Аномальная жара и микроклимат сварщика

Подробности

Опубликовано 30.10.2015 11:27

Просмотров: 8274

Организм человека за счет обмена веществ постоянно производит тепло. Производство тепла в покое равно порядка 1,0 ккал в 1 ч на 1 кг массы тела, при умственном труде – 1,4, при легком физическом труде - 1,6, труде средней тяжести - 1,9, тяжелом - 2,3 и особо тяжелом труде – 2,5 ккал/ч.кг.

Из организма (тепловое ядро) тепло передается на поверхность тела, так как кожа имеет постоянно более низкую температуру, чем внутренние ткани – около + 330С. Отдача тепла с поверхности тела во внешнюю среду происходит проведением – передача тепла от более нагретого к менее нагретому телу, конвекцией - передачей тепла перемещающимися частицами газа, излучением и испарением. Интенсивность отдачи тепла в окружающую среду зависит от ее состояния. Отдаче тепла во внешнюю среду препятствуют:

• Солнечная радиация (в петербургский июльский полдень до 630 Вт/м2 );

• Отраженная радиация неба – до 15% от солнечного;

• Тепловое излучение почвы и окружающих предметов, нагретых свыше 330 С;

• Нагретый свыше 330С воздух.

Когда теплообразование и отдача и поступление тепла сбалансированы - наступает тепловое равновесие – тепловой комфорт. Например, при температуре воздуха +22,40С, относительной влажности 70% и скорости движения воздуха не более 0,4 м/c ощущение комфорта будет таким же, как при воздухе, нагретом до +28,4, 20% влажности и скорости движения воздуха 2,9 м/с. В первом случае ведущее значение в теплообмене принадлежит излучению и конвекции, во втором – испарению пота.

Испарение 1 литра воды отнимает от тела 580 ккал тепла. Это же количество воды должно вернуться в организм для предупреждения обезвоживания. Расчет выделения пота и потребности в воде для разных видов работ представлен в табл.1.

Аномальная жара усиливает тепловую нагрузку на всех, но для некоторых групп населения, в частности, работающих с промышленными источниками тепла, она становится особенно заметной и опасной. Это в первую очередь относится к энергоемким процессам плавки и горячей обработки, металлургическому производству и производству металлоконструкций методами тепловой обработки - сварки и резки, где работают сотни тысяч человек. В металлургии повышенные тепловыделения являются следствием нагревания металла. Для питания дуговых печей при напряжении 220- 650 вольт расходуется ток силой до 40 000 ампер, в результате 40-тонная электроплавильная печь выделяет в час до 1 млн ккал тепла. Температура воздуха на рабочих площадках повышается до 50 и более 0С, а тепловое излучение до 10 раз выше солнечного.

Электрическая мощность сварочной дуги на 3 – 3 порядка ниже. Правда, расходуется она на расстоянии не далее 50 см от сварщика; 85% электрической мощности сварочной дуги превращается в тепло. Например, при токе 120 ампер и напряжении 60 вольт на расстоянии не более 0,5 метра от сварщика при коэффициенте загрузки 0,6 выделится 3,6 кВт/ч тепла.

Тепло сварочной дуги нагревает свариваемый металл, предается воздуху и в инфракрасном диапазоне излучается в окружающее пространство. По нашим данным, в пространстве между сварщиком и сварочной дугой температура воздуха всегда выше окружающей температуры до 8°С в холодное время года и до 7°С в теплое (при этом не имеет значения местонахождение сварщика: в закрытом блоке или на открытой площадке), а относительная влажность снижается до 40–20 %. Тепловое излучение на уровне руки в обычных условиях дуговой сварки может достигать 1000 вт/м2в мин., а на уровне груди – 348 вт/м2 в мин. при гигиенической норме 140 вт/м2 в мин. В экстремальных условиях, при сварке с подогревом свариваемых конструкций, плотность теплового потока может достигать до 3500 вт/м2 .мин.

Исследования, выполненные ЦМСЧ-58 Севмашпредпри-ятия г. Северодвинска, показали, что при эффективной вентиляции строящихся АПЛ температура воздуха в отсеках при сварке повышается в среднем на + 3,50С. Тепловая нагрузка на уровне головы составляла 600–750 Вт/м2 в мин., на уровне груди – 300–350 и на уровне ног -150 Вт/м2 в мин. На рабочем месте газорезчика соответственно 2500, 2000 и 1200 Вт/м2 в мин.

Физиологами установлены зависимости между метеоусловиями и производительностью труда. По их данным резкое падение производительности труда на 65 и более % наступает при достижении 300С при влажности 90 % и скоростях движения воздуха до 1 м/с.

В России действуют Санитарные правила и нормы СанПин 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» Согласно этим правилам верхним пределом допустимой температуры на рабочем месте для категорий работ Iа и Iб является + 290С при влажности не более 75%, для IIа и IIб +280С и для III-270С тепла. При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах перепады и изменения температуры в смену не должны быть более 3-4 0С, а относительная влажность воздуха не должна выходить за пределы 70% - при температуре воздуха 25°C и 55% - при температуре воздуха 28° C.

Методы борьбы с повышенной температурой и влажностью наиболее отработаны в металлургии и являются основой охраны труда в этом виде производства. Экранирование источников тепловыделений, специальные средства индивидуальной защиты, питьевой режим с предупреждением вымывания водорастворимых витаминов и микроэлементов, режимы труда и отдыха, комнаты тепловой разгрузки, дополнительные льготы и компенсации являются примером для рабочих других профессий, попавших в условия экстремального микроклимата. Следует заметить, что меры по защите рабочих в металлургии складывались десятилетиями и закреплены соответствующими нормативными актами, правилами и нормами.

При сварке и газовой резке вопросу микроклимата и предупреждения теплового стресса внимания практически не уделялось. Проектные организации относят сварочные цехи к цехам с незначительными тепловыделениями. Исторически сложилось, что главное в сварке – борьба со сварочным аэрозолем, чем и заняты специалисты по вентиляции и очистке воздуха.

Задача защиты сварщиков и газорезчиков от перегревания по сравнению с другими работами значительно упрощается тем, что воздух на рабочем месте всегда пересушен. Поэтому питьевой режим в соответствии с таблицей 1 является наиболее оптимальным способом борьбы с перегревом. Пить надо воду охлажденную, но не холодную. Соки и популярные содержащие сахар напитки применять не следует. Поваренную соль лучше принимать лучше во время еды, так как подсоленная вода не всем нравится и мало эффективна. Двух полуторалитровых бутылок воды за смену при температуре воздуха на рабочем месте свыше 30 градусов достаточно для сохранения здоровья и работоспособности на все время аномальной жары.

Обязательна местная вытяжная вентиляция объемом не менее 1000 м 3 от поста для удаления горячего воздуха и сварочного аэрозоля.

Всегда, в зависимости от самочувствия, следует носить надлежащую спецодежду. При работе на улице помнить, что при сухом воздухе полностью одетые люди теряют меньше воды с потом и получают меньше тепла от солнца и окружающей среды.

Отдыхать от перегрева рекомендуется в выделенных для отдыха местах, по крайней мере, с воздушным душированием. Оптимально - в изолированных комнатах с кондиционированием воздуха. Для предупреждения простуд, ангин, переохлаждения мышц температура воздуха в этих помещениях должна быть не ниже суммы половины температуры наружного воздуха + 80С. Например, при жаре в 400С температура в кондиционированном помещении не должна быть ниже 28 0 С.

В настоящее время предприятия имеют право в счет прибыли самостоятельно решать проблемы охраны труда. Затраты на кондиционирование комнат отдыха, организацию питьевого режима, дополнительную защиту от солнечного излучения, введение дополнительных перерывов компенсируется уменьшением потерь рабочего времени за счет выработки и сохранения здоровья работающих.