Безопасность труда

Неравномерность естественного освещения в производственных помещениях с верхнем или комбинированным освещением не должна превышать 3:1 для работ III-IV разрядов. При боковом освещении помещения этот показатель не нормируется.

3.4.5. Устройство и обслуживание систем освещения

Искусственное освещение производственных помещений и открытых площадей осуществляется осветительными приборами,

включающими источники искусственного освещения и светильники.

Источники искусственного освещения, применяемые для освещения как производственных помещений, так и открытых площадей, можно разделить на два больших класса: лампы накаливания и газоразрядные лампы. Выбор источников искусственного освещения определяется как видом освещения, так и их характеристиками, к которым следует отнести:

Лампы накаливания являются наиболее распространенным типом источников искусственного освещения, что в основном определяется такими их параметрами, как очень незначительная пульсация светового потока, не создающая стробоскопического эффекта, и малая чувствительность к колебаниям напряжения. Важной с точки зрения эксплуатации особенностью ламп накаливания является то, что они включаются в сеть без дополнительных ПРА и практически не зависят от условий окружающей среды и температуры, что позволяет использовать их для освещения как производственных помещений, так и открытых рабочих площадок. Лампы накаливания компактны, а их световой поток к концу срока службы снижается незначительно – приблизительно на 15%.

Однако лампы накаливания имеют низкую световую отдачу, которая не превышает 15-18 лм/Вт и малый срок службы – до 1000 часов, что определяет низкую эффективность, поскольку требуется установка большого количества источников для обеспечения нормативной освещенности и частая их замена. Кроме того, в спектре ламп накаливания преобладает желто-красное излучение, в результате чего нарушается правильная цветопередача и повышается нагрузка на центральную нервную систему (сумеречный эффект).

79

В газоразрядных лампах световой поток создается либо непосредственно в результате прохождения тлеющего или дугового газового разряда (натриевые, ксеноновые, металлогенные), либо за счет свечения люминофора под действием ультрафиолетового излучения (люминесцентные, дуговые ртутные), возбуждаемого газовым разрядом. По величине давления газа, заполняющего колбу, газоразрядные лампы делятся на:

газоразрядные лампы низкого давления (ГЛНД) – давление газа не более 0,7 Н/м2;

газоразрядные лампы высокого давления (ГЛВД)- давление газа до 106 Н/м2;

газоразрядные лампы сверхвысокого давления – давление газа более 106 Н/м2.

ГЛНД, к которым относятся люминесцентные лампы, широко

применяются в осветительных установках. Эти лампы имеют высокую световую отдачу – до 80 лм/Вт, большой срок службы – более 10000 ч, относительно малую яркость ввиду большой поверхности колбы. Высокая световая отдача и большой срок службы люминесцентных ламп делают их более экономичными по сравнению с лампами накаливания.

Люминесцентные лампы намного превосходят по качеству цветопередачи лампы накаливания, ввиду того, что их спектральный состав ближе к спектральному составу естественного света. По спектральному составу света люминесцентные лампы подразделяются на лампы белого света (ЛБ); холодно-белого света (ЛХБ); теп- ло-белого света (ЛТБ); дневного света (ЛД); дневного света правильной цветопередачи (ЛДЦ), обеспечивающие наиболее правильную цветопередачу. Однако для них требуется более сложная схема включения и ограничение температурных условий для нормальной работы: при температуре менее 10 оС и более 40 оС световой поток всех ламп за исключением амальгамных ЛБА резко уменьшается, а при температуре менее 0 оС они не зажигаются. К недостаткам люминесцентных ламп относится и то, что они могут быть использованы для освещения только невысоких помещений (до 10-15 м) ввиду их малой единичной мощности – 15-80 В при больших размерах (с ростом мощности характеристики ламп резко ухудшаются); значительные пульсации светового потока, создающие стробоскопический эффект; значительное снижение светового потока к концу срока службы – до 56% от начального; чувствительность к изменению питающего напряжения – при понижении его до 80% от номинального лампы гаснут.

80

Из ГЛВД для освещения производственных помещений наибольшее распространение получили дуговые ртутные лампы (ДРЛ), имеющие по сравнению с люминесцентными лампами несколько меньшую световую отдачу – до 50 лм/Вт и меньший срок службы – до 5000 ч. Так же как и люминесцентные лампы, ДРЛ излучают пульсирующий световой поток, создающий стробоскопический эффект и чувствительны к изменению питающего напряжения – при понижении его до 80% от номинального лампы гаснут и вновь зажигаются только через 5-7 мин, что иногда бывает недопустимо в условиях производства, так как может привести к несчастным случаям или авариям. Однако лампы ДРЛ практически не зависят от условий внешней среды и могут использоваться для освещения не только производственных помещений, но и открытых участков при любых погодных условиях. Кроме того, единичная мощность ламп ДРЛ выше, чем у люминесцентных ламп – от 250 до 1000 В, это делает их более экономичными, так как для создания нормативной освещенности требуется меньшее количество источников, что и позволяет использовать их для освещения высоких помещений. Спектральный состав света, излучаемого ДРЛ, близок к естественному и определяется составом люминофора.

Светильники служат для установки источников искусственного освещения и выполняют несколько функций:

осуществляют нужное распределение светового потока источника;

уменьшают слепящее действие источника;

защищают источник от воздействия пыли или влаги в помещениях, где они выделяются;

повышают надежность против пожара и взрыва в пожароопасных и взрывоопасных зонах.

При размещении светильников необходимо учитывать не только обеспечение нормативной освещенности, равномерности освещения, ограничение слепящего действия, но и удобство обслуживания. Светильники должны быть доступны для обслуживания:

с пола или лестницы при высоте установки не более 5,5 м;

с настила мостовых кранов или приспособлений на кранбалках в случае, если они постоянно не заняты обслуживанием технологического процесса (высота светильника над уровнем настила не менее 1,8 и не более 2,4 м);

со специальных устройств, люлек, тележек, которые можно перемещать по помещению;

81

со специальных светотехнических мостиков или площадок,

которые должны иметь ширину не менее 0,8 м, высоту прохода не менее 1,9 м (допускается на отдельных участках снижение до 1,4 м) и ограждения высотой не менее 1,0 м.

Система естественного освещения выбирается с учетом требований, вытекающих из особенностей технологического процесса и характера зрительной работы, а также с учетом климатических особенностей местности и архитектурно-планировочного решения здания.

Боковое естественное освещение обычно применяется в зданиях, в которых отношение глубины помещений к высоте световых проемов над условной рабочей поверхностью не превышает 8.

Верхнее и комбинированное естественное освещение применяется преимущественно в одноэтажных многопролетных зданиях, и выбор типа световых проемов для верхнего естественного освещения определяется условиями зрительной работы, климата места строительства, внутреннего режима производственных помещений.

В качестве светопропускающих материалов, заполняющих световые проемы, наиболее широко используется стекло силикатное листовое прозрачное, матовое, армированное или теплоотражающее, а также изделия из него: стеклопакеты, стеклоблоки пустотелые, профильное стекло. Кроме силикатного находит применение и органическое стекло.

Выбор светопропускающих материалов определяется конструкцией и расположением светового проема, условиями климата места строительства и внутренней среды производственных помещений.

Световые проемы со стороны рабочего помещения должны оборудоваться ограждающими сетками для защиты персонала от осколков стекла.

3.5. Ионизирующие излучения

Ионизирующее излучение – излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в ней ионов разных знаков. Ионизирующие излучения используются в промышленности в устройствах для автоматизации производственных процессов, в установках дефектоскопии, контроля и т.д.

3.5.1. Характеристики ионирующего излучения

Существует большое количество параметров, характеризующих поля ионизирующих излучений, однако в производственной санита-

82

рии практический интерес представляют понятия активности, дозы и мощности дозы.

Активность - число радиоактивных распадов в единицу времени.

А dN/dt ,

где dN - число распадов за время dt. В системе СИ активность измеряется в беккерелях: 1 Бк = 1 расп/с, внесистемная единица - Кюри: 1 Ки = 3,7 1010 Бк.

Поглощенная доза дает количественную оценку действия, производимого любым ионизирующим излучением в любом облученном веществе, и показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы облучаемого вещества:

D de/dm,

где de - средняя энергия, переданная излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, Дж; dm - масса вещества в элементарном объеме, кг.

Единицей измерения поглощенной дозы в системе СИ принят грей: 1 Гр = 1 Дж/кг (внесистемная единица – рад: 1 рад = 0,01 Гр).

Доза на орган - средняя поглощенная доза в определенной ткани или органе человеческого тела, определяемая как:

Dт (1 / mt ) D(m ) dm,

mt

где mt - масса органа или ткани, кг.

Эквивалентная доза - поглощенная доза в ткани или органе человеческого тела. Вводится для оценки радиационной опасности облучения человека от разных видов излучения и определяется как произведение поглощенной дозы в органе или ткани DTR на взвешивающий коэффициент WR излучения R:

HTR DTR WR .

В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв): 1 Зв = 1Дж/кг (внесистемная единица - бэр: 1 бэр = 0,01 Зв).

Взвешивающий коэффициент (табл. 3.15) дает количественную оценку биологического действия каждого вида излучения, которая зависит от его ионизирующей способности.

83

Если поле излучений состоит из нескольких видов излучений с различными WR, то эквивалентная доза HT определяется как НТR

R

Таблица 3.15

Взвешивающий коэффициент для отдельных видов ионизирующих излучений

Эффективная доза - величина E, определяющая меру риска возникновений отдаленных последствий облучения всего тела человека или отдельных органов с учетом их радиочувствительности:

Е WТ Н Т ,

где WT - взвешивающий коэффициент (табл.3.16) для ткани или органа T; Н Т - эквивалентная доза для ткани T или органа за время

В системе СИ эффективная доза измеряется в зивертах.

Таблица 3.16 Взвешивающий коэффициент для ткани или органа

84

Мощность дозы - отношение приращения дозы (поглощенной dD, эквивалентной dH, эффективной dE) за интервал времени dt к величине этого интервала:

Ожидаемая эффективная или эквивалентная доза - эквива-

лентная доза за время , прошедшее с момента поступления t0 радиоактивных веществ в организм, определяемая как:

где МmT(T) - мощность эквивалентной Hm(T) или эффективной Em(T) дозы к моменту времени t0 на орган или ткань Т.

Когда не определено, его следует принимать равным 50 годам для взрослых и 70 годам для детей.

Эффективная коллективная доза - величина S, определяющая полное воздействие излучения на группу людей, рассчитываемая как:

S Еi Ni ,

где Ei - средняя эффективная доза на i-ю подгруппу людей; N – число людей в i-й подгруппе.

3.5.2. Биологическое действие ионизирующих излучений

При работах с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений человек может подвергаться внешнему, внутреннему или комбинированному облучению.

Внешнее облучение - это облучение незащищенных специальными средствами защиты участков тела от внешних источников излучения, находящихся вблизи рабочих мест в цехах и лабораториях. Наиболее опасными при внешнем облучении являются излучения, имеющие большую проникающую способность (например гаммаизлучение), поскольку от них сложнее обеспечить защиту.

Внутреннее облучение обусловлено радиоактивными изотопами, попавшими в организм, как правило, либо через органы дыхания (пыль, пары) вместе с вдыхаемым воздухом, либо через желудочно-

85

кишечный тракт с пищей. Наиболее опасными при внутреннем облучении являются излучения, имеющие меньшую проникающую способность (например альфа-излучение), поскольку они практически полностью будут поглощаться внутренними органами.

Вследствие высокой радиочувствительности внутренних органов и длительности процесса выведения радиоактивных изотопов из организма внутреннее облучение человека является более опасным, чем внешнее.

Комбинированное - это одновременное воздействие на человека как внешнего, так и внутреннего облучения.

Воздействие ионизирующих излучений на человека может быть прямым и косвенным.

Прямое действие ионизирующего излучения - это расщепле-

ние молекул биотканей при непосредственном воздействии излучений. В дальнейшем под влиянием прямых процессов возникают соматические (например злокачественные образования или пониженная продукция лейкоцитов) и генетические (например мутации в последующих поколениях) последствия.

Косвенное (непрямое) действие ионизирующего излучения -

это следствие его прямого действия, приводящее в результате ионизации к повышению реакционной способности молекул и образованию свободных радикалов. Благодаря содержанию в организме человека 75-80% воды одним из типичных проявлений непрямого действия ионизирующего излучения является радиолиз - радиационное разложение молекул воды с образованием радикалов ОН-

H2 O H OH .

Радикалы ОН, рекомбинируясь с кислородом О2, образуют перекись Н2О2 и гидроперекись НО2 водорода, а вступая в реакции с молекулами белка, ферментов и других жизненно важных веществ, разрушают их структуру, в результате чего нарушается нормальное течение биохимических реакций и обмен веществ. В дальнейшем начинаются изменения в физиологических процессах, составе крови, и на конечной стадии при развитии лучевой болезни происходит гибель клеток и, возможно, всего организма. Это непрямое действие радиации может оказывать больший вред, чем прямое.

Человек в течение всей жизни постоянно подвергается воздействию как внутреннего, так и внешнего радиоактивного облучения за счет естественного фона (табл.3.17).

86

Таблица 3.17 Поглощенная годовая доза фонового облучения

Внешнее фоновое радиоактивное облучение обусловлено воздействием космического излучения и радионуклидов, содержащихся в горных породах, почве, атмосфере, строительных материалах, внутреннее - за счет радионуклидов, содержащихся в организме и поступающих с пищей, водой и воздухом. Кроме постоянного фонового человек подвергается также техногенному облучению

(табл.7.5).

Степень поражения человека зависит от поглощенной дозы излучения, и эффект воздействия может быть детерминированным

или стохастическим.

Детерминированный эффект - биологический эффект, в отношении которого полагается наличие порога, выше которого тяжесть эффекта зависит от дозы.

Стохастический эффект - биологический эффект, не имеющий дозового порога, вероятность возникновения которого пропорциональна дозе, а тяжесть эффекта не зависит от дозы.

87

Таблица 3.18 Поглощенная годовая доза техногенного облучения

В области малых доз (менее 0,5 Зв) индивидуальный r и коллективный R риск возникновения стохастических эффектов определяется как:

r p(E) rE E,R p(SE ) rE SE

где E, SE - индивидуальная и коллективная доза; p(E), p(SE) - вероятность событий, создающих дозы E и SE; rE - коэффициент риска от смертельного рака, несмертельного рака (приведенного по вреду к последствиям от смертельного рака) и наследственных эффектов. Коэффициент риска равен:

для профессионального облучения rE = 5,6 10-1 1/(чел. Зв);

для населения rE = 7,3 10-2 1/(чел. Зв).

Для событий с тяжелыми последствиями от детерминированных эффектов риск определяется как:

где N - число лиц, подвергшихся облучению дозой Е > 0,5 Зв. Предел индивидуального риска для техногенного облучения

лиц из персонала принимается равным 1٠10-3 за год, а для населения 5٠10-5 за год. Риск величиной 1٠10-6 за год и менее считается пренебрежимо малым.

Величина риска появления злокачественных опухолей с летальным исходом RL и наследственных нарушений в первых двух

88