Проектирование безопасности технологического процесса при выполнении работ на фрезерных станках

      Основным недостатком газоразрядных ламп является  пульсация  светового потока,  что  может  привести  к   появлению   стробоскопического   эффекта, заключающегося  в  искажении  зрительного  восприятия.  При  кратности   или совладении  частоты  пульсации  источника  света  и  обрабатываемых  изделий вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажается  направление и скорость движения,  что  делает  невозможным  выполнение  производственных операций  и  ведет  к  увеличению  опасности  травматизма.   К   недостаткам газоразрядных ламп  следует  отнести  также  длительный  период  разгорания, необходимость применения специальных  пусковых  приспособлений,  облегчающих зажигание ламп;  зависимость  работоспособности  от  температуры  окружающей среды. Газоразрядные лампы могут создавать радиопомехи,  исключение  которых требует специальных устройств.

      При выборе источников света  для производственных помещений   необходимо руководствоваться    общими    рекомендациями: отдавать     предпочтение газоразрядным   лампам  как  энергетически  более  экономичным  и  обладающим большим   сроком   службы;   для   уменьшения   первоначальных   затрат   на осветительные  установки  и  расходов  на  их  эксплуатацию  необходимо   по возможности использовать лампы наименьшей мощности,  но  без  ухудшения  при этом   качества   освещения.   Создание   в   производственных    помещениях качественного  и  эффективного   освещения   невозможно   без   рациональных светильников. Электрический светильник — это совокупность источника света и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока  в требуемом направлении,  предохранения глаз рабочего от слепящего действия  ярких элементов источника света,  защиты источника от  механических  повреждений,  воздействия  окружающей  среды  и эстетического оформления помещения.

1.5 Вредные вещества

Воздух производственной среды постоянно подвергается воздействию  опасных и вредных факторов, формируемых  протекающими в этой среде технологическими процессами. К этим факторам относятся  выделение пыли, жидких и газообразных химических веществ.

Физиологическое действие паров на организм человека зависит от их токсичности (ядовитости) и концентрации в воздухе производственных помещений, а также от длительности пребывания в этих помещениях в этих помещениях рабочих. Установлено, что физиологическая реакция пропорциональна произведению времени воздействия вредностей и их концентрации.

Одновременно  с загрязненным воздухом в организм человека поступает большое количество вредных веществ, часть которых не удаляется с выдыханием воздуха. Это прежде всего относится к аэрозолям, которые осаждаются в альвеолярных каналах лёгких. Газы и пары, вдыхаемые с воздухом, растворяются в лёгочной жидкости. Постепенно происходит накопление этих вредностей и возрастает их неблагоприятное влияние на организм человека. Поэтому вредные вещества, обладающие кумулятивной способностью (способность накапливаться в организме), при постоянном их действии на организм даже в малых дозах вызывают хроническое отравление. Накопление вредных веществ происходит в жизненно важных органах человека (печени, селезёнке, костях и мышцах), вследствие чего наблюдаются их органические изменения.

К вредным веществам  хронического действия относят, как правило, аэрозоли, свинца, ртути, марганца, окиси кремния и кремнийорганических соединений. Хроническое поражение организма возникает в результате действия пыли, содержащей свободную двуокись, которая вызывает развитие силикоза, проявляющегося в виде фиброзного перерождения соединительной ткани лёгких. Примером физиологического действия веществ служит отравление окисью углерода, которая является промышленным ядом, действующим на кровеносную систему. Попадая в кровь, окись углерода разрушает носитель кислорода – гемоглобин. В результате организм лишается нормального питания кислородом и наступает кислородное голодание, сопровождаемое головной болью, тошнотой, рвотой и другими явлениями. В особо тяжёлых случаях отравления может наступить смерть. При быстром прекращении воздействия окиси углерода человек полностью выздоравливает, так как гемоглобин не теряет своей способности кислородоносителя.    Большая часть промышленных вредностей попадает в организм человека через органы дыхания и всасывается лёгочными альвеолярными каналами. Правильный режим дыхания в производственных условиях требует, чтобы работающие дышали через нос. Этот режим часто нарушается при тяжёлом труде, неправильной организации рабочих мест и условиях высокой температуры. При дыхании через рот вредные вещества заглатываются вместе со слюной, что вызывает заболевание желудочно-кишечного тракта и печени. Такие вредные вещества, как бензол, ксилол, толуол и другие, проникают в организм через кожный покров. Вывод вредных веществ из организма происходит различными путями: они выдыхаются с воздухом, с потом, жёлчью, но часть из них обладает кумулятивной способностью.

Во всех случаях  ущерб, наносимый вредными веществами организму человека, зависит от их токсичности. По степени опасности  для организма вредные вещества в соответствии с Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий (СН 245-7) и ГОСТ 12.1.007-88 подразделяются на четыре класса опасности: 1- чрезвычайно опасный; 2 – высоко опасные; 3 – умеренно опасные; 4 – малоопасные. Класс опасности устанавливают в зависимости от норм и показателей, предусмотренных ГОСТ 12.1.007-88.

1.6. Микроклимат

Температура окружающих предметов и интенсивность физического  нагревания организма характеризуют  конкретную производственную обстановку и отличаются большим разнообразием. Остальные параметры – температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха - получили название параметров микроклимата.

Параметры микроклимата воздушной среды, которые обуславливают  оптимальный обмен веществ в организме, и при которых нет неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляции организма, называют комфортными или оптимальными.

Одним из необходимых  условий нормальной жизнедеятельности  человека является обеспечение нормальных условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным  выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени  физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 Дж/с (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (при тяжелой работе). Теплоотдача организма человека определяется температурой окружающего воздуха и предметов, скоростью движения и относительной влажностью воздуха. Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма и как следствие к потере трудоспособности, быстрой утомляемости, потери сознания и тепловой смерти.

Одним из важных показателей теплового состояния организма является средняя температура тела (внутренних органов) порядка 36,^оС. Она зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня энегрозатрат при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха температура тела может повышаться от нескольких десятых градуса до 1…2^оС. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек +45^оС,  минимальная +25^оС. Основную роль в теплоотдаче играет температурный режим кожи. Ее температура меняется в довольно значительных пределах и при нормальных условиях средняя температура кожи под одеждой составляет 30…34^оС. При неблагоприятных метеорологических условиях на отдельных участках тела она может понижаться до 20^оС, а иногда и ниже.

Теплообмен  между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией в  результате омывания тела воздухом, теплопроводностью, излучением на окружающие поверхности  и в процессе теплообмена при  испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами и при дыхании.             Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей. При неблагоприятных условиях на производстве потеря жидкости - 8-10 литров за смену и в ней до 60 гр. поваренной соли. Также при высокой температуре легко расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки, что также может привести к негативным последствиям.     Считается допустимым для человека снижение его массы на 2-3% путем испарения влаги – обезвоживание организма. Обезвоживание на 6% ведет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15-20% приводит к смертельному исходу.   Для восстановления водного баланса работающих в условиях повышенной температуры устанавливают пункты подпитки подсоленной  газированной водой. В ряде случаев для этой цели применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную воду или чай.        Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой, так как тогда имеет место тепловой баланс. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде, происходит рост температуры внутренних органов, и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием «жарко». Перегревание приводит к гипертермии – перегреванию организма выше допустимого уровня (до 38-39^оС.), с такими же симптомами, как и у теплового удара. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек, то происходит охлаждение организма (холодно). Длительное воздействие пониженной температуры, большая подвижность и влажность воздуха, могут быть причиной охлаждения, и даже переохлаждения организма – гипотермии.    Тепловое самочувствие человека, тепловой баланс в системе человек - окружающая среда зависит от температуры окружающей среды, подвижности и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физического нагревания организма.         Нормы производственного микроклимата установлены в СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» и ССБТ ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

1.7 Тяжесть труда

Характер и  организация трудовой деятельности оказывают существенное влияние на изменение функционального состояния организма человека.  Физический труд характеризуется нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма человека (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Физический труд, развивая мышечную систему и стимулируя обменные процессы, в то же время имеет ряд отрицательных последствий. Прежде всего это социальная неэффективность физического труда, связанная с низкой его производительностью, необходимостью высокого напряжения физических сил и потребностью в длительном — до 50 % рабочего времени — отдыхе.         В современной трудовой деятельности человека объем чисто физического труда незначителен. В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности различают:

— формы труда, требующие значительной мышечной активности. Этот вид трудовой деятельности имеет место при отсутствии механизированных средств для выполнения работ и характеризуется повышенными энергетическими затратами;          — механизированные формы труда. Особенностью механизированных форм труда являются изменения характера мышечных нагрузок и усложнение программы действий. В условиях механизированного производства наблюдается уменьшение объема мышечной деятельности, в работу вовлекаются мелкие мышцы конечностей, которые должны обеспечить большую скорость и точность движений, необходимых для управления механизмами. Однообразие простых и большей частью локальных действий, однообразие и малый объем воспринимаемой в процессе труда информации приводят к монотонности труда и быстрому наступлению утомления;          — формы труда, связанные с полуавтоматическим и автоматическим производством. При таком производстве человек выключается из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняет механизм. Задача человека ограничивается выполнением простых операций на обслуживание станка: подать материал для обработки, пустить в ход механизм, извлечь обработанную деталь. Характерные черты этого вида работ              — монотонность, повышенный темп и ритм работы, утрата творческого начала;             — групповые формы труда — конвейер. Эта форма труда определяется дроблением процесса труда на операции, заданным ритмом, строгой последовательностью выполнения операций, автоматической подачей деталей к каждому рабочему месту с помощью конвейера. При этом чем меньше интервал времени, затрачиваемый работающим на операцию, тем монотоннее работа, тем упрощеннее ее содержание, что приводит к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению.   Условия труда, при которых воздействие на работающего вредных и опасных производственных факторов исключено или их уровень не превышает гигиенических нормативов (Р.2.2755—99 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса»), называют безопасными условиями труда. Безопасные условия труда — это оптимальные (1-й класс) и допустимые (2-й класс) условия.

  Оптимальные (комфортные) условия труда (1-й класс) обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека. Этот класс установлен только для оценки параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для остальных факторов условно оптимальными считаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы не превышают безопасных пределов для населения.            Допустимые условия труда (2-й класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиеническими нормативами для рабочих мест. Возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятное воздействие в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающего и его потомство. Оптимальный и допустимый классы соответствуют безопасным условиям труда.            Вредные условия труда (3-й класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм работающего и/или его потомства. В зависимости от уровня превышения нормативов факторы этого класса подразделяются на четыре степени вредности:

3.1— вызывающие  обратимые функциональные изменения организма;

3.2— приводящие  к стойким функциональным нарушениям  и росту заболеваемости;

3.3— приводящие  к развитию профессиональной  патологии в легкой форме и  росту хронических заболеваний;

3.4— приводящие  к возникновению выраженных форм  профессиональных заболеваний, значительному росту хронических и высокому уровню заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

Травмоопасные (экстремальные) условия труда (4-й  класс). Уровни производственных факторов этого класса таковы, что их воздействие на протяжении рабочей смены или ее части создает угрозу для жизни и/или высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных заболеваний.            Работа в условиях несоответствия нормативным требованиям возможна только с сокращением времени воздействия вредных производственных факторов, т. е. сокращением рабочей смены — защита временем.    В зависимости от фактического состояния условия труда руководителями предприятий и организаций по согласованию с профсоюзами устанавливается доплата в размере 4...24 % тарифной ставки. Доплаты устанавливаются по конкретным рабочим местам и начисляются рабочим за время фактической занятости на этих местах. По согласованию с профсоюзом временно сроком до одного года размеры доплат могут быть выше, чем установлено расчетом, но не более 12 % для тяжелых и вредных условий труда и 24 % — на работах с особо тяжелыми и особо вредными условиями труда.           Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы — при физическом труде, и эмоциональным — при умственном труде, когда имеет место информационная перегрузка. Физическая тяжесть труда — это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения. Классификация труда по тяжести производится по уровню энергозатрат с учетом вида нагрузки (статическая или динамическая) и нагружаемых мышц.          Динамическая работа — процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве. При этом энергия расходуется как на поддержание определенного напряжения в мышцах, так и на механический эффект работы.  В соответствии с критериями оценки при региональной нагрузке (работа с преимущественным участием мышц рук и плечевого пояса) до 2500 кгм она считается оптимальной (легкой), до 5000 кгм — допустимой (средней), а при превышении последней величины условия труда считаются вредными (тяжелый труд) трех степеней тяжести в зависимости от превышения. Оценка массы перерабатываемого груза позволяет отнести условия труда к оптимальным (до 15 кг), допустимым (до 30 кг) или вредным условиям труда 1 -й степени тяжести. Вторая и третья степени тяжести отсутствуют, так как ручная переработка грузов массой более 30 кг не допускается. Статическая нагрузка связана с затратой человеком усилий без перемещения тела или отдельных его частей.      Кроме статической, динамической нагрузки и массы поднимаемого и перемещаемого груза, оценка условий труда по тяжести трудового процесса производится по рабочей позе, количеству наклонов за смену, количеству стереотипных рабочих движений и перемещением в пространстве, обусловленным технологическим процессом.    Оптимальность рабочей позы определяется соответствием параметров рабочей поверхности и кресла. Оптимальные условия допускают до 50 наклонов за смену (один наклон примерно за 10 мин). Если же наклоны с углом более 30° достигают 100 раз за смену, то условия относят к допустимым.              При повторяющихся (стереотипных) рабочих движениях мышц кистей и пальцев рук (локальная нагрузка) до 20 000 условия труда считаются оптимальными. Свыше 20 000 до 40 000— допустимыми. Если число движений достигает 60 000, то условия труда относят к вредным— 1-й степени.              Под перемещением в пространстве понимают переходы в течение смены, обусловленные технологическим процессом. Ходьба до 4 км — оптимальные условия труда; от 4 до 10 км — допустимые, а до 15 км и свыше — соответственно вредные условия труда 1 -й и 2-й степеней. Третья степень оценки перемещений в пространстве не предусмотрена.     Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно интенсивной работы мозга по получению и переработке информации.