Технічні науки/13. Охорона праці

К.ф.-м.н. Готинчан І.З.,  к.ф.-м.н. Ткаченко І.В.

Чернівецький торговельно-економічний інститут КНТЕУ, Україна

ВИРОБНИЧІ ВИПРОМІНЮВАННЯ І ЗАХИСТ ВІД НИХ

У промисловості широко використовуються прилади, пристрої, устатку-вання, робота яких пов'язана з використанням і утворенням електромагнітних випромінювань різних частотних діапазонів - від іонізуючих до радіохвиль. Робота персоналу з обслуговування установок та осіб, що знаходяться поблизу, пов'язана з впливом цих випромінювань на організм людини. Тому питання за-хисту від шкідливої дії випромінювань набуває особливого значення. Необхід-но виявити і вивчити виробничі небезпечні і шкідливі фактори та розробити засоби їх запобігання або ослаблення з метою попередження виробничих нещасних випадків і професійних захворювань працюючих, аварій, пожеж.

Об’єктами аналізу у сфері виробничих випромінювань є, насамперед, людина у виробничому процесі та виробниче середовище і умови праці. Роз-робка питань, що складають суттєвість вивчення питань виробничого випромі-нювання, можлива тільки на основі досягнень і висновків суміжних наукових дисциплін, прямо або побічно пов’язаних із задачами забезпечення здорових і безпечних умов праці. До їх складу відносяться: соціально-правові і економічні науки, організація праці, економіка, організація виробництва, медичні науки, природні і технічні науки.

Предметом вивчення питань про виробничі випромінювання є закономір-ності прояву та вплив на людину шкідливих та небезпечних виробничих факто-рів виробництва і виробничого середовища, нормування параметрів шкідливих та небезпечних виробничих факторів, принципи та методи щодо забезпечення безпечних умов праці.

Метою аналізу виробничих випромінювань є забезпечення майбутніх фахівців теоретичними знаннями та практичними навичками, необхідними для вирішення питань створення безпечних і нешкідливих умов праці на вироб-ництві, проектуванню безпечної техніки та технологічних процесів з урахуван-ням вимог щодо охорони праці.

До виробничих випромінювань відносяться: електромагнітні випромінювання; іонізуючі випромінювання; випромінювання оптичного діапазону; ультрафіолетові (УФВ), лазерні (ЛВ), інфрачервоні (ІЧВ).

1.  Захист від електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Джерелами випромінювання електромагнітної енергії є різні телевізійні установки та радіостанції, промислові установки високочастотного нагріву (індукційні і конденсаторні), вимірювальні, контрольні і лабораторні прилади тощо. Причиною появи електромагнітних полів (ЕМП) у робочих приміщеннях є неякісне екранування джерел випромінювання. Електромагнітні випроміню-вання здійснюють шкідливий вплив на організм людини, що проявляється у функціональних порушеннях нервової, ендокринної і серцево-судинної систем, а при великих рівнях опромінення можливі і незворотні органічні зміни, напри-клад, катаракта очей. Функціональні порушення, викликані біологічною дією електромагнітних полів, є зворотними, але здатними накопичуватися в організ-мі. Однак зворотність функціональних порушень не є безмежною і визначаєть-ся як інтенсивністю і тривалістю опромінення, так і індивідуальними особли-востями організму. Для запобігання професійним захворюванням ГОСТ 12.1.006-84 регламентує гранично допустимі значення напруженості і густини потоку енергії електромагнітних полів.

Для захисту персоналу застосовують такі способи: зменшення потужності випромінювання джерела ЕМП застосуванням узгоджених навантажень і пог-линачів потужності; віддалення робочого місця від джерела ЕМП (захист відс-танню); зменшення часу перебування під опроміненням (захист часом); раціо-нальне розташування в робочому приміщенні устаткування, що випромінює електромагнітну енергію; встановлення раціональних режимів роботи устат-кування і обслуговуючого персоналу; екранування джерела ЕМП чи робочого місця; застосування засобів індивідуального захисту; застосування засобів сигналізації і блокування.

Екрани виконують у вигляді замкнених об'ємів (камер, кожухів), щитків і ширм із матеріалів з великою електричною провідністю (мідь, латунь, алюмі-ній). Як засоби індивідуального захисту застосовують спецодяг з металізованої тканини та шоломи з електропровідним шаром. Очі захищають окулярами з металізованим склом або замість скелець із сіточками з тонкого дроту. Всі пра-цюючі на високочастотних установках мають періодично проходити медогляд з метою своєчасного виявлення відхилень у стані здоров'я.

2.                Захист від іонізуючих випромінювань

Іонізуюче випромінювання поділяється на корпускулярне (потоки альфа-, бета-частинок, протонів) і електромагнітне (гамма-випромінювання, рентге-нівське). Перше має велику іонізуючу і малу проникну властивість, друге - меншу іонізуючу і велику проникну здатність. У промисловості використову-ють радіоактивні ізотопи для вимірювання густини і вологості сировини і готових виробів, гамма-дефектоскопії, дозування сипких матеріалів і контролю їх рівня та в інших потребах.

Дія іонізуючих випромінювань на людину може бути місцевою і загальною. При місцевому опромінюванні може утворитись променева виразка, ракове захворювання. При загальному - може виникнути гостра або хронічна променева хвороба, яка супроводжується порушенням обмінних процесів у клі-тинах організму, змінами в центральній нервовій системі, крові, кровотворних органах. Крім зовнішнього, може бути внутрішнє опромінення організму, яке виникає при потраплянні радіоактивних речовин всередину організму з повіт-рям, їжею. Дія іонізуючих променів не сприймається органами чуттів людини. Біологічна дія іонізуючих променів залежить від типу випромінювання і поглинутої дози.

Для характеристики іонізуючої здатності випромінювань введено поняття експозиційної дози, яка являє собою повний заряд іонів одного знаку, що вини-кає в одиниці маси сухою атмосферного повітря. Одиниця експозиційної дози - кулон на кілограм, позасистемна - рентген (Р). Поглинена, еквівалентна і екс­позиційна доза, віднесені до одиниці часу, називаються потужністю дози. Потужність експозиційної дози називають також рівнем радіації.

"Нормами радіаційної безпеки" (НРБ 76/87) встановлено дозові межі опромінення за рік Зівертів (Зв), що враховують чутливість до дії опромінення різних органів людини та категорію персоналу. Наприклад, для професійного робітника при опроміненні всього тіла або гонад (статевих залоз) та червоного кісткового мозку -0,05 Зв Рівень випромінювання на робочих місцях та ефек-тивність радіаційного захисту контролює служба радіаційної безпеки. Для дози-метричного контролю застосовують комплекти індивідуальних дозиметрів «КИД-1», «КИД-2», дозиметри типу ДРГ, рентгенометри ДП та ін.

Захист від іонізуючого випромінювання забезпечується такими методами і засобами: ізоляцією або огородженням його джерела за допомогою спеціальних камер, екранів; "захистом часом"; "захистом відстанню"; застосуванням дистанційного управління, сигналізації і засобів контролю;  використанням засобів індивідуального захисту.

Вибір матеріалу для загород і екранів залежить від проникаючої здатності випромінювання. Альфа-частинки затримує навіть аркуш паперу, для захисту від бета-частинок необхідні матеріали більшої густини, а захист від гамма-про-менів здійснюється матеріалами з великою атомною масою (свинець, вольфрам).

3.                Захист від ультрафіолетового випромінювання

Ультрафіолетове випромінювання (УФВ) є також електромагнітним з довжиною хвилі від 400 до 7,6 нм. Природним джерелом його також є Сонце. Штучне УФВ створюється кварцовими лампами, електричними дугами, ртутно-кварцовими горілками та іншими джерелами високотемпературного випромі-нювання. УФ-промені з довжиною хвилі, коротшою 185 нм, повністю погли-наються повітрям, а коротшою 200 нм - не проходять через верхній роговий шар шкіри. УФВ з довжиною хвилі від 200 до 400 нм здійснює сильний вплив на життєдіяльність організму, який характеризується цілим рядом біохімічних порушень, зміною стану обміну речовин. Залежно від довжини хвилі виявля-ється його переважна бактерицидна, антирахітична, еритемна чи загарна дія. Ртутно-кварцові лампи застосовують для знеза­раження приміщень, використо-вуючи бактериційну частину спектра.

Головна роль у доброчинній дії УФ променів належить ви­промінюван-ням, що викликають еритемний ефект (почервоніння шкіри). Ці випромінюван-ня здійснюють терапевтичну і тонізуючу дію, максимум якої належить хвилям з довжиною 297 нм. Недостатнє УФВ цього діапазону призводить до ослаблення захисних сил організму, робить його схильним до захворювань.

УФВ впливає і на центральну нервову систему, спричиняючи головний біль, запаморочення, підвищення температури тіла, відчуття розбитості, підви-щення втомленості, нервове збуджен­ня та ін. УФВ високої інтенсивності (зок-рема, під час дугового зварювання) можуть спричинити поразки шкіри, ракові пухлини, головні болі, нервове збудження, офтальмію (захворювання очей, при якому виникають гострі болі в очах, відчуття піску, світлобоязнь). Заходи за-хисту від підвищених рівнів УФВ зводяться до екранування джерел, забезпе-чення спецодягом з льняних та бавовняних тканин, окулярами і щитками із за-хисними світлофільтрами. Для захисту шкіри застосовують мазі з речовинами-світлофільтрами (салол, саліцилово-метиловий ефір та ін.), для захисту рук - рукавиці.

4.                Захист від інфрачервоного випромінювання.

Інфрачервоне випромінювання (ІЧВ) за фізичними властивостями являє собою електромагнітні хвилі довжиною від 0,75 до 420 мкм. Під дією ІЧВ ви-никає розігрівання тканин організму людини, що може спричинити шкоду здо-ров'ю. Чим коротша довжина хвилі інфрачервоних хвиль, тим глибше вони про-никають в тканини тіла. Найбільш короткі можуть проникати на декілька сан-тиметрів, а при опроміненні голови вони проникають через шкіру, череп і діють безпосередньо на тканини головного мозку. Ефект опромінення залежить від інтенсивності опромінення, його періодичності і тривалості, площі опроміненої поверхні, локалізації опромінення і характеру трудового процесу. Джерелами короткохвильового випромінювання у виробничих умовах є печі, електричні дуги, нагрітий метал чи скло та ін. При температурі поверхонь менше 50 °С ІЧВ практично затримується повністю в роговому шарі шкіри. Природним джере-лом інфра­червоних променів є Сонце. Під дією ІЧВ підвищується температура поверхонь тіла, відбуваються зміни в шкірі, крові і спинномозковій рідині, в центральній нервовій системі. Найбільш важкі наслідки бувають при опромі-ненні головного мозку, а якщо його джерелом є Сонце, може виникнути соняч-ний удар.  При сонячному ударі (на відміну від теплового) температура тіла не підвищується, а тим часом температура головного мозку може досягати 41 ... 43 °С. Короткі інфрачервоні хвилі можуть викликати катаракту і втрату. зору.

Для запобігання шкідливій дії ІЧВ передбачаються такі заходи: зниження інтенсивності випромінювання і зміна його спектрального складу, екранування, раціональний одяг, захисні окуляри.

5.                Небезпека статичної електрики.

Утворення зарядів статичної електрики. Заряди статичної електрики утво-рюються при терті речовин з різною діелектричною проникністю: металів по напівпровідникам чи діелектрикам, напівпровідників один об одного чи по діелектрикам, діелектриків один об одного. Крім електризації у результаті тертя при переміщенні, руху, розпиленні чи розмелюванні, можлива також електриза-ція на відстані наведенням зарядів через індукцію від зарядженого тіла до про-відника, що знаходиться в електрично нейтральному стані.

Засоби захисту від електростатичних зарядів. Боротьба з небезпечним проявом зарядів статичної електрики здійснюється у двох напрямках: запобі-гання накопиченню зарядів і утворенню вибухово-небезпечних концентрацій газів, парів і пилу. Запобігання небезпеці накопичення електричних зарядів до-сягається заземленням обладнання, підвищенням поверхневої провідності ді-електриків, іонізацією середовища, зменшенням небезпеки статичної електри-зації горючих рідин. Заземлення є основним засобом захисту для металевого обладнання, якщо його поверхня не покрита емаллю або на ній не утворюються осади з непровідних речовин. Як правило, заземлення здійснюється у двох міс-цях. Заземлюються металеві конструкції, що призначені для переробки, збері-гання чи транспортування горючих та легкозаймистих речовин, горючих газів та пиловидних продуктів. Опір пристрою заземлення допускається до 100 Ом. Поверхневу провідність діелектриків підвищують двома шляхами: підвищен-ням відносної вологості повітря та застосуванням антистатичних домішок. У випадку високої відносної вологості повітря (70% та більше) на поверхні ма-теріалів абсорбується плівка вологи з деякою кількістю домішок, котра під-вищує поверхневу провідність речовин. Для підвищення вологості повітря ви-користовують кондиціонери, розприскуючі сопла і т. ін. Інколи цей спосіб не можна застосовувати з технологічних вимог (плівка вологи приводить до браку продукції), або якщо матеріал зберігається при високій температурі (плівка не творюється на поверхні) та якщо швидкість переміщення зарядженого мате-ріалу більше швидкості утворення поверхневої плівки. Для отримання плівки вологи на поверхні можна охолоджувати матеріали до температури нижче тем-ператури навколишнього середовища. Найбільш доцільно цей спосіб застосо-вувати в зимових умовах, коли статична електрика проявляється особливо силь-но, а на охолодження матеріалів практично не потрібні додаткові витрати. Ан-тистатичні домішки створюють поверхневі плівки на матеріалі з питомим опо-ром менше 107 Ом/см. Рекомендується застосовувати напівпровідникові кера-мічні покриття (розприскуванням, розпиленням, випаровуванням або фарбуван-ням), струмопровідну гуму чи антистатичні пластмаси. У ремінних передачах та стрічкових транспортерах застосовують антистатичне мастило на внутрішній поверхні паса чи стрічки.

Іонізація повітря полягає у нейтралізації поверхневих електростатичних зарядів іонами протилежного знаку. Вона здійснюється нейтралізаторами. За принципом дії нейтралізатори бувають: індукційні, високовольтні, високочас-тотні, радіоактивні та комбіновані.

Небезпеку статичної електризації рідин можна зменшити чи зняти допо-міжними шляхами: підвищенням електропровідності рідини, введенням в неї антистатичних присадок; зниженням швидкості руху рідин-діелектриків (для етилового та метилового спиртів - 2-3 м/с, а для складних ефірів та кетонів - 9-10 м/с).

Зливаючи рідини, не можна перемішувати, розприскувати чи розпилю-вати; при наливанні зливна труба повинна опускатися майже до дна посудини. Ступінь електризації рідини залежить від складу та концентрації домішок, ста-ну внутрішньої поверхні трубопроводу (корозії, шершавості), в'язкості та густи-ни рідини, швидкості її руху, діаметра та довжини трубопроводу. Щоб не утво-рювались вибухонебезпечні концентрації, застосовують плаваючі покрівлі в резервуарах, вентиляцію з високою кратністю повітрообміну, заповнюють віль-ний простір у резервуарах азотом чи вуглекислотою, а також, де дозволяє тех-нологія, замінюють горючі матеріали негорючими.

Захист персоналу від електричних зарядів. У виробничих приміщеннях, де немає небезпеки вибуху чи пожежі, персонал може піддаватись дії струмів електризації та розрядних струмів, тривало знаходитись під високим потенці-алом. До джерел електризації відносяться підлоги, килимки та доріжки з синте-тичних тканин, взуття на підошві із матеріалів з великим опором (гума, каучук, замінники шкіри), одяг із синтетичних тканин і т. ін. Для захисту людей від ста-тичної електрики необхідно мати електро­провідні підлоги в приміщеннях та взуття з електропровідною підошвою.

Отже, до теперішнього часу в Україні існує значна кількість невирішених наукових питань, що стосуються моніторингу та прогнозування річних, сезон-них та щоденних експозиційних рівнів виробничого випромінювання при різ-них ситуаціях, кількісної оцінки індивідуальних та популяційних ризиків для здоров’я та виникнення виробничо-зумовленої патології в працюючих при надлишковій їх експозиції виробничих випромінювань, а також відсутні сис-темні профілактичні заходи, спрямовані на тривало працюючих в середовищі виробничих випромінювань. Усе вище наведене визначає актуальність прове-дення подальших наукових досліджень, метою яких повинна стати  розробка науково-обґрунтованої системи профілактики виробничо-зумовленої патології серед працівників, що зазнають її при виробничих випромінюваннях на робочому місці, що дозволить: 1) встановити рівні, фактори та професійні групи високого ризику виникнення виробничо зумовленої патології серед працівників, які перебувають на робочому місці; 2) розробити систему профі-лактичних заходів, спрямованих на попередження виробничо-зумовленої пато-логії, спричиненої надлишковою експозицією виробничим випромінюванням; 3) внести доповнення до діючих нормативно правових документів – «Гігієнічна класифікація умов праці…», «Перелік професійних захворювань» тощо.

Література:

1. Сивко В. Й. Безпека виготовлення та експлуатації радіоелектронної апаратури  / Навчальний посібник. – Житомир: ЖІТІ, 2000. – 142 с.

2. Кучерявий В. Охорона праці / Навчальний посібник / За ред. В. Кучерявого.–Львів: Оріяна-Нова, 2007.–368 с.

3. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці / Жидецький В.Ц., Джигирей В. С., Мельников О.В. - Львів: Афіша, 2000. - 348 с.

4. Березуцький В.В. Основи охорони праці / Навч. посіб. /В.В.Березуцький, Т.С.Бондаренко, Г.Г.Валенко та ін.; За заг. ред. В.В.Березуцького. – 2­ге вид., перероб. та доп. ­ Х., Факт, 2008. – 480 с.

5. Постанова Кабінету Міністрів України від 22 березня 2001 р. № 270 про затвердження порядку розслідування та обліку нещасних випадків невиробничого характеру / Режим доступу: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/ show/270-2001-%D0%BF