- •Конспект лекций по дисциплине «Охрана труда»
- •Тема 1. Идентификация и воздействие на человека негативных факторов производственной среды
- •1.1 Классификация и номенклатура негативных факторов
- •1.2 Источники и характеристики механических и физических негативных факторов и их воздействие на человека
- •1.3 Источники и характеристики химических негативных факторов, факторов комплексного характера и их воздействие на человека
- •Тема 2. Защита человека от вредных и опасных производственных факторов
- •2.1 Защита человека от физических негативных факторов
- •2.2 Защита человека от химических и биологических негативных факторов
- •2.3Защита человека от опасности механического травмирования
- •2.4 Защита человека от опасных факторов комплексного характера
- •Тема 3. Обеспечение комфортных условий для трудовой деятельности
- •3.1Микроклимат помещений
- •3.2Освещение
- •Тема 4. Психофизиологические и эргономические основы безопасности труда
- •4.1 Психофизиологические основы безопасности труда
- •4.2Эргономические основы безопасности труда
- •Тема 5. Управление безопасностью труда.
- •5.1Правовые, нормативные и организационные основы безопасности труда
- •5.2Экономические механизмы управления безопасностью труда
- •Использованные источники информации:
1.3 Источники и характеристики химических негативных факторов, факторов комплексного характера и их воздействие на человека
Пары, газы, жидкости, аэрозоли, химические соединения, смеси (далее вещества) при контакте с организмом человека могут вызывать изменения в состоянии здоровья или заболевания.
Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами.
В настоящее время известно более 7 млн. химических веществ и соединений, из которых около 60 тысяч находят применение в деятельности человека.
Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:
промышленные яды — используемые в производстве органические растворители (например, дихлорэтан), топливо (например, пропан, бутан), красители (например, анилин) и др.;
ядохимикаты — используемые в сельском хозяйстве пестициды и др.;
лекарственные средства;
бытовые химикаты — применяемые в виде пищевых добавок (например, уксус), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;
биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях, грибах, у животных и насекомых;
отравляющие вещества (ОВ) — зарин, иприт, фосген и др.
В организм человека вредные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы. Основным же путем проникновения вредных веществ в организм являются органы дыхания.
Токсичность— это способность веществ оказывать вредное действие на живые организмы.
Основным критерием (показателем) токсичности вещества является ПДК (единицей измерения концентрации является мг/м3). Показатель токсичности вещества определяет его опасность. По степени опасности вредные вещества разделяют на четыре класса:чрезвычайно опасные, высоко опасные, умеренно опасные, малоопасные.
Средняя смертельная концентрация в воздухе ЛК50(мг/м3) — концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % животных при двух-четырехчасовом вдыхании.
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу ЛД50(мг/кг — миллиграмм вредного на кг массы животного) доза вещества, вызывающая гибель 50 % животных при однократном нанесении на кожу.
Средняя смертельная доза ДЛ50(мг/кг) — доза вещества, вызывающая гибель 50 % животных при однократном введении в желудок.
По характеру воздействия на человека вредные вещества подразделяются на:
общетоксические — вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы: центральную нервную систему, кроветворные органы, печень, почки (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода и др.);
раздражающие — вызывающие раздражение слизистых оболочек, дыхательных путей, глаз, легких, кожи (органические азотокрасители, диметиламинобензол и другие антибиотики и др.);
сенсибилизирующие — действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки и др.);
мутагенные — приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.);
канцерогенные — вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест, бензапирен, ароматические амины и пр.);
влияющие на репродуктивную (детородную) функцию — вызывающие возникновение врожденных пороков, отклонений от нормального развития детей, влияющие на нормальное развитие плода (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы, борная кислота и др.).
На производстве работа, как правило, проводится с несколькими химическими веществами. При этом работник может подвергаться воздействию негативных факторов другой природы (физических — шуму, вибрации, электромагнитным и ионизирующим излучениям). При этом возникает эффект сочетанного (при одновременном действии негативных факторов различной природы) или комбинированного (при одновременном действии нескольких химических веществ) действия химических веществ.
Комбинированное действие — это одновременное или последовательное действие на организм нескольких веществ при одном и том же пути их поступления в организм.
Различают несколько типов комбинированного действия в зависимости от эффектов токсичности:
суммация (аддитивное действие, аддитивность) — суммарный эффект действия смеси равен сумме эффектов входящих в смесь компонентов. Суммация характерна для веществ однонаправленного действия, когда вещества оказывают одинаковое воздействие на одни и те же системы организма (например, смеси углеводородов);
потенцирование (синергетическое действие, синергизм) — вещества действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект синергизма больше аддитивного. Например, никель усиливает свою токсичность в присутствии медистых стоков в 10 раз, алкоголь значительно повышает опасность отравления анилином;
антагонизм (антагонистическое действие) — эффект меньше аддитивного. Одно вещество ослабляет действие другого. Например, эзерин значительно снижает действие антропина, является его противоядием;
Наряду с комбинированным действием веществ необходимо выделить комплексное действие. При комплексном действии вредные вещества поступают в организм одновременно, но разными путями (через органы дыхания и кожу, органы дыхания и желудочно-кишечный тракт и т. д.).
Примеры опасных химических веществ:
Зарин (GВ, трилон 144, трилон 46) - бесцветная жидкость, без запаха. Парообразный и жидкий зарин легко сорбируется пористыми материалами (тканями, шерстью, деревом, кирпичом, бетоном), поглащается покрашенными поверхностями и резиново-техническими изделиями.
Зоман (GD, трилон) - прозрачная жидкость, но техническое вещество может иметь цвет от соломенно-желтого до коричневого с запахом камфары. При температуре - 80 °С зоман превращается в стекловидную массу.
Пористыми материалами зоман поглащается больше чем зарин.
Ви-Икс (VХ) - маслянистая бесцветная жидкость, без запаха, плохо растворяется в воде, хорошо - в органических растворах.
Проникает сквозь одежду и действует на организм через кожу, газ опасен при попадании через органы дыхания. Скрытый период - несколько часов.
Ви-Икс легко проникает в пористые материалы, ткани, растения, что затрудняет его дегазацию. Потом возможна его обратная диффузия из пор и опасное повторное заражение.
Иприт (НD) - бесцветная маслянистая жидкость, более тяжелее чем вода, плохо растворяется в воде и хорошо в органических растворителях, топливе и смазочных материалах, а также в других ОВ. Организм человека и животных поражают пары, аэрозоли и капли через органы дыхания, кожу, слизистые оболочки и желудочно-кишечный тракт. ОВ имеет скрытый период и кумулятивный эффект.
Синильная кислота (АС)— бесцветная жидкость с запахом горького миндаля, неограниченно растворяется в воде, сильный быстродействующий яд. Незащищенных людей и животные пары синильной кислоты поражают через органы дыхания, а также при поступлении в организм с пищей, кормами и водой. При концентрации свыше 10 г/м3 поражает организм через кожу.
Фосген (СG) при температуре свыше 8 °С — газ с запахом горелого сена, более тяжелый чем воздух, плохо растворяется в воде, хорошо — в органических растворителях. Это неустойчивое ОВ, заражает только атмосферу.
Наиболее распространенными в народном хозяйстве и опасными являются хлор, аммиак, серный ангидрид, сероводород, бензол, фтористый водород, ацетон, уайтспирит, дихлорэтан, бензин, азотная, серная, соляная кислота, фосген, синильная кислота и др.
При распространении в окружающей среде ядовитых веществ (ОВ) или сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) образовываются зоны химического поражения и очаги химического поражения.
Зона химического поражения - это территория, которая непосредственно находится под влиянием химического оружия или сильнодействующих ядовитых веществ и над которой распространилась зараженная туча с поражающими концентрациями
Опасные факторы комплексного характера
К опасным факторам комплексного характера относятся такие факторы, при возникновении которых имеют место различные ОВПФ: механические, химические, физические и др.
Например, при возникновении пожара при горении выделяются вредные вещества, человек подвергается воздействию теплового излучения большого уровня, возможно обрушение конструкций и механическое травмирование и т. д.
Пожаровзрывоопасность
Пожар — это чрезвычайная ситуация, и совокупность возникающих при нем ОВПФ определяется характером пожара и объекта возгорания.
Герметичные системы, находящиеся под давлением, при разрушении приводят к поражению человека осколками и обломками разлетающихся конструкций, ударной волной. В зависимости от степени опасности среды, находящейся в герметичных системах, возможно отравление людей, а при наличии горючих сред — возникновение пожара и взрыва.
Статическое электричество может создавать электростатические поля большой напряженности, а возникшая при разряде электростатических зарядов искра может стать причиной пожара и взрыва.
Пожаровзрывоопасность
Основные сведения о пожаре и взрыве
Пожар — неконтролируемое горение вне специального очага наносящее материальный ущерб и создающее опасность для жизни и здоровья людей.
Горение — окислительный процесс, возникающий при контакте горючего вещества, окислителя и источника зажигания.
По скорости распространения пламени горение подразделяется на нормальное (дефлаграционное), при котором пламя распространяется со скоростью до нескольких десятков метров в секунду; взрывное — при скорости распространения пламени до нескольких сотен метров в секунду и детонационное — при распространении пламени со скоростью до нескольких тысяч метров в секунду.
Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение, взрыв и детонация. Кроме того, существуют и особые виды горения: тление и холоднопламенное горение.
Вспышка — процесс мгновенного сгорания паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, вызванный непосредственным воздействием источника воспламенения.
Возгорание — явление возникновения горения под действием источника зажигания.
Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени. При этом вся остальная масса горючего вещества остается относительно холодной.
Самовозгорание — явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций в веществе, приводящее к возникновению горения при отсутствии источника зажигания.
Самовоспламенение — это самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.
В производственных условиях могут самовозгораться древесные опилки, промасленная ветошь. Самовоспламеняться может бензин, керосин.
Взрыв — быстрое химическое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.
Горючие вещества, применяемые в производстве, подразделяются на:
газообразные — вещества, абсолютное давление паров которых при температуре 50 °С равно или выше 300 кПа;
жидкие — вещества с температурой плавления не более 50˚С;
твердые — вещества с температурой плавления, превышающей 50°С;
пыли — размельченные твердые вещества с размером частиц менее 850 мкм.
Горючесть — это способность вещества или материала к горению под воздействием источника зажигания.
По горючести (возгораемости) материалы подразделяются на три грѵппы:
негорючие (несгораемые),
грудногорючие (трудносгораемые);
горючие (сгораемые).
Принято считать негорючими такие материалы, которые не горят, не тлеют и не обугливаются под воздействием открытого м пламени или высокой температуры.
Трудногорючие материалы — материалы, которые загораются и горят только при воздействии на них открытого огня.
Горючие материалы— материалы, горение которых продолжается после удаления источника огня, которым они были подожжены.
Горючие материалы и вещества подразделяются на:
легковоспламеняющиеся вещества и материалы, которые способны воспламеняться от кратковременного (до 30˚С) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т. п.);
вещества средней воспламеняемости, которые воспламеняются от длительного воздействия источника зажигания с низкой температурой;
трудновоспламеняющиеся вещества, которые способны воспламеняться только под действием мощного источника зажигания.
К легковоспламеняемымвеществамотносятся прежде всего горючие жидкости (ЛВЖ — легковоспламеняемые жидкости). ЛВЖ — горючие жидкости с температурой вспышки в закрытом тигле не выше 61°С или в открытом тигле не выше 66°С.
К горючим жидкостям (ГЖ) относятся такие, которые способны самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, но имеют температуру вспышки выше 61°С в закрытом тигле.
В зависимости от температуры самовоспламенения различают
горючие вещества, имеющие температуру самовоспламенения выше температуры окружающей среды;
горючие вещества, имеющие температуру самовоспламенения равную температуре окружающей среды;
горючие вещества, имеющие температуру самовоспламенения ниже температуры окружающей среды.
Последние вещества называют самовозгорающимися, т. к. они могут загораться без внесения тепла извне и представляют собой большую опасность.
Самовозгорающиеся вещества подразделяют на три группы:
вещества, способные самовозгораться от воздействия воздуха (например, растительные масла и животные жиры, бурый и каменный уголь, торф, обтирочные концы, древесные опилки и т. п.);
вещества, подверженные самовозгоранию при действии на них воды (например, карбид кальция, карбиды щелочных металлов, металлические калий и натрий и др.);
вещества, самовозгорающиеся в результате смешения друг с другом; в эту группу входят различные газообразные, жидкие и твердые окислители (галлоиды — хлор, бром; ацетилен, водород, метан и этилен в смеси с хлором самовозгораются).
Опасный фактор пожара (ОФП) — фактор пожара, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. К ОФП относятся следующие:
открытое пламя и искры;
повышенная температура окружающей среды;
токсичные продукты горения;
дым;
пониженная концентрация кислорода;
последствия разрушения и повреждения объекта;
опасные факторы, проявляющиеся в результате взрыва (ударная волна, пламя, обрушение конструкций и разлет осколков, образование вредных веществ с концентрацией в воздухе существенно выше ПДК).
Категории помещений определяются путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям от высшей (А) к низшей (Д).
Герметичные системы, находящиеся под давлением
Герметизированные системы, в которых под давлениемнаходятся сжатые газы и жидкости (нередко токсичные, пожаровзрывоопасные или имеющие высокую температуру), широко применяются в современном производстве. Такие системы являются источником повышенной опасности, и поэтому при их проектировании, изготовлении, эксплуатации и ремонте должны строго соблюдаться установленные правила и нормы.
Герметичность — это непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы устройств и установок.
Основными причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного давления являются:
внешние механические воздействия;
снижение механической прочности;
нарушения технологического режима;
конструкторские ошибки;
изменение состояния герметизируемой среды;
неисправности в контрольно-измерительных и предохранительных устройствах;
ошибки обслуживающего персонала.
При разгерметизации создаются опасные и вредные производственные факторы, зависящие от физико-химических свойств рабочей среды, т. е. возникает опасность:
получения ожогов под воздействием высоких или, наоборот, низких температур (термические ожоги) и из-за агрессивности среды (химические ожоги);
травматизма, связанного с высоким давлением газа в системе, например, нарушение герметичности баллона с газом при давлении 20 МПа с образованием отверстия диаметром 15 мм приведет к появлению начальной реактивной тяги около 3,5 кН; при массе баллона 70 кг он может приобрести ускорение и переместиться на некоторое расстояние;
радиационная, возникающая, например, при использовании в установках в качестве теплоносителя жидких радиоактивных металлов, обладающих высоким уровнем ионизирующего излучения;
отравления, связанные с применением инертных и токсичных газов и др.
Трубопроводы. Жидкости и газы, транспортируемые по трубопроводам, разбиты на следующие десять укрупненных групп.
Таблица 5: Окраска трубопроводов
Транспортируемая по трубопроводу среда |
Цвет окраски трубопровода |
Вода |
Зеленый |
Пар |
Красный |
Воздух |
Синий |
Газы горючие и негорючие |
Желтый |
Кислоты |
Оранжевый |
Щелочи |
Фиолетовый |
Жидкости горючие и негорючие |
Коричневый |
Прочие вещества |
Серый |
Чтобы выделить вид опасности, на трубопроводы наносят предупреждающие (сигнальные) цветные кольца:
Таблица 6: Предупреждающие (сигнальные) цветные кольца
Характеристика опасности транспортируемой среды |
Цвет колец |
Взрывоопасные, огнеопасные, легковоспламеняющиеся вещества |
Красный |
Безопасные и нейтральные вещества |
Зеленый |
Вещества токсичные |
Желтый |
Глубокий вакуум, высокое давление, радиация и т.д. |
Желтый |
Баллоны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов при температурах 223...333 °К (-50...+60 С). Баллоны изготовляют малой вместимости 0,4—12 л, средней — 20—50 л и большой вместимости 80—500 л.
Таблица 7:Окраска баллонов
Вещество находящееся в баллоне |
Цвет окраски баллона |
Азот |
Черный |
Ацетилен |
Белый |
Водород |
Темно зеленый |
Кислород |
Голубой |
Углекислота |
Черный |
Этилен |
Фиолетовый |
Сосуды для сжиженных газов. Сжиженные газы хранят и перевозят в стационарных и транспортных сосудах (цистернах), снабженных высокоэффективной тепловой изоляцией.
Для хранения и транспортирования криогенных продуктов (азота, аргона, кислорода и воздуха) изготовляют специальные криогенные сосуды.
Транспортные сосуды (цистерны) обычно имеют объем до 35 тыс. л. Наружную поверхность резервуаров окрашивают эмалью, масляной или алюминиевой красками в светло-серый цвет. На транспортных сосудах наносят надписи и отличительные полосы.
Таблица 8: Маркировка транспортных сосудов (резервуаров)
Газ |
Надпись |
Цвет надписи |
Цвет полосы |
Аммиак |
Аммиак, ядовитый сжиженный газ |
Черный |
Желтый |
Хлор |
Хлор, ядовитый сжиженный газ |
Зеленый |
Защитный |
Фосген |
Ядовитый сжиженный газ |
Красный |
Защитный |
Кислород |
Опасно |
Черный |
Голубой |
Все остальные газы |
|||
Негорючие |
Наименование газа и слово «Опасно» |
Желтый |
Черный |
Горючие |
Наименование газа и слово «Огнеопасно» |
Черный |
Красный |
Газгольдеры. Они могут быть низкого (постоянного) и высокого (переменного) давления. Газгольдеры высокого давления служат для создания запаса газа высокого давления. Расходуемый из него газ проходит через редуктор, который понижает давление и поддерживает его постоянным в течение всего процесса подачи газа потребителю. Обычно такие газгольдеры собирают из баллонов большого объема, изготовляемых на рабочее давление меньше 25, 32 и 40 МПа.
Статическое электричество
Электростатические заряды возникают на поверхностях некоторых материалов, как жидких, так и твердых, в результате сложного процесса контактной электризации. Электризация возникает при трении двух диэлектрических или диэлектрического и проводящего материала, если последний изолирован. При разделении двух диэлектрических материалов происходит разделение электрических зарядов, причем материал, имеющий большую диэлектрическую проницаемость заряжается положительно, а меньшую — отрицательно. Чем больше различаются диэлектрические свойства материалов, тем интенсивнее происходит разделение и накопление зарядов. На соприкасающихся материалах с одинаковыми диэлектрическими свойствами (диэлектрической проницаемостью) зарядов не образуется.
Интенсивность образования электрических зарядов определяется различием в электрических свойствах материалов, а также силой и скоростью трения. Чем больше сила и скорость трения и больше различие в электрических свойствах, тем интенсивнее происходит образование электрических зарядов.
Кроме трения, причиной образования статических зарядов является электрическая индукция, в результате которой изолированные от земли тела во внешнем электрическом поле приобретают электрический заряд.
На экранах мониторов и телевизоров положительные заряды накапливаются под действием электронного пучка, создаваемого электронно-лучевой трубкой.
Опасные и вредные факторы статического электричества
При прикосновении человека к предмету, несущему электрический заряд, происходит разряд последнего через тело человека. Величины возникающих при разрядке токов не велики, и они очень кратковременны. Поэтому электротравм не возникает. Однако, разряд, как правило, вызывает рефлекторное движение человека, что в ряде случаев может привести к резкому движению руки, падению человека с высоты или его попаданию в опасную производственную зону.
При образовании заряда с большим электрическим потенциалом вокруг них создается электрическое поле повышенной напряженности. При длительном пребывании человека в таком поле наблюдаются функциональные изменения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой и других системах. Для человека, находящегося в электростатическом поле, характерна повышенная утомляемость, сонливость, снижение внимания, скорости двигательных и зрительных реакций.
Наибольшая опасность электростатических зарядов заключается в том, что искровой разряд может обладать энергией, достаточной для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. Искра, возникающая при разрядке электростатических зарядов, является частой причиной пожаров и взрывов. При напряжении 3 кВ искровой разряд может вызвать воспламенение почти всех паро- и газовоздушных смесей; при 5 кВ — воспламенение большей части горючих пылей.
При перевозке легковоспламеняющихся жидкостей, при их перекачке по трубопроводам, сливе из цистерны или за счет плескания жидкости в ней накапливаются электростатические заряды, и может возникнуть искра, которая воспламенит пары жидкости.
Наибольшую опасность статическое электричество представляет на производстве и на транспорте, особенно при наличии пожаровзрывоопасных смесей, пыли и паров легковоспламеняющихся жидкостей.