<< Пред. стр. 3 (из 8) След. >>
Надежность деятельности оператора - работника количественно определяется характеристиками: безошибочностью, готовностью, восстанавливаемостью, своевременностью, точностью.С помощью теории надежности технических систем рассмотрим характеристики безошибочности и своевременности действий оператора.
Безошибочность оценивается вероятностью безошибочной работы, которая определяется как на уровне отдельной операции, так и в целом (на уровне работы).
2) Вероятность безошибочного выполнения операций j-ого вида (Рj) применительно к фазе устойчивой работы определяется на основе статистических данных по следующей формуле:
Рj = (Nj - nj)/Nj,
где Nj - общее число выполняемых операций j-го вида;
nj - допущенное при этом число ошибок (число операций с ошибками).
3) Интенсивность ошибок в операциях j-го вида определяется на основе статистических данных по формуле:
,
где - среднее время выполнения операции j-го вида.
4) Своевременность действий оператора оценивается вероятностью выполнения задачи в течение заданного времени
Рсв = Р{TTдоп},
где Т, Тдоп - фактическое и допустимое время выполнения задачи. Причем превышение Тдоп рассматривается как ошибка.
5) Вероятность выполнения задач в течение заданного времени (Рсв) по статистическим данным может быть определена:
Рсв = (N - Nнс)/N ,
где N и Nнс - общее и несвоевременное выполненное число задач, соответственно.
#16. Профессиональный отбор
Задача профотбора - определение пригодности человека к данной работе. При этом следует различать готовность и пригодность к работе по той или иной профессии. Профессиональная готовность определяется исходя из уровня образования, опыта и подготовки исполнителя. Профессиональная пригодность устанавливается с учетом степени соответствия индивидуальных качеств данного человека конкретному виду деятельности.
Профотбор представляет собой специально организуемые исследования, с помощью которых оцениваются индивидуальные качества человека (используются количественные и качественные показатели с тем, чтобы сопоставить их с нормативами). Нормативы определяют пригодность к данной профессии. Для изучения профессионально важных качеств человека используют анкетный, аппаратурный и тестовый методы.
1) Анкетный метод заключается в том, что с помощью определенным образом сформулированных и сгруппированных вопросов получают информацию о профессиональных свойствах человека. Анкеты могут быть самооценочными, когда испытуемый сам дает оценку своих качеств, и внешнеоценочными, когда оценку дает эксперт на основе обобщения данных, получаемых от лиц, длительное время наблюдавших за испытуемым.
2) Аппаратурный метод состоит в том, что отдельные психофизиологические факторы выявляют и оценивают с помощью специально сконструированных приборов и аппаратур. Наряду с приборами, обеспечивающими общее исследование психофизических свойств, на предприятиях конструируются установки, имитирующие тот или иной трудовой процесс.
3) Тестовый метод располагает набором тестов, предлагаемых испытуемому, в процессе решения которых выявляются те или иные психофизические свойства. Этот метод в настоящее время активно используются за рубежом.
Тесты делятся на следующие группы:
1) тесты определения способности человека;
2) тесты проверки зрения и слуха;
3) личностные тесты (оцениваются такие качества как активность, импульсивность, чувство ответственности, уравновешенность, общительность, уверенность в себе, осторожность и другие);
4) тесты определения уровня квалификации (применяют для проверки профессиональных качеств: навыков, знаний, умений).
Производственная среда.
Производственная среда - окружающая работника в процессе его трудовой деятельности среда, обусловленная в данный момент совокупностью производственных факторов, способных оказывать при определенных условиях воздействия на человека, в том числе и негативное (т.е. окружение человека).
Ранее мы отмечали, что материальными носителями производственных факторов являются элементы подсистемы "человек", элементы технической, технологической подсистем и элементы внешней среды.
На производственные факторы влияют и элементы организационной и экономической подсистемы. К элементам подсистемы "Среда" следует отнести совокупность факторов производственной среды (о них говорили в "Условиях труда").
#18. Микроклиматические условия. Влияние на человека. Нормирование
Метеорологические условия внешней среды (по отношению к системе) определяются параметрами:
- температурой воздуха;
- скоростью его движения;
- относительной влажностью;
- барометрическим (атмосферным) давлением;
- температурой окружающих поверхностей.
Метеорологические условия в помещении называют микроклиматом (в производственных условиях). К ним относятся:
- температура;
- относительная влажность;
- скорость движения воздуха;
- температура окружающих поверхностей (например, тепловое излучение).
Барометрическое давление не учитывается, т.к. внутри обычных помещений им нельзя управлять.
Деятельность человека может проходить в широком диапазоне давлений порядка 550-950 мм рт. ст. для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления.
Барометрическое давление, в основном, влияет на процесс дыхания.
Влияние микроклимата на человека.
Микроклимат влияет на процесс теплообмена человека с окружающей его средой. Восприятие тепла, холода, обеспечивает кожный анализатор (температурный рецептор кожи) человека.
Влияние температуры.
При увеличение t окружающей среды выше +30С наступает нарушение терморегуляции организма, что может привести к перегреву, а в отдельных случаях наступает тепловой удар.
Понижение температуры (< +12) также приводит к нарушению терморегуляции, что может вызвать переохлаждение организма и простудные заболевания.
Влияние влажности (относительной влажности).
Увеличение влажности свыше 80% затрудняет испарение влаги с поверхности кожи, способствует нарушению терморегуляции, может вызвать перегрев и, как следствие, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.
Уменьшение влажности ниже 18% способствует чрезмерному испарению влаги с поверхности тела, что может привести к обезвоживанию организма, пересыханию слизистых оболочек дыхательных путей и переохлаждению организма, т.к. при испарении влаги отводится тепло.
Относительная влажность - отношение содержания водяных паров в 1 мвоздуха к их максимально возможному содержанию.
Скорость движения воздуха.
Человек начинает ощущать движение воздуха при V=0,1 м/с. Слабое движение (0,1-0,3) - способствует хорошему самочувствию.
Большая (0,7 м/с), вызывает увеличение отдачи тепла организмом и ведет к интенсивному охлаждению и переохлаждению, а также к простудным заболеваниям.
В горячих цехах допускается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с. Заметим, что скорость движения оказывает влияние на распределение вредных веществ в помещении. Человек ощущает воздействие параметров микроклимата комплексно.
Рабочая зона - пространство (высотой до 2м) над уровнем пола или площадка, где находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
Рабочее место - часть рабочей зоны.
Нормирование микроклимата.
Микроклимат регламентирует ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Общие санитарно - гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". ГОСТ регламентирует оптимальные и допустимые значения этих параметров. Значение параметров микроклимата ГОСТ устанавливает с учетом периода года и категории работы для рабочей зоны.
Периоды года: холодный - при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +10С; теплый - при t выше +10С.
Категории работ (по энергозатратам):
1. Легкие работы;
2. Работы средней тяжести;
3. Тяжелые работы.
Помещения по тепловой характеристике классифицируются на:
1) Помещение с незначительными избытками явного тепла - <23 ВТ/м;
2) Помещения со значительными - >23 ВТ/м.
Приведем пример норм микроклимата.
Оптимальные нормы микроклимата (по ГОСТ).
Период года Категория работы Т, С , % V, м/с не более Холодный I Легкая 20-23 40-60 0,2 Теплый I Легкая 22-25 40-60 0,2
При оптимальных параметрах микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта, обладает наивысшей работоспособностью, а его система терморегуляции работает с наименьшими энергозатратами.
Измерение параметров микроклимата. Измерение температуры.
Измерение температуры в помещениях производят в разное время на высоте 1,3-1,5 м от пола на расстоянии не ближе 1 м от нагревательных приборов и др. источников тепла, а также от наружных стен.
При измерениях t>0 C применяют ртутные термометры, при t<0 - спиртовые.
Измерения влажности воздуха.
Измерение относительной влажности осуществляют при помощи приборов - психрометров.
Простейший психрометр Августа состоит из 2-х термометров сухого и смоченного (влажного). Ртутный резервуар влажного термометра обернут куском марли или батиста и опущен концом в небольшой сосуд с водой. У этого термометра температура ниже, чем у сухого; т.к. вода, испаряясь, отнимает теплоту.
Для более точных измерений применяют аспирационный психрометр (Психрометр Ассмона) (лабораторная работа №2).
Измерения скорости движения воздуха.
Для определения скорости движения воздуха применяют анемометры. Для скоростей 0,4-10 м/с крыльчатые, для скоростей 10-35 м/с - чашечные.
В крыльчатом анемометре имеется колесо с алюминиевыми крыльями, расположенными под углом 45, ось колеса соединена со счетчиком оборотов. В чашечном - крылья закреплены чашечками.
Для замера малых скоростей (<0,4 м/с) применяют электроанемометр, работающий на принципе зависимости скорости охлаждения нагретого тела от скорости движения воздуха.
Вредные вещества в воздухе производственных помещений.
В результате хозяйственной деятельности человека наиболее сильно загрязняется вредными веществами воздушная среда.
Чистый атмосферный воздух в своем составе содержит:
Азот - 78,08%
Кислород - 20,95%
Углекислый газ - 0,03%
Инертные газы - 0,93%
Прочие газы - 0,01%
Если кислорода в воздухе содержится:
17% - появляется недомогание;
12% - опасность для жизни;
11% - потеря сознания;
6% - прекращение дыхания.
Многие технологические процессы сопровождаются выделением вредных веществ, поэтому воздух в рабочей зоне и в окружающей среде редко имеет приведенный состав.
#19. Классификация вредных веществ в воздухе
Вредными веществами называются вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызывать производственные травмы и профессиональные заболевания.
Вредное воздействие веществ определяется как свойствами самого вещества, так и особенностями организма человека.
Загрязняющие вредные вещества различают:
1. по агрегатному состоянию
2. по характеру воздействия на организм человека
3. по степени воздействия
-1- По агрегатному состоянию вредные вещества в воздухе могут быть в виде:
1) газа, пара
2) твердых частиц
3) жидкие частицы
пар, газ + воздух смеси
твердые, жидкие частицы + воздух аэрозоли (дисперсные системы)
-2- По характеру воздействия -----> все вещества подразделяют на два класса:
1. Нетоксичные.
2. Токсичные.
К нетоксичным относятся, в основном, инертные газы.
В нормальных условиях (при нормальном атмосферном давлении) инертные газы вредны тем, что своим присутствием снижают содержание кислорода в воздухе.
При повышенном давлении эти газы становятся сильными наркотиками.
Нормальное атмосферное давление равно 1013 гПа (760 мм.рт.ст.).
гПа - гектоПаскаль, гекто =
По характеру воздействия на организм вредные вещества делятся на шесть групп:
1. Общетоксичные - вызывающие отравление всего организма.
Окись угрерода (СО), свинец (Pb), ртуть (Hg), мышьяк, цианистые соединения.
2. Раздражающие - вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек.
Хлор (CI2), аммиак (NH3), сернистый газ, ацетон.
3. Сенсибилизирующие - действующие как аллергены (аллергические заболевания).
Формальдегид CH2O2, растворители и лаки на основе нитросоединений.
4. Канцерогенные - вызывающие раковые заболевания.
Никель и его соединения Ni, амины, асбест, окислы хрома.
5. Мутагенные - приводящие к изменению наследственной информации.
Свинец (Pb), марганец (Mn), радиоактивные вещества.
6. Влияющие на репродуктивную функцию (детородную) организма.
Ртуть, свинец, марганец, радиоактивные вещества.
Такая классификация ВВ условна, т.к. физиологическое действие многих веществ меняется с изменением концентрации или бывает комбинированным. При определенных условиях воздействия ВВ может привести к смертельному исходу.
Ряд вредных веществ оказывает на организм преимущественно фиброгенное действие (вызывает раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и оседая в легких, не попадая в кровь, лимфу вследствие плохой растворимости). В основном - это пыли металлов (чугунная, железная, медная, алюминиевая и д.р.), пластмассовая, древесная, стеклянного волокна и т.д.
-3- Загрязняющие ВВ по степени воздействия подразделяются на четыре класса (в зависимости от ПДК):
1. Чрезвычайно опасные (1 класс)
Ртуть, свинец (ПДК до 0,01) - ПДК до 0,1мг/м.
2. Высокоопасные (2 класс)
Бензол, марганец, хлор, едкие щелочи - ПДК 0,1-1,0 мг/м.
3. Умеренно опасные (3 класс)
Ацетон, дихлорэтан, сернистый ангидрид .
4. Малоопасные (4 класс)
Аммиак, бензин, этиловый спирт - ПДК свыше 10 мг/м.
Вредные вещества подразделяются на ВВ однонаправленного действия и ВВ разнонаправленного.
К ВВ однонаправленного действия относят вредные вещества, близкие по химическому строению и характеру действия на организм человека.
Примеры:
1. Спирты, кислоты, щелочи.
2. Окись углерода и нитросоединения.
В организм человека вредные вещества проникают через:
1). Органы дыхания;
2). Органы пищеварения:
3). Кожу.
#20. Допустимые концентрации вредных веществ.
Нормирование содержания ВВ в воздухе рабочей зоны производственных помещений
Содержание загрязняющих веществ в воздухе оценивается концентрацией (С или К), которая может выражаться в массовых единицах мг/м, г/м, мг/л, или в объемных: %, ppm, ppв.
ppm - содержание одного объема исследуемого вещества в 10 (1:1000000) объемов воздуха. см/м.
ppв - содержание одного объема вещества в одном миллиарде (10) объемов воздуха, мм/м.
Устанавливают следующие допустимые концентрации вредных веществ.
1. Предельно допустимая концентрация вещества в атмосферном воздухе ПДКам (мг/м).
а). ПДКам - концентрация вещества, при которой исключается неблагоприятное действие данного вещества в течение ограниченного длительного времени.
Для вещества на которые отсутствуют ПДК, допустимыми значениями являются:
б). ОБУВ - ориентировочного безопасные уровни воздействия вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест. ОБУВ определены для более, чем 200 веществ.
2. Для вредных веществ, выделяющихся в производственных помещениях, установлены ПДКр.з. (мг/м)
- предельно допустимые концентрации вещества в воздухе рабочей зоны.
ПДКр.з. - концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной работе в течение 8 часов (или другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю) на протяжении всего рабочего стажа не может вызывать у работающих заболеваний или отключений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами.
ПДК для атмосферного воздуха населенных мест значительно ниже, чем ПДК для воздуха рабочей зоны, т.к. в рабочей зоне человек находится только в течение рабочей смены.
Нормирование содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводится по ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. и др. нормам.
В нем установлены предельно допустимые концентрации (ПДКр.з.) ВВ в воздухе рабочей зоны производственных помещений; указываются класс опасности (степень воздействия на организм человека) и агрегатное состояние веществ.
Пример из ГОСТа.
Вещество ПДКам мг/м ПДКр.з. мг/м Класс опасности Агрегатное состояние Двуокись азота (NO2) 0.085 5 2 Аммиак (NH3) 0.2 20 4 п Ртуть (Hg) 0.0003 0.01 1 п Свинец 0.0003 0.01 1 а
Нормативными документами, кроме ГОСТ, являются:
1). СанПиН2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений";
2). Гигиенические нормы ГН 2.2.5.686-96 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) ВВ в воздухе рабочей зоны" и другие гигиенические нормы.
# Мероприятия по оздоровлению воздушной среды
К таким мероприятиям относят следующие группы:
I. Технико-техническая группа:
(1). Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими.
Большое значение имеет для защиты от ВВ, лучистого тепла (теплового излучения или инфокрасного). Автоматизация улучшает условия труда, т.к. рабочие выводятся из опасной зоны (дистанционное управление).
(2). Применение технологических процессов и оборудования, в которых исключено образование ВВ или попадания их в рабочую зону.
Это достигается заменой токсичных веществ нетоксичными; переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное, электрический и высокочастотный нагрев; применением увлажнения и т.п. при измельчении материалов и т.д.; герметизация оборудования (печей, насосов и т.д.)
(3). Защита от источников тепловых излучений.
Это теплоизоляция горячих поверхностей (использование разнообразных материалов: специальные бетоны и кирпич, минеральная и стеклянная вата, асбест, войлок и т.д.);
Экранирование (теплоотражающие экраны: листовой алюминий, альфоль - алюминиевая фольга, белая жесть и т.д., теплопоглощающие экраны: огнеупорный кирпич, асбестовые щиты и т.д.; теплоотводящие экраны - это сварные или литые конструкции, охлаждаемые протекающей внутри водой. Хорошая защита - водяные завесы.
(4). Устойчиво вентиляции, кондиционирования и отопления.
II. Организационно-техническая (технологическая) группа:
(1). Рациональные объемно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий.
Например, горячие цеха размещаются в одноэтажных одно- и двух пролетных зданиях.
(2). Рациональное размещение оборудования.
Например, основные источники теплоты желательно располагать в изолированном помещении и определенным образом (у наружных стен, по одной линии и т.п.).
(3). Рационализация режимов труда и отдыха.
Это достигается сокращением продолжительности рабочей смены, введением дополнительных перерывов, создание зон отдыха - "оазисов" в горячих цехах, комнаты обогрева и т.д.
III. Использование средств индивидуальной защиты. (спецодежды, спецобуви, средств защиты рук и т.д.)
# Системы вентиляции. Виды. Основные требования к системе вентиляции
Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и требуемых микроклиматических условий в производственных помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного (нагретого) воздуха из помещения и подачей в него чистого воздуха.
Под вентиляцией понимают систему мероприятий и устройств, обеспечивающих необходимый воздухообмен в помещении. По способу перемещения воздуха вентиляции подразделяют на :
- естественную
- механическую
- смешанную (сочетание естественной и механической вентиляций).
Существуют два вида естественной вентиляции:
1. неорганизованная система
2. организованная
При естественной вентиляции воздухообмен происходит вследствие разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра.
В зависимости от назначения системы вентиляции подразделяют на:
1). Для подачи воздуха в помещение - приточные системы вентиляции;
2). Для удаления (вытяжки) воздуха из помещения - вытяжные системы вентиляции;
3). Для подачи и удаления воздуха одновременно - приточно-вытяжные системы вентиляции.
По зоне действия вентиляция бывает:
- общеобменной;
- местной.
Кроме того, выделяют аварийную вентиляцию.
Общеобменную вентиляцию применяют тогда, когда вредные вещества или теплота выделяются по всему объему помещения равномерно. При такой вентиляции обеспечиваются поддержанием необходимых параметров воздушной среды по всем объеме помещения.
Если помещение имеет большие размеры, а число рабочих мало, выделение вредных веществ немногочисленно или фиксировано, то целесообразно применять местную вентиляцию, т.е. оздоровление воздушной среды в местах нахождения людей. Если возможно внезапное поступление в рабочую зону большого количества ВВ предусматривается аварийная вентиляция (обычно вытяжки). Местная требует значительно меньших затрат на устойчиво и эксплуатацию, чем общеобменная. Кроме того, воздухообмен в помещении значительно меньше, чем при общеобменной.
В производственных помещениях часто используют комбинированные системы вентиляции (общеобменную с местной; общеобменную с аварийной и т.д.).
Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции:
1. количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого воздуха. Если в одном из смежных помещений выделяются ВВ, то количество удаляемого из этого помещения воздуха должно быть больше подаваемого для создания небольшого разряжения, чтобы вредные вещества не проникали в соседнее помещение.
2. при объеме помещения на одного работающего до 20 м в помещение должно подаваться не менее 30 м в час. При объеме больше 30 м на одного работающего - не менее 20 м в час, при отсутствии вредных выделений.
3. система вентиляции должна быть пожаро-, электро, взрывобезопасна, надежна в эксплуатации и эффективна.
4. система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах, превышающий предельно-допустимые уровни.
# Естественные системы вентиляции
Ранее мы выделяли два вида вентиляции:
1. неорганизованная
2. организованная (управляемая)
Неорганизованная вентиляция - поступление и удаление воздуха через неплотности в строительных конструкциях (инфильтрация); через окна, форточки (проветривание).
Организованная - осуществляется аэрацией и дефлекторами.
Аэрация - это организованная и регулированная естественная вентиляция, которая осуществляется в холодных цехах за счет ветрового давления, а в горячих цехах - благодаря совместному или раздельному действию гравитационного (теплового) и ветрового давлений.
Аэрация осуществляется в заранее заданных объемах и регулируется площадью проемов в здании цеха.
Аэрация осуществляется следующим образом.
В летнее время открыты проемы 1 и3. Свежий воздух поступает в помещение через проемы 1 (11,5 м от пола), а удаляется через проемы 3 в фонаре здания.
В зимнее время воздух поступает через проемы 2 (47 м от пола) высота выбирается такой, чтобы воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел нагреться.
Меняя положение створок, можно регулировать воздухообмен в помещении.
Вследствие выделения избытков тепла температура воздуха внутри цеха, как правило, больше температуры наружного воздуха ( tвн>tн). Следовательно, плотность воздуха внутри цеха меньше плотности воздуха наружного (помещ <н), создается разность давлений наружного и внутреннего воздуха.
На определенной высоте помещения (примерно на середине высоты здания цеха) разность этих давлений равна нулю. Ниже плоскости равных давлений существует разряжение, в результате происходит поступление наружного воздуха.
Выше плоскости равных давлений существует избыточное давление. Это давление направленно наружу цеха и вызывает вытяжку внутреннего воздуха.
Общая величина гравитационного давления (Па), под влиянием которого происходит воздухообмен в помещении, может быть определена:
,
где - давления на уровне нижних и верхних проемов соответственно, Па;
h - расстояние от середины нижних проемов до середины верхних проемов, м;
- плотность наружного воздуха и плотность воздуха в помещении (средняя) соответственно, кг/м;
g - ускорение силы тяжести, м/с.
Преимущества аэрации:
1. возможность вентилировать цехи больших объемов (без применения вентиляторов и воздухопроводов)
2. из 1. она дешевле механических систем
Существенный недостаток: поступающий воздух в помещение не обрабатывается (не очищается, не охлаждается).
Дефлекторы - специальные насадки, устанавливаемые на вытяжных воздуховодах (каналах) и использующие энергию ветра так, чтобы создавать разряжение (пониженное давление) в канале.
Дефлекторы применяют для удаления из помещения загрязненного или перегретого воздуха сравнительно небольшого объема и для местной вытяжной вентиляции (для удаления, например, горячих газов от печей, камер и т.д.). наиболее хорошими аэродинамическими показателями (гравитационный, ветровой напоры или давления, производительность и т.д.) обладает дефлектор ЦАГИ.
Кроме него, есть звездообразный дефлектор.