Введение. 
Анализ опасных и вредных производственных факторов в механическом цехе, возможные меры их предостережения и мероприятия, улучшающие условия работы на производстве

опасный вредный производственный безопасность Механические цеха, содержащие различные металлорежущие станки, присутствуют практически на всех предприятиях тяжелой промышленности. Цех является производственным помещением, которое предназначено для выполнения различных работ по изготовлению металлоизделий. Помещение цеха разбито на несколько зон — участков: механический, гальванический, сборочный и т. д. Одним из основных является механический. Он оснащен металлорежущими станками и вспомогательным оборудованием. Шлифование является неотъемлемой операцией в технологическом процессе. Она позволяет достичь необходимой конфигурации и качества детали, обеспечивая этим безотказную работу механизма, в который входит данная деталь.

Работа на металлорежущих станках не всегда безопасна и имеет ряд вредных факторов, оказывающих на рабочего неблагоприятное воздействие. Также возможно выделение различной пыли, вредных веществ и избыточного тепла. В связи с этим, необходимы дополнительные меры защиты и мероприятия, обеспечивающие безопасность эксплуатации оборудования.

Возникновению травмоопасных ситуаций главным образом препятствует рассмотрение вопросов безопасности на рабочих местах и безопасности работы на станках. Необходимо постоянно следить за условиями труда, за наличием средств защиты; проводить регулярные инструктажи по технике безопасности.

Анализ опасных и вредных производственных факторов в механическом цехе и обеспечение безопасности труда

При механической обработке детали 2ТЭ116.30.58.147-ЗЧ — «Коробка клапанная» на металлорежущих станках возникает ряд физических опасных и вредных производственных факторов.

Движущиеся части производственного оборудования, передвигающиеся изделия и заготовки; стружка обрабатываемых материалов, осколки инструментов, высокая температура поверхности обрабатываемых деталей и инструмента; повышенное напряжение в электроцепи или статического электричества, при котором может произойти замыкание через тело человека — относятся к категории физических опасных факторов.

Вредными физическими производственными факторами, характерными для процесса резания, являются повышенная запыленность воздуха рабочей зоны; высокий уровень шума и вибрации; недостаточная освещенность рабочей зоны; повышенная пульсация светового потока.

Пылью называются мельчайшие частицы твердого вещества, которые могут находиться в воздухе во взвешенном состоянии.

В условиях машиностроительного производства выделение пыли связано с процессами механического измельчения, приготовления формовочных смесей, механической обработки твердых и хрупких материалов и т. д. Пыли возникают также при горении, плавлении, ряде химических и термических процессов и носят название дымов. Пыли и дымы имеют также общее название — аэрозоли.

Различают пыли органические и неорганические. К органическим относится растительная пыль — древесная, хлопковая, льняная и т. п., а также животная — шерстяная. К неорганическим относятся металлическая пыль «чугунная, стальная, алюминиевая, медная и т. п., а также минеральная — наждачная, кварцевая, карборундовая, асбестовая. Часто встречаются на производстве смешанные пыли, как, например, минеральная и металлическая пыль при точке и шлифовке металлических изделий, при очистке литья и т. п.

По дисперсности и способу образования различают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации.

Аэрозоли дезинтеграции образуются при дроблении какого-либо твердого вещества, например в дезинтеграторах, дробилках, мельницах и других агрегатах. При этом чем тверже тело, тем меньше размеры образующихся частиц. Частицы всегда имеют неправильную форму, представляются в виде обломков, глыб, многогранников, вытянутых волокон и т. п.

Аэрозоли конденсации образуются вследствие сгущения высоконагретых паров при их охлаждении. Например, в воздухе конденсируются пары металлов при их плавлении, аэрозоли, образующиеся при процессах электрической сварки и газовой резки металлов, и т. д. Аэрозоли конденсации по своим размерам значительно меньше аэрозолей дезинтеграции и состоят из отдельных частиц правильной кристаллической или шарообразной формы.

Степень вредного воздействия пыли на человека зависит от ее концентрации, механических свойств, химического состава и размера частиц. В результате долговременного воздействия металлической пыли на организм человека развивается профессиональное заболевание — сидероз, как разновидность пневмокониозов. Поэтому воздух в рабочей зоне должен соответствовать ГОСТ 12.1.005−88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Разнообразные металлорежущие станки в процессе обработки деталей сопровождают свою работу шумом и вибрацией.

Так как наблюдается тенденция увеличения мощности машин и производительности технологического оборудования при одновременном уменьшении их веса и габаритов с целью максимального использования имеющихся производственных площадей сопровождается нежелательным побочным эффектом — усилением вибрации. Уменьшение же веса оборудования и вместе с этим недостаточная жесткость конструкции приводит к значительным вибрациям и, как следствие, к высоким уровням производимого им шума.

Производственный шум — это совокупность звуков различной интенсивности и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в условиях производства и неблагоприятно воздействующих на организм.

Звук представляет собою волнообразно распространяющийся в упругой среде колебательный процесс. Характеристикой этих волн является звуковое давление — переменное давление, возникающее при прохождении звуковых волн дополнительно к атмосферному давлению, т. е. зоны сгущения и разрежения воздуха. Параметрами звуковой волны являются также период, частота (число полных колебаний в 1 сек) и амплитуда (размах) колебаний. Единицей измерения частоты является герц (Гц) — 1 колебание в секунду. Человек воспринимает лишь звуки, имеющие частоту от 20 до 20 000 Гц. Ниже 20 Гц находится область инфразвука. Выше 20 000 Гц — область ультразвука. Амплитуда колебаний характеризует величину звукового явления. В связи с этим звуковая волна несет определенную механическую энергию, измеряемую в ваттах на 1 см 2.

Спектр шума отражает совокупность частот звуковой волны. Для гигиенической оценки шума используют звуковой диапазон от 45 до 11 000 Гц, включающий 9 октавных полос со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц. Октава — диапазон частот, в котором верхняя граница частоты вдвое больше нижней.

Для сравнительной характеристики интенсивности звука в диапазоне от порога слышимости до болевого порога используется логарифм звукового давления — децибел (дБ). За исходную цифру ноль Бел принята пороговая для слуха величина звукового давления 2•10−5 Па (порог слышимости или восприятия). При возрастании ее в 10 раз звук субъективно воспринимается как вдвое более громкий, и его интенсивность составляет 1 Бел, или 10 дБ.

Шум как общебиологический раздражитель может влиять практически на все органы и системы организма. Кроме интенсивности, на характер биологического действия шума существенно влияет его частотный спектр. Более неблагоприятны высокие частоты (выше 1000 Гц). Импульсный шум, возникающий от ударных процессов, а также шум, в спектре которого имеются слышимые дискретные тоны, более агрессивен по сравнению с постоянным шумом.

Как все органы чувств, ухо в процессе восприятия шума в зависимости от его характера и силы адаптируется с ним. В процессе адаптации к сильным звуковым раздражителям чувствительность органа слуха понижается, а после прекращения действия раздражителя чувствительность восстанавливается. Если раздражение чрезмерно сильное и длительное, наступает утомление. Чем выше звук, тем выше его утомляющее действие. Так, если шум интенсивностью 80 дБ с частотной характеристикой 1000 Гц вызывает у большинства людей слабо выраженное утомление, то шум той же интенсивности, но с частотой 2000;4000 Гц оказывает значительное утомляющее действие и возникает понижение слуховой чувствительности к различным тонам и тихой речи, т. е. к профессиональной тугоухости и глухоте. Наряду с воздействием на орган слуха, происходит и общее воздействие шума на организм, в первую очередь, на нервную и сердечно-сосудистую системы с преобладанием астеновегетативных нарушений. Отмечаются жалобы на головную боль, повышенную утомляемость, нарушение сна, снижение памяти, раздражительность, сердцебиение. Объективно наблюдаются удлинение латентного периода рефлексов, изменение дермографизма, лабильность пульса, повышение артериального давления и т. д. Отмечаются нарушения функции органов дыхания (угнетение дыхания), зрительного анализатора (снижение чувствительности роговицы, ухудшение цветового зрения), вестибулярного аппарата (головокружения и др.), желудочно-кишечного тракта (нарушение моторной и секреторной функций), системы крови, мышечной и эндокринной систем и т. д. Подобный симптомокомплекс, развивающийся в организме под действием производственного шума, обозначают как «шумовую болезнь».

Предельно допустимый уровень шума на рабочих местах составляет 80 дБА согласно СН 2.2.4/2.1.8.562−96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Уровень шума в цехе достигает 92 дБА.

Вибрация — это механическое колебательное движение системы с упругими связями; движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений по крайней мере одной координаты.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Источником такого дисбаланса может быть неоднородность материала вращающегося тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения, деформация деталей, а также неправильная установка и эксплуатация оборудования.

Основные параметры вибрации: частота, амплитуда смещения, скорость, ускорение, период колебания.

В производственных условиях почти не встречается вибрации в виде простых гармонических колебаний. При работе машин и оборудования обычно возникает сложное колебательное движение, которое является апериодическим, имеющим импульсный или толчкообразный характер.

Вибрацию по способу передачи на человека (в зависимости от характера контакта с источниками вибрации) условно подразделяют на:

• — общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
• — локальную вибрацию, передающуюся через руки человека.

Вибрация, передающаяся на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, относится к локальной вибрации.

В производственных условиях нередко имеет место сочетание действий местной и общей вибрации.

Вибрации вызывают отрицательное воздействие на оборудование, здания, также на механическую обработку изделий. Вибрации, как шум, вредно действуют на организм человека. В данном случае допустимые санитарные нормы на вибрации составляют 107 дБ (СН 2.2.4/2.1.8.566−96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий»). Действительные же вибрации на рабочих местах составляют 112 дБ. Наличие непосредственного контакта человека с вибрирующими поверхностями обуславливает распространение вибрации по всему телу. Этому в значительной степени способствует хорошая проводимость механических колебаний тканями тела человека, особенно костной тканью. Поэтому кажущиеся локальными вибрации в действительности нередко распространяются на самые отдаленные участки поверхности тела и могут достигать там значительных амплитуд. Вибрация оказывает опасное действие на отдельные органы тела и организм человека в целом, вызывая вибрационную болезнь.

Освещение рабочего места — важнейший фактор создания нормальных условий труда. Неудовлетворительная освещенность вызывает напряжение в органах зрения, головные боли, привести к быстрой утомляемости рабочего и снижению работоспособности.

Свет действует на глаза и через них на центральную нервную систему и на организм человека в целом. Как естественный, так и искусственный свет вызывает усиление деятельности дыхательных органов. При хорошем освещении устраняется напряжение глаз, облегчается различение обрабатываемых изделий, ускоряется темп работы. Кроме того, предусматривается применять искусственное освещение при проектировании всех вспомогательных и производственных помещений. Предусматривается и естественное освещение. Учитывая высокую биологическую и гигиеническую ценность естественного освещения стремятся максимально использовать светлый период суток. Необходимо соблюдать требования к освещению: единство нормирования искусственного и естественного освещения, согласно СНиП 23−05−95 «Естественное и искусственное освещение», выполнение гигиенических требований, экономических, эстетических требований безопасности.

Качество естественного освещения внутри помещений определяет коэффициент естественной освещенности (КЕО), который рассчитывается как отношение освещенности в заданной точке помещения (Евн), к одновременной освещенности наружной точки (Енар), находящейся на горизонтальной плоскости, выраженное в процентах:

КЕО = % (1.1).

Нормы естественного освещения для различных зданий и помещений разрабатываются с учетом их назначения.

Фактический коэффициент естественной освещенности для помещения цеха равен 2%. Согласно установленным нормативам коэффициент естественной освещенности колеблется в пределах 1,5% (СНиП 23−05−95).

Важнейшей характеристикой условий освещения является яркостный контраст между рассматриваемыми деталями и фоном. Он определяется процентным отношением разности яркости детали и фона к большей яркости и оценивается как малый (до 20%), средний (до 50%) и большой контраст (более 50%). Нормальная острота зрения у лиц, не имеющих дефектов зрения, достигается при 50−75 лк. Для лиц, имеющих дефекты зрения и выполняющих точную и тонкую работу, освещенность в 50−75 лк для достижения нормальной остроты зрения будет недостаточной, им потребуется значительно более высокая точность. Напряженная зрительная работа в условиях недостаточного освещения способствует развитию близорукости. При лучшем освещении легче обнаруживаются недостатки, допускаемые при обработке деталей, брак и, следовательно, не только повышается общее качество вырабатываемой продукции, но и улучшается ее качество. Улучшение условий освещенности оказывает благоприятное влияние на работоспособность и производительность труда. Естественная освещенность в большей степени зависит от времени дня, года, даже от метеорологических факторов. Естественное освещение в цехе создается световыми проемами, в данном случае окнами, и отражающими поверхностями — стенами, потолком, полом и т. д. Образуемое в результате взаимодействия прямого и отраженного света диффузионное освещение помещений создает благоприятное распределение яркости, что оказывает действие на зрение. Естественное освещение успокаивающе действует на нервную систему. Поэтому, чтобы обеспечить постоянный уровень освещенности в помещениях широко используют искусственное освещение. На рабочем месте предусматривается местное освещение лампой накаливания мощность 150 — 200 Вт.

Для обеспечения достаточной освещенности применяют совмещенное освещение (естественное плюс искусственное).

Метеорологические условия оказывают огромное влияние на самочувствие и работоспособность человека. В цехе несмотря на наличие стен и покрытий, климат меняется с переменой внешних атмосферных условий. Поэтому метеорологические условия цеха подвержены колебаниям сезонного характера. На метеорологические условия цеха большое влияние оказывает технологический процесс. В цехе может быть сквозняк, который вызывает неприятное ощущение холода, в тоже время недостаточная подвижность воздуха при высокой его температуре создает тягостное ощущение жары. Для самочувствия людей важно сочетание температуры, относительной влажности и скорости воздуха рабочей зоны (температура 18−32 0С), относительная влажность должна быть 40−60%, скорость движения воздуха должна быть не более 0,1 м/с), которые соблюдаются в соответствии с ГОСТ 12.1.005−88.

Фактические значения параметров микроклимата в помещении цеха следующие:

в холодный период года: температура воздуха 10 С; температура поверхностей 8 С; относительная влажность воздуха 40; скорость движения воздуха 0,3 м/с;

в теплый период года: температура воздуха 20 С; температура поверхностей 22 С; относительная влажность воздуха 60; скорость движения воздуха 0,3 м/с.

При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах:

• — перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3 С;
• — перепад температуры воздуха по горизонтали, а также в течение смены — 5 С.

Одним из опасных производственных факторов является электрический ток.

Широкая автоматизация производственных процессов в машиностроении сопровождается повышением энерговооруженности и применением электрической энергии различных параметров. Так как производство автоматизировано, то все технологическое оборудование использует в качестве энергии электроэнергию, так что на производстве не исключена возможность поражения работающего персонала электрическим током. Для предупреждения поражения электрическим током рабочего персонала станок заземляется.

Воздействие электрического тока на организм человека может иметь серьезные последствия для здоровья, вплоть до смертельного исхода. Многообразие действий электрического тока на живой организм можно условно свести к двум основным видам поражения: электрическим травмам, когда возникает местное повреждение организма; и электрическим ударам, при поражении организма ток вызывает раздражение и возбуждение тканей, сопровождающиеся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

Рабочие должны соблюдать нормы СанПиН 58.02−91 «Выполнение работ в условиях воздействия электрических полей промышленных частот».