ТЕМА 1. Метеорологические условия
на производстве
1.1. Особенности производственных метеорологических условий.
1.2. Теплообмен между организмом и окружающей производственной средой.
1.3. Общие терморегуляторные изменения в организме при различных метеорологических условиях на производстве.
Основные понятия: факторы воздушной среды, влажность и подвижность воздуха, инфракрасное излучение, ионизация воздуха, теплообмен, терморегуляция, теплообразование, теплоотдача.
1.1. Особенности производственных метеорологических
условий
Метеорологические условия в производственном помещении в целом, как и на отдельных рабочих местах, часто весьма изменчивы и зависят от метеорологических условий наружной атмосферы, мощности источников тепловыделений и теплопоглощения в производственном помещении, расположения рабочего места среди тепловыделяющих и теплопоглощающих агрегатов, расстояния рабочего места до проемов, через которые поступает наружный воздух, а также от воздухообмена. Метеорологические условия, особенно температура воздуха и интенсивность инфракрасного излучения, меняются на протяжении рабочей смены, различны на отдельных участках одного и того же цеха, неравномерны по вертикали и горизонтали.
Отдельные компоненты метеорологического фактора характеризуются следующими особенностями.
Производственному микроклимату свойственна высокая температура воздуха, часто в сочетании с инфракрасным излучением.
Это обусловливается:
1) технологическим оборудованием, вмещающим высоконагретые продукты (плавильные, обжигательные, нагревательные, сушильные печи, паровые котлы, паропроводы и т. п.);
2) нагретыми до высокой температуры обрабатываемыми материалами и готовыми предметами (расплавленный металл, стекло, поковки, слитки и т. п.);
выделением тепла при экзотермических химических реакциях;
выбиванием горячих паров и газов через неплотности печей, аппаратов, труб, паропроводов и др.;
переходом в теплоту электрической и механической энергии движущихся станков и механизмов (например, в текстильной промышлен ности);
нагревом помещения прямыми солнечными лучами, особенно в летнее время в южных районах (инсоляция).
В ряде производств работа выполняется при низкой температуре в специальных рабочих помещениях (бродильные отделения пивоваренных заводов, холодильники и др.) или на открытом воздухе в зимний и переходные периоды года (строительные работы, лесозаготовки, рыбные промыслы и др.). Близкие к этим условия могут наблюдаться в различных производствах при работах в неотапливаемых производственных помещениях в эти периоды года.
Важной особенностью производственного микроклимата является инфракрасное излучение. По своей физической природе оно представляет невидимое электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 мк до 1 мм в виде потока частиц, обладающих волновыми и квантовыми свойствами.
Инфракрасное излучение является функцией теплового состояния источника излучения. Общая мощность излучения и распределение его по отдельным участкам спектра зависят от абсолютной температуры излучающего тела. Распространяясь от источника излучения в виде электромагнитных волн, инфракрасные лучи, поглотившись тканями человеческого тела, вызывают наряду с разнообразными изменениями в организме их нагревание. Инфракрасное излучение подчиняется следующим основным законам, установленным применительно к абсолютно черному телу (т. е. поглощающему все направленное на него излучение).
Интенсивность теплового излучения на рабочих местах при отдельных производственных операциях колеблется от 0,1 до 15—18 кал/см2/мин и даже выше. Следует отметить, что тепловой эффект прямого солнечного излучения на поверхности земли не превышает 1,3—1,5 кал/см2/мин. По мере удаления рабочего места от источника излучения интенсивность потока уменьшается.
В прямой зависимости от технологического процесса может быть и влажность воздуха производственных помещений. На ряде производств относительная влажность очень высока (80—100 %). Источниками влаговыделений являются заполненные растворами различные ванны, красильные и промывные аппараты, емкости с водой и водными растворами и др., особенно если эти растворы подвергаются нагреванию и создаются условия для свободного испарения (красильно-отделочные фабрики, травильные и гальванические отделения машиностроительных заводов, кожевенное, бумажное и другие производства, а также климатические условия).
Движение воздуха внутри производственных помещений вызывается неравномерным нагреванием воздушных масс в пространстве. В горячих цехах из-за наличия больших нагретых поверхностей мощные конвекционные воздушные потоки, направленные кверху, являются причиной возникновения в зимний период мощных потоков холодного воздуха, врывающихся снаружи с большой скоростью, то же наблюдается в производственных помещениях с резким преобладанием объемов воздуха, отсасываемого вытяжными вентиляционными установками, над притоком. Для некоторых цехов характерна недостаточная подвижность воздуха, создающая тягостное ощущение духоты (текстильная, швейная промышленность и др.).
В зависимости от преобладания теплового или холодового воздействия на организм работающих можно выделить наиболее важные с гигиенической точки зрения комплексы метеорологических условий:
нагревающий (например, на ряде участков в доменных, прокатных, кузнечно-прессовых, чугунолитейных, термических цехах, котельных, печных цехах химических производств, на стекольных, сахарных и других производствах);
охлаждающий (например, при низкой температуре окружающей среды на судостроительных верфях, торфо- и лесоразработках, строительных работах, рыбных промыслах, железнодорожном, водном транспорте, в холодильных цехах);
переменно охлаждающий и нагревающий (например, некоторые участки в нефтяной, машиностроительной, металлургической промышленности);
умеренного термического действия (большинство цехов типа механосборочных и др.).
Ионизация воздуха — процесс образования в нем электрозаряженных частиц различной физической и химической природы. В воздухе постоянно содержатся положительно и отрицательно заряженные твердые и жидкие аэрозольные частицы, смеси атомарных и молекулярных комплексных газовых ионов. Ионизация воздуха происходит под влиянием излучений радиоактивных веществ, содержащихся в почве, воде и в самом воздухе, УФ-радиации, рентгеновских и космических лучей. Кроме того, ионы образуются при электрических разрядах в атмосфере, при процессах нагревания, распыления, дробления.
Ионизационное состояние воздуха как в атмосфере, так и в производственных помещениях характеризуется прежде всего концентрацией ионов каждого вида в 1 мл воздуха. При этом ионы, существующие самостоятельно или присоединившиеся к нейтральным молекулам кислорода, озона, азота и его окислов, принято называть легкими ионами.
Если ионы присоединяются к частицам дыма, пыли, тумана, то образуются ионы более крупных размеров, которые называются тяжелыми, или ионами Ланжевена. Наряду с процессами образования ионов постоянно идет процесс их нейтрализации. Благодаря этому количество ионов в воздухе находится в подвижном равновесии. Непосредственно у земной поверхности концентрация легких положительных аэроионов закономерно выше, чем отрицательных. Количество ионов в воздухе, соотношение их зарядов могут колебаться в широких пределах. Это зависит от характера почвы и растительности, влажности и движения воздуха, степени его загрязненности, времени года, радиоактивности внешней среды. Резкое снижение ионов в атмосфере городов обусловлено, прежде всего, загрязненностью воздуха.
На берегу моря во время прибоя, у горных рек, водопадов и фонтанов вследствие ионизации частичек распыленной воды число легких ионов, особенно отрицательно заряженных, увеличивается до 40 000
в 1 мл. Более интенсивная ионизация воздуха отмечается в производственных помещениях.
Степень ионизации воздуха имеет санитарное значение. Поскольку тяжелые ионы чаще всего представлены заряженными аэродисперсиями, по их количеству можно судить о степени загрязнения воздуха. Чем сильнее загрязнен воздух, тем больше в нем содержится тяжелых ионов.
Установлено, что аэроионы оказывают различное действие на организм. В частности, отрицательные, в большей мере легкие, ионы обладают тонизирующим влиянием, активизируют обменные процессы, повышают деятельность парасимпатических отделов нервной системы.
В свою очередь, положительные ионы оказывают угнетающее действие на организм, вызывают снижение работоспособности и повышение артериального давления.
|
