Текст книги "Охрана труда"

Промышленная пыль (аэрозоли) – это тонкодисперсные частицы, образующиеся при различных производственных процессах и способные длительное время находиться в воздухе во взвешенном состоянии.

Промышленную пыль классифицируют по различным признакам: происхождению, действию на организм человека, степени дисперсности, фракционному и химическому составам, электрическим и магнитным свойствам, пожаро– и взрывоопасности и т. д.

По происхождению аэрозоли подразделяются на пыли дезинтеграции и пыли конденсации.

Пыль дезинтеграции образуется при дроблении, измельчении, помоле, резании и других механических процессах. Частицы пыли, как правило, характеризуются полидисперсностью и имеют неправильную форму.

Пыль конденсации образуется в результате охлаждения и конденсации паров расплавленных масс (металлов, стекломассы, расплавов солей, насыщенных растворов и т. п.). В этом случае частицы пыли имеют округлую, овальную, более правильную форму. Как правило, они характеризуются высокой дисперсностью.

По составу пыль подразделяют:

♦ на органическую;

♦ минеральную;

♦ смешанную.

По размеру мелкодисперсные частицы разделяют на три основные группы:

♦ частицы размером более 10 мкм, оседающие в неподвижном воздухе с возрастающей скоростью и не диффундирующие;

♦ частицы размером от 0,1 до 10 мкм, оседающие в воздухе с постоянной скоростью, условно называемые туманом;

♦ частицы размером менее 0,1 мкм, находящиеся в постоянном броуновском движении и энергично диффундирующие. Пыль такого размера почти не оседает и по своим свойствам приближается к молекулам газа.

Мелкодисперсные частицы пыли имеют огромную удельную поверхность, повышенные физическую и химическую активность и адсорбционную способность.

Пылевые частицы могут воздействовать на организм человека, проникая в него через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Характер воздействия пыли зависит как от пути проникновения, так и от ее свойств.

Частицы пыли крупнее 10 мкм, особенно с острыми зазубренными краями, внедряются в нежную слизистую оболочку и оседают в верхних дыхательных путях. Более легкие пылевые частицы проникают в легкие, так как фильтрующее значение носовых полостей человека в отношении таких частиц пыли весьма незначительно.

По характеру воздействия на организм человека производственная пыль подразделяется на раздражающую и токсическую.

К раздражающей пыли относится:

♦ минеральная – песочно-кварцевая, корундовая пыль, выделяющаяся, например, при заточных и шлифовальных процессах на станках с абразивными кругами; пыль, образующаяся при различных технологических операциях (размоле, просеивании, смешивании, транспортировке и т. п.);

♦ металлическая – чугунная, железная, медная, алюминиевая, цинковая и другая, которая выделяется при разных видах механической обработки металлов;

♦ древесная, получающаяся при обработке древесины;

♦ полимерная, возникающая на различных стадиях технологических процессов переработки полимеров (полиэтиленовая, полистирольная, фенолформальдегидная и т. д.).

Вредное действие пыли на человека зависит от концентрации и времени действия, физико-химических свойств, заряженности частиц, формы и характера поверхности пылинок, на которых могут быть острые, иглообразные и даже крючкообразные выступы. Раздражение и ранение пылинками слизистых оболочек дыхательных путей вызывает болезненное покраснение, способное перейти в воспаление и катаральное состояние. Особенно опасна в этом отношении пыль, содержащая свободный диоксид кремния.

При глубоком проникновении частиц некоторых видов мелкодисперсной пыли через легочные пузырьки и легочную ткань в лимфатические железы может возникнуть заболевание легких, которое нередко переходит в туберкулез вследствие разрушения легочной ткани.

Действие пыли на кожный покров в основном сводится к механическому раздражению кожи. Кроме того, пыль может проникать в поры потовых и сальных желез, закупоривая их и тем самым затрудняя их функции. Это приводит к сухости кожи, на ней могут появляться трещины, сыпь. Попавшие вместе с пылью микроорганизмы в закупоренных протоках сальных желез вызывают гнойничковые заболевания кожи – пиодермию. Закупорка пылью сальных желез приводит к нарушению терморегуляции организма, выражающемуся в снижении потоотделения.

Пыль способна адсорбировать из воздуха некоторые ядовитые вещества, поэтому сама может оказаться ядовитой. Например, угольная пыль и сажа могут адсорбировать оксид углерода, пары толуола, бензола, 3,4-бензопирен и др.

Вследствие воздействия нетоксичной пыли на органы дыхания развиваются специфические заболевания, называемые пневмокониозами.

Пнеемокониозы – собирательное название, включающее заболевания легких от воздействия всех видов пыли. Однако по времени развития этих заболеваний, характеру их течения и другим особенностям они различны и определяются характером воздействующей пыли. Названия разновидностей пневмокониозов, как правило, происходят от русского или чаще латинского названия воздействующего вещества. Так, пневмокониоз, вызванный воздействием кварцевой пыли, т. е. свободным диоксидом кремния, называется силикозом, силикатами – силикатозом, угольной пылью – антракозом, железосодержащей пылью – сидерозом, асбестовой пылью – асбестозом, тальковой пылью – талькозом, алюминиевой пылью – алюминозом и т. п. К профессиональным заболеваниям, вызванным воздействием промышленных аэрозолей, относят также металлокониозы, карбокониозы, пнеемокониозы от смешанной пыли, пнеемокониозы от пыли пластмасс, биссиноз, хронический бронхит и др.

В структуре профессиональных заболеваний наибольшее место среди пневмокониозов занимает именно силикоз. Большинство пневмокониозов даже при большой запыленности воздуха развиваются длительное время (15–20 лет и более работы), в то время как начальные формы силикоза могут появляться уже через 5-10 лет работы, а при высокой запыленности воздуха – через 2–3 года.

Вследствие особой агрессивности кварцевой пыли процентное содержание ее положено в основу оценки потенциальной опасности производственных пылей: чем выше содержание SiO₂ в пыли, тем выше опасность последней.

Токсическая произеодстеенная пыль может оказывать ядовитое воздействие на человека при вдыхании, проглатывании и оседании на открытых участках кожи. Растворяясь в слюне, задерживаясь на слизистых оболочках дыхательных путей и пищевого тракта, она действует, как жидкий яд.

Некоторая токсическая пыль при попадании на кожный покров вызывает его химическое раздражение, появляются зуд, краснота, припухлость, язвочки. Чаще всего такими свойствами обладает пыль химических веществ (хромовые соли, известь, сода, карбид кальция и др.).

При попадании пыли на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей ее раздражающее действие как механическое, так и химическое проявляется наиболее ярко. Слизистые оболочки по сравнению с кожным покровом более тонки и нежны, их раздражают все виды пыли, в том числе и аморфная, волокнистая и др.

Пыль, попавшая в глаза, вызывает воспалительный процесс слизистых оболочек – конъюнктивит, который выражается в покраснении, слезотечении, иногда припухлости и нагноении.

Такой вид пыли, как пековая, оказывает фотосенсибилизирующее действие на кожные покровы и особенно на глаза, т. е. повышает их чувствительность к солнечному свету.

На органы пищеварения может оказывать действие лишь некоторая токсическая пыль, которая, попав туда даже в небольшой дозе, всасывается и вызывает интоксикацию организма.

Действие пыли на верхние дыхательные пути сводится к их раздражению, а при длительном воздействии – воспалению.

Наибольшую опасность представляет токсическая пыль, попадающая в легкие, где, задерживаясь на длительный период в альвеолах и бронхиолах, может быстро всасываться в большом количестве и оказывать раздражающее и общетоксическое действие, вызывая интоксикацию организма.

Кроме вредного действия на организм человека, пыль повышает износ оборудования (главным образом трущихся частей), увеличивает брак продукции.

Для оценки вредности и уровня безопасности химического вещества в воздухе рабочей зоны устанавливается его предельно допустимая концентрация (ПДКр. з).

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочих помещений устанавливается на основании специальных исследований и результатов профессиональных осмотров рабочих и утверждается Министерством здравоохранения. Величины ПДК приведены в Санитарных нормах, правилах и гигиенических нормативах «Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ», утвержденных Постановлением Министерства здравоохранения от 31.12. 2008 г. № 240.

При отсутствии утвержденного значения ПДК _з временно можно пользоваться величиной ориентировочно безопасного уровня воздействия.

Производить расчет ориентировочных величин ПДКр_{р. з} можно лишь для тех химических соединений, физико-химические константы которых укладываются в определенные пределы: молярная масса М (кг/моль) – от 30 до 300; плотность ρ (кг/м³) – от 0,6 до 2,0; температура кипения t (°С) – от -100 до +300; температура плавления t_пл (°С) от -190 до +180; показатель преломления n_р – от 1,3 до 1,6. Для этого можно использовать следующие уравнения:

lgПДК_{р. з} = 14,2 – 10n_p + lnM;

lgПДК_{р. з} = lgM – 0,012t_пл – 1,2;

lgПДК_{р. з} = 0,4–0,01М + lgM;

lgПДК_{р. з} = 0,6–0,01t_кип + lgM;

lgПДК_{р. з} = 1,6–2,2ρ + lgM.

Ориентировочную величину ПДКр з для паров и газов органических жидкостей можно рассчитать по следующим зависимостям:

lgПДК_{р. з} = 0,91lgЛК₅₀ + 0,1 + lgM;

lgПДК_{р. з} = lgЛД₅₀ – 2,0 + lgM.

Расчет приближенной величины ПДК для аэрозолей нелетучих и малолетучих органических и элементоорганических соединений осуществляется по следующей формуле:

lgПДК_{р. з} = lgЛД₅₀ – 3,1 + lgM.

При необходимости расчета значений lgПДК_{р. з} для газов и паров неорганических веществ, а также аэрозолей металлов и их оксидов можно воспользоваться следующими зависимостями соответственно:

lgПДК_{р. з} = lgЛК₅₀ + 0,4 + lgM;

lgПДК_{р. з} = 0,85lgЛД₅₀ – 3 + lgM – lgN,

где ЛК₅₀ – средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м³; ЛД₅₀ – средняя смертельная доза при введении в желудок или при нанесении на кожу, мг/кг; N – число атомов металла в молекуле вещества.

При длительности работы в атмосфере, содержащей оксид углерода, не более 1 ч предельно допустимая концентрация оксида углерода может быть повышена до 50 мг/м³, при длительности работы не более 30 мин – до 100 мг/м³, при длительности работы не более 15 мин – 200 мг/м³. Повторные работы при условиях повышенного содержания оксида углерода в воздухе рабочей зоны могут производиться с перерывом не менее чем в 2 ч.

Для ряда вредных веществ нормируется предельно допустимый уровень (ПДУ) загрязнения кожи работающих (мг/см²), представляющий собой количество вредного вещества для всей поверхности кожного покрова, которое при ежедневной работе (кроме выходных дней) в течение 8 ч и не более 40 ч в неделю на протяжении всего рабочего стажа не должно вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Контроль состояния воздушной среды производственных помещений проводится по графику, утвержденному главным инженером предприятия. Отбор проб воздуха производится в рабочей зоне на расстоянии 0,5 м от источников выделения вредных веществ в условиях действующей приточно-вытяжной вентиляции вне действия факела приточной вентиляции и открытых окон.

Обычно периодичность отбора проб и анализа устанавливается в зависимости от класса опасности веществ: 1-го класса опасности – не реже одного раза в 10 дней, 2-го – не реже одного раза в месяц, 3-го и 4-го класса опасности – не реже одного раза в квартал.

Для контроля воздушной среды применяются лабораторные, индикационные и экспресс-методы. Существуют также автоматические приборы контроля газовой среды.

Лабораторные методы очень точны и дают возможность определить микроколичества токсических веществ в воздухе. В этом случае проба воздуха отбирается в производственном помещении, а анализируется в лаборатории. Однако они требуют значительного времени и применяются главным образом в исследовательских работах. Для этой цели используют различные методы химического (объемные и весовые) и физикохимического (фотоколориметрия, спектроскопия, кулонометрия, хроматография, полярография и др.) анализа.

Индикационные методы отличаются простотой, позволяют быстро определить качественный состав загрязнителей. Эти методы применяются в случаях, когда нежелательно присутствие токсических веществ в помещениях даже в малых концентрациях, а при их наличии требуются особые срочные меры (пуск аварийной вентиляции, нейтрализация загазованного участка, применение средств индивидуальной защиты и т. д.). Однако количественное определение токсических веществ в воздухе с помощью индикационных методов можно произвести весьма ориентировочно.

В основу индикационных методов положены цветные реакции между загрязненным воздухом и поглотительным раствором или реактивной бумажкой. По интенсивности окрашивания поглотителя можно ориентировочно судить о концентрации определяемого вещества в воздухе. Так, бумажка, пропитанная уксуснокислым свинцом, чернеет в присутствии следов сероводорода; бумажка, пропитанная парами диметиламинобензольдегида (бумажка Прокофьева), краснеет в присутствии следов фосгена; и т. д.

Экспресс-методы служат для качественного и количественного определения концентрации вредных паров и газов непосредственно в рабочей зоне. Для проведения контроля применяются газоанализаторы марок УГ, химический газо-определитель ГХ, газоанализатор типа ПГФ 2 М1-ИЗГ и др.

Экспресс-методы преимущественно основаны на получении цветной реакции при взаимодействии определяемого вещества с твердым сорбентом – индикаторным порошком, помещенным в узенькую стеклянную трубку. При просасывании загрязненного воздуха через трубку индикаторный порошок окрашивается на определенную длину, по величине которой судят о концентрации определяемого вещества. Основные положения линейно-колористического метода реализованы в газоанализаторах УГ-1 и УГ-2.

Автоматические газоанализаторы непрерывного действия осуществляют обычно непрерывную регистрацию уровня загазованности на диаграммной ленте. Они могут быть различной чувствительности. Газоанализаторы, настроенные на уровни ПДК или показатели взрывоопасности, при достижении соответствующей концентрации дают световой или звуковой сигнал, автоматически включают вентиляцию и др. Такие приборы называются газосигнализаторами.

К газоанализаторам взрывоопасных газов и паров относятся «Сигма-1», «Сигнал-02», «Сигма-1 Б» (для паров бензина), ГСА-2, ХОББИТ-Т-С1₂ (хлор), ХОББИТ-Т-NH₃ (аммиак), ХОББИТ-Т-СО (угарный газ), ХОББИТ-Т-SO₂ (сернистый газ), ОКА-МТ-2 и ОКА-МТ (горючие газы) и др.

Из большого ряда стационарных автоматических газосигнализаторов, определяющих концентрации горючих газов, паров и их смесей с воздухом, следует отметить следующие: СТП-1 ХЛЧ (горючие пары нефти и нефтепродуктов), СДК-2 (органические вещества и их смеси), СВИ-4 (аммиак, ацетон, бензин, бензол, сероводород, стирол), «Сигнал-03» (взрывоопасные газы и пары), «Сигнал-03А» (пары аммиака), «Сигнал-03Б» (пары бензина), «Сигнал-03СО» (угарный газ).

Для установления превышения ПДК токсических веществ и сигнализации об этом широко используются газоанализаторы следующих марок: ФКГ-ЗМ (хлор), ФЛС (сероводород, аммиак, фосген, синильная кислота), ФЛ-550 1М (озон, диоксид азота, сероводород, аммиак, хлор, сернистый газ), ГМК-3 (оксид углерода), ГКП-1 (сернистый ангидрид), ФК (оксиды азота, фтористый водород) и др.

Для определения концентрации пыли в воздухе существует несколько методов:

♦ аспирационный – основан на просасывании воздуха через пористые материалы или через жидкости (воду, масла). Однако чаще всего используют стандартные фильтры. Практически наибольшее распространение находят фильтры марок АФА-ВП-20, АФА-ХП-20, АФА-ХА-20, АФА-ВП-10, ФПП, изготовленные из различных полимерных фильтрующих материалов;

♦ седиментационный – основан на естественном оседании пыли на стеклянные пластинки с последующим расчетом массы пыли на 1 м² поверхности;

♦ электростатический – заключается в создании поля высокого напряжения, в котором пылевые частицы электризуются и притягиваются к электродам;

♦ фотометрический – пылевые частицы регистрируются с помощью сильного бокового света;

♦ радиоизотопный – основан на определении массы, задержанной фильтром пыли по степени ослабления потока Р-частиц, прошедших через фильтр до его запыления и после.

В настоящее время производятся современные приборы для прямого измерения массовой концентрации аэрозольных частиц (например, «Аэрокон», радиоизотопный измеритель концентрации пыли ИКАР-ФБ-01 и др.).

Мероприятия по предупреждению производственных отравлений и профессиональных заболеваний предусмотрены различными действующими ТИПА. Например, требования к организации технологических процессов и гигиенические требования к производственному оборудованию установлены ГОСТ 12.2.003, 12.3.002, Санитарными нормами, правилами и гигиеническими нормативами «Требования к условиям труда работающих и содержанию производственных объектов» (2012), «Гигиенические требования к организации технологических процессов и производственному оборудованию» (2010) и многими другими документами.

Для обеспечения необходимого качества воздуха в рабочей зоне производственных помещений при разработке и организации технологических процессов и конструировании оборудования требуется выполнение ряда инженерно-технических, санитарно-технических, организационно-технических и других мероприятий.

К инженерно-техническим мероприятиям относятся:

♦ рационализация технологических процессов, устраняющая образование пыли, паров и газов или удаляющая вредные вещества из технологического процесса;

♦ замена вредных веществ безвредными или менее вредными;

♦ замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми;

♦ обеспечение непрерывности технологических процессов;

♦ использование гидро– и пневмотранспорта при транспортировке вредных и пылящих материалов;

♦ применение различных способов пылеподавления (смачивание, гранулирование, брикетирование и т. д.);

♦ максимальная комплексная механизация и автоматизация технологических процессов с применением дистанционного управления;

♦ автоблокировка технологического оборудования и санитарно-технических устройств;

♦ замена пламенного нагрева электрическим и преимущественное использование газообразного топлива;

♦ герметизация промышленного оборудования;

♦ тепловая изоляция нагретых поверхностей оборудования, материалопроводов, воздуховодов, защита рабочих мест от конвекционной и лучистой теплоты;

♦ рациональная организация рабочих мест в соответствии с тяжестью и напряженностью труда;

♦ расположение органов управления в пределах зоны моторного поля и обеспечение оптимального положения тела работающего;

♦ использование газоанализаторов и газосигнализаторов, связанных с автоматической системой защиты (автоблокировка, аварийная вентиляция и др.);

♦ сокращение водопотребления и водоотведения, широкое использование оборотного и повторного водоснабжения;

♦ улавливание и нейтрализация промышленных выбросов.

Доставка сырья и материалов на предприятия должна осуществляться способами, максимально устраняющими ручные операции, исключающими опасность травматизма и физического перенапряжения, а также непосредственный контакт работников с вредными веществами. При всех транспортных и перегрузочных операциях следует предусматривать меры, предотвращающие загрязнение воздуха рабочей зоны территории предприятия, а также кожных покровов и одежды работающих.

Вредные порошкообразные вещества с величиной ПДК в воздухе рабочей зоны ниже 10 мг/м³ должны подаваться в производство системой вакуум-пневмотранспорта. В исключительных случаях при организации транспортировки высокотоксических веществ иными способами должны предусматриваться меры, предотвращающие выделение их в производственные помещения и контакт работающих с этим продуктом.

Жидкие вредные вещества (кислоты, щелочи, бензин, растворители и др.), используемые в количестве более 400 кг за рабочую смену, должны подаваться со складов в цехи по трубопроводам из стойких, неразрушающихся материалов с надежным соединением фланцев и арматуры, исключающим просачивание продуктов через неплотности в оборудовании.

К организационно-техническим мероприятиям относятся:

♦ гигиеническая стандартизация химического сырья и продукции, например ограничение содержания токсических веществ;

♦ организация систематического санитарно-химического контроля воздуха рабочей зоны;

♦ санитарно-бытовое и лечебно-профилактическое обеспечение работающих;

♦ организация надежной вентиляции производственных и бытовых помещений.