Опасные и вредные производственные факторы

10. Что такое кратность  воздухообмена?

11. Для чего служит  местная вытяжная вентиляция?

12. Какие устройства  местной вытяжной вентиляции  вы знаете?

13. Как осуществляется контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны?

14. Как устроены фильтрующие  и изолирующие противогазы? Какова  область их применения?

15. Как маркируются  и окрашиваются фильтрующие коробки  отечественных фильтрующих противогазов?

 

Производственное  освещение 

 

16.1. Основные  характеристики

производственного освещения

Производственное освещение  — неотъемлемый элемент условий трудовой деятельности человека. При правильно организованном освещении рабочего места обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства. Производительность труда и качество выпускаемой продукции находятся в прямой зависимости от освещения.

Видимый свет — это  электромагнитные волны с длиной волны от 770 до 380 нм10[10]. Он входит в оптическую область электромагнитного спектра, который ограничен длинами волн от 10 до 340 000 нм. Кроме видимого света в оптическую область входит ультрафиолетовое излучение (длины волн от 10 до 380 нм) и инфракрасное (тепловое) излучение (от 770 до 340 000 нм).

С физической точки зрения любой источник света — это  скопление множества возбужденных или непрерывно возбуждаемых атомов. Каждый отдельный атом вещества является генератором световой волны.

С физиологической точки зрения свет является возбудителем органа зрения человека (зрительного анализатора). Человеческий глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Приблизительные границы длин волн (нм) и соответствующие им ощущения (цвета) следующие:

380 - 455 – фиолетовый    540 - 590 – желтый

455 - 470 - синий                                  590 - 610 -  оранжевый 

470 - 500 - голубой                                 610 - 770  - красный 

500 – 540 -  зеленый                                                              

Наибольшая чувствительность органов зрения человека приходится на излучение с длиной волны 555 нм (желто-зеленый цвет).

Введем основные световые величины, позволяющие количественно описать видимое излучение.

Часть лучистого потока, воспринимаемая органами зрения человека как свет, называется световым потоком, обозначается буквой Ф и измеряется в люменах (лм). С физической точки зрения световой поток — это мощность видимого излучения, т.е. световая энергия, излучаемая по всем направлениям за единицу времени. Но так как измерение светового потока основывается на зрительном восприятии, то световой поток — величина не только физическая, но и физиологическая.

Пространственную плотность  светового потока называют силой света и измеряют в канделах (кд). Она характеризует неравномерность распространения светового потока в пространстве и определяется выражением:

Единицей меры телесного  угла является телесный угол, вырезающий из сферы (с центром в вершине угла) площадь, равную площади квадрата, построенного на радиусе. Такой телесный угол называют стерадианом (ср). Полный телесный угол вокруг точки равен 4n ср, поэтому сила света точечного источника:

следующая светотехническая величина — это освещенность. Освещенностью поверхности Е называется величина, измеряемая отношением светового потока dФ, падающего на поверхность dS, к величине поверхности dS, т. е.

Освещенность измеряется в люксах (лк). Освещенность может быть выражена и через силу света. Так, для точечного источника света:

Яркость используется для  характеристики протяженного источника света, обладающего светящейся поверхностью dS. Яркость протяженного источника света L определяется отношением силы света в данном направлении dl к поверхности источника, видимой по этому направлению, либо отношением светового потока АФ к произведению телесного угла dЈl, внутри которого излучается поток, на видимую поверхность источника света:

  Яркость измеряется  в кд/м².

Кроме перечисленных  выше светотехнических величин используют коэффициент отражения, характеризующий способность поверхности отражать падающий на нее световой поток:

Как следует из определения, р — безразмерная величина.

Рассмотренные светотехнические величины относятся к количественным показателям производственного освещения.

Различают следующие  виды производственного освещения: естественное, искусственное и совмещенное. Естественное освещение осуществляется за счет прямого и отраженного света . неба. С физиологической точки зрения естественное освещение наиболее благоприятно для человека. Естественное освещение в течение дня меняется в достаточно широких пределах в зависимости от состояния атмосферы (облачность).

Различают боковое естественное освещение — через световые проемы (окна) в наружных стенах и верхнее естественное

освещение, при котором  световой поток поступает через  световые проемы, расположенные в верхней части (крыше) здания (аэрационные и зенитные фонари и т.д.)- Если используется оба вида освещения, то оно называется комбинированным.

Для характеристики естественного  освещения используется коэффициент естественной освещенности (КЕО):

Величины КЕО для  различных помещений лежат в  пределах 0,1-12%.

Искусственное  освещение  осуществляется   электрическими лампами или прожекторами. Оно может быть общим, местным  или комбинированным. Общее предназначено для освещения всего производственного помещения. Местное при необходимости дополняет общее и концентрирует дополнительный световой поток на рабочих местах. Сочетание местного и общего освещения называют комбинированным.

Если в светлое время  суток уровень естественного  освещения не соответствует нормам, то его дополняют искусственным. Такой вид освещения называют совмещенным.

По функциональному  назначению различают следующие  виды искусственного освещения: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное. 

 

16.2. Создание  требуемых условий освещения  на рабочем месте

Для создания наилучших  условий для видения в процессе труда рабочие места должны быть нормально освещены. Требуемый уровень освещенности в первую очередь определяется точностью выполняемых работ и степенью опасности травмирования. Для характеристики точности выполняемых работ вводится понятие объекта различения — это наименьший размер рассматриваемого предмета, который необходимо различить в процессе работы. Например, при выполнении чертежных работ объектом различения служит толщина самой тонкой линии на чертеже, при работе с печатной документацией — наименьший размер в тексте имеет точка и т.д.

Большое значение имеет  характер фона, на котором рассматриваются объекты, т. е. поверхности, непосредственно прилегающей к объекту различения, и контраст объекта с фоном, который определяется соотношением яркостей рассматриваемых объекта и фона.

Количественно фон может  быть охарактеризован коэффициентом отражения р светового потока от поверхности, образующей фон. Значение р лежит в пределах 0,02—0,95. Если оно превышает 0,4, то фон называется светлым, при р = 0,2—0,4 — средним, при р < 0,2 — темным.

Контраст объекта с  фоном (К) определяется по формуле:

При К > 0,5 контраст объекта с фоном считается большим,

   при К = 0,2—0,5 — средним, при К < 0,2 —  малым.

   Большое значение  имеет также равномерность распределения  яркости на рабочей поверхности,  отсутствие на ней резких теней, постоянство величины освещенности во времени и ряд других факторов.

Все электрические элементы осветительных установок должны быть электро-, пожаро- и взрывобезопасными, экономичными и долговечными.

Для создания искусственного освещения применяются различные электрические источники света: лампы накаливания и разрядные источники света. Кратко рассмотрим основные параметры электрических источников света. К числу наиболее важных из них относятся показатели, характеризующие излучение, электрический режим и конструктивные параметры.

Излучение электрических  источников света характеризуется,   световым потоком, силой света (силой  излучения), энергетической (световой) яркостью и ее распределением, распределением К излучения по спектру, а также  изменением этих величин в зависимости от времени работы на переменном токе. Для характеристики цвета излучения осветительных ламп дополнительно вводятся цветовые параметры.

Электрический режим  характеризуется мощностью лампы, рабочим напряжением на лампе, напряжением  питания, силой тока и родом тока (постоянный, переменный с определенной частотой и др.).

К конструктивным параметрам ламп относятся их габаритные и присоединительные размеры, высота светового центра, размеры излучающего света, форма колбы, ее оптические свойства (прозрачная, матированная, зеркализированная и т.д.), конструкция ввода и др.

К эксплуатационным параметрам электрических источников света относятся эффективность, надежность, экономичность и др.

Эффективность источника света определяется как энергетическим кпд преобразования электрической энергии в оптическое излучение, так и эффективным кпд лампы, который представляет собой долю энергии оптического излучения, превращаемую в эффективную энергию приемника (человеческого глаза), т. е. эффективная энергия приемника (человеческого глаза) представляет собой ту часть энергии оптического излучения, которая вызывает в зрительном анализаторе человека определенные ощущения.

Надежность источников оптического излучения характеризуют полным сроком службы или продолжительностью горения и полезным сроком службы, т. е. временем экономически целесообразной эксплуатации лампы. Обычно за эту характеристику выбирают время, в течение которого световой поток, излучаемый лампой, изменяется не более чем на 20%.

Источники света массового применения должны обладать экономичностью, за которую обычно принимают стоимость их эксплуатации, отнесенную к одному люмен-часу.

Для освещения производственных помещений используют либо лампы  накаливания (источники теплового  излучения), либо разрядные лампы.

К преимуществам ламп накаливания следует отнести  простоту их изготовления, удобство в эксплуатации. Эти лампы включаются в электрическую сеть без использования каких-либо дополнительных устройств. Основные недостатки — небольшой срок службы (≈2,5 тыс. ч) и невысокая светоотдача. Кроме того, спектр ламп накаливания, в котором преобладают желтые и красные лучи, значительно отличается от спектра естественного

(солнечного) света, что  вызывает искажение цветопередачи  и не позволяет использовать данные лампы для освещения тех работ, для которых требуется различение оттенков цветов.

Для освещения производственных помещений в настоящее время  используют лампы накаливания следующих  типов: вакуумные (НВ), газонаполненные биспиральные (НБК), рефлекторные (HP), являющиеся лампами-светильниками (часть колбы такой лампы покрыта зеркальным слоем), обладающие большой мощностью кварцевые галогенные лампы (КГ) и др.

Разрядные лампы также  широко применяются для освещения  производственных помещений. По сравнению с лампами накаливания они обладают повышенной световой отдачей, большим сроком службы (до 10 000 ч). Спектр их излучения близок к спектру естественного света.

К недостаткам разрядных  ламп в первую очередь следует  отнести пульсацию светового потока (периодическое его изменение при работе лампы), ухудшающую условия зрительной работы. Для стабилизации светового потока необходимо использовать дополнительную аппаратуру. Специальные пусковые устройства применяют для включения разрядных ламп. Кроме того, эти лампы при работе могут создавать радиопомехи, для подавления которых устанавливают фильтры. Все это приводит к повышению затрат при монтаже осветительной сети из разрядных ламп по сравнению с лампами накаливания.

Из разрядных источников света на промышленных предприятиях широко применяют различные люминесцентные лампы (ЛЛ), дуговые ртутные лампы (ДРЛ), рефлекторные дуговые ртутные лампы с отражающим слоем (ДРЛР) и ряд других.

За рубежом разработаны  и используются для освещения  компактные люминесцентные лампы. Особенностью этих разрядных ламп является то, что они предназначены для непосредственной замены ламп накаливания, так как снабжены стандартным резьбовым цоколем и могут вворачиваться в электрический патрон, как обыкновенные лампы накаливания. Компактные люминесцентные лампы дают большую экономию электроэнергии. Современные разрядные источники света постепенно вытесняют из обихода лампы накаливания. В развитых странах мира разрядные лампы создают более половины светового потока и предполагается, что в будущем эта доля будет возрастать.