Безопасность труда

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


№ 598

         ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
         МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ




                МИСиС





Кафедра безопасности жизнедеятельности


В.А. Муравьев







                Безопасность труда





Учебно-методическое пособие



Рекомендовано редакционно-издательским советом университета
















    Москва Издательство «УЧЕБА» 200 7

УДК 658.345 М91

Рецензент
д-р техн. наук, проф. Л.С. Стрижко





     Муравьев В.А.

М91 Безопасность труда: Учеб.-метод. пособие. - М.: МИСиС, 2007. - 57 с.





         Рассмотрены технические меры защиты от некоторых опасных и вредных факторов и предложена методика определения комплексной оценки условий труда на рабочем месте. Приведены современные методы расчета средств защиты от шума на примере звукоизолирующих и звукопоглощающих материалов. Представлен расчет указанных средств защиты с использованием ПК.
         Учебно-методическое пособие предназначено для студентов четвертого курса, обучающихся по специальности 280100 «Безопасность жизнедеятельности», а также может представлять интерес для студентов-дипломников других специальностей.




















                                  © Государственный технологический университет «Московский институт стали и сплавов» (МИСиС), 2007

            ОГЛАВЛЕНИЕ



Предисловие..............................................4
1. Расчет интегральной оценки условий труда ............ 5
2. Расчет воздухообмена при одновременном выделении теплоты и влаги ....................................... 18
3. Расчет звукоизолирующих устройств ...................22
4. Расчет суммарного уровня звукового давления .........35
5. Расчет звукопоглощающих устройств....................44
6. Социально-экономическая эффективность мероприятий по улучшению условий труда .............................. 49

3

ПРЕДИСЛОВИЕ
   Современное производство характеризуется разнообразными технологическими процессами и оборудованием, работа которого сопровождается различными опасными и вредными факторами. Сложность технологических процессов, высокие требования к точности технологических режимов в значительной мере исключают возможность непосредственного воздействия на технологические процессы для повышения безопасности, т.е. возможность снижения опасных и вредных факторов в источнике. Решение проблемы безопасности состоит в защите человека с помощью дополнительных инженерных решений, и представляется необходимым оценить их социальноэкономическую эффективность.
   Учебно-методическое пособие состоит из шести разделов, каждый из которых может рассматриваться независимо от других. Разделы включают теоретические введения по изучаемому вопросу, задачи для самостоятельных решений, нормативные данные и литературные источники. Решение некоторых задач осуществляется с использованием ПК, установленных в компьютерном классе кафедры БЖД.
   Данное пособие может использоваться студентами при выполнении домашних заданий, курсовых и дипломных проектов, связанных с расчетами технических защитных средств. Выполнение домашних заданий способствует закреплению теоретических знаний по курсу «Безопасность труда».

4

            1. РАСЧЕТ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ УСЛОВИЙ ТРУДА


Основные понятия и определения
   Деятельность человека с позиции анализа условий труда целесообразно рассматривать как систему «человек - производственный и трудовой процесс», которая характеризуется совокупностью физических, химических, биологических и социально-психологических факторов. Любая деятельность человека (работа на производстве, различные виды отдыха и даже деятельность, связанная с получением знаний) может быть источником негативного воздействия или вреда для его здоровья. Практика дает основание утверждать, что деятельность людей потенциально негативна и может сопровождаться опасными и вредными факторами производственной среды, которые в конечном счете формируют условия труда.
   Условия труда - совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека. Исходя из гигиенических критериев, условия труда подразделяются на 4 класса: оптимальные, допустимые, вредные и опасные (экстремальные).
   Оптимальные условия труда (1-й класс) - условия, при которых сохраняется здоровье работающих и создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности. Оптимальные нормативы производственных факторов установлены для микроклиматических параметров и факторов трудового процесса. Для других факторов за оптимальные условно принимаются такие условия труда, при которых опасные и вредные факторы отсутствуют либо не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для населения.
   Допустимые условия труда (2-й класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а функциональное состояние организма восстанавливается во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены при возможных его изменениях, которые не должны оказывать неблагоприятного воздействия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающих и их потомство. Допустимые условия труда условно относят к безопасным.

5

   Вредные условия труда (3-й класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм работающего. Вредные условия труда по степени превышения гигиенических нормативов подразделяются на 4 степени вредности:
   -    1-я степень 3-го класса (3.1) - условия труда характеризуются такими отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения состояния организма, восстанавливающегося, как правило, при более длительном (чем к началу следующей смены) прерывании контакта с вредными факторами, и увеличивают риск повреждения здоровья;
   -    2-я степень 3-го класса (3.2) - условия труда, при которых вредные факторы вызывают стойкие функциональные изменения, приводящие в большинстве случаев к увеличению производственно-обусловленной заболеваемости (что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности и в первую очередь теми болезнями, которые определяют состояние наиболее уязвимых для данных вредных факторов органов и систем), появлению начальных признаков или легких форм профессиональных заболеваний, возникающих после продолжительной экспозиции (часто после 15 и более лет);
   -    3-я степень 3-го класса (3.3) - условия труда, характеризующиеся такими уровнями вредных факторов, воздействие которых приводит, как правило, к развитию профессиональных заболеваний легкой и средней степени тяжести в период трудовой деятельности, росту хронической патологии, включая повышение уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности;
   -    4-я степень 3-го класса (3.4) - условия труда, при которых могут возникать тяжелые формы профессиональных заболеваний, значительный рост числа хронических заболеваний и высокий уровень заболеваемости с временной утратой трудоспособности.
   Опасные (экстремальные) условия труда (4-й класс) - условия труда характеризуются уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск развития острых профессиональных поражений.
   Градация условий труда в зависимости от степени отклонения действующих факторов производственной среды и трудового процесса от гигиенических нормативов проводится на основании нормативных документов.

6

   Комплексная оценка факторов рабочей среды производится на основании медико-физиологической классификации тяжести и напряженности работ, которые подразделяют на 6 категорий*:
   Первая - работы, выполняемые в оптимальных условиях труда и при благоприятной физической, умственной и нервно-эмоциональной нагрузке.
   Вторая - работы, выполняемые в условиях, при которых предельно допустимые концентрации и уровни производственных факторов соответствуют действующим санитарным нормам и правилам и инженерно-психологическим требованиям.
   Третья - работы, проводимые в недостаточно благоприятных условиях труда, при которых у людей формируются реакции, характерные для пограничного состояния организма (ухудшение некоторых показателей психофизиологического состояния к концу рабочей смены).
   Четвертая - работы, выполняемые в неблагоприятных условиях труда, приводящих к реакциям, характерным для предпатологиче-ского состояния у большинства людей. Поддержание работоспособности осуществляется за счет перенапряжения механизмов, компенсирующих нарушение функций организма.
   Пятая - работы, связанные с воздействием различных опасных и вредных факторов, вызывающих патологическое состояние организма.
   Шестая - работы, осуществляемые в условиях, при которых патологические реакции формируются вскоре после начала трудового периода.
   Первая и вторая категории тяжести и напряженности трудового процесса соответствуют комфортным производственным условиям, третья - относительно дискомфортным, четвертая и пятая категории - экстремальным и шестая - сверхэкстремальным условиям.
   Категорию тяжести и напряженности труда определяют расчетным путем. Для этого каждый фактор производственных условий оценивают по 6-балльной системе с помощью специальных таблиц или Гигиенических критериев оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса (Р 2.2.2006-05). Инте

   * См.: Основы инженерной психологии / Под ред. Б.Ф. Ломова. М.: Высшая школа, 1986. 210 с.

7

гральная оценка тяжести и напряженности труда (И) в баллах рассчитывается по формуле

Л 6 _ X          n-1  л
И = ^ Xmax ⁺          £ X-Г,


(1.1)

где Xₘₐₓ - определяющий (имеющий наибольший балл) элемент условий труда;
   N-1
    S Xi — сумма баллов всех X,-х биологически значимых элемен-i =1
           тов (N) за исключением определяющего элемента Xmax на - -м рабочем месте (РМ).


   Каждый элемент условий труда на рабочем месте получает оценку от 1 до 6 баллов в зависимости от своей величины и продолжительности действия. При действии продолжительностью менее 90 % времени смены фактическая оценка элемента условий труда (Xфакт) в баллах составит


XT max ф факт“ 480


где Хₘₐₓ - максимальная оценка элемента при экспозиции 90 % и более;

    Тф - фактическая продолжительность действия элемента в течение рабочей смены, мин;
   480 - продолжительность смены, мин.


   В этом случае в расчетной формуле (1.1) используют значения факторов с учетом времени действия.
   При расчете интегральной оценки используют только те факторы, которые с учетом времени действия имеют оценку 2 балла и более (биологически значимые факторы).
   Категорию тяжести и напряженности труда определяют по интегральной оценке И:


    Категория тяжести и напряженности труда
                      I
                      II
                      III
                      IV V
                      VI


И, количество баллов
18
19...33
34...45
46...53
54...59
> 59

8

   Интегральная оценка условий труда позволяет определить льготы и компенсации, которые предусмотрены нормативными документами за работу во вредных и опасных условиях труда. Ориентировочные показатели льгот и компенсаций представлены в табл. 1.1.


Таблица 1.1

Льготы и компенсации в зависимости от интегральной оценки условий труда

Интегральная Размер доплат Дополнитель-  Сокращенный    Суммарное  
  величина    к тарифной   ный отпуск,  рабочий день, время переры   баллов      ставке, %    количество        ч       вов на отдых 
                               дней                    за смену, % 
    < 20           4           ---           ---         4...10    
    < 30           8           ---           ---         10...12   
    < 40           8           < 6           ---         10...12   
    < 50          12            6            ---         10...12   
    < 60          16            6            ---           13      
    < 70          20            8            ---           13      
    < 80          20            12           ---           13      
    < 90          20            18            6            13      
   < 100          24            18            6            13      

   При оценке тяжести физического труда пользуются показателями динамической и статической нагрузки. Показатели динамической нагрузки:
   -  масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную, кг;
   -  расстояние, на которое перемещают груз, м;
   -    мощность выполняемой работы (при работе с участием мышц нижних конечностей и туловища с преимущественным участием мышц плечевого пояса);
   -    число мелких, стереотипных движений кистей и пальцев рук за смену;
   -    расстояние, на которое груз перемещают в пространстве (переходы, обусловленные технологическим процессом), м.
   Показатели статической нагрузки:
   -  масса удерживаемого груза, кг;
   -  продолжительность удерживания груза, с;
   -    статическая нагрузка за рабочую смену при удерживании груза (одной рукой, двумя руками, с участием мышц корпуса и ног), Н-с;

9

   -    время нахождения в рабочей позе, в наклонном положении, % времени смены;
   -  число вынужденных наклонов корпуса (более 30) за смену;
   -    линейный пространственный компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, мм;
   -    угловой пространственно-компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места (угол обзора), град;
   -    сопротивление приводных элементов органов управления (усилие, необходимое для перемещения органов управления), Н.
   Динамическую физическую нагрузку определяют, как правило, одним из показателей: работой (кг-м) или мощностью усилия (Вт).
   Для определения динамической работы, выполняемой человеком в каждый отдельный отрезок рабочей смены, рекомендуется пользоваться формулой
W = [Ph1 + (PL/9) + (Ph2/2)]/K,
где W - работа, кг-м;
    Р - масса груза, кг;
    h 1 - высота, на которую помещают груз из исходного положения, м;
    L - расстояние, на которое перемещают груз по горизонтали, м; h2 - расстояние, на которое перемещают по вертикали груз, м;
    К - коэффициент, равный 6.
   Статическая нагрузка - это усилие на мышцы человека без учета перемещения тела или его отдельных частей. Величина статической нагрузки определяется произведением величины усилия на время его поддержания (в случае различных величин усилий время поддержания каждого из них определяют отдельно: находят произведение величины усилия на время его поддержания и затем эти произведения суммируют).
   При оценке напряженности умственного труда используют показатели внимания, напряженности зрительной работы и слуха, монотонности труда.
   В табл. 1.2 представлены критерии определения основных факторов рабочей среды по 6-балльной системе.

10

Таблица 1.2

Критерии балльной оценки факторов рабочей среды

       Фактор рабочей среды                  Оценка, количество баллов                 
                                      1        2         з         4         5     6  
                               Физические факторы                                      
Температура воздуха на РМ, °C:                                                        
в теплый период года               18...20  21...22   23...28   29...32   33...35 <35 
в холодный период года             20...22  17...19  15...16     7...14               
Токсичные вещества, превышение        -        -      1...1,5   2,6...4   4...6   >6  
ПДК, раз                                                                              
Промышленная пыль, превышение         -       <2       2...5     6...10   И...30  >30 
ПДК, раз                                                                              
Шум (эквивалентный уровень зву-       -       <2       3...5     6...10   И...20  >20 
ка), превышение ПДУ, дБА                                                              
Вибрация, превышение ПДУ, дБ         ---      ---      1...3     4...6    7...9   >9  
Ультразвук, превышение ПДУ, дБ       ---      <2       3...5     6...10   И...20  >20 
Инфразвук, превышение ПДУ, дБЛин     ---      <5     6...10      И...15   16...20 >20 
Электрические поля промышленной       -     1,5...2    2...3     4...5     6-10   > 10
частоты, кВ/м, превышение ПДУ, раз                                                    
Магнитные поля промышленной           -      1...2     2...5     5...10   10...30 >30 
частоты, А/м, превышение ПДУ раз                                                      
ЭМИ, создаваемое ПК, превышение       -      1...2     2...5     5...10   10...30 >30 
ПДУ, раз                                                                              
ЭМИ радиочастотного диапазона,        -        -       1...3     3...5    6...10  > 10
мкВт/см2, превышение ПДУ, раз                                                         
Тепловое облучение, кВт/м2           ---    1...1,5  1,5...2    2...2,5   2,5...3 >3  
Освещенность РМ:                                                                      
размер объекта различения, мм        0,3   0,3...0,5 0,5...0,7 0,7... 1,0 >1,0     -  
разряд зрительных работ             I; II   III; IV    V; VI      VII     VIII