Производственная безопасность. Контрольная работа: Обеспечение безопасности производственного оборудования и технологических процессов (основные требования) Основные меры к обеспечению безопасности производственных процессов

Вопрос 3.2.1.
Основные направления обеспечения безопасности процесса производства

К основным направлениям обеспечения безопасности производственных процессов традиционно относят следующие.

Использование производственных помещений, обеспечивающих безопасность работников и проводимых работ. Конструкция производственных зданий и сооружений могут влиять на формирование условий труда. Производственные помещения должны быть оборудованы таким образом, чтобы обеспечить эвакуацию людей при пожарах и авариях.

^ Оборудование производственных площадок (для процессов, выполняемых вне производственных помещений), обустройство территории производственных предприятий также служат вышеобозначенным целям.

^ Правильная организация рабочих мест предполагает учет эргономических требований (экономию движений, исключение неудобных поз при обслуживании оборудования и пультов управления, правильную компоновку последних), предусмотренных ГОСТ 12.2.049-80 «Оборудование производственное. Общие эргономические требования». При этом производится осуществление технических и организационных мер по предотвращению пожара и (или) взрыва и противопожарной защите. Важной мерой является обозначение опасных зон производства работ.

Требуется применение безопасных способов хранения и транспортирования исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства . Хранение исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства в производственных помещениях и на рабочих местах не должно представлять опасности для персонала. Особенно это касается хранения пожаро- и взрывоопасных материалов, ядовитых веществ. При этом должны быть предусмотрены и обеспечены способы быстрого реагирования на возможные аварийные ситуации. В случае необходимости хранения горючих и летучих органических веществ (например, растворителей) в инструкции по охране труда обязательно предусматриваются их количества и условия хранения.

Особую роль играет использование методов и средств контроля измеряемых параметров опасных и вредных производственных факторов . Поскольку всегда существует разная доля вероятности превышения допустимых уровней вредных производственных факторов, то производственный процесс должен быть обеспечен системами мониторинга за ними. Простым примером этого является обязательное использование стационарных систем контроля за состоянием воздушной среды в потенциально газоопасных зонах.

^ Соблюдение установленного порядка и организованности на каждом рабочем месте, высокой производственной, технологической и трудовой дисциплины – важнейшее требование. Как говорит статистика, порядка 70-80% аварий происходят не по причине технических неполадок (и это при устаревшем, давно требующем замены оборудовании), а именно по так называемым организационным причинам и по причинам, связанным с «человеческим фактором».

^ Профессиональный отбор, обучение работающих, проверка их знаний и навыков безопасного ведения работ – неоспоримый императив. Всем суперсовременным технологиям и устройствам будет грош цена, если человек – главное звено в производственной цепи – не умеет, не обучен или не способен управлять ими.

Применение индивидуальных средств защиты работающих зачастую является единственно возможным барьером для воздействия вредных и опасных производственных факторов на человека.
^

Вопрос 3.2.2.
Основные меры по обеспечению безопасности производственных процессов

Обозначенные выше направления по обеспечению безопасности реализуются через применение следующих мер:

• 
  устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими опасное и вредное воздействие;

• 
  замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или не превышают предельно допустимых концентраций, уровней;
• 
  комплексная механизация, автоматизация, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;
• 
  герметизация оборудования;
• 
  применение средств защиты работающих;
• 
  разработка обеспечивающих безопасность систем управления и контроля производственного процесса, включая их автоматизацию;
• 
  применение мер, направленных на предотвращение проявления опасных и вредных производственных факторов в случае аварии;
• 
  применение безотходных технологий, а если это невозможно, то своевременное удаление, обезвреживание и захоронение отходов, являющихся источником вредных производственных факторов;
• 
  использование сигнальных цветов и знаков безопасности;
• 
  применение рациональных режимов труда и отдыха.

^ Устранение непосредственного контакта работающих с вредными веществами . Обеспечение этого требования безопасности достигается ведением технологических процессов в герметически закрытой аппаратуре, отделением работающих от вредных веществ, изоляцией оборудования, выделяющего в воздух рабочей зоны вредные вещества. Кроме того, это требование достигается при дистанционном управлении процессами, применении средств механизации на стадиях загрузки, выгрузки и транспортирования исходных материалов, промежуточных продуктов и готовой продукции. При этом следует учитывать требования ГОСТ 12.2.022-80 «Конвейеры. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.3.020-80 «Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности».

Тема «Обеспечение безопасности производственного оборудования и технологических процессов (основные требования)»

Теоретическая часть

Введение

1. Безопасность оборудования и технологических процессов

4. Охрана труда в проекте производства работ

5. Общие вопросы охраны труда

6. Пожарная безопасность

6.1 Причины пожаров на производственных объектах

6.2 Права и обязанности предприятий

Заключение

Расчетная часть

Список используемой литературы

Требования к безопасности производственного оборудования и производственных процессов установлены в системе стандартов безопасности труда (ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.2.049-80, ГОСТ 12.2.061-81, ГОСТ 12.2.064-81 и др.), а также в строительных нормах и правилах (СНиП).

Для того, чтобы обеспечить безопасность человека, надежность и удобство эксплуатации производственного оборудования необходимо:

Обеспечивать безопасность работающих при монтаже, вводе в эксплуатацию и эксплуатации оборудования (как в случае его автономного использования, так и в составе технологических комплексов);

Использовать органы управления и отображения информации, соответствующие эргометрическим требованиям и расположенные таким образом, чтобы не вызывать повышенную утомляемость и негативно психологическое воздействие;

Использовать систему управления оборудованием, обеспечивающую надежное и безопасное ее функционирование на всех режимах работы и при всех внешних воздействиях в условиях эксплуатации оборудования.

Надежность (вероятность нарушения нормальной работы) оборудования обеспечивается выбором прочных конструктивных элементов, безопасных параметров рабочих процессов и конструктивных решений, а также использованием контрольно-измерительных приборов, регуляторов, автоматики и средств защиты людей.

Контроль учета требований безопасности в документации на проектирование новых машин и технологий производится при ее экспертизе, которая проводится Минтруда РФ с участием Санэпидемнадзора РФ и независимых общественных организаций как на этапе проектирования, так и перед производством и внедрением нового оборудования или технологических процессов.

1. Безопасность оборудования и технологических процессов

Нормативным документом «ГОСТ 12.2.003-74 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности» установлено, что безопасность обеспечивается:

выбором более безопасного оборудования;

применением в конструкции средств защиты, механизации, автоматизации и дистанционного управления;

соблюдением эргономических требований.

Оборудование должно быть безопасным как при нормальных условиях, так и при воздействии различных факторов окружающей среды (высоких и низких температур и влажности воздуха, агрессивных веществ, микроорганизмов, грибков, солнечной радиации и др.).

Используемое оборудование не должно загрязнять окружающую природную среду выше установленных норм, быть пожаро- и взрывобезопасным.

Требования к производственному оборудованию, обеспечивающие его безопасную эксплуатацию, определены положением «ПОТ Р О-14000-002–98. Обеспечение безопасности производственного оборудования».

Безопасность производственных процессов определяется в соответствии с «ГОСТ 12.3.002-75 ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности» и обеспечивается:

безопасностью производственного оборудования;

выбором более безопасного технологического процесса;

устранением непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное действие;

выбором производственной площадки и производственных помещений;

применением средств защиты работающих;

профессиональным отбором, инструктированием, обучением и проверкой знаний по охране труда.

Безопасность должна обеспечиваться уже на стадиях составления технического задания, при проектировании и разработке проекта.

Необходимо обеспечивать герметизацию оборудования, применение дистанционного управления, систем контроля и предупреждающей сигнализации при возникновении опасных ситуаций.

Производственные процессы должны быть пожаро- и взрывобезопасны, не должны загрязнять окружающую природную среду.

При необходимости предъявляются дополнительные требования к персоналу: по возрасту; медицинскому осмотру; обучению и др.

Необходимо при производстве работ, особенно повышенной опасности, учитывать и требования «ГОСТ 12.2.012-89 ССБТ. Приспособления по обеспечению безопасного производства работ», определяющий требования к настилам, ограждениям, лестницам и др.

2. Планирование работ по техническому обслуживанию и ремонту

Типовая система не может быть осуществлена без планирования:

загрузки оборудования, т. е. режима работы (сменности) каждого станка (машины) и использования календарного и эффективного фонда времени работы, обусловливаемых производственной программой предприятия;

объемов работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, определяемых его использованием, с разбивкой по исполнителям (ЦРБ и КРБ, РМЦ, СРЗ и др.);

простоев оборудования в связи с ремонтом и техническим обслуживанием;

трудоемкости планируемых объемов работ;

численности рабочих, необходимой для выполнения планируемых объемов работ;

рабочему не приступать к работе на неисправном оборудовании;

строго выполнять инструкцию по уходу и эксплуатации оборудования и не превышать режимы резания, указанные в карте технологического процесса.

При учете аварий станков с ЧПУ следует учитывать специфику работы электронных систем управления. Выход из строя какого-либо электронного элемента системы управления аварией не считается.

Частота выхода из строя электронных элементов определяется сложностью схемы и конструктивными особенностями системы управления и обычно задается в паспортных данных на систему в виде среднего времени наработки на отказ.

3. Требования безопасности к производственному оборудованию

Основными требованиями безопасности, предъявляемыми к конструкции машин и механизмов, являются: безопасность для здоровья и жизни человека, надежность, удобство эксплуатации. Общие требования безопасности к производственному оборудованию установлены ГОСТ 12.2.003-74*. Их выполнение делает машины и механизмы безопасными не только при эксплуатации, но и при монтаже, ремонте, транспортировании и хранении. Согласно этому стандарту безопасность производственного оборудования должна обеспечиваться:

Выбором принципов действия, конструктивных схем, безопасных элементов конструкции и т. п.;

Применением в конструкции средств механизации, автоматизации и дистанционного управления;

Применением в конструкции средств защиты;

Выполнением эргономических требований;

Включением требований безопасности в техническую документацию по монтажу, эксплуатации, ремонту, транспортированию и хранению;

Применением в конструкции соответствующих материалов.

Выполнение указанных требований в полном объеме возможно лишь в том случае, когда их учет производится на этапе проектирования. Поэтому у нас в стране принят соответствующий порядок постановки продукции на производство, в соответствии с которым во всех видах проектной документации должны быть предусмотрены требования безопасности. Они содержатся в специальном разделе технического задания, технических условий и стандартов на выпускаемое оборудование (ГОСТ 15.001-88).

Электропривод при наличии его в агрегате должен выполняться с учетом «Правил устройства электрических установок». При использовании рабочих тел, работающих под давлением, не равном атмосферному, должны соблюдаться «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» Госгортехнадзора. Для безопасного подъема и передвижения узлов и агрегатов при монтаже, демонтаже и ремонте отдельные крупногабаритные части машин должны иметь специальные устройства (петли, лапы и др.), которые располагают с учетом положения центра масс груза.

На этапе проектирования все указанные устройства и узлы рассчитывают на прочность с учетом их жесткости и вида воздействующих нагрузок (статические, динамические). При этом большую роль играет правильный выбор запаса прочности. Его значения зависят от условий эксплуатации, наличия при работе машин усталостных напряжений и ряда других факторов.

Выбор конструкционных материалов машин и механизмов также производится с учетом потенциально возможных опасных и вредных факторов. В оборудовании для производств, где возможно образование взрывоопасных сред, не должны использоваться искрящие материалы. Обычные конструкционные материалы не должны использоваться в установках, работающих под давлением, на агрессивных рабочих телах или в условиях особо низких температур. Выбор в качестве конструкционных пожароопасных материалов (например, магния) создает большие. сложности на этапе как эксплуатации, так и изготовления оборудования.

Применение в конструкциях машин средств механизации и автоматизации управления позволяет резко снизить травматизм. Широкое применение в машиностроении получили станки с числовым программным управлением (ЧПУ), где человек выполняет лишь функции наладчика или ремонтника. В кузнечнопрессовом оборудовании кроме такого рода систем используют специальные механизированные устройства (манипуляторы) для удаления отштампованных деталей из матрицы штампа.

Читайте также: A) Обязанности персонала по обеспечению пожарной безопасности II. Основные принципы и правила служебного поведения государственных гражданских служащих Федеральной налоговой службы II. Основные цели и задачи Программы, срок и этапы ее реализации, целевые индикаторы и показатели II. Основные этапы развития физики Становление физики (до 17 в.). II. Требования безопасности при несении караульной службы III. Технологическое проектирование строительных процессов. III.2.1) Понятие преступления, его основные характеристики.

Обозначенные выше направления по обеспечению безопасности реализуются через применение следующих мер:

¨ устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими опасное и вредное воздействие;

¨ замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или не превышают предельно допустимых концентраций, уровней;

¨ комплексная механизация, автоматизация, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;

¨ герметизация оборудования;

¨ применение средств защиты работающих;

¨ разработка обеспечивающих безопасность систем управления и контроля производственного процесса, включая их автоматизацию;

¨ применение мер, направленных на предотвращение проявления опасных и вредных производственных факторов в случае аварии;

¨ применение безотходных технологий, а если это невозможно, то своевременное удаление, обезвреживание и захоронение отходов, являющихся источником вредных производственных факторов;

¨ использование сигнальных цветов и знаков безопасности;

¨ применение рациональных режимов труда и отдыха.

Устранение непосредственного контакта работающих с вредными веществами . Обеспечение этого требования безопасности достигается ведением технологических процессов в герметически закрытой аппаратуре, отделением работающих от вредных веществ, изоляцией оборудования, выделяющего в воздух рабочей зоны вредные вещества. Кроме того, это требование достигается при дистанционном управлении процессами, применении средств механизации на стадиях загрузки, выгрузки и транспортирования исходных материалов, промежуточных продуктов и готовой продукции. При этом следует учитывать требования ГОСТ 12.2.022-80 «Конвейеры. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.3.020-80 «Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности».

Обозначенные выше направления по обеспечению безопасности реализуются через применение следующих мер:

Устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими опасное и вредное воздействие;

Замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или не превышают предельно допустимых концентраций, уровней;

Комплексная механизация, автоматизация, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;

Герметизация оборудования;

Применение средств защиты работающих;

Разработка обеспечивающих безопасность систем управления и контроля производственного процесса, включая их автоматизацию;

Применение мер, направленных на предотвращение проявления опасных и вредных производственных факторов в случае аварии;

Применение безотходных технологий, а если это невозможно, то своевременное удаление, обезвреживание и захоронение отходов, являющихся источником вредных производственных факторов;

Использование сигнальных цветов и знаков безопасности;

Применение рациональных режимов труда и отдыха.

Устранение непосредственного контакта работающих с вредными веществами. Обеспечение этого требования безопасности достигается ведением технологических процессов в герметически закрытой аппаратуре, отделением работающих от вредных веществ, изоляцией оборудования, выделяющего в воздух рабочей зоны вредные вещества. Кроме того, это требование достигается при дистанционном управлении процессами, применении средств механизации на стадиях загрузки, выгрузки и транспортирования исходных материалов, промежуточных продуктов и готовой продукции. При этом следует учитывать требования ГОСТ 12.2.022-80 «Конвейеры. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.3.020-80 «Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности».

Влияние воздушной среды на человека

Воздушная среда из всех элементов, составляющих среду обитания и деятельности человека, является важнейшей. Из всех сред, окружающих человека, она одна служит действительно «окружающей средой», ибо непосредственно окружает человеческий организм (за исключением случаев неестественного для человека нахождения под водой). Но не только этим воздушная среда выделяется из остальных сред. Человеческий организм нуждается в кислороде воздуха постоянно и на протяжении всей своей жизни, которая просто невозможна без дыхания. Потребность человека в воздухе составляет в состоянии покоя – 5-10 л/мин; при усилиях – около 30 л/мин; при больших усилиях – до 100 л/мин. Большая поверхность легких (до 90 кв. м) позволяет осуществлять требуемый для живого организма газообмен – поглощение кислорода и выделение углекислого газа. При этом в легких воздух нагревается и увлажняется, из него удаляются посторонние частицы.

Природный воздух представляет собой сложную динамическую систему, образованную различными газами (и парами) и находящимися во взвешенном состоянии мельчайшими твердыми и жидкими частицами – аэрозолями (пыль, дым, туман, вирусы, бактерии, споры, пыльца). «Чистый воздух», т.е. смесь основных газов, лишенная аэрозольных и газообразных «загрязнений», является научной абстракцией, идеализацией, не встречающейся в природе, но необходимой для понимания всех других реальных состояний воздушной среды.

Важнейшей характеристикой воздушной среды является барометрическое давление, ибо разница барометрического давления и давления воздуха в альвеолах легких определяет величину газообмена. Барометрическое давление считается и называется нормальным на уровне моря (одна атмосфера) и экспоненциально убывает с высотой. Человеческий организм естественным образом приспособлен для дыхания атмосферным кислородом (20,94%) на уровне моря. Поэтому работа при пониженном/повышенном барометрическом давлении меняет уровень поступления кислорода в организм и представляет опасность.

Помимо газового состава и барометрического давления важнейшей характеристикой воздушной среды служит температура воздуха. В сочетании с подвижностью (скоростью) движения воздуха относительно тела человека температура воздуха определяет характер теплообмена – нагрев или охлаждение тела человека. Заметим, что, строго говоря, нагрев или охлаждение тела определяются еще соотношением температуры поверхности тела и температуры окружающих тел, составляющих лучистый нагрев. Охлаждение тела зависит также от потоотделения, в свою очередь зависящего от относительной влажности воздуха. Температура, подвижность и относительная влажность воздуха, а также лучистый теплообмен определяют тепловой комфорт/дискомфорт человека, находящегося в воздушной среде. Нормальное функционирование организма без напряжения механизма терморегуляции происходит при температуре воздуха, не превышающей 27°С. Считается, что границей ухудшения умственной работоспособности является температура 28-30°С , выше которой возрастает число ошибочных реакций у операторов. При температуре 40°С и относительной влажности 70-80% темп выполнения умственной работы сокращается в два раза, резко падает сосредоточенность внимания с увеличением количества ошибок в 5-10 раз, при дальнейшем повышении температуры воздуха нарушается координация движений. Физическая работоспособность в условиях высоких температур воздуха снижается позже (начиная с температуры 35-36°С), чем умственная. Тепловой режим помещений во многом зависит от температуры воздуха в них. В настоящее время 85% людей – уроженцев средней полосы России оценивают температуру воздуха 22°С как комфортную (в США тепловой комфорт соответствует температуре 25,5°С).

При нормировании относительной влажности в помещениях оптимальными считаются значения от 40 до 60%, допустимыми – до 75%. Превышение этих значений – как при высоких, так и при низких температурах воздуха – приводит к неблагоприятным последствиям.

Выше уже упоминалось, что неотъемлемой частью воздуха являются витающие в нем твердые и жидкие аэрозольные частицы, в большинстве своем не видимые не только невооруженным глазом, но и вообще любым оптическим прибором. Аэрозольные частички попадают в воздушную среду разными путями: при помощи непосредственного (первичного) образования и при вовлечении (взметывании) уже существующих частиц в движение воздуха (вторичное образование). Различают два механизма первичного образования аэрозольных частиц: при разрушении (дезинтеграции, диспергировании) сплошности твердых и жидких веществ и при соединении (конденсации) молекул ранее испарившегося вещества. Процессы образования твердых аэрозольных частиц (пыли) при шлифовке или дроблении из-за относительной крупности частиц и благодаря отличной их видимости невооруженным глазом хорошо известны всем. Практически не видны процессы образования пыли при разрушении волокон ткани, наших собственных волос, бумаги и других материалов и предметов. При разбрызгивании (диспергировании) жидких веществ образуется мельчайший аэрозоль из капелек жидкости, видимый (в самых крупных каплях), но не имеющий своего названия в русском языке. В английском языке такой аэрозоль называется «спрей» (spray). В последние годы с появлением импортных дезодорантов и освежителей воздуха термин «спрей» все чаще стал встречаться в русской речи. Процессы образования конденсации аэрозоля чаще всего недоступны глазу человека (и оптическим средствам его усиления). Однако высокое содержание в воздухе аэрозоля конденсации с относительно крупными частицами мы либо ощущаем как запах, либо видим как дым (твердые частицы) или туман (жидкие частицы). Аэрозоль конденсации паров металлов образуется при сварке и является очень опасным для здоровья человека.

Мельчайшие живые организмы и их части также могут содержаться в воздухе – они называются биоаэрозолями. Любое вещество в форме аэрозоля проявляет свои свойства, полезные или вредные, в гораздо большей степени, чем в исходном состоянии, – из-за высокой химической активности и большой суммарной поверхности взаимодействия. Рассмотренная выше картина будет неполной, если не учитывать электрическое состояние атмосферы и связанные с ней ионизацию воздуха и электрическую заряженность аэрозолей.

Обозначенные выше направления по обеспечению безопасности реализуются через применение следующих мер:

Устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими опасное и вредное воздействие;

Замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или не превышают предельно допустимых концентраций, уровней;

Комплексная механизация, автоматизация, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;

Герметизация оборудования;

Применение средств защиты работающих;

Разработка обеспечивающих безопасность систем управления и контроля производственного процесса, включая их автоматизацию;

Применение мер, направленных на предотвращение проявления опасных и вредных производственных факторов в случае аварии;

Применение безотходных технологий, а если это невозможно, то своевременное удаление, обезвреживание и захоронение отходов, являющихся источником вредных производственных факторов;

Использование сигнальных цветов и знаков безопасности;

Применение рациональных режимов труда и отдыха.

Устранение непосредственного контакта работающих с вредными веществами. Обеспечение этого требования безопасности достигается ведением технологических процессов в герметически закрытой аппаратуре, отделением работающих от вредных веществ, изоляцией оборудования, выделяющего в воздух рабочей зоны вредные вещества. Кроме того, это требование достигается при дистанционном управлении процессами, применении средств механизации на стадиях загрузки, выгрузки и транспортирования исходных материалов, промежуточных продуктов и готовой продукции. При этом следует учитывать требования ГОСТ 12.2.022-80 «Конвейеры. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.3.020-80 «Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности».

Влияние воздушной среды на человека

Воздушная среда из всех элементов, составляющих среду обитания и деятельности человека, является важнейшей. Из всех сред, окружающих человека, она одна служит действительно «окружающей средой», ибо непосредственно окружает человеческий организм (за исключением случаев неестественного для человека нахождения под водой). Но не только этим воздушная среда выделяется из остальных сред. Человеческий организм нуждается в кислороде воздуха постоянно и на протяжении всей своей жизни, которая просто невозможна без дыхания. Потребность человека в воздухе составляет в состоянии покоя – 5-10 л/мин; при усилиях – около 30 л/мин; при больших усилиях – до 100 л/мин. Большая поверхность легких (до 90 кв. м) позволяет осуществлять требуемый для живого организма газообмен – поглощение кислорода и выделение углекислого газа. При этом в легких воздух нагревается и увлажняется, из него удаляются посторонние частицы.

Природный воздух представляет собой сложную динамическую систему, образованную различными газами (и парами) и находящимися во взвешенном состоянии мельчайшими твердыми и жидкими частицами – аэрозолями (пыль, дым, туман, вирусы, бактерии, споры, пыльца). «Чистый воздух», т.е. смесь основных газов, лишенная аэрозольных и газообразных «загрязнений», является научной абстракцией, идеализацией, не встречающейся в природе, но необходимой для понимания всех других реальных состояний воздушной среды.

Важнейшей характеристикой воздушной среды является барометрическое давление, ибо разница барометрического давления и давления воздуха в альвеолах легких определяет величину газообмена. Барометрическое давление считается и называется нормальным на уровне моря (одна атмосфера) и экспоненциально убывает с высотой. Человеческий организм естественным образом приспособлен для дыхания атмосферным кислородом (20,94%) на уровне моря. Поэтому работа при пониженном/повышенном барометрическом давлении меняет уровень поступления кислорода в организм и представляет опасность.

Помимо газового состава и барометрического давления важнейшей характеристикой воздушной среды служит температура воздуха. В сочетании с подвижностью (скоростью) движения воздуха относительно тела человека температура воздуха определяет характер теплообмена – нагрев или охлаждение тела человека. Заметим, что, строго говоря, нагрев или охлаждение тела определяются еще соотношением температуры поверхности тела и температуры окружающих тел, составляющих лучистый нагрев. Охлаждение тела зависит также от потоотделения, в свою очередь зависящего от относительной влажности воздуха. Температура, подвижность и относительная влажность воздуха, а также лучистый теплообмен определяют тепловой комфорт/дискомфорт человека, находящегося в воздушной среде. Нормальное функционирование организма без напряжения механизма терморегуляции происходит при температуре воздуха, не превышающей 27°С. Считается, что границей ухудшения умственной работоспособности является температура 28-30°С , выше которой возрастает число ошибочных реакций у операторов. При температуре 40°С и относительной влажности 70-80% темп выполнения умственной работы сокращается в два раза, резко падает сосредоточенность внимания с увеличением количества ошибок в 5-10 раз, при дальнейшем повышении температуры воздуха нарушается координация движений. Физическая работоспособность в условиях высоких температур воздуха снижается позже (начиная с температуры 35-36°С), чем умственная. Тепловой режим помещений во многом зависит от температуры воздуха в них. В настоящее время 85% людей – уроженцев средней полосы России оценивают температуру воздуха 22°С как комфортную (в США тепловой комфорт соответствует температуре 25,5°С).

При нормировании относительной влажности в помещениях оптимальными считаются значения от 40 до 60%, допустимыми – до 75%. Превышение этих значений – как при высоких, так и при низких температурах воздуха – приводит к неблагоприятным последствиям.

Выше уже упоминалось, что неотъемлемой частью воздуха являются витающие в нем твердые и жидкие аэрозольные частицы, в большинстве своем не видимые не только невооруженным глазом, но и вообще любым оптическим прибором. Аэрозольные частички попадают в воздушную среду разными путями: при помощи непосредственного (первичного) образования и при вовлечении (взметывании) уже существующих частиц в движение воздуха (вторичное образование). Различают два механизма первичного образования аэрозольных частиц: при разрушении (дезинтеграции, диспергировании) сплошности твердых и жидких веществ и при соединении (конденсации) молекул ранее испарившегося вещества. Процессы образования твердых аэрозольных частиц (пыли) при шлифовке или дроблении из-за относительной крупности частиц и благодаря отличной их видимости невооруженным глазом хорошо известны всем. Практически не видны процессы образования пыли при разрушении волокон ткани, наших собственных волос, бумаги и других материалов и предметов. При разбрызгивании (диспергировании) жидких веществ образуется мельчайший аэрозоль из капелек жидкости, видимый (в самых крупных каплях), но не имеющий своего названия в русском языке. В английском языке такой аэрозоль называется «спрей» (spray). В последние годы с появлением импортных дезодорантов и освежителей воздуха термин «спрей» все чаще стал встречаться в русской речи. Процессы образования конденсации аэрозоля чаще всего недоступны глазу человека (и оптическим средствам его усиления). Однако высокое содержание в воздухе аэрозоля конденсации с относительно крупными частицами мы либо ощущаем как запах, либо видим как дым (твердые частицы) или туман (жидкие частицы). Аэрозоль конденсации паров металлов образуется при сварке и является очень опасным для здоровья человека.

Мельчайшие живые организмы и их части также могут содержаться в воздухе – они называются биоаэрозолями. Любое вещество в форме аэрозоля проявляет свои свойства, полезные или вредные, в гораздо большей степени, чем в исходном состоянии, – из-за высокой химической активности и большой суммарной поверхности взаимодействия. Рассмотренная выше картина будет неполной, если не учитывать электрическое состояние атмосферы и связанные с ней ионизацию воздуха и электрическую заряженность аэрозолей.