Закони України «Про охорону праці», «Про охорону здоров'я»



Сторінка3/5
Дата конвертації16.04.2016
Розмір1.19 Mb.
1   2   3   4   5

ІОНІЗУЮЧІ ВИПРОМІНЮВАННЯ


ВИДИ, ВЛАСТИВОСТІ ТА ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ

Іонізуюче випромінювання — це випромінювання, взаємодія якого з середови­щем призводить до утворення електричних зарядів (іонів) різних знаків. Джерелом іонізуючого випромінювання є природні та штучні радіоактивні речовини та елемен­ти (уран, радій, цезій, стронцій та інші). Джерела іонізуючого випромінювання широко використовуються в атомній енергетиці, медицині (для діагностики та лікування) та в різних галузях промисловості (для дефектоскопії металів, контролю якості звар­них з'єднань, визначення рівня агресивних середовищ у замкнутих об'ємах, боротьби з розрядами статичної електрики і т. д.).

Іонізуючі випромінювання поділяються на електромагнітні (фотонні) та кор­пускулярні. До останніх належать випромінювання, що складаються із потоку час­тинок, маса спокою яких не рівна нулю (альфа- і бета-частинок, протонів, нейтронів та ін.). До електромагнітного випромінювання належать гамма- та рентгенівські випромінювання.



Альфа-випромінювання — потік позитивно заряджених частинок (ядер атомів гелію), що рухаються зі швидкістю 20 000 км/с.

Бета-випромінювання — потік електронів та позитронів, їх швидкість набли­жається до швидкості світла.

Гамма-випромінювання — являють собою короткохвильове електромагнітне випромінювання, яке за своїми властивостями подібне до рентгенівського, однак має значно більшу швидкість (приблизно дорівнює швидкості світла) та енергію.

Іонізуюче випромінювання характеризується двома основними властивостями: здатністю проникати через середовище, що опромінюється та іонізувати повітря і живі клітини організму. Причому обидві ці властивості іонізуючого випромінювання зв'язані між собою оберненою пропорційною залежністю. Найбільшу проникну здатність мають гамма- та рентгенівські випромінювання. Альфа- та бета-частинки, а також інші, що належать до корпускулярного іонізуючого випромінювання швидко втрачають свою енергію на іонізацію, тому в них порівняно низька проникна здатність.

Дія іонізуючого випромінювання оцінюється дозою випромінювання. Розрізня­ють поглинуту, еквівалентну та експозиційну дози.

Поглинута доза D — це відношення середньої енергії dE, що передається випро­мінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, до маси dm в цьому об'ємі:



(2.34)
Одиницею поглинутої дози в системі одиниць СІ є грей (Гр), а позасисемною — рад; 1 Гр = 1 Дж/ кг = 100 рад.

Оскільки різні види іонізуючого випромінювання навіть при однакових значен нях поглинутої дози викликають різний біологічний ефект, введено поняття еквівалент ної дози Н, що визначається як добуток поглинутої дози та коефіцієнта якості даногс випромінювання К :



Н = D.Кя (2.35)

Коефіцієнт якості показує у скільки разів радіаційна небезпека даного вид} випромінювання вище радіаційної небезпеки рентгенівського випромінювання прі-однаковій поглинутій дозі. В табл. 2.15 наведені значення коефіцієнта якості дл? деяких видів випромінювання.

Таблиця 2.11

Значення коефіцієнта якості для деяких видів випромінювання

Одиницею еквівалентної дози опромінення в системі СІ є зіверт (Зв): 1 Зв = 100 бер. Бер (біологічний еквівалент рада) — позасистемна одиниця Н.

Для кількісної оцінки іонізуючої дії рентгенівського та гамма-випромінювання в сухому атмосферному повітрі використовується експозиційна доза, яка являє собою відношення повного заряду іонів одного знаку dQ, що виникають у малому об'ємі повітря, до маси повітря в цьому об'ємі dm:

X = dQ/dm (2.36)

За одиницю експозиційної дози приймають кулон на кілограм (Кл/кг). Засто­совується також позасистемна одиниця — рентген (Р); 1 Р = 2,58 • 10-4 Кл/кг.

Поглинута, еквівалентна та експозиційна дози за одиницю часу (1 секунду) називаються потужностями відповідних доз.
НОРМУВАННЯ ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ

Допустимі дози іонізуючого випромінювання регламентуються Нормами радіа­ційної безпеки України (НРБУ-97). Згідно з цим нормативним документом визна­чені наступні категорії опромінюваних осіб:



  • категорія А — особи, що постійно чи тимчасово працюють з джерелами
    іонізуючого випромінювання;

  • категорія Б — обмежена частина населення (особи, що не працюють безпо­
    середньо з джерелами випромінювання, але за умовами проживання або розташуван­
    ня робочих місць можуть підлягати опроміненню);

  • категорія В — населення області, країни.

За ступенем чутливості до іонізуючого випромінювання встановлено 3 групи критичних органів (тканин) організму, опромінення яких спричинює найбільшу шко­ду здоров'ю людини:


  1. — все тіло, статеві органи, червоний кістковий мозок;

  2. — щитовидна залоза, м'язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлу­
    нково-кишковий тракт, легені, кришталик ока;

  3. — кісткова тканина, шкіра, кисті, передпліччя, лидки, стопи.

Залежно від групи критичних органів длячосіб категорії А встановлено гранич­но допустиму дозу (ГДД) за рік, а для осіб категорії Б — границю дози (ГД) за рік (табл. 2.18)
Таблиця 2.18

Дози опромінення для різних груп критичних органів осіб категорії А та Б, мЗв/рік

і Еквівалентна доза Н (бер), накопичення в критичному органі за час 7 (років) [від початку професійної роботи, не повинна перевищувати значень, що визначаються | за формулою:



Н = ГДД • Т ( 2.37)

Для населення (категорії В) доза опромінення не регламентується, оскільки пе­редбачається, що їх опромінення відбувається в основному за рахунок природного Іфону та рентгенодіагностики, дози яких незначні і не можуть викликати в організмі : відчутних несприятливих змін.


ЧИННИКИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА НАСЛІДКИ УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ

Характер впливу електричного струму на організм людини, а відтак і наслідки ураження, залежать від цілої низки чинників, які умовно можна підрозділити на чинники електричного (сила струму/ напруга, опір тіла людини, вид та частота струму) та неелектричного характеру (тривалість дії струму, шлях проходження струму через тіло людини, індивідуальні особливості людини, умови навколишнього середовища тощо).



Сила струму, що проходить через тіло людини є основним чинником, який обумовлює наслідки ураження. Різні за величиною струми справляють і різний вплив на організм людини. Розрізняють три основні порогові значення сили струму: ^J — пороговий відчутний струм — найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через організм людини відчутні подразнення; <*?) —пороговий невідпускаючий струм — найменше значення електричного струму, яке викликає судомні скорочення м'язів руки, в котрій затиснутий провідник, що унеможливлює самостійне звільнення людини від дії струму;

-') — пороговий фібриляїіійний (смертельно небезпечний) струм — найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця.

Струм (змінний та постійний) більше 5 А викликає миттєву зупинку серця, минаючи стан фібриляції.

В табл. 3.5 наведено порогові значення сили струму при його проходженні через тіло людини по шляху «рука—рука» або «рука—ноги».



Таблиця 3.5 Порогові значення змінного та постійного струму

Таким чином, чим більший струм проходить через тіло людини, тим більшою є небезпека ураження. Однак необхідно зазначити, що це твердження не є безумовним, оскільки небезпека ураження залежить також і від інших чинників, наприклад від індивідуальних особливостей людини.



Значення прикладеної напруги Un впливає на наслідки ураження, оскільки
згідно закону Ома визначає силу струму Іл, що проходить через тіло людини, та його
опір Кл: _ ,7

Іл = ипд " - (з.б)

Чим вище значення напруги, тим більша небезпека ураження електричним струмом. Умовно безпечною для життя людини прийнято вважати напругу, що не перевищує 42 В (в Україні така стандартна напруга становить 36 та 12 В), при якій не повинен статися пробій шкіри людини, що призводить до різкого зменшення загального опору її тіла.



Електричний опір тіла людини залежить, в основному, від стану шкіри та центральної нервової системи. Загальний електричний опір тіла людини можна представити як суму двох опорів шкіри та опору внутрішніх тканин тіла (рис. 3.8, б). Найбільший опір проходженню струму чинить шкіра, особливо її зовнішній ороговілий шар (епідерміс), товщина якого становить близько 0,2 мм. Опір внутрішніх тканин тіла незначний і становить 300—500 Ом. В цьому можна переконатися, коли до язика прикласти контакти батарейки, при цьому відчувається легке пощіпування. Коли ці ж контакти прикласти до шкіри тіла, то відчутних подразнень не виникає, оскільки опір сухої шкіри (епідермісу) значно більший.

Рис. 3.8. Умовні схеми опору тіла людини:



а — загальна схема: / — електроди; 2 — зовнішній шар шкіри; 3 — внутрішній

шар шкіри; 4 — внутрішні тканини тіла; б — електрична схема: Кш — активний

опір шкіри; Сш — ємнісний опір шкіри; Re — опір внутрішніх тканин тіла

Загальний опір тіла людини змінюється в широких межах — від 1 до 100 кОм, а іноді й більше. Для розрахунків опір тіла людини умовно приймають рівним R = 1 кОм. При зволоженні, забрудненні та пошкодженні шкіри (потовиділення, порізи, подряпини тощо), збільшенні прикладеної напруги (рис. 3.9), площі контакту, частоти струму (рис. 3.10) та часу його дії опір тіла людини зменшується до певного мінімального значення (0,5—0,7 кОм).



Рис. 3.9. Залежність опору тіла людини рис. 3.10. Залежність опору тіла



Кл від прикладеної напруги £/л: людини R на шляху струму

/- змінний струм 50 Гц; 2 — постійний струм «рука—рука/ від частоти струму /

та площі контакту S.

Опір тіла людини зменшується також при захворюваннях шкіри, центральної нервової та серцевосудинної систем, проявах алергічної реакції тощо. Тому нормативні акти про охорону праці передбачають обов'язкові попередній та періодичні медичні огляди працівників (кандидатів у працівники) для встановлення їх придатності щодо обслуговування діючих електроустановок за станом здоров'я.



Вид та частота струму, що проходить через тіло людини, також впливають на наслідки ураження. Постійний струм приблизно в 4—5 разів безпечніший за змінний, що підтверджують дані табл. З.5. Це пов'язано з тим, що постійний струм у порівнянні зі змінним промислової частоти такого ж значення викликає більш слабші скорочення м'язів та менш неприємні відчуття. Його дія, в основному, теплова. Однак, слід зауважити, що вищезазначене стосовно порівняльної небезпеки постійного та змінного струму є справедливим лише для напруги до 500 В. При більш високих напругах постійний струм стає небезпечнішим ніж змінний.

Частота змінного струму також відіграє важливе значення стосовно питань електробезпеки. Так найбільш небезпечним вважається змінний струм частотою -20—IQPJji (рис. 3.11). При частоті меншій ніж 20 або більшій за 100 Гц небезпека ураження струмом помітно зменшується. Струм частотою понад 500 кГц не може смертельно уразити людину, однак дуже часто викликає опіки.



Тривалість дії струму на організм людини істотно впливає на наслідки ура­ження: чим більший час проходження струму, тим швидше виснажуються захисні сили організму, при цьому опір тіла людини різко знижується і важкість наслідків зростає. Наприклад, для змінного струму частотою 50 Гц гранично допустимий струм при тривалості дії 0,1 с становить 500 мА, а при дії протягом 1с — вже 50 мА (табл. 3.8).

Шлях проходження струму через тіло людини є важливим чинником. Небезпека ураження особливо велика тоді, коли на шляху струму знаходяться життєво важливі органи — серце, легені, головний мозок. Існує багато можливих шляхів

проходження струму через тіло людини (петель струму), найбільш поширені серед них наведені на рис. 3.12, а їх характеристики в табл.3.6.







Рис. 3.11. Залежність небезпеки ураження струмом від його частоти

Рис. 3.12. Найбільш поширені шляхи проходження струму через тіло людини:

/ — «рука—рука»; 2 — «права рука—ноги»; 3 — «ліва рука—ноги»; 4 — «нога—нога»;

5 — «голова—ноги»; 6 — «голова—руки»


Таблиця 3.6

Характеристика найбільш поширених шляхів проходження струму через тіло людини




Індивідуальні особливості людини значною мірою впливають на наслідки ураження електричним струмом. Струм, ледь відчутний для одних людей може бути невідпускаючим для інших. Для жінок порогові значення струму приблизно в півтора рази є нижчими, ніж для мужчин. Ступінь впливу струму істотно залежить від стану нервової системи та всього організму в цілому. Так, у стані нервового збудження, депресії, сп'яніння, захворювання (особливо при захворюваннях шкіри, серцево-судинної та центральної нервової систем) люди значно чутливіші до дії на них струму. Важливе значення має також уважність та психічна готовність людини до можливої небезпеки ураження струмом. В переважній більшості випадків несподіваний електричний удар призводить до важчих наслідків, ніж при усвідомленні людиною існуючої небезпеки ураження.

Умови навколишнього середовища можуть підвищувати небезпеку ураження людини електричним струмом. Так у приміщеннях з високою температурою та відносною вологістю повітря наслідки ураження можуть бути важчими, оскільки значне потовиділення для підтримання теплобалансу між організмом та навколишнім середовищем, призводить до зменшення опору тіла людини.

ДОПУСТИМІ ЗНАЧЕННЯ СТРУМІВ І НАПРУГ

Для правильного визначення необхідних засобів та заходів захисту людей від ураження електричним струмом необхідно знати допустимі значення напруг доторкання та струмів, що проходять через тіло людини.



Напруга доторкання — це напруга між двома точками електричного кола, до яких одночасно доторкається людина. Граничнодопустимі значення напруги доторкання та сили струму для нормального (безаварійного) та аварійного режимів електро­установок при проходженні струму через тіло людини по шляху «рука—рука» чи «рука—ноги» регламентуються ГОСТ 12.1.038-82 (табл. 3.7 та 3.8).

Таблиця 3.7





При виконанні роботи в умовах високої температури (більше 25 °С) і відносної вологості повітря (більше 75%) значення таблиці 3.7 необхідно зменшити у три рази.

Граничнодопустимі значення напруги доторкання Uдот та сили струму Іл, що проходить через тіло людини при нормальному режимі електроустановки
КЛАСИФІКАЦІЯ ПРИМІЩЕНЬ ЗА СТУПЕНЕМ НЕБЕЗПЕКИ УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ

За ступенем небезпеки ураження електричним струмом всі приміщення поді­ляються на три категорії: приміщення без підвищеної небезпеки; приміщення з підви­щеною небезпекою; особливо небезпечні приміщення.



Приміщення з підвищеною небезпекою характеризуються наявністю в них однієї з наступних умов, що створюють підвищену небезпеку: високої відносної вологості повітря (перевищує 75% протягом тривалого часу);_високої температури (перевищує 35 °С протягом тривалого часу); струмопровідного пилу; струмопровідної підлоги (металевої, земляної, залізобетонної, цегляної і т. п.); можливості одночасного доторкання до металевих елементів технологічного устаткування чи металоконструкцій будівлі, що з'єднані із землею та металевих частин електроустаткування, які можуть опинитись під напругою.

Особливо небезпечні приміщення характеризуються наявністю однієї із умов, що створюють особливу небезпеку: дуже високої відносної вологості повітря (близько 100%), хімічно активного середовища; або одночасною наявністю двох чи більше умов, що створюють підвищену небезпеку.

Приміщення без підвищеної небезпеки характеризуються відсутністю умов, що створюють особливу або підвищену небезпеку.

Оскільки наявність небезпечних умов впливає на наслідки випадкового доторкання до струмопровідних частин електроустаткування, то для ручних переносних світильників, місцевого освітлення виробничого устаткування та електрифікованого ручного інструменту в приміщеннях з підвищеною небезпекою допускається напруга живлення до 36 В, а у особливо небезпечних приміщеннях — до 12 В.


УМОВИ УРАЖЕННЯ ЛЮДИНИ СТРУМОМ ПРИ ДОТОРКАННІ ДО СТРУМОПРОВІДНИХ ЧАСТИН ЕЛЕКТРОМЕРЕЖ

Якщо людина одночасно доторкається до щонайменше двох точок, між якими існує деяка напруга, і при цьому утворюється замкнуте електричне коло, то через тіло людини проходить електричний струм. Величина цього струму, а відтак і небезпека ураження людини, залежить від низки чинників: схеми під'єднання людини до електричного кола, напруги мережі, схеми самої мережі, режиму її нейтралі, якості ізоляції струмопровідних частин від землі, ємності струмопровідних частин відносно землі і т. п.

Електричні мережі поділяються на мережі постійного і змінного струму (одно-та багатофазні). Найчастіше в промисловості застосовуються трифазні мережі з ізольованою нейтраллю (трьохпровіднГ) та з глухозаземленою нейтраллю (чотирьох-провідні).

Глухозаземлена нейтраль — нейтраль генератора чи трансформатора, яка приєднана до заземлювального пристрою безпосередньо або через апарати з малим опором.

Ізольована нейтраль — це нейтраль трансформатора чи генератора, яка не приєднана до заземлювального пристрою або приєднана до нього через апарати з великим опором (трансформатори напруги, компенсаційні котушки тощо).

Схеми під'єднання людини до електричного кола можуть бути різними. Однак найбільш характерними є дві схеми під'єднання: між двома фазами електричної мережі (двофазне доторкання) та між однією фазою та землею (однофазне доторкання).



Двофазне (двополюсне) доторкання. При двофазному доторканні до струмопровідних частин (рис. 3.13) сила струму Іл, що проходить через тіло людини визначається за формулами:

— для мережі постійного або однофазного змінного струму

(3.7)

— для трифазної мережі



(3.8)


де Клопір тіла людини;

U роб — робоча напруга мережі; U лін — лінійна напруга мережі;

U ф — фазна напруга мережі. '•

Двофазне доторкання є більш небезпечним, оскільки /л залежить лише від напруги •


мережі та опору тіла людини. Однак такі випадки зустрічаються досить рідко і є, ]
зазвичай, наслідками порушення правил техніки безпеки. і

Для більшої наглядності визначимо силу струму, що може пройти через тіло | людини при двофазному доторканні у трифазній мережі з лінійною напругою І U лін - 380В:



1л = Uлін. /Rл = 380/ 1000 = 0,38 А (380 мА).

Рис. 3.13. Схема двофазного доторкання: а — в мережі постійного або однофазного змінного струму; б — в трифазній мережі

Таким чином при двофазному доторканні через тіло людини може пройти струм, який перевищує значення порогового фібриляційного струму (табл. 3.5), що може призвести до смертельного ураження.

Однофазне (однополюсне) доторкання. При однофазному доторканні в мережі з глухозаземленою нейтраллю (рис. 3.14, а) через тіло людини проходить менший струм, оскільки напруга, під якою опинилась людина не перевищує фазної, що У V3 разів є меншою ніж лінійна напруга мережі. Окрім того, загальний опір електричного кола може складатися не лише з опору тіла людини Rл, та опору заземлення нейтралі R0, а й з опору підлоги (основи) Rn, на якій стоїть людина та опору її взуття Re. В загальному випадку Iл визначається за формулою:

Iл=Uф/(Rл+R0+Rn+Rв). (3.9)

Розглянемо випадок, коли людина доторкається до однієї їз фаз трифазної мережі напругою 380 В (Uф=380>/3= 220 В) із глухозаземленою нейтраллю (приймаємо R0 = 0), однак стоїть на неструмопровідній дерев'яній підлозі, що має опір Rn = 60 000 Ом у сухому взутті на гумовій підошві (Rв = 50 000 Ом), тоді струм, що може пройти через тіло людини буде дорівнювати:



Iл= Uф /(Rл+ R0 + Rn+ Rв) = 220/0000 + 0 + 60 000 + 50 000) = 0,002 А (2 мА).

Струм такої сили абсолютно безпечний для життя людини, оскільки він менший за пороговий невідпускаючий струм.

Якщо ж людина стоїть на землі чи струмопровідній підлозі (Rn= 0) у промоченому взутті (R = 0), то / становить:

J в л

Іл = Uф /(Rл+R0+Rn +Rв)= 220/(1000 + 0 + 0 + 0) = 0,22 А (220мА).

Таке значення сили струму є смертельно небезпечним для людини.

При однофазному доторканні у трифазній мережі з ізольованою нейтраллю (рис. 3.14, б) струм, що пройде через тіло людини буде меншим ніж при аналогічному доторканні у мережі з глухозаземленою нейтраллю. Це пов'язано з тим, що до загаль­ного опору електричного кола ще додається опір ізоляції (rа, rв, rc )та ємності а, св, сc ) фаз. У такій мережі напругою до 1000 В коли значення опору ізоляції всіх трьох фаз

рівні (rа = rв = rc= r), а ємнісним опором можна знехтувати а = св= сс= 0), то струм, що проходить через людину, дорівнює:



Iл =Uф/[(Rл+ R0+ Rn+Rв) + r/3] = 3Uф/[3(Rл+ R0+ Rn+Rв) + r], (З.10)
а при R0=Rn= Rв= 0 Іл=3Uф/(3Rл+r). (3.11)


Рис. 3.14. Схема однофазного доторкання при нормальному режимі роботи: а — у трифазній мережі з глухозаземленою нейтраллю; б — у трифазній мережі

з ізольованою нейтраллю

Необхідно зауважити, що вищенаведені міркування стосуються нормальної роботи електромережі. При аварійних режимах електромережі (замиканні на корпус або на землю) умови змінюються. Наприклад, якщо одна із фаз замикається на землю (рис. 3.15), то струм, який пройде через тіло людини у випадку її доторкання до справної фази можна виразити такою залежністю:

Як правило, опір короткого замикання R досить малий і ним можна знехтувати, тоді



Іл=Uлін/Rл (3.13)
де Uф < U'лін . < Uлін .

. . .
Рис. З. 15. Схема однофазного доторкання до справної фази несправної електромережі

Таким чином, проаналізувавши розглянуті умови ураження людини струмом можна зробити наступні висновки:

— найменш небезпечним є однофазне доторкання до проводу справної мережі
з ізольованою нейтраллю;

— при замиканні однієї із фаз на землю (несправна мережа) небезпека


однофазного доторкання до справної фази у такій мережі більша ніж у справній
мережі при будь-якому режимі нейтралі;

  • при однофазному доторканні у мережі з глухозаземленою нейтраллю наслідки
    ураження істотно залежать від опору основи (підлоги), на якій стоїть людина та опору
    її взуття;

  • найнебезпечнішим є двофазне доторкання при будь-яких режимах нейтралі;

  • у мережах напругою понад 1000 В небезпека однофазного чи двофазного
    доторкання практично однакова, при цьому є висока імовірність смертельного
    ураження.


1   2   3   4   5


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка