При использовании противогазов марок ПШ-1Б, ПШ-1С и ШН-20С воздух всасывается непосредственно самим работающим через клапан шлем-маски и шланг из чистой зоны. При этом максимальная длина шланга составляет 20 м. Остальные марки противогазов (см. табл. 2.16) снабжаются воздуходувками с ручным или ручным и электроприводом.
К изолирующим средствам защиты органов дыхания относятся кислородно-изолирующие противогазы (КИП-7, КИП-8), которые в отличие от других приборов полностью изолируют органы дыхания человека от окружающей среды (рис. 2.25). Их можно использовать при недостатке свободного кислорода, больших концентрациях вредных веществ и неизвестном их составе в воздухе.
В кислородно-изолирующих противогазах выдыхаемый человеком диоксид углерода поглощается активной массой регенеративного патрона, а вдыхаемый воздух обогащается кислородом из баллона с редуктором. Эти приборы рассчитаны на работу в течение 2 ч. Масса изолирующего противогаза - 8-10 кг.
Рис. 2.25 Устройство противогаза КИП-8: / - маска; 2 - клапанная коробка; 3 - дыхательный мешок; 4 -- регенеративный патрон; 5 - кислородный баллон с вентилем; 6 - блок легочного автомата и редуктора; 7 - звуковое устройство; 8 - предохранительный клапан дыхательного мешка; 9 - манометр выносной; 10 - гофрированные трубки; 11 - корпус с крышкой и ремнями
К работе в изолирующих противогазах допускаются лица, признанные медицинской комиссией пригодными и прошедшие курс теоретического и практического обучения.
Изолирующий противогаз ИП-5 предназначен для использования в качестве аварийно-спасательного средства в любой атмосфере. Время защитного действия в состоянии покоя составляет 120 мин.
В настоящее время для улучшения условий труда работников с дефектами бинокулярного зрения в средствах индивидуальной защиты (очки, маски, противогазы, щитки и др.) предусмотрены эластичные линзы Френеля многократного использования, корригирующие близорукость или дальнозоркость. Линзы устанавливаются на внутреннюю увлажненную поверхность очкового стекла средства защиты.
Кроме того, для защиты человека в аварийных ситуациях используются самоспасатели различных конструкций (ШС-20М, СПИ-20, ШСС-Т, КЗА-1, ПДА и др.). Например, самоспасатель ШС-20М является изолирующим средством одноразового действия и предназначен для защиты органов дыхания и зрения работающих при объемной доле кислорода в воздухе менее 18% и суммарной объемной доле паро- и газообразных вредных веществ более 0,5%. Он состоит из регенеративного патрона, пускового устройства, дыхательного мешка с клапаном избыточного давления, гофрированной трубки с загубником, носового зажима и герметичных очков с незапотевающи-ми пленками. Регенеративный патрон поглощает из выдыхаемого воздуха диоксид углерода и влагу с одновременным выделением кислорода. Самоспасатель выпускается готовым к немедленному использованию и не требует никакой подгонки. Время защитного действия составляет до 140 мин.
Самоспасатель СПИ-20 является средством защиты органов дыхания и зрения при авариях, пожарах, эвакуации людей и т.д. Он оснащен оригинальной безразмерной лицевой частью типа колпака, что обеспечивает ему преимущество перед другими защитными средствами аналогичного назначения. Время защитного действия составляет от 20 до 40 мин.
Для защиты головы от механических травм, а также от поражения электрическим током применяют различного рода каски с амортизаторами (текстолитовые, пластмассовые, винипластовые, стеклопластиковые и др.). Качество касок определяется максимальной ударной прочностью и минимальной массой, которая лежит в пределах 0,390 -0,470 кг. Каски выдерживают вертикальную ударную нагрузку энергией от 45 до 80 Дж. Кроме касок могут использоваться войлочные шляпы, шляпы из прорезиненной ткани, косынки, береты и т. п.
2.6 Защита работающих от источников электростатического поля и производственных излучений
2.6.1 Статическое электричество и защита от его воздействия
Широкое использование во всех областях хозяйственной деятельности диэлектрических материалов и органических соединений (полимеров, бумаги, твердых и жидких углеводородов, нефтепродуктов и т.п.) неизбежно сопровождается образованием зарядов статического электричества, которые не только осложняют проведение технологических процессов, но и зачастую становятся причиной пожаров и взрывов, приносящих большой материальный ущерб. Нередко это приводит к гибели людей.
Статическое электричество -- это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности, или в объеме диэлектриков, или на изолированных проводниках (ГОСТ 12.1.018). Образование и накопление зарядов на перерабатываемом материале связано с двумя следующими условиями:
.¦ наличие контакта поверхностей, в результате чего создается двойной электрический слой, возникновение которого связано с переходом электронов в элементарных донорско-акцепторных актах на поверхности контакта. Знак заряда определяет неодинаковое сродство материала поверхностей к электрону;
¦ хотя бы одна из контактирующих поверхностей должна быть из диэлектрического материала.
Заряды будут оставаться на поверхностях после прекращения контакта только в том случае, если время разрушения контакта меньше времени релаксации зарядов. Последнее в значительной степени определяет величину зарядов на разделенных поверхностях.
Основная величина, характеризующая способность к электризации, - это удельное электрическое сопротивление (р) поверхностей контактирующих материалов. Если они имеют низкое сопротивление, то при разделении заряды с них стекают, и эти поверхности несут незначительный заряд. Если же сопротивление материалов высокое или скорость отрыва поверхностей велика, то заряды будут сохраняться. Способность веществ электризоваться также характеризуется удельной электропроводимостью у, или удельным объемным сопротивлением pv,
Условно принято, что при удельном электрическом сопротивлении материалов менее 105 Ом- м заряды не сохраняются и материалы не электризуются.
В отдельных случаях склонность к электризации плоских полимерных материалов целесообразно оценивать по величине удельного поверхностного электрического сопротивления ps, Ом. Большинство полимерных пленок и материалов не электризуется, если ps<1011 Ом.
В соответствии с Правилами защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности все вещества и материалы в зависимости от удельного объемного сопротивления подразделяются на диэлектрические (Рv>108 Омм), антистатические (рv>105-108 Ом*м) и электропроводящие (Рv<105 Ом*м).
Основными факторами, влияющими на электризацию веществ, являются их электрофизические свойства и скорость разделения поверхностей. Экспериментально установлено, что чем интенсивнее осуществляется процесс, т.е. чем выше скорость отрыва, тем больший заряд остается на поверхности.
Известны следующие пути заряжения объектов: непосредственное контактирование с наэлектризованными материалами, индуктивное и смешанное заряжение.
К чисто контактному заряжению поверхностей относится, например, электризация при перекачивании углеводородного топлива, растворителей по трубопроводам. Известно, что трубопроводы из прозрачного диэлектрического материала при перекачивании жидкостей даже светятся.
Наряду с контактным часто происходит индуктивное заряжение проводящих объектов и обслуживающего персонала в электрическом поле движущегося плоского наэлектризованного материала.
Рис. 2.26 Принципиальная схема электризации твердых материалов при их разделении: v - скорость разделения поверхностей; /0 - ток, обусловленный омической проводимостью разделяющих поверхностей; 1и - ток ионизации в зазоре между разделяющимися поверхностями
Смешанное заряжение наблюдается тогда, когда наэлектризованный материал поступает в какие-либо емкости, изолированные от земли. Этот вид заряжения наиболее часто встречается при заливке горючих жидкостей в емкости, при подаче резиновых клеев, тканей, пленок в передвижные емкости, тележки и т.д. Образование зарядов статического электричества при контакте жидкого тела с твердым или одного твердого тела с другим во многом зависит от плотности соприкосновения трущихся поверхностей, их физического состояния, скорости и коэффициента трения, давления в зоне контакта, микроклимата окружающей среды, наличия внешних электрических полей и т.д.
На рис. 2.26 показана принципиальная схема электризации твердых материалов при их разделении.
Заряды статического электричества могут накапливаться и на теле человека (при работе или контакте с наэлектризованными материалами и изделиями). Высокое поверхностное сопротивление тканей человека затрудняет стекание зарядов, и человек может длительное время находиться под большим потенциалом.
Основной опасностью при электризации различных материалов является возможность возникновения искрового разряда как с диэлектрической наэлектризованной поверхности, так и с изолированного проводящего объекта.
Разряд статического электричества возникает, если напряженность электростатического поля над поверхностью диэлектрика или проводника, обусловленная накоплением на них зарядов, достигает критической (пробойной) величины. Для воздуха эта величина составляет примерно 30 кВ/м.
Воспламенение горючих смесей искровыми разрядами статического электричества может произойти в том случае, если выделяющаяся в разряде энергия будет выше минимальной энергии зажигания горючей смеси.
Наряду с пожарной опасностью статическое электричество представляет опасность и для работающих.
Легкие «уколы» при работе с сильно наэлектризованными материалами вредно влияют на психику работающих и в определенных ситуациях могут способствовать травмам на технологическом оборудовании. Сильные искровые разряды, возникающие, например, при затаривании гранулированных материалов, могут приводить к болевым ощущениям. Неприятные ощущения, вызываемые статическим электричеством, могут явиться причинами развития неврастении, головной боли, плохого сна, раздражительности, покалываний в области сердца и т.д. Кроме того, при постоянном прохождении через тело человека малых токов электризации возможны неблагоприятные физиологические изменения в организме, приводящие к профессиональным заболеваниям. Систематическое воздействие электростатического поля повышенной напряженности может вызывать функциональные изменения центральной нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма.
Использование для одежды искусственных или синтетических тканей приводит также к накоплению зарядов статического электричества на человеке. В ГОСТ 29191 (МЭК 801-2-91) приводятся сведения о том, что синтетические ткани могут заряжаться до потенциала, равного 15 кВ. Поэтому ток, протекающий через тело человека, одетого в костюм или халат из синтетической ткани, может достигать 3 мкА. Прикосновение к заземленным участкам рабочего места или к незаряженному телу вызывает искровой разряд с силой тока до 30 А.
Статическое электричество сильно влияет также на ход технологических процессов получения и переработки материалов и качество продукции. При больших плотностях заряда может возникать электрический пробой тонких полимерных пленок электро- и радиотехнического назначения, что приводит к браку выпускаемой продукции. Особенно большой ущерб наносит вызванное электростатическим притяжением налипание пыли на полимерные пленки.
Электризация затрудняет такие процессы, как просеивание, сушку, пневмотранспорт, печатание, транспортировку полимеров, диэлектрических жидкостей, формование синтетических волокон, пленок и т.п., автоматическое дозирование мелкодисперсных материалов, поскольку они прилипают к стенкам технологического оборудования и слипаются между собой.
Допустимые уровни напряженности электростатических полей устанавливаются ГОСТ 12.1.045 и СанПиН 11-16-94.
Предельно допустимые уровни напряженности электростатического поля устанавливаются в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах и не должны превышать:
при воздействии до 1 ч - 60 кВ/м;
при воздействии от 1 до 9 ч - ПДУ определяется по
При напряженности электростатического поля менее 20 кВ/м время пребывания в электростатическом поле не регламентируется.
Обобщенная схема методов защиты от воздействия статического электричества приведена на рис. 2.27.
Средства защиты от статического электричества должны применяться во всех взрыво- и пожароопасных помещениях и зонах открытых установок, отнесенных по классификации ПУЭ к классам B-I, B-Ia, B-I6, В-1г, В-П, В-Па, П-I, П-П.
При организации производства следует избегать процессов, сопровождающихся интенсивной генерацией зарядов статического электричества. Для этого необходимо правильно подбирать поверхности трения и скорости движения веществ, материалов, устройств, избегать процессов разбрызгивания, дробления, распыления, очищать горючие газы и жидкости от примесей и т.д.