию глаза, приводя  к значительному утомлению. Постоянство  освещенности  во  времени  достигается стабилизацией  плавающего  напряжения,  жестким   креплением   светильников, рименением специальных схем включения газоразрядных ламп.

      При   организации   производственного   освещения   следует   выбирать  необходимый спектральный состав  светового потока.  Это  требование  особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных  случаях для  усиления   цветовых   контрастов.   Оптимальный   спектральный   состав обеспечивает естественное освещение. Для создания  правильной  цветопередачи применяют монохроматический  свет,  усиливающий  одни  цвета  и  ослабляющий другие.

      Осветительные установки должны быть удобны и  просты  в  эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а  также  не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара. Обеспечение  указанных требований  достигается  применением  защитного  зануления  или  заземления, ограничением напряжения питания переносных и местных  светильников,  защитой элементов осветительных сетей от механических повреждений и т.п.

      Нормирование производственного  освещения. Естественное и искусственное  освещение в помещениях регламентируется  нормами СНиП 23-05—95 в  зависимости  от характера зрительной работы, системы и вида  освещения,  фона,  контраста объекта с  фоном. Характеристика зрительной  работы  определяется  наименьшим размером объекта различения (например,  при  работе  с  приборами  —толщиной линии градуировки шкалы, при  чертежных  работах  —  толщиной  самой  тонкой линии).  В  зависимости  от  размера  объекта  различения  все  виды  работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов,  которые  в свою очередь в зависимости от фона и контраста объекта с  фоном  делятся  на четыре подразряда.

      Искусственное  освещение  нормируется   количественными   (минимальной освещенностью   Еmin)    и    качественными    показателями    (показателями ослепленности  и  дискомфорта,  коэффициентом  пульсации  освещенности  kE). Принято раздельное нормирование искусственного освещения  в  зависимости  от применяемых источников  света  и  системы  освещения.  Нормативное  значение освещенности для газоразрядных ламп при  прочих  равных  условиях  из-за  их большей светоотдачи выше, чем  для  ламп  накаливания.  При  комбинированном освещении доля общего освещения  должна  быть  не  менее  10  %  нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее  150  лк  для  газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.

      Для ограничения слепящего действия  светильников  общего  освещения   в производственных помещениях показатель  ослепленности  не  должен  превышать 20...80 единиц в  зависимости  от  продолжительности  и  разряда  зрительной работы. При освещении  производственных  помещений  газоразрядными  лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсаций  не должна превышать 10...20 % в зависимости от характера выполняемой работы.

      При  определении  нормы  освещенности  следует  учитывать  также   ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности,  выбранного по  характеристике  зрительной  работы.  Увеличение   освещенности   следует предусматривать, например, при  повышенной  опасности  травматизма  или  при выполнении напряженной зрительной работы I...EV  разрядов  в  течение  всего рабочего дня.  В  некоторых  случаях  следует  снижать  норму  освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении.

Естественное   освещение   характеризуется   тем,   что    создаваемая

освещенность   изменяется   в   зависимости   от   времени   суток,    года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки  естественного освещения принята относительная величина   —   коэффициент   естественной освещенности  КЕО,  не  зависящий от  вышеуказанных   параметров.   КЕО—это отношение освещенности в данной точке внутри помещения Еж  к  одновременному значению  наружной  горизонтальной  освещенности  Ей,   создаваемой   светом полностью  открытого  небосвода,  выраженное  в  процентах,   т.е.   КЕО   = l00Евн/Ен.

      Принято  раздельное  нормирование  КЕО   для   бокового   и   верхнего естественного  освещения.  При  боковом  освещении   нормируют   минимальное значение КЕО в пределах рабочей  зоны,  которое  должно  быть  обеспечено  в точках,  наиболее  удаленных   от   окна;   в   помещениях   с   верхним   и комбинированным освещением — по усредненному КЕО в  пределах  рабочей  зоны. Нормированное  значение  КЕО  с  учетом  характеристики  зрительной  работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны       ен = КЕОmc,

где КЕО —  коэффициент естественной освещенности; определяется по  СНиП 3-05—95; т —  коэффициент светового климата, определяемый в  зависимости  от района  расположения  здания  на  территории   страны;   с   —   коэффициент солнечности  климата,  определяемый  в  зависимости  от  ориентации   здания относительно сторон света; коэффициенты т и с определяют  по  таблицам  СНиП 23-05—95.

Совмещенное освещение  допускается для  производственных  помещений,  в которых выполняются  зрительные работы 1 и II разрядов; для  производственных помещений, строящихся в северной климатической зоне страны;  для  помещений, в  которых  по  условиям  технологии   требуется   выдерживать   стабильными параметры  воздушной  среды   участки   прецизионных   металлообрабатывающих станков, электропрецизионного оборудования). При  этом  общее  искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными  лампами,  а  нормы освещенности повышаются на одну ступень.

      Источники света и осветительные приборы. Искусственного света, при меняемые для искусственного освещения, делят на две группы — газоразрядные лампы и  лампы  накаливания.  Лампы  накаливания  относятся  к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них  получается  в результате нагрева электрическим током вольфрамовой  нити.  В  газоразрядных лампах  излучение  оптического  диапазона  спектра  возникает  в  результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а  также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое  излучение преобразует в видимый снег.

      При выборе и сравнении  источников  света  друг  с  другом  пользуются следующими параметрами: номинальное напряжение питания U (В),  электрическая мощность лампы Р  (Вт);  световой  поток,  излучаемый  лампой  Ф  (лм),  или максимальная сила света  J(кд);  световая  отдача  y  —  Ф/Р  (лм/Вт).  т.е. отношение светового потока лампы к ее электрической  мощности;  срок  службы лампы и спектральный состав света.

      Благодаря удобству в эксплуатации,  простоте  в  изготовлении,  низкой инерционности при включении, отсутствии дополнительных  пусковых  устройств, надежности   работы   при   колебаниях   напряжения    и    при    различных метеорологических  условиях  окружающей  среды  лампы  накаливания   находят широкое применение в промышленности.  Наряду  с  отмеченными  преимуществами лампы накаливания имеют и существенные недостатки:  низкая  световая  отдача (для ламп общего назначения y  =  7...20  лм/Вт),  сравнительно  малый  срок службы (до 2,5 тыс. ч), в спектре преобладают желтые  и  красные  лучи,  что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света.

      В последние годы все  большее   распространение  получают  галогеновые  лампы —лампы накаливания   с  йодным  циклом.  Наличие  в  колбе  паров  йода позволяет повысить температуру накала нити, т.е. световую отдачу  лампы  (до 40 лм/Вт). Пары вольфрама, испаряющиеся с нити  накаливания,  соединяются  с йодом и  вновь  оседают  на  вольфрамовую  спираль,  препятствуя  распылению вольфрамовой нити и увеличивая  срок  службы  лампы  до  3  тыс.  ч.  Спектр излучения галогеновой лампы более близок к естественному.

      Основным преимуществом газоразрядных  ламп  перед  лампами  накаливания  является большая  световая  отдача  40..110 лм/Вт.  Они имеют значительно большой срок службы, который у некоторых типов ламп  достигает 8...12  тыс. ч. От газоразрядных ламп можно получить  световой  поток любого  желаемого спектра, подбирая соответствующим образом инертные  газы,  пары  металлов, люминоформ.  По  спектральному  составу  видимого  света   различают   лампы дневного света (ЛД),  дневного  света  с  улучшенной  цветопередачей  (ЛЛД), холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ) и белого цвета (ЛБ).