ОХРАНА ТРУДА
В МАШИНОСТРОЕНИИ
Второе издание,
переработанное и дополненное
Под редакцией д-ра техн. наук проф. Е. Я. Юдина
и д-ра техн. наук проф. С. В. Белова
Допущено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР
в качестве учебника для студентов
машиностроительных специальностей вузов
щ
МОСКВА « МАШИНОСТРОЕНИЕ » 1983

ББК 65.9BJ48
0-92
УДК 658.382.3@75)
621
Е. Я. Юдин, С. В. Белов, С. К. Баланцев, А. Н. Баратов,
Ф. А. Барбинов, II. А. Долин, В. И. Дронов, А. Ф. Козьяков,
A. П. Кузьмин, И. В. Переездчиков, Э. П. Пышкина,
С. Г. Смирнов, А. С. Терехин, В. В, Тупов, Л. Ф. Яковлева
Рецензенты: канд. техн. наук Ю. М. Васильев, янж«
B. К. Верескунов, канд. техн. наук А. Ф. Власоз, инж*
А. И. Герасименко, инж. В. М. Зубенко, д-р физ.-мат. наук
проф. В. И. Иванов, д-р техн. наук проф. М. П. Калинушки^
д-р техн. наук проф. С. Д. Ковригин, инж. А. П. Купчин,
канд. техн. наук Е. А. Никитина, д-р техн. наук ироф,
Г. Л, Осипов, канд. техн. наук доц. Ю. Г. Сибаров
Охрана тя&даBj^Mtm^i^otHVim Учебник для
0-92 машиностроиаишЫТбхвузов/Е. Я. Юдин, С. В. Бе-»
лов, С. К. Баланцев и др.; Под ред. Е. Я. Юдина,
С. В. Белова — 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Ма*
шиностроение, 1983, 432 с, ил.
В пер.: 1 р. 10 к.
Рассмотрены правовые и организационные вопросы охраны труда,
описаны меры защиты от поражения электрическим током, вредного
воздействия вибраций, шума, ультразвука, электромагнитных полей,
ионизирующих излучений. Изложены требования безопасности к
оборудованию, находящемуся под давлением, к устройству и эксплуатации
механизмов и машин. Приведены меры оздоровления воздушной среды,
требования к освещению. В новое издание A-е изд. 1976 г.) введены
разделы: защита от статического электричества и инфразвука, очистка
воздуха рабочей зоны от газовых примесей, безопасность эксплуатации
криогенных и вакуумных систем.
2203000000-223 ББК 65.9BJ48
0 038@1)-83 223"83 ЗОН
© Издательство «Машиностроение», 1983 г,

ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга является вторым изданием
учебника «Охрана труда в машиностроении». Учебник
написан на основе новой типовой программы, разработанной
кафедрой охраны труда МВТУ им. Н. Э. Баумана с
учетом опыта чтения данного курса студентам
специальностей МВТУ и рекомендованной MB и ССО СССР для
машиностроительных специальностей высших учебных
заведений. Учебник включает основы законодательства
об охране труда, вопросы организации охраны труда на
предприятиях, производственной санитарии,
безопасности труда и пожарной безопасности.
Второе издание учебника дополнено новыми
разделами, содержащими материалы по очистке воздуха
рабочей зоны от газовых примесей, безопасности
эксплуатации криогенных и вакуумных систем, защите от
статического электричества и инфразвука. Приведены
основные положения по АСУ «Охрана труда» на
машиностроительных предприятиях, дан анализ системы
стандартов безопасности труда.
Учебник может использоваться студентами при
самостоятельной проработке лекционного курса но охране
труда, при подготовке к проведению лабораторных
работ, при разработке раздела охраны труда в дипломных
проектах. Материал учебника может представлять
интерес для инженерно-технических работников
промышленных предприятий машиностроительного профиля.
Учебник написан преподавателями кафедры охраны
труда МВТУ им. Н. Э. Баумана с привлечением отдельных
специалистов других научных организаций. Введение
написал Е. Я. Юдин, гл. 1 — В. И. Дронов, А. П.
Кузьмин и А. Ф. Козьяков, гл. 2—А. С. Терехин и С.
В.Белов (§ 19), гл. 3 — С. Г. Смирнов, гл. 4 — А. Ф.
Козьяков, гл. 5 — А. С. Терехин, гл. 6 — Э. П. Пышкина и
С. К. Баланцев (§ 52), гл. 7 — Л. Ф. Яковлева, гл. 8 —
П. А. Долин и В. В. Тупов (§71), гл. 9 —И. В.
Переездчиков, гл. 10—А. Н. Баратов и Э. П. Пышкина,
гл. 11—А. Ф. Козьяков, гл. 12—Ф. А. Барбинов.
1*

ВВЕДЕНИЕ
Охрана труда — это система законодательных актов,
социально-экономических, организационных,
технических, гигиенических и лечебно-профилактических
мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность,
сохранение здоровья и работоспособности человека в
процессе труда.
Полностью безопасных и безвредных производств
не существует. Задача охраны труда — свести к
минимальной вероятность поражения или заболевания
работающего с одновременным обеспечением комфорта при
максимальной производительности труда. Реальные
производственные условия характеризуются, как правило,
наличием некоторых опасных и вредных
производственных факторов.
Опасным производственным фактором называется
такой производственный фактор, воздействие которого
на работающего в определенных условиях приводит к
травме или к другому внезапному, резкому ухудшению
здоровья.
Вредным производственным фактором называется
такой производственный фактор, воздействие которого
на работающего в определенных условиях приводит к
заболеванию или снижению трудоспособности.
Примерами опасных факторов могут служить
открытые токоведущие части оборудования, движущиеся
детали машин и механизмов, раскаленные тела,
возможность падения с высоты самого работающего либо
деталей и предметов, наличие емкостей со сжатыми или
вредными веществами и т. п. Примерами вредных
факторов являются вредные примеси в воздухе,
неблагоприятные метеорологические условия, лучистая теплота,
недостаточное освещение, вибрации, шум, ультра- и ин«
фразвук, ионизирующие и лазерные излучения,
электромагнитные поля, повышенные напряженность и
тяжесть труда, наличие вредных микроорганизмов или
насекомых и т. д.
4

Между опасными и вредными факторами часто
нельзя провести четкой границы. Один и тот же
фактор может привести к несчастному случаю.
Несчастный случай на производстве — случай
воздействия на работающего опасного производственного
фактора при выполнении им трудовых обязанностей
или заданий руководителя работ. Воздействие на
человека вредного производственного фактора может
привести к профессиональному заболеванию. Например,
профессиональным заболеванием является пневмокони-
оз у шахтеров, практически не встречающийся в быту, а
острое респираторное заболевание может возникнуть
из-за неблагоприятных метеорологических условий как
на производстве, так и в быту. Результатом несчастного
случая является травма — повреждение тканей
организма и нарушения его функций внешним
воздействием.
Дисциплина «Охрана труда» — комплексная
социально-техническая дисциплина. Она включает
производственную санитарию, технику безопасности, пожарную и
взрывную безопасность, законодательство по охране
труда.
Производственная санитария — это система
организационных мероприятий и технических средств,
предотвращающих или уменьшающих воздействие на
работающих вредных производственных факторов. К
производственной санитарии относятся гигиена труда
(область профилактической медицины, изучающая
условия сохранения здоровья на производстве, и
мероприятия, способствующие этому) и санитарная
техника (мероприятия и устройства технического
характера, относящиеся к производственной санитарии —
системы и устройства вентиляции, отопления,
кондиционирования воздуха, теплоснабжения, газоснабжения,
водоснабжения, канализации, очистки и нейтрализации
выбросов вредных веществ в атмосферу и водоемы,
освещения, защиты человека от вибраций, шума, действия
вредных излучений и полей, санитарные и бытовые
сооружения и устройства, строительная теплотехника,
строительная климатология и т. п.).
Техника безопасности — это система
организационных мероприятий-и технических средств,
предотвращающих воздействие на работающих опасных
производственных факторов.
5

Пожарная и взрывная безопасность — это система
организационных и технических средств, направленных
на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов,
ограничение их последствий.
Законодательство по охране труда — это часть
трудового законодательства.
Применение средств коллективной и индивидуальной
защиты является одной из самых распространенных
мер предупреждения неблагоприятного воздействия на
работающих опасных и вредных производственных фак-
торов.
Средства коллективной защиты — средства,
предназначенные для одновременной защиты двух и более
работающих.
Средства индивидуальной защиты — средства,
предназначенные для защиты одного работающего. Они
могут относиться как к технике безопасности (например,
каска, защищающая от травм), так и к
производственной санитарии (респираторы или наушники,
защищающие от вредных производственных факторов).
Курс «Охрана труда» дает научные основы этой
дисциплины применительно к специальности. Вопросы
конкретной техники безопасности, производственной
санитарии и пожарной профилактики, касающиеся конкретных
видов машин, оборудования, транспортных средств,
технологических процессов, видов работ, зданий и
сооружений, рассматриваются в курсах соответствующих
специальных дисциплин.
Курс «Охрана труда» связан с такими
дисциплинами, как «Эргономика», «Инженерная психология»,
«Научная организация труда», «Техническая эстетика»,
«Гигиена и физиология труда», «Советское право»,
«Экономика», «Охрана окружающей среды» и др.
Основатель Коммунистической партии и Советского
государства В. И. Ленин в своих трудах, начиная с
самых ранних, неоднократно подчеркивал важность
борьбы за охрану труда рабочих. Этот вопрос
рассматривался в его работах «Новый фабричный закон» A897 г.),
«Проект программы Российской социал-демократической
рабочей партии» A902 г.), «Закон о вознаграждении
рабочих, потерпевших от несчастных случаев» A903 г.)
и в ряде других работ.
Мысли и идеи В. И. Ленина по вопросам охраны
труда .с победой Великой Октябрьской социалистической
6

революции легли в основу деятельности партии и
правительства в этой области.
Одним из первых декретов, принятых Советом
Народных Комиссаров, был декрет от 29 октября 1917 г.
«О восьмичасовом рабочем дне». В мае 1918 г. был
подписан декрет «Об Инспекции Труда», целью
которого являлась охрана здоровья трудящихся. В декабре
1918 г. был издан первый советский Кодекс законов о
труде РСФСР, в разработке которого принимал участие
В. Й. Ленин.
В программе партии, принятой VIII съездом РКП (б)
(март 1919 г.), проект которой был подготовлен под
руководством В. И. Ленина, отмечались огромные
достижения Советского государства по охране труда.
В 1922 г. ВЦИК утвердил новый Кодекс законов о
труде, в котором предусматривалась развернутые
мероприятия по охране труда.
Забота об охране труда находилась в центре
внимания Коммунистической партии и Советского государства
во все периоды развития нашей страны.
5 июля 1929 г. ЦК ВКП(б) принял постановление
«Об усилении партруководства работой по охране труда
и техники безопасности в промышленности и на
транспорте». В этом постановлении указывалось, что
социалистическая реконструкция и капитальное
переоборудование промышленности и транспорта требуют
решительных мероприятий по оздоровлению условий труда на
предприятиях.
В 1930 г. XVI съезд партии специально рассмотрел
вопрос об охране труда в условиях бурного развития
промышленности и о роли профсоюзов в этом деле.
Вопросы охраны труда заняли также достойное место в
решениях XIX, XX и XXIII съездов партии.
Значительное внимание вопросам охраны труда
уделялось последующими съездами партии. В «Основных
направлениях экономического и социального развития
СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года»,
утвержденных XXVI съездом КПСС, сказано:
«...предусмотреть... улучшение охраны труда и техники
безопасности...». На основе повышения технического уровня
производства сокращается применение ручного и
тяжелого, а также неквалифицированного труда во всех
отраслях народного хозяйства, повышается уровень
оснащенности предприятий средствами производственной са-
7

нитарии, техники безопасности и пожарной
безопасности. Главной задачей сейчас является создание более
безопасных машин, технологии, средств транспорта.
В нашей стране обеспечение безопасных и здоровых
условий труда является общегосударственной задачей.
В СССР непрерывно увеличиваются ассигнования на
охрану труда. Только на осуществление
оздоровительных мероприятий по соглашениям, заключенным между
администрацией предприятия и профсоюзными
комитетами, в десятой пятилетке расходы составили свыше
11 млрд. руб.
В результате проведенных в стране
мероприятий,направленных на улучшение условий труда, снизилась
профессиональная заболеваемость, систематически
снижается производственный травматизм. Советский Союз
относится к числу стран с самым низким в мире
уровнем производственного травматизма.
Большая роль в улучшении условий труда
принадлежит профессиональным союзам, которые
осуществляют государственный надзор и общественный контроль за
охраной труда во всем народном хозяйстве и
распоряжаются фондами социального страхования. Среди задач
профсоюзов, указанных в Программе КПСС, важное
место отводится заботе об улучшении условий труда.
В резолюции XXIV съезда КПСС по Отчетному
докладу ЦК КПСС говорится: «Одной из основных задач
профсоюзов является забота о законных интересах
рабочих и всех трудящихся, забота об улучшении условий
их труда и быта, усиление контроля за соблюдением
трудового законодательства, правил и норм охраны
труда и техники безопасности, забота о лучшей
организации культурного и здорового отдыха трудящихся».
Производственный травматизм в машиностроении,
как и во всем народном хозяйстве, постоянно снижается.
В результате широкой механизации и автоматизации
ликвидировано большинство тяжелых и опасных
профессий, значительно уменьшилась профессиональная
заболеваемость.
Однако научно-технический прогресс ставит ряд
новых проблем. Повышение технической оснащенности
машиностроительных предприятий, применение новых
материалов, конструкций и процессов, увеличение
скоростей и мощностей машин оказывают влияние на
характер и частоту несчастных случаев и заболеваний на
8

ороизводстве. Так, применение ручного
механизированного инструмента, увеличившее производительность
труда и снизившее затраты мышечной энергии, привело к
возрастанию случаев вибрационной болезни;
автоматизация производства уменьшила затраты труда на
единицу продукции, однако появился ряд проблем, связанных
с увеличением нервно-психической нагрузки на
операторов, и т. д.
Научными исследованиями в области охраны труда
в нашей стране занимаются более 600
научно-исследовательских организаций и лабораторий, в том числе шесть
институтов охраны труда в системе ВЦСПС, ряд
отраслевых институтов, проектные организации, кафедры
вузов; медицинские аспекты проблемы разрабатываются в
многочисленных научно-исследовательских учреждениях
медицинского профиля (институты гигиены труда и
профзаболеваний и др.)- По масштабам научных работ
в области охраны труда Советский Союз значительно
опережает капиталистические страны.
Большое значение в создании здоровых и безопасных
условий труда имеет стандартизация. Она позволяет
принять действенные меры по повышению технического
уровня и упорядочению разработки
нормативно-технической документации по охране труда.
В нашей стране с 1972 г. создается система
стандартов по безопасности труда (ССБТ). Кроме того, во все
стандарты и технические условия, как правило,
включается раздел «Требования безопасности».
Улучшение условий труда, повышение его
безопасности влияют на результаты производства — на
производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой
продукции.
Производительность труда повышается за счет
сохранения здоровья и работоспособности человека,
экономии живого труда путем повышения уровня
использования рабочего времени, продления периода активной
трудовой деятельности человека, экономии
общественного труда путем повышения качества продукции,
улучшения использования основных производственных фондов,
уменьшения числа аварий и т. п.
Улучшение условий труда и его безопасность
приводят к снижению производственного травматизма,
профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье
трудящихся и одновременно приводит к уменьшению за-
9

трат на оплату льгот и компенсаций за работу в
неблагоприятных условиях труда, на оплату последствий
такой работы (временной или постоянной
нетрудоспособности), на лечение, переподготовку работников
производства в связи с текучестью кадров по причинам,
связанным с условиями труда.
Улучшение условий труда приводит и к социальным
результатам — улучшению здоровья трудящихся,
повышению степени удовлетворенности трудом, укреплению
трудовой дисциплины, повышению престижа ряда
профессий, развитию коммунистического отношения к
труду, росту производственной и общественной активности
и улучшению ряда других показателей,
характеризующих более высокую степень социального развития
трудящихся.
При изучении курса и подготовке студента к
экзамену ему рекомендуется придерживаться следующего
плана применительно к разделам дисциплины.
Производственная санитария: социальное значение
опасного и вредного производственных факторов;
физическая природа вредного фактора; единицы измерения;
действие на человека, профессиональные заболевания;
гигиеническое и техническое нормирование; защита
воздействием на источник; защита на путях
распространения; средства индивидуальной защиты;
медико-профилактические мероприятия, измерения и контроль, расчет
и анализ.
Техника безопасности: социальное значение
опасного фактора; физическая природа и физические
характеристики опасных факторов; воздействие на человека
опасных факторов и нормирование; технические методы
обеспечения безопасности; средства индивидуальной
защиты; организационные методы (обучение, информация,
окраска, знаки безопасности, учет безопасности при
проектировании, обеспечение безопасности в процессе
изготовления, приемочных испытаний, периодических
испытаний и осмотров, техобслуживания и ремонта);
учет и анализ травматизма; управление охраной труда.
Пожарная безопасность: физическая природа
горения и взрыва; причины возникновения пожаров;
объективные и субъективные методы обеспечения
безопасности от пожаров и взрывов; тушение пожаров и взрывов;
организация пожарной охраны.

Гл а в а 1.
ПРАВОВЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ
ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА
§ 1. Законодательство об охране труда
(общие положения)
Забота об улучшении условий труда и повышении
его безопасности всегда находится в центре внимания
Коммунистической партии и Советского правительства
и рассматривается как одна из важнейших социальных
задач.
В утвержденных XXVI съездом КПСС «Осиовиык
направлениях экономического и социального развития
СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года»
улучшение охраны труда рассматривается как одна из
основных задач дальнейшего социального развития
нашей страны.
В соответствии со ст. 21 Конституции СССР
государство заботится об улучшении условий и охране труда,
его научной организации, о сокращении, а в
дальнейшем и полном вытеснении тяжелого физического труда
на основе комплексной механизации и автоматизации
производственных процессов во всех отраслях
народного хозяйства.
Конституция СССР (ст. 42) закрепляет право
граждан СССР на охрану здоровья. Это право, в частности,
обеспечивается развитием и совершенствованием
техники безопасности и производственной санитарии;
проведением широких профилактических мероприятий;
бесплатной квалифицированной медицинской помощью,
оказываемой государственными учреждениями
здравоохранения.
В законодательстве об охране труда отражено
следующее:
а) правила организации охраны труда на
предприятиях (в учреждениях), о планировании и
финансировании мероприятий по охране труда;
б) правила по технике безопасности и
производственной санитарии, в том числе правила,
обеспечивающие индивидуальную защиту работающих от
производственных травм и профессиональных заболеваний,
включая льготы и компенсации за неблагоприятные
(вредные) условия труда;
11

в) правила и нормы по специальной охране труда
женщин, молодежи и лиц с пониженной
трудоспособностью;
г) правила, регулирующие деятельность органов
государственного надзора и общественного контроля в
области охраны труда;
д) правовые нормы, в которых предусматривается
ответственность за нарушения законодательства об
охране труда.
Важнейшие положения в области охраны труда
закреплены в «Основах законодательства Союза ССР и
союзных республик о труде», введенных в действие с
1 января 1971 г., в соответствии с которыми разработан
Кодекс законов о труде (КЗоТ) РСФСР (введен в
действие с 1 апреля 1972 г.).
В вводной части КЗоТ РСФСР указано, что охрана
здоровья трудящихся, обеспечение безопасных условий
труда, ликвидация профессиональных заболеваний и
производственного травматизма составляют одну из
главных забот Советского государства. Право на
здоровье и безопасные условия труда КЗоТ РСФСР
относит к основным трудовым правам рабочих и служащих.
Законодательство об охране труда включает законы
и подзаконные акты Союза ССР и союзных республик,
совместные с ВЦСПС постановления Совета Министров
СССР и Советов Министров союзных республик;
инструкции и постановления Государственного комитета
СССР по труду и социальным вопросам; инструкции и
приказы министерств и ведомств, согласованные с
соответствующими профсоюзными органами, а также
решения местных органов государственной власти и
управления по вопросам, входящим в их компетенцию. Нормы
охраны труда содержатся и в правилах внутреннего
трудового распорядка предприятий (учреждений). К
подзаконным актам относятся постановления ВЦСПС по
вопросам охраны труда.
.Обеспечение здоровых и безопасных условий труда
возлагается на администрацию предприятий
(учреждений). Администрация обязана внедрять современные
средства техники безопасности, предупреждающие
производственный травматизм, и обеспечивать санитарно-
гигиенические условия, предотвращающие
возникновение профессиональных заболеваний рабочих и
служащих.
12

Производственные здания, сооружения,
оборудование, технологические процессы должны отвечать
требованиям, обеспечивающим здоровые и безопасные
условия труда. Эти требования включают: рациональное
использование территории и производственных
помещений, правильную эксплуатацию оборудования и
организацию технологических процессов, защиту работающих
от воздействия вредных условий труда, содержание
производственных помещений и рабочих мест в
соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами,
устройство санитарно-бытовых помещений. При
проектировании, строительстве и эксплуатации
производственных зданий и сооружений должны соблюдаться
правила и нормы по охране труда.
Проекты машин, механизмов и другого
производственного оборудования должны соответствовать
требованиям по технике безопасности и производственной
санитарии. Ни один образец новой машины, механизма и
другого производственного оборудования не может быть
передан в серийное производство, если он не отвечает
требованиям охраны труда.
Администрация предприятий (учреждений) обязана
осуществлять организационную работу по обеспечению
безопасных и здоровых условий труда (планирование и
финансирование различных мероприятий по охране
труда, проведение инструктажа рабочих и служащих по
технике безопасности и производственной санитарии
и т. п.).
В законодательстве о труде особое внимание
уделяется соблюдению требований охраны труда при
проектировании и разработке новых (и реконструируемых)
предприятий, машин, оборудования и технологических
процессов.
Запрещается принимать и вводить в эксплуатацию
предприятия, не отвечающие требованиям охраны труда.
Ни одно предприятие, цех, участок, производство не
могут быть приняты и введены в эксплуатацию, если на
них не обеспечены здоровые и безопасные условия
труда. Ввод в эксплуатацию новых и реконструированных
объектов производственного назначения не допускается
без разрешения органов, осуществляющих
государственный санитарный и технический надзор, а также
профсоюзного комитета предприятий (учреждения),
вводящих объект в эксплуатацию.
13

§ 2. Организация охраны труда на предприятии
Администрация предприятий (учреждений) обязана
обеспечивать надлежащее техническое оборудование
всех рабочих мест и создавать на них условия работы,
соответствующие правилам по охране труда (правилам
по технике безопасности, санитарным нормам и
правилам и др.).
Действующее трудовое законодательство
устанавливает, что ответственность за организацию труда в целом
по предприятию несут директор и главный инженер. По
отдельным подразделениям такая ответственность
возложена на руководителей цехов, участков, служб и т.д.
Непосредственное руководство организацией охраны
труда осуществляет главный инженер предприятия.
На предприятиях и в организациях в коллективных
договорах, которые ежегодно от имени коллектива
рабочих и служащих заключаются профсоюзными
комитетами с администрацией, должна предусматриваться
конкретная работа в области охраны труда.
Кроме того, проведение текущих мероприятий по
охране труда отражается в соглашениях по охране
труда, являющихся официальным приложением, составной
частью коллективных договоров, а также в единых
комплексных планах оздоровительных мероприятий.
Ежегодные соглашения по охране труда — это важная
правовая форма планирования и проведения мероприятий
по охране труда. В соглашениях по охране труда
уточняются и дополняются мероприятия по охране труда по
цехам, участкам, агрегатам, устанавливаются сроки
проведения каждого мероприятия, указываются лица,
ответственные за их проведение.
Согласно ст. 148 КЗоТ РСФСР для проведения
мероприятий по охране труда предприятия (организации)
выделяют в установленном порядке средства и
необходимые материалы. Расходование этих средств и
материалов на другие цели запрещается.
В целях охраны труда КЗоТ РСФСР возлагает на
администрацию предприятий (учреждений), во-первых,
проведение инструктажа рабочих и служащих по
технике безопасности, производственной санитарии,
противопожарной охране и другим правилам охраны труда,
ЛЗо-вторых, организацию работы по профессиональному
отбору и, в-третьих, осуществление постоянного контро-
14

ля за соблюдением работниками всех требований
инструкций по охране труда.
Инструктаж и обучение правилам безопасных
приемов и методов работы должны быть организованы
обязательно на всех предприятиях независимо от характера
и степени опасности производства, а также
квалификации и стажа работы лиц, выполняющих работу (ГОСТ
12.0.004—79).
Министерства (ведомства) по согласованию с
соответствующим отраслевым ЦК профсоюза утверждают
специальные положения о порядке проведения
инструктажа и обучения рабочих и служащих по технике
безопасности. На главного инженера предприятия
возлагается оперативное руководство организацией инструктажа
(обучения) и ответственность за его проведение в
целом по предприятию. Непосредственный контроль за
своевременным проведением инструктажа осуществляет
начальник отдела (бюро), старший инженер или
инженер по охране труда. Начальник цеха (в масштабе
цеха) и мастер производственного участка
(непосредственно на рабочих местах) несут ответственность за
своевременное и. качественное проведение инструктажа.
Существует несколько видов инструктажа: вводный,
первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый,
текущий.
Вводный инструктаж обязаны пройти все вновь
поступающие на предприятие, а также командированные
и учащиеся, прибывшие на практику. Его проводит
инженер по охране труда.
Первичный инструктаою на рабочем месте проводят
со всеми вновь принятыми на предприятие,
переводимыми из одного подразделения в другое,
командированными и др.
Повторный инструктаж проводится не реже чем
через шесть месяцев. Цель этого инструктажа —
восстановить в памяти рабочего правила по охране труда, а
также разобрать конкретные нарушения из практики цеха
или предприятия.
Внеплановый инструктаою проводят при изменении
технологического процесса, изменении правил по
охране труда, внедрении новой техники, нарушении
работниками требований безопасности труда, которые могут
привести или привели к травме, аварии, взрыву или
пожару; при перерывах в работе — для работ, к которым
15

предъявляются дополнительные требования
безопасности труда более чем на 30 календарных дней, для
остальных работ — 60 дней.
Текущий инструктаж проводят с работниками перед
производством работ, на которые оформляется допуск-
наряд. Первичный инструктаж на рабочем месте,
повторный, внеплановый, текущий проводит
непосредственный руководитель работ. Сведения о проведенных
инструктажах заносят в журнал регистрации вводного
инструктажа, журнал (личная карточка) регистрации
инструктажа на рабочем месте или в допуск-наряд.
Для лиц, обслуживающих установки повышенной
опасности (крановщиков, сварщиков и др.), обучение и
проверка знаний проводятся в организациях Госгортех-
надзора СССР.
Важное значение для обеспечения безопасности
труда имеет профессиональный отбор, цель которого —
выявить лиц, непригодных по своим физическим и
антропометрическим данным к участию в том или ином
производственном процессе. В ряде производств при
поступлении на работу проводят обязательные
предварительные, а в некоторых случаях и периодические
медицинские осмотры, цель которых — предупреждение
профессиональных заболеваний.
На рабочих и служащих, в свою очередь,
возлагаются также обязанности: соблюдение инструкций по
охране труда, установленных требований обращения с
машинами и механизмами и пользования средствами
индивидуальной защиты. Невыполнение этих обязанно-
стей рабочими и служащими является нарушением
трудовой дисциплины. Инструкции по охране труда
устанавливают правила выполнения работ и'поведения
работающих в производственных помещениях и на
строительных площадках.
Такие инструкции разрабатывает и утверждает
администрация предприятия (учреждения) совместно с
профсоюзным комитетом. Министерства и ведомства по
согласованию с ЦК отраслевых профсоюзов (а в
необходимых случаях и с соответствующими органами надзора
за соблюдением правил по охране труда) могут
утверждать типовые инструкции по охране труда для
рабочих основных профессий.
Рабочие и служащие обязаны также соблюдать
установленные требования обращения с машинами и меха*
-16

низмами, а также пользоваться выдаваемыми им
средствами индивидуальной защиты.
Особую роль в организации работы по
предупреждению несчастных случаев и проведению мероприятий,
обеспечивающих безопасные и здоровые условия труда,
играет служба охраны труда, которая непосредственно
подчинена руководителю предприятия (организации) и
главному инженеру. Структура этой службы и ее
функции определяются отраслевыми положениями о данной
службе, которые утверждают соответствующие
министерства по согласованию с ЦК отраслевых профсоюзов.
Руководитель предприятия (учреждения) определяет
численность работников службы охраны труда в
зависимости от объема работ, сложности и опасности
технологических процессов и оборудования, числа
работающих.
Отделы (бюро) или инженеры (старшие инженеры)
по охране труда осуществляют
внутрипроизводственный контроль за охраной труда во всех подразделениях
и проведением мероприятий по обеспечению здоровых и
безопасных условий труда.
Инженер по охране труда отвечает за организацию
разработки мероприятий по охране труда в
производственных подразделениях и принимает участие во
внедрении этих мероприятий; осуществляет контроль за
соблюдением на предприятии законодательства по охране
труда и проверку выполнения намеченных мероприятий,
участвует в комиссиях по рассмотрению проектов
строительства, реконструкции, ремонта цехов и оборудования;
и по приемке их в эксплуатацию; в расследовании
причин аварий и несчастных случаев.
Для выполнения этих функций инженеру по охране
труда предоставлен ряд прав, в том числе право давать
указания руководителям цехов и участков об
устранении недостатков и нарушений правил безопасности,
право запрещать работу на отдельных производствах,
участках, агрегатах и станках в условиях, явно опасных
для жизни и здоровья работающих, право принимать
меры к изъятию инструментов, оборудования и
приспособлений при несоответствии их требованиям техники
безопасности и т. д. ,• н. х
Важнейшей задаче^ётдетуа охраны труда (бюро,
старшего инженера,/ф\жепЩф\по охране труда)
является привлечение веейУ коллфрнва к участию в разра-

Сотке и внедрении мероприятий по охране труда, а так»
ке к контролю за состоянием охраны труда на пред*
приятии. Для этого отдел совместно с общественными
организациями предприятия проводит смотры,
соревнования по улучшению охраны труда и культуры произ-*
водства.
Широкое распространение на предприятиях получил
трехступенчатый метод контроля за состоянием охраны
труда. На первой ступени контроля участвуют мастер и
общественный инспектор но охране труда, которые
ежедневно проверяют на своем участке состояние рабочих
мест, исправность оборудования, наличие и исправность
ограждений, индивидуальных средств защиты и т. д.
Обнаруженные недостатки отмечают в специальном
журнале, по которым принимаются меры к их
устранению.
Начальник цеха, председатель комиссии охраны тру*
да профкома цеха с привлечением специалистов один
раз в неделю осуществляют вторую ступень контроля за
состоянием охраны труда в цехе.
На третьей ступени контроля руководители
предприятия, служб и отделов, председатель комиссии
охраны труда профсоюзного комитета предприятия один раз
в месяц проверяют состояние охраны труда на
предприятии в целом. Результаты проверки обсуждаются на
совещании начальников цехов и отделов у директора
предприятия или главного инженера предприятия с
последующим изданием приказа. В этом приказе
утверждаются мероприятия по дальнейшему улучшению
охраны труда с указанием сроков их выполнения и
исполнителей.
§ 3. Правила по технике безопасности и нормы
по производственной санитарии
В ГОСТ 12.0.002—80 техника безопасности
определена как система организационных мероприятий и
технических средств, предотвращающих воздействие на рабо-
• тающих опасных производственных факторов, а
производственная санитария — как система организационных,
технических средств, предотвращающих или
уменьшающих воздействие на работающих вредных
производственных факторов.
Правила по технике безопасности содержат
требования технического характера, направленные на защиту
18

работающих от воздействия предметов и средств труда,
безопасную работу машин, оборудования и
инструментов, снабжение станков и машин конструктивными
ограждениями и предохранительными
приспособлениями и др.
Нормы по производственной санитарии и гигиене
труда определяют устройство производственных и
бытовых помещений, рабочих мест в соответствии с
физиологией и гигиеной труда, а также безопасные пределы
содержания в воздухе производственных помещений пыли,
газов, паров и др.
Правила и нормы по технике безопасности и
производственной санитарии необходимо соблюдать как при
проектировании, так и при эксплуатации промышленных
объектов, оборудования. Требования в области
обеспечения безопасных и здоровых условий труда,
содержащиеся в правилах и нормах по технике безопасности и
производственной санитарии, являются юридически
обязательными как для администрации, так и для рабочих
и служащих. При несоблюдении этих правил и норм
виновные лица несут юридическую ответственность.
По сфере действия правила и нормы по технике
безопасности и производственной санитарии бывают
общие, т. е. единые для всех отраслей народного
хозяйства, межотраслевые и отраслевые.
Общие, т. е. единые правила и нормы по технике
безопасности и производственной санитарии,
распространяются на все отрасли народного хозяйства и
закрепляют важнейшие гарантии безопасности и гигиены
труда. Уровень этих гарантий должен быть одинаковым во
всех отраслях народного хозяйства.
Межотраслевые правила и нормы по технике
безопасности и производственной санитарии закрепляют
важнейшие гарантии безопасности и гигиены труда
либо в нескольких отраслях, либо в отдельных видах
производств, работ или на отдельных типах оборудования в
любых отраслях народного хозяйства. Такие правила
и нормы (единые для всех отраслей народного
хозяйства либо межотраслевые) утверждают Совет
Министров СССР либо по его поручению другие
государственные органы совместно или по согласованию с ВЦСПС.
Отраслевые правила и нормы по технике
безопасности и производственной санитарии распространяются
только на отдельную отрасль производства в масшта-
19

бах всей страны и содержат гарантии безопасности и
гигиены труда, специфичные для конкретной отрасли.
Отраслевые правила и нормы по технике
безопасности и производственной санитарии утверждают в
установленном порядке министерства, ведомства, органы
государственного надзора за соблюдением правил по
охране труда совместно или по согласованию с ЦК
профсоюзов.
При отсутствии в названных выше правилах и
нормах требований, соблюдение которых при производстве
работ необходимо для обеспечения безопасных условий
труда, администрация предприятия (учреждения) по
согласованию с профсоюзным комитетом принимает
меры, обеспечивающие безопасные условия труда.
К числу норм по технике безопасности и
производственной санитарии относятся нормы, устанавливающие
меры индивидуальной защиты работающих от
профессиональных заболеваний и производственных травм.
Эти нормы предусматривают следующее. На работах
с вредными условиями труда, а также на работах,
производимых в особых температурных условиях или
связанных с загрязнением, рабочим и служащим выдаются
бесплатно по установленным нормам специальная
одежда, специальная обувь и другие средства
индивидуальной защиты. Рабочие и служащие обязаны
пользоваться в рабочее время выдаваемыми им средствами
индивидуальной защиты.
На работах, связанных с загрязнением, рабочим и
служащим выдается бесплатно по установленным
нормам мыло. На работах, где возможно воздействие на
кожу вредно действующих веществ, выдаются бесплатно
по установленным нормам смывающие и
обезвреживающие средства.
На работах с вредными условиями труда рабочим и
служащим выдаются бесплатно по установленным
нормам молоко или другие равноценные пищевые
продукты. На работах с особо вредными условиями труда
предоставляется бесплатно по установленным нормам
лечебно-профилактическое питание.
Для рабочих и служащих, занятых на работах с
вредными условиями труда, устанавливается
сокращенная продолжительность рабочего времени не более 36 ч
в' неделю и предоставляются дополнительные ежегодные
отпуска.
20

Администрация предприятия (учреждения) обязана
бесплатно снабжать рабочих горячих цехов
газированной подсоленной водой.
Рабочие и служащие, занятые на тяжелых работах и
на работах с вредными или опасными условиями труда,
а также на работах, связанных с движением
транспорта, проходят обязательные предварительные при
поступлении на работу и периодические медицинские осмотры
для определения пригодности их к поручаемой работе
и предупреждения профессиональных заболеваний.
Рабочим и служащим, работающим в холодное
время года на открытом воздухе или в закрытых необогре-
ваемых помещениях, грузчикам, занятым на погрузочно-
разгрузочных работах, а также другим категориям
работников в случаях, предусмотренных
законодательством, предоставляются специальные перерывы для
обогревания и отдыха, которые включаются в рабочее
время.
Рабочих и служащих, нуждающихся по состоянию
здоровья в предоставлении более легкой работы,
администрация предприятия (учреждения) обязана перевести
с их согласия на такую работу в соответствии с
медицинским заключением временно или без ограничения
срока.
В настоящее время у нас в стране внедряется ССБТ,
в рамках которой производятся систематизация
нормативно-технической документации по безопасности
труда, взаимная увязка многочисленных норм и правил по
технике безопасности и производственной санитарии
как общесоюзного, так и отраслевого значения.
ССБТ — составная часть государственной системы
стандартизации (ГСС). Она представляет собой
комплекс взаимосвязанных стандартов, направленных на
обеспечение безопасных условий труда, сохранение
здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Решение этой задачи обеспечивается путем
стандартизации требований безопасности, т. е. включения этих
требований в стандарты и технические условия (ТУ) на
все виды серийно выпускаемой продукции.
ССБТ устанавливает:
организационно-методические положения по
построению системы;
требования и нормы по видам опасных и вредных
производственных факторов;
21

Стандарты предприятия
Республиканские стандарты
Отраслевые станаарты
Государственные стандарты
Организационно-методические
стандарты
Г"
Стандарты требований и норм
по Видам опасных и вредных
производственных факторов
Стандарты требований безопасности
к производственному оборудованию
Стандарты требований безопасности
к производственным процессам
!_
Стандарты требований безопасности
к средствам защиты
II
а
Рис. 1. Структура ССБТ @,1,2,3,4 — шифры подсистем ССБТ)
требования безопасности к производственному
оборудованию;
требования безопасности к производственным
процессам;
требования к средствам защиты работающих.
Стандарты ССБТ могут быть государственными,
отраслевыми, республиканскими, а также стандартами
предприятий (СТП ССБТ). Республиканские стандарты
разрабатываются при необходимости отразить
специфику безопасности труда в отдельных отраслях народного
хозяйства союзных республик. Стандарты предприятий
отражают специфику производства данного
предприятия.
ССБТ включают отдельные подсистемы,
наименование и шифр которых приведены на рис. 1,
22

Стандарты подсистемы О устанавливают цели,
задачи, область распространения, структуру ССБТ и
особенности согласования стандартов ССБТ,
терминологию в области охраны труда, классификацию опасных
и вредных производственных факторов, принципы
организации работы по обеспечению безопасных условий
труда в промышленности.
На базе организационно-методических
государственных стандартов ССБТ разрабатываются
соответствующие отраслевые и республиканские стандарты, а также
стандарты предприятий. Объектами стандартизации
последних являются: планирование работ по безопасности
труда на предприятии; порядок стимулирования этой
работы; организация обучения и инструктажа
работающих по безопасности труда; организация контроля за
безопасностью труда; порядок надзора за объектами
повышенной опасности; порядок аттестации персонала,
обслуживающего объекты повышенной опасности;
методы оценки работы по обеспечению безопасности труда
в подразделениях и службах предприятий; порядок
проведения анализа причин производственного травматизма
и профессиональных заболеваний на предприятии;
порядок внесения требований безопасности в
конструкторскую и технологическую документацию; организация
работы по обеспечению пожарной безопасности на
предприятии.
Стандарты подсистемы 1 устанавливают требования
по видам опасных и вредных производственных
факторов и предельно допустимые значения их параметров,
методы контроля нормируемых параметров опасных и
вредных производственных факторов.
В стандартах подсистемы 2 отражаются: общие
требования безопасности к производственному
оборудованию, требования безопасности к отдельным группам
производственного оборудования, методы контроля
выполнения требований безопасности.
Стандарты подсистемы 3 устанавливают общие
требования безопасности к производственным процессами
отдельным группам технологических процессов, методы
контроля выполнения требований безопасности.
В стандартах подсистемы 4 приведены:
классификация средств защиты, требования к отдельным классам и
видам средств защиты, методы контроля и оценки
средств защиты.
23

На базе требований, установленных стандартами
ССБТ, разрабатываются разделы «Требования
безопасности» стандартов и ТУ на все виды серийно
выпускаемой продукции. В соответствии с ГОСТ 1.26—77*
последние не могут быть утверждены, если указанный
раздел отсутствует.
В зависимости от характера и назначения изделия в
разделе «Требования безопасности» излагаются
следующие требования:
к конструкции (устройству ограждений подвижных и
опасных элементов; блокировке включений при
нерабочем состоянии и аварийном положении; фиксации и
креплению подвижных органов при ремонтах, в
нерабочем состоянии и при транспортировании; освещению
рабочих органов, органов управления, приборов контроля
и рабочем и аварийном состоянии; ограничительным
устройствам и концевым выключателям подвижных
элементов и др.; системам сигнализации и т. д.);
к обеспечению на объекте стандартизации санитарно-
гигиенических условий, отвечающих действующим
нормам (местной вентиляции, освещению, фильтрам,
защитным кожухам, экранам от радиационных,
электромагнитных или тепловых воздействий, средствам
снижения шума, вибраций, ультра- и инфразвука);
к электробезопасности (к устройству
электроизоляции, защитному заземлению, отключению при
перегрузках и т. д.);
эргономические по обеспечению удобств при запуске,
управлении и обслуживании, обработке и окраске
поверхности в соответствии с требованиями технической
эстетики и др.;
к использованию сигнальной окраски и знаков
безопасности;
к методам и средствам контроля параметров
опасных и вредных производственных факторов.
Стандарты и ТУ с разделом «Требования
безопасности» являются составной частью ССБТ (см. рис. 1).
Установлена структура обозначения стандартов
ССБТ, которая приведена на рис. 2. Шифр подсистемы
на рис. 2 соответствует указанным на рис. 1.
Разработка государственных стандартов ССБТ
ведется по координационным планам, утвержденным
Государственным комитетом стандартов СССР и президиумом
Всесоюзного Центрального Совета профессиональных
24

XX X XXX XX
I Последние две
цифры года
регистрации
I I Порядковый номер в подсистеме
I J UJu(pp подсистемы (см. рис, 1)
| 12 (шифр ССдТ 6 ГСС)
Индекс по ГОСТ 7.2.- 68*или ГОСТ 1.3- 68*
Рис. 2. Структура обозначения стандартов ССБТ
Союзов, с привлечением институтов охраны труда
ВЦСПС и отдельных отраслей промышленности,
проектных и научно-исследовательских организаций, вузов.
Такого рода планы составляют на пятилетку.
Отраслевые стандарты ССБТ разрабатывают в
соответствии с планами стандартизации отдельных
министерств (ведомств) с привлечением научных
организаций-соисполнителей, СТП — в соответствии с планами
стандартизации предприятий силами соответствующих
отделов (главного механика, главного конструктора,
охраны труда и т. д.).
Перечни стандартов и ТУ, в которые требуется
включить раздел «Требования безопасности», устанавливают
министерства (ведомства) при разработке годовых
планов государственной, отраслевой и республиканской
стандартизации по согласованию:
с отделом охраны труда ВЦСПС — для
государственных стандартов;
с ЦК профсоюзов, в профобслуживании которого
находится данное министерство (ведомство)—для
отраслевых стандартов и ТУ;
с республиканским комитетом (советом)
профсоюзов, в профобслуживании которого находится данное
министерство (ведомство),— для республиканских
стандартов и ТУ.
Проекты государственных стандартов ССБТ
согласовывают с ВЦСПС; проекты отраслевых,
республиканских стандартов — с центральными, республиканскими
комитетами (советами) профсоюзов; стандарты
предприятий— с профсоюзными комитетами. Проекты
государственных и отраслевых стандартов ССБТ
согласовывают с Министерством здравоохранения СССР, проекты
25

республиканских стандартов ССБТ — с министерствами
здравоохранения союзных республик. Проекты
стандартов ССБТ согласовывают с соответствующими органами
государственного надзора (Госгортехнадзором СССР,
Главным управлением пожарной охраны МВД СССР,
Госэнергонадзором СССР и др.).
Контроль за внедрением и соблюдением ССБТ
ведется в соответствии с методическими указаниями
Госстандарта и ВЦСПС (РДМУ 86—77), согласно которым на
предприятиях (учреждениях) осуществляются
проверки, проводимые территориальными органами
Госстандарта СССР самостоятельно или совместно с
профсоюзными органами (технической инспекцией труда).
В зависимости от объекта проверки к участию в ней
могут привлекаться представители органов
государственного надзора (Госгортехнадзора СССР, Госэнергонадзо-
ра СССР, Минздрава СССР, ГУПО МВД СССР и т.д.),
а также представители головных и базовых организаций
по стандартизации в области безопасности труда
отраслевых министерств.
§ 4. Надзор и контроль за соблюдением
законодательства об охране труда
В «Основах законодательства Союза ССР и
союзных республик о труде» определены органы, которые
осуществляют надзор и контроль за соблюдением
законодательства о труде и правил по охране труда. К ним
относятся специально уполнохмоченные на то
государственные органы и инспекции (Госгортехнадзор СССР,
Госэнергонадзор СССР, Госсаннадзор СССР), не
зависящие в своей деятельности от администрации
предприятий (учреждений) и их вышестоящих органов;
профессиональные союзы, а также состоящие в их ведении
технические инспекции труда. Советы народных
депутатов и их исполнительные и распорядительные органы
осуществляют контроль за соблюдением
законодательства о труде в порядке, предусмотренном
законодательством СССР и союзных республик. Министерства и
ведомства осуществляют внутриведомственный контроль
за соблюдением законодательства об охране труда в
отношении подчиненных им предприятий (учреждений).
Высший надзор за точным исполнением законов о труде
(в том числе об охране труда) всеми министерствами и
26

ведомствами, предприятиями, учреждениями и
должностными лицами осуществляет Генеральный Прокурор
СССР через органы прокуратуры.
На органы Госгортехнадзора СССР возлагаются:
контроль за выполнением установленных требований
по безопасному ведению работ и проведением
профилактических мер по предупреждению аварии,
производственного травматизма на подконтрольных предприятиях,
производствах, объектах;
обеспечение единства требований, предусмотренных в
правилах, нормах и инструкциях по охране труда для
подконтрольных предприятий, производств, объектов
независимо от их территориального расположения и
ведомственной принадлежности.
Государственный надзор за проведением
мероприятий, обеспечивающих безопасное обслуживание
электрических и теплоиспользующих установок, а также за
техническим состоянием электростанций, электрических и
теплоиспользующих установок осуществляется органами
Госэнергонадзора СССР.
Государственный пожарный надзор в нашей стране
осуществляет Главное управление пожарной охраны
Министерства внутренних дел СССР, управления (отделы)
пожарной охраны министерств внутренних дел
союзных республик, управления и отделы (отделения,
инспекции, инспекторы) государственного пожарного
надзора отделов внутренних дел исполкомов местных
Советов народных депутатов (городскими и районными).
Государственный санитарный надзор за соблюдением
предприятиями (учреждениями) санитарно-противоэпи-
демических правил и норм, а также за проведением са-
нитарно-противоэпидемических мероприятий
осуществляют органы Госсаннадзора СССР, находящиеся в
ведении Минздрава СССР, Министерства
здравоохранения РСФСР и других союзных и автономных республик.
В соответствии с «Типовым положением о
Государственной автомобильной инспекции» (утверждено
постановлением Совета Министров СССР от 30 сентября
1963 г. № 1022), Государственная автомобильная
инспекция обязана, в частности, осуществлять контроль
за исправностью находящихся в эксплуатации
автомобилей, троллейбусов, трамваев и др.; выдачу заключений
по проектам ГОСТов на автомобили, троллейбусы,
трамваи и др.; контроль за проведением министерствами, ве-
27

домствами и транспортными хозяйствами необходимых
мероприятий по предупреждению аварийности и
содержанию транспортных средств в исправном состоянии.
Государственные автомобильные инспекторы имеют
право беспрепятственно посещать транспортные хозяйства,
давать руководителям указанных хозяйств
рекомендации о проведении мероприятий по предупреждению
аварийности и содержанию транспортных средств в
исправном состоянии и т. п.
Надзор и контроль за осуществлением советского
законодательства об охране труда профессиональные
союзы осуществляют через свои выборные органы
(ВЦСПС, советы профсоюзов, центральные и местные
органы отраслевых профсоюзов, профсоюзные комитеты
предприятий), а также через техническую инспекцию
труда.
§ 5. Ответственность должностных лиц за нарушение
законодательства об охране труда.
Расследование, регистрация ,и учет несчастных случаев,
связанных с производством
Должностные лица, виновные в нарушении
законодательства об охране труда, в невыполнении
обязательств по коллективным договорам и соглашениям
по охране труда или в воспрепятствовании
деятельности профессиональных союзов, несут юридическую
ответственность (дисциплинарную, административную,
уголовную и материальную) в порядке, установленном
законодательством Союза ССР и союзных республик.
Дисциплинарная ответственность наступает в тех •
случаях, когда по вине должностных лиц из числа
руководящих, административно-технических и
административно-хозяйственных работников допускаются
нарушения правил и норм по охране труда, которые не влекут
за собой тяжелые последствия и не могли повлечь их.
Привлечение к дисциплинарной ответственности
выражается в объявлении виновному лицу дисциплинарного
взыскания.
Административная ответственность за нарушение
законодательства об охране труда выражается в
наложении на виновных должностных лиц денежных
штрафов до 50 р. Правом наложения штрафов пользуются
главные технические и технические инспекторы труда
28

профсоюзов, органы Госгортехнадзора СССР, Госсан-
иадзора СССР, органы Госпожнадзора СССР.
Уголовная ответственность за нарушение правил по
охране труда наступает тогда, когда эти нарушения
могли повлечь или повлекли за собой несчастные случаи с
людьми или иные тяжелые последствия. Эту уголовную
ответственность могут нести лишь те виновные
должностные лица, на которых в силу их служебного
положения или по специальному распределению возложена
обязанность по обеспечению безопасных и здоровых
условий труда на соответствующих участках работы.
Материальная ответственность виновных
должностных лиц за нарушение правил охраны труда возникает,
если в результате такого нарушения предприятие
(учреждение) будет обязано выплатить определенные
денежные суммы потерпевшему от несчастного случая
лицу (или получившему профзаболевание) или органам
социального страхования (социального обеспечения).
Эти денежные суммы частично или полностью
взыскиваются с виновных должностных лиц.
ГИля выявления нарушений норм по охране труда и
предотвращения травматизма важное значение имеют
расследование и учет несчастных случаев, связанных с
производством.
Расследованию подлежат те несчастные случаи,
которые произошли на территории предприятия
(учреждения); вне территории предприятия (учреждения) при
выполнении работы по его заданию (на коммуникациях
тепло- и энергосети, связи, на ремонтных работах
жилого фонда предприятия или учреждения и т. д.), а также
с рабочими и служащими, доставляемыми на место
работы и с работы на транспорте, предоставленном
предприятием (учреждением).
. Расследованию подлежат несчастные случаи,
происшедшие как в течение рабочего времени (включая
установленные перерывы), так и перед началом и по
окончании работ, а также при выполнении работ в
сверхурочное время, в выходные и праздничные дни.
Острые отравления, тепловые удары, обмораживания
расследуются и учитываются как несчастные случаи.
Результаты расследования несчастного случая на
производстве, вызвавшего потерю трудоспособности
не менее одного рабочего дня, оформляются
администрацией актом по форме Н-1.
29

О каждом несчастном случае на производстве
пострадавший или очевидец несчастного случая
немедленно извещает мастера, начальника цеха или
соответствующего руководителя работ. Мастер, узнав о
несчастном случае, должен организовать первую помощь
пострадавшему и направить его в медицинский пункт и
сообщить о происшедшем случае начальнику цеха или
соответствующему руководителю работ.
Начальник цеха {руководитель соответствующего
участка), где произошел несчастный случай, обязан
срочно сообщить о происшедшем несчастном случае
руководителю предприятия (учреждения) и профсоюзному
комитету, расследовать в течение 24 ч совместно со
старшим общественным инспектором по охране труда
цеха и инженером по охране труда или лицом, его
замещающим, происшедший несчастный случай, выяснить
его обстоятельства и причины, а также наметить
мероприятия по предупреждению повторения подобных
случаев. Начальник цеха обязан составить акт о
несчастном случае по форме Н-1 в четырех экземплярах и
направить их главному инженеру (руководителю)
предприятия (учреждения).
Главный инженер предприятия обязан в суточный
срок рассмотреть и утвердить акт и принять меры к
устранению причин, вызвавших несчастный случай.
В особом порядке подлежат расследованию и учету
групповые (происшедшие с двумя и более работниками)
тяжелые и со смертельным исходом несчастные случаи.
Ответственность за правильное и своевременное
расследование и учет несчастных случаев, а также за
выполнение мероприятий, указанных в акте, несут
руководитель предприятия (учреждения), главный инженер,
начальники цехов, мастера и другие руководители
соответствующих участков.
По материалам расследования и решению
профсоюзного комитета руководитель предприятия или
учреждения издает приказ по устранению причин, вызвавших
несчастный случай, с указанием сроков исполнения
мероприятий и лиц, ответственных за их выполнение.
Контроль за правильным и своевременным
расследованием и учетом несчастных случаев, а также за
выполнением мероприятий но устранению причин, вызвавших
несчастный случай, осуществляют вышестоящие
ведомственные органы, общественные органы, профсоюзные
30

комитеты, общественные инспекторы по охране труда,
технические инспекторы труда профсоюзных органов и
местные органы Госгортехнадзора СССР и Госэнерго-
надзора СССР на объектах, им подконтрольных.
Администрация предприятия (учреждения) обязана
выдать пострадавшему по его требованию заверенную
копию акта о несчастном случае не позднее трех дней с
момента окончания расследования.
§ 6. Классификация причин несчастных случаев
и профессиональных заболеваний
Для анализа и профилактики производственного
травматизма, профессиональной заболеваемости
важное значение имеет классификация их причин.
Несчастные случаи и профессиональные заболевания являются
следствием неудовлетворительных условий труда,
возникающих в процессе производства в результате
действия опасных и вредных производственных факторов.
В процессе труда человек с помощью имеющихся
в его распоряжении орудий труда воздействует но
заданной технологии на предмет труда, инструменты и
оборудование, технологический процесс — основные
элементы, формирующие условия труда. Безопасность
труда зависит от уровня организации труда и
производства, от гигиенических параметров окружающей человека
производственной среды, от складывающихся в
трудовом коллективе социально-психологических
отношений и, наконец, от профессиональной подготовленности,
психофизиологических особенностей человека и других
его качеств. Все рассмотренные элементы находятся в
тесной диалектической взаимосвязи и образуют единую
систему.
Можно выделить две группы факторов,
определяющих состояние безопасности труда: производственно-
технические или объективные (организационные,
технические, гигиенические) и «человеческие»
(субъективные), или, как их принято называть,
психофизиологические факторы.
При анализе производственного травматизма и
профессиональных заболеваний необходимо учитывать весь
комплекс факторов, воздействующих на формирование
безопасных условий труда. Для машиностроительного
31

производства может быть использована следующая
обобщенная классификация причин травматизма:
организационные: отсутствие или некачественное
проведение инструктажа и обучения; отсутствие
проекта работ, инструкций по охране труда; недостаточный
контроль охраны труда; неудовлетворительная
организация и содержание рабочих мест; нарушение правил
безопасности движения, технической и линейной
эксплуатации транспорта;
технические: несоответствие нормам безопасности
конструкции технологического оборудования и
подъемно-транспортных устройств, технологической оснастки,
ручного механизированного инструмента (отсутствие
или недостаточная надежность защитных устройств,
наличие потенциально опасных зон и др.); несоответствие
конструкции оборудования эргономическим требованиям
(нерациональная компоновка поста управления,
неудобство обслуживания и др.); неправильный выбор
оборудования, оснастки, транспортных средств, методов,
режимов обработки, сборки и транспортирования;
отсутствие указаний о способах и средствах безопасного
выполнения работ; несоблюдение сроков
планово-предупредительного ремонта, неисправность технологического
оборудования, оснастки, подъемно-транспортных
устройств, ручного механизированного инструмента;
санитарно-гигиенические: неблагоприятные
метеорологические условия; высокая концентрация вредных
веществ в воздухе рабочей зоны; неудовлетворительные
условия освещения; высокий уровень шума и вибрации;
наличие вредных излучений;
психофизиологические: совершение ошибочных
действий вследствие высокой тяжести и напряженности
труда, повышенной утомляемости, снижения
внимательности; монотонные условия труда; недостаточная
профессиональная подготовленность; нарушение правил
безопасного выполнения работ, трудовой и
производственной дисциплины; несоответствие
психофизиологических данных работающего выполняемой работе или его
болезненное состояние.
§ 7. Методы анализа производственного травматизма
Главными задачами анализа травматизма являются
установление закономерностей, вызывающих
несчастные случаи, и разработка на этой основе эффективных
32

профилактических мероприятий. Для анализа
производственного травматизма применяют четыре основных
метода: статистический, топографический,
монографический и экономический.
Статистический метод основан на изучении причин
травматизма по документам, в которых регистрируются
несчастные случаи (акты по форме Н-1, листки
нетрудоспособности) за определенный период времени. Этот
метод позволяет получить общую картину состояния
травматизма, определить его динамику, выявить связи,
закономерности между обстоятельствами и причинами
возникновения-несчастных случаев.
Для оценки уровня травматизма пользуются
относительными статистическими показателями частоты и
тяжести.
Показатель частоты травматизма Кч определяет
число несчастных случаев, приходящихся на 1000
работающих за определенный календарный период (месяц,
квартал, год):
Кч = Т 1000/Р,
где Т — число травм (несчастных случаев) за
конкретный период; Р — среднесписочное число работающих.
Показатель тяжести травматизма /(т характеризует
среднюю длительность нетрудоспособности,
приходящуюся на один несчастный случай:
KT = D/T,
где Д — суммарное число дней нетрудоспособности по
всем несчастным случаям.
Помимо анализа динамики и причин травматизма
рассматривается также распределение несчастных
случаев по видам работ и опасным и вредным
производственным факторам, характеру их воздействия на
организм человека, изучаются сведения о пострадавших
(профессия, стаж, возраст, пол) и данные о времени и
месте происшествия (месяц, день, смена, час рабочего
дня).
Для оперативного учета и обработки информации о
травматизме могут быть использованы ручные и
машинные перфокартные системы, ЭВМ.
Топографический метод состоит в изучении причин
несчастных случаев по месту их происшествия. Все не-
2 Заказ №> 126 33

счастные случаи систематически наносят условными
знаками на планы цехов, в результате чего наглядно виДв**
'.раск>!ШПшЁста7]^^ травмооласностью,
требующие особого внимания, тщательного обследд*
вания и проведения профилактических меродрия-
"/тай. ;/ - ,. - ,-. ' -..•/-•"-' ^ - -. -
Монографический метод изучения травматизма
включает детальное исследование всего комплекса условий
труда, в которых произошел несчастный случай: тру до*
вого н технологического процесса, рабочего места, основ*
його и вспомогательного оборудования* средств
коллективной и индивидуальной защиты и т* д. При моногра*
фическом анализе цшрока Применяют также
технически^ способы и средства исследования (испытание
оборудования, контроль параметров производственной
среды и др.). ^
В результате такого исследовайи^ выявляются не
тдлько причины происщедших несчастных случаев, но и,
что особенно важно, причины, которые могут привести к
травматизму. : ,
Экономический метод заключается в определении
потерь, вызванных производственным травматизмом, а
также в оцейкё еоциально^кономйческрй
эффективности мероприятий ПО' предупреждению несчастных
случаев. : ' _".-' , , ' -У ' *'- ' .-'¦-У'*у? • у' $'- '"".¦•¦-- -.¦• s
/Наиболее полные и объективные результаты подвеь
ляют получить комплексные методы исследования
производственного травматизма, сочетающие
рассмотренные выше методы..-* . ; ,
, Научной основой планированияу мероприятий по
предупреждению несчастных случаев является
прогнозирование безопасности труда. Оно служит для
вероятностной оценки динамики показателей и>причин траву
; матизма, предсказания неблагоприятных тенденций,
опасных и вредных факторов для различных произ^
водств, ; - '* _ ^
ССБТ предусматрпвает^разработку .методов
комплексной количественной оценки уровня безодасностр*
технологических'Т1роцессов|>;Ма'щи^''и/оборудования.
Такая сравнительная оценка дает возмодао^ть установить
наиболее опасные производственные^, участки, рабочие
места, а также предъявить конкретные требования' на
стадии проектирования технологических процессов и
оборудования. У —/ ,^-
34. У~''УУ ".л" '"х-1 ' ^ :-.^;:'""ч". ^-'У'' .- ; :^;&^УГ.

§ 8. Система управления безопасностью труда
на предприятии
В условиях современного производства отдельные,
частные мероприятия по улучшению условий труда,
предупреждению травматизма и заболеваемости
оказываются недостаточно эффективными. Необходимо,
чтобы они осуществлялись комплексно, образуя в системе
управления производством подсистему управления
безопасностью труда. При этом открываются наиболее
широкие возможности для целенаправленного
регулирования процесса формирования безопасных условий
труда на производстве.
Система управления безопасностью труда (СУБТ)
может быть определена как функциональная
подсистема управления предприятием, целью которой является
обеспечение безопасных условий труда.
Одним из наиболее важных принципов построения и
функционирования СУБТ является принцип системного
подхода. Он выражается в том, что на основе
программно-целевого управления осуществляется комплекс
взаимосвязанных организационных, технических,
гигиенических и социально-экономических мероприятий,
направленных на создание условий для
высокопроизводительного и безопасного труда на всех участках и стадиях
производства.
С точки зрения кибернетического моделирования
СУБТ представляет совокупность объекта управления и
управляющей части, связанных каналами передачи
информации (рис. 3,а). Объектом управления служит без*
опасность т^уда на рабочем месте, участке, в цехе, во
всей системе «человек — производство»,
характеризующейся взаимодействием людей с предметом и орудиями
труда, окружающей /Производственной средой.
Управляющая 4acfbv (управляющий орган) включает руково^
Дйтелей предприятия и структурных подразделений,
службу охраны труда, т. е. аппарат управления.
Состояние объекта управления определяется
входными параметрами-факторами; воздействующими на без?
опасность трудовой деятельности: Х\, х2, ..„ %п. К ним
можно отнести безопасность конструкции оборудования
и содержание его в безопасном состоянии, безопасность
технологически, процессов, организацию труда, произ*
родства и управления,, гигиенические параметры произ-
?*
35

Отчетная
информация
I
1
1
*1
Х2
*П
Факторы, Воздей-,
стВующие на дезол
пасность труда '
Управляющая часть
\ Директор,
гл. инженер
\ \
Руководители
цехов, отделов,
служб
*•
^_
Umuc/i |
охраны труда
\ \

Профсоюзный комитет]
Одъект управления
безопасность труда на рабочем
месте, участке, В цехе
Участники производства
и!
Т
3=J
Технологические процессы,
оборудование, производственная среда
а)
Внешняя
информация
&
III
111
Система сбора
и обработки
информации
111
! Ш \
y=ffX/,x2r..tx/J)\
ЦппВень брзп- У
Уровень
безопасности труда
Функции выработки и принятия решений
1 Оператив-
н ное
[управление

Планирование
дезопасности

Прогнозирование
Анализ 1 1
и оценка U
безопасности I
I
Функции организации исполнения
решений
Контрольно- информационные
функции

Стимулирование
повышениях

безопасности

Административные^
\социально-
психологи-
ческие
воздействия
Контроль
исполнения\
и оценкаего\
зффективА
ности
Контроль
состояния

безопасности труда
Учет

травматизма и

[заболеваемости
Сбор,
\обра5отка\
и передача
информа
ции
Одъект управления
Реализация решении исполнителями I
Устранение отклонений от требовании^
безопасности труда
S)
Рис. 3. Схема системы управления безопасностью труда на предприятии!
а — структурная; б — функциональная
36

водственной среды, социально-психологические и
психофизиологические (субъективные) факторы. Поскольку
реальные производственные условия не являются
абсолютно безопасными, то выходной характеристикой
служит некоторый уровень безопасности труда: y=f(x\t
*2, • •> Хп). Показатели количественной и качественной
оценки уровня безопасности выступают в роли
критериев эффективности управления.
Выходы объекта управления связаны через систему
сбора и обработки информации со входами
управляющей части. Инфорхмация о выявленных в процессе
контроля отклонениях от норм безопасности труда,
потенциальных опасностях производства, а также данные о
травматизме и заболеваемости поступают в
управляющий орган для анализа, выработки и принятия
решений (управляющих воздействий), направленных на
регулирование управляющих параметров — входов объекта
управления. Таким образом, СУБТ действует по
принципу обратной связи, при этом осуществляется замкнутое
автономное управление.
Несмотря на относительную информационную
обособленность, СУБТ является элементом системы
управления более высокого порядка (министерство, отрасль
народного хозяйства). Поэтому на входы управляющей
части поступает внешняя информация:
законодательная, директивная и нормативная, регламентирующая
условия труда. Отчетная информация о состоянии СУБТ
передается в вышестоящие управляющие органы.
Достижение целей СУБТ обеспечивается путем pea*
лизации определенных функций управления. Их можно
условно подразделить на три группы:
контрольно-информационные, функции выработки, принятия решений,
планирования и функции организации исполнения решений
(рис. 3,6).
Контроль позволяет получить информацию о
фактическом состоянии безопасности труда и выявить
имеющиеся отклонения от нормативных требований. Учет
состоит в первичной регистрации и систематизации данных
о производственном травматизме, профессиональных
заболеваниях, в подготовке отчетных материалов по
охране труда и других сведений.
На основе информации, полученной в результате
контроля и учета, осуществляются анализ, оценка и
прогнозирование уровня безопасности труда. При этом
37

устанавливается степень соответствия фактического
состояния безопасности требуемому, выясняются причины,
закономерности возникновения потенциальных
производственных опасностей и происшедших несчастных
случаев, формулируются проблемные ситуации и
отыскиваются возможные пути их решения. Результаты анализа и
прогноза состояния безопасности труда служат основой
для выработки эффективных управленческих решений.
Одной из наиболее важных функций СУБТ является
планирование, которое предусматривает разработку
перспективных (пятилетних) комплексных планов
улучшения условий, охраны труда и санитарно-оздорови-
тельных мероприятий, текущих (годовых) и
оперативных (квартальных, месячных, декадных) планов
повышения уровня безопасности труда. Оперативное
управление направлено на выполнение плановых
мероприятий и решение возникающих в процессе производства
новых, непредвиденных проблемных ситуаций по безг
опасности Труда.
Функции организации исполнения должны
обеспечить эффективное функционирование всех элементов
СУБТ и практическое осуществление управленческих
решений в соответствии с намеченными программами и
планами. Для этого используются экономические, адмй-
нистративно-правовые
(организационно-распорядительные) и социально-психологические методы воздействия.
Здесь важное значение имеют моральное и
материальное стимулирование работы по повышению1 уровня
безопасности труда, четкая 'регламентация.
функциональных обязанностей должностных лиц по вопросам
охраны труда, контроль исполнения решений и оценка
их эффективности. Большую роль играют учебно-воспи--
'тательные функции, направленные на повышение про-,
фессиональной подготовленности работающих
(инструктаж, обучение, повышение квалификации) и воспитание
у них чувства высокой ответственности за соблюдение
правил и норм безопасности труда.
Главная цель СУБТ —обеспечение безопасных
условий труда на'производстве—* может быть выражена
через совокупность более простых целей , (задач),
достигаемых с помощью перечисленных выше, фуивдий. К
числу таких задач относятся: обеспечение безопасности
производственных процессов и оборудования, зданий и
сооружений; создание, нормальных санитарно-гигиенича-
38

ских и психофизиологических условий труда;
организация профессионального отбора, обучения и пропаганды
охраны труда; обеспечение работающих средствами
индивидуальной защиты; нормализация санитарно-бытово-
го обслуживания.
СУБТ предусматривает организацию совместной
работы администрации, профсоюзного актива, инженерно-
технических служб и отделов, медицинских работников
на различных уровнях управления. Поэтому важно
обеспечить согласованную, четко скоординированную
деятельность всех звеньев предприятия. Особая роль
в этом принадлежит отделу охраны труда как
централизованному функциональному подразделению СУБТ.
Структура, функции, задачи, организация
построения и порядок функционирования СУБТ
регламентируются в стандартах предприятия по охране труда,
разрабатываемых в соответствии с требованиями
государственных и отраслевых стандартов ССБТ.
Задачи управления безопасностью труда должны
решаться на основе широкого применения современных
средств обработки данных и экономико-математических
методов. В последние годы ведется разработка
автоматизированных информационных систем учета, анализа
и предупреждения производственного травматизма. По
мере развития и совершенствования СУБТ
осуществляется автоматизация процесса управления и
обеспечивается переход к автоматизированной системе управления
безопасностью труда как функциональной подсистеме
автоматизированной системы управления Предприятие^.
Гл ава 2 v
ОЗДОРОВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ
СРЕДЫ
Одним из необходимых условий здорового и
высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты
воздуха и нормальных метеорологических условий в
рабочей зоне помещений, т. е. пространстве высотой до
2 м над уровнем пола или площадки, где находятся
рабочие места. Устранение воздействия таких вредных
производственных факторш, как газов и паров, пыли,
избыточной теплоты и влаги, и создание здоровой воз^
39

душной среды, являются важной народнохозяйственной
задачей, которая должна осуществляться комплексно,
одновременно с решением основных вопросов
производства.
§ 9. Причины и характер загрязнения воздуха
рабочей зоны
Атмосферный воздух в своем составе содержит
(%по объему): азота — 78,08; кислорода — 20,95;
аргона, неона и других инертных газов — 0,93; углекислого
газа — 0,03; прочих газов — 0,01. Воздух такого состава
наиболее благоприятен для дыхания.
Наряду с химическим составом важно также, чтобы
воздух имел определенный ионный состав. В воздухе
содержатся отрицательные и положительные ионы,
которые по подвижности разделяют на легкие и тяжелые.
Тяжелые ионы образуются в результате оседания легких
ионов на различные частицы: пылинки, капли тумана
и т. п. В незагрязненном воздухе преимущественно
находятся легкие,ионы, а в загрязненном — тяжелые. На
жизнедеятельность организма человека благотворное
влияние оказывают отрицательные ионы кислорода
воздуха.
Воздух рабочей зоны редко имеет приведенный выше
химический состав, так как многие технологические
процессы сопровождаются выделением в воздух
производственных помещений вредных веществ — паров,
газов, твердых и жидких частиц.
Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые
и жидкие частицы вещества — дисперсные системы —
аэрозоли, которые делятся на пыль (размер твердых
частиц более 1 мкм), дым (менее 1 мкм) и туман
(размер жидких частиц менее 10 мкм). Пыль бывает
крупно- (размер частиц более 50 мкм), средне- E0—
10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм).
Поступление в воздух рабочей зоны того или иного
вредного вещества зависит от технологического
процесса, используемого сырья, а также от
промежуточных и конечных продуктов. Так, пары выделяются в
результате применения различных жидких веществ,
например, растворителей, ряда кислот, бензина, ртути
и т. д., а газы — чаще всего при проведении технологи-
40

ческого процесса, например, при сварке, литье,
термической обработке металлов.
Причины выделения пыли на предприятиях
машиностроения могут быть самыми разнообразными. Пыль
образуется при дроблении и размоле,
транспортировании измельченного материала, механической обработке
хрупких материалов, отделке поверхности
(шлифовании, глянцевании), упаковке и расфасовке и т. п. Эти
причины пылеобразования являются основными, или
первичными. В условиях производства может возникать
и вторичное пылеобразование, например, при уборке
помещений, движении людей и т. п. Такое выделение
пыли иногда бывает весьма нежелательным (в
электровакуумной промышленности, приборостроении).
Дым возникает при сгорании топлива в печах и
энергоустановках, а туман — при использовании сма-
зочно-охлаЖдающих жидкостей, в гальванических и
травильных цехах при обработке металлов. Например, в
зарядных отделениях аккумуляторных образуется
аэрозоль серной кислоты.
Вредные вещества проникают в организм человека
главным образом через дыхательные пути, а также
через кожу и с пищей. Большинство этих веществ
относится к опасным и вредным производственным факторам,
поскольку они оказывают токсическое действие на
организм человека. Эти вещества, хорошо растворяясь в
биологических средах, способны вступать с ними во
взаимодействие, вызывая нарушение нормальной
жизнедеятельности. В результате их действия у человека
возникает болезненное состояние—отравление,
опасность которого зависит от продолжительности
воздействия, концентрации q (мг/м3) и вида вещества.
По характеру воздействия на организм человека
эти вредные вещества подразделяются на1:
1 Такая классификация вредных веществ в известной мере
условна, так как физиологическое действие многих из них меняется
с изменением концентрации или бывает комбинированным. При этом
необходимо иметь в виду, что при определенных условиях
воздействие этих веществ может привести к смертельному исходу.
Например, при небольших концентрациях хлор оказывает раздражающее
действие на дыхательные пути, а при высоких концентрациях
возможна быстрая смерть вследствие рефлекторного торможения дьь
хательного центра.
41

общетоксические — вызывающие отравление всего
организма (окись углерода, цианистые соединения,
свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения и др.)»
раздражающие — вызывающие раздражение
дыхательного тракта и слизистых оболочек (хлор, аммиак,
сернистый газ, фтористый водород, окислы азота, озон,
ацетон и др.);
сенсибилизирующие — действующие как аллергены
(формальдегид, различные растворители и лаки на
основе нитро- и нитрозосоединений и др.);
канцерогенные — вызывающие раковые заболевания
(никель и его соединения, амины, окислы хрома, асбест
и др.);
мутагенные — приводящие к изменению
наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные
вещества и др.);
влияющие на репродуктивную (детородную)
функцию (ртуть, свинец, марганец, стирол, радиоактивные
вещества и др.).
Ряд вреддах веществ оказывает на организм
человека преимущественно фиброгенное действие, вызывая
раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и
оседая в легких, практически не попадая в круг
кровообращения вследствие плохой растворимости в
биологических средах (крови^лимфе). В основном — это пыли
металлов (чугунная, железная, медная, алюминиевая
и др.), пластмассовая, наждачная, кзрборундная,
древесная, пыль стеклянного и минерального волокна,
кремнеземеодержащие пыли и др. Эти пьущ образуются
при металлообработке, прокатке, штамповке, в
литейном производстве и т. д.
Наибольшую опасность представляет
мелкодисперсная пыль. Такая пыль в отличие от крупнодисперсной
практически не оседает в воздухе производственных
ромещений, находится во взвешенном состоянии и легко
Проникает в легкие. При высокой дисперсности пыль
отличается повышенной химической активностью из-за
больдюй поверхности. Например, в сварочной пыли
содержится 90% чаСтиц размером менее 5 мкм, что
делает ее особо вредной для организма человека,
учитывая, что в составе этой пыли есть марганец и хром.
Многие вещества, которые считают нетоксичными, в
определенных условиях способны оказывать
токсическое Дейс?вие на человека.
42

Например, инертные газы при атмосферном
давлении вредны лишь в той мере, в какой они своим
присутствием снижают содержание кислорода в воздухе, а в
условиях повышенного давления эти газы становятся
сильными наркотиками.
Действие вредных веществ в условиях высоких
температур, шума и вибраций значительно усугубляется,
хотя количественную оценку этого явления в
настоящее время дать трудно. Так, при высокой
температуре воздуха расширяются сосуды кожи, усиливается
потоотделение, учащается дыхание, что ускоряет
проникновение вредных веществ в организм.
В результате воздействия вредных веществ могут
возникать профессиональные заболевания; так, при
длительном вдыхании пыли — пневмокониозы. Наиболее
тяжелым из них является силикоз, возникающий при
попадании в легкие пыли, содержащей двуокись
кремния. Это заболевание имеет место в литейном производи
ст^ё, при пескоструйной обработке. Пыль, образующая*
ея\при сварке, а также шлифовании, может быть
причиной заболевания пневмокониозом.
На производствах, связанных с применением
свинца, ртути, цианистых соединений,, мышьяка и других
вредных веществ, при выделении окисичуглерода,
аммиака, окислов азота и других газов и паров возможны
отравления. При сварке оцинкованных изделий, плавке
"бронзы и латуни возможно отравление окисью цинка*
§ 10. Нормирование -содержания /вредных веществ
в воздухе рабочей зоны. "
По ГОСТ 1J2.1.005—76 установлены предельно
допустимые концентрации вредных веществ qwm (мг/ма|
в воздухе рабочей зоны производственных/помещений.
Вредные вещества по степени воздействия на
организм человека подразделяются на следующие классы;
1-й — чрезвычайно опасные* 2-й-— еысокропасные, 3-й—^
умеренно опасные, 4-й — малобпасные. В "качестве
примера в табл. 1 приведены нормативные данные длят
ряда веществ (всего нормируется более 709 ве^
ществ). . ' ^"г"' ;;'¦¦;; ' < • - .;;.:
Приведенные в ГОСТ 12.1.005—76 требования к со-.
держанию вредных веществ рассматриваются с топкЩ
зрения воздействия их на организм человека. Для рядз*
43,

Таблица 1
Значения допустимых концентраций веществ
Вещество
Бериллий и его соединения
Свинец
Марганец
Озон
Хлор
Соляная кислота
Кремнеземсодержащие лыли
Окись железа
Окись углерода, аммиак
Топливный бензин
Ацетон
Величина
предельно
допустимой
концентрации, мг/м3
0,001
0,01
0,05
0,1
1
5
1
4—6
20
100
200
Класс
опасности
1
1
1
1
2
2
3
4
4
4
4

Агрегатное
состояние
а
а
а
п
п
п
а
а
п
п
п
Примечание. Буквы, обозначающие агрегатные состояния веществ
в условиях производства: а — аэрозоли, п — пары или (и) газы.
производств, например для электровакуумного,
указанные нормы недостаточны. Загрязнение воздушной среды
пылью, парами масла, кислот, щелочей в сильной
степени влияет на качество изделий. Чем сложнее прибор,
тем более строгой вакуумной гигиены необходимо
придерживаться при его изготовлении. Поэтому, например,
в помещениях, в которых производится сборка
внутренней арматуры приборов и их герметизация, содержание
пыли должно быть минимальным — не более 5—50
частиц на 1 л воздуха. Эти требования обусловливают
применение специальной технологической дисциплины,
спецодежды, обдувающих душей перед входом в
помещение и т. д.
Воздух, удаляемый системами вентиляции и
содержащий пыль, вредные или неприятно пахнущие
вещества, перед выбросом в атмосферу должен очищаться
с тем, чтобы в атмосферном воздухе населенных
пунктов не было вредных веществ, превышающих
санитарные нормы, а в воздухе, поступающем внутрь производ-
ственных5 помещений, концентрации не превышали ве-
личины\р,3 дпдк для рабочей зоны этих похме-
щений.
44

§ 11. Метеорологические условия и их нормирование
в производственных помещениях
Метеорологические условия, или микроклимат, в
производственных условиях определяются следующими
параметрами: 1) температурой воздуха / (°С); 2)
относительной влажностью ф (%); 3) скоростью движения
воздуха на рабочем месте v (м/с).
Кроме этих параметров, являющихся основными,
не следует забывать об атмосферном давлении Р,
которое влияет на парциальное давление основных
компонентов воздуха (кислорода и азота), а следовательно,
и на процесс дыхания.
Жизнедеятельность человека может проходить в
довольно широком диапазоне давлений 734—1267. гПа
E50—950 мм рт. ст.). Однако здесь необходимо
учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое
изменение давления, а не сама величина этого давления.
Например, быстрое снижение давления всего на несколько
гектопаскалеи по отношению к нормальной величине
1013 гПа G60 мм рт. ст.) вызывает болезненное
ощущение.
Необходимость учета основных параметров
микроклимата может быть объяснена на основании
рассмотрения теплового баланса между организмом человека
и окружающей средой производственных помещений.
Величина тепловыделения Q организмом человека
зависит от степени физического напряжения в
определенных метеорологических условиях и составляет от 85
(в состоянии покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа).
Человек постоянно находится в процессе теплового
взаимодействия с окружающей средой. Для того чтобы
физиологические процессы в его организме протекали
нормально, выделяемая организмом теплота должна
отводиться в окружающую человека среду.
Соответствие между количеством этой теплоты и охлаждающей
способностью среды характеризует ее как комфортную.
В условиях комфорта у человека не возникает
беспокоящих его температурных ощущений холода или
перегрева.
Отдача теплоты организмом человека в
окружающую среду происходит в результате теплопроводности
через одежду QT, конвекции у тела QK, излучения на
окружающие поверхности Qm, испарения влаги с по-
45

верхности кожи QHcn. Часть теплоты расходуется на на*
грев вдыхаемого воздуха QB.
Количество теплоты, отдаваемое организмом
человека различными путями, зависит от величины того или
иного параметра микроклимата. Так, теплоотдача
конвекцией зависит от температуры окружающего воздуха
и скорости его движения на рабочем месте. Излучение
теплоты происходит в направлении окружающих
человека поверхностей, имеющих более низкую температуру,
чем температура поверхности одежды B7—31° С) и
открытых частей тела человека (около 33,4° С). При
высоких температурах окружающих поверхностей C0—
35° С) теплоотдача излучением полностью
прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет
в обратном направлении — от поверхностей к человеку.
Отдача теплоты за счет испарения зависит от
относительной влажности и скорости движения воздуха. В
состоянии покоя при температуре окружающего воздуха
18° С доля Qu составляет около 30% всей отводимой
теплоты, Qh —45%, QHcn~20% и QB~5%.
При изменении температуры воздуха, скорости его
движения и влажности, при наличии вблизи человека
нагретых поверхностей, в условиях физической работы
и т. д. эти соотношения существенно изменяются.
Нормальное тепловое самочувствие (комфортные
условия) , соответствующее данному виду работы,
обеспечивается при соблюдении теплового баланса: Q=
«Qt+Qk+Qh+Qhcii+Qb, поэтому температура
внутренних органов человека остается постоянной (окол$
36,6°С). Эта способность человеческого организма
поддерживать постоянной температуру при изменении
параметров микроклимата и при выполнений различной по
тяжести работы называется терморегуляцией,
> • При, высокой температуре воздуха в помещении
кровеносные сосуды кожи расширяются, при этом
происходит повышенный приток крош к поверхности тела,
и теплоотдача в окружающую среду значительно
увеличивается. Однако при температурах; окружающего
воздуха и поверхностей оборудования и помещений
30—35° С отдача теплоты конвекцией и излучением
в основном прекращается. При более высокой
температуре воздуха большая часть теплоты отдается путем
испарения с поверхности кожи. В этих условиях
организм теряет определенное количество ад&ги, а вместе
4а

с ней и соли, играющие важную роль в жизнедеятельно-»
сти организма. Поэтому в горячих цехах рабочим дают
подсоленную воду.
При понижении температуры окружающего воздуха
реакция человеческого организма иная: кровеносные
сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности
тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией и
излучением уменьшается. Таким образом, для теплового
самочувствия человека важно определенное сочетание
температуры, относительной влажности и скорости
движения воздуха в рабочей зоне. • . , . .
Влажность воздуха оказывает большое влияние на
терморегуляцию организма. Повышенная влажность
(ф>85%) затрудняет терморегуляцию йз-За снижения
испарения пота, а слишком низкая влажность (ф<20%)
i выздааёт пересыхание слизистых оболочек
дыхательных путей; Оптимальные величины относительной
влажности составляют 40—60%.
Движение воздуха в помещениях является важным
фактором, влияющим на тепловое самочувствие
человека. В жарйом помещении движение воздуха
способствует увеличению отдачи теплоты организмом и
•улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное
воздействие при низкой температуре в'оздуха в холодный
период года.
Минимальная скорость движения воздуха,
ощущаемая человеком, составляет 0,2"м/с. В зимнее время года
скорость движения воздуха не должна превышать 0,2—
0,5 м/с, а: летом — 0,2-4,0 м/с. В. горячих цехах Допуск
кается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное
душирование) до 3,6 м/с. ч Л
Скорость воздуха оказывает, также влияние нд рас*
пределение вредных веществ в помещении. Воздушные
потоки могут распространять их по всему объему
помещения, переводить--пыль из осевшего состояния во взве-
шенное. В ряде случаев относительно высокая скорость
"воздуха (более 0,3—0,5 м/с) может мешать
технологическому процессу, например, при сварке в среде
защитных газов; /
При воздействий высокой температуры воздуха,
интенсивного теплового излучения возможен перегрев ор*.
. ганизма, который характеризуется повышением темпе- '
ратуры тела, обильным потовыделением, учащением
пульса и дыхания, резкой слабостью, головокружением,

а в тяжелых случаях — появлением судорог и
возникновением теплового удара.
Особенно неблагоприятные условия возникают в том
случае, когда наряду с высокой температурой в помете*
нии наблюдается повышенная влажность, ускоряющая
возникновение перегрева организма. Вследствие резких
колебаний температуры в помещении, обдувания
холодным воздухом (сквозняки) на производстве имеют мес<
то простудные заболевания.
В соответствии с ГОСТ 12.1.005—76 устанавливают*
ся оптимальные и допустимые метеорологические
условия для рабочей зоны помещения, при выборе которых
учитываются:
1) время года — холодный и переходный периоды
со среднесуточной температурой наружного воздуха
ниже + 10° С; теплый период с температурой +10° С и
выше;
2) категория работы; все работы по тяжести
подразделяются на категории:
а) легкие физические работы с энергозатратами до
172 Дж/с A50 ккал/ч) *, к которым относятся, например,
основные процессы точного приборостроения и
машиностроения;
б.) физические работы средней тяжести с
энергозатратами 172—293 Дж/с A50—250 ккал/ч), например,
в механосборочных, механизированных литейных,
прокатных, термических цехах и т. п.;
в) тяжелые физические работы с энергозатратами
более 293 Дж/с, к которым относятся работы,
связанные с систематическим физическим напряжением и
переносом значительных (более 10 кг) тяжестей; это —
кузнечные цехи с ручной ковкой, литейные с ручной
набивкой и заливкой опок и т. п.;
3) характеристика помещения по избыткам явной
теплоты: все производственные помещения делятся на
помещения с незначительными избытками явной
теплоты, приходящимися на 1 м3 объема помещения,
23,2 Дж/(м3-с) и менее, и со значительными
избытками— более 23,2 Дж/(м3-с).
Явная теплота — теплота, поступающая в рабочее
помещение от оборудования, отопительных приборов, на-
1 В нормативной литературе (СН 245-71) затраты энергии
выражаются в ккал/ч, избытки явного тепла (явной теплоты) в
помещениях в ккал/(м3-ч) и т. д, v
48

гретых материалов, людей и других источников, в
результате инсоляции и воздействующая на температуру
воздуха в этом помещении.
К избыткам явной теплоты (избыточному тепловому
потоку) относятся остаточные количества явной теплоты
(за вычетом теплопотерь), поступающие в помещение
после осуществления всех технологических, строительных
и санитарно-технических мероприятий по их уменьшению
(теплоизоляция нагретых поверхностей, герметизация
оборудования, устройство местных отсосов нагретого
воздуха). Величину избытков явной теплоты определяют
на основании баланса теплоты в помещении по формуле
где EQ — суммарное количество поступающей в
помещение явной теплоты; 2Qyx — суммарное количество
уходящей из помещения теплоты (за счет теплопотерь
ограждениями, нагрева поступающего в помещение
воздуха и т. п.).
В так называемых холодных цехах (механосборочных
и др.) избытки явной теплоты составляют менее
23,2 Дж/(м3-с). В горячих цехах (прокатных, кузнечных,
термических, литейных и т. п.) избытки явной теплоты в
ряде случаев достигают 300—500 Дж/(м3-ч).
Основными источниками тепловыделений в
машиностроении являются пламенные печи, электропечи, ванны
с подогревом, кузнечные горны, нагретый металл,
электрооборудование, различные нагретые поверхности,
солнечная радиация.
С учетом перечисленных выше факторов определяют
нормы температуры, относительной влажности и
скорости движения воздуха. Например, для легкой работы,
выполняемой в помещениях с незначительными избытками
явной теплоты в холодный период года, допустимые
параметры следующие: температура 19—25° С,
относительная влажность не более 75%, скорость движения воздуха
не более 0,2 м/с.
§ 12. Мероприятия по оздоровлению воздушной среды
Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может
быть обеспечено выполнением определенных
мероприятий, к основным из которых относятся:
49

1. Механизация и автоматизация производственных
процессов, дистанционное управление ими. Эти меро-*
приятия имеют большое значение для защиты от воз*
действия вредных веществ, теплового излучения,
особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация
процессов, сопровождающихся выделением вредных
веществ, не только повышает производительность, но и
улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся
из опасной зоны. Например, внедрение автоматической
сварки с дистанционным управлением вместо ручной
дает возможность резко оздоровить условия труда
сварщика, применение роботов-манипуляторов позволяет
устранить тяжелый ручйой труд.
2. Применение технологических процессов и
оборудования, исключающих образование вредных веществ или
попадание их в рабочую зону. При проектировании но-
вйх технологических процессов и оборудования
необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения
выделения вредных веществ в воздух производственных
помещений. Этого можно достичь, например, заменой
токс^чнкх веществ нетоксичными, переходом с твёрдого(
И жидкого топлива на газообразное, электрический
высокочастотный нагрев; применением пылеподавлеиня
водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и
транспортировке материалов и т. д.
Большое значение для оздоровления воздушной
среды имеЪт надежная герметизация оборудования, в ко*
тором, находятся вредные вещества, в частности, нагре^
вательиых печей, газопроводов, насосов, компрессоров,
конвейеров и т. д. Через неплотности' в соединениях,
а также вследствие Газопроницаемости материалов
происходит истечение находящихся под давлением газов.
Количество вытекающего газа зависит от его с^изиче-
ских свойств, площади неплотностей и разницы
давлений снаружи и внутри оборудования. Меры по
обеспечению герметичности оборудования описаны в гл. 9.
3\ Защита от источников, тепловых излучений. Это
важно для снижения температуры воздуха в помещении'
и теплового облучения работающих.
4 ;4. Устройство вентиляции и отопления, что имеет
большое значение для оздоровления • воздушной среды
:в";;'дройзВодстБенных помещениях..- --
¦ ' 5. Применение средств индивидуальной защиты.
Мероприятия по пунктам 3—5 рассмотрены ниже.
50

§ 13. Защита от источников тепловых излучений
В производственной обстановке рабочие, находясь
вблизи расплавленного или нагретого металла,
пламени, горячих поверхностей и т. п., подвергаются действию
теплоты, излучаемой этими источниками. В результате
поглощения падающей энергии повышается температура
кожи и лежащих глубже тканей.
Интенсивность облучения рабочих в ряде случаев
составляет значительную величину (до 3000—6000 Вт/м2
и более), и в этих случаях лучистый поток теплоты
становится основным вредным производственным
фактором. Действие лучистого потока теплоты не
ограничивается изменениями, происходящими на облучаемом
участке тела,— на облучение реагирует весь организм.
Под влиянием облучения в организме происходят
биохимические сдвиги, наступают нарушения деятельности
сердечно-сосудистой и нервной систем. Длительное
воздействие инфракрасных лучей с длиной волны 0,72—
1,5 мкм вызывает катаракту глаз (помутнение
хрусталика).
Лучистый поток деплоты, кроме непосредственного
воздействия на рабочих, нагревает пол, стены,
перекрытие, оборудование, в результате чего температура
воздуха,внутри помещения повышается, что также
ухудшает условия работы. У большинства производственных
истопников максимум излучаемой энергии приходится на
длинноволновую часть спектра (инфракрасные лучи
длиной волны;Я>0,78 мкм).
Расчет теплового облучения работающих
производится в следующей последовательности.-:;
Определяют интенсивность облучения (Вт/м-2) ид
рабочем месте, зная источник излучения-и расстояние
до работающего: '.:¦ -
Ео5л ^=5,7 [(Г/100L - A] snp ?0 cos a0,
где Т — температура излучающей поверхности, К; А —
эмпирический коэффициент, для кожи человека и.
хлопчатобумажной ткани А = 85, для сукна Л = 110; 8пр —
приведенная степень черноты, учитывающая неполное
поглощение лучистого потока теплоты реальными
(серыми) телами и отраженные потоки
1
вдёсь 81 и 82 —степень черноты излучающего предмета
51

и облучаемого человека; ф0 — коэффициент облученное
сти, показывающий, какая часть лучистого потока теп*
лоты от излучающего тела попадает на тело человека;
этот коэффициент зависит от относительного расстояния
1=1/а (I — расстояние от источника излучения до
человека; а — сторона квадрата или эквивалентный размер
излучателя); при близком расположении человека к
источнику фо=1; обычно ф0<С1 (определяется по справоч-
никам); а0 — угол между нормалью к излучающей по-*
верхности и направлением от центра этой поверхности
к рабочему месту.
Подсчитанную величину интенсивности облучения
сравнивают с допустимой по нормам. Если ?0бл>.
>348 Вт/м2 [300 ккал/(м2-ч)], то возникает
необходимость в проведении мероприятий по уменьшению
действия излучения на работающих.
Способы защиты от лучистого потока теплоты
следующие: теплоизоляция нагретых поверхностей,
экранирование тепловых излучений, применение воздушного
душирования, защитной одежды, организация
рационального отдыха в период работы.
Теплоизоляция является эффективным мероприятие
ем не только по уменьшению интенсивности теплового
излучения от нагретых поверхностей, но также для
предотвращения ожогов при прикосновении к этим по-*
верхностям. По действующим санитарным нормам
температура нагретых поверхностей оборудования
(например, печей) и ограждений на рабочих местах не должна
превышать 45° С. Для теплоизоляции применяют самые
разнообразные материалы и конструкции (специальные
бетоны и кирпич, минеральную и стеклянную вату, ас-*
бест, войлок и т. д.).-
Наиболее распространенным и эффективным
способом защиты от теплового излучения является экрани-*
рование. Экраны применяют как для экранирования
источников излучения, так и для защиты рабочих мест
от воздействия лучистого потока теплоты.
По принципу действия экраны подразделяются на
теплоотражающие, теплопоглощающие, теплоотводящиё.
Это деление в известной степени условно, так как лкн
бой экран обладает способностью отражать, поглощать
или отводить теплоту. Отнесение крана к той или иной
группе зависит от того, какое свойство выражено в нем
в наибольшей степени.
52

В зависимости от возможности наблюдения за
рабочим процессом экраны можно разделить на три типа:
прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные.
Материалом для теплоотражающих экранов служат
листовой алюминий, белая жесть, алюминиевая
техническая фольга, укрепляемые на несущем материале
(картоне, сетке и т. п.). В теплопоглощающих экранах
применяют материалы с большим сопротивлением
теплопередаче (асбестовые щиты на металлической сетке
или листе, огнеупорный кирпич и т. д.), вследствие чего
температура наружной поверхности резко уменьшается.
Теплоотводящие экраны представляют собой сварные
или литые конструкции, охлаждаемые водой. Они могут
применяться при любых интенсивностях теплового
излучения.
К полупрозрачным теплопоглощающим экранам
относятся металлические сетки (размер ячейки 3—3,5 мм),
цепные звенья, специальное стекло. Такие экраны
уступают по эффективности сплошным экранам, поэтому
их применяют при интенсивности излучения менее
1000 Вт/м2. Различные металлические сетки,
орошаемые водой, являются теплоотводящими экранами,
применяют их также при небольших интенсивностях
излучения. Для прозрачных экранов используют силикатное,
кварцевое или органическое стекло, тонкие (до 2 нм)
металлические пленки на стекле. Наибольшее
распространение получили водяные завесы, устраиваемые у
рабочих окон печей в том случае, когда через экран
необходимо вводить инструмент, заготовки и т. д.
При выполнении трудоемких работ правильная
организация отдыха имеет большое значение для
восстановления работоспособности. Для рабочих устраивают
специальные места отдыха, расположенные недалеко от
места работы, но в то же время достаточно удаленные
от источников излучения, снабженные вентиляцией,
питьевой водой и т. п. -
§ 14. Системы вентиляции
Задачей вентиляции является обеспечение чистоты
воздуха и заданных метеорологических условий в
производственных помещениях. Вентиляция достигается
удалением загрязненного или нагретого воздуха из
помещения и подачей в него свежего воздуха.
53

at б, в — общеобменная; г — общеобменная и местная; д — организация
воздухообмена; / — помещение пульта управления; 2 — местные отсосы
По способу перемещения воздуха вентиляция бывает
с естественным побуждением (естественной) и с
механическим (механической). Возможно также сочетание
естественной и механической вентиляции (смешанная
вентиляция). _;л
v В зависимости от того, Аля чего служит система
вентиляции,— для подачи (притока) или удаления
(вытяжки) воздуха из помещения или (и) для того и
другого одновременно, она называется приточной,
вытяжной, или приточно-вытяжной, .
. ¦•• По месту действия вентиляция бывает общеобменной
и местной, , г
:¦ Действие общеобменной вентиляции осн'овано. на!
разбавлении загрязненного, нагретого, влажного
воздуха помещения свежим воздухом до предельно
допустимых норм. Эту систему вентиляции наиболее часто при*
меняют в случаях, когда вредные вещества, теплота,
влага выделяются равномерно по всему помещению*
При. такой вентиляции обеспечивается поддержание
необходимых параметров воздушной среды во всем
объеме помещения (рис. 4,а).
'Если, помещение очень велико, а число людей,
находящихся в нем, мало, причем место их нахождения
фиксировано, не имеет смысла (по экономическим
соображениям) оздоровлять все помещение полностью, можно'
ограничиться оздоровлением воздушной, среды только
'в местах-нахождения людей. Примером такой
вентиляции Могу? служить кабины наблюдения'и'управления
54

в прокатных цехах, в которых устраивается местная
приточно-вытяжная вентиляция (рис. 4,г), рабочие
места в горячих цехах, оборудованных установками
воздушного душирования, и т. п.
-J Воздухообмен в помещении можно значительно
сократить, если улавливать вредные вещества в местах
их выделения, не допуская распространения по
помещению. С этой целью технологическое оборудование,
являющееся источником выделения вредных веществ,
снабжают специальными устройствами, от которых
производится отсос загрязненного воздуха. Такая вентиляция
называется местной вытяжной (рис. 4,г).
Местная вентиляция по сравнению с общеобменной
требует значительно меньших затрат на устройство
и эксплуатацию.
В производственных помещениях, в которых
возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны
больших количеств вредных паров и газов, наряду с рабочей
предусматривается устройство аварийной вентиляции.
На производстве часто устраивают комбинированные
системы вентиляции (общеобменную с местной,
общеобменную с аварийной и т. п.).
Для эффективной работы системы ЁентиДяции
важно, чтобы еще на Стадии проектирования .были
выполнены следующие технические и санитарно-гигиенические
требования. \
1. Количество приточного воздуха Lnp должно
соответствовать количеству удаляемого (вытяжки) ?Выт;
разница между ними должйа быть минимальной.
В ряде случаев необходимо так организовать
воздухообмен, чтобы одно количество воздуха обязательно-
было больше другого. Например, при проектировании
вентиляции двух смежных помещений (рис. 4,C), в
одном из которых выделяются вредные вещества
(помещение /), количество удаляемого воздуха из этого
помещения должно быть больше количества приточного
воздуха, т. е. 1вытг>1Пр1, в результате чего в этом
помещении создается небольшое разрежение и безвредный
воздух из помещения // с небольшим избыточным
давлением (?Выти<?пр11) будет попадать в помещение /,
не давая возможности вредным веществам проникать
в помещение II.
Возможны такие схемы организации воздухообмена,-
когда во всем помещении поддерживаемся избыточное
55

по отношению к атмосферному давление. Например,
в цехах электровакуумного производства, для которого
особенно важно отсутствие пыли, проникающей через
различные неплотности в ограждениях, количество
приточного воздуха делается больше удаляемого, за счет
чего и создается избыток давления (Рпом!>ратм).
2. Приточные и вытяжные системы в помещении
должны быть правильно размещены. Свежий воздух
необходимо подавать в те части помещения, где
количество вредных выделений минимально (или их нет
вообще), а удалять, где выделения максимальны
(рис. 4,6,в).
Приток воздуха должен производиться, как правило,
в рабочую зону, а вытяжка — из верхней зоны
помещения. В ряде случаев (при удалении вредных паров
и газов с плотностью большей, чем у воздуха)
вытяжку можно производить из нижней зоны.
3. Система вентиляции не должна вызывать
переохлаждения или перегрева работающих.
4. Система вентиляции не должна создавать шум на
рабочих местах, превышающий предельно допустимые
уровни.
6. Система вентиляции должна быть электро-, пожа-
ро- и взрывобезопасна, проста по устройству, надежна
в эксплуатации и эффективна.
§ 15. Определение необходимого количества воздуха
при общеобменной вентиляции
В соответствии с санитарными нормами все
производственные помещения должны вентилироваться.
Необходимое количество воздуха при этом может быть
определено различными методами в зависимости от
назначения помещения и вида вредных выделений.
1. При выделении паров или газов в помещении
необходимое количество воздуха определяют, исходя из
их разбавления до допустимых концентраций.
Предположим, что в помещении с внутренним объемом V (м3)
(рис. 5) выделяются вредные пары или газы в
количестве G (мг/ч) К Для обеспечения нормальных санитар-
1 Количество выделяющихся вредных веществ принимают по
данным технологической части проекта или берут из справочной
литературы.
56

но-гигиенических условий Г " п=нашш2йа ^ш
/ 4. *
труда в помещение долж- | v {yd
но поступать и
одновременно удаляться L (м3/ч) «Л г г о
воздуха. V6f Y?Y
Допуская, что вредные ^rL i \ [
вещества распределяются V ;лД^/^м^у/^
быт
равномерно по помеще- Рис. Б< Расчетная схема для
определению И ПрИ ДЛИТеЛЬНОИ ра- ния воздухообмена в помещении
боте вентиляции
изменения их содержания не происходит, искомое количество
воздуха определяем из условия баланса поступающих в
помещение и удаляемых из него вредных веществ: G+
-}-?<7пр=?<7выт, где *7пР и ^Выт — концентрация вредных
веществ в приточном и удаляемом воздухе; L —
количество приточного или удаляемого воздуха, L = G/(qBblT —
<7пр). Если наружный воздух не содержит вредных
веществ, то L = G/qBblT.
Концентрация дВыт не должна превышать предельно
допустимую концентрацию, т. е. <7выт^#пдк (иначе
будет нарушение санитарных норм), а концентрация дПр
должна быть по возможности минимальной (тогда
количество воздуха будет относительно небольшим); по
санитарным нормам: дПр^О,3<7 пдк .
При одновременном выделении в воздух рабочей
зоны нескольких вредных веществ, не обладающих
однонаправленным действием, количество воздуха:
допускается принимать по тому вредному веществу, для
которого требуется подача чистого воздуха в наибольшем
количестве.
В тех случаях, когда происходит одновременное
выделение нескольких вредных веществ
однонаправленного действия (например, различные кислоты, щелочи,
спирты), расчет общеобменной вентиляции выполняют
путем суммирования количеств воздуха, необходимого
для разбавления каждого вещества до его предельно
допустимой концентрации С при совместном действии
вредных веществ (эти концентрации С меньше
нормируемых qnuK ). Такими допустимыми считаются
концентрации С, отвечающие формуле
1 [ ^ 1 1 I *-; П ^ 1
#пдк, #пдк, ^пдк?2
2. При выделении избыточной явной теплоты
количество воздуха определяют из условий ассимиляции из-
57

бытков этой теплоты. Количество приточного воздух
ха (м3/ч)
-^пр === Уизб/ ^Рпр (/выт *пр/»
где Qm6 — избыточное выделение явной теплоты, опре^
деляемое по формуле A); с — удельная теплоемкость
воздуха при постоянном давлении, равная 1 кДж/(кг-К);*
/Выт — температура удаляемого воздуха, °С; tuv — тем*
пература приточного воздуха, °С.
Температуру воздуха, удаляемого из помещения,
определяют по формуле ^выт = ^рз+Д^(#—2), где tp3-^
температура в рабочей зоне, которая не должна
превышать допустимую по нормам, т. е. /рз=^доп; At—
температурный градиент по высоте помещения, At=0,5 ...,
1,5° С/м; Н — расстояние от пола до центра вытяжных
проемов, м; 2 — высота рабочей зоны, м.
Температура приточного воздуха при наличии
избытка явной теплоты должна быть на 5—8° С ниже
температуры воздуха в рабочей зоне.
3. При выделении влаги количество приточного
воздуха ?пр=(?вп/рпр(^выт—dnp)> где GBn —масса водяных
паров, выделяющихся в помещении, г/ч; йВыт —
содержание влаги в воздухе, удаляемого из помещения, г/кг;
^пр — содержание влаги в наружном воздухе, г/кг.
Санитарными нормами не предусматривается допу«
стиэдое влагоеодержание, а указываются только
относительная влажность воздуха и температура помещения,
на основании которых и определяют йвыт с помощью
i—d- диаграммы.
При одновременном выделении в помещении
вредных веществ, теплоты и влаги принимают наибольшее
количество воздуха, полученное в расчетах.для каждо-
J го вида производственных выделений. '
I 4. Метод определения необходимого количества воз-
!ду^а по кратности воздухообмена применяют для ори*
[ентировочных расчетов, когда неизвестны виды
и-количество выделяющихся вредных веществ1.
| Кратность воздухообмена к A/ч) показывает,
сколько раз в час меняется воздух в помещении. Количество
воздуха
1 L = kV,
1 Согласно СН 245-71 определение количества воздуха по
кратности воздухообмена не допускается, за исключением случаев,
оговоренных в нормативных документах.
58

- Величина к обычно составляет 1 —10 (большие
величины для помещений небольшого объема).
Необходимо подчеркнуть, что проектируемое на
основе этих четырех методов количество приточного
воздуха при возможности естественного проветривания
помещения должно быть не менее 30 м3/ч на одного
человека при объеме помещения, приходящегося на него,
менее 20 м3; не менее 20 м3/ч соответственно при объеме
20 м3 и более. Если же в помещениях невозможно
естественное проветривание, то в такие помещения нужно
подавать не менее 60 м3/ч воздуха на одного человека '.
§ 16. Естественная вентиляция
Воздухообмен при естественной вентиляции
происходит вследствие разности температур воздуха в
помещении и наружного воздуха, а также в результате
действия ветра.
Разность температур воздуха вдутри. (более высокая
температура) и снаружи помещения, а следовательно,
и разность плотностей вызывают поступление
холодного воздуха в помещение Ъ вытеснение из него теплого
воздуха.' При действии ветра с заветренной/ стороны
зданий создается пбниженное давление, вследствие чего
происходит вытяжка теплого ющ загрязнённого воздуха
из помещения; с наветренной стороны здания создается
избыточное давление, и свежий воздух поступает в
помещение на смену вытягиваемому воздуху. Работа
вытяжных вентиляционных устройств в большой степени
также зависит от обдува их ветров.
Естественная вентиляция производственных
помещений может быть неорганизованной и Организованной.
- При неорганизов&ш-юй; вентиляции поступление и
удаление воздуха происходит через'неплотности и поры
наружных ограждений (инфильтрация), через окна,
форточки, специальные проемы (проветривание).
Организованная (поддается регулировке)
естественная вентиляция производственных помещений
осуществляется аэрацией и дефлекторами.
Аэрация. Она осуществляется в холодных цехах
за счет ветрового давления, а в горячих цехах/за счет
1 При одновременной- работе ббщеобмешюй и местной
вытяжной вентиляции количество приточного -воздуха определяется . по
соответствующим формулам, приведенным в СНиП Г|-33-75.
§9

J *-*2??
HWh
4 mx
?*-е»&я»
СУ
Ветер
-'f"/)\ If ft" I <?>*•
AH'1!
*;
Рис. 6.
с, б — открытие створок проемов
года; в, г — то же, при боковом
в здании цеха;
Аэрация зданий:
при безветрии в теплое и холодное время
ветре; д — распределение давления воздуха
е — незадуваемый фонарь
совместного или раздельного действия гравитационного
и ветрового давлений. Аэрация осуществляется
следующим образом. В здании цеха, оборудованном тремя
рядами проемов (/—3) со створками, в летнее время
открываются проемы 1 и 3 (рис. 6,а). Свежий воздух
поступает в помещение через нижние проемы /,
располагаемые на небольшой высоте от пола A —1,5 м), а
удаляется через проемы 3 в фонаре здания.
Поступление наружного воздуха в зимнее время
осуществляется через проемы 2, расположенные на
высоте 4—7 м от пола (рис. 6,6). Высота принимается
60

с таким расчетом, чтобы холодный наружный воздух,
опускаясь до рабочей зоны, успел достаточно нагреться
за счет перемешивания с теплым воздухом помещения.
Меняя положение створок, можно регулировать воздух
хообмен.
Температура воздуха внутри цеха вследствие
выделения избытков явной теплоты бывает, как правило,
выше температуры наружного воздуха /н. Следовательно,
плотность наружного воздуха рн больше плотности
воздуха внутри цеха, что обусловливает наличие разности
давлений наружного и внутреннего воздуха. На
определенной высоте помещения, в так называемой
плоскости равных давлений, расположенной примерно на
середине высоты здания цеха (рис. 6,d), эта разность равна
нулю.
Ниже плоскости равных давлений существует
разрежение (Па), обусловливающее поступление наружного
воздуха:
АА-А1^(Рн-рср.п),
где рср.п — средняя плотность воздуха в помещении,
кг/м3, соответствующая средней температуре воздуха
в помещении /Ср.п> определяемая по формуле tCv.n—
= (*р.з+*выт)/2, здесь /р.з и /Выт ~ температуры воздуха
в рабочей зоне и воздуха, удаляемого из помещения;
h\—расстояние от середины нижних отверстий до
плоскости равных давлений, м.
Выше плоскости равных давлений существует
избыточное давление (Па), которое на уровне центра
верхних отверстий составляет A/?2 = ^2gr(pH—рср.п), где h2 —
расстояние от плоскости равных давлений" до центра
верхних отверстий, м.
Это давление, направленное наружу цеха, вызывает
вытяжку воздуха.
Общая величина гравитационного давления (Па),
под влиянием которого происходит воздухообмен в
помещении, равна сумме давлений на уровне нижних
и верхних проемов
Рт = АА + АЯ> = hg (Рн— Рср. п). B)
При расчете аэрации определяют площадь проемов.
Расчет производят для летнего времени, как самого
неблагоприятного для аэрации. В начале расчета
обычно задаются площадью нижних проемов Fh Зная
необходимое количество воздуха L (м3/ч), по избыткам яв-
61

ной теплоты определяют скорость воздуха в нижних
проемах (м/с): Vi = Lj\xFu где р,— коэффициент
расхода, величина которого зависит от конструкции створок
и угла их открытия, p,=0,15-f-0,65.
Затем определяют потери давления в нижних прое-
мах (Па)
и величину pv по формуле B). Рассчитывают
температуру уходящего воздуха по формуле /Выт = ^н+A0-М5)
и определяют по таблицам или известным формулам
плотность рн и рср.п, соответствующую температурам
После этого находят избыточное давление в
плоскости верхних вытяжных проемов Др2=Рг—A/?i и
необходимую их площадь (м2)
При обдувании зданий ветром с наветренной
стороны создается повыщенное давление воздуха, а на
заветренной стороне — разрежение, значения которых
могут быть определены по формуле Рведо=?#з|р/2,. где
Рветр — избыточное давление ветра, или разрежение, Па;
t/B™ скорость ветра, м/с; а —аэродинамический
коэффициент, зависящий от конфигурации здания и
определяемый по результатам обдува моделей (величина а
обычно составляет 0,7—0,85 для наветренной стороны
здания и от —0,3 до —0,45 для заветренной стороны).
ПоД* напором воздуха с наветренной стороны
наружный воздух будет поступать через нижние проемы и,
распространяясь в нижней части здания, вытеснять
более нагретый и загрязненный воздух через проемы в
фонаре здания наружу (рис. 6,в,г). Таким образом,
действие ветра усиливает воздухообмен, происходящий за
счёт гравитационного давления, а в ряде случаев
(в жаркие дни) является основным действующим
фактором. \ • ' , \
Расчет аэрации при совместном действии $етра и из-"
бытков явной теплоты производят аналогично
приведенному выше,"при этом дополнительно к давлениям
воздуха, возникающим вследствие разности температур,
прибавляют или вычитают давления, создаваемые
ветром. :, • . " »
При задувании ветра в верхние проемы в фонаре
здания потоки наружного воздуха опускаются вниз, где
§2

смешиваются с пылью и газами и попадают в рабочую
зону. В этом случае уменьшается воздухообмен,
повышается температура воздуха в рабочей зоне, т. е. заду-*
вание ветра приводит к ухудшению условий труда. Для
исключения этого явления устраивают так называемые
незадуваемые фонари (рис. 6,е), в которых используют
ветрозащитные щиты. За счет срыва струй ветра с
заветренной стороны щита (у проема) всегда имеет место
разрежение и тем большее, чем выше скорость ветра.
Поэтому незадуваемые фонари работают на вытяжку
при любых направлениях ветра.
Преимуществом аэрации является то, что большие
объемы воздуха {до нескольких миллионов кубических
метров в час) подаются и удаляются без применения
вентиляторов и воздуховодов. Система аэрации
-значительно дешевле механических систем вентиляции; она
является мощным средством яля борьбы с избытками
выделения явной теплоты в горячих цехах.
Наряду с преимуществами аэрация имеет
существенные недостатки, а именно: «в летнее время эффектив^
Цость аэрации может значительно снижаться ^следствие
повышения температуры наружного воздуха, особенно
в безветренную погоду; кроме того, поступающий в по?
мещендз воздух не обрабатывается (не очищается,
не охлаждается). - - -.
Ьент и ляция с помощью дефлекторов.
Дефлекторы представляют собой специальные насадки,"
устанавливаемые на вытяжных возлуховодах и
использующие энергию ветра. Дефлекторы применяют для
удаления загрязненного или перегретого воздуха из
помещений сравнительно небольшого Объема, а также для
местной вентиляции, например, для вытяжки горячик
газов от кузнечных горнов, печей и т. д.
В .настоящее, время наибольшее распространение
получил дефлектор ЦАГИ (рис. 7)_.Он состоит из
диффузора ./, верхнюю-часть которого
охватывает'цилиндрическая обечайка 2. Колпак 3 служит для защиты от
попадания атмосферных .осадков в патрубок 5, а конус
4 — для предохранения от задувания ветром внутрь
'дефлектора. >
Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает на
большей части его Окружности разрежение, вследствие
чего воздух из помещения движется по. воздуховоду
и патрубку 5 и затем выходит наружу через две коль-»

О 1 ЗьгВ)м1с О ШО 8000 7200 1600 Lg,M3/v
Рис. 7, Дефлектор и графики для его подбора:
ютом действия ветра; б — гравитационного давления; в — их
ного действия
цевые щели между обечайкой 2 и краями колпака 3
и конуса 4. Эффективность работы дефлекторов зависит
главным образом от скорости ветра, а также высоты
установки их над коньком крыши.
При ориентировочном подборе дефлекторов
определяют диаметр подводящего патрубка D (м) и
соответственно конструктивные размеры дефлектора
D= 0,0188 VTJv^
где ?д_ производительность дефлектора, м3/ч; уд —
скорость воздуха в патрубке, м/с, которая принимается
равной половине скорости ветра vB\ обычно с>д=
= 1,5ч-2 м/с при скорости ветра ов^=Зч-4 м/с (для
каждой местности известна средняя скорость ветра за
наиболее жаркие месяцы; для Москвы такая скорость
равна 3,4 м/с).
Более точно дефлектор может быть подобран по
графикам (рис. 7). Диаметр патрубков дефлекторов
обычно равен 0,2—1,0 м.
64

§17. Механическая вентиляция
В системах механической вентиляции движение
воздуха осуществляется вентиляторами и в некоторых
случаях эжекторами.
Приточная вентиляция. Установки приточной
вентиляции обычно состоят из следующих элементов
(рис. 8,а): воздухозаборного устройства (воздухоприем-
ника) 1 для забора чистого воздуха, устанавливаемого
снаружи здания в тех местах, где содержание вредных
веществ минимально (или они отсутствуют вообще);
воздуховодов 2, по которым воздух подается в
помещение; наиболее часто воздуховоды делают
металлическими, реже — бетонными, кирпичными, шлакоалебастро-
выми и т. п.; фильтров 3 для очистки воздуха от пыли;
калориферов 4У где воздух нагревается (наибольшее
распространение получили калориферы, в которых
теплоносителем является горячая вода или пар;
используются также и электрокалориферы); вентилятора 5;
приточных отверстий или насадков 5, через которые
а)
папа
tit»
fP 8 2 щ ¦ г t ¦ * t 7
Рис. 8. Механическая вентиляция
3 Заказ № 123
65

воздух попадает в помещение (воздух может
подаваться сосредоточенно или равномерно по помещению);
регулирующих устройств, устанавливаемых в воздухопри-
емном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.
Фильтр, калориферы и вентилятор обычно
устанавливают в одном помещении, в так называемой
вентиляционной камере. Воздух подается в рабочую зону,
причем скорости выхода воздуха ограничены допустимым
шумом и подвижностью воздуха на рабочем месте.
Вытяжная вентиляция. Установки вытяжной
вентиляции состоят (рис. 8,6) из вытяжных отверстий или
насадков 7, через которые воздух удаляется из
помещения; вентилятора 5, воздуховодов 2; устройства для
очистки воздуха от пыли или газов 8, устанавливаемого
в тех случаях, когда выбрасываемый воздух
необходимо очищать с целью обеспечения нормативных
концентраций вредных веществ в выбрасываемом воздухе
и в воздухе населенных мест, а также в притрчном
воздухе, подаваемом в производственные здания;
устройства для выброса воздуха (вытяжной шахты) 9,
которое должно быть расположено на 1—1,5 м выше
конька крыши.
При работе вытяжной системы чистый воздух
поступает в помещение через неплотности в ограждающих
конструкциях. В ряде случаев это обстоятельство
является серьезным недостатком данной системы
вентиляции, так как неорганизованный приток холодного
воздуха (сквозняки) может вызвать простудные
заболевания.
Приточно-вытяжная вентиляция. В этой системе
воздух подается в помещение приточной вентиляцией,
а удаляется вытяжной вентиляцией (рис. 8,а и б),
работающими одновременно.
Место расположения приточных и вытяжных
воздуховодов, отверстий и насадков, количество
подаваемого и вытягиваемого воздуха выбирается с учетом
требований, предъявляемых к системе вентиляции
(см. § 14).
Место для забора свежего воздуха выбирается с
учетом направления ветра, с наветренной стороны по
отношению к выбросным отверстиям, вдали от мест
загрязнений.
Приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией
(рис. 8,0) характерна тем, что воздух, отсасываемый из
Ж

помещения 10 вытяжной системой, частично повторно
подают в это помещение через приточную систему,
соединенную с вытяжной системой воздуховодом //.
Регулировка количества свежего, вторичного и
выбрасываемого воздуха производится клапанами 12. В
результате использования такой системы вентиляции
достигается экономия расходуемой теплоты на нагрев
воздуха в холодное время года и на его очистку.
Для рециркуляции разрешается использовать воздух
помещений, в которых отсутствуют выделения вредных
веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му
классу опасности, причем концентрация этих веществ
в подаваемом в помещение воздухе не превышает
0,3 дпдк.
Кроме того, применение рециркуляции не
допускается, если в воздухе помещений содержатся
болезнетворные бактерии, вирусы, имеются резко выраженные
неприятные запахи.
Вентиляторы — это воздуходувные машины,
создающие определенное давление и служащие для
перемещения воздуха при потерях давления в вентиляционной
сети не более 12 кПа. Наиболее распространенными
являются осевые и радиальные (центробежные)
вентиляторы.
Осевой вентилятор (рис. 9,а) представляет собой
расположенное в цилиндрическом кожухе лопаточное
колесо, при вращении которого поступающий в
вентилятор воздух под действием лопаток перемещается
в осевом направлении. Это наиболее простая
конструкция осевого вентилятора. Широко применяются более
сложные вентиляторы, снабженные направляющими и
спрямляющими аппаратами. Преимуществами осевых
вентиляторов являются простота конструкции,
возможность эффективного регулирования производительности
в широких пределах посредством поворота лопаток
колеса, большая производительность, реверсивность
работы. К недостаткам относятся относительно малая
величина давления и повышенный шум. Чаще всего
применяют эти вентиляторы при малых сопротивлениях
вентиляционной сети (примерно до 200 Па), хотя возможно
использование этих вентиляторов при больших
сопротивлениях (до 1 кПа). Радиальный (центробежный)
вентилятор (рис. 9,6) состоит из спирального
корпуса/с размещенным внутри лопаточным колесом 2, при
3*
67

,' Направление
потока
воздуха
Ю
Рис. 9. Вентиляторы
вращении которого
воздух, поступающий
через входное отверстие
3, попадает в каналы
между лопатками
колеса и под действием
центробежной силы
перемещается по этим
каналам, собирается в
корпусе и
выбрасывается через выпускное
отверстие 4.
В зависимости от развиваемого давления
вентиляторы делят на следующие группы: низкого давления —
до 1 кПа (рис. 9,0); среднего давления—1—3 кПа;
высокого давления — 3—12 кПа.
Вентиляторы низкого и среднего давления
применяют в установках общеобменной и местной вентиляции,
кондиционирования воздуха и т. п. Вентиляторы
высокого давления используют в основном для
технологических целей, например, для дутья в вагранки.
Перемещаемый вентиляторами воздух может
содержать самые разнообразные примеси в виде пыли, газов,
паров, кислот и щелочей, а также взрывоопасные
смеси. Поэтому в зависимости от состава перемещаемого
воздуха вентиляторы изготовляют из определенных
материалов и различной конструкции:
а) обычного исполнения для перемещения чистого
или малозапыленного воздуха (до 100 мг/м3) с
температурой не выше 80° С; все части таких вентиляторов
изготовляют из обычных сортов стали;
66

б) антикоррозионного исполнения — для
перемещения агрессивных сред (пары кислот, щелочей); в этом
случае вентиляторы изготовляют из стойких против этих
сред материалов — железохромистой и хромоникелевои
стали, винипласта и т. д.;
в) искрозащитного исполнения — для перемещения
взрывоопасных смесей, например, содержащих водород,
ацетилен и т. д.; основное требование, предъявляемое
к таким вентиляторам,— полное исключение искрения
при их работе (вследствие ударов или трения),
поэтому колеса, корпуса и входные патрубки вентиляторов
изготовляют из алюминия или дюралюминия; участок
вала, находящийся в потоке взрывоопасной смеси, за-
крывают алюминиевыми колпаками и втулкой, а в
месте прохода вала через кожух устанавливают
сальниковое уплотнение;
г) пылевые — для перемещения пыльного воздуха
(содержание пыли более 100 мг/м3); рабочие колеса
вентиляторов изготовляют из материалов повышенной
прочности, они имеют мало D—8) лопаток.
По типу привода вентиляторы выпускают с
непосредственным соединением с электродвигателем (колесо
вентилятора находится на валу электродвигателя или
вал колеса соединен с валом электродвигателя при
помощи соединительной муфты) и с клиноременной
передачей (на валу колеса есть шкив). Радиальные
вентиляторы бывают правого и левого вращения. Вентилятор
считается правого вращения, когда колесо вращается по
часовой стрелке (если смотреть со стороны,
противоположной входу).
В зависимости от конкретных условий работы
каждой вентиляционной установки выбирают привод
вентилятора и направление вращения колеса, которое в
любом случае будет правильным, если направлено по ходу
разворота спирали кожуха.
В настоящее время промышленность выпускает
различные типы осевых (МЦ, ЦЗ-0,4) и радиальных
вентиляторов (Ц4-70, Ц4-76, Ц8-18 и т. д.) для установок
вентиляции и кондиционирования воздуха
промышленных предприятий.
Вентиляторы изготовляют различных размеров, и
каждому из вентиляторов соответствует определенный
номер, показывающий величину диаметра рабочего
колеса в дециметрах. Например, вентилятор Ц4-70 №6,3
69

имеет диаметр колеса 6,3 дм, или 630 мм. Вентиляторы
различных номеров, выполненные по одной и той же
аэродинамической схеме, имеют геометрически
подобные размеры и составляют одну серию или тип, напри*
мер, Ц4-70.
Для полбора осевых вентиляторов, как правило,
нужно знать требуемую производительность, равную
количеству воздуха, определяемую расчетным путем
(см. § 15), полное давление. Номер вентилятора и
электродвигатель к нему выбирают по справочникам. Для
подбора радиальных вентиляторов, кроме
производительности и давления, необходимо выбрать их
конструктивное исполнение.
Полное давление рв, развиваемое вентилятором, рас*
ходуется на преодоление сопротивлений во
всасывающем и нагнетательном воздуховодах, возникающих при
перемещении воздуха:
где Арвс и Д/?н — потери давления во всасывающем и
нагнетательном воздуховодах; Дрп— суммарные потери
давления в вентиляционной сети.
Потери давления складываются из потерь давления
на трение (за счет шероховатости поверхностей
воздуховодов) и местные сопротивления (повороты,
изменения сечения, фильтры, калориферы и т. д.).
Потери Ара (Па) определяют суммированием потерь
давления на отдельных расчетных участках1 сети:
п
д/>„= 2 да. C>
АЛ - ДРтр I + ДД|С I - ЬРтр iyli + Ж ^ р/2,
где ДрТр? и Дрмс« — соответственно потери давления на
трение и на преодоление местных сопротивлений на
расчетном х-м участке воздуховода; Дртр*у — потери
давления на трение на 1 м длины; Ц — длина расчетного
участка воздуховода, м; 2? —сумма коэффициентов
местных сопротивлений на расчетном участке; vt —
скорость воздуха в воздуховоде, м/с; р —плотность
воздуха, кг/м3,
1 Расчетный участок вентиляционной сети характеризуется
постоянством количества воздуха и поперечного сечения, а значит, я
скорости, - - —' - —п -* —- —-—*
70
J

Величины Дртрг'у и ? приводятся в справочниках.
Порядок расчета вентиляционной сети следующий.
1. Выбирают конфигурацию сети в зависимости от
размещения помещений, установок, оборудования,
которые должна обслуживать вентиляционная система.
2. Зная требуемое количество воздуха на отдельных
участках воздуховодов, определяют их поперечные
размеры с учетом допустимых скоростей движения воздуха
C—10 м/с).
3. По формуле C) рассчитывают сопротивление
сети, причем за расчетную принимают наиболее
протяженную магистраль.
4. По каталогам выбирают вентилятор и
электродвигатель.
5. Если сопротивление сети оказалось слишком
большим, размеры воздуховодов увеличивают и производят
пересчет сети. Зная, какую производительность и полное
давление должен развивать вентилятор, производят
выбор вентилятора по его аэродинамической
характеристике.
Такая характеристика вентилятора графически
выражает связь между основными параметрами —
производительностью, давлением, мощностью и КПД при
определенных частотах вращения п (рад/с или об/мин).
Пример. Требуется подобрать вентилятор производительностью
L=6,5 тыс. м3/ч при рв=440 Па. Для выбранного радиального
вентилятора Ц4-70 № .6,3 требуемый режим работы будет
соответствовать точке А (рис. 10,а). По этой точке находят частоту
вращения колеса п = 15 рад/с (900 об/мин) и г\ = 0,8.
Наиболее важна зависимость между давлением и
производительностью— так называемая напорная характеристика вентилятора
L— р. Если на эту характеристику наложить характеристику сети,
т. е. зависимость сопротивления от количества проходящего воздуха
(рис. 10,6), то точка пересечения этих кривых (рабочая точка)
определит давление и производительность вентилятора при работе в
данной сети. При увеличении сопротивления сети, что может-
произойти, например, при засорении фильтров, рабочая точка сместится
вверх и вентилятор будет подавать воздуха меньше, чем это нужно
При выборе типа и номера вентилятора необходимо
руководствоваться тем, что вентилятор должен иметь
наиболее высокий КПД, относительно небольшую
скорость вращения (u=nDn/Q0), а также чтобы частота
вращения колеса позволяла осуществить соединение
с электродвигателем на одном валу.
71

Рис. 10. Диаграммы расчета вентиляционной сети:
Q — аэродинамическая характеристика вентилятора; б — график для
определения положения рабочей точки вентилятора; / — характеристика вентилятора;
2—характеристика вентиляционной сети
В тех случаях, когда эксплуатируемый вентилятор
не обеспечивает необходимой производительности,
можно ее увеличить, помня, что производительность
вентилятора прямо пропорциональна частоте вращения
колеса, полное давление —квадрату частоты вращения, а
потребляемая мощность — кубу скорости вращения:
1г/12 — njn2; pBl/pB2 — (njn2J;
Установочную мощность электродвигателя для
вентилятора (кВт) рассчитывают по формуле
N^k3LpB\0-QiCfi%y\n),
где кг — коэффициент запаса (Лэ= 1.05-5-1,5); ц&—КПД
вентилятора (принимается по характеристике
вентилятора); т]п—КПД привода, который при плоскоременной
передаче равен 0,9, при клиноременной — 0,95, при непо-
72

средствениои установке колеса на
валу электродвигателя—1, при
присоединении колеса через
муфту —0,98.
Эжекторы применяют в
вытяжных системах в тех случаях,
когда необходимо удалить очень
агрессивную среду, пыль,
способную к взрыву не только от удара,
но и от трения, или легко
воспламеняющиеся взрывоопасные газы
(ацетилен, эфир и т.д.).
Принцип действия эжектора
заключается в следующем (рис.
11). Воздух, нагнетаемый
расположенным вне вентилируемого
помещения компрессором или
вентилятором высокого давления,
подводится по трубе 1 к соплу 2
и, выходя из него с большой
скоростью, создает за счет эжекции
разрежение в камере 3, куда
подсасывается воздух из помещения. В конфузоре 4 и
горловине 5 происходит перемешивание эжектирусмого (из
помещения) и. эжектирующего воздуха. Диффузор 6
служит для преобразования динамического давления в
статическое. Недостатком эжектора является низкий
КПД, не превышающий 0,25.
Из помещения
Рис. 11. Эжектор
§ 18. Кондиционирование воздуха
Кондиционирование воздуха — это создание и
автоматическое поддержание в помещениях независимо от
наружных условий постоянных или изменяющихся по
определенной программе температуры, влажности,
чистоты и скорости движения воздуха, наиболее
благоприятных для людей или требуемых для нормального
протекания технологического процесса. Поэтому на
промышленных предприятиях кондиционирование воздуха
применяется либо для обеспечения комфортных
(оптимальных) санитарно-гигиенических условий, создание
которых обычной вентиляцией невозможно, либо как
составная часть технологического процесса. В последнем
случае кондиционирование применяют:
73

r.zz поддержания определенных температурно-влаж-
нос.ных условий, позволяющих производить обработку
материалов и изделий с минимальными допусками
(точное машиностроение, приборостроение, оптическая
промышленность, изготовление и калибровка измеритель-
Лого инструмента);
для обеспечения особой чистоты воздуха и исклю«
чения выделения влаги из воздуха, а также попадания
пота с рук рабочих на точно обработанные поверхности
изделий (изготовление точных приборов,
электровакуумная и полупроводниковая промышленность и т. п.);
для поддержания заданного содержания влаги в
материалах и изделиях.
Системы кондиционирования могут работать
круглый год или только в летнее время, выполняя в
последнем случае охладительно-осушительные функции.
Кондиционер — это вентиляционная установка,
которая с помощью приборов автоматического
регулирования поддерживает в помещении заданные параметры
воздушной среды. Кондиционеры бывают двух видов:
установки полного кондиционирования воздуха,
обеспечивающие постоянство температуры, относительной
влажности, скорости движения и чистоты воздуха;
установки неполного кондиционирования, обеспечивающие
постоянство только части этих параметров или одного
параметра, чаще всего температуры. .
В зависимости от способа холодоснабжения
кондиционеры подразделяются на автономные и
неавтономные. В автономных кондиционерах холод
вырабатывается встроенными холодильными агрегатами.
Неавтономные кондиционеры снабжаются холодоносителем
централизованно.
По способу приготовления и раздачи воздуха
кондиционеры подразделяются на центральные и местные.
Конструкция центральных кондиционеров
предусматривает приготовление воздуха вне обслуживаемых
помещений и его раздачу по системе воздуховодов. В
местных же кондиционерах приготовление воздуха
происходит непосредственно в обслуживаемых помещениях.
Воздух раздается без воздуховодов. Центральные
кондиционеры применяют в больших цехах, их отличает
большая производительность по воздуху C0—250 тыс. м3/ч).
Местные кондиционеры используют в сравнительно
небольших помещениях (лабораториях, кабинах наблюде-*
74

Рис. 12. Схема центрального кондиционера
ния, рабочих кабинетах и т. п.). Производительность их
соответственно ниже, чем центральных кондиционеров.
Центральный кондиционер (рис. 12) применяется для
обслуживания отдельных помещений с целью
поддержания постоянными температуру, влажность и чистоту
воздуха. Кондиционер работает по схеме частичной
рециркуляции воздуха. Наружный воздух и воздух,
забираемый из помещения (в кондиционере существует
разрежение, возникающее при работе вентилятора 5), по-»
ступает в камеру смешения /. Поступление воздуха
регулируется клапанами /, причем клапан для наружного
воздуха делается утепленным. Далее смесь воздуха
проходит через фильтр 2. При низкой наружной
температуре воздух подогревается в калориферах первого
подогрева 3. Количество воздуха, проходящего через
калориферы, регулируется клапанами 4. В камере орошения //
воздух увлажняется, что достигается распылением
холодной воды форсунками 5. На входе и выходе камеры
орошения установлены каплеотделители 6, пройдя
которые воздух вновь подогревается в калорифере второго
подогрева 7 в зависимости от требуемой температуры
в помещении. При этом относительная влажность
воздуха снижается до определенного заданного уровня.
Работа кондиционеров автоматизирована. Приборы-
автоматы (термо- и влагорегуляторы) при изменении
заданных параметров воздуха в помещении
(температуры и влажности) приводят в действие клапаны,
регулирующие смешение наружного и рециркуляционного
воздуха, нагрев воздуха в калориферах, подачу
теплоносителя в калориферы, а также холодной воды к фор-
сункам«
75

Многие автономные кондиционеры имеют
встроенные компрессорные холодильные машины.
Кондиционирование воздуха требует по сравнению
с вентиляцией больших единовременных и
эксплуатационных затрат, но эти затраты быстро окупаются за
счет повышения производительности труда, снижения
заболеваемости, уменьшения брака, улучшения качества
выпускаемой продукции и т. п.
§ 19. Очистка воздуха от вредных веществ
Очистка воздуха от примесей может производиться
как при подаче наружного воздуха в помещение, так
и при удалении из него загрязненного воздуха. В
первом случае обеспечивается защита работающих в
производственных помещениях, а во втором — защита
окружающей атмосферы.
Для очистки воздуха от твердых и жидких примесей
применяют пыле- и туманоуловители. Важным
показателем работы оборудования является эффективность
очистки воздуха, которую определяют по формуле
f\-{ql-q2)lqu
где q\ и q2 — содержание примеси до и после
очистки, мг/м3.
Если требуемую эффективность очистки достигают
в одном пылеуловителе, то такую очистку называют
одноступенчатой. При большой начальной запыленности
воздуха для получения требуемой чистоты используют
многоступенчатую очистку. Суммарную эффективность
многоступенчатой очистки t]s воздуха в нескольких
последовательно установленных аппаратах определяют по
формуле
4,--l-(l-4i)(l-42)».(l-4,).. D)
где г)ь т]2, ..., Tjn — эффективность очистки воздуха от
примесей соответственно на 1, 2 и я-м аппарате для
улавливания примесей.
Универсальных пылеулавливающих устройств,
пригодных для любых видов пыли и для любых начальных
концентраций, не существует. Каждое из устройств
пригодно для определенного вида пыли, начальной
концентрации и имеет требуемую эффективность очистки.
Очистка воздуха от пыли может быть грубой,
средней и тонкой. При грубой очистке воздуха задерживает-*
76

ся крупная пыль (размером частиц >50 мкм). Такую
очистку можно использовать, например, как
предварительную для сильно запыленного воздуха при
многоступенчатой очистке. При средней очистке задерживается
пыль с размером частиц до 50 мкм, а при тонкой пыль
с размером частиц менее 10 мкм.
Для грубой и средней очистки применяют
пылеуловители, действие которых основано на использовании
для осаждения частиц пыли сил тяжести или
инерционных сил, отделяющих частицы примесей от воздуха
при изменении скорости движения (пылеосадительные
камеры) и направления его движения (циклоны,
инерционные, жалюзийные и ротационные пылеуловители).
Наибольшее применение для очистки воздуха от
пыли с размером частиц более 10 мкм получили циклоны
(рис. 13,а). Их устройство простое и эксплуатация
несложная, они имеют сравнительно небольшое
гидравлическое сопротивление G50—1000 Па), высокие
экономические показатели. Циклоны длительно
эксплуатируют в разнообразных условиях окружающей среды
при температурах воздуха до 550 К.
Циклоны применяют для очистки воздуха от сухой
неволокнистой и неслипающейся пыли. Пылеотделение
в циклонах основано на принципе центробежной
сепарации. Попадая в циклон по касательной через
входной патрубок /, воздушный поток приобретает .враща*
тельное движение по спирали и, опустившись в низ
конической части корпуса 3, выходит наружу через
центральную трубу 2. Под действием центробежных сил
частицы отбрасываются к стенке циклона и опускаются
в нижнюю часть циклона, а оттуда в пылесборник 4.
Так как эффективность очистки увеличивается (до 0,90
и более) при уменьшении диаметра циклона, то обычно
вместо одного циклона большого размера ставят
параллельно два и более циклонов меньших размеров.
Используются также батарейные циклоны (рис. 13,6),
состоящие из типовых циклонных элементов /,
объединенных конструктивно в корпусе 2.
Вихревые пылеуловители (рис. 13,в) отличаются от
циклонов наличием вспомогательного воздушного
потока. Запыленный воздух, поступающий через патрубок 5%
закручивается лопаточным завихрителем 4 и
перемещается вверх в корпусе 3, подвергаясь воздействию
вытекающих из тангенциально расположенных сопел 2
77

Рас. 13. Пылеуловители
струй вторичного воздуха, Под действием центробежных
сил частицы пыли отбрасываются к периферии, а затем
поступают в бункер 6 через кольцевое межтрубное
пространство, увлекаемые потоком вторичного воздуха.
78

Очищенный от пыли воздух выходит через патрубок /«
В вихревых пылеуловителях достигается эффективность
очистки 0,98—0,99 для частиц пыли размером около
10 мкм. Гидравлическое сопротивление аппарата около
3700 Па.
К группе инерционных пылеуловителей относят жа-
люзийные пылеуловители (рис. 13,г) и различные
камеры, в которых запыленный поток изменяет направление
движения (рис. 13,C). Жалюзийные пылеуловители
представляют собой набор лопастей 3, установленных
последовательно в корпусе 2 так, что между ними
образуются щели. Воздух поступает через патрубок 1.
Пылеотделение основано на изменении направления
движения запыленного воздуха, при этом взвешенные тас-
тицы пыли под действием сил инерции и эффекта
отражения от лопастей двигаются в направлении к
патрубку 5, а чистый воздух проходит через щели и поступает
к патрубку 4 на выход из аппарата. Обычно жалюзий-
ные пылеуловители используют для грубой и средней
очистки воздуха от твердых частиц, разделяя поток в
соотношении 9: 1 на чистый и загрязненный. После жалю-
зийного пылеуловителя загрязненный поток воздуха
направляют на очистку в циклоны. Жалюзийные
пылеуловители работают при скорости газа 12—15 м/с, имеют
гидравлическое сопротивление 100—500 Па и
улавливают частицы пыли размером крупнее 20 мкм.
Недостаток— износ жалюзийной решетки при высокой
концентрации пыли.
В камерных пылеуловителях (см. рис. 13,<Э)
запыленный воздух поступает через патрубок / в
расширительную камеру 3, где отделяется от пыли и выходит
через патрубок 2. Пыль оседает в бункер 4. Камерные
инерционные пылеуловители применяют для грубой
и средней очистки воздуха от примесей. Скорость
движения воздуха в камере около 1 м/с, при этом
улавливают частицы пыли размером 25—30 мкм с
эффективностью очистки до 0,65—0,85.
Ротационные пылеуловители (ротоклоны) очищают
воздух от твердых и жидких примесей за счет
центробежных сил и силы Кориолиса, возникающих при
вращении ротора. Конструктивно они представляют собой
центробежный вентилятор (рис. 13,е), который
одновременно с перемещением воздуха очищает его от частиц
размером более 10 мкм. Запыленный воздух поступает
79

Рис. 14, Ротационный туманоуловн
тель ФРМ:
/ -• входной патрубок; 2 — корпус;
3 — ротор; 4 — вентилятор; 5—брыз
гоуловятеяь; б — электродвигатель;
7 —клапан для слива масла
во входной патрубок 6. При вращении колеса 7 пыле-
воздушная смесь движется по межлопаточным каналам
колеса, при этом частицы пыли под действием
центробежных сил и сил Кориолиса прижимаются к
поверхности диска колеса и к набегающим сторонам лопаток
колеса. Пыль с очень небольшим количеством воздуха
C—-5%) поступает через зазор между колесом 7
и улиткой 3 в кольцеобразный пылеприемник 5, а
очищенный воздух — в улитку 3 и выходной патрубок 2.
Обогащенная пылью смесь через патрубок 8 поступает
в бункер 9, в котором пыль оседает, а воздух через
отверстие в патрубке / снова возвращается к колесу 7.
В бункере 9 пыль увлажняется.
Ротоклоны находят применение в пыльных
производствах, например, в литейном. Они обеспечивают
сравнительно высокую эффективность очистки: для частиц
пыли размером 8—20 мкм —0,83, а для более крупных —
до 0,97. Для повышения эффективности очистки в
газодинамический тракт ротоклонов иногда вводят воду.
Для очистки воздуха от тумана применяют ротокло-
ны-туманоуловители (рис. 14). Первая ступень
представляет собой ротор 3 с фильтрующим материалом
(войлок из синтетических волокон диаметром 18—
22 мкм). Вторая ступень — брызгоуловитель 5 выполнен
из одного слоя войлока из волокон диаметром 65—
70 мкм. Эффективность очистки по масляному туману
следующая:
Диаметр частиц,
мкм <0,5 0,5...1,i 1,1—2,2 2,2...3,0 >3
Фракционная
эффективность
очистки . . . 0,27...0,470,22,..0,370,70...0,82 0,94...0,99 1,0
80

Рис. 15. Пы л еосад и тельная камера:
/ — входной патрубок; 2 — корпус;
3 —выходной патрубок; 4 —бункер
Пылеосадительные камеры (рис. 15) применяют для
осаждения крупной и тяжелой пыли с размером частиц
более 100 мкм. Скорость запыленного воздуха в
поперечном сечении корпуса камеры 2 принимается
небольшой около 0,5 м/с для того, чтобы пыль могла
осесть в камере раньше, чем она покинет ее. Поэтому
габариты камер получаются довольно большими, что
ограничивает их применение, несмотря на очевидные
преимущества — малое гидравлическое сопротивление и
простоту эксплуатации. Эффективность очистки можно
увеличить (до 0,80—0,95), если камеру выполнить
лабиринтного типа, хотя это влечет за собой повышение
гидравлического сопротивления.
Для очистки приточного вентиляционного воздуха от
пыли и туманов применяют электрофильтры. Работа
электрофильтров основана на создании сильного
электрического поля при помощи выпрямленного тока
высокого напряжения (до 35 кВ), подводимого к корони-
рующим и осадительным электродам. При прохождении
запыленного воздуха через зазор между электродами
происходит ионизация молекул воздуха с образованием
положительных и отрицательных ионов. Ионы, адсорби-
руясь на частицах пыли, заряжают их положительно
или отрицательно. Пыль, получившая заряд
отрицательного знака, стремится осесть на положительно
заряженном электроде, а положительно заряженная пыль
оседает на отрицательно заряженных коронирующих
электродах. Эти электроды периодически встряхиваются при
помощи специального механизма, после чего пыль
собирается в бункере, откуда удаляется.
Для очистки приточного атмосферного и
рециркуляционного воздуха от различных пылей, а также
вентиляционных выбросов с малой концентрацией
загрязнений применяют двухзонные электрофильтры ФЭ и
РИОН (рис. 16,а). В электрофильтре загрязненный
воздух проходит ионизатор, в состав которого входят
положительные / и отрицательные 2 электроды.
Ионизатор выполнен так, чтобы при скорости около 2 м/с час-
81

u,
^T
m
ы
el
-e
Ы
\±
т*з
o)
12
'^%
+7x3
Рис. 16. Электрофильтры
тицы пыли успели зарядиться, но не смогли осесть на
электроды. Зарядившиеся частицы пыли воздушными
потоками увлекаются в осадитель, представляющий
собой систему пластин осадительных электродов 3 и 4,
где частицы оседают на пластинах противоположной
полярности. Выбором расстояния между пластинами
F—7 мм) удается при сравнительно небольшом
напряжении между пластинами G кВ) получить
напряженность электрического поля 80—100 В/м, что достаточно
для осаждения частиц субмикронных размеров. Далее
воздух проходит противоуносный фильтр и выходит из
аппарата. Эффективность пылеулавливания достигает
0,95, гидравлическое сопротивление чистого фильтра
30—50 Па, производительность по воздуху 1000 м3/ч
и более, входная концентрация загрязнений не более
10 мг/м3.
Для очистки вентиляционных выбросов от туманов
минеральных масел, пластификаторов и т. п. в ЦНИИ-
промзданий разработаны электрические туманоуловите-
ли УПП (рис. 16,6). В корпусе 1 установлен
электрический туманоуловитель 2 типа ФЭ, который питается
от источника 4 напряжением 13 кВ. Подвод питания
к электродам производят через высоковольтные
электроизоляторы с клеммами 3. Загрязненный воздух через
входной патрубок, распределительную решетку 8 и
сетку 7 поступает к туманоуловителю, очищается от
загрязнений и, пройдя брызгоуловитель 5, подается на
выход из УПП. Жидкость, отделенная от воздуха,
собирается в воронках 6, а затем сливается из УПП через
гидрозатворы. Пропускная способность УПП по
воздуху 5—30 тыс. м3/ч. УПП сочетают высокую эффектов-
82

ность улавливания загрязнений с низким
гидравлическим сопротивлением и предназначены для использо*
вания в системах с температурой газов до 350 К.
Для средней и тонкой очистки воздуха от примесей
в системах приточной и вытяжной вентиляции широко
используют фильтры, в которых запыленный воздух
пропускается через пористые фильтрующие материалы,
способные задерживать пыль. Если размер частиц пыли
больше размера пор фильтрующего материала, то
действует поверхностный (сеточный) эффект
пылеулавливания с образованием осадка на входе в фильтрующий
элемент. Если размер частиц пыли меньше размера пор,
то пыль проникает в фильтрующий материал и оседает
на частицах или волокнах, образующих этот материал.
Такой процесс фильтрования называется глубинным.
На практике обычно осуществляются одновременно оба
процесса фильтрования, так как размеры частиц пыли
и пор всегда обладают определенным диапазоном
распределения около их средних значений.
Осаждение твердых и жидких частиц на
фильтрующий элемент происходит в результате контакта частиц
с поверхностью пор. Механизм осаждения частиц
обусловлен действием сил инерции, гравитационных
сил, броуновской диффузией в газах и эффектом
касания. Для частиц размером менее 0,1 мкм
определяющим является процесс диффузии, а для частиц
размером более 1 мкм — силы инерции.
В качестве фильтрующих материалов применяют
ткани, войлоки, бумагу, сетки, набивки волокон,
металлическую стружку, фарфоровые или металлические
полые кольца, пористую керамику или пористые металлы.
Для очистки воздуха при запыленности менее
10 мг/м3 в системах вентиляции используют ячейковые
фильтры (рис. 17,а,б), представляющие собой рамку
или каркас с фильтрующими элементами,
выполненными из набора металлических сеток (фильтры Рекка —
ФяР), винипластовых сеток (ФяВ), пенополиуретана
(ФяП), упругого стекловолокна (ФяУ), войлока и др.
Выбор типа фильтрующего материала зависит от
тонкости очистки, условий работы фильтра, химического
состава примесей. Общим недостатком ячейковых
фильтров является ограниченный срок их службы из-за
быстрого засорения фильтрующего материала, что требует
частой смены или регенерации (очистки) фильтрующих
83

Рис. 17. Фильтры:
о— каркасный; б —каркасный с предварительным фильтром; в — рулонный;
/ — каркас; 2 — фильтрующий элемент; 3 — волокновый фильтр; 4 — фильтр
из материала ФП; 5 —ролик; 5 —барабан
элементов. Этот недостаток частично устраняется при
использовании рулонных фильтров (рис. 17,в), которые
обычно не регенерируют.
Ячейковыми и рулонными фильтрами достигают
эффективность очистки вентиляционного воздуха до 0,8
при гидравлическом сопротивлении фильтра 40—200 Па.
Пылеемкость фильтров составляет 1500 г/м2 у фильтра
ФяР; 200 — у ФяП; 300 — у рулонного фильтра из
упругого стекловолокна.
Для повышения эффективности очистки
фильтрующие сетки покрывают слоем масла. Такие фильтры
применяют для очистки воздуха, подаваемого в помещение
при концентрациях пыли до 200 мг/м3. Ряд конструкций
представляет собой кассету, обтянутую сеткой и
заполненную кольцами или гофрированными сетками. Эта
кассета перед установкой в сеть погружается в
веретенное или вазелиновое масло. Частицы пыли, проходя
с воздухом через лабиринт отверстий, образуемых
кольцами или сетками, задерживаются на их смоченной
поверхности. Эффективность очистки достигает 0,95
и более.
В настоящее время широкое распространение
получили самоочищающие масляные фильтры, в которых
фильтрация осуществляется двумя непрерывно движу*
щимися полотнами из металлической сетки. При
загрязнении масляных фильтров сетки промывают в содовом
растворе.
84

Для улавливания высокодисперсных аэрозолей е
эффективностью очистки до 0,99 с частицами 0,05—0,5 мкм
в вентиляционных системах широко используют
фильтрующие материалы типа ФП. Скорость фильтрации
составляет 0,01—0,15 м/с, гидравлическое сопротивление
в процессе эксплуатации изменяется от 200 до 1500 Па.
Во всех системах тонкой очистки с фильтрами из
материала ФП целесообразно применять волокновые пред-
фильтры (рис. 17,6), которые должны улавливать
частицы крупнее 1 мкм.
v Для очистки воздуха от туманов кислот, масел
и других жидкостей используются волокновые и
сеточные туманоуловители, принцип действия которых
основан на осаждении капель смачивающей жидкости на
поверхности пор с последующим стеканием жидкости под
действием сил тяжести. Туманоуловители делят на
низкоскоростные (скорость фильтрации й^ф^0,15 м/с),
в которых преобладающим является механизм
диффузионного осаждения капель, и высокоскоростные (W<% —
=0,5-f-5 м/с и более), в которых осаждение капель на
поверхности пор происходит главным образом под воз-,
действием инерционных сил.
Иизкоскоростные туманоуловители обеспечивают
очень высокую эффективность очистки (до 0,999) от
частиц размером менее 3 мкм, полностью улавливая
частицы большего размера. Волокновые слои
формируются набивкой стекловолокна диаметром 7—30 мкм
или полимерных волокон (лавсан, ПВХ, полипропилен)
диаметром 12—40 мкм. Толщина слоя составляет 50—
150 мм. Гидравлическое сопротивление сухих
фильтрующих элементов равно 200—1000 Па, а в режиме
очистки без образования твердого осадка 1200—2500 Па.
Высокоскоростные туманоуловители имеют меньшие
размеры и обеспечивают эффективность очистки газа от
тумана с частицами менее 3 мкм, равную 0,90—0,98 при
гидравлическом сопротивлении 1500—2000 Па.
Институтом НИИОгаз разработан для очистки
воздуха, отходящего от металлорежущих и холодновыса-
дочных станков, низкоскоростной туманоуловитель типа
Н-2000. Туманоуловитель (рис. 18,а) состоит из
корпуса, в котором размещены две ступени очистки. Фильтр
грубой очистки представляет собой легкосъемную
кассету, в которой находится войлок или пакет вязаных
гофрированных сеток. Он очищает поток от крупных жид-
85

ких и твердых частиц.
Фильтр тонкой очистки
включает ряд
вертикальных- патронов,
заполненных иглопробивным
войлоком из лавсановых
волокон диаметром 18 мкм.
Скорость фильтрации
через вторую ступень
составляет 0,1—0,15 м/с.
При нагрузке по газу
1700 м3/ч и входной
концентрации тумана до
42 мг/м3 агрегат имеет
гидравлическое
сопротивление около 450 Па и
обеспечивает
эффективность очистки, равную
0,85.
Серийно изготовляют агрегаты АЭ2-12 для
улавливания масляного тумана, отходящего от
металлорежущих станков (рис. 18,6). На первой ступени
используется инерционный эффект очистки от крупных частиц,
вторая ступень низкоскоростная и выполнена в виде
патронов, снаряженных многослойной тонкой сеткой,
а третья ступень (фильтр-шумоглушитель) состоит из
нескольких слоев дырчатой пенополиуретановой губки,
которые размещены после вентилятора и служат
одновременно глушителем шума. Производительность
агрегата 750 м3/ч.
Концентрация масла на выходе из агрегатов Н-2000
и АЭ2-12 невелика, поэтому очищенный воздух из
агрегатов обычно поступает в помещение цеха, обеспечивая
рециркуляцию воздуха.
Важным вопросом при проектировании пыле- и тума-
ноуловителей является возможность их использования
в системах рециркуляции воздуха. В соответствии с
нормами при использовании рециркуляции должны
соблюдаться следующие условия: количество воздуха,
поступающего извне, должно составлять не менее 10%
общего количества, поступающего в помещение; воздух,
возвращаемый в помещение, должен содержать не более
30% вредных веществ по отношению к их ПДК. Исходя
из ПДК и обычных концентраций примесей эффектив*
Рис. 18. Туманоуловители:
а — низкоскоростной Н-2000; / —
корпус; 2 — патрон;- 3 — фильтр грубой
очистки; б —АЭ2-12; / — сливной кран;
2 — патрон; 3 — входной патрубок; 4 —
фильтр-шумоглушитель; 5 — выходной
патрубок; 6 — вентилятор; 7 — корпус
86

ность очистки пыле- и
туманоуловителей
должна быть 0,90—0,95 и
более. Очистка вытяжного
вентиляционного воздуха
от газо- и пылеобразных
примесей основана на
использовании ряда
физико-химических методов. К
ним относятся абсорбция,
хемосорбция, адсорбция,
каталитическое
дожигание и др.
При абсорбции
происходит поглощение
жидкостями паро- и
газообразных примесей
очищаемого воздуха. Абсорберы
применяют для очистки
вентиляционного воздуха,
отводимого от
травильных и гальванических
ванн, а также при очистке технологических выбросов.
Хемосорбция заключается в промывке очищаемого
воздуха растворами, вступающими в химические реакции
с газообразными примесями в воздухе, такими, как
двуокись серы, хлор, сероводород и т. п.
Конструктивно абсорберы изготовляют в виде
аппаратов с пористой или тарельчатой насадками (рис. 19,а),
барботажно-пенных аппаратов (рис. 19,6) и др.
Адсорбция представляет собой процесс поглощения
газов или паров поверхностью твердых веществ —
адсорбентов (активированный уголь, силикагель,
глинозем). Адсорбенты применяют при малом содержании
в воздухе паров растворителей, двуокиси серы и т. п.
' Каталитическое дожигание применяют для
превращения токсичных смесей газов в нетоксичные или
малотоксичные. Так, при эксплуатации двигателей
внутреннего сгорания в производственных помещениях
отработавшие газы дожигают в специальных устройствах
(рис. 20,а), где в присутствии катализатора (платины,
никеля, меди и др.) протекают реакции
NO+CO->^-N2+C02;
Рис. 19. Схемы абсорберов с
насадкой (а) и барботажно-пенных (б):
/ —- корпус; 2 — брызгоуловитель; 3 —
труба с форсунками; 4 — насадка; 5 —
труба для отвода жидкости; 6 —
решетка; 7 — гидрозатвор
87

12 13 4
*; # т
Рис. 20. Схемы каталитического (а) и высокотемпературного (б) дожигателя:
/ — корпус; 2 — каталитическая решетка; 3 — горелка; 4 — трубопровод для
подвода газа на дожигание
NO + H2--^N2 + H20;
СО+-I-02->C02;
С„Нт + (*+-?) 02 - л С02 + -f- Н20,
снижающие токсичность выхлопа двигателей
внутреннего сгорания.
Высокотемпературные дожигатели (рис. 20,6)
применяют для нейтрализации смесей газов и паров,
содержащих в избытке окислитель или горючее. Для
дожигания смесей с избытком горючего в зону горения
вводят воздух или кислород, а для дожигания смесей с
избытком окислителя — природный газ.
§ 20. Местная вентиляция
Местная приточная вентиляция служит для создания
требуемых условий воздушной среды в ограниченной
зоне производственного помещения. К установкам
местной приточной вентиляции относятся воздушные души
и оазисы, воздушные и воздушно-тепловые завесы.
Воздушное душирование применяют в
горячих цехах на рабочих местах, характеризуемых
воздействием лучистого потока теплоты интенсивностью
350 Вт/м2 и более. Воздушный душ представляет собой
направленный на рабочего поток воздуха. Скорость
обдува составляет 1—3,5 м/с в зависимости от
интенсивности облучения. Действие воздушного потока основано
на увеличении отдачи теплоты человеком при
возрастании скорости движения обдувающего воздуха.
Установки воздушного душирования бывают
стационарные (рис. 21,а), когда воздух на фиксированное ра-
88

Рис. 21. Местная приточная вентиляция
бочее место подается по системе воздуховодов с
приточными насадками, и передвижные (рис. 21,6), в которых
используется осевой вентилятор. Эффективность таких
душирующих агрегатов повышается при распылении
воды в струе воздуха.
Воздушные оазисы позволяют улучшить
метеорологические условия на ограниченной площади
помещения, которая для этого отделяется со всех сторон
легкими передвижными перегородками и заполняется
воздухом более холодным и чистым, чем воздух
помещения.
Воздушные и воздушно-тепловые заве-
с ы устраивают для защиты людей от охлаждения
проникающим через ворота холодным воздухом. Завесы
бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха без
89

подогрева и воздушно-тепловые с подогревом
подаваемого воздуха в калориферах.
Работа завес основана на том, что подаваемый
воздух к воротам или проемам через специальный
воздуховод со щелью выходит с большой скоростью (до
10—15 м/с) под определенным углом навстречу
врывающемуся холодному потоку и смешивается с ним.
Полученная смесь более теплого воздуха поступает на
рабочие места или (при недостаточном нагреве)
отклоняется в сторону от них. При работе завес создается
дополнительное сопротивление проходу холодного воздуха
через ворота. В зависимости от места выпуска воздуха
завесы устраивают с нижней подачей воздуха (рис. 21,в)
и боковой подачей (рис. 21, г) по высоте ворот, причем
последние наиболее широко распространены.
Местная вытяжная вентиляция. Применение ее
основано на улавливании и удалении вредных веществ
непосредственно у источника их образования. Так, если
борьба с пылью при помощи общеобменной вентиляции дает
малый эффект, то местная вентиляция позволяет
полностью устранить запыленность помещения.
Устройства местной вытяжной вентиляции делают
в виде укрытий или местных отсосов.
Количество воздуха Ly (м3/ч), который необходимо
удалить от укрытий и отсосов, определяют по формуле
Ly=Foy3600, где F0— площадь открытых проемов,
отверстий, неплотностей, через которые засасывается
воздух, м2; v — скорость воздуха в этих проемах и
отверстиях, величина которой зависит, от типа вытяжного
устройства и характера вредных веществ, м/с.
Укрытия с отсосом характерны тем, что источник
вредностей находится внутри них; они могут быть
выполнены как укрытия-кожухи, полностью или частично
заключающие оборудование (вытяжные шкафы,
витринные укрытия, кабины и камеры). Внутри укрытий
создается разрежение, в результате чего вредные вещества
не могут попасть в воздух помещения. По
отсасывающим воздуховодам они удаляются из укрытия. Такой
способ предотвращения выделений вредных веществ
в помещении называется аспирацией. Аспирационные
системы обычно блокируют с пусковыми устройствами
технологического оборудования с тем, чтобы отсос
вредных веществ производился не только в месте их выде-»
ления, но и в момент.образования.
90

ШШЯШШЯШ. Ш//ШШШ/Ж
а) б)
Рис. 22. Укрытия и кожухи
V
Полное укрытие машин и механизмов, выделяющих
вредные вещества,— наиболее совершенный и
эффективный способ предотвращения их попадания в воздух
помещения. Важно еще на стадии проектирования
разрабатывать технологическое оборудование таким образом,
чтобы такие вентиляционные устройства органически
входили бы в общую конструкцию, не мешая
технологическому процессу и одновременно полностью решая
санитарно-гигиенические задачи.
При интенсивных пылевыделениях, например при
приготовлении смесей в литейном производстве,
наиболее эффективные укрытия — кожухи с отсосом пыли,
которые полностью закрывают очаг пылеобразования.
Защитно-обеспыливающими кожухами
оборудуются станки, на которых обработка материалов
сопровождается пылевыделениями и отлетанием
крупных частиц, которые могут нанести травму (рис. 22,а).
Это шлифовальные, обдирочные, полировальные,
заточные станки по металлу, деревообрабатывающие
станки и др.
Количество воздуха L (м3/ч), удаляемого от
заточных, шлифовальных и полировальных станков,
определяется в зависимости от диаметра круга по формуле
L=kvdKV, где dKp —диаметр круга, мм; &р — размерный
коэффициент, значение которого зависит от диаметра
круга (?р=1,6~-2 м3/(ч-мм) соответственно для
заточных и шлифовальных станков с dKp=600 и 250 мм; для
91

полировальных станков с войлочными и матерчатыми
кругами &p=4-i-6). Удаляемый от станков запыленный
воздух проходит затем соответствующую очистку,
например, в циклонах.
Вытяжные шкафы (рис. 22,6) находят широкое
применение при термической и гальванической
обработке металлов, окраске, развеске и расфасовке сыпучих
материалов, при различных операциях, связанных с
выделением вредных газов и паров.
Вытяжной шкаф представляет собой колпак
большого объема, внутри которого происходит выделение
вредных веществ при проведении каких-либо работ.
Выделяющиеся газы и пары, попадая в колпак, собираются
и поступают во всасывающий воздуховод.
Скорость воздуха, засасываемого в шкаф через
рабочее отверстие, принимают равной 0,5—0,7 м/с при
удалении малоопасных паров и газов (пары кислот,
спиртов и др.) и 1—1,5 м/с при удалении особенно опасных
паров и'газов (пары свинца, ртути, цианистых
соединений и др.).
Кабины и камеры представляют собой емкости
определенного объема, внутри которых производятся
работы, связанные с выделением вредных веществ
(пескоструйная и дробеметная обработка, окрасочные
работы и т. д.).
Расчетное количество удаляемого воздуха
определяют по кратности воздухообмена, которая в зависимости
от объема камеры составляет 30—100, При
невозможности полного или частичного укрытия делают местные
отсосы, располагаемые рядом с источником выделения
вредных веществ. К ним относятся вытяжные зонты,
всасывающие панели, бортовые отсосы, воронки
и т. д.
Вытяжные зонты (рис. 22,в) применяют для
локализации вредных веществ, поднимающихся вверх,
а именно при тепло- и влаговыделениях; любых
вредных веществ (исключая очень токсичные) с
тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток, но
при отсутствии постоянного рабочего места у источника
выделения вредных веществ.
Зонты делаются открытыми со всех сторон (без
свесов) и частично открытыми —с одной, двух или трех
сторон —со свесами. В последнем случае конструкция
зонта является более совершенной. По форме сечения
92

а) В)
Рис. 23. Установка отсоса:
а — неправильная; 6 — правильная
зонты бывают прямоугольными или круглыми,
стационарными или поворотными.
Размеры (м) прямоугольного зонта в плане
определяют из выражения A—a+0t8h, где а—-стороны
перекрываемой поверхности, м; к — расстояние от
перекрываемого оборудования до низа зонта, м. Наиболее
равномерное всасывание обеспечивается при угле
раскрытия зонта р менее 60°.
При удалении теплоты, влаги скорость воздуха в
горизонтальном сечении зонта принимается у=0,15-т-
-~0,25 м/с, а при удалении токсичных веществ 0=
=0,54-1,25 м/с.
Для улавливания газов у проемов печей
устанавливают зонты-козырьки. Когда устройство стационарных
укрытий невозможно, делают поворотные зонты,
которые отводят в сторону во время загрузки оборудования.
Всасывающие панели. Местная вытяжная
вентиляция, удаляя вредные вещества из помещения,
должна препятствовать их попаданию в зоны дыхания
рабочего. Местный отсос можно считать удовлетворительно
работающим, когда он удаляет вредные вещества от
зоны дыхания.
Нередко источник выделения вредных веществ —
ванна, печь, стол для сварки и т. п.— укрывают зонтом, под
которым находится рабочий (рис. 23,а), что
совершенно недопустимо, так как через зону дыхания в этом слу-
93

Рис. 24. Всасывающие панели и отсосы
чае проходят все вредные вещества. Естественно, что
правильной конструкцией отсоса будет такая, при
которой поток воздуха минует рабочего (рис. 23,6).
Эффективным местным отсосом, устроенным по этому
принципу, является панель Чернобережского (рис. 24,а),
применяемая при таких операциях, как газовая сварка,
пайка и т. п.
Если источник выделения вредных веществ
является протяженным (при малой ширине), то для их
удаления используют панель соответственно большой
длины. Для равномерности всасывания такую длинную
панель составляют из нескольких секций.
При сварке на стационарных рабочих местах
применяется отсос в виде поворотной панели (рис. 24,6),
который при помощи телескопического устройства
воздуховода может быть вертикально перемещен и
повернут на 360°.
При паяльных работах, а также при ручных
операциях просеивания, цротирки, окраски кистью и т. д. для
удаления аэрозолей и газов применяют витринные
отсосы (рис. 24,в). Ширина отсосов 0,5—0,8 м, остальные
размеры выбирают из соображений удобства
производимых работ. Скорость всасывания воздуха в рабочем
проеме отсоса в зависимости от токсичности удаляемых
веществ составляет 0,5—1,5 м/с.
94

Пылегазоприемники, воронки. При пайке
сплавами свинца применяют отсосы в виде воронок,
которые должны быть удалены от места пайки на
расстояние не более 250—300 мм. Важно также, что0ы
электропаяльник, от которого по окончании пайки все
еще выделяются вредные вещества, находился
поблизости от воронки или внутри нее. Скорость в сечении
воронки размером 200X400 мм должна составлять
2,5—3 м/с.
При работе сварочных тракторов на нестационарных
местах щелевые и воронкообразные пылегазоприемники
монтируют на сварочной головке непосредственно около
электрода. Всасывающее отверстие располагается над
слоем флюса на высоте 40—50 мм, что исключает
засасывание флюса в приемник.
Необходимое количество удаляемого воздуха (м3/ч)
3 —___
может быть определено по формулеZ,c= 12]/^Ас, где
Лс— сила сварочного тока, А.
При ручной сварке в закрытых объемах находят
применение пылегазоприемники в виде воронок с
пневматическими присосами-держателями, позволяющими
крепить приемник на любой плоскости в
непосредственной близости от сварочной дуги.
Б о ртовые отсосы. При травлении металлов
и нанесении гальванопокрытий с открытой поверхности
ванн выделяются пары кислот, щелочей, при
цинковании, меднении, серебрении — чрезвычайно вредный
цианистый водород, при хромировании — окись хрома и т.д.
Для локализации этих вредных веществ (если укрытие
ванн кожухом по техническим причинам не
представляется возможным) используют бортовые отсосы
(рис. . 24,г), представляющие собой щелевидные
воздуховоды, устанавливаемые у ванн. Ширина щели 40—
Ю0 мм.
Принцип действия бортового отсоса состоит в том,
что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над
поверхностью ванны, увлекает q собой вредные вещества, не
давая им распространиться вверх по помещению.
Бортовые отсосы располагают или у одного борта
при ширине ванны до 0,7 м, или у двух
противоположных бортов при ширине ванны 0,7—1 м. При
длительном пребывании изделий в ванне и обслуживании ее
с одной стороны, особенно при широких ваннах,
делают бортовые отсосы со сдувом.
95

Количество удаляемого воздуха от бортовых отсосов
зависит от токсичности выделяющихся вредных веществ,
размеров ванн, уровня раствора, температуры раствора
и т. п. Так как кислоты и щелочи оказывают
корродирующее действие на металл, то отсосы изготовляют
обычно из винипласта или покрытой антикоррозионным
лаком стали.4
В производственных помещениях, в которых
выделяются одновременно вредные газы и теплоты или
только вредные газы, кроме местных отсосов обязательно
делают общеобменную вытяжку из верхней или нижней
зоны помещения. Это связано с тем, что даже при
хорошей работе местных отсосов возможны прорывы
вредных веществ в воздух помещения.
§ 21. Эффективность эксплуатации
вентиляционных систем
Эффективность работы вентиляционной установки
зависит от того, насколько она правильно
спроектирована и смонтирована, а также от качества ее
эксплуатации.
При расчете вентиляционных установок могут быть
допущены некоторые неточности, а при монтаже —
отступления от проекта, в результате чего системы
вентиляции 'иногда не обеспечивают заданной эффективности.
Так, в одни помещения может подаваться воздуха
больше, чем необходимо, а в другие меньше; температура
и влажность воздуха, подаваемого в помещение, могут
не соответствовать проекту. Для устранения таких
дефектов регулируют систему вентиляции.
Основная задача регулирования состоит в том, чтобы;
обеспечить на всех участках воздуховодов
предусмотренные проектом расходы воздуха. Регулирование
производительности системы вентиляции, как правило,
осуществляют двумя способами —либо изменением
характеристики вентиляционной сети за счет изменения ее
сопротивления с помощью регулирующих устройств —
шиберов, дроссель-клапанов и др., либо изменением
характеристики вентилятора за счет увеличения или
уменьшения частоты вращения рабочего колеса.
При регулировании в воздуховодах обеспечиваются
предусмотренные проектом расходы воздуха,
проверяется работа вентиляторов, электродвигателей, калорифе-
96

ров, фильтров. После проведения регулирования венти-
! лящионную систему испытывают и сдают обслуживаю-
I щему персоналу. При приемке проверяют качество мон-
| тажнмх работ и соответствие их проекту и основные
показатели системы (расход воздуха, температуру на-
! грева, влажность и др.), а также проверяют, снижается
i ли до допустимых норм содержание вредных веществ
| в воздухе помещения.
Допустимые отклонения от проектных данных — по
| количеству воздуха ±10%, по температуре подаваемого
| воздуха ±2°, по влажности воздуха ±5%.
На основе данных обследования делают общую оцен-
| ку эффективности системы вентиляции и составляют
приемочный акт. На каждую вентиляционную установку
[ составляют паспорт, в который заносят данные, харак-
I теризующие работу основных элементов.
Для обеспечения бесперебойной и эффективной ра-
| боты вентиляции должна осуществляться правильная ее
| эксплуатация, которой предусматриваются необходимый
I штат персонала, периодическое обследование состояния
| воздушной среды, а также элементов вентиляционных
! установок, правильное обслуживание установок (напри-
| мер, своевременная очистка фильтров, воздуховодов)
| и проведение планового ремонта.
!
| § 22. Отопление
Цель отопления помещений — поддержание в них
в холодное время года заданной температуры воздуха.
Система отопления должна компенсировать потери
! теплоты Qn через строительные ограждения Qorp, а
также нагрев проникающего в помещение холодного
воздуха QXB, поступающих материалов и транспорта QM. Эти
потери в Вт (ккал/ч) можно определить по формуле
Ч?п = Q огр"Т" VxB~r Ум-
Из этих составляющих основными являются потери
теплоты через строительные ограждающие конструкции
(стены, потолки, окна и т. д.), определяемые по
формуле Qorp=Forp (fBH—/нар) #огР, где Forp — поверхность
ограждения, м2; /вн— температура воздуха в
помещении; /нар —расчетная температура наружного воздуха,
принимаемая в зависимости от местонахождения
Предприятия, например, для Москвы /НаР=—25° С;
Rovp — сопротивление теплопередаче конструкции,
м2.°С/Вт(м2.ч.°С/ккал).
4 Заказ № 126
97

Потери теплоты через ограждения рассчитывают от*
дельно для каждой ограждающей конструкции, а затем
полученные результаты суммируют.
Количество теплоты, идущего на нагрев холодного
воздуха, составляет обычно 20—30% потерь теплоты Qn;
нагрев поступающих извне материалов, транспорта
5-10%.
На основании данных расчета тепловых потерь и
выделений теплоты на производстве составляют балансы
теплоты производственного помещения и определяют
мощности отопительных установок. Отопление
устраивают только в тех случаях, когда потери теплоты
превышают выделения теплоты Q в помещении, т. е.
Qn>Q. В нерабочее время для поддержания в
помещениях температуры 5—10° С, а также на случай ре«
монтных работ устраивают дежурное отопление.
В зависимости от теплоносителя системы отопления
бывают водяные, паровые, воздушные и
комбинированные.
Системы водяного отопления наиболее эффективны
в санитарно-гигиеническом отношении. Они
подразделяются на системы с нагревом воды до 100° С и выше
100°С (перегретая вода). В качестве побудителей
движения воды используют водяные насосы и элеваторы
(эжектирующее устройство). Вода в систему отопления
подается либо от собственной котельной предприятия,
либо от районной или городской котельной или ТЭЦ.
Системы парового отопления бывают низкого
давления—до 70 кПа, высокого давления — более 70 кПа,
Эти системы применяют главным образом в тех
помещениях, в которых пар используется для промышленных
целей.
Паровое отопление высокого давления разрешается
устраивать в производственных помещениях, где
технологические процессы не сопровождаются выделением
органической пыли или когда пыль неорганического
происхождения невзрывоопасна и невоспламеняема.
В качестве нагревательных приборов применяют ра-»
диаторы, ребристые трубы и регистры из гладких труб.
В производственных помещениях со значительными
выделениями пыли устанавливают нагревательные
приборы с гладкими поверхностями, допускающими их лег*
кую очистку. Поэтому ребристые трубы в таких
помещениях не применяют, так как осевшая пыль вследствие
98

Выход охлажденной \ Вход горя чей
Рис. 25. Отопительный агрегат
нагрева будет пригорать, издавая неприятный запах.
Кроме того, пыль при высоком нагреве может быть опас-
. на из-за возможности ее воспламенения.
Воздушная система отопления характерна тем, что
подаваемый воздух предварительно нагревается в
калориферах (водяных, паровых и электрокалориферах).
В зависимости от расположения и устройства систе-
; мы воздушного отопления бывают центральными и мест-
| ными. В центральных системах, которые часто совме-
! щаются с приточными вентиляционными системами, на-
! гретый воздух подается по системе воздуховодов от рас-
I положенного, как правило, вне помещения калорифера.
I В местных системах нагрев и подача воздуха в
определенное место помещения производят отопительными
агрегатами (рис. 2Ъ)Ь которые устанавливают на колон-
пах или стенах помещения на высоте 3—4 м.
В административно-бытовых помещениях находит
I применение панельное отопление, которое работает за
счет отдачи теплоты от строительных конструкций, в ко-
| торых проложены трубы с циркулирующим в них
теплоносителем.
| § 23. Средства индивидуальной защиты.
Контрольно-измерительная аппаратура
i
I В производственных условиях не всегда удается
(устранить все опасные и вредные производственные
факторы, действующие на работающих, путем проведения
4*
99

общетехнических мероприятий, например, устройством
вентиляции, экранирования источников теплового
излучения. В этих случаях обеспечение нормальных уст-
вий труда достигается применением средств
индивидуальной защиты. Важное значение эти средства
приобретают при ликвидации аварий, при сильных пыле- и
газовыделениях, при разливе кислот и щелочей.
Защита тела человека обеспечивается применением
спецодежды, спецобуви, головных уборов и рукавиц.
Для защиты от брызг расплавленного металла
применяют спецодежду из льняных, брезентовых и шерстяных
тканей, для защиты от кислот и щелочей — из
резиновых и перхлорвиниловых тканей.
^ Органы зрения защищаются очками не только от
механических повреждений, но и от тепловых излучений.
Так, при выполнении сварочных работ используют очки
с темными стеклами ТС-3. При работе с кислотами,
щелочами, пылящими веществами применяют герметичные
очки с резиновой полумаской.
\ Органы дыхания защищают фильтрующими и
изолирующими приборами. К фильтрующим средствам
защиты, которые по назначению делятся на противоаэро-
зольные (ФА), противогазовые (ФГ), универсальные
(ФУ), относятся респираторы и противогазы.
Респираторы состоят из полумаски (маски) и фильтра, который
периодически заменяется.
При высокой концентрации вредных веществ или
при содержании кислорода в воздухе менее 16%
фильтрующие средства не обеспечивают необходимой
защиты, поэтому приходится прибегать к изолирующим
дыхательным аппаратам, в которых воздух для дыхания
подается в маску посредством шлангов или из баллона,
являющегося составной частью аппарата. В частности,
для подачи чистого воздуха используют противогазы
ПШ-1 и ПШ-2; причем в последний воздух подается
воздуходувкой, а прибор ПШ-1 основан на
самовсасывании. Необходимо отметить, что при использовании
шланговых средств защиты нужно применять
турбокомпрессор, а не поршневой, так как при работе
последнего возможно загрязнение воздуха масляными
аэрозолями и даже окисью углерода. Выбор того или иного
средства защиты органов дыхания производится по
ГОСТ 12.4.034—78 в зависимости от вида вредных
веществ, их концентрации и коэффициента защиты.
100

Защита кожи лица, шеи и рук при работе с
различивши едкими веществами осуществляется применением
защитных мазей и паст, которые наносятся на кожу
перёд началом работы, а по окончании работы легко
смываются. Пасты и мази делятся на гидрофильные и
гидрофобные. Гидрофильные легко растворяются и
смачиваются водой. Они защищают кожу от жиров, масел,
нефтепродуктов. Гидрофобные пасты, в частности паста
Чумакова, не растворяются в воде. Они применяются для
защиты кожи от растворов различных кислот, щелочей
и солей.
Измерение температуры воздуха. Температура
воздуха в производственных помещениях не является
постоянной величиной, поэтому измерения проводят в
нескольких точках помещения на рабочих местах в разное
время на высоте 1,3—1,5 м от пола и не ближе 1 м от
нагревательных приборов и других источников тепла,
а также от наружных стен. При измерениях
температуры выше 0° С обычно применяют ртутные термометры,
а при температуре ниже 0° С спиртовые.
Для измерения температуры воздуха в условиях
теплового излучения применяют парный термометр,
состоящий из двух ртутных термометров; поверхность
резервуара ртути одного из них зачернена, а другого
покрыта слоем серебра. Для регистрации температуры во
времени применяют термограф. Для централизованного
измерения температур в разных точках, удаленных друг
от друга на большие расстояния, могут быть
использованы термопары.
Измерение влажности воздуха. Относительную
влажность воздуха измеряют при помощи психрометров.
Простейший из них (психрометр Августа) состоит из
двух термометров — сухого и смоченного (влажного).
Ртутный резервуар влажного термометра обернут
куском марли или батиста с концом, опущенным в
стаканчик с водой. У этого термометра температура ниже, чем
у сухого, поскольку вода, испаряясь, отнимает теплоту.
Для более точных измерений применяют аспирацион-
НЬ1Й психрометр (психрометр Ассмана). Он также
состоит из двух термометров (сухого и смоченного),
заключенных в металлическую оправу. С помощью
встроенного в верхнюю часть прибора вентилятора воздух
поступает через металлические трубки со скоростью
3—4 м/с и омывает резервуары термометров, чем обес-
101

печивается стабильность их показаний и экранирование
возможных тепловых излучений.
Относительная влажность воздуха определяется по
психрометрическим таблицам в соответствии с
показаниями сухого и влажного термометров. Для записи
изменения влажности воздуха применяют гигрограф.
Измерение скорости движения воздуха. Для
определения скорости движения воздуха 0,4—10 м/с
применяют крыльчатые анемометры, а для скоростей воздуха
от 1 до 35 м/с — чашечные анемометры. Крыльчатый
анемометр состоит из колеса с алюминиевыми
крыльями, расположенными под углом 45° к плоскости,
перпендикулярной оси колеса. Ось колеса соединена со
счетчиком оборотов. Под воздействием проходящего
через колесо направленного потока воздуха последнее
вращается. Движение колеса передается стрелке,
движущейся по циферблату. В чашечном анемометре
крылья заменены чашечками.
Для замера малых скоростей (менее 0,4 м/с)
движения воздуха может быть использован
электроанемометр, работающий на принципе зависимости скорости
охлаждения нагретого тела от скорости движения
воздуха.
Измерение интенсивности теплового излучения.
Интенсивность теплового излучения измеряется
актинометрами, действие которых основано на поглощении
лучистой энергии и превращении ее в тепловую энергию,
количество которой регистрируется различными
способами. Наибольшее распространение получил актинометр
ЭТМ, принцип действия которого основан на
термоэлектрическом эффекте — возникновении электрического
тока в замкнутой цепи, состоящей из разнородных
металлов, при наличии разности температур на конце спаев.
В качестве приемника в приборе использована
термоэлектрическая батарея в виде ряда термопар,
соединенных между собой последовательно, причем
положительные спаи термопар присоединены к пластинам со
степенью черноты, близкой к абсолютно черному телу,
а отрицательные — к пластинам с высокой
отражательной способностью. При действии теплового излучения
«черные» пластины интенсивно нагреваются, и в цепи
возникает электрический ток, измеряемый
вмонтированным в прибор гальванометром, шкала которого
отградуирована в единицах тепловой радиации.
102

Измерение загрязнения воздуха пылью, парами,
газами. Для контроля содержания вредных веществ в
воздухе применяются следующие методы: лабораторные,
экспрессные и индикаторные. Лабораторные методы
определения вредных веществ в воздухе — это отбор
пробы воздуха на производстве и ее анализ в
лабораторных условиях.
В ряде случаев необходимо быстрое решение
вопроса о степени загрязнения воздушной среды
производственного помещения. С этой целью используются
универсальные газоанализаторы (УГ), работа которых
основана на цветных реакциях в небольших объемах
высокочувствительной жидкости или твердого вещества-
носителя, пропитанного индикаторами. Твердый
носитель, например силикагель, помещают в стеклянную
трубочку, через которую пропускают определенный объем
исследуемого воздуха. О количестве вредного вещества
судят по длине окрашенного столбика, сравнивая его со
специально проградуированной шкалой.
Индикаторные методы анализа применяют для
обнаружения высокоопасных веществ (ртути, цианистых
соединений и др.), С их помощью можно быстро
выполнять качественные анализы. ,._
Основным методом анализа запыленности воздуха""
промышленных предприятий является метод
определения массы пыли в сочетании с определенным размером
частиц (дисперсности) пыли. Этот метод основан на
принципе определения увеличения массы при
пропускании через фильтр исследуемого воздуха определенного
объема. В качестве фильтров применяют бумажные,
стекловолокнистые АФА. Разница в массе фильтра до
и после протягивания запыленного воздуха
характеризует содержание пыли в объеме протянутого воздуха.
Дисперсность пыли определяется счетным методом
с помощью прибора АЗ-5 (при малых концентрациях
пыли), а при больших концентрациях — с
использованием импакторов.
Гл ав а 3
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Правильно спроектированное и выполненное
освещение на предприятиях машиностроительной
промышленности обеспечивает возможность нормальной произ-
103

ввдствешюй деятельности; Сохранность зрения
человека, состояние его центральной нервной системы и
безопасность на производстве в значительной мере зависят,,
от условий освещения. От освещения зависят также
производительность труда и качество выпускаемой
продукции.
§ 24. Основные светотехнические величины
и единицы их измерения
Часть электромагнитного спектра с длинами волн
10—340000 нм называется оптической областью спектра,
которая делится на инфракрасное излучение с длинами
волн 340000—770 нм, видимое излучение 770—380 нм,
ультрафиолетовое излучение 380—10 нм. В пределах
видимой части спектра излучения различной длины
волн вызывают различные световые и цветовые
ощущения: от фиолетового (А,==400 нм) до красного (А,=
==750 нм) цветов. Наибольшая чувствительность зрения
к- излучению с длиной волны 555 нм (желто-зеленый
цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.
Освещение характеризуется количественными и
качественными показателями. К количественным
показателям относятся: световой поток, сила света,
освещенность, яркость.^
Та часть лучистого потока, которая воспринимается
зрением человека как свет, называется световым
потоком Ф и измеряется в люменах (лм).\]
Световой поток определяется как величина не только
физическая, но и физиологическая, поскольку измерение
ее основывается на зрительном восприятии.
Все источники света, в том числе и осветительные
приборы, излучают световой поток в пространство
неравномерно, поэтому вводится величина пространственной
плотности светового потока — сила света /, которая
определяется как отношение светового потока йф,
исходящего от источника и распространяющегося равномерно
внутри элементарного телесного угла dQf к величине
этого угла I—dO/dQ.
г^За единицу силы света принята кандела (кд). Одна
кандела — сила света, испускаемого с поверхности
площадью 1/600000 м2 полного излучателя
(государственный световой эталон) в перпендикулярном направлении(
при температуре затвердевания платины B046,65 К)
при давлении 101 325 Па.
104

ОевещтнФеш Е—отношение, светового потока йФ
падающего на элемент поверхности dS, к площади
этого элемента E=d<b/dS. За единицу освещенности
принят люкс (лк).
'Яркость L элемента поверхности dS под углом 8
относительно нормали этого элемента есть отношение
светового потока d2($> к произведению телесного yrjfS dQ,
в котором он распространяется, площади dS и
^косинуса угла 8
L — d2 <?/(tf 2 dS cos 9) = dIj(dS cos 0),
где dl — сила света, излучаемого поверхностью dS
в направлении 8. Яркость измеряется в кд-м-2.
Коэффициент отражения р характеризует
способность поверхности отражать падающий на нее световой
поток. Определяется как отношение отраженного от
поверхности светового потока Ф0Тр к падающему на нее
световому потоку ФПад.
К основным качественным показателям освещения
отнёёятся коэффициент пульсации, показатель ослеп-
ленности и дискомфорта, спектральный состав света;
для оценки условий зрительной работы существуют
такие характеристики, как фон, контраст объекта с фоном,
видимость объекта (см. § 27).
§ 25. Системы и виды освещения
При освещении производственных помещений
используют естественное освещение, создаваемое светом неба
(прямым и отраженным), искусственное,
осуществляемое электрическими лампами, и совмещенное, при
котором в светлое время суток недостаточное по нормам
естественное освещение дополняется искусственным.
В спектре естественного (солнечного) света в
отличие от искусственного гораздо больше необходимых
для человека ультрафиолетовых лучей; для
естественного освещения характерна высокая диффузность
(рассеянность) света, весьма благоприятная для зрительных
условий работы.
Естественное освещение подразделяют на боковое,
осуществляемое через световые проемы в наружных
стенах; верхнее, осуществляемое через аэрационные
и зенитные фонари, проемы в перекрытиях, а также
через световые проемы в местах перепада высот смежных
105

Рис. 26. Пример устройства
местного освещения
фрезерного станка
пролетов зданий;
комбинированное, когда к верхнему освещению
добавляется боковое.
По конструктивному
исполнению иск^^сстееннюе^освещение мо-
жетП5ыть двух систем — общее и
комбинированное, когда к
общему освещению добавляется
местное, концентрирующее световой
поток непосредственно на
рабочих местах (рис. 26).
Общее освещение
подразделяют на общее равномерное
освещение (при равномерном
распределении светового потока без
учета расположения
оборудования) и общее локализованное освещение (при
распределении светового потока с учетом расположения
рабочих мест). Применение одного местного освещения внут-
ри зданий не ^шгускается. ^" ~~~ ~~~~
Т1^?ашинбстр6йТел"ьных предприятиях
рекомендуется применять систему комбинированного освещения при
выполнении точных зрительных работ (слесарные,
токарные, фрезерные, контрольные операции и т.д.) там,
где оборудование создает глубокие, резкие тени или
рабочие поверхности расположены вертикально (штампы,
гильотинные ножницы). Система общего освещения мо-
жет быть рекомендована в помещениях, где по всей пло-
щаДи &ый6Лняются однотипные раооты (в литейных",N
сборочных цехах), а такж^вГадминистративных, контор-
ских, складских""помещениях^ и Доходных. Если рабочие
места сосредоточены на отдельных участках, например
у конвейеров, разметочных плит, целесообразно локали-
зованно размещать светильники общего освещения.
По функциональному назначению искусственное
освещение подразделяют на следующие виды: рабочее,
аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное.
Рабочее освещение обязательно во всех помещениях
и на освещаемых территориях для обеспечения
нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение устраивают для продолжения
работы в тех случаях, когда внезапное отключение
рабочего освещения (при аварии) и связанное с этим
нарушение нормального обслуживания оборудования мо-
106

гут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длитель*
ное нарушение технологического процесса, нарушение
работы таких объектов, как электрические станции, дис«
петчерские пункты, насосные установки водоснабжения
и другие производственные помещения, в которых
недопустимо прекращение работ.
Наименьшая освещенность рабочих поверхностей,
требующих обслуживания при аварийном режиме,
должна составлять 5% освещенности, нормируемой для
рабочего освещения при системе общего освещения, но
не менее 2 лк внутри зданий.
Эвакуационное освещение следует предусматривать
для эвакуации людей из помещений при аварийном
отключении рабочего освещения в местах, опасных для
прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных
проходов производственных помещений, в которых
работает более 50 человек. Эвакуационное освещение
должно обеспечивать наименьшую освещенность в
помещениях на полу основных проходов и на ступенях не менее
0,5 лк, а на открытых территориях — не менее 0,2 лк.
Выходные двери помещений общественного назначения,
в которых могут находиться одновременно более 100
человек, должны быть отмечены световыми сигналами*
указателями.
Светильники аварийного освещения для
продолжения работы присоединяют к независимому источнику
питания, а светильники для эвакуации людей — к сети,
независимой от рабочего освещения, начиная от щита
подстанции. Для аварийного и эвакуационного
освещения следует применять только лампы накаливания и
люминесцентные.
В нерабочее время, совпадающее с темным
временем суток, во многих случаях необходимо обеспечить
минимальное искусственное освещение для несения
дежурств охраны. Для охранного освещения площадок
предприятий и дежурного освещения помещений
выделяют часть светильников рабочего или аварийного
освещения.
§ 26. Основные требования к производственному
освещению
Основная задача освещения на производстве —
создание наилучших условий для видения. Эту задачу
возможно решить только осветительной системой,
отвечающей следующим требованиям.
107

1. Освещенность на рабочем месте должна
соответствовать характеру зрительной работы, который
определяется следующими тремя параметрами:
объект различения — наименьший размер
рассматриваемого предмета, отдельная его часть или дефект,
который необходимо различить в процессе работы
(например, при работе с приборами — толщина линии
градуировки шкалы; при чертежных работах — толщина
самой тонкой линии на чертеже);
фон— поверхность, прилегающая непосредственно к
объекту различения, на которой он рассматривается;
характеризуется коэффициентом отражения, зависящим
от цвета и фактуры поверхности, значения которого
находятся в пределах 0,02—0,95; при коэффициенте
отражения поверхности более 0,4 фон считается светлым;
0,2—0,4 — средним и менее 0,2 — темным;
контраст объекта с фоном К характеризуется
соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка,
линия, знак, пятно, трещина, риска, раковина или
другие элементы, которые требуется различить в процессе
работы) и фона. Контраст определяют по формуле
/С = Ко — ?ф|/?ф,
где ?ф и L0 —яркость соответственно фона и объекта.
Контраст объекта с фоном считается большим при
значениях К более 0,5 (объект и фон резко отличаются
по яркости), средним при значениях /C=0,2-f-0,5
(объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при
значениях К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются
по яркости).
Увеличение освещенности рабочей поверхности
улучшает видимость объектов за счет повышения их
яркости, увеличивает скорость различения деталей, что
сказывается на росте производительности труда. Так, при
выполнении операции точной сборки увеличение
освещенности с 50 до 1000 л к позволяет получить
повышение производительности труда на 25% и даже при
выполнении работ малой точности, не требующих
большого зрительного напряжения, увеличение освещенности
рабочего места повышает производительность труда на
2—3%. Однако имеется предел, при котором
дальнейшее увеличение освещенности почти не дает эффекта,
поэтому необходимо улучшать качественные
характеристики освещения.
108

2. Необходимо обеспечить достаточно равномерное
распределение яркости на рабочей поверхности, а
также в пределах окружающего пространства. Если в по-
щ зрения находятся поверхности, значительно
отличающиеся между собой по яркости, то при переводе
взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность
глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к
утомлению зрения.
Для повышения равномерности естественного
освещения больших цехов (литейных, механосборочных)
осуществляется комбинированное освещение. Светлая
окраска потолка, стен и производственного
оборудования способствует созданию равномерного распределения
яркостей в поле зрения.
3. На рабочей поверхности должны отсутствовать
резкие тени. Наличие резких теней создает
неравномерное распределение поверхностей с различной яркостью
в поле зрения, искажает размеры и формы объектов
различения, в результате повышается утомляемость,
снижается производительность труда. Особенно вредны
движущиеся тени, которые могут привести к травмам.
Тени необходимо смягчать, применяя, например,
светильники со светорассеивающими молочными стеклами.
В механических цехах, лабораториях, в помещениях
точной сборки, технологических и конструкторских
отделах необходимо предусматривать на окнах
солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки, светорассеиваю-
щие стеклопластики)*, предотвращающие проникновение
прямых солнечных лучей, которые создают на рабочих
местах резкие тени.
4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и
отраженная блескость. Блескость — повышенная яркость
светящихся поверхностей, вызывающая нарушение
зрительных функций (ослепленность), т. е. ухудшение
видимости объектов.
Видимость V характеризует способность глаза
воспринимать объект; зависит от освещенности, размера
объекта, его яркости, контраста объекта с фоном,
длительности экспозиции. Видимость определяется числом
пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном:
У=/(//Спор, где /Спор — пороговый контраст, т. е.
наименьший различимый глазом контраст, при небольшом
уменьшении которого объект становится неразличимым
на фоне.
- 109

Прямая блескость связана с источниками света,
отраженная возникает на поверхности с большим коэф*
фициентом отражения или отражением по направлению
к глазу. Ослепленность приводит к быстрому
утомлению и снижению работоспособности. Критерием оценки
слепящего действия, создаваемого осветительной
установкой, является показатель ослепленности Р0, значение
которого определяют по формуле P0=(V\/V2—1) • 1000,
где V\ и V2—видимость объекта различения
соответственно при экранировании и наличии ярких источников
света в поле зрения. Экранирование источников света
осуществляют с помощью щитков, козырьков и т. п.
Прямую блескость ограничивают уменьшением
яркости источников света, правильным выбором защитного
угла светильника, увеличением высоты подвеса
светильников. Отраженную блескость ослабляют правильным
выбором направления светового потока на рабочую
поверхность, а также изменением угла наклона рабочей
поверхности. Там, где это возможно, следует заменять
блестящие поверхности матовыми.
5. Величина освещенности должна быть постоянной
во времени. Колебания освещенности, вызванные
резким изменением напряжения в сети, имеют большую
амплитуду, каждый раз вызывая переадаптацию глаза,
приводят к значительному утомлению. Пульсация
освещенности связана также с особенностью работы
газоразрядных ламп.
Коэффициент пульсации освещенности Кш —
критерий оценки относительной глубины колебаний
освещенности в результате изменения во времени светового
потока газоразрядных ламп при питании их переменным
током.
Коэффициент пульсации освещенности /Сп(%)
следует определять по формуле /Сп= 100 (Етях—ЕтщI2Е^,
где ?тах, ?min и ?Ср — максимальное, минимальное и
среднее значения освещенности за период ее
колебания, лк.
Постоянство освещенности во времени достигается
стабилизацией питающего напряжения, жестким
креплением светильников, применением специальных схем
включения газоразрядных ламп. Например, снижение
коэффициента пульсации освещенности
люминесцентных ламп с 55 до 5% (при трехфазном включении)
приводит к уменьшению утомления и повышению произ-
110

водительности труда на 15% для работ высокой
точности.
6. Следует выбирать оптимальную направленность
светового потока, что позволяет в одних случаях
рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других —
различить рельефность элементов рабочей поверхности.
На машиностроительных предприятиях, например,
для освещения расточных станков применяют
специальный светильник с оптической системой. Такой
светильник направляет внутрь обрабатываемой полости
концентрированный световой поток лампы. Образовавшееся
световое пятно имеет освещенность до 3 тыс. л к и
позволяет проводить контроль качества обработки, не
останавливая станок.
Образование микротеней от рельефных элементов
облегчает различение за счет повышения видимого
контраста этих элементов с фоном. Этот метод повышения
контраста используют при контроле пиломатериалов,
при определении качества обработки поверхностей
деталей на строгальных й~ фрезерных станках. Оказалось,
что наибольшая видимость достигается при падении
света на рабочую поверхность под углом 60° к ее
нормали, а наихудшая — при 0°.
7. Следует выбирать неЪбходимый спектральный
состав света. Это требование особенно существенно для
обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных
случаях для усиления цветовых контрастов.
Правильную цветопередачу обеспечивают
естественное освещение и искусственные источники света со
спектральной характеристикой, близкой к солнечной. Для
создания цветовых контрастов применяют
монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий
другие.
8. Все элементы осветительных установок —
светильники, групповые щитки, понижающие трансформаторы,
осветительные сети — должны быть достаточно
долговечными, электробезопасными, а также не должны быть
причиной возникновения пожара или взрыва.
Обеспечение указанных условий достигается применением за-
нуления или заземления (см. гл. 8), ограничением
напряжения для питания местных и переносных
светильников до 42 В и ниже C6, 24, 12 В), выбором
оборудования, соответствующего условиям среды в помеще-
ниях4 и защитой элементов осветительных сетей от ме-
111

ханических повреждений при эксплуатации. Кроме
того, необходимо уменьшить до минимума теплоту,
выделяемую осветительной установкой, и шум.
9. Установка должна быть удобной и простой в
эксплуатации, отвечать требованиям эстетики.
§ 27. Электрические источники света
^ Источники света являются важнейшими составными
частями осветительных установок промышленных
предприятий. Правильный выбор типов и мощности ламп
оказывает решающее влияние на эксплуатационные
качества и экономическую эффективность
осветительных установок, на соответствие искусственного
освещения предъявляемым к нему требованиям.
При сравнении источников света друг с другом и при
их выборе пользуются следующими характеристиками:
1) электрическими (номинальное напряжение в
вольтах, электрическая мощность лампы в ваттах);
2) светотехническими (световой поток, излучаемый
лампой Ф, в люменах, максимальная сила света,
которая задается для некоторых ламп вместо светового
потока /тах, в канделах);
3) эксплуатационными (световая отдача лампы ф
в лм/Вт, т. е. отношение светового потока лампы к ее
электрической мощности г|?=Ф/Р; срок службы, в том
числе полный срок службы т — суммарное время
горения лампы в часах от момента включения до момента
перегорания, полезный срок службы тп — время, в
течение которого световой поток лампы изменится не
более чем на 20%, т. е. время экономически
целесообразной эксплуатации лампы);
4) конструктивными (форма колбы лампы, форма
тела накала — прямолинейная, спиральная, биспираль-
ная и даже триспиральная у некоторых специальных
ламп; наличие и состав газа, заполняющего колбу
лампы; давление газа).
J В качестве источников света для освещения
промышленных предприятий применяют газоразрядные
лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания
относятся к источникам света теплового излучения и
пока еще являются распространенными источниками
света. Это объясняется следующими их
преимуществами: удобны в эксплуатации; не требуют дополнитель-
112

*) г) a)
Рис. 27. Некоторые типы ламп (масштабы разные):
а — с криптоновым наполнением в колбе молочного стекла; б — зеркальная,
концентрированного светораспределения; в — галогенная лампа накаливания;
г — ДРЛ; д — ДНаТ; / — отражающий слой алюминия; 2— нить накала; 3—
кварцевая колба; 4 — ртутная кварцевая лампа высокого давления; 5 —
внешняя стеклянная колба; 6 — люминофор; 7 — горелка, заполненная парами
натрия
кых устройств для включения в сеть; просты в
изготовлении.
Наряду с отмеченными преимуществами лампы
накаливания имеют и существенные недостатки: низкая
световая отдача (для ламп общего назначения она
составляет 7—20 лм/Вт), сравнительно малый срок службы
(до 2,5 тыс. ч), в спектре преобладают желтые и
красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав
от солнечного света. Они искажают цветопередачу,
поэтому их не применяют при работах, требующих
различения цветов.
В осветительных установках используют лампы
накаливания многих типов: вакуумные (НВ),
газонаполненные биспиральные (НБ), биспиральные с криптоно-
ксеноновым наполнением (НБК), зеркальные с диффуз-
но-отражающим слоем, местного освещения и др. (рис.
27,а,б).
В последние годы получают все большее
распространение лампы накаливания с йодным циклом —
галоидные лампы. Наличие в колбе паров йода дает
возможность повысить температуру накала спирали;
образующиеся при этом нары вольфрама соединяются с
йодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль,
препятствуя распылению вольфрамовой нити. Срок службы
этих ламп до 3 тыс. ч, световая отдача доходит до
40 лм/Вт, спектр излучения близок к естественному.
Галогенные лампы (КГ) представляют собой трубку
113

кварцевого стекла с нитью накала, размещенной по ее
оси на поддерживающих крючках (рис. 27,я).
Газоразрядные лампы — это приборы, в которых
излучение оптического диапазона спектра возникает в
результате электрического разряда в атмосфере
инертных газов и паров металлов, а также за счет явления
люминесценции. Основным преимуществом
газоразрядных ламп перед лампами накаливания является
большая световая отдача —40—ПО лм/Вт (натриевые до
ПО, металло-галогенные до 100, люминесцентные до
75, ртутные до 60, ксеноновые до 40 лм/Вт). Они имеют
значительно больший срок службы, который у
некоторых типов ламп достигает 8—12 тыс. ч. От
газоразрядных ламп можно получить световой поток практически
в любой части спектра, подбирая соответствующим
образом инертные газы и пары металлов, в атмосфере
которых происходит разряд.
Газоразрядные лампы имеют ряд существенных
недостатков. Безынерционность излучения газоразрядных
ламп может привести к появлению пульсаций светового
потока. При рассмотрении быстро движущихся или
вращающихся деталей в пульсирующем потоке возникает
стробоскопический эффект, который проявляется в
искажении зрительного восприятия объектов различения
(вместо одного предмета видны изображения
нескольких, искажаются направление и скорость движения).
Пульсация светового потока ухудшает условия
зрительной работы, а стробоскопический эффект ведет к
увеличению опасности травматизма и делает невозможным
успешное выполнение ряда производственных операций.
Для стабилизации светового потока газоразрядных
ламп необходимо применять двух- и трехфазное
включение в сеть или последовательно включать балластное,
емкостное или индуктивное сопротивление. Напряжение
при зажигании у газоразрядных ламп обычно
значительно выше напряжения сети, поэтому для включения
ламп приходится применять сложные пусковые
приспособления.
У некоторых типов ламп период разгорания может
длиться 10—15 мин. В течение этого времени
изменяются электрические и светотехнические характеристики
лампы. Газоразрядные лампы могут создавать
радиопомехи, исключение которых также требует специальных
устройств.
114

. . Самыми распространенными газоразрядными
лампами являются люминесцентные, имеющие форму
цилиндрической трубки. Внутренняя поверхность трубки
покрыта тонким слоем люминофора, который служит
для преобразования ультрафиолетового излучения,
возникающего при электрическом разряде в парах ртути,
в видимый свет.
В зависимости от распределения светового потока
по спектру путем применения разных люминофоров
различают несколько типов ламп: дневного света (ЛД),
дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ),
холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ) и
белого цвета (ЛБ)к)
Лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные)
представляют собой" ртутные лампы высокого давления
с исправной цветностью. Лампа состоит из кварцевой
колбы (пропускающей ультрафиолетовые лучи),
которая заполнена парами ртути при давлении 0,2—
0,4 МПа, с двумя электродами и внешней стеклянной
колбы, покрытой люминофором (рис. 27, г).
Галогенные лампы ДРИ (дуговые ртутные с йоди-
дами) по своей конструкции аналогичны лампам ДРЛ.
Для заполнения колбы лампы применяют галогениды
галлия, натрия, индия, лития ц других редкоземельных
элементов. Спектр излучения лампы имеет практически
сплошной характер, приближающийся к дневному свету.
Ксеноновые лампы ДКсТ (дуговые ксеноновые
трубчатые) обладают стабилизированным разрядом и не
нуждаются поэтому в балластном сопротивлении.
Учитывая большую единичную мощность 5—50 кВт,
чрезмерную долю ультрафиолетового излучения в спектре
и высокое давление в колбе, эти лампы применяют
только для освещения территорий предприятий.
Натриевые лампы ДНаТ (дуговые натриевые
трубчатые) обладают наивысшей эффективностью и
удовлетворительной цветопередачей. Их. применяют для
освещения цехов с большой высотой (кузнечно:прессовые,
заготовительные, сварочные и т. д.), где требования к
цветопередаче невысоки (рис. 27,5).
§ 28. Светильники
Создание в производственных помещениях
качественного и эффективного освещения невозможно без
применения рациональных светильников. Электрический
115

Рис. 28. Кривые силы света Рис. 29. Защитный угол све-
светильника: тильника:
I — широкая; 2—равномер- а —с лампой накаливания;
ная; 3 ¦— глубокая б — с люминесцентными
лампами
светильник представляет собой совокупность источника
света и осветительной арматуры.
Наиболее важной функцией осветительной
арматуры является перераспределение светового потока лампы,
которое повышает эффективность осветительной
установки. Для характеристики светильника с точки зрения
распределения световой энергии в пространстве строят
график силы света в полярной системе координат
(рис. 28).
Другим не менее важным назначением
осветительной арматуры является предохранение глаз
работающих от воздействия чрезмерно больших яркостей
источников света. Применяющиеся источники света имеют
яркость колбы, в десятки и сотни раз превышающую
допустимую яркость в поле зрения. Степень возможного
ограничения слепящего действия источника света
определяют защитным углом светильника. Защитный угол —
это угол между горизонталью и линией, соединяющей
нить накала (поверхность лампы) с противоположным
краем отражателя (рис. 29). Осветительная арматура
служит для подвода электрического питания, крепления
и предохранения источника света от загрязнения и
механического повреждения.
Важной характеристикой светильника является его
коэффициент полезного действия. Осветительная
арматура поглощает часть светового потока, излучаемого
источником света\1 Отношение фактического светового
116

1 1 » —I 1 ГУ]
Рис. 30. Светильники:
n vnn- б —УПМ-15- в-НСП-07; г - ПО-02 (шар молочного стекла);о" —
?ии ВЗГ г-ЛОУ- ж-ПВЛП; э - вентилируемый; «-щелевой световод;
J-воздухопроводы;2- люминесцентная лампа; 3- оптическая система; 4-
источники света? i~ канал световода; 6 - отражающее покрытие; . .7—щель
потока светильника к световому потоку помещенной в
него лампы называется коэффициентом полезного
действия.
По распределению светового потока в пространстве
различают светильники прямого, преимущественно
прямого рассеянного, преимущественно отраженного и
отраженного света. Выбор тех или иных светильников
по распределению зависит от характера выполняемых в
помещении работ, возможности запыления воздушной
среды, коэффициентов отражения окружающих
поверхностей, эстетических требований.
В зависимости от конструктивного исполнения
различают светильники открытые, защищенные, закрытые,
пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищен-
ные, взрывобезопасные.
По назначению светильники делятся на светильники
общего и местного освещения.
Для ламп накаливания наиболее
распространенными являются светильники прямого света в отитом
цли защищенном исполнении «Астра», УПД, УПМ-id.
К светильникам преимущественно прямого и рассеянно- ¦
го света относятся НСП-07 и ПО-02 (шар молочного
стекла) (рис. 30). Ряд светильников выпускают для
помещений с тяжелыми условиями среды, для взрыво-
117

опасных помещений. Например, у светильников типа
ВЗГ (взрывобезопасные) конструкция предусматривает
локализацию взрыва внутри светильника.
При применении люминесцентных ламп для
освещения производственных помещений с небольшой
запыленностью и нормальной влажностью используют
открытые светильники ЛОУ, ЛСП, для помещений с
большим содержанием пыли — влаговзрывопылезащищен-
ные светильники ПВЛП, НОГЛ, РВЛМ. В этих
светильниках установлено две и более ламп, что дает
возможность уменьшить пульсацию суммарного светового
потока светильника и исключить стробоскопический
эффект.
Известны светильники, совмещающие функции
освещения и воздухораспределения. Воздух, проходя через
светильник, нагревается и может поступать в
помещение (если требуется его отапливать) или, наоборот,
удаляться через светильник. Такие светильники находятся
в улучшенном тепловом режиме, при их применении
повышается световая отдача ламп, не нагреваются
патроны и пускорегулирующая аппаратура (рис.. 30,з).
Специальным видом светильников являются щелевые
световоды, применяемые для освещения взрывопожаро-
опасных производств (рис. 30,а). Светильники состоят
из оптической системы, группы источников света
большой мощности B0—40 кВт), располагаемых вне
помещения, и канала световода из эластичной светопропус-
кающей пленки длиной до 100 м при диаметре до 1,5 м.
Внутренняя поверхность световода имеет зеркально-
отражающее покрытие, в нижней части светопропускаю-
щую щель. С помощью световодов создаются высокие
уровни освещенности при равномерном распределении
светового потока.
§ 29. Нормирование искусственного освещения
В действующих нормах проектирования
производственного освещения СНиП П-4-79 задаются как
количественная (величина минимальной освещенности), так
и качественные характеристики (показатель ослеплен-
ности и дискомфорта, глубина пульсации освещенности)
искусственного освещения.
Принято раздельное нормирование освещенности в
зависимости от применяемых источников света и систе*
118

мы освещения. Величина минимальной освещенности
устанавливается по характеристике зрительной работы,
которую определяют наименьшим размером объекта
различения, контрастом объекта с фоном и
характеристикой фона (табл. 2). Различают восемь разрядов и
четыре подразряда работ в зависимости от степени
зрительного напряжения.
При определении нормы освещенности следует
учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость
повышения уровня освещенности, выбранного по
точности зрительной работы. Увеличение освещенности
следует предусматривать, например, при повышенной
опасности травматизма или при выполнении напряженной
зрительной работы I — IV разрядов в течение всего
рабочего дня (визуальный контроль изделий, разметка на
листовом металле). В некоторых случаях следует
снижать норму освещенности, например, при
кратковременном пребывании людей в помещении.
В табл. 3 приведены рекомендуемые значения
освещенности и коэффициента запаса k для
распространенных в машиностроении цехов и рабочих мест в
соответствии с Отраслевыми нормами искусственного
освещения предприятий станкоинструментальной
промышленности.
\] В приведенных нормах для газоразрядных ламп
значения норм освещенности выше, чем для ламп
накаливания, из-за большей светоотдачи этих ламп. Система
комбинированного освещения как более эффективная
имеет нормы освещенности выше, чем для общего
освещения. Таким образом, в нормы заложена тенденция
повышения освещенности во всех случаях, когда ее
можно увеличить за счет повышения экономичности
установки. Для исключения частой переадаптации
зрения из-за неравномерной освещенности в помещении
при системе комбинированного освещения необходимо,
чтобы светильники общего освещения создавали не
менее 10% нормированной освещенности.
При (Освещении производственных помещений
газоразрядными лампами, питаемыми переменным током
промышленной частоты 50 Гц, следует ограничить
глубину пульсаций освещенности. Допустимые
коэффициенты пульсаций в зависимости от системы освещения и
характера выполняемой работы не должны превышать
10—20%.
119

Таблица 2
Нормы проектирования естественного и искусственного освещения СНиП И-4-79 (фрагмент)
Характеристика
зрительной
работы
Наивысшей
точности
Очень высокой
точности
о х
2 К
со d>
« г
*1
в «9
д"8«
? «в
а ь-
S 0)
E0S
Менее
0,15
Разряд зрительной
работы 1
1
Подразряд зритель- 1
ной работы
а
б
в
г
а
б
Контраст объекта
! с фоном
Малый
Малый
Средний
Малый
Средний
Большой
Средний
Большой
Большой
Малый
Малый
Средний
Характеристика
фона
Темный
Средний
Темный
Светлый
Средний
Темный
Светлый
Светлый
Средний
Темный
Средний
Темный
Искусственное
освещение
освещенность, лк

комбинированное
5000
4000
2500
1500
4000
3000
общее
1500
1250
750
400
1250
750
Естественное
освещение
КЕО, %
верхнее
или
комбинированное
10
7

боковое
3,5
2,5
Совмещенное
освещение
КЕО, %
верхнее
или
комбинированное
3-6
2,5—4,2
боковое
1,1—2
1 — 1,5

m
Высокой
точности
1 °
1 со
i
о
1 СЛ
III
1 *?
Средний
Большой
Большой
Светлый
Светлый
Средний
400
О
со
Малый
Средний
Большой
Светлый
Средний.
Темный
750
со
о
о
Малый
Средний
Средний
Темный
1000
300
Со
Малый
Темный
2000
500
Сл
to
i со
о
1
"to
0,15—0,3
~
•п
Средний
Большой
Большой
Светлый
Светлый
Средний
0001
300
00
Малый
Средний
Большой
Светлый
Средний
Темный
1 2000
500
Характеристика
зрительной
работы
Наименьший размер 1
объекта различения,1
мм 1
Разряд зрительной 1
работы
Подразряд зритель»
яой работы ]
Контраст объекта I
с фоном
Характеристика
фона 1

комбинированное
общее
верхнее
или
комбинированное

боковое
верхнее
или
комбинированное
•
боковое
освещенность, лк
КЕО, %
гч
О
Искусственное
освещение
Естественное
освещение
Совмещенное
освещение

Таблица 3
Рекомендуемая освещенность и коэффициенты запаса к
Цех, участок, рабочее
оборудование
Лампы
накаливания
освещенность,
л к

комбинированное
освещение
О 2
•е-
•е-
Газоразрядные
лампы
освещенность,
лк

комбинированное
освещение
3S
о а*
о S
Изготовление литейных
форм и стержней:
участок литья
(отливки II и III
класса)
участок литья
(отливки I класса)
Плавильно-заливочное
отделение
Ковочное отделение
(разогрев поковок,
молоты, прессы):
Цехи металлопокрытий:
ванны
полировальные
станки
Механические цехи:
гильотинные
ножницы, дисковые пилы
металлорежущие
станки, слесарные
верстаки
разметочные плиты,
столы ОТК
прецизионные
станки в отдельных
помещениях
Малярные отделения
Сварочные цехи
Деревообрабатывающие
и модельные цехи:
станки
сборка моделей
Диспетчерские, пульты
операторов,
контрольно-измерительные
приборы
750
2500
100
250
1500
1500
1500
2000
1500
600
300
150
150
150
200
150
75
200
300
150
150
200
200
150
200
150
300
200
75 100
1,5
1,5
1,5
1,5
1,4
1,5
1,3
1,3
1,3
1,3
1,6
1,6
1,4
1,4
1,3
1000
3000
2000
2000
2500
3000
2000'
750
400
150
300
300
200
300
м1
200
150
150
300
750
200
200
300
300
_ I 200
400
200
500
300
200
122

Для ограничения слепящего действия светильников
общего освещения в производственных помещениях
показатель ослепленности не должен превышать 20—80
единиц в зависимости от продолжительности и разряда
зрительной работы.
Наличие объектов повышенной яркости в поле
зрения может вызвать неприятные ощущения зрительного
дискомфорта. Дискомфорт является начальной стадией
ослепленности и оценивается показателем дискомфорта,
величина которого регламентируется нормами для
таких помещений, как конструкторские и чертежные залы,
машинописные и машиносчетные бюро. Значение
показателя дискомфорта определяют по специальным
таблицам в зависимости от типа светильника,
соотношений размеров помещения, коэффициентов отражения
его потолка и стен.
§ 30. Нормирование естественного освещения
Естественное освещение характеризуется тем, что
создаваемая освещенность изменяется в чрезвычайно
широких пределах. Эти изменения обусловливаются
временем дня, года и метеорологическими факторами:
характером облачности и отражающими свойствами
земного* покрова. Поэтому естественное освещение нельзя
количественно задавать величиной освещенности. В
качестве нормируемой величины для естественного
освещения принята относительная величина — коэффициент
естественной освещенности КЕО, который представляет
собой выраженное в процентах отношение
освещенности в данной точке внутри помещения Ев к
одновременному значению наружной горизонтальной
освещенности Ев, создаваемой светом полностью открытого
небосвода. Таким образом, КЕО оценивает размеры
оконных проемов, вид остекления и переплетов, их
загрязнение, т. е. способность системы естественного
освещения пропускать свет.
Естественное освещение в помещениях
регламентируется нормами СНиП П-4-79. Нормированное значение
КЕО ?н, определяемое по табл. 2, с учетом характера
зрительной работы, системы освещения, района
расположения здания на территории СССР следует
рассчитывать по формуле
ен = етс,
123

Рис. 31. Схема распределения КЕО по разрезу помещения:
а — одностороннее боковое освещение; б — двустороннее боковое освещение;
в — верхнее освещение; г — комбинированное освещение; /— уровень рабочей
плоскости
где т — коэффициент светового климата, определяемый
в зависимости от района расположения зданий на
территории СССР; с — коэффициент солнечности климата,
определяемый по таблице норм в зависимости от
ориентации здания относительно сторон света.
Для каждого производственного помещения
строится кривая значений КЕО в характерном сечении
(поперечный разрез посередине помещения
перпендикулярно плоскости световых проемов), которая
характеризует светотехнические качества помещения (рис. 31).
При боковом освещении^нормируется минимальное
значение КЕО, в помещениях с верхним и
комбинированным освещением нормируется среднее значение КЕО.
Кроме количественного показателя — коэффициента
естественной освещенности, нормируют качественную
характеристику — неравномерность естественного
освещения 1. Минимальное значение КЕО в
производственных помещениях с верхним и комбинированным
освещением не должно быть меньше нормированного
значения при боковом освещении для аналогичной
зрительной работы.
§ 31. Совмещенное освещение. Ультрафиолетовое
облучение
Совмещенное освещение допускается: для
производственных помещений, в которых выполняются
зрительные работы I и II разрядов; в случаях, когда по
условиям организации производства требуется строить
многопролетные здания с пролетами большой ширины и
1 Неравномерность естественного освещения — соотношение
наибольшего и наименьшего значений КЕО в пределах характерного
разреза помещения.
124

обеспечение высоких нормативных значений КЕО
затруднительно; для производственных зданий, строящихся в
северной климатической зоне СССР; для помещений, в
которых по условиям технологии требуется выдерживать
стабильными параметры воздушной среды (участки
прецизионных металлообрабатывающих станков,
электроэрозионного оборудования).
Значения КЕО в указанных случаях допускается
снижать, но принимать не менее приведенных в табл. 2.
При этом общее искусственное освещение помещений
должно обеспечиваться газоразрядными лампами, а
величина нормы освещенности повышаться на одну
ступень.
В соответствии с «Указаниями к проектированию и
эксплуатации установок искусственного
ультрафиолетового облучения», утвержденными Минздравом СССР,
в производственных помещениях при отсутствии иля
недостаточном естественном освещении (КЕО<0,1%
при боковом и меньше 0,3% при верхнем или
комбинированном освещении) должны предусматриваться
установки эритемного (профилактического ультрафиолетово-
го) облучения для компенсации солнечной
недостаточности. Для предприятий, расположенных за
Северным Полярным кругом, подобные установки должны
йредусматриваться во всех производственных
помещениях.
Ультрафиолетовое облучение положительно влияет
на обмен веществ, дыхательные процессы, активацию
кровообращения и другие функции человеческого
организма. Максимальное эритемное воздействие оказывает
излучение с длиной волны 297 нм.
Существуют эритемные облучательные установки
двух видов: длительного и кратковременного действия
(фотарии). Эритемные установки длительного действия
монтируют совместно со светильниками рабочего
освещения, и они облучают работающих в течение всего
рабочего времени. Облучение в фотариях рабочие
проходят до или после работы по 3—5 мин. Облучение
обычно проводят в течение осенне-зимнего и раннего
весеннего периода. Для эритемного облучения применяют
люминесцентные эритемные лампы типа ЛЭ в колбе из
увиолевого стекла, пропускающего ультрафиолетовые
лучи, а также лампы ЛЭР (люминесцентная эритемная
рефлекторная) с внутренним отражающим слоем.
125

В некоторых производственных помещениях для
уничтожения бактерий, вредных для человека
микроорганизмов в воздухе, применяют бактерицидное
ультрафиолетовое облучение (X—254—257 нм). Для создания
бактерицидного облучения существуют специальные
лампы ДБ.
\ § 32. Расчет искусственного освещения
Задачей расчета является определение потребной
мощности электрической осветительной установки для
создания в производственном помещении заданной
освещенности.
Проектируя осветительную установку, необходимо
решить ряд вопросов.
1. Выбрать тип источника света. Для освещения
производственных помещений, как правило, применяют4
газоразрядные лампы; там, где температура воздуха
может быть менее +5° С и напряжение в cetn
переменного тока падать ниже 90% номинального, и для
местного освещения следует отдавать предпочтение лампам
накаливания.
2. Определить систему освещения. Выбирая систему
освещения, необходимо учитывать, что эффективнее
система комбинированного освещения, но в
гигиеническом отношении система общего освещения более совер-
\ шенна, так как создает равномерное распределение
световой энергии. Используя локализованное общее
освещение, можно наиболее просто добиться высоких
уровней освещенности на рабочих местах без значительных
затрат. При выполнении зрительных работ I—IV, Va и
V6 разрядов следует применять систему шшбинирован-
ного освещения. Местные светильники повышают
освещенность, помогают создать необходимую
направленность светового потока, позволяют исключить
отраженную блескость и в некоторых случаях выполнять
работы, связанные с просвечиванием материалов и деталей.
3. Выбрать тип светильников с учетом характеристик
светораспределения, ограничения прямой блескости, по
экономическим показателям, условиям среды, а также
с учетом требований взрыво- и пожаробезопасное™.
4. Распределить светильники и определить их
количество. Светильники могут располагаться рядами, i
шахматном порядке, ромбовидно. Обеспечение равно\
Ш /

мерного распределения освещенности достигается в том
случае, если отношение расстояния между центрами
светильников L к высоте их подвеса над рабочей
поверхностью Яр составит для светильников: «Астра»,
|УПД —1,4; УПМ-15 — 1,5; НСП-0,7 — 1,4; шара
молочного стекла—2,0; ВЗГ—2,0; ЛД, ЛОУ—1,4; ПВЛП—1,5.
5. Определить норму освещенности на рабочем ме-
|сте. Для этого необходимо установить характер
выполняемой работы по наименьшему размеру объекта
различения, контраст объекта с фоном и фон на рабочем
|месте. В соответствии с выбранной системой освещения
|и источником света найти минимальную нормируемую
(освещенность по табл. 2 и 3. Для расчета
искусственного освещения используют в основном три метода.
Для расчета общего равномерного освещения при
горизонтальной рабочей поверхности основным
является метод светового потока (коэффициента
использования) у учитывающий световой поток, отраженный от
потолка и стен. Световой поток лампы Фл (лм) при лам-
|пах накаливания или световой поток группы ламп
светильника при люминесцентных лампах рассчитывают по
формуле
| j Фл= КОEnSzk/iNri),
1ще Еп—нормированная минимальная освещенность,
|лк; S — площадь освещаемого помещения, м2; z — ко-
|аффициент минимальной освещенности, равный отноше-
|нию fcp/fmim значения которого для ламп
накаливания и ДРЛ — 1,15? для люминесцентных—1,1; k —
коэффициент запаса' (см. табл. 3); N — число светильни-
|нрв в помещении; г} — коэффициент использования све-
!швого потока ламп,, зависящий от КПД и кривой
распределения силы света светильника, коэффициента
|поражения потолка ръ и стен рс, высоты подвеса
светильников и показателя помещения' L
I I Значение коэффициента использования светового
[тютока определяют по табл. 4. Показатель помещения
If i = ABjHp(A + B),
|пде А и В— два характерных размеоа помещения:
: Jfp ¦—высота светильников^ над рабочей поверхностью.
^/Подсчитав по приведенной выше формуле световой
|щгок лампы Фл, по табл. 5 подбирают ближайшую
(^ндартную лампу и определяют электрическую мощ-
!йжгь всей осветительной системы. В практике допуска-»
! Ш 127

Коэффициент использования i\
-
QO CO t^. СП) <М Tf1 CM CO CM rh t^ 1
~« CM CM CM CO CO "* ""f >-0 Ю Ю J
CO t^. О СО Ь- 00 CO О lO OO —' j
— —«смсмсмсмсо^^^гю
^^СОО)-СООЮ«т?00
*-« —* «т* —• см см со со «* rf ^
| COCO^^hrfTfujcOcOcOt^
* 1
I cOCOoo — TtcOcM^cMLOco
CM CO CO ^ Tf t^ Ю UO ^O CO CO
СООЮО^СМ^ОЮОСОтГ
смсососо^^гююсососо
t-. —'^COOc7)a)iOQ — CM
— CM CM CM C-J CM CO CO CO rf rh 1
rf 00 — Tf idif- О CO t^. СГ) О
»-h^CMCNCMCMCOC0C0CO^ 1
CM CO CT>'—сф Ю Oi CM Ю »>• QO I
*-*_ч_«СМсМСМСМС0С0СОСО |
cMt^cncoior-rfoaTfa)^-
CM CM CM CO CO CO "tf* Tfj iO Ю CO
CO -*Tf CO СЛ —< f-—j^ О CM I
— CM CM CM CM CO CO ^j^ Ю Ю I
i
^ о со ю t> a> ^.cojrt со oo !
-* —* CM CM CM CM CO'COf^ Tf ТГ |
j
00 Tf' 00 CM-Tt* Г>- t^ CM КО CM
CMCOCO^rf^iOcOCOb-t^ 1
'tQOCTiCOOCN-iOOTtts.O)
CMCMCOCOrFTfiOiOcOcOCO
—< Ю СП CO СО О CO Tt* —i rf CO
CM CM CM CO CO T^ ^ Ю CO CO CO
CM CO CO Tf rt< "* iO CO CO Is- t"-
rn^TtoO^- C0Ol0CM<p05
CMCMCOCO^rflOlOCOCOCO
С— СО О r* b- СП —"-* 00 CM -чГ< I
»-. см со со со со ^ to ю со со
IO CO l-^ 00 СП ^
o"o~o~o ©'^« *-* см со **• ю "J
1 ' 1

Таблица 5
1'Световые и электрические параметры ламп накаливания
ГОСТ 2239—79) и люминесцентных ламп (по ГОСТ 6825—74*)
Д Лампы накаливания
Тип
В-125-135-15
В-215-225-15
Б 125-135-40
Б 220-230-40
БК 125-135-100
БК 215-225-100
Г 125-1 35-150
Г 215-225-150
Г 125-135-300
Г 215-225-300
Г 125-135-1000
Г 215-225-1000
Сотовой
поток,
лм
135
105
485
460
1630
1450
2 280
2 090
4 900
4 610
| 19 100
19 600
Световая
отдача,
лм/Вт
9,0
7,0
12,0
11,5
16.3
1 14,5
15,3
13,3^-
16,6
16,6
19,1
I 18,6
Люминесцентные
Тип
ЛДЦ20
ЛД20
ЛБ20
ЛДЦ40
ЛДЗО
ЛБЗО
! ЛДЦ40
| ЛД40
Л Б 40
ЛДЦ80
I ЛД80
Световой
поток,
лм
820
920
1180
1450
1640
2100
2100
2340
3120
3740
1 4070
ЛБ80 1ч1 5220
лампы
Световая
отдача,
лм/ Вт
41,0
46,0
59.0
48,2
54,5
70,0
52,5
58,5
78.0
46,8
50.8
65.3
Примечание. Первые два числа в маркировке лампы обозначают
диапазон допустимых напряжений в В, третье — мощность в, Вт,
ется отклонение потока выбранной лампы от
расчетного до —10% и +20%, в противном случае выбирают
другую схему расположения светильников.
Точечный метод применяют для расчета
локализованного и комбинированного освещения, освещения
наклонных и вертикальных плоскостей и для проверки
расче/а равномерного общего освещения, когда
отраженным световым потоком можно пренебречь.
В основу точечного метода положено уравнение
Е = /e cos а/г2,
^где /а —сила света в направлении от источника на
|данную точку рабочей, поверхности, кд (см. рис. 28);
% —расстояние от светильника до расчетной точки, м;
fe—угол между нормалью рабочей поверхности и
направлением светового потока от источника,
Щля практического использования вводим в
формулу коэффициент запаса k и заменяем г на Яр/cos а,
откуда
? = /ecos*a/(?#p).
Заказ № 126 . J29

Таблица 6
Значения удельной мощности осветительной установки
для светильника ЛОУ (р„ — 50%, Рс -30%) с лампой ЛБ
C0 и 40 Вт)
Я п, м
р
2—3
3—4
S, м*
10—15 |
15—25
25—50
50—150
150—300
300
10—12
15—20
20—30
30—50
50—120
[ 120—300
300
Е, лк
75
6,5
5,5
4,5
3,7
3,3
3,1
8.4
7,2
6,4
5,5
4,3
3,7
3,4
100
8,7
7,3
6
5
4,4
4,1
11,2
9,6
8,5
7,3
5,8
4,9
4,5
150
13
11
9
7,5 ,
6 ДМ
6,2
16,8
14,44
12,8
11
8,7
7,4
; 6.8
200
17,4
14,6
12
10
8.8
8.2
22,5
19,2
17
14,6
11,6
9.8
9
300
26
22
18
15
13,2
12,4
33
29
25,5
22
17.4
14,8
13,6
400
35
29
24
20
17,6
16,4
45
38
34
29
23
19,6
18
500
43
37
30
25
22
21
56
48
42
36
28
25
23
Данные о распределении силы света /в приводятся
в светотехнических справочниках.
При необходимости расчета освещенности в точке,
создаваемой несколькими светильниками, подсчитывают
освещенность от каждого из них, а затем полученные
значения складывают.
Метод удельной мощности ! является наиболее
простым, но и наименее точным, поэтому его применяют
только при ориентировочных расчетах. Этот метод
позволяет определить мощность каждой лампы Рл (Вт)
для создания в помещении нормируемой освещенности:
Рл — pS/nt
где р — удельная мощность, Вг/м2; S — площадь
помещения; п — число ламп в осветительной установке.
Значения удельной мощности приводят в соответствующих
таблицах в зависимости от уровня освещенности, пло-
1 Удельной мощностью называется отношение мощности
осветительной установки к площади освещаемого помещения.
130

щади помещения, высоты подвеса и типа
светильников. Примерные значения удельной мощности при
равномерном размещении светильников и коэффициенте
запаса 1,5 приведены в табл. 6.
§ 33. Расчет естественного освещения
Для правильной расстановки оборудования и
распределения рабочих мест с различной степенью зритель-
i ного напряжения необходимо аналитически определять
коэффициенты естественной освещенности в
производственном помещении.
I Световой поток, падающий в расчетную точку про-
! изводственного помещения, складывается из прямого
диффузного света небосвода, видимого через светопро-
ем, и света, отраженного от внутренних поверхностей
помещения и противостоящих зданий.
При боковом освещении, например, КЕО определяют
по формуле
! e6^(t6g+eSRR)x0r9
где еб9+е3д# — выражение, определяющее часть КЕО,
создаваемого светом, проникающим извне; ев и езд—¦
геометрические коэффициенты естественной освещенно-
I сти в расчетных точках при боковом освещении,
учитывающие соответственно свет от небосвода и
отраженный от противостоящего здания; их значения находят с
I помощью графических методов в предположении, что
I оконные проемы не имеют остекления и переплетов, а
I внутренние поверхности помещений не отражают свет;
I q — коэффициент, учитывающий неравномерную яр-
! кость облачного неба; R — коэффициент, определяющий
I относительную яркость противостоящего здания.
При расчете учитывают общий коэффициент свето-
пропускания т0, который характеризует потерю света
в материале остекления, в переплетах светопроема, в
слое загрязнения и в солнцезащитных устройствах.
Повышение КЕО за счет отраженного света от потолка и
стен помещения учитывают коэффициентом г.
I Для определения геометрических коэффициентов
'естественной освещенности следует применять
графический метод А. М. Данилюка, пригодный для определе-
fna КЕО при легкой сплошной облачности, т. е. при
иффузном распространении светового потока. Этот ме-
Щж сводится к тому, что полусферу разбивают на
щ тыс. участков равной световой активности и
подсчитывают, какое число участков видно из данной точки
5* 131
Ч

Рис. 32. Схема для расчета
естественного освещения по
методу А. М. Данилюка
График I помещения через светопроем,
т. е. графически определяют,
какая часть светового потока
от всей небесной полусферы
непосредственно попадает в
расчетную точку.
Число видимых через свето-
., вой проем участков небосвода
^ST^T^ входят при помощи двух гра-
Разрез фиков (рис. 32),
представляющих собой пучок проекций
лучей, соединяющих центр
полусферы небосвода с участками
равной световой активности по
высоте (график /) и по
ширине (график //) светового
проема.
График / кладут на
поперечный разрез помещения так,
чтобы основание графика
совпадало со следом расчетной
плоскости, а полюс
графика с расчетной точкой, и определяют число лучей,
захватываемых контуром светопроема щ. График //
помещают на план помещения так, чтобы его основание
было параллельно плоскости расположения
светопроема, а полюс отстоял от светопроема на расстоянии,
равном расстоянию от полюса графика до середины
светопроема по его высоте на поперечном разрезе.
Подсчитывают число лучей «2, захватываемых контуром
светопроема по его ширине. Геометрическое значение КЕО в
расчетной точке (%) помещения определяют как 8 =
=O,01tti/i2. Более подробное изложение метода
определения КЕО и числовые значения коэффициентов
приведены в СНиП 11-4-79.
§ 34. Средства индивидуальной защиты органов зрения
Контроль освещения
Для защиты глаз от механических повреждений,
брызг жидкостей и расплавленного металла,
ультрафиолетового и инфракрасного излучения, слепящей
яркости видимого излучения применяют защитные очки,
щитки, шлемы. Очки не должны ограничивать поле зре«
ния, должны быть легкими, не раздражать кожу, хо-
132

рошо прилегать к лицу и не покрываться влагой.
Стекла для очков лучше использовать безосколочные типа
триплекс или прошедшие закалку.
Для защиты от яркого света, ультрафиолетового и
инфракрасного излучения применяют очки и щитки
со специальными светофильтрами. Светофильтры вдд-
бирают в соответствии с характером и интенсивностью
излучения по ГОСТ 12.4.080—79. Для вспомогательных
работ при сварке используют светофильтр В, для
газосварщиков и электросварщиков соответственно
светофильтры Г и Э, для работы у сталеплавильных и
доменных печей светофильтры П и Д. Кроме того,
защитные очки необходимо индивидуально подбирать
по межцентровому расстоянию стекол. Существует
пять типоразмеров с межцентровым расстоянием 64—
80 мм.
Тщательный и регулярный уход за установками
естественного и искусственного освещения имеет
важное значение для создания рациональных условий
освещения, в частности, обеспечения требуемых величин
освещенности без дополнительных затрат
электроэнергии.
В установках с люминесцентными лампами и
лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем
включения (не должно быть видимых глазу миганий
ламп), а также пускорегулирующих аппаратов, о
неисправности которых, например, можно судить по
значительному шуму дросселей.
Чистка стекол световых проемов должна
производиться не реже 2 раз в" год для помещений с
незначительным выделением пыли и не реже 4 раз в год для
помещений со значительными выделениями пыли; для
светильников — 4—12 раз в год, в зависимости от
характера запыленности производственного помещения.
Своевременно нужно заменять перегоревшие лампы.
Замена ламп осуществляется двумя способами:
индивидуальным— после выхода ламп из строя и групповым —
через определенный интервал одновременно заменяют
и перегоревшие и работающие лампы (ДРЛ через
7500 ч, люминесцентные 40 Вт — через 8000 ч,
люминесцентные 65—80 Вт — через 6300 ч).
На крупных предприятиях (при установленной
общей мощности на освещение свыше 250 кВт) должно
быть специально выделенное лицо, ведающее
эксплуатацией освещения (инженер или техник).
133

Следует проверять
уровень освещенности
в контрольных точках
производственного
помещения не реже 1
раза в год после
очередной чистки
светильников и замены
перегоревших ламп.
Фактическая освещенность
должна быть больше
или равна
нормируемой освещенности, ум-
Рис. 33. Люксметр Ю-16: НОЖеННОЙ На КОЭффй-
1 — гальванометр; У —селеновый фотоэле- ЦИеНТ Запаса. При Н6-
мент соблюдении этого
соотношения
осветительная установка не пригодна для дальнейшей
эксплуатации и ее следует реконструировать или капитально
отремонтировать.
Основным прибором для измерения освещенности
является объективный люксметр (Ю-16, Ю-116, Ю-117),
основанный на принципе измерения фототока. Ток
возникает в цепи селенового фотоэлемента и соединенного
с ним гальванометра под влиянием падающего на
чувствительный слой светового потока. Отклонения стрелки
гальванометра пропорциональны освещенности
фотоэлемента. Прибор градуирован в люксах (рис. 33). При
измерении освещенности от источников света с иным,
чем у ламп накаливания спектральным составом,
применяют поправочные коэффициенты. Для люминесцентных
ламп ЛБ поправочный коэффициент равен 1,17; ЛД
0,99; ДРЛ 1,09; ДНаТ 1,23; для естественного света этот
коэффициент равен 0,8. При измерениях чувствительный
фотоэлемент люксметра располагается в плоскости
рабочей поверхности.
Глава 4
ЗАЩИТА ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ВИБРАЦИЙ
В промышленности и на транспорте широкое
применение получили машины и оборудование, создающие
вибрацию, неблагоприятно воздействующую на ччелове-
134

ка. Это прежде всего все транспортные средства, а
также ручные машины. Увеличение производительности и,
как следствие этого, рост мощностей и
быстроходности технологического оборудования при
одновременном снижении его материалоемкости, уменьшение
статических нагрузок на человека сопровождаются
нежелательным побочным эффектом —усилением вибраций.
Воздействие вибраций не только ухудшает
самочувствие работающего и снижает производительность труда,
но часто приводит к тяжелому профессиональному
заболеванию— виброболезни. Поэтому вопросам борьбы с
вибрацией придается огромное значение.
§ 35. Понятие, причины возникновения и физические
характеристики вибраций
В соответствии с ГОСТ 24346—80 (СТ СЭВ 1926—
79) «Вибрация. Термины и определения» под вибрацией
понимается движение точки или механической системы,
при котором происходит поочередное возрастание и
убывание во времени значений, по крайней мере, одной
координаты.
Причиной возбуждения вибраций являются
возникающие при работе машин и агрегатов
неуравновешенные силовые воздействия. В одних случаях их
источниками являются возвратно-поступательные движущиеся
системы (кривошипно-шатунные механизмы, ручные
перфораторы, вибротрамбовки, агрегаты
виброформования и т. п.); в других случаях неуравновешенные
вращающиеся массы (ручные электрические и
пневматические шлифовальные машины, режущий инструмент
станков и т. п.). Иногда вибрации создаются ударами
деталей (зубчатые зацепления, подшипниковые узлы и т.п.).
Величина дисбаланса во всех случаях приводит к
появлению неуравновешенных сил, вызывающих вибрацию.
Причиной дисбаланса может явиться неоднородность
материала вращающегося тела, несовпадение центра
массы тела и оси вращения, деформация деталей от
неравномерного нагрева при горячих и холодных
посадках и т. п.
Воздействие вибраций на человека чаще всего
связано с колебаниями, обусловленными внешним
переменным силовым воздействием на машину либо на
отдельную ее систему. Возникновение такого рода колебаний
135

может быть связано не только с силовым» но и с
кинематическим возбуждением, например, в транспортных
средствах при их движении по неровному пути.
Основными параметрами вибрации, происходящей но
синусоидальному закону, являются: амплитуда
виброперемещения хт, амплитуда колебательной скорости vm$
амплитуда колебательного ускорения ат, период
колебаний Т, частота /, связанная с периодом колебаний
соотношением /=1/Г.
Вибросмещение в случае синусоидальных колебаний
определяют по формуле x=xwsin(u)*-f ф), где со —
угловая частота (о>==2я/); ср — начальная фаза
вибросмещения. В большинстве случаев начальная фаза в
задачах охраны труда значения не имеет и может не
учитываться.
В общем случае физическая величина,
характеризующая вибрацию (например, виброскорость), является
некоторой функцией времени: v~v(t). Математическая
теория показывает, что такой, процесс можно
представить в виде суммы бесконечно длящихся
синусоидальных колебаний с различными периодами и амплитудами.
В случае периодического процесса частоты этих
составляющих кратны основной частоте процесса: fn=nf\
(п = \у 2, 3,...,fi—основная частота процесса).
Амплитуды гармоник определяют по известным
формулам разложения в ряд Фурье. Если же процесс не
имеет определенного периода (случайные или
кратковременные одиночные процессы), то число таких
синусоидальных составляющих становится бесконечно
большим, а их частоты распределяются непрерывным
образом, при этом амплитуды определяют разложением
по формуле интеграла Фурье.
Таким образом, спектр периодического или
квазипериодического колебательного процесса является
дискретным (ррс. 34,а, б), а случайного или
кратковременного одиночного процесса — непрерывным (рис. 34,6),
Чаще всего в дискретном спектре наиболее ярко
выражена основная частота колебаний. Если процесс
представляет собой сложение нескольких периодических
процессов, частоты отдельных составляющих в его
спектре могут быть не кратными друг другу, т. е. имеет
место квазипериодический процесс (рис. 34,6). Если же
процесс есть результат суммирования нескольких
периодических и случайных процессов, спектр его являет-
J Зб
X

а)
Частота f/и,
5) <> • 6)
Рис. 84. Спектры вибраций
В)
ся смешанным, т. е. изображается в виде непрерывного
и дискретного спектров, наложенных друг на друга
(рис. 34,г).
В силу специфических свойств органов чувств
определяющими являются действующие значения
параметров, характеризующих вибрацию. Так, действующее
значение виброскорости есть среднеквадратичное
мгновенных значений скорости v(t) за время усреднения Тя>
которое выбирают с учетом характера изменения
виброскорости во времени:
••-у
i + Tv
УТУ
I v*(t)dt.
Таким образом, для характеристики вибрации
используют спектры действующих значений параметров
или средних квадратов последних V2 = u\. При оценке
суммарного воздействия колебаний различных частот
или отдельных источников следует иметь в виду, что
при сложении некогерентных колебаний
результирующую виброскорость (ускорение, смещение) находят
соответствующим суммированием мощностей отдельных
составляющих спектра (или отдельных источников) или,
что одно и то же, суммированием средних квадратов
виброскорости v\—v\+vl+...v2n, где п — число
составляющих в спектре. В соответствии с этим
результирующее действующее значение указанного параметра
определяется выражением
137

Изображение непрерывного спектра требует
обязательной оговорки о ширине Af элементарных частотных
полос, к которым относится изображение. Если f\ —
нижняя граничная частота данной полосы частот,
f2—верхняя граничная частота, то в качестве частоты,
характеризующей полосу в целом, берется среднегео*
метрическая частота
fc.r-VTJ'*-
В практике виброакустических исследований весь
диапазон частот вибраций разбиваю^ на октавные
диапазоны. В октавном диапазоне верхняя граничная
частота вдвое больше нижней f2//i=2. Анализ и
построение спектров параметров вибрации могут производиться
также в третьоктавных/г//!*58* у 2 полосах частот.
В третьоктаве/с.г=|/2 /^Среднегеометрические
частоты октавных полос частот вибраций стандартизованы и
составляют 1, 2, 4, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.
Учитывая, что абсолютные значения параметров,
характеризующих вибрацию, изменяются в очень широких
пределах, в практике виброакустических исследований"
используют понятие логарифмического уровня
колебаний. Логарифмический уровень колебаний
—характеристика колебаний, сравнивающая две одноименные
физические величины, пропорциональные десятичному
логарифму отношения оцениваемой и исходного значения
величины. В качестве последнего в охране труда
используются опорные значения параметров, принятые за
начало отсчета. Измеряются уровни в децибелах (дБ).
Уровень виброскорости определяют по формуле
Lv-lQ\g(v*/vl-2Qlg(vJv0),
где v2—средний квадрат виброскорости берется в
соответствующей полосе частот; Vq—пороговое значение
виброскорости, м/с, равное 5-10~8 м/с,
стандартизованное в международном масштабе.
Спектры уровней виброскорости являются основными
характеристиками вибраций. Снижение уровня
вибраций определяют разностью &Lv=Lvi—Lv2i где Lv{ и
Lv2 — соответственно уровни вибраций до и после
проведения мероприятий по их уменьшению.
138

§ 36. Воздействие вибраций на человека.
Нормирование вибраций
Различают общую и локальную вибрации. Общая
вибрация вызывает сотрясение всего организма,
местная вовлекает в колебательное движение отдельные
части тела. Общей вибрации подвергаются транспортные
рабочие, операторы мощных штампов, грузоподъемных
кранов и некоторых других видов оборудования.
Локальной вибрации подвергаются работающие с ручным
электрическим и пневматическим механизированным
инструментом (зачистка сварных швов, обрубка
отливок, клепка, шлифование и т. п.). В ряде случаев
работающий может подвергаться одновременно воздействию
общей и локальной вибрации (комбинированная
вибрация), например, при работе на строительно-дорожных
машинах и транспорте.
Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц (качка)
хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной
болезни. Следствием такой вибрации является морская
болезнь, происходящая из-за нарушения нормальной
деятельности органов равновесия (вестибулярного
аппарата) по причине резонансных явлений.
Различные внутренние органы и отдельные части
тела (например, голову и сердце) можно рассматривать
как колебательные системы с определенной массой,
соединенные между собой «пружинами» с
определенными упругими свойствами и параллельно включенными
сопротивлениями. Очевидно, что такая система
обладает рядом резонансов, частоты которых, определяющие
субъективное восприятие вибраций, зависят также от
положения тела работающего (работа стоя или сидя).
Собственные частоты плечевого пояса, бедер и
головы относительно опорной поверхности (положение
«стоя») составляют 4—6 Гц, головы относительно плеч
(положение «сидя»)—25—30 Гц. Для большинства
внутренних органов собственные частоты лежат в
диапазоне 6—9 Гц. Колебания рабочих мест с указанными
частотами весьма опасны, так как могут вызвать
механическое повреждение или даже разрыв этих органов.
Систематическое воздействие общих вибраций,
характеризующихся высоким уровнем виброскорости, может
быть причиной вибрационной болезни — стойких
нарушений физиологических функций организма,
обусловленных преимущественно воздействием вибраций на цент-
139

ральную нервную систему. Эти нарушения проявляются
в виде головных болей, головокружений, плохого сна,
пониженной работоспособности, плохого самочувствия,
нарушений сердечной деятельности.
Вибрация может не вызывать болезненных
ощущений, но затруднить проведение производственных
процессов.
Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов,
которые начинаются с концевых фаланг пальцев и
распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают
сосуды сердца. Вследствие этого происходит ухудшение
снабжения конечностей кровью. Одновременно
наблюдается воздействие вибрации на нервные окончания,
мышечные и костные ткани, выражающееся в нарушении
чувствительности кожи, окостенении сухожилий мышц и
отложениях солей в суставах кистей рук и пальцев, что
приводит к болям, деформациям и уменьшению
подвижности суставов. Все указанные изменения усиливаются
в холодный и уменьшаются в теплый период года. При
локальной вибрации на бодаются нарушения
деятельности центральной нервной системы, как и при общей
вибрации.
Виброболезнь относится к группе профзаболеваний,
эффективное лечение которых возможно лишь на
ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций
протекает очень медленно, а в особо тяжелых случаях в
организме наступают необратимые изменения,
приводящие к инвалидности.
Различают гигиеническое и техническое
нормирование вибраций.
В первом случае производят ограничение параметров
вибрации рабочих мест и поверхности контакта с
руками работающих, исходя из физиологических
требований, исключающих возможность возникновения
вибрационной болезни. Во втором случае осуществляют
ограничение параметров вибрации с учетом не только
указанных требований, но и технически достижимого на
сегодняшний день для данного вида машин уровня
вибрации. При этом учитывают условия установки и
режим работы стационарного виброактивного
технологического оборудования в цехах, условия эксплуатации
ручного механизированного инструмента.
В соответствии с ГОСТ 12.1.012—78* «Система
стандартов безопасности труда. Вибрация, общие
требовано

ния безопасности» установлены допустимые значения и
методы оценки гигиенических характеристик вибраций,
определяющих ее воздействие на человека.
Нормируемыми параметрами при гигиенической оценке вибраций
являются средние квадратические значения
виброскоростей v (и их логарифмические уровни Lv) или
виброускорения для локальных вибраций в октавных полосах
частот, а для общей вибрации в октавных или 7з
октавных полосах. Возможна интегральная оценка
вибраций по частоте нормируемого парахметра, а также по
дозе вибрации.
Вибрация, воздействующая на человека,
нормируется отдельно в каждой стандартной октавной полосе,
различно для общей и локальной вибраций. Общая
вибрация нормируется с учетом свойств источника ее
возникновения и делится на вибрацию:
транспортную, которая возникает в результате
движения машин по местности и дорогам (в том числе при
их строительстве);
транспортно-технологическую, которая образуется
при работе машин, выполняющих технологическую
операцию в стационарном положении и (или) при
перемещении по специально подготовленной части
производственного помещения, промышленной площадке или
горной выработке;
технологическую, которая возникает при работе
стационарных машин или передается на рабочие места, не
имеющие источников вибраций. Наиболее высокие
требования предъявляются при нормировании
технологических вибраций в помещениях для умственного
труда, а также в цехах без источников вибраций (рис. 35).
Нормы по ограничению общих вибраций, т. е.
вибраций рабочих мест (пола, оснований машин, сидений
и т. п.), устанавливают величину логарифмического
уровня колебательной скорости в октавных диапазонах
со среднегеометрическими значениями 2, 4, 8, 16, 32,
63 Гц1, а нормы по ограничению локальной вибрации —
в октавных полосах частот со среднегеометрическими
значениями 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.
Гигиенические нормы вибрации установлены для
длительности рабочей смены 8 ч.
1 Нормирование транспортных вибраций производится с
октавной полосы со среднегеометрическим значением 1 Гц.
141

Рис. 35. Гигиенические
нормы вибраций:
1а—транспортная
вертикальная вибрация; /б —
транспортная горизонтальная
вибрация; 2 — транспортно-тех-
нологическая вибрация
(вертикальная и
горизонтальная); За — технологическая
вибрация (вертикальная и
горизонтальная) в
производственных помещениях с ис
точниками вибраций; 36 — то
же в производственных
помещениях без источников
вибраций; 3« — то же
помещения для умственного труда
и
административно-управленческие помещения; 4—
локальная вибрация
/ 2 U 8 16 31,5631252503001000Г,Гц
Для видов вибрации (или особых условий ее
воздействия), не нашедших отражение в ГОСТ 12.1.012—78*
(например, при совместном действии локальной и
общей вибрации, шума и вибрации и др.), допустимые
величины уровня вибраций должны быть приведены в
стандартных или технических условиях на конкретные
виды оборудования.
Исходя из требований ГОСТ 12.1.012—78* по
ограничению местной вибрации, разработан стандарт (ГОСТ
17770—72*. «Машины ручные. Допустимые уровни
вибрации»), устанавливающий допустимые
логарифмические уровни среднеквадратичной скорости вибраций в
октавных полосах частот для основных типов ручных
машин. Он охватывает машины ударного,
ударно-поворотного, ударно-вращательного действия,
предназначенные для разрушения горных пород (отбойные молотки,
горные сверла, перфораторы), а также машины
ударного, ударно-поворотного, ударно-вращательного действия
для промышленности и строительства (шлифовальные
машины, рубильные молотки, клепальные молотки, трам-
142

бовки, бетоноломы, электрические перфораторы,
сверлильные машины, гайковерты и т. д.).
Технические характеристики вибрации,
определяемые по ГОСТ 17770—72* (СТ СЭВ 715—77), позволяют
производить объективное сравнение отдельных
модификаций ручных машин по фактору вибрации и
осуществлять их контроль по вибрационному фактору как на
заводах-изготовителях, так и в процессе эксплуатации.
Имеются стандарты на методы измерения
вибрационных параметров ручных машин и на средства
вибрационных испытаний отдельных типов ручных машин
(ГОСТ 16519—78 «Машины ручные. Методы'
измерения вибрационных параметров», ГОСТ 16844—80
«Средства испытаний пневматических электрических
молотков. Технические требования»).
§ 37. Методы снижения вибраций машин и оборудования
Разработка мероприятий по снижению
производственных вибраций должна производиться одновременно с
решением основной задачи современного
машиностроения— комплексной механизации и автоматизации
производства. Введение дистанционного управления цехами
и участками позволит полностью решить проблему
защиты от вибраций.
В неавтоматизированных производствах
осуществляют следующие методы по уменьшению вибраций: в
источнике возникновения, по снижению их на путях
распространения, по снижению вредного воздействия
вибраций на работающих путем соответствующей
организации труда, а также применения средств индивидуальной
защиты и лечебно-профилактических мероприятий.
Методы борьбы с вибрацией базируются на анализе
уравнений, описывающих колебания машин и агрегатов
в условиях производства. Эти уравнения сложны, так
как любой вид технологического оборудования, так же
как и его отдельные конструктивные элементы,
является системой со многими степенями подвижности и
обладает рядом резонансных частот.
Прежде всего следует снижать вибрацию вблизи
резонансов. В этом случае задача упрощается, так как
машины и агрегаты можно рассматривать как
колебательные системы с одной степенью свободы. При
определении основных направлений борьбы с вибрацией
143

следует ограничиться анализом уравнений вынужденных
колебаний такой системы, которую можно представить в
виде массы, покоящейся на пружине, другой конец ее
жестко закреплен. Система, кроме того, обладает
трением. В этой системе с сосредоточенными
параметрами элементы упругости, массы и трения отделены друг
от друга. Для простоты анализа будем считать, что на
систему воздействует переменная возмущающая сила,
изменяющаяся по синусоидальному закону. Уравнение
колебаний в этом случае имеет вид
тх + рх + qx = Fm е>*, E)
где т — масса системы, кг; q — коэффициент жесткости
системы, Н/м; х — текучее значение вибросмещения;
х — текущее значение виброскорости, равное dxldt, м/с;
х — текущее значение виброускорения массы (cPx/di2),
м2/с; [х — коэффициент сопротивления, Н-с/м; Fm —
амплитуда вынуждающей силы, Н; со — угловая частота
вынуждающей силы, рад/с.
Общее решение этого уравнения содержит два
слагаемых: первый член соответствует свободным
колебаниям системы, которые в данном случае являются
затухающими из-за наличия в системе трения, второй —
соответствует вынужденным колебаниям. Главную роль
в рассматриваемых задачах играют вынужденные
колебания.
Выражая вибросмещение в комплексном виде х=
=AmeJoit и подставив соответствующие значения ?,
х в формулу E), найдем выражение для соотношения
между амплитудами виброскорости и вынуждающей
силы:
| vm | - FmlVi*+(m»-q№. F)
Знаменатель выражения F) характеризует
сопротивление, которое оказывает система вынуждающей
переменной силе, и называется полным механическим
импедансом колебательной системы. Величина ^ составляет
активную, а величина (т©— q/co) — реактивную часть
этого сопротивления. Последняя, в свою очередь, состоит
из двух сопротивлений — упругого q/ы и
инерционного тсо. Единица измерения механического
сопротивления— Н-с/м.
Реактивное сопротивление равно нулю при резонан-
се, которому соответствует частоташ = о>0«*= \ #/т.При
144

этом система
оказывает сопротивление
вынуждающей силе
только за счет
наличия активных
потерь в системе.
Амплитуда колебаний на
таком режиме резко
увеличивается.
Амплитуду
виброскорости при резонансе
определяют по
формуле
\т |
1 *~Ц
7а
//
//„
1{М2
Ffrj/q~xcm
г
Л 1
\\
\\
\ V
Ч\\ч
ь>о = /ч7*
'т
О)
vn
F,
i-k*
Рис. 36. График зависимости амплитуды^
виброперемещения от частоты колебаний
(М-0<^1<И-2<Рм<й<4).
где т) — коэффициент потерь, характеризующий дисси-
пативные силы в колебательной системе и
определяющий значение амплитуды виброскорости при резонансе,
г) = соцЛ7.
На рис. 36 приведены кривые, показывающие, как
изменяются амплитуды смещения (Am=u>vm) в режиме
вынужденных колебаний при изменении частоты
вынуждающей силы при различных значениях диссипа-
тивных сил в системе. Чем больше трение, тем слабее
выражен максимум на резонансной частоте. При
частотах ниже резонансной то<Сдо), т. е. в случае, когда
инерционное сопротивление значительно меньше
упругого, полное сопротивление системы возмущающей силе
при небольшом трении практически оказывается
равным упругому z=q/(u. Следовательно, на этих частотах
система оказывает упругое сопротивление, как при
действии статической силы. Амплитуда вибросмещения
при этом равна упругой деформации хСТ при
статическом действии силы xCT=Fm/q, а амплитуда
виброскорости Vm=a)Fm/q.
Если частота вынуждающей силы значительно выше
резонансной, то тсо»^/(о. При малом трении ji<mo)
система будет оказывать только инерционное
сопротивление z«то. При этом амплитуды виброскорости и
вибросмещения будут соответственно равны:
Vm = Fml(m^ Am = ? т1№) = *ст К/»J.
где Хст—осадка системы при статическом воздействии
силы Fm.
145

С увеличением частоты со сопротивление системы z
возрастает и виброскорость снижается. Система как бы
стремится к неподвижности. Систему с инерционным
сопротивлением широко используют при защите от
вибраций в различных областях машиностроения.
Таким образом, из проведенного анализа решения
уравнения F) вынужденных колебаний системы с
одной степенью свободы следует, что основными методами
борьбы с вибрациями машин и оборудования являются:
1) снижение вибраций воздействием на источник
возбуждения (посредством снижения или ликвидации
вынуждающих сил);
2) отстройка от режима резонанса путем
рационального выбора массы или жесткости колеблющейся
системы;
3) вибродемпфирование — увеличение механического
импеданса колеблющихся конструктивных элементов
путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с
частотами, близкими к резонансным;
4) динамическое гашение колебаний —
присоединение к защищаемому объекту системы, реакции которой
уменьшают размах вибрации объекта в точках
присоединения системы;
5) изменение конструктивных элементов машин и
строительных конструкций.
В соответствии с ГОСТ 12.4.046—78 методы
вибрационной защиты могут быть также разделены на методы,
снижающие параметры вибраций воздействием на
источник возбуждения, и методы, снижающие параметры
вибраций на путях ее распространения от источника.
Последние включают методы 2, 3, 4 приведенной
выше классификации, а также виброизоляцию и
применение средств индивидуальной защиты. Приведенная
классификация методов борьбы с вибрацией на путях
распространения справедлива для любого вида
возбуждения вибраций: силового, кинематического,
параметрического и т. д. Возможна также классификация методов
борьбы с вибрацией по наличию контакта оператора с
вибрирующим объектом.
Борьба с вибрацией воздействием на источник
возбуждения. При конструировании машин и
проектировании технологических процессов предпочтение должно
отдаваться таким кинематическим и технологическим
схемам, при которых динамические процессы, вызван-
\46

ные ударами, резкими ускорениями и т. п., были бы
исключены или предельно снижены. Так, замена
кулачковых и кривошипных механизмов равномерно
вращающимися, а также механизмами с гидроприводами в
значительной мере способствует снижению вибраций.
К этому же приводит замена ковки и штамповки
прессованием, ударной правки — вальцовкой,
пневматической клепки и чеканки — гидравлической клепкой и
сваркой.
В настоящее время разработаны модификации
известных технологических процессов, которые позволяют
снижать вибрацию (прессование на гидравлических
прессах вместо обработки на листоштамповочных
молотах, применение гвоздильных прессов вместо
гвоздильных станков и т. д.). При конструировании машин и
агрегатов необходимо изыскивать конструктивные
решения для безударного взаимодействия деталей и плавного
обтекания их воздушными потоками (скошенные
штампы у кузнечно-прессового оборудования, ножевые валы с
винтообразной режущей кромкой станков, замена
трансмиссионных приводов машин и агрегатов
электродвигателями и т. д.). Для снижения уровня вибраций
редукторов целесообразно применять шестерни со
специальными видами зацеплений — глобоидным, шевронным,
двухшевронным, конхоидальным вместо обычных
шестерен с прямым зубом. Большое значение при этом имеет
повышение класса точности обработки и уменьшение
шероховатости поверхности шестерен. С этой же целью
производят подбор зубчатых пар, что позволяет
дополнительно снизить уровень вибраций на 3—4 дБ.
Большое значение имеет выбор рабочих режимов.
На рис. 37 приведена зависимость уровня
колебательной скорости на опорах подшипникового узла
турбины в зависимости от качества обработки колец
подшипника, рода посадки, частоты вращения. Указанные
зависимости наблюдались также в других машинах и
агрегатах, в частности, в подшипниковых узлах
металлорежущих станков. Для снижения уровня вибраций
шпиндельных узлов вместо подшипников качения
желательно использовать подшипники скольжения.
Причиной низкочастотных вибраций насосов,
компрессоров, двигателей является неуравновешенность
вращающихся элементов. Это относится к современным
быстроходным машинам относительно небольшой массы
147

t^-^
7 J
г _J
j
^
80
WOO
LVtd6
82
80
18
16
74
LVtd6
80
18
16
U
i\ | 1
2 JL
2Ш
;
2
3000 0
П, од/мин
4
i)
6 18
Hf-,MKM
90
80
10
60
\A
&.
'A
i
0
'<
j
'г
j
',
/
/
/
A
'2\
J\
4
0 0,0 1,6 2,4 Ug.MKM 800 1500 2400n, об/мин
в) г)
Рис. 37. График зависимости уровня вибраций опор подшипников:
о —частоты вращения п; / — подшипник № 312; 2 — № 308; 3 —№ 305i б —
от гранности желоба внутреннего кольца при различной волнистости; / —
^в—2 -9 мкм» 2~ "в-0; в —от волнистости при разной гранности; / —
#г = 1~-3 мкм; 2— //г«=0-?-0,5 мкм; г — от рода посадки: / — вала А корпуса
И\ 2 — вала /г корпуса //; 5 — вала k корпуса /; 4 — вала m корпуса К
с уменьшенной жесткостью основных несущих деталей.
Действие неуравновешенных динамических сил
усугубляется плохим креплением деталей, их износом в
процессе эксплуатации. Устранение неуравновешенности
вращающихся масс достигается балансировкой в
соответствии с ГОСТ 22061—76.
При кинематическом возбуждении вибраций
применяются следующие методы борьбы, снижающие
вибрацию воздействием на источник возбуждения:
изменение конструктивных элементов машин и
строительных конструкций;
уменьшение неровностей профиля пути самоходных
и транспортных машин;
повышение нивелирующей способности опорных
элементов самоходных и транспортных машин.
Отстройка от режима резонанса. Для ослабления
вибраций существенное значение имеет исключение
резонансных режимов работы, т. е. отстройки собственных
частот агрегата и его отдельных узлов и деталей от
частоты вынуждающей силы. Собственные частоты от-
148

дельных конструктивных элементов определяют либо
расчетным путем, либо экспериментально на
специальных стендах. В первом случае расчет производится по
известному значению массы т и жесткости q системы.
Резонансные режимы при работе технологического
оборудования устраняют двумя путями: либо
изменением характеристик системы (массы или жесткости),
либо установлением нового рабочего режима
(отстройка от резонансного значения угловой частоты
вынуждающей силы со). Второй метод осуществляют на стадии
проектирования, так как в условиях эксплуатации
режимы работы определяются условиями технологического
процесса. Жесткость системы изменяют введением в
конструкцию ребер жесткости или изменением ее упругих
характеристик.
Вибродемпфирование. Это процесс уменьшения
уровня вибраций защищаемого объекта путем превращения
энергии механических колебаний данной колеблющейся
системы в тепловую энергию.
Анализ выражения F) показывает, что эффект
вибродемпфирования определяется коэффициентом
сопротивления \х, системы, с изменением которого изменяется
механический импеданс системы г.
Увеличение потерь энергии в системе может
производиться: использованием в качестве конструкционных
материалов с большим внутренним трением,
нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких
материалов, обладающих большими потерями на
внутреннее трение, применением поверхностного трения
(например, при колебаниях изгиба двух скрепленных и плотно
прилегающих друг к другу пластин), переводом
механической колебательной энергии в энергию токов Фуко,
или электромагнитного поля.
Значение параметра ц для основных
конструкционных материалов в машиностроении (чугунов и сталей)
составляет 0,001—0,01. Как следствие этого, уровни
вибрации большинства конструкций в машиностроении
достаточно велики. Велика и их вибропроводность.
Значительно большее внутреннее трение имеют
сплавы на основе систем Си — Ni, Ni — Ti, Ni — Co.
В зависимости от амплитуды напряжения в этих
сплавах ц составляет 0,02—0,1. Большим затуханием
колебаний обладают (после закалки) сплавы марганца с
содержанием 15—20% меди и магниевые сплавы. Дета-
149

ли из этих сплавов имеют меньшую, чем чугуны и
стали, вибропроводность. Затухание колебаний в металлах
резко увеличивается при повышении температуры.
Вибродемпфирование может быть осуществлено
путем использования композиционных материалов, в
частности, двухслойных материалов сталь-алюминий, сталь-
медь.
С точки зрения снижения вибраций наиболее
предпочтительным является использование в качестве
конструкционных материалов пластмасс, дерева, резины.
Так, в тихоходных редукторах применяют шестерни из
капрона, текстолита и дельта-древесины. В некоторых
случаях возможно использование шестерен из твердой
резины. В результате происходит снижение вибраций
оснований фундаментов машин, а следовательно,
снижение вибраций рабочих мест.
Широкое применение находят пластмассы при
изготовлении технологической оснастки металлорежущих
станков: кондукторов, кондукторных втулок,
подшипников, зажимных устройств и т. д.
Использование пластмасс в качестве
конструкционных материалов позволяет снизить уровень вибрации по
виброскорости в широкой полосе средних и высоких
частот на 8—10 дБ.
Когда применение полимерных материалов в
качестве конструкционных не представляется возможным, для
снижения вибраций используют вибродемпфирующие
покрытия. Действие покрытий основано на ослаблении
вибраций путем перевода колебательной энергии в
тепловую при деформациях покрытий. Эффективное
действие покрытий наблюдается на резонансных частотах
элементов конструкций агрегатов и машин.
В зависимости от значения динамического модуля
упругости покрытия подразделяют на жесткие (?=108—
—109 Па) и мягкие (?^107 Па). Действие покрытий
первой группы проявляется главным образом на низких
и средних частотах, второй — на высоких.
На эффективность жестких покрытий в большой
мере оказывает влияние жесткость материала. Чем она
выше, тем больше потери механической энергии в
системе. Покрытия этого типа рекомендуется выполнять в
виде многослойной конструкции. Последние в
сравнении с однослойными более эффективны. Особый
интерес представляют покрытия из слоя вязкоупругого ма-
J50

териала (твердой пластмассы, рубероида, изола, битуми-
зированного войлока) и слоя фольги, увеличивающей
жесткость покрытия. Коэффициент потерь таких
слоистых вибродемпфирующих покрытий составляет 0,15—
0,40. Наибольшее распространение из покрытий такого
рода получили материалы на основе изола (фольгоизол,
стеклоизол, гидроизол). Возможно использование
одного вязкого материала (покрытие «Радуга») либо одной
фольги на клеевой основе (покрытие СКЛ-25).
В качестве жестких возможно применение
металлических покрытий (на основе алюминия, меди, свинца,
олова), а также гальванопокрытий, однако их
эффективность ниже, чем слоистых покрытий.
В качестве мягких вибродемпфирующих покрытий
используют мягкие пластмассы, материалы типа резины
(например, пеноэласт, технический винипор),
пластические материалы типа поливинилхлоридного пластика,
пенопласт ПХВ-9 и др. Коэффициент потерь этих
покрытий 0,05—0,5.
Листовые мягкие вибродемпфирующие покрытия
широко применяют в машиностроении, в частности, для
снижения уровня вибраций и шума при ручной правке,
обработке тонкостенных конструкций малой жесткости,
на некоторых типах станков. Однако эксплуатационные
качества этих покрытий не всегда удовлетворительны.
Так, не представляется возможным обеспечить
качественное соединение покрытий с обрабатываемой
поверхностью, если последняя имеет сложную конфигурацию.
В этом случае используют мастичные покрытия.
Наибольшее распространение получили мастики ВД 17-58,
ВД17-59 и ВД17-63, представляющие смесь
синтетических смол и наполнителей, а также мастики «Антивиб-
рит» на основе эпоксидных смол и др. Коэффициент
потерь мастик составляет в большинстве случаев 0,3—0,45.
Температура при эксплуатации 393—493 К. Мастики
наносят непосредственно на элементы машин и агрегатов.
Эти мастики имеют хорошую адгезию с основным
конструкционным материалом. Вибродемпфирующие
мастики широко применяют в машиностроении для снижения
вибраций и шума вентиляционных систем,
центробежных компрессоров, насосов, трубопроводов и т. п.
Наибольший эффект вибродемпфирующие покрытия
дают при условии, что протяженность вибродемпфирую-
щего слоя соизмерима с длиной волны изгиба в мате-
151

Рис. 38. Установка агрегатов на виброгасяшем основании:
а — на фундаменте и грунте; б — на перекрытии
риале конструкции. Это нужно учитывать при
демпфировании низкочастотных колебаний, имеющих большую
длину волны. Покрытия следует наносить в местах, где
генерируется вибрация максимального уровня. Толщина
вибродемпфирующих покрытий практически берется
равной 2—3 толщинам элемента конструкции, на который
оно наносится.
Хорошо демпфируют колебания смазочные материа-
лы. Например, масляная ванна значительно снижает
уровень вибраций зубчатых зацеплений редукторов,
корпусов галтовочных барабанов. Слой смазочного
материала между двумя сочлененными элементами
устраняет возможность непосредственного их контакта и,
следовательно, появление сил поверхностного трения,
которые, как известно, могут быть причиной возбуждения
вибраций.
Динамическое гашение вибрации. Чаще всего
виброгашение осуществляют путем установки агрегатов на
фундаменты (при <о>(о0). Массу фундамента
подбирают таким образом, чтобы амплитуда колебаний
подошвы фундамента в любом случае не превышала 0,1 —
0,2 мм, а для особо ответственных сооружений 0,005 мм.
Для небольших объектов между основанием и
агрегатом устанавливают массивную опорную плиту (рис. 38).
Расчет фундаментов машин с динамическими
нагрузками ведут по СНиП 19-79.
Одним из способов увеличения реактивного
сопротивления колебательных систем является установка
динамических виброгасителей. Наибольшее распространен
152

м
W/Ш/Ш/Л
Рис. 39. Схема
динамического виброгасителя
ние в машиностроении получили
динамические виброгасители,
уменьшающие уровень вибраций
защищаемого объекта за счет
воздействия на него реакций
виброгасителя. Динамические
виброгасители представляют
собой дополнительную
колебательную систему с массой т и
жесткостью <7> собственная частота
которой /о настроена на
основную частоту f колебаний данного
агрегата, имеющего массу М и жесткость Q (рис. 39).
В этом случае подбором массы и жесткости
виброгасителя обеспечивается выполнение условия/о =A/21t))/9M=/
(трением пренебрегаем).
Виброгаситель жестко крепится на вибрирующем
агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени воз-»
буждаются колебания, находящиеся в иротивофазе с
колебаниями агрегата.
Недостатком динамического виброгасителя является
то, что он действует только при определенной частоте,
соответствующей его резонансному режиму колебаний.
Даже незначительные изменения частоты вибраций
агрегата резко снижают эффективность действия
виброгасителя, так как выводят его из резонансного режима
работы. Такие виброгасители применяют в агрегатах,
имеющих характерный постоянный по времени
дискретный спектр вибраций, т. е. в агрегатах с возмущающим
воздействием практически одной частоты. Такие
устройства устанавливают на турбогенераторах, силовых
установках в судостроении.
Так как в динамических виброгасителях
используется резонансный режим, следует в общем случае
принимать во внимание силы трения в гасителе и в
основной системе. У виброгасителя с трением полоса частот,
в которой имеет место ослабление вибраций основной
системы, значительно шире, чем у гасителя без трения,
однако степень ослабления вибраций может быть
несколько меньше, чем у описанного выше виброгасителя
без трения.
Для снижения вибрации возможно также использо*
вание ударных виброгасителей, в которых осуществляет*
ся переход кинетической энергии относительного движе*
153

1 \ 1 2 / | 1 i
|ш^^| И^Ч
a) 5)
1 2
LI
V77///77. l/7//77,
в)
L II
jxziL jbpi
Y7777777. /7/7/,
77777777,7777777.
LaaaK
M
7777777777777777,
V&.
e)
Рис. 40. Схема ударных виброгасителей:
л — маятниковый без затухания; 6 — маятниковый с эатуханием в системе;
в — пружинный без затухания (гаситель связан упругой связью только с
основанием); г — пружинный с затуханием в системе и гасителе (гаситель связан
упругой связью только с основанием); д — пружинный без затухания (гаситель
связан упругими связями с-системой и основанием); ?—плавающий без
затухания; ж — плавающий с затуханием; / — защищаемый объект; 2 — удар*
ный элемент
ния контактирующих элементов в энергию деформации
с распространением напряжений из зоны контакта по
взаимодействующим элементам. В результате энергия
распределяется по объему соударяющихся элементов
виброгасителя, вызывая их колебания и вместе с тем
рассеяние энергии вследствие действия сил внешнего
и внутреннего трения.
Ударные виброгасители колебаний простейшей
конструкции подразделяются по типу на маятниковые,
пружинные и плавающие (рис. 40).
Тип виброгасителя выбирают в зависимости от
частоты колебаний, которые должны быть снижены.
Ориентировочно можно считать, что маятниковые ударные
виброгасители применяют для гашения колебаний с
частотой 0,4—2 Гц, пружинные — 2—10 Гц и плавающие —
выше 10 Гц.
Из других типов виброгасителей следует отметить
виброгасители камерного типа для превращения
пульсирующего потока газа в равномерный (рис. 41).
Такого рода виброгасители ставятся как на всасывающей,
так и на нагнетательной стороне компрессоров и
способствуют значительному снижению уровня вибраций
трубопроводов и газопроводов. Аналогичные устройства
применяют на гидроприводах.
154

а) б)
Рис. 41. Схемы камерного виброгасителя трубопроводов (виброгаситель
пульсаций давления):
а — акустическая; б — конструктивная
Изменение конструктивных элементов машин и
строительных конструкций для снижения вибрации на
путях ее распространения производится чаще за счет
увеличения жесткости системы (введения ребер
жесткости). В последнем случае помимо изменения упругих
свойств колебательных систем нарушается синфазность
колебаний отдельных поверхностей, снижается
амплитуда смещения отдельных точек. Это в значительной мере
способствует снижению уровня вибрации и
сопутствующего ей шума в дорезонансной области частот (при
@<0)о).
Виброизоляция. Этот способ защиты заключается
в уменьшении передачи колебаний от источника
возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств,
помещаемых между ними. Виброизоляция
осуществляется введением в колебательную систему
дополнительной упругой связи, препятствующей передаче
вибраций от машины — источника колебаний к основанию
или смежным элементам конструкции; эта упругая связь
может также использоваться для ослабления передачи
вибраций от основания на человека либо на
защищаемый агрегат.
Пример виброизолированной системы показан на
рис. 42. Переменная сила, создаваемая машиной, имеет
амплитуду ^тмаш. На основание, от которого машина
отделена виброизоляцией, действует переменная
вынуждающая сила Fm осн. Эффективность виброизоляции
определяют коэффициентом передачи КП, который имеет
физический смысл отношения амплитуды
виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого
объекта или действующей на него силы к амплитуде той
же величины источника возбуждения при
гармонической вибрации. Рассчитывают его в нашем случае по
формуле KU=Fmocn/Fm мань
155

Рис. 42. Система с виброизоляцией
Чем меньше значение этого соотношения, тем выше
виброизоляция. КП в системах, где можно пренебречь
трением, может быть рассчитан по формуле
КП=1/(///0J-1. G)
Из формулы G) видно, что чем ниже собственная
частота по сравнению с частотой вынуждающей силы,
тем выше эффективность виброизоляций. При /<С/о
вынуждающая сила действует как статическая и целиком
передается основанию. При /=fo наступает резонанс,
сопровождающийся резким возрастанием уровня
вибраций. При f>]/2f0 режим резонанса не осуществляется,
значение КП равно единице, а при дальнейшем
увеличении оно становится меньше единицы, так как система
оказывает вынуждающей силе все большее инерционное
сопротивление. Вследствие этого передача вибраций
через виброизоляцию уменьшается.
Например, для ослабления общих вибраций в зоне
обслуживания мощных дизелей в 100 раз (КП=0,01)
собственная частота колебаний компрессора,
установленного на виброизоляторы, должна быть в 10 раз меньше
156

частоты возбуждающей силы. Если частота вращения
коленчатого вала ротора дизеля я=300 об/мин, то
частота его собственных колебаний должна быть /0=
=//10=л/F0-10)=0,б Гц.
Обычно эффективность виброизоляции определяют
в децибелах:
AZ = 201gl/Kn. (8)
Выражение для собственной частоты в герцах с
учетом, что mg/q—xCT, можно представить в виде
/0 - 1/2* V^/Fi - 1/2* VqgfOTg- IfaVg/ZZ
где хст — статическая осадка системы на
виброизоляторах под давлением собственной массы.
Чем больше статическая осадка, тем ниже
собственная частота и тем эффективнее виброизоляция. Однако
это обстоятельство противоречит экономическим и в
ряде случаев техническим требованиям, так как приводит
к сложным и дорогостоящим конструкциям
виброизоляторов с большими габаритами, а система на таких
виброизоляторах нередко приобретает слишком большую
подвижность по отдельным степеням свободы. Поэтому
в данном случае, как и в ряде других, необходимо
искать разумный компромисс между гигиеническими,
техническими и экономическими требованиями. Таким
образом, чем выше частота вибрации, тем легче
осуществить виброизоляцию. Отсюда следует, что существует
оптимальное соотношение между частотой возбуждения
и собственной частотой колебаний системы. Оно
составляет //f0=3-r-4f что соответствует КП = 1/8-~1/15.
Увеличение трения в системе виброизоляции
снижает эффективность последней. Однако в машинах,
которые при выходе на режим проходят режим резонанса,
предусматривается введение демпфирования в
конструкции виброизоляторов.
Кроме виброизоляторов, примером виброзащиты
является установка гибких вставок в коммуникациях
воздуховодов и в местах их прохождения через
строительные конструкции, применение упругих прокладок в
узлах крепления воздуховодов при монтаже, разделение
гибкой связью перекрытий и несущих конструкций
здания, устройство так называемых «плавающих» полов
(настил пола отделяется от перекрытия упругими
прокладками). Во всех случаях введение дополнительной
упругой связи снижает передачу вибраций от источни-
157

а) б) в)
Рис. 43. Виброзадерживающие массы
ка смежным элементам конструкции (или грунту). Этот
же принцип виброзащиты используют при
конструировании ручного механизированного инструмента.
. Промышленность выпускает ряд типов ручного
механизированного инструмента с виброзащитными
рукоятками, например, перфораторы с качающейся виброга-
сящей рукояткой. Принцип ее действия состоит в том,
что она соединена с корпусом инструмента через
упругую связь — систему шарнирно сопряженных элементов.
Контакт этой системы с корпусом перфоратора
осуществляется посредством эластичных резиновых колец.
Такое конструктивное решение виброизоляции
(многозвенная связь) обеспечило снижение уровня вибраций
на рукоятке до требований действующих санитарных
норм. Известны и другие типы виброзащиты ручного
механизированного инструмента с использованием
виброизоляции.
Для ослабления передачи вибраций по элементам
конструкции практикуется установка виброзадерживаю-
щих масс с импедансом, значительно превышающим
импеданс основной конструкции, возможные
конструктивные решения которых даны на рис. 43.
Для виброизоляции стационарных машин с
вертикальной вынуждающей силой в машиностроении чаще
всего применяют виброизолирующие опоры типа
упругих прокладок или пружин (рис. 44). Возможно
использование их сочетания (комбинированные
виброизоляторы).
Пружинные виброизоляторы по сравнению с
прокладками имеют ряд преимуществ. Они могут
применяться для изоляции колебаний как низких, так и
высоких частот (обеспечивают любую деформацию), дольше
сохраняют постоянство упругих свойств во времени,
хорошо противостоят действию масел и температуры,
относительно малогабаритны. Однако они могут пропускать
158

Рис. 44. Виброизолирующие опоры:
а — пружинные; б — резиновые
виброизоляторы
колебания высоких
частот, так как
материал пружин
(сталь) имеет
малые внутренние
потери, а в указанном
диапазоне
располагаются резонансные
частоты пружин.
Поэтому пружинные
виброизоляторы в
этом случае
рекомендуется
устанавливать на
прокладки из упругих
материалов типа резины
(комбинированный
виброизолятор).
При
использовании
виброизоляторов типа резиновых
прокладок следует предусматривать меры для
обеспечения деформации в горизонтальной плоскости. Для
этого резиновые виброизоляторы должны либо иметь
форму ребристых или дырчатых плит, либо разбиваться
на ряд параллельно установленных виброизоляторов.
Виброизоляция будет эффективной, если фундамент
(или перекрытие), на котором производится монтаж
виброизоляторов, имеет достаточную массивность. Это
требование выполняется в тех случаях, когда
выдерживается соотношение
Л-(/?//»-l)A*/Dwi)> 10,
где /р — ближайшая к частоте вынуждающей силы
собственная частота колебаний перекрытия (или
собственная частота колебаний фундамента), Гц; М-*масса
фундамента, кг; тв—масса виброизолируемого
агрегата, кг.
Для уменьшения передачи вибраций на руки
работающих с ручным механизированным инструментом,
а также для снижения вибраций основания некоторых
видов машин вибрационного действия используют
пневматические виброизоляторы.
159

Активная виброзащита. Широкое распространение в
промышленности получила так называемая активная
виброзащита, которая предусматривает введение
дополнительного источника энергии, осуществляющего
обратную связь его от изолируемого объекта к системе
виброизоляции, позволяющего регулировать по времени
характеристики последней. Это приводит к быстрому
затуханию колебаний в виброизолированной системе при
внешних воздействиях.
Выполним расчет виброизоляторов. Любая машина,
поставленная на виброизоляторы, имеет шесть степеней
свободы, так как может совершать колебания в трех
взаимно перпендикулярных плоскостях пространства, а
также совершать вращательные движения в тех же
плоскостях (см. рис. 42).
Расчет системы с шестью степенями свободы весьма
сложен. В практике виброизоляции машин
ограничиваются в большинстве случаев расчетом только
вертикальных колебаний. Расчет виброизоляторов сводится
к определению необходимой жесткости резиновых
прокладок или пружин и определению их параметров:
диаметра, числа витков и радиуса витка пружины; высоты,
площади и числа резиновых прокладок; проверке на
отсутствие в них резонансных явлений и устойчивости.
В том случае, когда параметры вибрации неизвестны,
необходимо выполнять условие ///o=3-f-4. Значение
частоты воздействия вынуждающей силы определяют по
параметрам рабочего процесса. Для различных типов
машин с числом рабочих циклов п (для
электроприводов частота вращения п 1/мин) значение /
рассчитывают по формуле /=/г/60. По известному значению /
находят /0 (Гц):/о=//C-т-4).
Используя связь между статической осадкой хст
и частотой собственных колебаний системы /0, можно
построить график зависимости для определения хст по
заданному значению коэффициента КП. График
строится в логарифмических координатах (рис. 45). Для
требуемого значения /0 определяют потребную статическую
осадку системы и производят расчет параметров
изоляторов.
Для резиновых прокладок рассчитывают потребную
высоту виброизоляторов й==хст?Уа, где Е —
динамический модуль упругости, Па; а —допустимая нагрузка
на сжатие для материала прокладки, Па.
160

/7, 05/MUH
10000
p^4J1 Т*Чч_Ж 1 i ! iTHJi 11 1 i ! j 1 1 11
i i i *>J j 'гц Д~ i! I 1 т^wJ j* l
kl' ' ГГгЬ^! ™4J I ' ЧГГК?
! i>,J H4J i PNJ M ч
rO i i [Nsi Ml I 1 rWJ ТтЧ' Ло
w| 1 МИ
V^iTffTn
1 РЧГлШ 1 n™!^1 '' IT"w-i'!
4-^-pK^fНщ II [W>
МИГ m^OTthJ !Г1 IT ffvfc
МИД
i ЯРД
МММ ГТ^Тпн.
! ТТж ГГ
II И Г п
44. Ггт4Т
irtflffliH
Пип
И
/J/V
J27
/5*
#7
5000
4000
3000
2000
1000
500
400
300
200
100
0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2 SxCTfCM
Статическая осадка
Рис. 45. График зависимости коэффициента передачи от статической осадки
и частоты вращений (частоты колебаний)
Толщина виброизолирующей прокладки должна
отвечать условию h<{X/2)n, где Я —длина волны
изолируемых колебаний, а л=1, 2, 3.... В противном случае
в прокладке возникают резонансные колебания. Для
определения площади виброизолирующей прокладки
служит формула S = mg/eN, где т — масса агрегата, кг;
Аг_ число прокладок. Размер поперечного сечения
прокладки А находят из условия h^A<c8h.
Расчет пружинного виброизолятора сводится к
определению диаметра пружины d (м) и числа витков /
по формулам
d = 16 mgr/izRs, i = d4 G/64 г3 q,
где g — комплексная жесткость виброизолятора, Н/м;
г —средний радиус пружины, м; ^ — допустимое
напряжение на кручение (для стали /?s=4,22-109 Па); G —
модуль сдвига (G = 7,84-10 Па).
Проверяется условие устойчивости пружины H0/d^
^5,1, которое справедливо при наличии опорных
поверхностей над и под пружиной. В других случаях H0/d0
берется менее 2,55, где #0= (i—0,5)d+i(hm—d) —
высота ненагруженной пружины; 1гш — шаг пружины
(пружины с гибкостью меньше предельной на устойчивость
не проверяются) принимается ftni = D/4-r-D/2.
6 Заказ № 126 ^1

При известном спектре параметров вибраций в
каждой октавной полосе определяют потребную величину
снижения логарифмического уровня виброскорости AL1?=s
=LV3—Lvmm, где Lva — замеренное значение
логарифмического уровня виброскорости; /^норм—- нормативное
значение логарифмического уровня виброскорости.
Далее в соответствии с формулой (8) определяют
потребное значение
anti log AZ„/20 *
Отсюда, при известной частоте возбуждения f,
исходя из формулы G), рассчитывают необходимое значение
собственной частоты виброизолированной системы: /0 =
=//У1 + 1/КПпотр. Затем определяют потребную
статическую осадку системы
*ст-?/B*/оJ-
Далее по изложенной выше методике определяют
параметры виброизоляторов выбранного типа. Системы
виброизоляции рабочих мест рассчитывают по
специальным методикам. Исключение контакта с вибрирующим
объектом обеспечивается использованием ограждений,
сигнализации.
§ 38. Средства индивидуальной защиты от вибраций.
Организация труда работников виброопасных профессий.
Измерение вибраций и виброизмерительная аппаратура
При работе с ручным механизированным
электрическим и пневматическим инструментом применяют
средства индивидуальной защиты рук от воздействия
вибраций. К ним относят рукавицы, перчатки, а также
виброзащитные прокладки или пластины, которые снабжены
креплениями в руке. Общие технические требования
к средствам индивидуальной защиты рук от вибраций
определены ГОСТ 12.4.002—74. Учитывая
неблагоприятное воздействие холода на развитие виброболезни, при
работе в зимнее время рабочих надо обеспечивать
теплыми рукавицами.
В целях профилактики вибрационной болезни для
работающих с вибрирующим оборудованием
рекомендуется специальный режим труда. Так, при работе
162

с ручными машинами, удовлетворяющими требованиям
санитарных норм, суммарное время работы в контакте
с вибрацией не должно превышать 2/з рабочей смены.
При этом продолжительность одноразового
непрерывного воздействия вибрации, включая микропаузы,
входящие в данную операцию, не должна превышать для
ручных машин 15—20 мин.
При таком режиме труда (если прочие факторы
условий труда соответствуют санитарным нормам)
рекомендуется устанавливать обеденный перерыв не менее
40 мин и два регламентированных перерыва (для
активного отдыха, проведения производственной
гимнастики по специальному комплексу и физиопрофилактиче-
ских процедур): 20 мин через 1—2 ч после начала
смены и 30 мин через 2 ч после обеденного перерыва.
Для работающих в условиях вибрации при наличии
других неблагоприятных факторов (шума, температуры,
вредных веществ, излучения и др.), превышающих
санитарные нормы, режимы труда и отдыха должны
устанавливаться на основе изучения изменения
работоспособности, отражающей степень неблагоприятного
воздействия всего комплекса факторов условий труда на
организм человека.
При работе с вибрирующим оборудованием
рекомендуется включать в рабочий цикл технологические
операции, не связанные с воздействием вибрации.
Рабочие, у которых обнаружена вибрационная
болезнь, временно, до решения ВТЭК, должны быть
переведены на работу, не связанную с вибрацией,
значительным мышечным напряжением и охлаждением рук.
При работе в условиях общей вибрации применяется
спецобувь (ГОСТ 12.4.024—76).
Вибрацию измеряют в соответствии с требованиями
СТ СЭВ 1931—78 «Вибрации. Общие требования к
проведению измерений», действующих санитарных норм,
а также стандартов по ограничению вибраций
отдельных видов технологического оборудования. Из
многочисленных видов виброизмерительных приборов прежде
всего следует отметить отечественную измерительную
аппаратуру ИШВ-1 со стандартными октавными
фильтрами, а также измерительный прибор ВИП-2. Из
импортной аппаратуры широко используется прецизионный
виброакустический тракт фирмы «Брюль и Къер»
(Дания), а также комплект аппаратуры RFT (ГДР).
6*
163

Глава 5
ЗАЩИТА ОТ ШУМА, ИНФРА-
И УЛЬТРАЗВУКА
Вопросы борьбы с шухмом в настоящее время имеют
большое значение во всех областях техники, особенно
в машиностроении, на транспорте, в энергетике.
Шум на производстве наносит большой ущерб,
вредно действуя на организм человека и снижая
производительность труда. Утомление рабочих и операторов из-за
сильного шу!ма увеличивает число ошибок при работе,
способствует возникновению травм. Нередко и в быту
человек подвергается воздействию шума недопустимо
высоких уровней. Поэтому борьба с шумом является
важной народнохозяйственной задачей.
Часто возникает необходимость защиты не только от
шума, но и от инфра- и ультразвука.
§ 39. Физические характеристики шума
Шумом является всякий нежелательный для
человека звук. В качестве звука мы воспринимаем упругие
колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой,
жидкой или газообразной среде. Звуковые волны
возникают при нарушении стационарного состояния среды
вследствие воздействия на нее какой-либо
возмущающей силы. Частицы среды при этом начинают
колебаться относительно положения равновесия, причем скорость
таких колебаний (колебательная скорость v)
значительно меньше скорости распространения волны (скорости
звука с).
В газообразной среде скорость звука
^газ = V*PCTf? ,
где к — показатель адиабаты (для воздуха х== 1,41);
РСт ир — давление и плотность газа.
При нормальных атмосферных условиях (Г=293К
и РСт = Ю34 гПа) скорость звука с в воздухе равна
344 м/с.
Звуковое поле — это область пространства, в
которой распространяются звуковые волны. В каждой тоЗке
звукового поля давление и скорость движения частиц
воздуха изменяются во времени. Разность между мгно-
164

венным значением полного давления и средним
давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде,
называется звуковым давлением р. Единица измерения
звукового давления — Па.
На слух действует средний квадрат звукового
давления
т
о
где черта означает осреднение во времени, которое в
органе слуха человека происходит за Го=30-М 00 мс.
В плоской звуковой волне, т. е. такой, в которой
поверхность, проходящая через точки с одинаковой фазой
колебаний, является плоскостью, перпендикулярной
направлению распространения колебания, отношение
звукового давления к колебательной скорости не зависит
от амплитуды колебаний. Оно равно (Па-с/м) p/v—pc,
где рс — удельное акустическое сопротивление среды,
которое для воздуха, например, равно 410 Па-с/м, для
воды 1,5-106, для стали 4,8-107 Па-с/м.
При распространении звуковой волны происходит
перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо
точке среды в единицу времени, отнесенный к единице
поверхности, нормальной к направлению распространения
волны, называется интенсивностью звука в данной
точке / (Вт/м2):
/-р/рс. (9)
Величины звукового давления и интенсивности
звука, с которыми приходится иметь дело в практике
борьбы с шумом, могут меняться в широких пределах: по
давлению до 103 раз, по интенсивности до 1016 раз.
Естественно, что оперировать такими цифрами довольно
неудобно. Наиболее же важно то обстоятельство, что
ухо человека способно реагировать на относительное
изменение интенсивности, а не на абсолютное. Ощущения
человека, возникающие при различного рода
раздражениях, в частности при шуме, пропорциональны
логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были
введены логарифмические величины — уровни звукового
давления и интенсивности.
165

Уровень интенсивности звука (дБ) определяют по
формуле
у I,-101g///0,
где /0 — интенсивность звука, соответствующая порогу
слышимости (/0=10-12 Вт/м2) на частоте 1000 Гц.
Величина уровня звукового давления (дБ)
L = 10 lg У1р1 - 20 lg V72lPo - 20 lg p/p0>
где Po — пороговое звуковое давление, выбранное таким
образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях
уровни звукового давления были равны уровням
интенсивности, т. е. ро=2-10-5 Па на частоте 1000 Гц; р —
среднеквадратичная величина звукового давления.
Пороговая интенсивность звука (Вт/м2)
1о-РоКРоСо), (Ю)
где ро?о — плотность и скорость звука при нормальных
атмосферных условиях.
Величину уровня интенсивности применяют при
получении формул акустических расчетов, а уровня
звукового давления — для измерения шума и оценки его
воздействия на человека, поскольку орган слуха
чувствителен не к интенсивности, а к среднеквадратичному
давлению. Связь между уровнем интенсивности и
уровнем звукового давления получим, разделив выражение
(9) на выражение A0) и прологарифмировав
Lj^L + lOlgpoCofpc.
При нормальных атмосферных условиях L/ = ?.
Уменьшение шума AL определяют также в децибелах:
AZ - Zx - Z2 = 20 lg Pl/pQ - 20 lg p2/p0 -
-MlgA/ft-lOlgA//*
Например, если шум агрегата снизить по
интенсивности в 1000 раз, то уровень интенсивности будет
уменьшен на 30 дБ, т. е. AL = 101g 1000=30 дБ.
В том случае, когда в расчетную точку попадает шум
от нескольких источников, складывают их
интенсивности, но не уровни. При этом считается, что источники
некогерентны, т. е. создаваемые ими давления имеют
произвольные фазы /=/i+/2+.. .+/п.
Искомый уровень интенсивности (дБ) при
одновременной работе этих источников получим, разделив ле-
166

вую и правую части данного выражения на /0 и
прологарифмировав:
Ю lg ///о - Ю lg (IJI0 + h/lo + -. + /,//о)
или
L — 101gA0^'10+ Ю^10 + ... +10z«/10),
где Lu L2t ..., Ln — уровни звукового давления или
уровни интенсивности, создаваемые каждым источником
(или гармоническими составляющими одного и того же
источника) в расчетной точке.
Рассмотренные особенности суммирования уровней
имеют большое практическое значение для шумоглуше-
ния. Так, при большом числе одинаковых источников
глушение лишь нескольких из них практически не
ослабит суммарный шум. Если же на рабочее место
попадает шум от разных по интенсивности источников, то
снижать необходимо сначала шум от более мощных
источников.
Если имеется п одинаковых источников шума с
уровнем звукового давления Lu создаваемым каждым
источником, то суммарный шум (дБ) L=Li+10lgn. Из этой
формулы видно, что два одинаковых источника
совместно создадут уровень на 3 дБ больший, чем каждый
источник.
Любую зависимость какой-либо величины (например,
звукового давления) от времени можно представить
в виде суммы конечного или бесконечного числа
синусоидальных колебаний этой величины (см. гл. 4).
Каждое такое колебание характеризуется своим
среднеквадратичным значением физической величины и частотой/,
т. е. числом колебаний в секунду (Гц).
Ухо человека может воспринимать как слышимые
только те колебания, частоты которых находятся в
пределах 20 Гц — 20 кГц. Ниже 20 Гц и выше 20 кГц
находятся соответственно области неслышимых человеком
инфра- и ультразвука.
Зависимость среднеквадратичных значений
синусоидальных составляющих шума (или соответствующих им
уровней в децибелах) от частоты называется частотным
спектром шума (или просто спектром).
Спектры получают, используя анализаторы шума —
набор электрических фильтров, которые пропускают сиг-
167

нал в определенной полосе частот — полосе пропус»
кания.
В практике борьбы с шумом, так же как и борьбы
с вибрациями, наибольшее распространение получили
фильтры с постоянной относительной полосой
пропускания, в частности, октавные фильтры, нашедшие широкое
применение в практике борьбы с шумом. Граничные и
среднегеометрические частоты октавных полос (Гц) при*
ведены ниже.

Среднегеометрические частоты
октавных полос 63 125 250 500
Граничные
частоты октавных полос 45—90 90—180 180—355 355—710

Среднегеометрические частоты
октавных полос 1000 2000 4000 8000
Граничные
частоты октавных
полос . ..... .710—14001400—28002800—56005600—11200
Измерения спектров шума в этих октавных полосах
проводят для сравнения шума машин, нормирования
и других целей. Для более детального исследования
источников шума часто применяют третьоктавные
фильтры и узкополосные анализаторы. Спектр
представляется либо в виде таблицы, либо в виде графика.
Шумы принято классифицировать (ГОСТ 12.1.003—76)
по их спектральным и временным характеристикам.
В зависимости от характера спектра шумы бывают
тональными, в спектре которых имеются слышимые
дискретные тона, и широкополосными —с непрерывным
спектром шириной более одной октавы. Например, шум
дисковой пилы является тональным, а реактивного
двигателя — широкополосным.
По временным характеристикам шумы
подразделяют на постоянные, уровень звука которых за 8-часовой
рабочий день изменяется во времени не более чем на
5 дБА, и непостоянные, для которых это изменение
более 5 дБА (об уровне звука см. § 41). В свою очередь,
непостоянные шумы делят на колеблющиеся во време-*
ни, прерывистые и импульсные.
168

§ 40. Характеристики источников шума
Любой источник шума характеризуется прежде все-
го звуковой мощностью.
Звуковая мощность источника Р — это общее
количество звуковой энергии, излучаемой источником шума
в окружающее пространство за единицу времени.
Если окружить источник шума замкнутой
поверхностью площадью S, то звуковая мощность
источника (Вт)
P-§lndS%
где 1п — нормальная к поверхности составляющая
интенсивности.
Окружая источник шума условной сферой с
достаточно большим радиусом r(S=4jtr2), чтобы можно
было считать источник точечным, получим величину
средней интенсивности звука на поверхности этой сферы
(Вт/м2):
/СР-Я/41ГГ2.
Это выражение предполагает излучение шума по
всем направлениям одинаковым, что справедливо для
точечного источника, размеры которого малы по
сравнению с излучаемыми им волнами. Однако источники
шума часто излучают звуковую энергию неравномерно
по всем направлениям, т. е. обладают определенной
направленностью излучения. Эта неравномерность
излучения характеризуется коэффициентом Ф — фактором
направленности, показывающим отношение
интенсивности звука, создаваемой направленным источником в
данной точке /, к интенсивности /ср, которую развил бы
в этой же точке ненаправленный источник, имеющий ту
же звуковую мощность и излучающий звук в сферу (во
все стороны одинаково), т. е.
Характеристики направленности обычно
представляют в виде зависимости показателя направленности Gt
измеряемого в децибелах шумомером, от угла между
выбранным направлением на наблюдателя и осью
источника (рис. 46,а):
G - 10 lg Ф - 10 lg ///ср « 20 lg />/Ар ~ L - Lcp,
где р и L — зеуковое давление и его уровень,
измеренный на определенном расстоянии от источника, дБ|
169

Рис. 46. Излучение шума:
а — направленного и ненаправленного источника; б — показатель
направленности шума осевого вентилятора
рср и Lcp — звуковое давление и его уровень,
усредненный по всем направлениям при том же расстоянии.
Так, шум осевого вентилятора излучается в основном
по направлению оси (рис. 46,6).
Для того чтобы сравнивать шум различных машин
друг с другом, производить расчеты уровней звукового
давления в проектируемых помещениях, необходимо
знать объективные характеристики шума,
производимого машиной. Любая машина, будучи установленной
в открытом пространстве, создает в разных точках
различные уровни звукового давления, хотя ее звуковая
мощность и остается неизменной.
В соответствии со стандартами (в частности, ГОСТ
12.1.024—81 и ГОСТ 12.1.025—81) такими шумовыми
характеристиками, которые указываются в прилагаемой
к машине технической документации, являются:
1) уровни звуковой мощности шума LP в октавных
полосах частот со среднегеометрическими частотами 63,
125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, а также
корректированный уровень звуковой мощности;
2) характеристики направленности излучения шума
машиной.
Уровни звуковой мощности LP (дБ) установлены по
аналогии с уровнем интенсивности звука:
LP=\OlgPIPo,
где Р — звуковая мощность, Вт; Pq — пороговая
звуковая мощность, равная 10~12 Вт.
170

Кроме этих характеристик, являющихся основными
и получаемых при типовых испытаниях,
дополнительными шумовыми характеристиками являются октавные
уровни звукового давления, или уровни звука на
определенном расстоянии от машины. Эти характеристики
служат для контрольных испытаний машины по
сокращенной программе и сопоставления их результатов с
характеристиками машин, определяемыми при типовых
испытаниях, а также являются основными
характеристиками внешнего шума транспортных средств.
Установлены следующие методы определения
шумовых характеристик машин (ГОСТ 12.1.024—81 —
ГОСТ 12.1.028—80):
свобЬдного звукового поля; применяется в
заглушённых камерах с жестким полом и в помещениях с
большим звукопоглощением или в открытом пространстве;
отраженного звукового поля; используется в ревер-
берационных камерах или в гулких помещениях;
образцового источника шума; применяется в
обычных помещениях, цехах и реверберационных камерах;
измерения шумовых характеристик на расстоянии
1 м от наружного контура машины; используется в
заглушённых камерах, помещениях с большим
звукопоглощением, в открытом пространстве.
Наиболее точными методами являются первые два,
причем основным методом определения шумовых
характеристик машин является испытание в свободном
звуковом поле.
Рассмотрим применение перечисленных методов
определения уровня звуковой мощности.
Метод 1. Свободное звуковое поле характерно тем,
что на достаточно большом расстоянии г от источника,
большем длины звуковой волны X и размеров
источника, звуковые волны распространяются так, что
интенсивность звука убывает обратно пропорционально
квадрату расстояния от источника. Уровень звукового
давления снижается на 6 дБ при удвоении расстояния от
источника:
/2 = Р/D«ф = Р/[4«Bг1J1;
Д/.= 10 lg /,//, -ч 10 lg 4 = 6 дБ.
171

Рис. 47. Измерение шумовых
характеристик машин:
а — в заглушённой камере; б — в
реверберационной камере; в — в
обычных помещениях на расстоянии
1 м от машины; / — машина; 2 —
точка измерения; 3—подвесной пол;
4 — звукопоглощающее клиновидное
покрытие; 5 — гладкий пол
Для создания условий свободного звукового поля,
если нет возможности проводить измерения в открытом
пространстве, строят специально заглушённые камеры,
которые позволяют осуществлять измерения независимо
от наружных условий. Заглушённой камерой называется
звуко- и виброизолированное помещение, в котором
имеются условия, близкие к условиям распространения
звука в свободном пространстве. На рис. 47, а показана
одна из действующих заглушённых камер. Внутренняя
поверхность камер облицовывается специальными
звукопоглощающими клиньями, обеспечивающими плавный
переход от малого акустического сопротивления
воздуха в камере к большому акустическому сопротивлению
стен. В результате почти полностью поглощается
падающий на стены звук (отражение отсутствует).
Искомый уровень звуковой мощности LP определяют
по результатам измерений среднего уровня звукового
давления Lcp на измерительной поверхности S (м2) (см.
рис. 47,а), за которую обычно принимается площадь по-
172

лусферы, т. е. S=2nr2 (г — расстояние от центра
источника до точек измерений):
Zp = Z.cp + 10Ig S/S0,
где S0==l м2.
Аналогично определяется корректированный уровень
звуковой мощности LPA:
LpA-LAcp + \0\gS/S0$
где Lacp — средний уровень звука на измерительной
поверхности.
Метод 2. В тех случаях, когда не требуется знания
характеристик направленности излучения шума,
шумовые характеристики определяют в отраженном
звуковом поле. Такое поле характеризуется постоянством
уровней звукового давления в различных точках поме*
щений, в качестве которых обычно используют ревербе-
рационные камеры или обычные гулкие помещения.
Реверберационная камера представляет собой
помещение объемом 60—1000 м3 с непараллельными внут*
ренними ограждениями (рис. 47,6), поверхность
которых является хорошим отражателем звука
(коэффициент звукопоглощения а не превышает 0,05).
Уровень звуковой мощности (дБ)
LP=Lcp + l0lgA/A0-6,
где Lcp — средний уровень звукового давления в
камере; А — эквивалентная площадь звукопоглощения
камеры, м2, которая определяется экспериментально по
измерениям времени реверберации Гр помещения1
и равняется Л=0,16У/ГР (V — объем помещения, м3);*
Л0=1 м2.
Метод 3. При этом приближенном методе уровень
звуковой мощности машины определяют путем
сравнения шума машины с шумом образцового источника, уро*
вень звуковой мощности LP06p которого известен. Изме*
рив средние уровни звукового давления машины Lcp
и образцового источника L06p в одних и тех же точках»
уровень звуковой мощности (дБ) затем рассчитывают
по формуле
Lp = Lp 069 4" -^ср — -^обр#
1 Время реверберации Тр — время, в течение которого уровень
звукового давления в помещении уменьшается на 60 дБ после пре*
крещения действия источника шума.
173

Метод 4. Данный метод является приближенным. Он
используется в основном для определения уровня
звуковой мощности больших машин (рис. 47,в).
Уровень звуковой мощности (дБ) вычисляют по
формуле
LP-Lcp+lO\gS/S0t
где LCp'—средний уровень звукового давления на
измерительной поверхности 5, определяемой по
ГОСТ 12.1.028—80.
§41. Действие шума на человека. Нормирование шума
Область слышимых звуков ограничивается не только
определенными частотами B0—20000 Гц), но и
определенными предельными значениями звуковых давлений
и их уровней. На рис. 48 эти предельные значения
уровней звукового давления изображены двумя кривыми.
Нижняя кривая соответствует порогу (началу)
слышимости. Уместно напомнить, что логарифмическая шкала
уровней звукового давления построена таким образом,
что пороговое значение звукового давления р0
соответствует порогу слышимости (L—0 дБ) только на частоте
1000 Гц, принятой в качестве стандартной частоты
сравнения в акустике. Порог слышимости различен для
звуков разной частоты. Если в диапазоне частот 800—
4000 Гц величина порога слышимости минимальна, то
по мере удаления от этой области вверх и вниз по
частотной шкале его величина растет; особенно заметно
увеличение порога слышимости на низких частотах. По
этой причине высокочастотные звуки более неприятны
для человека, чем низкочастотные (при одинаковых
уровнях звукового давления).
Верхняя кривая на рис. 48 соответствует порогу
болевого ощущения (L = 120-f-130 дБ). Звуки,
превышающие по своему уровню этот порог, могут вызвать боли
и повреждения в слуховом аппарате.
Область на частотной шкале, лежащая между этими
кривыми, называется областью слухового восприятия.
В зависимости от уровня и характера шума, его
продолжительности, а также от индивидуальных
особенностей человека шум может оказывать на него различное
действие.
Шум, даже когда он невелик (при уровне 50—
60 дБА), создает значительную нагрузку на нервную
174

ЦдБ
ПО
ПО
100
ВО
60
ЬО
го
о
-20,
щщтщ
У/////////
| Порог болевого ощущения
Ш>.
гшщ
Ъ^Лорог слышимости.
ШтШы
'шшшт
%*S,.
щ
ш
20
100
1000
WOQQffu,
Рис. 48. Слуховое восприятие человека
систему человека,
оказывая на него
психологическое
воздействие. Это особенно часто
наблюдается у людей,
занятых умственной
деятельностью. Сл а-
бый шум различно
влияет на людей.
Причиной этого могут
быть: возраст,
состояние здоровья, вид
труда, физическое и
душевное состояние
человека в момент
действия шума и другие
факторы. Степень вредности какого-либо шума зависит
также от того, насколько он отличается от привычного
шума. Неприятное воздействие шума зависит и от
индивидуального отношения к нему. Так, шум, производимый
самим человеком, не беспокоит его, в то время как
небольшой посторонний шум может вызвать сильный
раздражающий эффект.
Известно, что ряд таких серьезных заболеваний, как
гипертоническая и язвенная болезни, неврозы, в ряде
случаев желудочно-кишечные и кожные заболевания,
связаны с перенапряжением нервной системы в
процессе труда и отдыха. Отсутствие необходимой тишины,
особенно в ночное время, приводит к преждевременной
усталости, а часто и к заболеваниям. В этой связи
необходимо отметить, что шум в 30—40 дБА в ночное время
может явиться серьезным беспокоящим фактором. С
увеличением уровней до 70 дБА и выше шум может
оказывать определенное физиологическое воздействие на
человека, приводя к видимым изменениям в его
организме. ,
Под воздействием шума, превышающего 85—90 дБА,
в первую очередь снижается слуховая чувствительность
на высоких частотах.
Сильный шум вредно отражается на здоровье и
работоспособности людей. Человек, работая при шуме,
привыкает к нему, но продолжительное действие
сильного шума вызывает общее утомление, может привести
к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте, нарушается
175

процесс пищеварения, происходят изменения объема
внутренних органов.
Воздействуя на кору головного мозга, шум
оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс
утомления, ослабляет внимание и замедляет психические
реакции. По этим причинам сильный шум в условиях
производства может способствовать возникновению
травматизма, так как на фоне этого шума не слышно
сигналов транспорта, автопогрузчиков и других машин.
Эти вредные последствия шума выражены тем
больше, чем сильнее шум и чем продолжительнее его
действие.
Таким образом, шум вызывает нежелательную
реакцию всего организма человека. Патологические
изменения, возникшие под влиянием шума, рассматривают как
шумовую болезнь.
Звуковые колебания могут восприниматься не
только ухом, но и непосредственно через кости черепа (так
называемая костная проводимость). Уровень шума,
передаваемого этим путем, на 20—30 дБ меньше уровня,
воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях
передача за счет костной проводимости мала, то при
высоких уровнях она значительно возрастает и
усугубляет вредное действие на человека.
При действии шума очень высоких уровней (более
145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.
Аудиометрией называется испытание слуха, которое
позволяет установить отклонение слуха человека от
нормы. Их проводят в соответствии с ГОСТ 12.4.062-Г-78
ССБТ «Методы определения потерь слуха» для
определения пригодности человека к конкретной профессии
и оценки результатов шумового воздействия. Состояние
слуха определяется с помощью аудиометра.
Испытуемый, находясь в тихом помещении, через наушники
слушает подаваемые чистые тона разной интенсивности,
а по показаниям приборов отмечается наименьшая
интенсивность, при которой подводимый тон едва
различается ухом. Результаты таких измерений изображают
на графике, называемом аудиограммой, количественно
определяющем потерю чувствительности слуха данного
человека по отношению к нормальной чувствительности.
При нормировании шума используют два метода:
нормирование по предельному спектру шума;
нормирование уровня звука в дБА.
176

90
80
70
60
50
АО
ПС-80
ПС-бО
ПС-45
1.Щ
+20
НО
о
40
-20
-30
г Ул Мм
Ид
63 № 250 500 1000 2000 4000 8000 63 125 250 500 1000 2000 40008000
о) КГц б) fju,
Рис. 49. Нормирование шума:
а —по предельному спектру; б — частотные характеристики А и С шумомера
Первый метод нормирования является основным для
постоянных шумов. Здесь нормируются уровни
звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со
среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000,
2000, 4000, 8000 Гц.
Таким образом, шум на рабочих местах не должен
превышать допустимых уровней, значения которых
приведены в ГОСТ 12.1.003—76.
Совокупность восьми допустимых уровней звукового
давления называется предельным спектром.
Для наглядности некоторые предельные спектры
показаны на рис. 49, из которого видно, что с ростом
частоты (более неприятный шум) допустимые уровни
уменьшаются. Каждый из спектров имеет свой индекс
ПС, например ПС-80, где цифра 80 — допустимый
уровень звукового давления в октавной полосе со
среднегеометрической частотой 1000 Гц.
Второй метод нормирования общего уровня шума,
измеренного по шкале А* шумомера и называемого
уровнем звука в дБЛ, используется для
ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как
в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень зву-
* В современных шумомерах чаще всего используют две
частные характеристики чувствительности Л и С (см. рис. 49 ,б).
Характеристика Л имитирует кривую чувствительности уха человека.
Характеристика С практически линейна в измеряемом диапазоне
частот.
177

ка (дБА) связан с предельным спектром зависимостью
1А = ЛС+5.
Для тонального и импульсного шума допустимые
уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений,
указанных в табл. 7.
Нормированным параметром непостоянного шума
является э]?вивалентный (по энергии) уровень звука
широкополосного, постоянного и неимпульсного шума,
оказывающего на человека такое же воздействие, как
и непостоянный шум, LA3kb (дБА). Этот уровень
измеряется специальными интегрирующими шумомерами
или рассчитывается по формуле
п
^.A9KB==ioigi/iooB^io^10),
где ti — доля числа отсчетов в данном интервале
уровней от общего числа отсчетов, %; L*— средний уровень
звука в данном интервале, дБА; i — 1, 2, 3, ..., п —
отсчеты уровней.
Уровни звука непостоянного шума записывают на
ленте самописца или считывают с показаний шумомера.
Измеренные уровни разбивают на классы с
диапазоном 5 дБ. Так, для диапазона 38—42 дБА Li = 40 дБ;
для 43—47 дБА Li=45 и т. д. до последнего диапазона
118—122 дБ А, для которого Lt==120 дБ А.
Нормирование шума в жилых и общественных
зданиях и на их территориях производится по СНиП
И-12-77.
§ 42. Акустический расчет
При проектировании новых предприятий и цехов
нужно знать ожидаемые уровни звукового давления,
которые будут в расчетных точках на рабочих местах,
территории жилой застройки, с тем, чтобы еще на
стадии проектирования принять меры к тому, чтобы этот
шум не превышал допустимого. Таким образом,
задачами акустического расчета являются:
определение уровня звукового давления в расчетной
точке (РТ), когда известен источник шума и его
шумовые характеристики;
расчет необходимого снижения шума;
178

Таблица 7
Допустимые уровни шума
Рабочие места
Уровни звукового давления в дБ
в октавных полосах со
среднегеометрическими частотами, Гц
63
125
250 500
1000
2000
4000
8000
?
? S а ^
Р- 4J _ ЦЗ
1. Помещения
конструкторских бюро,
расчетчиков,
программистов вычислительных
машин, лабораторий для
теоретических работ
и обработки эксперимен-|
тальных данных, приема
больных здравпунктов
2. Помещения
управлений (рабочие
комнаты)
3. Кабины наблюдений
и дистанционного
управления:
а) без речевой
связи по телефону
б) с речевой связью
по телефону
4. Помещения и
участки точной сборки;
машинописное бюро
5. Помещения
лабораторий, для проведения
экспериментальных
работ, помещения для
размещения шумных
агрегатов вычислительных
машин
6. Постоянные
рабочие места и рабочие
зоны в
производственных помещениях и на
территории
предприятий, рабочие места
водителя и
обслуживающего персонала
грузового автотранспорта,
тракторов и других ана«
логичных машин
71
61
79
94
99
70
87
74
74
87
92
54
49
45
68
82
68
68
82
58
55 52
42
40
50
83
80
38
50
73 71
78
55
55
71
76
49
70
54
54
70
60
80
65
65
80
74
85
179

г
^ зя*
zXZ'zzzzsu-tfitninininuiii?}}^
$поб аср
Г" I
ляг л,
г
^5
^
Рис. 50. Схема акустического расчета
разработка мероприятий по снижению шума до
допустимых величин.
В зависимости от того, где находится расчетная
точка— в открытом пространстве или в помещении,
применяют различные расчетные формулы.
При действии источника шума со звуковой
мощностью Р (рис. 50,а) интенсивность шума / в расчетной
точке открытого пространства с препятствиями
определяется выражением
[/ = ЯФ/(^)Э
где Ф — фактор направленности; S — площадь,
принимаемая равной поверхности, на которую распределяется
излучаемая энергия, в частности, если источник нахо-*
дится на ровной поверхности S—2nr2 (здесь г —
расстояние между источником звука и точкой
наблюдения); k — коэффициент, показывающий, во сколько раз
ослабевает шум на пути распространения при наличии
препятствий и затухания в воздухе, k^l *.
Разделив левую и правую части этого выражения на
/о, прологарифмируем
Ю lg 7//0 - Ю lg P/(I0 SQ) + 10 lg Ф ¦- 10 lg S/S0 - 10 lg К
где S0=l м2.
Обозначив величину 101g& через ALP и с учетом, что
Lt = L= 101g///0, a Lp=101gP/(/0S0) = 101gP/Po,
получим предыдущее выражение следующего вида:
L^LP+ 10 lg Ф - 10 lg S/S0 - AZP, A1)
где ALp — снижение уровня звуковой мощности шума
на пути его распространения, дБ, величина которого
* При распространении звуковых волн в воздухе происходит их
затухание из-за вязкости воздуха и молекулярного затухания.
180

при отсутствии препятствий и небольших (до 50 м)
расстояниях равна нулю.
Уровень звуковой мощности источника шума берется
из паспорта машины, справочников или определяется
расчетом.
Расчет производят в каждой из восьми октавных
полос. Найденные величины уровней сравнивают с
допустимыми по нормам Ьяои и определяют требуемое
снижение шума (дБ):
UTp-L-LROn. A2)
При работе источника шума звуковые волны в
помещениях многократно отражаются от стен, потолка
и различных предметов. Отражения обычно
увеличивают шум в помещениях на 10—15 дБ по сравнению с
шумом того же источника на открытом воздухе, в
результате чего создается впечатление, что машина в
помещении шумит больше, чем на открытом воздухе.
Интенсивность звука / в расчетной точке помещения
(рис. 50,6) складывается из интенсивности прямого
звука /Пр, идущего непосредственно от источника, и
интенсивности отраженного звука /0тр:
/ =/Пр + Л,тр = (ЯФ/S) + D Я/В),
где В—так называемая постоянная помещения, В =
=Л/A—аСр); А — эквивалентная площадь поглощения,
Л=аср5ПОв; здесь аСр — средний коэффициент
звукопоглощения внутренних поверхностей помещения
площадью SnoB. Коэффициент ЗВуКОПОГЛОЩеНИЯ а = /погл//пад,
где /погл и /Пад — соответственно интенсивность
поглощенного и падающего звука. Величина а^1.
Вблизи источника шума его уровень определяется
в основном прямым звуком, а при удалении от
источника— отраженным звуком. В производственных
помещениях величина аср редко превышает 0,3—0,4. В этих
случаях постоянная помещения В может быть без
больших погрешностей принята равной эквивалентной
площади звукопоглощения Л, т. е. В&А. Проделав ту же
операцию, что и в предыдущем случае, получим
следующее выражение (дБ) для проведения
акустического расчета:
L = Lp + 10 lg (Ф/5 + А/В). A3)
Если источник шума и расчетную точку разделяют
какие-либо препятствия, например перегородки, кабины
181

и т. п., то в формулу A3) нужно добавить со знаком
минус величину снижения уровня звуковой мощности.
Требуемое снижение шума определяется также по
формуле A2).
§ 43. Методы борьбы с шумом
Зная из формул A1) и A3), от чего зависит
уровень звукового давления в расчетной точке, для
снижения шума можно применить следующие методы:
уменьшение шума в источнике; изменение направленности
излучения; рациональная планировка предприятий и
цехов; акустическая обработка помещений; уменьшение
шума на пути его распространения.
Уменьшение шума в источнике. Борьба с шумом
посредством уменьшения его в источнике (уменьшение LP)
является наиболее рациональной.
Шум возникает вследствие упругих колебаний как
машины в целом, так и отдельных ее деталей. Причины
возникновения этих колебаний — механические,
аэродинамические, гидродинамические и электрические
явления, определяемые конструкцией и характером работы
машины, а также неточностями, допущенными при ее
изготовлении, и, наконец, условиями эксплуатации.
В связи с этим различают шумы механического,
аэродинамического, гидродинамического и электромагнитного
происхождения.
Механические шумы. Факторы, вызывающие шумы
механического происхождения, следующие: инерционные
возмущающие силы, возникающие из-за движения
деталей механизма с переменными ускорениями;
соударение деталей в сочленениях вследствие неизбежных
зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; удар*
ные процессы (ковка, штамповка) и т. д.
Основными источниками шума, происхождение
которого не связано непосредственно с технологическими
операциями, выполняемыми машиной, являются прежде
всего подшипники качения и зубчатые передачи, а
также неуравновешенные вращающиеся части машины.
Частоты колебаний, а следовательно, и шума,
создаваемого неуравновешенностью, кратны л/60 (п —
частота вращения, об/мин).
Спектр шарикоподшипников занимает широкую
полосу частот. Звуковая мощность Р зависит от скорости
вращения машины: Ржп713. Увеличение частоты вра-
182

нтения подшипников качения с п{ до п2 (об/мин)
приводит к возрастанию шума на величину (дБ)
M^2S$3\gn2/nv
Зубчатые передачи — источники шума в широком
диапазоне частот. Основными причинами возникновения
шума являются деформации сопрягаемых зубьев под
действием передаваемой нагрузки и динамические
процессы в зацеплении, обусловленные неточностями
изготовления колес. Шум имеет дискретный характер.
Шум зубчатых передач возрастает с увеличением
частоты вращения колес и нагрузки.
Уменьшение механического шума может быть
достигнуто путем совершенствования технологических
процессов и оборудования. Например, внедрение
автоматической сварки вместо ручной устраняет
образование брызг на металле, что позволяет исключить
шумную операцию по зачистке сварного шва. Применение
фрезерных тракторов для обработки кромок металла
под сварку вместо пневмозубил делает этот процесс
значительно менее шумным.
Нередко повышенный уровень шума является
следствием неисправности или износа механизмов, в этом
случае своевременный ремонт позволяет снизить шум.
Необходимо отметить, что проведение многих
мероприятий по борьбе с вибрациями (см. гл. 4) дает
одновременно и снижение шума. Для уменьшения
механического шума необходимо:
заменять ударные процессы и механизмы
безударными, например, применять оборудование с гидроприводом
вместо оборудования с кривошипными и
эксцентриковыми приводами;
штамповку — прессованием, клепку — сваркой,
обрубку— резкой и т. д.;
заменять возвратно-поступательное движение
деталей равномерным вращательным движением;
применять вместо прямозубых шестерен косозубые
и шевронные, а также повышать класс точности
обработки и уменьшать шероховатость поверхности
шестерен; так, ликвидация погрешностей в зацеплении
шестерен дает снижение шума на 5—10 дБ; замена
прямозубых шестерен шевронными — 5 дБ;
по возможности заменять зубчатые и цепные
передачи клиноременными и зубчато-ременными, например,
183

зубчатую передачу на клиноременную, что снижает шум
на 10—14 дБ;
заменять, когда это возможно, подшипники качения
на подшипники скольжения; это снижает шум на 10—
15 дБ;
по возможности заменять металлические детали
деталями из пластмасс и других незвучных материалов
либо перемежать соударяемые и трущиеся
металлические детали с деталями из незвучных материалов,
например, применять текстолитовые или капроновые
шестерни в паре со стальными; так, замена одной из
стальных шестерен (в паре) на капроновую снижает шум на
10—12 дБ;
использовать пластмассы при изготовлении деталей
корпусов, что дает хорошие результаты; например,
замена стальных крышек редуктора пластмассовыми
приводит к снижению шума на 2—6 дБ на средних
частотах и на 7—15 дБ на высоких, особенно неприятных для
слухового восприятия;
при выборе металла для изготовления деталей
необходимо учитывать, что внутреннее трение в различных
металлах неодинаково, а следовательно, различна
звучность; например, обычная углеродистая сталь,
легированная сталь являются более звучными, чем чугун;
большим трением обладают после закалки сплавы из
марганца с 15—20% меди и магниевые сплавы; детали
из них при ударах звучат глухо и ослабленно;
хромирование стальных деталей, например турбинных
лопаток, уменьшает их звучность; при увеличении
температуры металлов на 100—150° С они становятся менее
звучными;
более широко применять принудительное смазывание
трущихся поверхностей в сочленениях;
применять балансировку вращающихся элементов
машин;
использовать прокладочные материалы и упругие
вставки в соединениях, чтобы исключить пли уменьшить
передачи колебаний от одной детали или части агрегата
к другой; так, при правке металлических листов
наковальню нужно устанавливать на прокладку из
демпфирующего материала.
Установка мягких прокладок в местах падения
деталей с конвейера или сбрасывания со станков,
прокатных станов может существенно ослабить шум.
184

У прутковых автоматов и револьверных станков ис-
точником шума являются трубы, в которых вращается
прутковый материал. Для снижения этого шума
применяют различные конструкции малошумных труб; двух-
стенные трубы, между которыми проложена резина,
трубы с наружной поверхностью, обернутой
резиной, и т. п.
Для уменьшения шума, возникающего при работе
галтовочных барабанов, дробилок, шаровых мельниц
и других устройств, наружные стенки барабана
облицовывают листовой резиной, асбестовым картоном или
другими подобными демпфирующими материалами;
устанавливают резиновые прокладки между корпусом и бро-
нефутеровкой барабана и звукоизолирующие оболочки
на расстоянии от корпуса барабана.
Аэродинамические шумы. Аэродинамические
процессы играют большую роль в современной технике. Как
правило, всякое течение газа или жидкости
сопровождается шумом, поэтому с повышенным
аэродинамическим шумом приходится встречаться часто. Эти шумы
являются главной составляющей шума вентиляторов,
воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков
пара и воздуха в атмосферу, двигателей внутреннего
сгорания и т. п.
Ко всем источникам аэродинамического шума
относятся: вихревые процессы в потоке рабочей среды;
колебания среды, вызываемые вращением лопастных
колес; пульсация давления рабочей среды; колебания
среды, вызываемые неоднородностью потока,
поступающего на лопатки колес.
При движении тела в воздушной или газовой среде,
при обдувании тела потоком среды вблизи поверхности
тела периодически образуются вихри (рис. 51,а).
Возникающие при срыве вихрей сжатия и разрежения
среды распространяются в виде звуковой волны. Такой
звук называется вихревым. Частота вихревого звука
(Гц) выражается формулой
jr-Sh (*//>),
где Sh — число Струхаля, определяемое опытным путем?
v — скорость потока, м/с; D — проекция ширины
лобовой поверхности тела на плоскость, перпендикулярную v\
для шара и цилиндра величиной D являются их
диаметры.
№

Рис. 51. Образование аэродинамического шума:
а — вихревой; б —• шум от неоднородности потока; в — шум струи; / —
препятствие; 2 — поле скоростей в абсолютном движении; 3 — то же, в
относительном движении; 4 — лопатка колеса; 5 •— направление вращения
Вихревой шум при обтекании тел сложной формы
имеет сплошной спектр. Звуковая мощность вихревого
шума (Вт)
P==kC2xv6D\ A4)
где k—коэффициент, зависящий от формы тела и
режима течения; Сх — коэффициент лобового
сопротивления.
Из формулы A4) видно, что для уменьшения
вихревого шума необходимо прежде всего уменьшить
скорости обтекания и улучшить аэродинамику тел.
Для машин с вращающимися рабочими колесами
(вентиляторов, турбин и т. д.) имеет место шум от
неоднородного потока. Неоднородность потока на входе
в колесо или на его выходе, возникающая из-за плохо
обтекаемых деталей, конструкции или направляющего
аппарата, приводит к нестационарному обтеканию
лопаток колеса и неподвижных элементов, расположенных
у колеса и, как следствие этого, к шуму от
неоднородности потока (шуму от препятствий в потоке,
лопаточному, сиренному шуму).
Шумообразование от неоднородности потока, так же
как и вихревой шум, вызывается пульсациями давления
на препятствиях и лопатках (рис. 51,6).
В относительном движении скорость на входе в
колесо равна геометрической сумме скорости в абсолют-
186

ном движении и окружной скорости. При попадании
лопатки в аэродинамическую тень от препятствия
(впадина на профиле абсолютных скоростей) относительная
скорость изменяется по величине и направлению, что
способствует изменению угла атаки, а следовательно,
и вектора силы, действующей на лопатку, что вызывает
появление звукового импульса.
Звуковую мощность шума от неоднородности потока
также определяют выражением A4), поскольку природа
обоих шумов одинакова. Шум от неоднородности потока
носит дискретный характер, причем в спектре обычно
имеется несколько составляющих (гармоник)
f^mnz/60, A5)
где т — номер составляющей (т = 1, 2, 3,...); п —
частота вращения, об/мин; z — число лопаток колеса.
Борьбу с шумом от неоднородности потока ведут по
пути улучшения аэродинамических характеристик
машин. В спектрах шума турбомашин, например
вентиляторов, можно различать несколько областей (рис. 52,а):
1) область частот механического шума (/), кратных
п=60 об/с;
2) область шума от неоднородности потока (// с fu
h и т. д.);
3) область вихревого шума (///).
Уровень звуковой мощности шума вентилятора,
определяемый по СНиП 11-12-77, зависит от полного
давления Н (кгс/м2) и производительности вентилятора
Q (м3/ч), а также от критерия шумности ?,
характеризующего шумность выбранного типа вентиляторов (?=
= 35-50 дБ):
Zp = Z+251g//-f lOlgQ.
В двигателях внутреннего сгорания основным
источником шума является шум систем выпуска и впуска,
а также шум, излучаемый корпусом двигателя.
Выхлоп двигателей создает наибольший шум,
интенсивность которого и спектр зависят от числа выхлопов
в секунду, продолжительности выхлопа, конструкции
системы выхлопа и мощности двигателя. Шум впуска
и корпусный шум по своей интенсивности ниже шума
выхлопа (рис. 52,6).
В спектрах шума двигателей присутствует
значительное количество дискретных составляющих, кратных час-
187

I.M
bur
rnl
OUr
/,/?L
чиг
гч
oUr
1 /
U
1 §
J
/IIIJ
Hi
Ш
1 i
in
u
и
11'
1
fj J
'4 1АИ
Ш
Щ
1
J 1
_,.ll.
'11
it Ik
|\
7ТГ
\
'
[
1 ' " ' /// -1 pi
llll 1 И
1 j
Mi
7520 40 60/00 200 400 1000 2000WOO BOOS
a) f,r4
\//
У
CZ
\
\
-~;
у
У
/
2
l>
N^_
r>
К
ч_
LfiB
120
110
W0\
90
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Ш
130
120
110
20 50 100 200 500 1000'2000 50001000020000
в) f,r*
Рис. 52. Спектры шума источников аэродинамического происхождения:
а — вентилятора; б — мотоциклетного двигателя; в — ГТУ; /, 2 — шум выпус*
ка; 3 — шум от корпуса; 4 — шум при прокручивании вала двигателя
щ
1
щ
\д
f
ntft
+*г
X
&
ц
и
, Г\] 1
ГЧ!
N
1 1 И
тоте /г, равной числу выхлопов в секунду. Например,
для двухтактного двигателя /* = ш/60, для
четырехтактного fi —in/B-60) (i — число цилиндров; п — частота
вращения коленчатого вала, об/мин).
т

Интенсивными аэродинамическими шумами характер
ризуются компрессоры, воздуходувки, пневматические
двигатели и другие подобные машины.
Источниками шума компрессорных установок
являются выходящие в атмосферу всасывающие и
выхлопные (для сброса воздуха) воздуховоды, корпуса
компрессоров, стенки воздуховодов, проложенных по
помещениям. В зависимости от конструкции компрессора
спектр его шума имеет различный характер. Так, шум
поршневых компрессоров носит низкочастотный
характер, обусловленный числом сжатия в секунду. Шум
турбокомпрессоров, наоборот, высокочастотен, что связано
с природой образующегося шума (вихревой шум, шум
от неоднородности потока).
В настоящее время большое распространение
получили газотурбинные энергетические установки (ГТУ). По
своей природе шум в ГТУ делится на шумы
аэродинамического (газодинамического) и механического
происхождения, причем наибольшее значение имеет
аэродинамический шум, излучаемый всасывающим трактом ГТУ,
Основным источником этого шума является компрессор,
при работе которого уровень суммарного шума
достигает 135—145 дБ. В спектре шума всасывания
(рис. 52,в) преобладают высокочастотные дискретные
составляющие. Основную частоту первой из них
определяют по формуле A5).
Аэродинамический шум в источнике ГТУ может быть
снижен увеличением зазора между лопаточными
венцами; подбором оптимального соотношения чисел
направляющих и рабочих лопаток; улучшением
аэродинамических характеристик проточной части компрессоров и
турбин и т. п.
Шум механического происхождения (вибрация
системы роторов, подшипников, элементов редукторов и т. д.),
являющийся превалирующим в машинном отделении,
может быть ослаблен за счет проведения мероприятий,
рассмотренных выше для механических шумов.
При вращательном движении тел, например винтов
самолета, возникает так называемый шум вращения.
Он образуется вследствие того, что тело периодически
порождает пульсации давления в каждой точке среды,
воспринимаемые как шум.
Основную частоту шума вращения винта, имеющего
z лопастей, при частоте вращения п (об/мин) опреде-
189

ляют по формуле A5). Частоты остальных гармоник
кратны этой основной частоте, т. е. f2 = 2fu f3 = 3f\ и т.д.
Звуковая мощность шума вращения также зависит
от окружной скорости.
В различных турбомашинах (вентиляторах,
компрессорах и т. д.) шум вращения значительно ниже по
интенсивности, чем вихревой шум, и шум от
неоднородности поэтому может не учитываться.
Одним из самых мощных источников шума является
свободная струя (см. рис. 51,в). Шум струи создается
в результате турбулентного перемешивания частиц
воздуха или газа, имеющих большую скорость истечения,
с частицами окружающего воздуха, скорость которых
меньше. Эти шумы являются преобладающими при
работе реактивных двигателей, при выбросе сжатого
воздуха или пара в атмосферу.
Звуковая мощность струи (Вт) зависит главным
образом от скорости истечения vc, а также от диаметра
отверстия (сопла) DG и плотности воздуха или газов р:
P~=knv\D\9lc\
где kn — коэффициент подобия; с — скорость звука.
Снижение шума струи в источнике представляет
большую сложность. Уменьшением градиента скорости
в струе, что сделано, в частности, в двухконтурных
авиационных двигателях, достигается снижение шума
на 5 дБ.
Установка на срезе сопла различных насадок,
действие которых основано на трансформации спектра
шума (перевод спектра в высокочастотную область и даже
в ультразвук), снижает шум на 8—12 дБ. Нужно
отметить, что такие насадки могут ухудшать рабочие
характеристики машины из-за высокого сопротивления. В
потоках, движущихся со сверхзвуковой скоростью,
возникают аэродинамические шумы, обусловленные
появлением скачков уплотнения (ударных волн). При движении
тела со сверхзвуковой скоростью возникает явление
звукового удара или хлопка, например, при полете
сверхзвуковых самолетов, При истечении газа в атмосферу
со сверхзвуковой скоростью происходят колебания
скачков с возникновением резкого дискретного шума.
В большинстве случаев меры по ослаблению
аэродинамических шумов в источнике оказываются
недостаточными, поэтому дополнительное, а часто и основное
190

снижение шума достигается путем звукоизоляции
источника и установки глушителей.
Гидродинамические шумы. Эти шумы возникают
вследствие стационарных и нестационарных процессов
в жидкостях (кавитации, турбулентности потока,
гидравлических ударов). В насосах источником шума
является кавитация жидкости, возникающая у поверхности
лопастей при высоких окружных скоростях и
недостаточном давлении на всасывании.
Меры борьбы с кавитационным шумом — это
улучшение гидродинамических характеристик насосов и
выбор оптимальных режимов их работы. Для борьбы с
шумом, возникающим при гидравлических ударах,
необходимо правильно проектировать и эксплуатировать
гидросистемы, в частности, закрытие трубопроводов
должно происходить постепенно, а не резко.
Электромагнитные шумы. Шумы электромагнитного
происхождения возникают в электрических машинах
и оборудовании. Причиной этих шумов является
главным образом взаимодействие ферромагнитных масс под
влиянием переменных во времени и пространстве
магнитных полей, а также пондеромоторные силы,
вызываемые взаимодействием магнитных полей, создаваемых
токами. Снижение электромагнитного шума
осуществляется путем конструктивных изменений в
электрических машинах, например, путем изготовления
скошенных пазов якоря ротора. В трансформаторах
необходимо применять более плотную прессовку пакетов,
использовать демпфирующие материалы.
При работе электрических машин возникает также
аэродинамический шум (в результате вращения ротора
в газовой среде и движения воздушных потоков внутри
машины) и механический шум, обусловленный
вибрацией машины из-за неуравновешенности ротора, а также
от подшипников и щеточного контакта. Хорошая
притирка щеток может уменьшить шум на 8-—10 дБ.
Изменение направленности излучения шума. В ряде
случаев величина показателя направленности G
достигает 10—15 дБ, что необходимо учитывать при
проектировании установок с направленным излучением,
соответствующим образом ориентируя эти установки по от-*
ношению к рабочим местам. Например, труба для
сброса сжатого воздуха, отверстие воздухозаборной шахты
вентиляционной или компрессорной установки должны
191

располагаться так, чтобы максимум излучаемого шума
был направлен в противоположную сторону от рабочего
места или жилого дома.
Рациональная планировка предприятий и цехов. Как
видно из выражения A1), шум на рабочем месте может
быть уменьшен увеличением площади S, что
достигается увеличением расстояния от источника шума до
расчетной точки.
При планировке предприятия наиболее шумные
цехи должны быть сконцентрированы в одном-двух
местах. Расстояние между шумными цехами и тихими
помещениями (заводоуправление, конструкторское бюро
и т. п.) должно обеспечивать необходимое снижение
шума. Если предприятие расположено в черте города, то
шумные цехи должны находиться в глубине
предприятия, по возможности дальше от жилых домов.
Внутри здания тихие помещения необходимо
располагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло
несколько других помещений или ограждение с хорошей
звукоизоляцией.
Акустическая обработка помещений. В § 42 было
показано, что интенсивность шума в помещениях зависит
не только от прямого, но и от отраженного звука.
Поэтому если нет возможности уменьшить прямой звук, то для
снижения шума нужно уменьшить энергию отраженных
волн. Это можно достичь, увеличив эквивалентную
площадь звукопоглощения помещения путем размещения
на его внутренних поверхностях звукопоглощающих
облицовок, а также установки в помещении штучных зву-
копоглощателей. Это мероприятие называется
акустической обработкой помещения.
Свойствами поглощения звука обладают все
строительные материалы. Однако звукопоглощающими
материалами и конструкциями принято называть лишь те,
у которых коэффициент звукопоглощения а на средних
частотах больше 0,2. У таких материалов, как кирпич,
бетон, величина а мала @,01—0,05).
Процесс поглощения звука происходит за счет
перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту
вследствие потерь на трение в порах материала.
Поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен
обладать пористой структурой, причем поры должны
быть открыты со стороны падения звука и соединяться
между собой (незамкнутые поры), чтобы не препятство-
192

а)
•ЩУ/.
&^'
» •••
¦ " II;
" ¦ ' 
¦; I
у/////,
*)
Рис. 53. Акустическая обработка помещений:
/ — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал; 3 —
защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5—воздушный промежуток;
6 — плита из звукопоглощающего материала
вать проникновению звуковой волны в толщу
материала.
Наиболее часто в качестве звукопоглощающей
облицовки применяют конструкции в виде слоя однородного
пористого материала определенной толщины,
укрепленного непосредственно на поверхности ограждения либо
с отнесением от него на некоторое расстояние (рис. 53, а).
В настоящее время применяют такие
звукопоглощающие материалы, как ультратонкое стекловолокно,
капроновое волокно, минеральная вата, древесноволокнистые
и минераловатные плиты на различных связках с
окрашенной и профилированной поверхностью, пористый по-
ливинилхлорид, различные пористые жесткие плиты на
цементном вяжущем типа «Акмигран» и «Силакпор»
и другие материалы.
Звукопоглощающие свойства пористого материала
зависят от толщины слоя, частоты звука, наличия
воздушного промежутка между слоем и отражающей
стенкой, на которой он установлен.
Практически толщина облицовок составляет 20—
200 мм, при этом максимальное поглощение обеспечи-
7 Заказ № 126
193

вается на средних и высоких частотах (а=0,6~0,9).
Для увеличения поглощения на низких частотах и для
экономии материала между слоем и ограждением
делают воздушный промежуток.
Выбор конструкции звукопоглощающей облицовки
зависит от частотных характеристик шума в помещении
н звукопоглощающих свойств конструкции, при этом
максимуму в спектре шума должен соответствовать
максимум коэффициента звукопоглощения на этих же
частотах. Кроме того, необходимо учитывать условия
работы облицовок (наличие вибраций, влаги,
пыли и т. д.)
Величину снижения шума в помещении (в зоне отра*
женного звука) 1 путем применения звукопоглощающей
облицовки определяют по формуле
A^-lOlg**/*!, U6)
где В\ и В2— постоянные помещения до и после про*
ведения акустической обработки.
Величину В определяют по СНиП Н-12-77 в
зависимости от вида помещения или рассчитывают по
формуле В1=Л1/A—он), где Л{ —эквивалентная площадь
звукопоглощения помещения до проведения акустической
обработки, определяемая по результатам измерения
времени реверберации помещения; си — средний
коэффициент звукопоглощения этого помещения, равный
a,==i41/Sn (Sn — площадь внутренних поверхностей
помещения, м2).
Величина В2=А2A -а2), гДе М— эквивалентная
площадь звукопоглощения помещения после
акустической обработки, равная ДЛ+Л; здесь ДЛ' — добавочное
поглощение, вносимое при акустической обработке; а2—
средний коэффициент звукопоглощения помещения
после акустической обработки, равный а2=Л2/5п. При
установке облицовок величина ' ДЛ=а0бл50бл, где
аобд — коэффициент звукопоглощения облицовки; 50бл—
площадь, на которую она наносится. Поглощение
поверхностями помещения Л, не занятыми облицовкой,
определяют по формуле Л —ai(Sn—<Ь\>бл).
1 Отраженный звук начинает преобладать над прямым звуком
при расстояниях от источника больших, чем ггр= у Л/8тс .
1.94

На рабочих местах производственных помещений,
куда вместе с отраженным звуком приходит и прямой
звук от различных источников, величина снижения
шума за счет акустической обработки помещения
оказывается существенно меньше рассчитанной по
формуле A6).
На эффективность звукопоглощающих облицовок
влияет не только величина ДЛ, но и высота
расположения их над источниками шума, а также конфигурация
помещения. Облицовки более эффективны при
относительно небольшой высоте помещения (до 4—б м). Это
объясняется тем, что в низких помещениях большой
площади потолок и пол являются основными
отражающими поверхностями, а применение облицовок, как
отмечалось выше, основано на, уменьшении отраженного
звука. В таких помещениях закрыть пол поглощающим
материалом обычно не представляется возможным,
поэтому облицовывают только потолки; стены здесь
почти не играют роли в отражении звука, и их не
облицовывают.
Наоборот, в высоких и вытянутых помещениях, где
высота больше ширины, облицовка стен дает больший
эффект. В помещениях кубической формы
облицовывают как стены, так и потолок.
Установка звукопоглощающих облицовок снижает
шум на 6—8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от
источника) и на 2—3 дБ вблизи источника шума.
Несмотря на такое относительно небольшое снижение
шума, применение облицовок целесообразно по
следующим причинам: во-первых, спектр шума в помещении
меняется за счет большой эффективности (8—10 дБ)
облицовок на высоких частотах. Он делается более
глухим и менее раздражающим; во-вторых, становится
более заметным шум оборудования, например, станка,
а следовательно, появляется возможность слухового
контроля его работы, становится легче разговаривать,
улучшается разборчивость речи.
Если стены помещения и перекрытия выполнены
светопрозрачными или площадь свободных поверхностей
недостаточна для установки плоской
звукопоглощающей облицовки, для уменьшения шума применяют
штучные (объемные) поглотители различных
конструкций (рис. 53,6), представляющие собой объемные тела,
заполненные звукопоглощающим материалом и под-
7*
т

Рис. 54. Пути проникновения
шума:
/ ~- через ограждение; 2 — через
отверстия; 3 — по строительным
конструкциям
вешиваемые к потолку
равномерно по
помещению на определенной
высоте.
Снижение шума за счет
установки штучных
поглотителей определяют по
формуле A6), принимая величину
ДЛ=ЛштЯшт, где Лшт
—эквивалентная площадь
звукопоглощения штучного
поглотителя; Ящт — число
поглотителей.
Уменьшение шума на пути его распространения. Этот
метод применяется, когда рассмотренными выше
методами невозможно или нецелесообразно достичь требуемого
снижения шума.
Звукоизолирующие ограждения. Шум из помещения
с источником шума / проникает через
звукоизолирующие ограждения в тихое помещение // тремя путями
(рис. 54):
через ограждение, которое под действием
переменного давления падающей на него волны излучает шум
в тихое помещение;
непосредственно по воздуху через различного рода
щели и отверстия;
посредством вибраций, возбуждаемых в
строительных конструкциях механическим путехМ (вибрации
машин, удары, хождение и т. п.).
В первых двух случаях передаются звуки,
возникающие и распространяющиеся по воздуху и условно
называемые воздушными звуками. В третьем случае
энергия возникающих упругих колебаний распространяется
по конструкциям (по стенам, перекрытиям,
трубопроводам и т. п.) и затем излучается в виде шума. Такие
колебания называются структурными звуками.
Ниже рассматривается изоляция только от действия
воздушного звука. Вопросы виброизоляции изложены
в гл. 4.
Наиболее эффективное снижение шума можно
достичь путем установки звукоизолирующих преград
в виде стен, перегородок, кожухов, кабин, выгородок
и т. д. Сущность звукоизоляции ограждения состоит
в том, что падающая на него звуковая энергия отра-
196

Рис. 55. Частотные диапазоны
звукоизоляции однослойного
ограждения
жается в гораздо большей Rtd5
мере, чем проникает за
ограждение.
Звукоизолирующие
свойства ограждения,
установленного на пути
распространения звука,
характеризуются коэффициентом
звукопроницаемости т,
представляющим собой отношение
звуковой мощности, прошедшей
через ограждение, к
падающей на него звуковой
мощности
^ ~ * пр/' пад === 'пр/'пад*
Звукоизоляция ограждения выражается величиной
/?=101gl/T.
Ограждения бывают однослойные и многослойные.
Звукоизоляция однородной перегородки может быть
определена по формуле
/?-201g(mo/)-47,5, A7)
где т0 — масса 1 м2 ограждения, кг; / — частота, Гц.
Из формулы A7) следуют два важных вывода:
звукоизоляция ограждений тем выше, чем они
тяжелее, она меняется по так называемому закону массы;
так, увеличение массы в 2 раза приводит к повышению
звукоизоляции на 6 дБ;
звукоизоляция одного и того же ограждения
возрастает с увеличением частоты. Другими словами, на
высоких частотах эффект от установки ограждения
будет значительно выше, чем на низких частотах.
Необходимо отметить, что эта формула применима
не во всем диапазоне частот, поскольку в ней не
учитывается влияние жесткости и размеров ограждения.
В действительности же в частной характеристике
однослойного ограждения можно выделить три диапазона
(рис. 55).
Звукоизоляция в диапазоне / определяется
жесткостью ограждения и резонансными явлениями.
Учитывая, что у большинства однослойных ограждений
собственная частота колебаний лежит ниже нормируемого
диапазона частот (ниже 45 Гц), расчет звукоизоляции
в диапазоне / не производят.
197

/В диапазоне // звукоизоляция подчиняется закону
м^ссы по формуле A7).
В диапазоне /// сначала наблюдается ухудшение
звукоизоляции из-за возникновения явления волнового
совпадения, при котором распространение давления
в падающей звуковой волне вдоль ограждения точно
соответствует распределению амплитуды смещения
собственных изгибных колебаний ограждения, что приводит
к своеобразному пространственному резонансу и
интенсивному росту колебаний. Затем звукоизоляция,
зависящая не только от массы, но и от жесткости ограждения,
увеличивается с ростом частоты несколько быстрее, чем
в диапазоне II.
Рассмотренная величина звукоизолирующей
способности ограждения показывает, насколько понижается
уровень шума за перегородкой в предположении, что
далее он распространяется беспрепятственно (например,
шум через ограждение выходит на улицу). В случае же
передачи шума из одного помещения в другое (см.
рис. 54) уровень шума, проникшего в помещение,
зависит от многократных отражений от внутренних
поверхностей. Чем больше гулкость помещения и больше
площадь перегородки, тем больше уровень шума в таком
помещении, а значит, тем хуже его фактическая
звукоизоляция /?ф (дБ):
/?ф«/?+10 1ёЛ/5и,
где А — эквивалентная площадь звукопоглощения
тихого помещения, м2; Sa — площадь изолирующей
перегородки, м2.
Пример. Пусть уровень звукового давления в шумном
помещении Li = 100 дБ, а допустимый уровень в соседнем тихом
помещении L2 = 60 дБ. Тогда ребуемое снижение шума &Lrp~Li — L%***
= 40 дБ должно быть равю фактической звукоизоляции /?ф,
которая может быть обеспечена либо только за счет высокой
звукоизоляции R, либо за счет добавочного звукопоглощения,
увеличивающего величину А,
С особой легкостью шум проникает через всякого
рода щели и отверстия в ограждениях, окнах, дверях.
На это обстоятельство часто не обращают должного
внимания, что приводит к значительному ухудшению
звукоизоляции.
При устройстве ограждений, состоящих из различных
элементов, например перегородки с дверями, смотровы-
198

ми окнами и т. п., особенно при изоляции мощных
источников шума, необходимо стремиться к тому, чтобы
звукоизолирующие способности этих более «слабых»
элементов и перегородки по своей величине не очень
отличались друг от друга. В противном случае шум будет
проникать через такие элементы, и снижение уровня
шума всей конструкцией окажется незначительным. Для
того чтобы сделать составное ограждение равнопрочным
в отношении звукоизоляции, двери и окна в
шумных помещениях, например в боксах для
испытания двигателей, делают с повышенной
звукоизоляцией.
Звукоизоляция многослойных ограждений, как
правило, бывает более высокой, чем звукоизоляция
однослойных ограждений той же массы. Широкое
распространение находят двойные ограждения с воздушным
промежутком, заполненным звукопоглощающим
материалом.
Иногда понятия «изоляция» и. «поглощение» звука
отождествляют друг с другом, хотя между ними есть
принципиальное различие. Звукоизолирующая
конструкция служит для того, чтобы не пропускать звук из
шумного помещения в более тихое, изолируемое
помещение. Основной акустический эффект обусловлен
отражением звука от конструкции.
Звукопоглощающие материалы и конструкции
предназначены для поглощения звука как в помещениях
с источником, так и в соседних помещениях.
Поглощение звука обусловлено переходом колебательной энергии
в теплоту вследствие потерь на трение в звукопогло-
тителе. Потери на трение наиболее значительны в
пористых материалах, которые по этой причине и
используют в звукопоглощающих конструкциях. Для
звукоизолирующих же конструкций требуются плотные, твердые
и массивные материалы.
Для уменьшения шума в помещениях, соседних с
помещением источника этого шума, метод звукоизоляции
является значительно более эффективным по сравнению
с методом звукопоглощения. Звукоизолирующие
конструкции ослабляют шум в соседних помещениях на
30—50 дБ, в то время как установка в помещении одних
звукопоглотителей даже с высокими
звукопоглощающими свойствами дает снижение шума всего на 6—8 дБ.
В то же время для эффективной защиты от шума мощ-
199

а) 6)
Рис. 66, Звукоизолирующий кожух:
с —схема кожуха; б ** конструкция кожуха электродвигателя; I
—звукопоглощающий материал? 2*- глушитель шума; 5 — источник шума; 4 — стенка а
б — электродвигатель? 6, 7 —канал» с глушителями для входа и выхода воз*
духа
кых источников, например реактивных двигателей
в испытательных боксах, требуется использование мето*
дов звукоизоляции и звукопоглощения.
Как отмечалось в гл. 4, снижение вибрации, а
следовательно, и шума может быть достигнуто за счет
применения вибродемпфирующцх покрытий. Снижение
шума вибродемпфирующими покрытиями происходит не
только вследствие увеличения внутренних потерь, но и
за счет возрастания звукоизолирующей способности
стенок конструкции, особенно при нанесении толстых слоев
покрытия. Хорошие результаты дает применение вибро-.
демпфирующих мастик, которые могут быть нанесены
на любые поверхности.
Звукоизолирующие кожухи, экраны, кабины.
Звукоизолирующими кожухами закрывают наиболее шумные
машины и механизмы, локализуя таким образом
источник шума. Кожухи изготовляют обычно из дерева,
металла или пластмассы. Внутреннюю поверхность стенок
кожуха обязательно облицовывают звукопоглощающим
материалом (рис. 56,а). С наружной стороны на
кожух иногда наносят слой вибродемпфирующего
материала. Кожух должен плотно закрывать источник
шума.
Для машин, выделяющих теплоту
(электродвигателей, компрессоров и т. п.), кожухи снабжают
вентиляционными устройствами с глушителями (рис. 56,6).
200

Эффективность установки кожуха (дБ) определяют
по формуле
AlK~#c + 101gao6jl,
где Rc — звукоизоляция стенок кожуха, определяемая
по формуле A7).
Устанавливаемый кожух не должен жестко соеди*
мяться с механизмом. В противном случае его приме*
нение дает отрицательный эффект (кожух становится
дополнительным источником шума).
В тех случаях, когда невозможно изолировать
шумные машины или в связи с необходимостью следить за
рабочим процессом, пульт управления машин заключав
ют в звукоизолированную кабину со смотровым окном,
при этом помещение кабины акустически обрабатывают.
Для защиты работающих от непосредственного
(прямого) воздействия шума используют экраны,
устанавливаемые между источником шума и рабочим местом
(рис. 57,а). Акустический эффект экрана основан на
образовании за ним области тени, куда звуковые волны
проникают лишь частично. Степень проникновения
зависит от соотношения между размерами экрана и длиной
волны К: чем больше длина волны, тем меньше при
данных размерах область тени за экраном, а
следовательно, и тем меньше снижение шума. По этой причине
экраны применяют в основном для защиты от среди е-
и высокочастотного шума. На низких частотах экраны
малоэффективны, так как за счет эффекта дифракции
звук легко их огибает. Важно также расстояние от
источника шума до экранируемого рабочего места; чем
оно меньше, тем больше эффективность экрана. Экран
оказывается эффективным тогда, когда отсутствуют
огибающие его отраженные волны, т. е. либо на
открытом воздухе, либо в облицованном помещении.
Для повышения эффективности экраны часто делают
сложной формы (рис. 57,6,в), при этом их
облицовывают звукопоглощающим материалом. В шумных цехах
ряд рабочих мест, например операторов пультов
управления, размещают в звукоизолированных кабинах.
Г лишите ли ниша Они применяются в основном для
уменьшения шума различных аэродинамических
установок и устройств.
В практике борьбы с шумом используют глушители
различных конструкций, выбор которых зависит от кон-
201

Рис. 57. Экранирование источников шума:
а — схема экрана; б—расположение экранов в вычислительных центрах; в —
экранирование источников механического шума; 1 — шумное оборудование;
2 — экран со звукопоглощающей облицовкой; 3 — рабочее место; 4 — дисковая
пила
кретиых условий каждой установки, спектра шума и
требуемого глушения.
Гдашшш принято разделять на абсорбционные,
реактивные и комбинированные. Лринадлежность тому
или иному классу определяют по принципу работы: аб-
сорбционные глушители, содержащие звукопоглощаю-
щий материал, поглощают поступившую в них
звуковую ^шергию, а реактивные отражают ее обратно
к "источнику, В комбинированных глушителях
происходит Kaj^mviouj^^
Наиболее простым глушителем аб^орбщюнногр типа
является облицовка канала звукопоглощающим мате-
риалом, та!с~называемый ^трубчатый глушитель. Прин-
цитгавтгБНые схемы глушителей этого типа * приведены
на рис. 58,а. Волокнистый звукопоглощающий материал
применяют в виде набивки или в виде матов, которыми
обертывают внутреннюю перфорированную трубу.
Обычно шаг перф^ращ|и^==2й, где d — диаметр перфорации
202

Рис. 58. Глушители абсорбционного типа:
а — трубчатый;- б — пластинчатый; в — сотовый; г — звукопоглощающая
облицовка поворота; д — глушитель с цилиндрическими элементами; / —
трубопровод; 2 — корпус глушителя; 3 — перфорированная стенка; 4 —стеклоткань;
5«—звукопоглощающий материал
4—8 мм, коэффициент перфорации при этом равен 0,2.
Уменьшение этого значения коэффициента перфорации
приводит к заметному снижению эффективности
глушения на высоких частотах.
Для сокращения длины глушителя за счет
повышения его эффективности в канале устанавливают
звукопоглощающие пластины, разбивая его тем самым на
ряд отдельных каналов меньшего поперечного сечения,
(рис. 58,6).
Эффективное снижение шума обеспечивают сотовые
глушители (рис. Ь8,в), хотя применение их в ряде
случаев затруднительно из-заотносительно высокого гид-
ра^лидеского сопр^йвЛШия^и невозможности
осуществления проходнопГканала.
203

Рис. 59. Экранные глушители:
а — схемы глушителей; б — график для определения снижения шума
глушителем; / — металлический лист; 2 — звукопоглощающий материал
Необходимая длина глушителей (м) этих типов
может быть определена по формуле
/тр = Д1тр/Д?гл,
где ALTp — требуемое заглушение, дБ; ALrjI —
заглушение на 1 м длины глушителя (берется из справочников).
Проектную длину глушителя применяют по
наибольшему из всех значений ALTp, полученных в результате
расчета для отдельных октавных полос.
t Затухание шума на облицованных поворотах
(рйсГ56,г) может быть значительным (до 10—15 дБ).
Зд}ЦЩХ1ш35Щ|юЩие элементы^ можно изготовлять
в лиде цилиндров, располагаемых параллельно _оси
канала^ В крупных глушителях их удобно подвешивать
ТГвертикальном положении (рис. 58,(9).
Экранные глушители'можно устанавливать на
выходе из канала в атмосферу или на входе в канал (рис. 59^.
На нйЖих частотах (большие длины волы X) экран
практически не оказывает действия на излучаемый шум.
На высоких частотах =>фф**к-тикнпгть fro установки
может составлять 10—25 дБ, причем максимальный эффект
наблюдается на осевом направлении.
Большое значение имеют расстояние экрана до
канала и диаметр экрана; чем ближе расположен экран и чем
больше его диаметр, тем эффективнее его установка.
Диаметр экрана Оэ принимают обычно в 2 раза
большим, чем диаметр канала. Что касается расстояния
экрана от конца канала, то здесь требования акустики
204

Рис. 60. Реактивные глушители:
а — камерный; б — резонансный; в — четвертьволновой; г — глушитель шума
выпуска мотоциклетного двигателя
противоречат требованиям аэродинамики, так как при
слишком близком расположении экрана резко
увеличивается гидравлическое сопротивление. Поэтому при
установке экранов приходится находить оптимальное
решение.
* ГлУ™тели шума реактивного типа, работающие по
принципу фильтров, применяют для снижения шума
с резко~"выраженными дискретными со"НавляюшишП
а также^ышлщюкения шума в узких частотных полосах.
Простейшие реактивные глушители — это глушители
типа расширительных камер (рис. 60,а) и резонансные
глушители в виде камер (рис. 60,6) или в виД^ЗЗЕЗТ
"от^осхжш (рис. bU,e), длина которых равна xJl длины
волны заглушаемого звука. Такие глушители,
настроенные на частоты наиболее интенсивных составляющих
путем соответствующего расчета размеров элементов
глушителей (объема камер, длины отростков, площади
отверстий и т. д.), обеспечивают значительное
снижение шума (до 20—30 дБ).
Для получения требуемого снижения шума в
широком диапазоне частот глушители выполняют в виде
набора различных шумоглушащих элементов; такие
глушители имеют сложную форму (рис. 60,г). Примером
комбинированного глушителя может служить кам&р.НЫЙ->
глушитель (рис. 60,а), внутренняя поверхность стенок
которого облицована звукопоглощающим материалом.
При устройстве глушителей шума люоого типа важ-
но, чтобы они не ухудшали работу заглуптярмпй мянти-
ны. Используя волны, отраженные от глушителя к ма-
205

шине («акустический наддув»), в ряде случаев можно
одновременно с уменьшением шума улучшить рабочие
характеристики машины.
§ 44. Средства индивидуальной защиты от шума
Часто неэкономично, а иногда практически
невозможно уменьшить шум до допустимых величин обще-
техническими мероприятиями. Например, при таких
производственных процессах, как клепка, обрубка» штам-
no6KaJ_3a4HCTKa, при испытании* двигател?И--Лдутр^ннего
сгорани^"~и т. д.; средства индивидуальной защиты
являются основными мерами, предотвращающими
профессиональные заболевания работающих.
К средствам индивидуальной защиты (противошу-
мам) относят вкладыши, наушники и шлемы.
Вкладыши. Это вставленные в слуховой канал
мягкие тампоны из ультратонкого волокна, иногда
пропитанные смесью 1юска и парафинами жесткие вкладыши
(эбонитовые,, ^езшшвые) в форме конуса. Вкладыши —
это самые дешевые и компактные средства защиты от
шума, но недостаточно эффективные (снижение шума
5—20 дБ) и в ряде случаев неудобные, тах как
раздражают слуховой канал.
Наушники. В промышленности широко применяют
наушники ВЦНЙИОТ. Наушники плотно облегают
ушную ратювинх и ^ерживатотся. дугообразной
пружиной Ниже приведена акустическая характеристика
наушников ВЦНИИОТ-2М:
*
Среднегеометрические
частоты полос, Гц . . . 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Снижение уровня
звукового давления, дБ. . . 7 11 14 22 35 47 38
Из этих данных видно, что наушники наиболее
эффективны на высоких ч^гтптяТх цтг> необходимо
учитывать при их использовании.
Шлемы. При воздействии шумов с высокими уровня-
ми_ (более 120 дБО вкладыши и наушники не обеспечи-
15ак)т необходимой Защиты, так как шум действует
непосредственно на мозг человека. В этих случаях
применяют шлемы.
206

§ 45. Защита от инфра- и ультразвука
Как правило, при работе различных машин на
человека воздействует не только шум, но также и инфра-
и ультразвук.
В машиностроении основными источниками
инфразвука являются двигатели внутреннего сгорания,
реактивные двигатели, вентиляторы, поршневые
компрессоры, машины и механизмы, работающие с числом
рабочих циклов менее 20 в секунду.
При действии инфразвука с уровнями 100—120 дБ
возникают головные боли, осязаемое движение
барабанных перепонок, а с повышением уровня — чувство
вибрации внутренних органов (на частотах 5—10 Гц),
снижение внимания и работоспособности, появление чувства
страха, нарушение функции вестибулярного
аппарата.
В соответствии с СН 22-74-80 уровни звукового
давления в октавных полосах со среднегеометрическими
частотами 2, 4, 8 и 16 Гц должны быть не более 105 дБ,
а в полосе с частотой 32 Гц — не более 102 дБ.
К основным мероприятиям по борьбе с инфразвуком
можно отнести:
повышение быстроходности машин, что
обеспечивает перевод максимума излучения в область слышимых
частот;
повышение жесткости конструкций больших
размеров;
устранение низкочастотных вибраций;
установка глушителей реактивного типа, в основном
резонансных и камерных.
Нужно особо отметить, что традиционные методы
борьбы с шумом с помощью звукоизоляции и
звукопоглощения малоэффективны при инфразвуке. В этом
случае первостепенной является борьба с этим вредным
производственным фактором в источнике его
возникновения.
Ультразвук находит широкое применение в
металлообрабатывающей промышленности, машиностроении,
металлургии и т. д. Частота применяемого ультразвука
свыше 20 кГц, мощности — до нескольких
киловатт.
Ультразвук оказывает вредное воздействие на
организм человека. У работающих с ультразвуковыми уста-
207

новками нередко наблюдаются функциональные
нарушения нервной системы, изменения давления, состава
и свойства крови. Часты жалобы на головные боли,
быструю утомляемость, потерю слуховой
чувствительности. Ультразвук может действовать на человека как
через воздушную среду, так и через жидкую и твердую
(контактное действие на руки).
В соответствии с ГОСТ 12.1.001—75 уровни звуковых
давлений в диапазоне частот 11—20 кГц не должны
превышать соответственно 75—110 дБ, а общий уровень
звукового давления в диапазоне частот 20—100 кГц
не должен быть выше ПО дБ.
Защита от действия ультразвука через воздух
может быть обеспечена:
использованием в оборудовании более высоких
рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового
давления выше;
изготовлением оборудования, излучающего
ультразвук, в звукоизолирующем исполнении (типа кожухов);
такие кожухи изготовляют из листовой стали или
дюралюминия (толщиной 1 мм) с обклейкой резиной
или рубероидом, а также из гетинакса (толщиной 5 мм);
эластичные кожухи могут быть изготовлены из трех
слоев резины общей толщиной 3—5 мм; применение
кожухов, например, в установках для очистки деталей
дает снижение уровня ультразвука на 20—30 дБ в
слышимом диапазоне частот и 60—80 дБ в ультразвуковом;
устройством экранов, в том числе прозрачных,
между оборудованием и работающим;
размещением ультразвуковых установок в
специальных помещениях, выгородках или кабинах, если
перечисленными выше мероприятиями невозможно получить
необходимый эффект.
Защита от действия ультразвука при контактном
облучении состоит в полном исключении
непосредственного соприкосновения работающих с инструментом,
жидкостью и изделиями, поскольку такое воздействие
наиболее вредно.
Загрузку и выгрузку изделий производят при
выключенном источнике ультразвука. В тех случаях, когда
выключение установки нежелательно, применяют
специальные приспособления, например, в ванны для очистки
изделия погружают в сетках, снабженных ручками
с виброизолирующим покрытием (пористая резина, по-
208

ролон и т. п.). Применение резиновых перчаток также
обеспечивает необходимую защиту.
§ 46. Приборы для измерения шума, инфра-
и ультразвука
Измерение шума проводят с целью определения
уровней звуковых давлений на рабочих местах и
соответствия их действующим нормам, а также для разработки
и оценки эффективности различных мероприятий по
снижению шума.
Основным прибором для измерения шума является
шумомер. В шумомере звук, воспринимаемый
микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые
усиливаются и затем, пройдя через корректирующие
фильтры и выпрямитель, регистрируются стрелочным
прибором. Диапазон измеряемых суммарных уровней
шума обычно составляет 30—130 дБ при частотных
границах 20—16000 Гц.
Шумомеры имеют переключатель, позволяющий
вести измерения по трем шкалам: А, В, С (или линейной
шкале). В шумомерах используют электродинамические
и конденсаторные микрофоны.
Для определения спектров шума шумомер
подключают к фильтрам и анализаторам.
В ряде случаев шум записывается на магнитофон
(через шумомер), и затем в лабораторных условиях его
анализируют.
Измерения шума на рабочих местах промышленных
предприятий производят на уровне уха работающего
при включении не менее 2/з установленного
оборудования.
В настоящее время для измерений шума используют
отечественные шумомеры ШУМ-1М, прибор ИШВ
в комплекте с октавными фильтрами.
Широкое распространение в нашей стране и
странах СЭВ получила акустическая аппаратура фирмы
RFT (ГДР).
Из других зарубежных приборов хорошие
характеристики имеют акустические комплекты фирмы «Брюль
и Къер» (Дания). В частности, для измерения
эквивалентных уровней звука находят применение
интегрирующие шумомеры или статистические анализаторы
этих фирм.
209

Глава 6
ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ПОЛЕЙ
В машиностроении широко используют электромаг
нитные поля, как переменные, так и постоянные. Их при*
меняют для индукционной и диэлектрической термообра*
ботки различных материалов, для получения плазмен*
ного состояния вещества, радиовещания и телевидения
и др. Применение новых технологических процессов дает
значительное улучшение условий труда, так как
отсутствие плавильных или нагревательных печей снижает
загазованность воздуха на рабочих местах, уменьшает
интенсивность теплового облучения. Однако устройства,
генерирующие электромагнитные поля, обусловили
появление ряда проблем по защите персонала от их
воздействия. Опасность воздействия электромагнитных,
постоянных магнитных и электростатических полей
усугубляется тем, что они не обнаруживаются органами чувств.
§ 47. Источники и характеристики
электромагнитных полей
Источниками электромагнитных полей являются:
атмосферное электричество, радиоизлучения солнца и
галактик, квазистатические, электрические и магнитные
поля земли, искусственные источники
(электротермические установки с машинными генераторами, клистронные
и магнитронные генераторы и т. п.).
Искусственными источниками являются индукторы,
конденсаторы термических установок с ламповыми
генераторами (мощность которых обычно лежит в пределах
8—200 кВт); фидерные линии, соединяющие отдельные
части генераторов, трансформаторы, антенны, фланцевые
соединения волноводных трактов, открытые концы
волноводов, генераторы сверхвысоких частот.
Линии электропередач (ЛЭП) напряжением до
1150 кВ, открытые распределительные устройства,
включающие коммутационные аппараты, устройства защиты
и автоматики, измерительные приборы, сборные,
соединительные шины и вспомогательные устройства
являются источниками электрических полей промышленной
частоты. При работе с легко электризующимися мате-
210

риалами и изделиями, при эксплуатации высоковольтных
установок постоянного тока образуются
электростатические поля.
Источниками постоянных магнитных полей являются:
электромагниты, соленоиды, импульсные установки полу-
периодного или конденсаторного типа, литые и металло-
керамические магниты.
Электромагнитное поле, создаваемое источниками,
характеризуется непрерывным распределением в
пространстве, способностью распространяться со скоростью
сЕета, воздействовать на заряженные частицы и токи,
вследствие чего энергия поля преобразуется в другие
виды энергии. Переменное электромагнитное поле
является совокупностью двух взаимосвязанных переменных
полей— электрического и магнитного, которые
характеризуются соответствующими векторами напряженности
Е (В/м) и Н (А/м). При распространении
электромагнитной волны в проводящей среде векторы Е и Н
связаны соотношением
Е^НУ^фе~Пг, A8)
где со — круговая частота электромагнитных колебаний;
\к — магнитная проницаемость этого вещества; v —
удельная электропроводность вещества экрана; k = у covja/2 —
коэффициент затухания; z— глубина проникновения
электромагнитного поля в экран.
При распространении в вакууме или в воздухе Е =
= 377 Н. Фазы колебания векторов Е и Н происходят
во взаимно перпендикулярных плоскостях.
В зависимости от длины волны, генерируемой
источниками, весь радиодиапазон электромагнитных полей
разбит на поддиапазоны (табл. 8).
Длина волны к (м) связана с частотой / (Гц)
соотношением волн Xf=vi гяе v — скорость распространения
электромагнитных волн, равная v = c\V^ (о — скорость
света; \л и е — магнитная и диэлектрическая
проницаемость среды). Для воздуха и«с. Электромагнитное поле
несет энергию, определяемую плотностью (Вт/м2) пото-
ка мощности (энергии) / = ?#, которая показывает,
какое количество энергии протекает за 1 с сквозь
площадку в 1 м2, расположенную перпендикулярно движению
211

Таблица 8
Классификация электромагнитных полей радиочастот

Частоты

Длины
волн
Высокие
частоты (ВЧ)
100 кГц -
30 МГц
Длинные
3 км — 10 м
Ультра
высокие частоты
(УВЧ)
30-300 Мгц
10 м—1 м
Сверхвысокие частоты (СВЧ)
300 МГц-300 ГГц

Дециметровые
1 м—10 см

Сантиметровые
10 см—1 см

Миллиметровые
1 см—1 мм
волны. При излучении сферических волн плотность
потока энергии может быть выражена через мощность,
подводимую к излучателю Рпст:
I e яист/Dиг2) - ЕЙ = ?2/377, A9)
откуда напряженность электрического поля (В/м)
Е « у 30Яист//\где г — расстояние до источника
излучения.
Все эти рассуждения относятся к волновой зоне, или
зоне излучения, которая характеризуется бегущей
электромагнитной волной. Расположена эта зона на
расстоянии /?>Я/2я^Я/6 от источника; на расстоянии R^K/6
располагается зона индукции, в которой еще не
сформировалась бегущая электромагнитная волна,
электрическое и магнитное поля следует считать независимыми
друг от друга, поэтому эту зону можно характеризовать
как электрической, так и магнитной составляющими
электромагнитного поля.
§ 48. Воздействие переменных электромагнитных полей
на человека
Воздействие электромагнитных полей на человека
зависит от напряженностеи электрического и магнитного
полей, потока энергии, частоты колебаний, размера
облучаемой поверхности тела и индивидуальных
особенностей организма.
Электромагнитное поле воздействует следующим
образом: в электрическом поле атомы и молекулы, из
которых состоит тело человека, поляризуются, полярные
молекулы (например, воды) ориентируются по направ-
212

лению распространения электромагнитного поля; в
электролитах, которыми являются жидкие составляющие
тканей, крови и т. п., после воздействия внешнего поля
появляются ионные токи. Переменное электрическое
поле вызывает нагрев тканей человека как за счет
переменной поляризации диэлектрика (сухожилии, хрящи
и т. д.), так и за счет появления токов проводимости.
Тепловой эффект является следствием поглощения
энергии электромагнитного поля. Чем больше напряженность
поля и время воздействия, тем сильнее проявляются
указанные эффекты.
Избыточная теплота отводится до известного
предела путем увеличения нагрузки на механизм
терморегуляции. Однако начиная с величины /=10 мВт/см2,
называемой тепловым порогом, организм не справляется с
отводом образующейся теплоты, и температура тела
повышается, что приносит вред здоровью.
Наиболее интенсивно электромагнитные поля
воздействуют на органы с большим содержанием воды.
Перегрев же особенно вреден для тканей со слаборазвитой
сосудистой системой или с недостаточным
кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный пузырь и
мочевой), так как-кровеносную систему можно
уподобить системе водяного охлаждения. Облучение глаз
вызывает помутнение хрусталика (катаракту), которое
обнаруживается не сразу, а через несколько дней или
недель после облучения.
Электромагнитные поля оказывают специфическое
воздействие на ткани человека как биологические
объекты при интенсивности поля, значительно меньшей
теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или
цепей молекул в соответствии с направлением силовых
линий электрического поля, ослабляют биохимическую
активность белковых молекул, нарушают функции
сердечно-сосудистой системы и обмена веществ. Однако эти
изменения носят обратимый характер: достаточно
прекратить облучение, и болезненные явления исчезают.
Воздействие постоянных магнитных и
электростатических полей зависит от напряженности и времени
воздействия. При воздействии полей, имеющих
напряженность выше предельно допустимого уровня, развиваются
нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой
систем, органов дыхания, органов пищеварения и
некоторых биохимических показателей крови.
213

Основным параметром, характеризующим
биологическое действие электромагнитного поля промышленной
частоты, является электрическая напряженность.
Магнитная составляющая заметного влияния на организм не
оказывает, так как в действующих установках
напряженность магнитного поля промышленной частоты не
превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие
проявляется при напряженностях 150—200 А/м.
Воздействие электрического поля промышленной
частоты на организм человека сводится к влиянию
электрического поля непосредственно на мозг и центральную
нервную систему. Наряду с биологическим действием
электрическое поле обусловливает возникновение
разрядов между человеком и металлическим предметом,
имеющим иной, чем у человека, потенциал. Ток разряда
может вызвать судороги.
§ 49. Нормирование электромагнитных полей
Действующие в СССР уровни допустимого облучения
определены ГОСТ 12.1.006—76* «Электромагнитные
поля радиочастот. Общие требования безопасности».
Нормируемыми параметрами в диапазоне частот 60 кГц —
300 МГц являются напряженности Е и Я
электромагнитного поля. Объясняется это тем, что вокруг источника
на значительные расстояния простирается зона индукции
(R^X/б), в которой человек находится под воздействием
практически независимых друг от друга электрической и
магнитной составляющих электромагнитного поля. В
диапазоне 300 МГц — 300 ГГц нормируется плотность
потока энергии (ППЭ) (Вт/м2), так как зона индукции
находится у самого источника (длина волны, им
излучаемая, очень маленькая), поэтому человек около такого
источника находится в зоне излучения, поле в которой
сформировано и определяется в основном плотностью
потока энергии.
Предельно допустимая напряженность
электромагнитного поля на рабочих местах и в местах возможного
нахождения персонала, связанного профессионально с
воздействием этих полей, не должна превышать в
течение рабочего дня по электрической составляющей еле-»
дующих значений:
/, МГц 0,06—3 3,0—30,0 30—50 50—300
Е, В,/м 50 20 10 5
214

по магнитной составляющей:
/, МГц 0,06—1,5 30—50
/У, А/м 5 0,3
Предельно допустимая плотность потока энергии в
диапазоне частот 300 МГц — 300 ГГц и время
пребывания на рабочих местах и местах возможного
нахождения персонала, связанного профессионально с
воздействием электромагнитного поля, приведены в табл. 9.
Нормирование постоянных магнитных полей производится
по СН 1748-72 «Предельно допустимые уровни
напряженности постоянного магнитного поля на рабочем месте
при работе с магнитными устройствами и магнитными
материалами». Напряженность на рабочем месте
постоянных магнитных полей не должна превышать 8 кА/м.
Таблица 9
Предельно допустимые плотности потока энергии
Условия работы
Без рентгеновского
излучения при
температуре до 28 °С
При наличии
рентгеновского излучения или
температуре выше 28°С
В зоне действия
сканирующих антенн
Формула
ППЭ = 2//, где ППЭ —
плотность потока энер-1
гии, Вт/мг;
t — время работы, ч i
ППЭ - 2/t !
ППЭ - 20//
Максимальное
допустимое
значение ППЭ, Вт/м»
Ю
1
10
Согласно ГОСТ 12.1.002—75 «Электрические поля
токов промышленной частоты напряжением 400 кВ и
выше. Общие требования безопасности» облучение
электрическим полем регламентируется как по величине
напряженности, так и по продолжительности действия.
Допустимые уровни напряженности и продолжительность
пребывания работающих без средств защиты в
электрическом поле приведены в табл. 10.
215

Таблица 10
Допустимая напряженность и продолжительность
пребывания человека в электрическом поле без
средств защиты

Напряженность
электрического
поля, кВ/м
Менее 5
От 5 до 10
Св. 10—15
. 15-20
. 20—25
Допустимая
продолжительность пребывания
человека в течение
суток в электрическом
поле, мин
Без ограничений
Не более 180
То же 90
„ 10
. 5
Примечание
Нормативы действительны
при условии, что:
остальное время рабочего
дня человек находится в
местах, где напряженность
электрического поля меньше или
равна 5 кВ/м;
исключена возможность
воздействия на организм человека
электрических разрядов
§ 50. Методы защиты от электромагнитных полей
Из формулы A9) видно, что ослабление мощности
электромагнитного поля на рабочем месте можно
достигнуть путем увеличения расстояния между источником
излучения и рабочим местом; уменьшения мощности
излучения генератора, а также установки отражающего или
поглощающего экранов между источником и рабочим
местом; применением индивидуальных средств защиты.
Наиболее эффективным и часто применяемым из
названных методов защиты от электромагнитных
излучений является установка экранов. Экранируют либо
источник излучения, либо рабочее место. Экраны бывают
отражающие и поглощающие. Отражающие экраны
делают из хорошо проводящих металлов — меди, латуни,
алюминия, стали. Защитное действие обусловлено тем,
что экранируемое поле создает в экране токи Фуко,
наводящие в нем вторичное поле, по амплитуде почти
равное, а по фазе противоположное экранируемому полю.
Результирующее поле, возникающее при сложении этих
двух полей, очень быстро убывает в экране, проникая в
него на незначительную величину.
Уменьшение амплитуды падающей волны по мере ее
проникновения в проводящую среду характеризует по-
216

нятие глубины проникновения, под которой понимают
расстояние вдоль распространения волны, на котором
амплитуда падающей волны ?а («ли Яа) уменьшается в
е раз [см. формулу A8)]. Глубину проникновения
определяют из выражения kz=l. Например, если
электромагнитная волна имеет частоту f=9 кГц и проникает в
среду, у которой v^lO5 1/{Ом-м) (сталь), а р.= 103 |io
(jno — магнитная постоянная, равная 4л10~9 Г/см), то
глубина проникновения г—0,005 см.
Таким образом, на глубине, равной 0,05 мм,
амплитуды ?а и Яа падающей волны уменьшаются в 2,7 раза
даже при очень низкой частоте. Рост частоты
способствует уменьшению z.
Глубину проникновения для любого заранее задан*
ного ослабления электромагнитного поля можно
вычислить по формуле e-fez=M, откуда г= — \nM/k =
s^~ln M/"]/g)V|ji/2. Обычно по соображениям прочности
экраны изготовляют толщиной не менее 0,5 мм из
листового материала с высокой электропроводностью.
Смотровые окна и другие технологические отверстия в
экранах закрывают густой металлической сеткой с ячейками
не более 4X4 мм. Экран должен заземляться. Швы
между отдельными листами экрана или сетки должны
обеспечивать надежный электрический контакт между
соединяемыми элементами. Шов выполняют сваркой,
пайкой или точечной сваркой с шагом не более
50—100 мм.
Для оценки функциональных качеств экрана
используют понятие эффективности, которая определяется
отношением плотности потока энергии /0 в данной точке
при отсутствии экрана к плотности потока энергии / в
той же точке при наличии экрана Э=1о/1. На практике
обычно эффективность экранирования рассчитывают в
дБ, 3=10 lg/о//.
Для защиты работающих от электромагнитных
излучений применяют заземленные экрлны в виде камер или
шкафов, в которые помещают передающую аппаратуру;
кожухи, ширмы, защитные козырьки, устанавливаемые
на пути излучения.
Средства защиты (экраны, кожухи и т. п.) из радио-
поглощающих материалов выполняют в виде тонких
резиновых ковриков, гибких или жестких листов поролона
или волокнистой древесины, пропитанной
соответствующим составом, ферромагнитных пластин. Коэффициент
217

a) S)
Рис. 61. Экранирование индуктора (а) и конденсатора F")
отражения указанных материалов не превышает 1—3%.
Их склеивают или присоединяют к основе конструкции
экрана специальными скрепками.
Индукторы и конденсаторы экранируют, как
показано на рис. 61. Если же индуктор невозможно
экранировать, то установку необходимо снабдить педальным
устройством, позволяющим подводить ток к индуктору
только после введения детали в контур, при этом резко
уменьшается излучение индуктора.
Эффективность таких экранов рассчитывают в
зависимости от длины волны, модуля волнового
сопротивления диэлектрика Wy материала экрана, от параметров,
которые определяют геометрические размеры экрана и
качество конструкции. Среднюю эффективность
экранирования, полученную экспериментально, находят по
формуле
з Ё1
Эое (щ = VzwE (я>/р УtyA>3 е " A — */я/Х), B0)
где г— глубина проникновения электромагнитного поля в
экран, м; шщн) — волновое сопротивление электрического
(магнитного) поля; р — удельное сопротивление
материала экрана, Ом/м; Я — длина волны
электромагнитного поля, м; Rd — эквивалентный радиус экрана (радиус
цилиндра или сферы), м; e2Kd}m —коэффициент,
учитывающий уменьшение эффективности экрана за счет
наличия в нем отверстий и щелей; d — толщина материала
экрана, м; т — наибольший размер отверстия (щели) в
экране, м.
218

Эта формула является
общей и полностью
характеризует процесс
электромагнитного
экранирования реальных
экранов.
В зависимости от
технологического процесса
высокочастотные
установки могут размещаться
в отдельных помещениях
или в общем
производственном помещении.
Электромагнитная энергия,
излучаемая отдельными
элементами
электротермических установок и
радиотехнической
аппаратуры, при отсутствии
экранов (настройка,
регулировка и испытания)
распространяется в
помещении, отражается от стен
и перекрытий, частично проходит сквозь них и в
небольшой степени рассеивается в них. В результате
образования стоячих волн в помещении могут создаваться
зоны с повышенной плотностью электромагнитного
излучения. Поэтому работы следует проводить в отдельных
специально выделенных помещениях, которые
должны быть изолированы от других помещений данного
здания и иметь непосредственный выход в коридор или
наружу. Для этих целей подходят угловые помещения
первого и последнего этажей зданий.
Помещения, в которых проводят работы по
настройке, регулированию и испытаниям установок, необходимо
устраивать так, чтобы при включении установок на
полную мощность их излучение практически не проникало
через стены, перекрытия, оконные проемы и двери в
смежные помещения. Данные об ослаблении излучений
элементами конструкций зданий приведены в табл. 11.
Толщину стен и перекрытий помещений определяют в
каждом случае расчетным путем, исходя из мощности
установок и поглощающих свойств строительных
материалов.
Таблица 11
Ослабление электромагнитных
излучений строительными
конструкциями
Материал и элементы
конструкции
Кирпичная стена
толщиной 70 см
Междуэтажное
перекрытие
Оштукатуренная
стена здания j
Окна с двойными
рамами |
Ослабление
потока
мощности, дБ
2
со
1!
г<
21
22
12
18 1
1 2
о
II
М
16
2
8
7
219

Рис. 62. Конструкции поглотителей мощности для волноводов и коаксиальных
линий
Материалы стен и перекрытий зданий, в том числе и
окрасочные материалы, различно не только поглощают,
но и отражают электромагнитные волны. Масляная
краска, например, создает гладкую поверхность,
отражающую до 30% электромагнитной энергии сантиметрового
диапазона. Известковые покрытия имеют малую
отражательную способность. Поэтому для уменьшения
отражения электромагнитной энергии потолок целесообразно
покрывать известковой или меловой краской.
Одним из способов снижения излучаемой мощности
является правильный выбор генератора. В тех случаях,
когда необходимо уменьшить мощности излучения
генератора, применяют поглотители мощности, которые
полностью поглощают или ослабляют в необходимой
степени передаваемую энергию на пути от генератора к
излучающему устройству.
Поглотители мощности бывают коаксиальные и вол-
новодные (рис. 62). Поглотителем энергии служит
графитовый или специальный углеродистый состав, а также
специальные диэлектрики. Для охлаждения поглотителей
мощности применяют охлаждающие ребра (рис. 62,г)
или проточную воду (рис. 62,в, е). Для коаксиальных
линий и волноводов применяют поглотители мощности"
различных конструкций: скошенные (рис. 62,а, г),
клинообразные (рис. 62,6, в), ступенчатые (рис. 62,<3), в
виде шайб (рис. 62,е).
Аттенюаторы с постоянным затуханием (рис. 63)
применяют для понижения мощности излучения до
необходимого значения в коаксиальных линиях и волноводах.
Они работают на принципе поглощения
электромагнитных колебаний материалами с большим коэффициентом
220

Рис. 63. Постоянные аттенюаторы
поглощения. К таким материалам относятся резина,
полистирол и др. Волноводные аттенюаторы с переменным
затуханием" ножевого (рис. 64,а) и пластинчатого типа
(рис. 64,6) изготовляют из диэлектрика, покрытого
тонкой металлической пленкой, и помещают параллельно
электрическим силовым линиям электромагнитного поля.
Регулировка величины затухания аттенюаторов
производится за счет перемещения «ножа» или пластин в
волноводе, вследствие чего изменяется поглощение энергии
диэлектриком аттенюатора.
Для защиты от электрических полей промышленной
частоты необходимо увеличивать высоту подвеса фазных
проводов ЛЭП, уменьшать расстояние между ними и т.д.
Путем правильного подбора геометрических параметров
можно снизить напряженность поля вблизи ЛЭП в 1,6—
1,8 раза.
Для открытых распределительных устройств
рекомендуются экранирующие устройства, которые в
зависимости от назначения подразделяют на стационарные и
временные. Выполняют их в виде козырьков, навесов и
перегородок из металлической сетки на раме из уголковой
стали. Экранирующие устройства необходимо заземлять.
В тех случаях, когда рассмотренные методы защиты
от электромагнитного излучения не дают достаточного
эффекта, например, при настройке антенно-фидерных
устройств и определении разрешающей "способности
радиолокационных станций, где плотность потока энергии
превышает допустимую в сотни раз, необходимо
пользоваться средствами индивидуальной защиты.
Hffi<S»
а) б)
Рис, 64. Волноводные переменные аттенюаторы
221

К средствам индивидуальной защиты от
электромагнитного излучения относят комбинезоны и халаты из
металлизированной ткани, осуществляющие защиту
организма человека по принципу сетчатого экрана.
Для защиты глаз от электромагнитного излучения
применяют очки марки ЗП5-90, вмонтированные в
капюшон или же применяемые отдельно. Стекла очков
покрыты полупроводниковым оловом Sn02, которое дает
ослабление электромагнитной энергии до 30 дБ при све-
топропускании не ниже 74%.
§ 51. Измерение напряженности и плотности потока
энергии электромагнитных полей
Для измерения напряженности электрической и
магнитной составляющих поля ВЧ и УВЧ используют
прибор ИЭМП-Т, который предназначен для измерения
эффективного значения напряженности электрического
поля в пределах 4—1500 В/м в диапазоне частот 100 кГц —
30 МГц; 1—600 В/м в диапазоне частот 20—300 МГц, а
также напряженности магнитного поля в пределах 0,5—
300 А/м в диапазоне частот 100 кГц— 1,5 МГц.
Прибор ИЭМП-Т имеет высокую чувствительность,
небольшую массу и габариты, удобен в эксплуатации.
В диапазоне частот 0,06—30 МГц и 10—350 МГц
измерение напряженности электрической составляющей
можно производить также прибором типа NFM-1
(ГДР) в пределах 3—2500 В/м и 1,5—1250 В/м
соответственно.
Для измерения напряженности электромагнитного
поля промышленной частоты используется измеритель
напряженности ИНЭП-50.
Измерение напряженности электромагнитного поля
на рабочих местах производится в случае приемки
электроустановок в эксплуатацию, при изменении
конструкции электроустановок, схемы подключения токоведущих
элементов и режимов работы установки, а также при
текущем санитарном контроле.
На рабочих местах и в зоне возможного нахождения
персонала, подвергающегося облучению, необходимо не
реже одного раза в год производить измерения
интенсивности излучения. Измерения следует выполнять при
максимально используемой излучаемой мощности.
Измерение эффективного значения напряженности электриче-
222

ского поля в зоне индукции можно проводить с помощью
прибора ПЗ-1 с пределом измерений 1—60 кВ/м.
Для измерения плотности потока энергии в диапазоне
СВЧ применяют приборы ПЗ-13, ПЗ-9, которые
позволяют производить измерения в пределах 0,02—316 мВт/см2.
Плотность потока энергии можно также измерять с
помощью приборов МЗ-1, МЗ-2, радар-тестеров ГК4-14,
ГК4-ЗА.
Для контроля превышения уровня излучения СВЧ
может быть использован индикатор (сигнализатор)
СВЧ-колебаний П2-2. Для измерения постоянных
магнитных полей применяют баллистические
гальванометры М-197/1 и М-197/2 с измерительными катушками,
флюксметры марки М-115, М-119Т, а также
магнетометры.
§ 52, Защита от лазерного излучения
Лазеры широко применяют в машиностроении при
сварке тугоплавких металлов и сплавов; при получении
отверстий в металлах, сверхтвердых материалах,
кристаллах; в процессе резки металлов, тканей, пластмасс;
при неразрушающем контроле и др.
Принцип действия лазеров основан на использовании
вынужденного электромагнитного излучения,
возникающего в результате возбуждения квантовой системы.
Лазерное излучение является электромагнитным
излучением, генерируемым в диапазоне длин волн 0,2—
1000 мкм, который может быть разбит в соответствии с
биологическим действием на ряд областей спектра: 0,2—
0,4 мкм — ультрафиолетовая область, 0,4—0,7 мкм —
видимая, 0,75—1,4 мкм — ближняя инфракрасная, свыше
1,4 мкм —дальняя инфракрасная область. В настоящее
время чаще всего применяют лазеры с длинами волн
0,34; 0,49—0,51; 0,53; 0,694; 1,06 и 10,6 мкм.
Основными энергетическими параметрами лазерного
излучения согласно ГОСТ 15093—75 являются: энергия
излучения Е, энергия импульса ?и, мощность излучения
Ру плотность энергии (мощности) излучения We(Wp).
При описании поля рассеянного излучения используют
энергетические характеристики: поток излучения Ф,
поверхностную плотность излучения ЕЭу интенсивность
излучения /. Излучение также характеризуется
временными параметрами: длительностью импульса т, частотой
223

повторения импульсов /, длительностью воздействия
излучения t, длиной волны X.
При эксплуатации лазерных установок
обслуживающий персонал может подвергаться воздействию ряда
опасных и вредных производственных факторов.
Основную опасность представляют прямое, рассеянное и
отраженное излучения. Из-за большой интенсивности
прямого лазерного излучения и малой расходимости луча
достигается высокая плотность излучения A0й—
1014 Вт/см2), в то время как для испарения самых
твердых материалов достаточно 109 Вт/см2.
Отраженное излучение опасно в той же мере, что и
прямое. Кроме того, луч лазера, многократно зеркально
или диффузно отраженный от различных поверхностей,
может появиться в любом месте. Под действием
лазерного излучения состояние поверхности может сильно
измениться и шероховатая поверхность станет зеркальной.
При эксплуатации лазерных установок наблюдаются
сопутствующие опасные и вредные факторы: световое
излучение от импульсных ламп накачки; ионизирующее
излучение; высокое напряжение в электрической цепи
питания ламп накачки, поджига или газового разряда;
шум и вибрация; электромагнитные поля ВЧ- и СВЧ-
диапазона; инфракрасное излучение и тепловыделения;
запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны
продуктами взаимодействия лазерного луча с мишенью
и молекулами воздуха; агрессивные и токсичные
вещества, используемые в конструкции лазера.
Воздействие лазерного излучения на организм чело--
века имеет сложный характер и до конца еще не
изучено. Биологические эффекты воздействия лазерного
излучения на организм человека зависят от энергетических
и временных параметров излучения, т. е. энергетической
экспозиции в импульсе или энергетической освещенности,
длины волны излучения, длительности импульса,
частоты повторения импульсов, времени воздействия и площа- .
ди облучаемого участка, а также от биологических и
физико-химических особенностей облучаемых тканей и
органов. Энергетическая экспозиция — отношение
энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок
поверхности, к площади этого участка, на длительность
облучения.
Биологические эффекты делятся на первичные и
вторичные. В первом случае происходят органические изме*
224

нения., возникающие непосредственно в облучаемых
тканях, а во втором случае—побочные явления,
образующиеся в организме вследствие облучения.
Интенсивное облучение кожи лазерным излучением
может вызвать в ней различные изменения от легкой
эритемы (покраснения) до поверхностного обугливания. (
Особенно значительные повреждения наблюдаются на
пигментированных участках, например на родимых
пятнах, в местах с сильным загаром или на коже,
обладающей естественным темным цветом.
При большой интенсивности облучения возможны
повреждения не только кожи, но и внутренних тканей и
органов. Эти повреждения имеют характер отеков,
кровоизлияний, а также свертывания или распада крови.
Наибольшая опасность возникает при расположении
фокальной точки облучения внутри ткани.
Наиболее чувствительным органом к лазерному
излучению являются глаза. Глаз человека представляет
собой орган, который воспринимает, преломляет и
преобразует электромагнитное излучение определенного
диапазона длин волн. Видимые и ближние инфракрасные
лучи проходят через глаз почти без потерь. Преломляясь
в элементах оптической системы глаза (роговице,
хрусталике, стекловидном теле), эти лучи фокусируются на
сетчатке, поэтому на поверхности сетчатки плотность
энергии излучения будет еще больше, чем в луче,
падающем на глаз. Попадание лазерного излучения в
глаза опасно.
Ультрафиолетовое и дальнее инфракрасное излучения
проникают в глаз, не фокусируясь. Они поглощаются в
элементах оптической системы глаза. Но поскольку
роговая оболочка, хрусталик и стекловидное тело
содержат большое количество жидкости, они обладают
повышенной поглощающей способностью к подобным
излучениям. Вследствие этого их повреждения могут наступать
при сравнительно небольших интенсивностях.
Большое значение в уменьшении неблагоприятного
действия лазерного излучения на организм человека
имеет соблюдение мер лазерной безопасности и
санитарных норм. Лазерная безопасность — совокупность
технических, санитарно-гигиенических и
организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные условия
труда персонала при использовании лазеров. В
соответствии с утвержденными Министерством здравоохранения
8 Заказ № 126
225

СССР «Санитарными нормами и правилами устройства
и эксплуатации лазеров» установлены предельно
допустимые уровни облучения для роговицы, сетчатки глаз и
кожи.
Предельно допустимыми уровнями приняты
энергетические экспозиции. Предельно допустимые уровни
облучения моноимпульсного и непрерывного лазерного
излучения выбирают из расчета наименьшей величины
энергетической экспозиции, не вызывающей первичных и
вторичных биологических эффектов с учетом длины
волны А, и длительности воздействия t. Так, для
непрерывного лазерного излучения с длиной волны Х=0,308 мкм
при облучении глаз и кожи в течение рабочего дня
предельно допустимый уровень будет Япду=10~4 Дж/ем2.
При одновременном воздействии лазерного излучения
с различными параметрами на один и тот же участок
тела человека и при условии суммирования биологических
эффектов сумма отношений уровней лазерного излучения
Нв к величине предельно допустимого уровня #пду не
должна превышать 1, т. е. #1/#пдуы+#2/# пду(,)+
+...+#п/#пду</1)^1. В диапазоне длин волн 0,4—
1,4 мкм дополнительно учитывают поправочными
коэффициентами угловой размер источника излучения а или
диаметр пятна засветки на сетчатке dc и диаметр зрачка
d3. В диапазоне 0,4—0,75 мкм учитывают также
фоновую освещенность роговицы.
При импульсно-периодическом излучении, если
длительность излучения одного импульса менее 0,25 с,
предельно допустимые уровни облучения рассчитывают с*
учетом частоты повторения импульсов f и длительности
воздействия серии импульсов L
Санитарными нормами также установлены:
классификация лазеров по степени опасности генерируемого
ими излучения, требования к эксплуатации лазеров,
требования к технологическим процессам,
производственным помещениям, размещению оборудования и органи-'
зации рабочих мест, требования к персоналу, контроль
за состоянием производственной среды, требования к
средствам индивидуальной защиты.
Способы защиты от лазерного излучения
подразделяют на коллективные и индивидуальные.
Коллективные средства защиты от лазерного излучен
ния включают применение телевизионных систем наблкь
дений за ходом процесса; защитные экраны (кожухи);
226

системы блокировки и сигнализации, ограждение
(маркировка) лазерно-опасной зоны. Размеры лазерно-опас-
ной зоны определяют расчетным и экспериментальным
методами. Так, для количественной оценки прямого и
отраженного излучения и определения лазерно-опасной
зоны можно использовать обычные формулы оптики.
Облученность роговицы глаза для прямого излучения
вычисляют по формуле
//р== «Wo + sW '¦ B1)
где Р — мощность (энергия) лазерного излучения,
Вт/Дж; k\ — коэффициент, учитывающий ослабление
излучения на пути распространения; d0 — диаметр
выходного окна лазера, см; R — расстояние от источника до
расчетной точки, см; у — угол расходимости луча, рад.
; Границу лазерно-опасной зоны для диффузно
отраженного излучения (точечный источник) определяют по
формуле
где р — коэффициент отражения от поверхности экрана
(для стен р=0,4, для металлических поверхностей р=
=0,85); 8 — угол между нормалью к поверхности и
направлением на расчетную точку.
Границу зоны, внутри которой необходимо
использовать средства защиты кожи, вычисляют по формуле B2)
с заменой #пду для глаз на #пду для кожи.
Для контроля лазерного излучения и определения
границ лазерно-опасной зоны применяют ряд приборов.
В зависимости от типа приемника излучения приборы
разделяют на калориметрические, пироэлектрические,
болометрические, пондерамоторные, фотоэлектрические
Ш др. Тепловое действие излучения на приемный элемент
используется в калориметрических, болометрических и
пироэлектрических приемниках излучения, механическое
действие излучения — при пондерамоторных методах
измерения. Фотоэлектрические методы основаны на при*
менении фотоприемников излучения, в которых
поглощение фотонов сопровождается электрически
регистрируемым процессом. Фотоэлектрические приборы позволяют
достичь высокой чувствительности и поэтому в
настоящее время являются основными при проведении дозимет-
8*
227

1^ Z 3 4 5 6
Рис. 65. Схема расположения защитных устройств:
/—-лазер; 2 — защитная бленда; 5 —оптические элементы; 4 — защитная
диафрагма; 5 — мишень; 6 — огнезащитный экран
рии лазерного излучения. На этом принципе основаны
приборы «Измеритель 1» и ИЛД-2.
Прибор «Измеритель 1» предназначен для измерения
службами охраны труда на всех рабочих местах
плотностей мощности и энергии отраженного лазерного
излучения с длинами волн 0,53; 0,63; 0,69 и 1,069 мкм.
Прибор ИЛД-2 предназначен для измерения энергетических
характеристик лазерного излучения в заданной точке
пространства. Прибор ИЛД-2 позволяет измерить
параметры направленного и отраженного излучения с длиной
волны 0,49—1,15 и 2—11 мкм. Величину лазерного
излучения определяют на рабочих местах на уровне глаз
персонала и открытых частей тела.
Для снижения уровня отражаемого излучения на
промежуточных оптических элементах устанавливают
защитные бленды, перед мишенью — защитную диафрагму
и далее огнезащитный экран (рис. 65).
В качестве средств индивидуальной защиты
применяют специальные противолазерные очки, щитки, маски, •¦
технологические халаты и перчатки. Технологические
халаты изготовляют из хлопчатобумажной или бязевой
ткани светло-зеленого или голубого цвета.
При визуальном контроле попадания луча в мишень
с помощью оптической системы в ней устанавливаются
автоматические затворы или светофильтры,
защищающие глаза оператора. Марки стекол, рекомендуемые для .
использования в противолазерных очках и защитных
светофильтрах, приведены в табл. 12.
Созданы также защитные очки, представляющие со- •
бой набор фильтров с различными значениями
коэффициентов поглощения. При этом коэффициент поглощения
увеличивается для каждого последующего фильтра.
Для уменьшения опасности поражения за счет
уменьшения диаметра зрачка оператора в помещениях должна
228

Таблица 12
Марки стекол, рекомендуемые для использования
в противолазерных очках и светофильтрах
Длина волны, мкм
Марка стекла
(ГОСТ 9411—81Е)
0,48-0,51
ОС12*
ОС-13
0,53
ОС-12
ОС-13
0,69
СЗС-21**
СЗС-22
Длина волны, мкм
Марка стекла
(ГОСТ 9411—81Е)
0,84
СЗС-21
СЗС-22
1,06
СЗС-21
СЗС-22,
СЗС-24
1,54
СЗС-24
СЗС25,
СЗС-26
10,6
БС-15***
* Оранжевое стекло.
** Сине-зеленое стекло.
*** Бесцветное стекло.
быть хорошая освещенность рабочих мест: коэффициент
естественной освещенности должен быть не менее 1,5%,
а общее искусственное освещение должно создавать
освещенность не менее 150 л к.
Г л а в а 7
ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ
ИЗЛУЧЕНИИ
Ионизирующие излучения применяют в машино- и
приборостроении для автоматического контроля
технологических операций и управления ими, определения
износа деталей, качества сварных швов, структуры
металла и т. д. Работа с радиоактивными веществами и
источниками ионизирующих излучений представляет
потенциальную угрозу здоровью ижизни людей, которые
участвуют в их использовании.
229

§ 53. Виды ионизирующих излучений, их физическая
природа и особенности распространения
К ионизирующим относятся корпускулярные (альфа-,
бета-, нейтронные) и электромагнитные (гамма-, рентге-
новское) излучения, способные при взаимодействии с
веществом создавать в нем заряженные атомы и молеку*
лы — ионы.
Альфа-излучение представляет собой поток ядер
гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде
ядер или при ядерных реакциях. Их энергия не
превышает нескольких МэВ. Чем больше энергия частицы, тем
больше полная ионизация, вызываемая ею в веществе.
Пробег альфа-частиц, испускаемых радиоактивными
веществами, достигает 8—9 см в воздухе, а в живой
ткани — нескольких десятков микрометров. Обладая
сравнительно большой массой, альфа-частицы быстро теряют
свою энергию при взаимодействии с веществом, что
обусловливает их низкую проникающую способность и
высокую удельную ионизацию, составляющую в воздухе на
} см пути несколько десятков тысяч пар ионов.
Бета-излучение — поток электронов или позитронов,
возникающих при радиоактивном распаде. Энергия бета-
частиц не превышает нескольких МэВ. Максимальный
пробег в воздухе составляет 1800 см, а в живых тканях
2,5 см. Ионизирующая способность бета-частиц ниже
(несколько десятков пар на 1 см пробега), а
проникающая способность выше, чем альфа-частиц, так как они
обладают значительно меньшей массой и при одинаков
вой с альфа-частицами энергии имеют меньший заряд.
Нейтроны (поток которых образует нейтронное излу*
чение) преобразуют свою энергию в упругих и неупругих
взаимодействиях с ядрами атомов; при неупругих взаи*
модействиях возникает вторичное излучение, которое
может состоять как из заряженных частиц, так и из гамма-
квантов (гамма-излучение). При упругих
взаимодействиях возможна обычная ионизация вещества.
Проникающая способность нейтронов существенно зависит от их
энергии и состава атомов вещества, с которым они взаи*
модействуют.
Гамма-излучение — электромагнитное (фотонное) из-*
лучение; испускаемое при ядерных превращениях или
взаимодействии частиц. Гамма-излучение обладает
большой проникающей способностью и малым ионизирую-
230

щим действием. Энергия его находится в пределах 0,01—
ЗМэВ.
Рентгеновское излучение возникает в среде,
окружающей источник бета-излучения, в рентгеновских
трубках, в ускорителях электронов и т. п. и представляет
совокупность тормозного и характеристического излучения,
энергия фотонов которых составляет не более 1 МэВ.
Тормозное излучение — это фотонное излучение с
непрерывным спектром, испускаемое при изменении
кинетической энергии заряженных частиц. Характеристическое
излучение — это фотонное излучение с дискретным
спектром, испускаемое при изменении энергетического
состояния атома. Как и гамма-излучение, рентгеновское
излучение обладает малой ионизирующей способностью
и большой глубиной проникновения.
§ 54. Единицы активности и дозы
ионизирующих излучений
Активность А радиоактивного вещества — число
спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за
малый промежуток времени dt, деленное на этот
промежуток: A=dN/dt.
Единицей измерения активности является беккерель
(Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению в
секунду. Кюри (Ки)—специальная единица активности
1 Ки=3,7.Ш10 Бк.
Для характеристики источника излучения по
эффекту ионизации применяют так называемую экспозицион*
ную дозу рентгеновского и гамма-излучения.
Экспозиционная доза X — полный заряд dQ ионов одного знака,
возникающих в воздухе в данной точке пространства при
полном торможении всех вторичных электронов, которые
были образованы фотонами в малом объеме воздуха,
деленный на массу воздуха dm в этом объеме: Х=
=dQ/dm.
Единица измерения экспозиционной зоны-—кулон на
килограмм (Кл/кг). Рентген — специальная единица экс-
позиционной зоны (Р). Один рентген — это
экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучения, при
которой сопряженная корпускулярная эмиссия в 1 см3
сухого атмосферного воздуха производит ионы, несущие
заряд в СГСЕ электричества каждого знака. 1Р=
=0,285 мКл/кг,
231

Таблица 13
Гамма-постоянная некоторых изотопов
Изотопы
Kv Р-см2/(ч-мКи)
'"Na
19
воСо
12 9
S86Ra
8,25
"Fe
6,1
"Sr
14,11
"Си
1,16
««и
0,091
Мощность экспозиционной дозы W — приращение
экспозиционной дозы dX за малый промежуток времени dt,
деленное на этот промежуток: W~dX/dt.
Специальной единицей мощности экспозиционной
дозы является рентген в секунду (Р/с). Величину
экспозиционной дозы на рабочем месте можно рассчитать по
формуле
X-AK,tlR\ B3)
где А — активность источника, мКи;
Кт—гамма-постоянная изотопа, Р • см2/(ч-мКи), берется из
таблиц;значения /С7 для некоторых изотойов приведены в табл. 13;
t — время облучения, ч; R — расстояние от источника до
рабочего места, см.
В системе СИ гамма-постоянная радионуклида
измеряется в Гр-м2/(с-Бк), при которой мощность
поглощенной дозы в воздухе на расстоянии 1 м от точечного
изотропного источника активностью 1 Бк составляет 1 Гр/с.
Поглощенная доза Д — средняя энергия хШ7 передан*
ная излучением веществу в некотором элементарном объ-
еме, деленная на массу вещества dm в этом объеме: Д=*
=dE/dm. Грей —единица поглощенной дозы. 1 Гр =
= 1 Дж/кг=100 рад. Рад — специальная единица
поглощенной дозы. Величина поглощенной дозы зависит от
свойств излучения и поглощающей среды. В условиях
электронного равновесия экспозиционной дозе 1 Р
соответствует поглощенная доза в воздухе, равная 0,88 рад.
В дозиметрической практике наряду с измерением
активности часто сравнивают радиоактивные препараты по
их гамма-излучению. Если два препарата при
тождественных условиях измерения создают одну и ту же
мощность экспозиционной дозы, то говорят, что они имеют
одинаковый гамма-эквивалент.
2в2

Гамма-эквивалент mRa источника — условная масса
точечного источника 226Ra, создающего на некотором
расстоянии такую же мощность экспозиционной дозы,
как и данный источник. Специальной единицей гамма-
эквивалента является килограмм-эквивалент радия;
1 кг-экв Ra на расстоянии 1 см в воздухе от источника
создает мощность экспозиционной дозы 8,4-106 Р/ч,
соответственно 1 мг-экв Ra = 8,4 Р/ч.
В связи с тем, что одинаковая доза различных видов
излучения вызывает в живом организме различное
биологическое действие, введено понятие эквивалентной
дозы. Эквивалентная доза Н — величина, введенная для
оценки радиационной опасности хронического облучения
излучением произвольного состава, и определяемая как
произведение поглощенной ^озы Д на средний
коэффициент качества излучения Q в данной точке ткани:
H^DQ. B4)
Безразмерный коэффициент качества излучения Q
определяет зависимость неблагоприятных биологических
последствий облучения человека в малых дозах от
полной линейной передачи энергии (ЛПЭ) излучения. Зи-
верт —единица эквивалентной дозы (Зв). 1 Зв=100бэр.
Бэр — специальная единица эквивалентной дозы. Бэр —
поглощенная доза любого вида излучения, которая
вызывает равный биологический эффект с дозой в 1 рад
рентгеновского излучения.
При определении эквивалентной дозы различных
видов ионизирующих излучений с неизвестным
спектральным составом следует использовать следующие значения
коэффициента Q, рекомендуемые Международной
комиссией по радиационной защите (МКРЗ):
Рентгеновское и гамма-излучение . 1
Электроны и позитроны, бета-излучение . . 1
Протоны с энергией меньше 10 МэВ . . . . 10
Нейтроны с энергией меньше 20 МэВ 3
Нейтроны с энергией 0,1—10 МэВ . • . . . • 10
Альфа-излучение с энергией меньше 10 МэВ 20
Тяжелые ядра отдачи .20
При расчете эквивалентной дозы в счет
альфа-активных радионуклидов следует учитывать кэффициент
распределения дозы КР, характеризующий влияние
неоднородности распределения нуклида в органе (ткани) и его
канцерогенную эффективность по отношению к 226Ra.
Ш

Для всех альфа-активных радионуклидов, кроме 226Ra,
КР=5, для 226Ra КР==1. В случае, когда КР не равен 1,
его значение необходимо использовать в качестве
сомножителя при определении величины эквивалентной дозы
в формуле B4).
§ 55. Биологическое воздействие ионизирующих
излучений
Чем больше происходит в веществе актов ионизации
под воздействием излучения, тем больше биологический
эффект. Биологическое действие излучения зависит от
числа образованных пар ионов или от связанной с ним
величины — поглощенной энергии.
Ионизация живой ткани приводит к разрыву
молекулярных связей и изменению химической структуры
различных соединений. Изменения в химическом составе
значительного числа молекул приводят к гибели клеток.
Под влиянием излучений в живой ткани происходит
расщепление воды на атомарный водород Н и гидро-
ксильную группу ОН, которые, обладая высокой
химической активностью, вступают в соединение с другими
молекулами ткани и образуют новые химические
соединения, не свойственные здоровой ткани. В результате
происшедших изменений нормальное течение
биохимических процессов и обмен веществ нарушаются.
Под влиянием ионизирующих излучений в организме
может происходить торможение функций кроветворных
органов, нарушение нормальной свертываемости крови и
увеличение хрупкости кровеносных сосудов, расстройство
деятельности желудочно-кишечного тракта, истощение
организма, снижение сопротивляемости организма
инфекционным заболеваниям и др.
Необходимо различать внешнее облучение и
внутреннее. Под внешним облучением следует понимать такое
воздействие излучения на человека, когда источник
радиации расположен вне организма и исключена
вероятность попадания радиоактивных веществ внутрь
организма. Это имеет место, например, при работе на рент*
геновских аппаратах и ускорителях или при работе с
радиоактивными веществами, находящимися в
герметичных ампулах. При внешнем облучении наиболее опасны
бета-, гамма-, рентгеновское и нейтронное облучения.
Биологический эффект зависит от дозы облучения, его
234

вида, времени воздействия, размеров облучаемой
поверхности, индивидуальной чувствительности организма.
При работе с радиоактивными веществами
интенсивному облучению могут подвергаться руки, поражение
кожи которых может быть хроническим или острым.
Первые признаки хронического поражения обнаруживаются
обычно не сразу после начала работы, они проявляются
в сухости кожи, трещинах на ней, ее изъязвлении,
ломкости ногтей, выпадании волос. При остром лучевом
ожоге кистей рук наблюдаются отеки, пузыри и
омертвление тканей, могут появиться также долго не
заживающие лучевые язвы, на месте образования которых
возможны раковые заболевания.
Жесткие рентгеновские и гамма-лучи могут привести
к летальному исходу, не вызвав при внешнем облучении
изменения кожных покровов.
Альфа- и бета-частицы, обладая незначительной
проникающей способностью, вызывают при внешнем
облучении только кожные поражения.
Внутреннее облучение происходит при попадании
радиоактивного вещества внутрь организма при вдыхании
воздуха, загрязненного радиоактивными элементами;
через пищеварительный тракт (при приеме пищи, питье
загрязненной воды, курении) и в редких случаях через
кожу. При попадании радиоактивного вещества внутрь
организма человек подвергается непрерывному
облучению до тех пор, пока радиоактивное вещество не
распадется или не выведется из организма в результате
физиологического обмена. Это облучение очень опасно, так
как вызывает долго не заживающие язвы, поражающие
различные органы.
Человек постоянно подвергается облучению
естественным фоном излучения, состоящим из космического
излучения и излучения естественно распределенных
природных радиоактивных веществ (на поверхности земли,
в приземной атмосфере, в продуктах питания, в воде
и др.). Естественный фон внешнего излучения на
территории нашей страны создает мощность эквивалентной
дозы 0,36—1,8 мЗв/год, что соответствует мощности
экспозиционной дозы 40—200 мР/год. Кроме естественного
облучения, человек облучается и другими источниками,
например при производстве рентгеновских снимков
черепа— 0,8—6 Р, позвоночника — 1,6—14,7 Р, легких
(флюорография)— 0,2—0,5 Р, грудной клетки при рентгено-
235

скопии — 4,7—19,5 Р, желудочно-кишечного тракта при
рентгеноскопии — 12—82 Р, зубов — 3—5 Р.
Однократное облучение в дозе 25—50 бэр приводит к
незначительным скоропроходящим изменениям в крови,
при дозах облучения 80—120 бэр появляются начальные
признаки лучевой болезни, но смертельный исход
отсутствует. Острая лучевая болезнь развивается при
однократном облучении 270—300 бэр, смертельный исход
возможен в 50% случаев. Смертельный исход в 100%
случаев наступает при дозах 550—700 бэр. Эти данные
относятся к случаю, когда лечение не проводится. В
настоящее время имеется ряд противолучевых препаратов,
которые позволяют значительно ослабить воздействие
излучения.
Заболевания, вызванные радиацией, могут быть
острыми и хроническими. Острые поражения наступают при
облучении большими дозами в течение короткого
промежутка времени. Характерной особенностью острой
лучевой болезни является цикличность ее протекания, в
которой схематично можно выделить четыре периода:
первичной реакции, видимого благополучия (скрытый
период), разгара болезни и выздоровления (либо
летального исхода).
В период первичной реакции через несколько часов
после облучения большими дозами появляются тошнота,
рвота, головокружение, вялость, учащенный пульс,
иногда повышается температура на 0,5—1,5°С. Анализ крови
показывает увеличение числа белых кровяных телец
(лейкоцитоз).
В период видимого благополучия болезнь протекает
скрыто. Продолжительность этого периода находится в
прямой зависимости от полученной дозы излучения (от
нескольких дней до двух недель). Обычно чем короче
скрытый период, тем тяжелее исход заболевания.
В период разгара болезни у пострадавшего
появляются тошнота и рвота, сильное недомогание,
поднимается высокая температура D0—41°С). Появляется
кровотечение из десен, носа и внутренних органов.. Число
лейкоцитов резко снижается. Смертельный исход чаще всего
наступает между двенадцатым и восемнадцатым днями
после облучения.
Период выздоровления наступает через 25—30 дней
после облучения. Далеко не всегда происходит полное
восстановление организма. Очень часто, вследствие пе-
236

рёнёсенного облучения, наступает раннее старение,
обостряются прежние заболевания.
Хронические поражения ионизирующими излучениями
бывают как общие, так и местные. Развиваются они
всегда в скрытой форме в результате систематического
облучения дозами больше предельно допустимой,
поступающими как при внешнем облучении, так и при
попадании внутрь организма радиоактивных веществ.
Различают три степени хронической лучевой болезни.
Для первой, легкой степени лучевой болезни характерны
незначительные головные боли, вялость, слабость,
нарушение сна и аппетита. При второй степени болезни
указанные признаки заболевания усиливаются, возникают
нарушения обмена веществ, сосудистые и сердечные
изменения, расстройства пищеварительных органов,
кровоточивость и др. Третья степень болезни характеризуется
еще более резким проявлением перечисленных
симптомов. Нарушается деятельность половых желез,
происходят изменения центральной нервной системы,
наблюдаются кровоизлияния, выпадение волос. Отдаленные
последствия лучевой болезни — повышенное
предрасположение к злокачественным опухолям и болезням
кроветворных органов.
§ 56* Нормирование ионизирующих излучений
В настоящее время предельно допустимые уровни
ионизирующего облучения определяются «Нормами
радиационной безопасности НРБ-76 и основными правилами
работы с радиоактивными веществами и другими
источниками ионизирующих излучений ОСП-72/80». В
соответствии с НРБ-76 и ОСП-72/80 установлены следующие
категории облучаемых лиц: категория А — персонал;
категория Б — ограниченная часть населения; категория
В — население области, края, республики, страны.
Персонал— лица, которые постоянно или временно
работают непосредственно с источниками ионизирующих
излучений.
Ограниченная часть населения — лица, которые не
работают непосредственно с источниками излучения, но
по условиям проживания или размещения рабочих мест
могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ
и других источников излучения, применяемых в
учреждениях и удаляемых во внешнюю среду с отходами.
237

Таблица 14
Дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения
Лозовые пределы, бэр за год
Предельно допустимая доза
категории А
Предел дозы для категории Б
'
для
Группа критических
I
5
0,5
1 «
15
1.5
органов
"'
30
3
В порядке убывания радиочувствительности
устанавливается три группы критических органов: I — все тело,
гонады и красный костный мозг; II — мышцы,
щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка,
желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и
другие органы, за исключением тех, которые относятся
к I и III группам; III — кожный покров, костная ткань,
кисти, предплечья, лодыжки и стопы.
В качестве основных дозовых пределов в зависимости
от группы критических органов для категории А
установлена предельно допустимая доза ПДД за год, для
категории Б определен предел дозы ПД за год (табл. 14).
ПДД — наибольшее значение индивидуальной
эквивалентной дозы за год, которое при равномерном
воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья
персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых
современными методами.
Эквивалентная доза Н (бэр), накопленная в
критическом органе за время Т (лет) с начала профессиональной
работы, не должна превышать значения, получаемого по
формуле Н=ПДД-Т. В любом случае доза, накоплен*
ная к 30 годам, не должна превышать 12 ПДД.
По фактической индивидуальной дозе, обусловлен-*
ной внешним и внутренним облучением, лица категории
А подразделяют на две группы:
лица, условия труда которых таковы, что единичная
доза может превышать 0,3 годовой ПДД; для лиц этой
группы обязателен индивидуальный дозиметрический
контроль;
лица, условия труда которых таковы, что доза не
может превышать 0,3 годовой ПДД; для лиц этой группы
индивидуальный дозиметрический контроль не является
238

обязательным; при этом сохраняется контроль мощности
дозы внешнего излучения и концентрации
радионуклидов в воздухе рабочих помещений. Оценку облучения
персонала проводят по этим данным.
Для категории А (за исключением женщин до 40 лет)
распределение дозы внешнего облучения в течение года
не регламентируется. Для женщин в возрасте до 40 лет
введено дополнительное ограничение облучения: доза на
область таза не должна превышать 1 бэр за любые 2
месяца.
Предельную эквивалентную дозу ПД за год
устанавливают для ограниченной части населения. Предел дозы
меньше ПДД для предотвращения необоснованного
облучения этого контингента людей. ПД контролируется по
усредненной для критической группы дозе внешнего
излучения и уровню радиоактивных выбросов и
радиоактивного загрязнения объектов внешней среды.
При работе с радиоактивными веществами возможно
загрязнение ими рабочих поверхностей, а иногда рук и
тела работающих. Загрязненные поверхности и тело
могут явиться потенциальными источниками как
внутреннего, так и внешнего облучения. Во-первых, при
движении людей и выполнении различных работ в помещении,
где пол, стены или оборудование загрязнены
радиоактивными веществами, последние вместе с пылью могут
подниматься в воздух, создавая повышенные
концентрации радиоактивных аэрозолей. Во-вторых,
радиоактивные вещества могут проникнуть внутрь организма через
загрязненную кожу; кроме того, нельзя не учитывать
возможность попадания радиоактивных веществ в рот с
загрязненных рук.
Переход радиоактивных веществ с загрязненных
поверхностей в воздух зависит от характера и
интенсивности проводимых работ в помещении, насыщенности
помещения оборудованием, материала загрязненной
поверхности и физико-химических свойств радиоактивных
веществ, кратности обмена воздуха и т. д.
Если дозу облучения кожи довольно точно можно
рассчитать, а значит, и установить допустимые уровни
загрязненной поверхности, исходя из активности
препарата и величины загрязненной поверхности, то
значительно сложнее оценить величину внутреннего облучения,
которая зависит также от многих других обстоятельств.
Действительно, доля радиоактивных веществ, которая
239

может попасть в организм через кожу, зависит от со-
сюяния кожи конкретного человека, физико-химических
свойств веществ, находящихся на коже, влажности и
температуры воздуха в помещении, характера
выполняемой работы и т. я. Еще большая неопределенность
существует в определении величины переноса радиоактивных
веществ внутрь организма через рот с загрязненных рук.
Ввиду указанных неопределенностей установление
допустимых уровней загрязнения поверхностей й тела
производится в наиболее неблагоприятных условиях с
учетом наибольшей безопасности работающих.
Допустимые уровни загрязнения кожных покровов,
средств индивидуальной защиты, поверхностей рабочих
помещений, наружных частей оборудования и т. д.
радиоактивными веществами установлены НРБ-76 и
ОСП-72/80 (табл. 15). Допустимая загрязненность
радиоактивными веществами измеряется числом альфа-
или бета-частиц, испускаемых с 1 см2 поверхности в
минуту. Уровни загрязненности следует устанавливать
только для профессиональных условий, ибо там, где не
ведутся работы с радиоактивными веществами,
недопустимо какое-либо загрязнение.
§ 57. Общие принципы защиты от ионизирующих
излучений
Условия безопасности при использовании
радиоактивных изотопов в промышленности требуют проведения
защитных мероприятий не только в отношении людей,
непосредственно работающих с радиоактивными
веществами, но и в отношении находящихся в смежных
помещениях, а также населения, живущего на близких
расстояниях от предприятия, которые могут подвергаться
облучению.
Обеспечение безопасности работающих с
радиоактивными веществами осуществляют путем установления
предельно допустимых доз облучения различными
видами ионизирующих излучений, применения защиты
временем, расстоянием, проведения общих мер защиты,
использования средств индивидуальной защиты. Большое
значение имеет применение приборов индивидуального
и общего контроля для определения интенсивности
радиоактивных облучений. Защита работающих с
радиоактивными изотопами от ионизирующих облучений осу-
240

Таблица 15
Допустимое загрязнение поверхности ДЗА, част./(см8«мин)
Объект загрязнения
Кожные покровы, полотенца,
спецбелье, внутренняя поверхность
лицевых частей средств
индивидуальной ^ащиты |
Основная спецодежда, внутренняя
поверхность дополнительных средств
индивидуальной защиты
Наружные поверхности спецобуви
и дополнительных средств
индивидуальной защиты, используемых в
помещениях:
постоянного пребывания
персонала
периодического пребывания
персонала
Специальная одежда
Другие индивидуальные средства
защиты:
внутренняя поверхность
наружняя поверхность
Поверхности помещений
постоянного пребывания персонала и
находящегося в них оборудования
Поверхности помещений
периодического пребывания персонала и
находящегося в них оборудования
Транспортные средства и наружная
поверхность защитных контейнеров
и охранной тары упаковочных
комплектов радиоактивных веществ
Альфа-активные
нуклиды
отдельные
1
5
5
50
5
5
50
5
50
10
прочие
1
20
20
200
20
20
200
20 N
200
10
Бета-
активные
нуклиды
100
800
2000
8000
!: 800
800
8000
2000
8000
100
1 К отдельным радионуклидам относятся альфа-активные нуклиды^допус-
тимая концентрация которых в воздухе рабочих помещений меньше ЫО иКи/л.
ществляется системой технических,
санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий.
Помещения, предназначенные для работы с
радиоактивными изотопами, должны быть отдельными,
изолированными от других помещений и специально
оборудованы. Желательно в одном помещении проводить работу
241

с веществами одной активности, что облегчает
устройство защитных средств. Стены, потолки и двери делают
гладкими, чтобы они не имели пор и трещин. Все углы в
помещении закругляют для облегчения уборки
помещений от радиоактивной пыли. Стены покрывают масляной
краской на высоту 2 м, а при поступлении в воздушную
среду помещения радиоактивных аэрозолей или паров
как стены, так и потолки покрывают масляной краской
полностью.
Полы изготовляют из плотных материалов, которые
не впитывают жидкости, применяя для этого линолеум,
полихлорвиниловый пластикат и т. п. Края линолеума и
пластиката поднимают по стенам на высоту 20 см и
тщательно заделывают.
В помещений необходимо предусматривать
воздушное отопление. Обязательно устройство приточно-вытяж-
ной вентиляции не менее чем с пятикратным обменом
воздуха. В рабочих помещениях ежедневно проводят
влажную уборку для предотвращения накопления
открытых радиоактивных загрязнений. Генеральную
уборку помещений с мытьем горячей мыльной водой стен,
окон, дверей и всей мебели необходимо проводить раз
в месяц. Уборочный инвентарь для предотвращения
распространения загрязнений из помещений не выносят и
хранят в закрывающихся шкафах или металлических
ящиках.
Перед началом работы с радиоактивными
веществами тщательно проверяют действие вентиляции,
состояние оборудования и средств индивидуальной защиты.
Содержание помещений в чистоте, а оборудования в
полной исправности является основным требованием.
При неисправности оборудования его эксплуатацию
следует немедленно прекратить.
Для работы с газообразными и летучими
радиоактивными веществами предназначены боксы (рис. 66).
Работу в закрытых боксах осуществляют с использованием
вмонтированных в них резиновых перчаток или
механических манипуляторов. Боксы оборудуют закрытой
системой вентиляции: приточный воздух подается по само*
стоятельной системе воздуховодов, а удаляемый
загрязненный воздух очищается в индивидуальном фильтре
бокса. Предотвращение утечек воздуха из бокса
обеспечивается созданием в боксе разрежения воздуха 100—
200 Па. Для работы с радиоактивными веществами при-
242

Рис. 66. Настольный бокс:
I —перчатки; 2—дверка с филь*
тром; 3 — штатив для аппара*
туры; 4 — панель
электропитания; 5— вентилятор; 6— фильтр;
7 — электропульт; 5 —шлюз; Р —
корпус
Рис. 67. Передвижной экран
для защиты от радиоактивны*
излучений:
/ — смотровое окно; 2 —
манипуляторы; 3 — механизм
передвижения
меняют специальные вытяжные шкафы, оборудованные
местным отсосом, защитным окошком со свинцовым
стеклом, скользящими свинцовыми шторками.
§ 58. Устройство и расчет защитных экранов
Под термином «экран» понимают передвижные
(рис. 67) или стационарные щиты, предназначенные для
поглощения либо ослабления ионизирующего излучения.
Экранами служат стенки контейнеров для перевозки
радиоактивных изотопов, стенки сейфов для их
хранения, стенки боксов и др.
Выбор материала для изготовления защитного
экрана прежде всего зависит от преобладающего вида
излучения. Кроме того, следует учитывать энергию
излучения, активность источника, наличие и стоимость
материалов, их адсорбционную способность и др.
Для защиты от альфа-излучения достаточен слой
воздуха в несколько сантиметров, т. е. небольшое
удаление от источника. Применяют также экраны из
плексигласа и стекла толщиной в несколько миллиметров.
243

Практически при работе с альфа-активными препарата*
ми приходится защищаться не только от
альфа-излучения, но и от бета- или гамма-излучения.
Экраны для защиты от бета-излучения изготовляют
из материалов с малой атомной массой (например,
алюминия) либо из плексигласа и карболита, которые дают
наименьшее тормозное излучение. При использовании
для защиты от бета-частиц экранов из таких материалов
возникает высокоинтенсивное излучение
малоэнергетических квантов, а при применении экранов из тяжелых
материалов возникают кванты больших энергий, но
меньшей интенсивности. Поэтому для защиты от бета-частиц
используют комбинированные экраны, у которых со
стороны источника располагают материал с малой атомной
массой, а за ним с большой. Возникающие в материале
внутреннего экрана (толщину которого принимают
равной длине пробега бета-частиц) кванты с малой
энергией поглощаются в дополнительном экране из
материала с большой атомной массой.
Для защиты от гамма-излучения применяют
материалы с большой атомной массой и высокой плотностью:
свинец, вольфрам и т. п. Часто используют более легкие
материалы, но менее дефицитные и более дешевые:
сталь, чугун, сплавы меди. Стационарные экраны,
являющиеся частью строительных конструкций, целесообразнее
изготовлять из бетона и баритобетона.
Смотровые системы изготовляют из прозрачных
материалов: свинцового стекла, стекла с жидким
наполнителем (бромистым и хлористым цинком) и др. Находит
применение в качестве защитного материала от гамма-
лучей свинцовая резина.
Для защиты от нейтронного излучения применяют
материалы, содержащие водород (вода, парафин), а
также бериллий, графит и др. Для защиты от нейтронов
с малой энергией в бетон вводят соединения бора: буру,
колеманит и др. Для комбинированной защиты от
нейтронов и гамма-лучей применяют смеси тяжелых
материалов с водой или водородсодержащими материалами,
а также слоевые экраны из тяжелых и легких
материалов (свинец —полиэтилен, железо — вода и т. п.).
При расчете защитных устройств в первую очередь
необходимо учитывать спектральный состав излучения,
его интенсивность, расстояние персонала от источника и
время пребывания в сфере воздействия излучения.
244

\l
J
/
/
A
/
A
f
-i
В настоящее время на
основании имеющихся
расчетных и экспериментальных
данных существуют таблицы
кратности ослабления и
различные номограммы,
позволяющие определить толщину
защиты от гамма-излучений
различных энергий. В качестве
примера на рис. 68 приведена
номограмма для расчета
толщины защиты из свинца и
железа для источника
гамма-излучения 60Со, которая
обеспечивает снижение дозы излучения до предельно
допустимой. На оси абсцисс отложена толщина защиты Л, на
оси ординат—кратность ослабления К:
О 5 10 15 20h,CM
Рис, 68. Номограмма для
расчета зашиты от гам" а-лучей по
кратности ослабления:
/ — свинцом; 2 — железом
К = Х/ХЛ или -K.-WIW»
B5)
где X и W — соответственно экспозиционная доза и
мощность экспозиционной дозы в данной точке при
отсутствии защиты; Хд и №д — то же, после устройства защиты
толщиной Л.
Пример. Рассчитать защиту отч источника в0Со при mRa=
=?65 000 мг-экв Ra, если обслуживающий персонал находится на
расстоянии 200 см от источника в течение рабочего дня. Согласно
НРБ-76 и ОСП-72/80 в помещениях постоянного пребывания персов
нала допустимая мощность экспозиционной дозы №д=1,4 мР/ч
(при шестичасовом рабочем дне). Используя выражения B3) и
B5), получим /(=8,4-665 000/D0 000-1,4) «100. По номограмме
рис. 68 находим, что для /С=100 толщина защиты из свинца
/i=9 см, а из железа /i=15,5 см.
Толщину защиты из различных материалов можно
определить по таблицам, зная энергию излучения и
необходимую кратность ослабления (табл. 16).
Предположим, что необходимо рассчитать толщину
стен помещения, в котором расположена
гамма-установка с препаратом 137Cs в 654 280 мг-экв Ra. Энергия
излучения ?=1,5 МэВ. Ближайшее расстояние от установки
до лиц, работающих в соседнем помещении, /?==600 см.
Согласно НРБ-76 и ОСП-72/80 в соседних,;помещениях,
в которых находятся люди, не связанные с работой с
радиоактивными веществами, мощность экспозиционной
дозы не должна превышать 0,12 мР/ч. Чтобы оценить
245

Таблица 16
Толщина защиты из бетона, см
Кратность
ослабления И
1,5
5
10
10*
10»
5-10»
10*
10е
Энергия гамма-излучения Е, МэВ
0,1 | 0,5 J 1,0 J 1,5
1 2,6
5,6
1 8,2
11,5
15,5
18,8
18,8
49,3
8,2
21,1
25,8
39,9
55,2
65,7
69,3
97,4
8,5
23,5
29,9
50,5
70,4
82,8 ]
89,2
124,4
8,7
25,8
34,0
58,3
81,7
97,4
104,5
149,8
2,0
8,8
28,2
37,7
65,7
92,7
110,9
118,6
171,4
4,0
10,0
35,2
47,5
84,5
120,9
146,8
156,7
225,4
' .
10,6
И,4
39,9
54,0
105,1
155,0
186,7
201,3
295,8
кратность ослабления, воспользуемся формулами B3) и
B5)
К = 8,4 • 654 280/360 000 -0,12 - 100.
По табл. 15 определяем, что для /(=100 и энергии
?=1,5 МэВ толщина защиты из бетона h равна 58,3 см.
В качестве защитного материала для хранилища
часто используют воду, т. е. препараты опускают в бассейн
с водой, толщина слоя которой обеспечивает
необходимое снижение дозы излучения до безопасных уровней.
При наличии водяной защиты удобно производить
зарядку и перезарядку установки, а также выполнять
ремонтные работы. При проектировании защиты согласно
НРБ-76 и ОСП-72/80 мощность экспозиционной дозы
излучения от вновь разрабатываемых переносных,
передвижных и стационарных дефектоскопических и других
аппаратов, не должна превышать 3 мР/ч на расстоянии
1 м от поверхности блока аппарата с источником.
Мощность экспозиционной дозы излучения от вновь
разрабатываемых радиоизотопных приборов контроля не должна
превышать 0,3 мР/ч на расстоянии 1 м от поверхности
блока прибора с источником и 10 мР/ч вплотную к
поверхности блока с источником.
В некоторых случаях условия работы с источниками
гамма-излучения малой активности могут быть такими*
что невозможно создать стационарную защиту (при
перезарядке установок, извлечении радиоактивного
препарата из койтейнера, градуировке прибора и т. д.). В
таких случаях, чтобы защитить обслуживающий персонал
246

от облучения, надо использовать защиту временем или
расстоянием. Это значит, что все манипуляции с
открытыми источниками гамма-излучения следует проводить
при помощи длинных захватов или держателей. Кроме
того, ту или иную операцию надо осуществить только за
тот промежуток времени, в течение которого доза,
полученная работающим, не превысит установленной
санитарными правилами нормы. Такие работы нужно вести
под контролем дозиметриста.
Необходимо периодически проводить контроль
защиты при помощи дозиметрических приборов, так как с
течением времени она может частично потерять свои
защитные свойства вследствие появления тех или иных;
незаметных нарушений ее целостности, например, трещин
в бетонных и баритобетонных ограждениях, вмятин и
разрывов свинцовых листов и т. д.
§59. Хранение, учет и перевозка радиоактивных
веществ. Ликвидация отходов
В лабораторных помещениях радиоактивные
вещества должны находиться в количествах, не превышающих,
необходимых норм для суточной работы. Радиоактивные
вещества, излучающие гамма-лучи и имеющие гамма-
активность, не превышающую 1 мг-экв Ra, а также
вещества, излучающие только альфа- и бета-частицы,
можно хранить в специальном железном сейфе,
находящемся в лаборатории.
При этом гамма-активные вещества должны
находиться в свинцовых контейнерах, обеспечивающих
предельно допустимый уровень гамма-излучения на
поверхности сейфа не более 0,3 мР/ч. Хранение гамма-излу-
чающих веществ в количествах 1—200 мг-экв Ra должно
осуществляться в контейнерах, установленных в
хранилище, по возможности удаленном от рабочего
помещения.
При активности гамма-активных веществ в
количестве свыше 200 мг-экв Ra контейнеры должны помещаться
в хранилище в виде колодцев или ниш. Извлечение
препаратов из колодцев, ниш должно быть механизировано.
Радиоактивные вещества, при хранении которых
возможно выделение радиоактивных газообразных
продуктов или аэрозолей, следует хранить в вытяжном шкафу
в закрытых сосудах. Если их хранят в хранилище, то
247

должна быть предусмотрена круглосуточная работа
вытяжной вентиляции.
Учет радиоактивных веществ должен показывать
фактическое наличие радиоактивных препаратов на
предприятии в целом на любое число, а также
обеспечить повседневный контроль за их использованием.
Радиоактивные вещества учитываются по величине
активности, указанной в сопроводительных документах.
Выдачу радиоактивных веществ из мест хранения на
рабочие места производит ответственное лицо только с
разрешения руководителя учреждения, лаборатории,
оформленного письменно. Расход радиоактивных
веществ, а также возврат их в хранилище оформляют
внутренними актами.
Два раза в год комиссия, назначенная руководителем
учреждения, проверяет наличие радиоактивных веществ
по величине активности. В случае установления потерь
или расхода радиоактивных веществ для целей, не
связанных с работой, виновных в этом лиц привлекают к
ответственности.
Транспортировать радиоактивные вещества надо
таким образом, чтобы была исключена всякая возможность
их разлива или просыпания. Перевозят вещества в
специальных контейнерах, упакованных в особой таре.
Размеры упаковки источников, которые можно считать
точечными, иногда увеличивают, используя закон квадрата
расстояния для снижения дозы на ее поверхности.
Однако часто необходима дополнительная защита для
выполнения предъявляемых требований при перевозке.
Контейнеры с бета-активными изотопами должны иметь
защиту от тормозного гамма-излучения, возникающего в
материале контейнера.
Перевозить радиоактивные вещества можно любым
видом транспорта. В пределах города радиоактивные
вещества транспортируют только отдельной специально
оборудованной машиной. Радиоактивные изотопы в
количестве 1 мг-экв Ra можно переносить из хранилища в
лабораторию и обратно в легких контейнерах с
длинными ручками. Во всех случаях транспортировки
радиоактивных веществ должна быть обеспечена защита от
внешнего облучения тех, кто сопровождает перевозку, а
также окружающих.
Одно из важных правил, которое должно
выдерживаться при обработке и удалении радиоактивных отхб-
248

дев,— это их разделение в месте образования.
Концентрированные отходы следует собирать отдельно и не
смешивать с разбавленными, так как последние часто
можно сбрасывать либо прямо в сбросную систему, либо
после несложной предварительной очистки.
Твердые отходы также желательно разделять по
активности, периоду полураспада и т. д., что тоже
позволяет лучшим образом удалить их. Система удаления
радиоактивных отходов может быть централизованная и
индивидуальная. Однако небольшим предприятиям часто
затруднительно организовать, самостоятельное удаление
отходов. Поэтому лучшей системой удаления отходов
является централизованная*
Сброс радиоактивных сточных вод в поглощающие
ямы, скважины и на поля орошения запрещается.
Спуск вод, содержащих радиоактивные вещества в
пруды, предназначенные для разведения рыб и
водоплавающей птицы, а также в ручьи и другие водоемы, вода
из которых будет поступать в эти пруды, не
допускается.
Для захоронения радиоактивных отходов
организуются специальные пункты, включающие бетонные
могильники для твердых и жидких отходов, место для очистки
машин и контейнеров, котельную, помещение для
дежурного персонала с санпропускником, дозиметрический
пункт и проходную. Иногда, если это экономически
целесообразно, на пункте захоронения сооружают печь
сжигания горючих отходов.
* Пункт для захоронения радиоактивных отходов
следует располагать на расстоянии не бли^се 20 км от
города, в районе, не подлежащем застройке (желательно
в лесу), с санитарно-защитной зоной не менее 1000 м до
населенных пунктов и мест постоянного пребывания
скота.
При выборе места для пункта захоронения
необходимо отдавать предпочтение участкам с водоупорными
глинистыми породами. Размеры участка пункта
захоронения определяют необходимостью размещения на нем
могильников и потребностью в резервной территории
для их дальнейшего строительства. Могильники должны
быть подземными и закрытыми и исключать
проникновение в них воды. Территория пункта захоронения
обносится оградой с предупредительными знаками и
обеспечивается постоянной охраной.
249

§ 60. Средства индивидуальной защиты
от ионизирующих излучений. Дозиметрический контроль
При работе с радиоактивными изотопами в качестве
основной спецодежды можно применять халаты,
комбинезоны и полукомбинезоны из неокрашенной
хлопчатобумажной ткани, а также хлопчатобумажные шапочки.
При опасности значительного загрязнения помещения
радиоактивными изотопами поверх хлопчатобумажной
одежды следует надевать пленочную одежду
(нарукавники, брюки, фартук, халат, костюм), закрывающую все
тело или только места наибольшего загрязнения. Такая
одежда обеспечивает более полную защиту поверхности
тела работающего от попадания радиоактивных веществ,
пыли, а также кислот и щелочей, которые могут
употребляться при работе с радиоактивными веществами.
В качестве материалов для изготовления пленочной
одежды могут применяться некоторые виды пластиков,
органическое стекло, некоторые сорта резины и другие
материалы, легко очищающиеся от радиоактивных
загрязнений. В случае использования пленочной одежды
необходимо предусмотреть ее конструкцию такой, чтобы
она допускала подачу воздуха непосредственно под
костюм, нарукавники.
Для работ с открытыми радиоактивными веществами,
имеющими активность более 10 мкКи, для защиты рук
применяют перчатки из просвинцованной резины с
гибкими нарукавниками.
Для выполнения ремонтных работ, при которых
загрязнения могут быть очень большими, разработаны
пневмокостюмы из пластических материалов с
принудительной подачей воздуха под костюм (рис. 69). Они
надежно защищают основную спецодежду и кожные
покровы работающего от попадания радиоактивной пыли
или других токсичных веществ внутрь организма.
Благодаря полной герметичности сварных швов и специальной
конструкции костюмы можно дезактивировать
непосредственно на работающем после выхода его из
загрязненной зоны. Это в значительной степени устраняет
возможность загрязнения одежды работающего при снятии
костюма.
Иногда при ремонтных работах или других работах
с изотопами нужно защищать только органы дыхания и
нет необходимости пользоваться пневмокостюмом. В
250

этом случае применяют
респираторы, пневмошлемы и другие
средства индивидуальной
защиты. Более надежно защищают
от радиоактивных загрязнений
шланговые противогазы. Воздух
в противогаз подается из
незагрязненного места
самовсасыванием или принудительно.
Для защиты глаз применяют
очки закрытого типа со
стеклами, содержащими фосфат
вольфрама или свинец. При работах
с альфа- и бета-препаратами для
защиты лица и глаз используют
защитные щитки из оргстекла.
В связи с тем, что обычная
обувь легка впитывает
радиоактивные вещества и ее очень
трудно очищать от загрязнений,
применяют пленочные туфли,
специальные ботинки, парусиновые
чехлы, надеваемые на обувь и р«с. 69. пневмокостюм
снимаемые при выходе из
загрязненных мест.
При использовании средств индивидуальной защиты
следует обращать внимание на последовательность их
надевания и снятия. Несоблюдение этого ведет к
загрязнению рук, одежды, оборудования.
Надевать и снимать перчатки следует так, чтобы их
внешняя сторона не коснулась внутренней и чтобы голые
пальцы не притрагивались к внешней загрязненной
стороне. Если перчатки имеют хотя бы небольшое повреж*
дение, их надо заменить.
Безопасность работы с радиоактивными веществами
и источниками излучения можно обеспечить, организуя
систематический дозиметрический контроль за уровнями
внешнего и внутреннего облучения обслуживающего
персонала, а также за уровнем радиации в окружающей
среде.
Дозиметрический контроль является одним из
существенных факторов системы радиационной
безопасности* Объем дозиметрического контроля зависит от харак*
тера работы с радиоактивными веществами. Если работу
251

проводят с закрытыми источниками радиации, то
достаточно ограничиться измерением дозы гамма-излучения
в основных и вспомогательных помещениях, на рабочих
местах постоянного и временного пребывания
обслуживающего персонала. При осуществлении работ с
открытыми радиоактивными веществами, например, в горячих
лабораториях, а также на ядерных реакторах, где
возможны утечки радиоактивных веществ из системы
первого контура или появление радиоактивных газов и
аэрозолей, помимо измерения уровней внешних потоков
радиации необходимо также проводить контроль уровней
загрязненности воздуха и рабочих поверхностей
радиоактивными веществами в рабочих и смежных
помещениях, а также уровней загрязненности рук и одежды
работающих.
Весь обслуживающий персонал, имеющий контакт с
радиоактивными веществами, должен быть снабжен
индивидуальными дозиметрами для контроля дозы гамма-
излучения, получаемой каждым работником.
Для оценки радиационной обстановки в местах, где
ведутся работы с радиоактивными веществами,
необходимы приборы, которые могли бы регистрировать
уровень радиации. Принцип действия любого прибора,
предназначенного для регистрации проникающих излучений,
состоит в измерении эффектов, возликающих в процессе
взаимодействия излучения с веществом. Наиболее
распространенным является ионизационный метод
регистрации, основанный на измерении непосредственного
эффекта взаимодействия излучения с веществом, т. е.
степени ионизации среды, через которую прошло излучение.
Для измерений применяют ионизационные камеры или
счетчики, служащие датчиком, и регистрирующие схемы,
содержащие чувствительные элементы.
Сцинтилляционный метод регистрации излучений
основан на измерении интенсивности световых вспышек,
возникающих в люминесцирующих веществах при
прохождении через них ионизирующих излучений. Для
регистрации световых вспышек используют фотоэлектронный
умножитель (ФЭУ) с регистрирующей электронной
схемой. Вещества, испускающие свет под воздействием
ионизирующего излучения, называются сцинтилляторами
(фосфорами, флуорами, люминофорами).
ФЭУ позволяет преобразовывать слабые вспышки от
сдинтиллятора в достаточно большие электрические им-
252

пульсы, которые можно зарегистрировать обычной
несложной электронной аппаратурой.
Сцинтилляционные счетчики можно применять для
измерения числа заряженных частиц, гамма-квантов,
быстрых и медленных нейтронов; для измерения мощности
дозы от бета-, гамма- и нейтронного излучений; для
исследования спектров гамма- и нейтронного излучений.
Сцинтилляционный метод имеет ряд преимуществ
перед другими методами. Прежде всего — это высокая
эффективность измерения проникающих излучений, малое
время высвечивания сцинтилляторов, что позволяет
производить измерения с короткоживущими изотопами.
Описанные выше методы регистрации излучений
весьма чувствительны и не пригодны для измерения
больших доз. Наиболее удобными для этих целей оказались
различные химические системы, в которых под
воздействием излучения происходят те или иные изменения,
например, окрашивание растворов и твердых тел,
осаждение коллоидов, выделение газов из соединений. Для
измерения доз применяют различные стекла, которые
меняют свою окраску под воздействием излучения.
Для измерения достаточно больших мощностей дозы
используют калориметрические методы, в основе
которых лежит измерение количества теплоты, выделенной в
поглощающем веществе. Эти методы также применяют
для определения совместного и раздельного гамма- и
нейтронного излучений в ядерных реакторах,
ускорителях, где мощность поглощенной дозы составляет
несколько десятков рад в час.
Большое распространение получили
полупроводниковые, а также фото- и термолюминесцентные детекторы
ионизирующих излучений. В табл. 17 приведены
наименования, типы и основные параметры некоторых
дозиметров и радиометров.'
Глава 8
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Электричество широко применяется во всех отраслях
народного хозяйства, в быту, в медицине и т. д.
Поэтому вопросам электробезопасности нужно уделять
большое внимание. Электробезопасность — система органи-
253

& Таблица 17
*¦ Дозиметрические приборы, радиометры и спектрометры, блоки детектирования
Прибор
Комплект индивидуального контроля для
регистрации рентгеновского, бета-,
гамма-излучений, а также тепловых и быстрых
нейтронов
Комплект индивидуального
дозиметрического контроля для измерения дозы
рентгеновского и гамма-излучений
Измеритель экспозиционной дозы и
мощности дозы рентгеновского и гамма-излучений
повышенной точности «Витим»
Сцинтиляционный гамма-дозиметр для
измерения мощности дозы рентгеновского и гамма-
излучений «Аргунь»
Многоканальная установка для
дистанционного дозиметрического и технологического
радиационного контроля
Тип 1 ' ^~~~ ~~" ~^
прибора 1 Основные параметры
ИФК-2,3
КИД-б
ДРГ42-01
ДРГ-3-02
ДРГ-3-03
8004-01
Диапазон измерения дозы рентгеновского и
гамма-излучений 0,01—50 Р, бета-излучения — 0,05—2,0 рад в
диапазоне энергий бета-излучения 0,2—3,5 Мэв;
рентгеновского и гамма-излучения — 0,02—3,0 Мэв.
Погрешность измерения дозы рентгеновского и
гамма-излучений ±20%, бета-излучения ±20%. Габариты 50Х40Х
ХЮ мм. Масса 0,03 кг
Измерение рентгеновского и гамма-излучений в
диапазоне дозы @,02—0,2) ±0,02 Р; @.2—2) ±0,3 Р в
диапазоне энергий 0,15—2 Мэв
Диапазон измерения мощности дозы A0~8—3) Р/с;
дозы 3-10~4—300 Р в диапазоне энергий излучения
0,03—1,25 Мэв. Ход с жесткостью ±10%. Погрешность
измерения ±5%. Габариты 160X350X200 мм. Масса
15 кг
Диапазон измерения мощности дозы 0,01—100 мкР/с
в диапазоне эффективной энергии квантов 20—3* 103
кэВ. Ход с жесткостью ±20%. Погрешность измерения
±10%. Габариты 198X142X90 мм. Масса 3 кг. То же,
в диапазоне 0,1—ЫО3 мкР/с
Диапазон измерения мощности дозы гамма-излучения
5.10-2—5» 102 мкР/с; бета-активных газов 5-Ю*-0—
10~5 Ки/л; бета-активных аэрозолей 10~13—25'10~10
Ки/л; альфа-активных аэрозолей 10~14— 10~и Ки/л,
тепловых нейтронов 10*—Ю8 нейтр/(с-м2); быстрых
нейтронов 105—108 нейтр/(с-м2); промежуточных
нейтронов 105—108 нейтр/(с • м2). Масса 180 кг

Прибор для технологического контроля, one*
ративного обнаружения протечек
радиоактивных газов в технологическом оборудовании
АЭС, а также для контроля радиационной
обстановки в обслуживаемых помещениях
«Ломонос»
Радиометр для непрерывного
автоматического контроля концентрации газов в воздухе
рабочих помещений, боксах и выбросах в
атмосферу с одновременной регистрацией
показаний и сигнализацией на пульте и в месте
установки блока детектирования «Саксаул»
Радиометр для непрерывного определения
активности продуктов деления в воде первого
контура АЭС с реактором ВВЭР «Берест-1»
Радиометр для контроля активности воды
второго контура АЭС или сбросных вод АЭС
«Берест II»
Радиометр для измерения степени
загрязненности поверхностей альфа- и бета-активными
веществами, мощности дозы гамма-излучения
и интенсивности быстрых и тепловых
нейтронов
Универсальный блок детектирования для
регистрации и спектрометрии альфа-, бета-,
гамма-излучений при малой (до J О-10 Ки) ак-
ю тивности «Боря»
РГБ-3-01
РГБ-03
РЖГ2-02
РЖГ2-03
РУШМ
БДБСЗ-1 ел
Продолжение табл. 17
Диапазон измерения: концентрации газов 10~$—
10~2 Ки/л, мощности дозы гамма-излучения 0,2—
2-105 мкР/с. Основная погрешность измерения ±15%
в диапазоне энергий гамма-излучения 0,3—3 МэВ.
Габариты 200X200X300 мм. Масса 7 кг
Диапазон измерения концентраций в воздухе, Ки/л:
5.10-9—102 (по 3Н); 10~,0~10 (до 8sKr)
Диапазон измерения Ю-*—10~5 Ки/л. Детектор —
спектрометрический сцинтиллятор для регистрации
гамма-квантов 1321
Диапазон измерения активности 5* JO—5«10~10 Кн/л.
Погрешность при регистрации гамма-излучения
образцового источника ,37Св не более ±30%
Диапазон измерения: 0,5—2-104 а-частиц/(см2-мин);
10—5-10* р-частиц/(см2-мин); 0,2-10-8 мкР/с; 20—
106 нейтр./(см*-с). Габариты 110X225X160 мм. Масса
7,6 кг
Диапазон регистрируемых энергий, Кэв: гамма — 30—
3-Ю3, альфа— 103—104, бета — 50—3-Ю3.
Чувствительность 7-КМ имп/расп. Разрешение 12%. Габариты
640X400X400 мм. Масса менее 160 кг

зационных и технических мероприятий и средств, обеа-
печивающих защиту людей от вредного и опасного
воздействия электрического тока, электрической дуги,
электромагнитного поля и статического электричества.
§ 61. Действие электрического тока на организм
Проходя через организм, электрический ток
оказывает термическое, электролитическое и биологическое
действия.
Термическое действие выражается в ожогах
отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов
и других тканей. Электролитическое действие
выражается в разложении крови й других органических
жидкостей, что вызывает значительные нарушения их физико-
химических составов.
Биологическое действие является особым
специфическим процессом, свойственным лишь живой материи.
Оно выражается в раздражении и возбуждении живых
тканей организма (что сопровождается непроизвольными
судорожными сокращениями мышц), а также в
нарушении внутренних биоэлектрических процессов,
протекающих в нормально действующем организме и
теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.
В результате могут возникнуть различные нарушения в
организме, в том числе нарушение и даже полное
прекращение деятельности органов дыхания и
кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани организма
может быть прямым, когда ток проходит
непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, т. е. через
центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне
этих тканей.
Это многообразие действий электрического тока
нередко приводит к различным электротравмам, которые
условно можно свести к двум видам: местным
электротравмам и общим электротравмам (электрическим
ударам).
Местные электротравмы — это четко выраженные
местные повреждения тканей организма, вызванные
воздействием электрического тока или электрической дуги.
Различают следующие местные электротравмы:
электрические ожоги, электрические знаки, металлизация
кожи, механические повреждения и электроофтальмия*
256

Электрические ожоги могут быть вызваны
протеканием тока через тело человека (токовый или
контактный ожог), а также воздействием электрической
дуги на тело (дуговой ожог). В первом случае ожог
возникает как следствие преобразования энергии
электрического тока в тепловую и является сравнительно
легким (покраснение кожи, образование пузырей).
Ожоги, вызванные электрической дугой, носят, как
правило, тяжелый характер (омертвление пораженного
участка кожи, обугливание и сгорание тканей).
Электрические знаки — это четко
очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром
1—5 мм на поверхности кожи человека, подвергшегося
действию тока. Электрические знаки безболезненны, и
лечение их заканчивается, как правило,
благополучно.
Металлизация кожи — это проникновение в
верхние слои кожи мельчайших частичек металла,
расплавившегося под действием электрической дуги.
Обычно с течением времени больная кожа сходит,
пораженный участок приобретает нормальный вид и исчезают
болезненные ощущения.
Механические повреждения являются
следствием резких непроизвольных судорожных сокращений
мышц под действием тока, проходящего через тело
человека. В результате могут произойти разрывы кожи,
кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи
суставов и даже переломы костей. Механические повреждения
возникают очень редко.
Электроофтальмия — воспаление наружных
оболочек глаз, возникающее в результате воздействия
мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической
дуги. Обычно болез'нь продолжается несколько дней.
В случае поражения роговой оболочки глаз лечение
оказывается более сложным и длительным.
Электрический удар —это возбуждение живых
тканей организма проходящим через него электрическим
током, сопровождающееся непроизвольными
судорожными сокращениями мышц. Различают следующие
четыре степени ударов: I — судорожное сокращение мышц
без потери сознания; II — судорожное сокращение мышц
с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и
работой сердца; III — потеря сознания и нарушение
сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого
9 Заказ № 126
257

вместе); IV — клиническая смерть, т. е. отсутствие
дыхания и кровообращения.
Клиническая («м н и м а я») смерть —
переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с
момента прекращения деятельности сердца и легких. У
человека, находящегося в состоянии клинической смерти,
отсутствуют все признаки жизни: он не дышит, сердце
его не работает, болевые раздражения не вызывают
никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют
на свет. Однако в этот период жизнь в организме еще
полностью не угасла, так как ткани его умирают не все
сразу и не сразу угасают функции различных органов. В
первый момент почти во всех тканях продолжаются обменные
процессы, хотя и на очень низком уровне и резко
отличающиеся от обычных, но достаточные для поддержания
минимальной жизнедеятельности. Эти обстоятельства
позволяют воздействием на более стойкие жизненные
функции организма восстановить угасающие или
только что угасшие функции, т. е. оживить умирающий
организм.
Первыми начинают погибать очень чувствительные к
кислородному голоданию клетки коры головного мозга»
с деятельностью которых связаны сознание и
мышление. Поэтому длительность клинической смерти
определяется временем с момента прекращения сердечной
деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры
головного мозга; в большинстве случаев она составляет
4—5 мин, а при гибели здорового человека от
случайной причины, например от электрического тока, 7—8 мин.
После этого происходит множественный распад клеток
коры головного мозга и других органов.
Биологическая (истинная) смерть —
необратимое явление» характеризующееся прекращением
биологических процессов в клетках и тканях организма
и распадом белковых структур; она наступает по
истечении периода клинической смерти.
\/ Исход воздействия тока зависит от ряда факторов,
в том числе от значения и длительности протекания
через тело человека тока, рода и частоты тока и
индивидуальны* свойств человека. Электрическое
сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение
также влияют на исход поражения, во лишь
постольку, поскольку Они определяют значение тока,
проходящего через тело человека.
258

Электрическое сопротивление тела человека
складывается из сопротивления кожи и сопротивления
внутренних тканей.
Кожа, вернее ее верхний слой, называемый
эпидермисом, имеющий толщину до 0,2 мм и состоящий в
основном из мертвых ороговевших клеток, обладает
большим сопротивлением, которое и определяет общее сопро-
тнвгзение тела человека. Сопротивление нижних слоев
кожи и внутренних тканей человека незначительно. При
сухой чистой и неповрежденной коже сопротивление
тела человека колеблется в пределах 2 тыс.—2 млн. Ом.
При увлажнении и загрязнении кожи, а также при
повреждении кожи (под контактами) сопротивление тела
оказывается наименьшим — около 500 Ом, т. е. доходит
до значения, равного сопротивлению внутренних тканей
тела. При расчетах сопротивление тела человека
принимается обычно равным 1000 Ом.
Значение тока, протекающего через тело человека^
является главным фактором, от которого зависит исход
поражения: чем больше ток, тем опаснее его действие.
Человек начинает ощущать протекающий через него ток
промышленной частоты E0 Гц) относительно малого
значения: 0,6—1,5 мА. Этот ток называется пороговым
ощутимым током.
Ток 10—15 мА (при 50 Гц) вызывает сильные и
весьма болезненные судороги мышц рук, которые человек
преодолеть не в состоянии, т. е. он не может разжать
руку, которой касается токоведущей части, не может
отбросить провод от себя и оказывается как бы
прикованным к токоведущей части. Такой ток называется
пороговым неотпускающим.
При 25—50 мА действие тока распространяется и на
мышцы трудной клетки, что приводит к затруднению и
даже прекращению дыхания. При длительном
воздействии этого тока — в течение нескольких минут —может
наступить смерть вследствие прекращения работы
легких.
При 100 мА ток оказывает непосредственное
влияние также и на мышцу сердца; при длительности
протекания более 0,5 с такой ток может вызвать остановку
или фибрилляцию сердца, т. е. быстрые хаотические и
разновременные сокращения волокон сердечной мышцы
(фибрилл), при которых сердце перестает работать как
насос. В результате в организме прекращается кровооб-
s*
?59

ращение и наступает смерть. Этот ток называется фиб-
рилляционным.
Длительность.протекания тока через тело
человека влияет на исход поражения вследствие того,
что со временем резко повышается ток за счет
уменьшения сопротивления тела и накапливаются
отрицательные последствия воздействия тока на организм.
Род и частота тока в значительной степени
определяют исход поражения. Наиболее опасным
является переменный ток с частотой 20—100 Гц. При
частоте меньше 20 или больше 100 Гц опасность
поражения током заметно снижается.
Токи частотой свыше 500000 Гц не оказывают
раздражающего действия на ткани и поэтому не вызывают
электрического удара. Однако они могут вызвать
термические ожоги.
При постоянном токе пороговый ощутимый ток
повышается до 6—7 мА, пороговый неотпускающий ток —
до 50—70 мА, а фибрилляционный при длительности
воздействия более 0,5 с — до 300 мА.
Индивидуаль н ы е свойства человек а—
состояние здоровья, подготовленность к работе в
электрической установке и другие факторы — также имеют
значение для исхода поражения. Поэтому обслуживание
электроустановок поручается лицам, прошедшим
медицинский осмотр и специальное обучение.
§ 62. Первая помощь человеку, пораженному
электрическим током
Первая доврачебная помощь при несчастных случаях
от электрического тока состоит из двух этапов:
освобождение пострадавшего от действия тока и оказание
ему медицинской помощи.
Освобождение пострадавшего от действия тока
может быть осуществлено несколькими способами.
Наиболее простой и верный способ — это отключение
соответствующей части электроустановки. Если отключение
быстро произвести почему-либо нельзя (например,
далеко расположен выключатель), можно при напряжении
до 1000 В перерубить провода топором с деревянной
рукояткой или оттянуть пострадавшего от токоведущей
части, взявшись за его одежду, если она сухая, отбро-
260

сить от него провод с помощью деревянной палки
и т. п.
При напряжении выше 1000 В следует применять
диэлектрические перчатки, боты и в необходимых
случаях изолирующую штангу или изолирующие клещи,
рассчитанные на соответствующее напряжение.
Меры первой медицинской помощи пострадавшему от
электрического тока зависят от его состояния. Если
пострадавший в сознании, но до этого был в обмороке
или продолжительное время находился под током, ему
необходимо обеспечить полный покой до прибытия
врача или срочно доставить в лечебное учреждение.
При отсутствии сознания, но сохранившихся
дыхании и работе сердца нужно ровно и удобно уложить
пострадавшего на мягкую подстилку, расстегнуть пояс и
одежду, обеспечить приток свежего воздуха. Следует
давать нюхать нашатырный спирт, обрызгивать лицо
холодной водой, растирать и согревать тело.
Если пострадавший плохо дышит — редко, судорожно
или если дыхание постепенно ухудшается, в то время
как во всех этих случаях продолжается нормальная
работа сердца, необходимо делать искусственное дыхание.
При отсутствии признаков жизни надо делать
искусственное дыхание и наружный массаж сердца.
Искусственное дыхание должно быть начато
немедленно после освобождения пострадавшего от действия
тока и выявления его состояния. Оно должно
производиться методом, известным под названием «изо рта в рот» и
заключающимся в том, что оказывающий помощь
вдувает воздух из своих легких в легкие пострадавшего
через его рот. Установлено, что воздух, выдыхаемый
из легких, содержит достаточное для дыхания
количество кислорода. При этом способе пострадавшего
укладывают на спину, открывают ему рот и удаляют изо
рта посторонние предметы и слизь. Для раскрытия
гортани оказывающий помощь запрокидывает голову
пострадавшего назад, положив под его затылок одну
руку, а второй рукой надавливает на лоб или темя
пострадавшего до такой степени, чтобы подбородок
оказался на одной линии с шеей.
После этого оказывающий помощь делает глубокий
вдох и с силой выдыхает воздух в рот пострадавшего.
При этом он должен охватить своим ртом весь рот
пострадавшего и своим лицом или пальцами руки за-
261

S) 6)
Рис. 70. Выполнение искусственного Рис. 71. Наружный (непрямой) мае-
дыхании способом «изо рта в рот»; саж сердца:
а — вдох; б — выдох а — место надавливания на грудную
клетку; б—положение рук при
нажиме на грудную клетку
жагь ему нос (рис. 70, а). Затем оказывающий помощь
откидывается назад н делает новый вдох. В этот период
грудная клетка пострадавшего опускается, и он делает
пассивный выдох (рис. 70, б).
В одну минуту следует делать 10—12 вдуваний.
Вдувание воздуха можно производить через марлю,
носовой платок или специальную трубку. При
возобновлении у пострадавшего самостоятельного дыхания
некоторое время следует продолжать искусственное дыхание
до полного приведения) пострадавшего в сознание,
приурочивая вдувание к началу собственного вдоха
пострадавшего.
Наружный массаж с е р д ц а имеет целью
искусственно поддержать в организме кровообращение и
восстановить самостоятельную деятельность сердца.
Определив прощупыванием место надавливания,
которое должно находиться примерно шв два пальца выше
мягкого конца грудины (рис. 7U#), оказывающий помощь кда-
202

дет на него нижнюю часть ладони одной руки, а затем
поверх первой руки кладет под прямым углом другую л
надавливает на грудную клетку пострадавшего, слегка
помогая при этом наклоном своего корпуса (рис. 71, б).
Надавливать следует примерно один раз в секунду
быстрым толчком так, чтобы продвинуть нижнюю часть
грудины вниз в сторону позвоночника на 3—4 см, а ^
полных людей — на 5—6 см. После этого оказывающий
помощь слегка выпрямляется и расслабляет руки, не
отнимая их от груди.
Одновременно с массажем сердца нужно выполнять
искусственное дыхание (вдувание). Вдувание надо
производить в промежутках между надавливанием или же
во время специальной паузы через каждые 4—5
надавливаний. Если помощь оказывает один человек, он
обязан чередовать операции: после двух вдуваний воздуха
производить 15 надавливаний на грудную клетку.
О восстановлении деятельности сердца у
пострадавшего судят по появлению у него собственного, не
поддерживаемого массажем регулярного пульса. Для
проверки пульса необходимо прервать массаж на 2—3 с.
§ 63. Явления при стекании тока в землю.
Напряжение прикосновения и шага
Стекание тока в землю происходит только через
проводник, находящийся в непосредственном контакте
с землей. Такой контакт может быть случайным или
преднамеренным. В последнем случае проводник,
находящийся в контакте с землей, называется заземлите-
лемг или электродом.
При стекании тока в землю происходит резкое
снижение потенциала заземлившейся токоведущеи части
до значения <р3 (В), равного произведению тока,
стекающего в землю /3 (А), на сопротивление, которое этот
ток встречает на своем пути R3 (Ом);
?.-',Я.- B6)
Однако при этом возникают и отрицательные явления,
а именно, появление потенциалов на заземлнтеле и
находящихся в контакте с ним металлических частях, а
также на поверхности грунта вокруг места стекания
тока в зезялю, что может представлять опасность для
жизни человека.
263

Рис. 72. Распределение потенциала на поверхности земли вокруг полу
шарового заземлителя
Характер распределения потенциалов на
поверхности земли, т. е. изменение значения потенциала при
изменениях расстояния до заземлителя, можно оценить,
рассмотрев случай стекания тока /3 (А) в землю через
наиболее простой заземлитель — полушар радиусом
г (м) (рис. 72).
Для упрощения считаем, что земля во всем своем
объеме однородна, т. е. в любой точке обладает
одинаковым удельным сопротивлением р (Ом-м). В этом
случае ток в земле будет растекаться во все стороны по
радиусам полушара и плотность его в земле на
расстоянии х от центра полушара (заземлителя) будет (А/м2)
В объеме земли, где проходит ток, возникает так
называемое «поле растекания тока». Теоретически оно
простирается до бесконечности. Однако в реальных
условиях уже на расстоянии 20 м от заземлителя сечение
слоя земли, по которому проходит ток, оказывается
264

столь большим, что плотность тока здесь практически
равна нулю. Следовательно, и поле растекания можно
считать распространяющимся лишь на расстояние
20 м от заземлителя.
При постоянном токе, а также при переменном с час-
тогой 50 Гц поле растекания тока в проводящей
однородной среде можно рассматривать как стационарное
электрическое поле, напряженность которого Е (В/м)
связана с плотностью гока б (А/мм2) соотношением
6=J5/p, являющимся законом Ома в дифференциальной
форме. На основании этого легко определить потенциал
любой точки на поверхности земли, например точки Л,
отстоящей от центра заземлителя на расстоянии х
(см. рис. 72). Он равен падению напряжения в грунте
на участке х до бесконечности, т. е.
©о
<Р - { dU, B7)
X
где dU — падение напряжения в элементарном слое
земли толщиной dx; это падение напряжения составляем
dU = Edx = Ц dx = —^ dx.
Тогда потенциал точки А будет
Минимальный потенциал, т. е. <р=0, будет иметь
точка, лежащая в бесконечности, т. е. при лс—оо.
Практически область нулевого потенциала на поверхности
земли начинается обычно на расстоянии 20 м от
заземлителя.
Максимальный потенциал будет при наименьшем
значении х, т. е. непосредственно на заземлителе (X""r)j
ft-/ep/B*r). B9)
Решив совместно уравнения B8) и B9), получим
9 — <РаГ/Х. C0)
Заменив произведение постоянных <р3г на к, получим
уравнение равносторонней гиперболы ф=к/х.
Следовательно, потенциал на поверхности земли
вокруг полушарового заземлителя изменяется по зако-
265

ну гиперболы, уменьшаясь от своего максимального
значения ф3 до нуля по мере удаления от заземлителя
(см. рис. 72).
Для вертикального стержневого заземлителя
уравнение потенциальной кривой имеет вид
2тс/ х
где I — длина заземлителя, м.
Максимальный потенциал, т. е. потенциал
стержневого заземлителя, будет при наименьшем значении х,
т. е. при jc—OjS d:
?* = 251П— •
где d — диаметр заземлителя, м.
Сопротивление заземлителя растеканию тока. Ток,
проходящий через заземлитель в землю, преодолевает
сопротивление, называемое сопротивлением заземлителя
растеканию тока, или просто сопротивлением
растекания. Оно имеет три слагаемых: сопротивление самого
заземлителя, переходное сопротивление между заземли-
телем и грунтом и сопротивление грунта.
Две первые части по сравнению с третьей весьма
малы, поэтому ими пренебрегают и под сопротивлением
заземлителя растеканию тока понимают сопротивление
грунта растеканию тока.
Сопротивление растеканию любого заземлителя
/?з (Ом) определяют по выражению B6) как частное
от деления потенциала заземлителя фз (В) на ток/3 (А),
протекающий в землю через заземлитель. Так,
сопротивление растекания одиночного полушарового
заземлителя, потенциал которого рассчитывают по выражению
: B9), будет /?з=Фз//э=р/Bлг).
Формулы для вычисления сопротивлений некоторых
заземлителей приведены в табл. 18.
i По условиям безопасности заземление должно
обладать относительно малым сопротивлением. Поэтому на
практике применяют, как правило, групповой заземли-
\ гель, т. е. заземлитель, состоящий из нескольких
параллельно включенных одиночных заземлителей
(электродов).
При больших расстояниях между электродами (более
40 м) ток каждого электрода проходит по «своему»
отдельному участку земли, в котором токи других зазем-
2G6

Таблица 18
Формулы для вычисления сопротивлений растеканию тока одиночных заземлителей
Тип заземлителя
Схема и формула
Условия применения'
Полущаровой у
поверхности земли
Трубчатый или стержневой
у поверхности земли
'То.же, в земле
E8S5
4/
#~ P;'2lJlfl-J
Щ^^Щ
Я «
4* -И
2ъ1
B1 \ Ч + / \
I > d\ для уголка с шириной
полки b d «0,95
I > d\ /0>0,5м; для уголка
с шириной полки b d — 0,95 6

00
Продолжение табл. 18
Тип заземлителя
Схема и формула
Условия применения
Протяженный круглого
сечения — стержень, труба, кабель
и т. д. на поверхности земли
Протяженный круглого
сечения— стержень, труба,
кабель и т. п. в земле
к-ш1пчг
I > d; для полосы шириной b
d ~Q,5b
I > M > d\ для полосы
шириной b d — 0,5 b
Примечание. В формулах р — удельное сопротивление грунта, Ом«м. Все размеры берутся в метрах, тогда R будет
выражено в омах.

Рис. 73. Потенциальная кривая группового заземлителя и поле растекания
тока при расстоянии между электродами S < 40 м
лителей не проходят. В этом случае потенциальные
кривые, возникающие вокруг каждого одиночного
заземлителя, взаимно не пересекаются. При одинаковых размерах,
а следовательно, при одинаковых сопротивлениях
одиночных заземлителей R0 сопротивление группового
заземлителя /?гр будет Rrp=Ro/n, где п — число
одиночных заземлителей.
При малых расстояниях между электродами (менее
40 м) поля растекания токов как бы накладываются
одно на другое, а потенциальные кривые взаимно
пересекаются и, складываясь, образуют суммарную
потенциальную кривую (рис. 73). В этом случае на общих
участках земли, по которым проходят токи нескольких
электродов, увеличивается плотность тока (см. рис. 73),
что приводит к увеличению сопротивления растеканию
заземлителей. Поэтому сопротивление группового
заземлителя /?Гр выражается зависимостью /?гр=#о/яг],
где т] — коэффициент, характеризующий уменьшение
проводимости заземлителей и называемый коэффици-
269

Таблица 19
Коэффициент использования ч\ вертикальных стержневых
заземлнтелей (труб» уголков и т. и.) без учета влияния
полосы связи
Число
заземли-
телеfir
2 1
4
6
10
20
40
60
100
Отношение расстояний между заземлителями к их
1 | 2 1 3
[ Заземлителн размещены в ряд
0,85
0,73
0,65
0,59
0,48
—
—
0,91
0,83
0,77.
0,74
0,67
—
> —
0,94
0,89
0,85_
0,81
0,76
—
—
длине
. | 2 | 3
Заземлителн размешены по
контуру
0,69
0,61
0,55
0,47
0,41
0,39
0,36
_
0,78
0,73
0,68
0 63
0,58
0,55
0,52
0 85
0,80
0,76
0,71
0,66
0,64
0,62
ентом использования группового эаземлителя, или ко*
эффициентом экранирования
Значения ту приведены в табл. 19 и 20.
Напряжение прикосновения ?/цр(В) есть
напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновре-
Таблица 20
Коэффициент использования ^ горизонтального полосового
заземлители» соединяющего вертикальные стержневые
заземлители (трубы, уголки и т. п»)
<u«c о,' 2 «>
к в н 2 Ш
в глЗяЕ
Н eg 4» О» <U
Число стержневых заземлите лей
10
20
40
60
100
I
2
3
Стержневые заземлители размещены в ряд
0,85
0,94
0,96
[ 0 77
0,89
0.92
1 0,72
0,84
0.88
0,62
0 75
0 82
0 42
0,56
0,68
—
—
—
—>, 1
—
—
Стержневые заземлители размещены по контуру
I 0,45
0,55
0,70v
[ 0.40
0.48
0,64
0.34
D,40.
0,56
0,27 1
0,32
0,45
1 0,22
0,29
0,39
1 °,2(> 1
0,27
0,36
0,19
0,23
0,33
270

менно касается человек, или, иначе говоря, падение на*
пряжения в сопротивлении тела человека Rh (Ом):
Unv=IhRh, где h — ток, проходящий через тело
человека по пути рука — ноги, А.
В устройствах защитных заземлений, занулений и
т. п. одна из этих точек имеет потенциал заземлителя
Фз, а другая — потенциал основания в том месте, где
стоит человек ф0с. В этом случае напряжение
прикосновения будет
^пр = <Рз — ?ос — <Рз О — <Рос/<Рз) C1>
или
где а — коэффициент напряжения прикосновения или
просто коэффициент прикосновения, учитывающий
форму потенциальной кривой
«-0-?<*/*,)< I- C2)
Рассмотрим напряжение прикосновения при
одиночном заземлителе. Пусть мы имеем
оборудование, например электродвигатели, корпуса которых
заземлены с помощью одиночного заземлителя (рис. 74).
При замыкании фазы на корпус одного из этих
двигателей** на заземлителе и всех присоединенных к
нему металлических частях, в том числе на корпусах
двигателей, появится потенциал ф3. Поверхность земли
вокруг заземлителя также будет иметь потенциал,
изменяющийся по кривой, зависящей от формы заземлителя.
Напряжение прикосновения характеризуется
отрезком АВ и зависит от формы потенциальной кривой я
расстояния х между человеком, прикасающимся к
заземленному оборудованию, и заземлителем: чем дальше
от заземлителя находится человек, тем больше (/яр> и
наоборот. Так, при расстоянии ^=oo, а практически
при лг—20 м (точка / на рис. 74) напряжение
прикосновения имеет наибольшее значение: ?/Яр=фз; при этом
а=1. Это наиболее опасный случай прикосновения.
При наименьшем значении х, когда человек стоит
непосредственно на заземлителе (точка 2), ?/ар=0 и а=0.
* В данном случае, как и в дальнейшем, яря рассмотрении на-
сражения шага, для упрощения пренебрегаем сопротивлениями
обуви н основания, на котором стоит человек.
** Замыкание на корпус показано на рис. 74 молниеобразной
етрелкой.
274

Рис. 74. Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе:
/ — потенциальная кривая; // — кривая, характеризующая изменение
напряжения прикосновения Uup при изменении расстояния от заземлителя *
Это безопасный случай —человек не подвергается
воздействию напряжения, хотя он и находится под
потенциалом ф3. При других значениях х в пределах 0—20 м
(точка 3) ?/пр плавно возрастает от 0 до фа, а а — от 0
до 1.
Посмотрим, как изменяются UUp и а при
полушаровом заземлителе радиусом г. В этом случае
нам известно выражение потенциала любой точки на
поверхности земли вокруг заземлителя из уравнения
C0). Поэтому можем написать согласно уравнениям
C1) и C2)
^пР = <Рз ~ <Ра ГIX - 93 A - Г/Х), C3)
а = 1 - г/х. C4)
При х>20 м (точка /на рис. 74) г/*«0, поэтому
^пр=Фз и а=1.
При х—т (точка 2) г/х—1у поэтому <7цр=0 и
а=0.
272

Таблица 21
Наибольшие значения коэффициентов напряжений
прикосновения и шага
Заземлитель
Тип
Единичный протяженный
Единичный стержневой
Контурный из полосовой
стали с параллельными
полосами
Контурный из стержней
и полос с внутренними
параллельными полосами |
Число

параллельных полос
2
2
2
5
5
5
5
5
5
Расстояние между
параллельными
полосами, м
2,5
5
10
2,5
5
10
2,5
5
10
а
1
1
0,3
0,35
0,4
0,15
0,2
0,3
0,1
0,15
0,25
Р
0,3
0,6
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
При промежуточных значениях х от г до 20 м [/Пр
и а определяют из выражений C3) и C4). Так, если
x=\Qr (точка <3), то
а = 1 - г/ Юг = 0,9, a Um = аср3 = 0,9 <р3.
При групповом заземлителе, когда все
точки поверхности земли на участке между
электродами имеют потенциалы, отличные от нуля, в любом
месте этого участка #Пр<Фз и а<1. Значения
коэффициента а приведены в табл. 21.
Напряжение шага ?/ш(В) есть напряжение между
двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой
на расстоянии шага, на которых одновременно стоит
человек. При этом длина шага а принимается равной
0,8 м. Таким образом,
^ш —9*— ?*+«• С35)
где ф* и ф*+а — потенциалы точек, на которых стоит
человек.
Напряжение шага представляет собой также падение
напряжения в сопротивлении тела человека Rn (Ом):
где /л — ток, проходящий через человека по пути нога—
нога, А.
273

Поскольку <р* и ух+а являются частями потенциала
заземлителя ф3, разность их также есть часть этого
потенциала. Поэтому выражение C5) можно записать
так:
или просто ко-
потенциальной
где р — коэффициент напряжения шага,
эффициент шага, учитывающий форму
кривой:
Р == (9дг — 9*+«)/?8<1-
Напряжение шага при одиночном
заземлит еле определяется отрезком АВ (рис, 75), длина
которого зависит от формы потенциальной кривой, т. е.
от типа заземлителя, и изменяется от некоторого
максимального
значения до нуля с
изменением расстояния
от заземлителя.
Максимальные
значения Um и р будут
при наименьшем
расстоянии от
заземлителя, т. е.
когда человек одной
ногой стоит
непосредственно на за-
землителе, а
другой— на расстоянии
шага от него.
Наименьшие
значения Um и р
будут при бесконечно
большом удалении
от заземлителя, а
практически за
пределами поля
растекания тока, т. е.
дальше 20 м. В этом
месте итж0 и р«
«0.
При
полушарие, 75. Напряжение шага при одиночном за-
зеюлителе
* См. первую сноску на с. 271.
274

ров ом зазем л ите л е радиусом г (см. рис. 75),
напряжение шага
^ш = ?з г/х - ср3 г/(лг + а) = срз га/л (^ + а),
а коэффициент шага
р = га/х(л:+а)э
здесь лс— расстояние от центра заземлителя, м.
При *=оо (практически при х^20 м) ?/ш=0 и
р=0. Этот же результат получим и вблизи заземлителя,
если а=0, т. е. когда ступни ног человека находятся
рядом друг с другом или на одной эквипотенциальной
линии, а следовательно, на одинаковом расстоянии от
заземлителя (точки jo и d на рис 75). При наименьшем
значении х (при х—r) получим максимальные
значения Um и (к
Um^%a/(r+a) и р = а/(г + я).
При групповом заземлителев пределах
площади, на которой размещены электроды,
напряжение шага имеет меньшее значение, чем при одиночном
заземлителе, но также изменяется от некоторого
максимального значения до нуля при удалении от
электродов.
• Максимальное напряжение шага будет, как и при
одиночном заземлителе, в начале потенциальной
кривой, т. е. когда одна точка лежит на электроде, а
другая— на расстоянии шага от него. Минимальное
напряжение шага соответствует случаю, когда человек стоит
на «точках» с одинаковыми потенциалами, в этом
случае иш=о.
В практике устройства заземлений представляют
интерес максимальные значения напряжений шага,
которым соответствуют максимальные значения р,
указанные в табл. 21.
§ 64. Анализ опасности поражения током в различных
электрических сетях
Случаи поражения-человека током возможны лишь
при замыкании электрической цепи через тело человека
или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее
чем к двум точкам цепи, между которыми существует
некоторое напряжение.
Опасность такого прикосновения, оцениваемая
значением тока, проходящего через тело человека, или же
275

^тт^^ш^щ^^^ш^тщщ^^
Рис. 76. Случаи включения человека в цепь тока:
а — двухфазное включение; б, в —• однофазное включение
напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов:
схемы включения человека в цепь, напряжения сети,
схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени
изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения
емкости токоведущих частей относительно земли и т. п.
Схемы включения человека в электрическую цепь
могут быть различными. Однако наиболее
характерными являются две схемы включения: между двумя
проводами и между одним проводом и землей (рис. 76).
Разумеется, во втором случае предполагается наличие
электрической связи между сетью и землей.
Применительно к сетям переменного тока первую
схему обычно называют двухфазным включением, а
вторую — однофазным.
Двухфазное включение, т. е. прикосновение
человека одновременно к двум фазам, как правило,
более опасно, поскольку к телу человека
прикладывается наибольшее в данной сети напряжение — линейное, и
поэтому через тело человека пойдет больший ток (А)
Ih^\JZU^IRh^UJRhy
t
где Uл—линейное напряжение, т. е. напряжение
между фазными проводами сети, равное V~ZU$; В;
/Уф— фазное напряжение, т. е. напряжение между
началом и концом одной обмотки источника тока
(трансформатора, генератора) или между фазным и нулевым
проводами, В.
Нетрудно представить, что двухфазное включение
является одинаково опасным в сети как с изолированной,
276

_ . , . , , Vptfsr»
Ч 1. A- ч—T—1
a)
Рис. 77. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети
с изолированной нейтралью:
а — при нормальном режиме; б — при аварийном режиме
так и с заземленной нейтралями. При двухфазном
включении опасность поражения не уменьшится и в том
случае, если человек надежно изолирован от земли, т. е.
если он имеет на ногах резиновые галоши или боты
либо стоит на изолирующем (деревянном) полу, или на
диэлектрическом коврике.
Однофазное включение происходит
значительно чаще, но является менее опасным, чем
двухфазное, поскольку напряжение, под которым
оказывается человек, не превышает фазного. Соответственно
меньше оказывается ток, проходящий через тело человека.
Кроме того, на значение этого тока влияют также
режим нейтрали источника тока, сопротивление
изоляции и емкость проводов относительно земли,
сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его
обуви и другие факторы.
В трехфазной трехпроводной сети с изолированной
нейтралью силу тока (А), проходящего через тело
человека, при прикосновении к одной из фаз сети в
период ее нормальной работы (рис.77, а)
определяют следующим выражением в комплексной форме
/,«.
ut
ф
/?A+Z/3«
где Z —комплекс полного сопротивления одной фазы
относительно земли, Ом, Z=r/(l+/o)Cr), г и С —
соответственно сопротивление изоляции провода (Ом) и
емкость провода (Ф) относительно земли (приняты для
упрощения одинаковыми для всех проводов сети).
277

Ток в действительной форме составит (А)
/ -Ьф ' C6)
h Rh / j-jr + ьЯН)
V
Щ(\ +г2ш2С2)
Если емкость проводов относительно земли мала,
т. е. С«0, что обычно имеет место в воздушных сетях
небольшой протяженности, то уравнение C6) примет
вид
/л "" Rh + r/3 e C7)
Если же емкость велика, а проводимость изоляции
незначительна, т. е. г^оо, что обычно имеет место в
кабельных сетях, то согласно выражению C6) сила тока
(А), проходящего через тело человека будет
/»*-¦ у '?* -, C8)
где хс — емкостное сопротивление, равное 1/соС, Ом;
о) — угловая частота, рад/с.
Из выражения C7) следует, что в сетях с
изолированной нейтралью, обладающих незначительной
емкостью между проводами и землей, опасность для
человека, прикоснувшегося к одной из фаз в период
нормальной работы сети, зависит or сопротивления проводов
относительно земли: с увеличением сопротивления
опасность уменьшается. Поэтому очень важно в таких сетях
обеспечивать высокое сопротивление изоляции и
контролировать ее состояние для своевременного выявления и
устранения возникших неисправностей.
Однако в сетях с большой емкостью относительно
земли роль изоляции проводов в обеспечении
безопасности прикосновения утрачивается, что видно из
уравнений C6) и C8).
При аварийном ре ж и м е работы сети, т. е.
когда возникло замыкание одной из фаз на землю
через малое сопротивление г3м»сила тока (А),
проходящего через тело человека, прикоснувшегося к исправной
фазе (рис. 77,6), будет (А)
tn~VZUbHRh + rzJ, C9)
а напряжение прикосновения (В)
y^-h^-y^^Hj{Hh + r^^ <40)
27&

щ щ
Рис. 78. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной
че*ырехпроводной сети с заземленной нейтралью:
а—ори нормальном режиме; б — при аварийцом режиме
Если принять, что га.м=0, или по крайней мере
считать, что r3,M</?ft (так обычно бывает на практике), то
согласно выражению D0)
ищ~Уъи» D1)
т. е. человек окажется под действием линейного
напряжения.
В действительных условиях r3.M>0, поэтому
напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся
в аварийный период к исправной фазе трехфазной сети
с изолированной нейтралью, будет значительно больше
фазного и несколько меньше линейного напряжения
сети. Таким образом, этот случай прикосновения во много
раз опаснее прикосновения к той же фазе сети при
нормальном режиме работы [см. уравнения C7) и D0),
имея в виду, что г/3>гзм].
В трехфазной четырехнроводной сети с заземленной
нейтралью проводимость изоляции и емкостная
проводимость проводов относительно земли малы по
сравнению с проводимостью заземления нейтрали, поэтому при
определении силы тока, проходящего через тело
^человека, касающегося фазы сети, ими можно пренебречь.
При нормальном режиме работы сети сила
тока (А), проходящего через тело человека, будет
(рис. 78, а)
.U-UtliRh+r& D2)
где rQ — сопротивление заземления нейтрали, Ом.
Как правило, r0*gl6 Ом, сопротивление же тела
человека Rh не опускается ниже нескольких сотен Омм.
279

Следовательно, без большой ошибки в уравнении D2)
можно пренебречь значением г0 и считать, что при
прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпровод-
ной сети с заземленной нейтралью человек оказывается
практически под фазным напряжением L/ф, а ток,
проходящий через него, равен частному от деления t/ф на
Rh.
Отсюда следует, что прикосновение к фазе
трехфазной сети с заземленной нейтралью в период
нормальной ее работы более опасно, чем прикосновение к
фазе нормально работающей сети с изолированной
нейтралью [ср. уравнения C7) и D2)], но менее опасно
прикосновения к неповрежденной фазе сети с
изолированной нейтралью в аварийный период [ср. уравнения
C9) и D2)], так как г8.м может в ряде случаев мало
отличаться от Го.
При аварийном режиме, когда одна из фаз
сети замкнута на землю через относительно малое
сопротивление г3.м, силу тока, проходящего через тело
человека, касающегося исправной фазы (рис. 78, б),
определяют по уравнению
/ /7 ^3. НтУ O.fp
Ih — U (Ь
Напряжение прикосновения (В) будет
Рассмотрим два характерных случая.
1. Если сопротивление замыкания провода на землю
Ггм считать равным нулю, то уравнение D3) примет вид
?/Пр—¦ Узиф.Следовательно, в данном случае человек
окажется под воздействием линейного напряжения
сети.
2. Если принять равным нулю сопротивление
заземления нейтрали rQt то (/Пр=?/ф, т. е. напряжение, под
которым окажется человек, будет равно фазному
напряжению.
Однако в практических условиях сопротивления
^з.м и г0 всегда больше нуля, поэтому напряжение, пол
которым оказывается человек, прикоснувшийся в
аварийный период к исправному фазному проводу трех-
280

фазной сети с заземленной нейтралью, всегда меньше
линейного, но больше фазного, т. е.
Угиф>иир>и^. D4)
Следует отметить, что этот вывод вытекает также
из уравнения D3). Так, при небольших значениях
^з.м и г0 по сравнению с Rh первым слагаемым в
знаменателе можно пренебречь. Тогда дробь при любых
соотношениях Гз.м и г0 будет всегда больше единицы, но
меньшеКЗ, т. е. получим выражение D4). Таким
образом, прикосновение человека к исправной фазе сети с
заземленной нейтралью в аварийный период более
опасно, чем при нормальном режиме.
Вместе с тем этот случай является, как правило,
менее опасным, чем прикосновение к исправной фазе
сети с изолированной нейтралью в аварийный период
[ср. уравнения C9) и D3)], поскольку в ряде случаев
г0 мало по сравнению с г8. м.
Выбор схемы сети, а следовательно и режима
нейтрали источника тока производится, исходя из
технологических требований и из условий безопасности.
При напряжении до 1000 В широкое
распространение получили обе схемы трехфазных сетей:
трехпроводная с изолированной нейтралью и четырех-
проводная с заземленной нейтралью.
По технологическим требованиям предпочтение
часто отдается четырехпроводной сети, поскольку она
позволяет использовать два рабочих напряжения!
линейное и фазное.
По условиям безопасности выбор одной из двух схем
производится с учетом выводов, полученных при
рассмотрении этих сетей, а именно: при прикосновении к
фазному проводу в период нормального режима работы
сети более безопасной является, как правило, сеть с
изолированной нейтралью, а в аварийный период — сеть
с заземленной нейтралью. Следовательно, сети с
изолированной нейтралью целесообразно применять в тех
случаях, когда имеется возможность поддерживать
высокий уровень изоляции проводов и когда емкость сети
относительно земли незначительна. Такими являются
мало разветвленные сети, не подверженные воздействию
агрессивной среды и находящиеся под постоянным
надзором квалифицированного персонала. Примером могут
281

служить сети электротехнических лабораторий,
небольших предприятий и т. п.
Сеть с заземленной нейтралью следует применять
там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию
проводов (из-за высокой влажности, агрессивной
среды и пр.), когда нельзя быстро отыскать или устранить
повреждение изоляции, либо когда емкостные токи
сети вследствие значительной ее разветвленности
достигают больших значений, опасных для человека.
Примером таких сетей могут быть сети крупных
машиностроительных заводов.
При напряжении выше 1000 В по
технологически м требованиям сети напряжением до 35 к В
включительно имеют изолированную нейтраль, а выше
35 кВ — заземленную. Поскольку такие сети имеют
большую емкость проводов относительно земли, для
человека является одинаково опасным прикосновение к
проводу сети как с изолированной, так и с заземленной
нейтралью. Поэтому режим нейтрали сети напряжением
выше 1000 В но условиям безопасности не выбирается.
§ 65. Причины поражения электрическим током
и основные меры защиты
Основные причины несчастных случаев от
воздействия электрического тока следующие:
1) случайное прикосновение или приближение на
опасное расстояние к токоведущим частям,
находящимся под напряжением;
2) появление напряжения на металлических
конструктивных частях электрооборудования — корпусах,
кожухах и т. п. — в результате повреждения изоляции и
других причин;
3) появление напряжения на отключенных токове-
дущих частях, на которых работают люди, вследствие
ошибочного включения установки;
4) возникновение шагового напряжения на
поверхности земли в результате замыкания провода на землю.
Основными мерами защиты от поражения током
являются; обеспечение недоступности токоведущих
частей, находящихся под напряжением, для случайного
прикосновения; электрическое разделение сети;
устранение опасности поражения при появлении напряжения
на корпусах, кожухах и других частях электрооборудо-
,182

вания, что достигается применением малых напряжений,
использованием двойной изоляции, выравниванием
потенциала, защитным заземлением, занулением,
защитным отключением и др.; применение специальных
электрозащитных средств — переносных приборов и
приспособлений; организация безопасной эксплуатации
электроустановок.
Недоступность токоведущих частей
электроустановок для случайного прикосновения может
быть обеспечена рядом способов: изоляцией
токоведущих частей, размещением их на недоступной высоте,
ограждением и др.
Электрическое разделение сети — это
разделение электрической сети на отдельные
электрически не связанные между собой участки с помощью
специальных разделяющих трансформаторов. В результате
изолированные участки сети обладают большим
сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов
относительно земли, за счет чего значительно улучшаются
условия безопасности.
Применение малого напряжения. При
работе с переносным ручным электроинструментом —
дрелью, гайковертом, зубилом и т. п., а также ручной
переносной лампой человек имеет длительный контакт с
корпусами этого оборудования. В результате для него
резко повышается опасность поражения током в случае
повреждения изоляции и появления напряжения на
корпусе, особенно, если работа производится в помещении
с повышенной опасностью, особо опасном или вне
помещения.
Для устранения этой опасности необходимо питать
ручной инструмент и переносные лампы напряжением
не выше 42 В.
Кроме того, в особо опасных помещениях при
особенно неблагоприятных условиях (например, работа в
металлическом резервуаре, работа сидя или лежа на то-
копроводящем полу и т. и.) для питания ручных
переносных ламп требуется еще более низкое напряжение—
12 В.
Двойная изоляция — это электрическая
изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции.
Рабочая изоляция предназначена для изоляции
токоведущих частей электроустановки, обеспечивая ее
нормальную работу и защиту от поражения током. До-
Ш

полнительная изоляция предусматривается
дополнительно к рабочей для защиты от поражения током в случае
повреждения рабочей изоляции. Двойную изоляцию
широко применяют при создании ручных электрических
машин. При эксплуатации таких машин заземление
или зануление их корпусов не требуется.
Классификация помещений по опасности поражения
током. Все помещения делятся по степени поражения
людей электрическим током на три класса:
без повышенной опасности, с повышенной
опасностью, особо опасные.
Помещения без повышенной
опасности— это сухие, беспыльные помещения с
нормальной температурой воздуха и с изолирующими
(например, деревянными) полами, т. е. в которых отсутствуют
условия, свойственные помещениям с повышенной
опасностью и особо опасным.
Примером помещений без повышенной опасности
могут служить обычные конторские помещения,
инструментальные кладовые, лаборатории, а также некоторые
производственные помещения, в том числе цехи
приборных заводов, размещенных в сухих, беспыльных
помещениях с изолирующими полами и нормальной
температурой.
Помещения с повышенной опасностью
характеризуются наличием одного из следующих пяти
условий, создающих повышенную опасность:
сырости, когда относительная влажность воздуха
длительно превышает 75%; такие помещения называют
сырыми;
высокой температуры, когда температура воздуха
длительно (свыше суток) превышает +35° С; такие
помещения называются жаркими;
токопроводящей пыли, когда по условиям
производства в помещениях выделяется токопроводящая
технологическая пыль (например, угольная, металлическая
и т. п.) в таком количестве, что она оседает на
проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие
помещения называются пыльными с токопроводящей
пылью;
токопроводящих полов — металлических, земляных,
железобетонных, кирпичных и т. п.;
возможности одновременного прикосновения
человека к имеющим соединение с землей металлоконструкци-
284

ям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и
т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам
электрооборудования — с другой.
Примером помещения с повышенной опасностью
могут служить лестничные клетки различных зданий с
проводящими полами, складские неотапливаемые
помещения (даже если они размещены в зданиях с
изолирующими полами и деревянными стеллажами) и т. п.
Помещения особо опасные
характеризуются наличием одного из следующих трех условий,
создающих особую опасность:
особой серости, когда относительная влажность
воздуха близка к 100% (стены, пол и предметы,
находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие
помещения называются особо сырыми;
химически активной или органической среды, т. е.
помещения, в которых постоянно или в течение
длительного времени содержатся агрессивные пары, газы,
жидкости, образующие отложения или плесень, действую-
щие разрушающе на изоляцию и токоведущие части
электрооборудования; такие помещения называются
помещениями с химически активной или органической
средой;
одновременного наличия двух и более условий,
свойственных помещениям с повышенной опасностью.
Особо опасными помещениями является большая
часть производственных помещений, в том числе все
цехи машиностроительных заводов, испытательные
станции, гальванические цехи, мастерские и т. п. К таким
же помещениям относятся и участки работ на земле под
открытым небом или под навесом.
§ 66. Защитное заземление
Защитное заземление — преднамеренное
электрическое соединение с землей или ее эквивалентом
металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться
под напряжением.
Назначение защитного заземления — устранение
опасности поражения людей электрическим током при
появлении напряжения на конструктивных частях,
электрооборудования, т. е. при замыкании на корпус.
Принцип действия защитного заземления — снижение
до безопасных значений напряжений прикосновения и
285

I—yvv\.
Рис 79. Принципиальные схемы защитного заземления:
а —в сети с изолированной нейтралью до 1000 В и выше; б —в сети с
заземленной нейтралью выше 1000 В; /—заземленное оборудование; 2 —зазем-
литель защитного заземления; Я—заземлигель рабочего заземления; r9, rn—
сопротивления соответственно защитного и рабочего заземлений; /в—-ток
замыкания на землю
шага, обусловленных замыканием на корпус. Это
достигается уменьшением потенциала заземленного
оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет
подъема потенциала основания, на котором стоит
человек, до потенциала, близкого по значению к
потенциалу заземленного оборудования.
Область применения защитного
заземления—трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000 В с
изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым
режимом нейтрали (рис 79).
Типы заземляющих устройств. Заземляющим
устройством называется совокупность заземлителя —
металлических проводников, находящихся в непосредственном
соприкосновении с землей, и заземляющих
проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки
с заземлителем. Различают два типа заземляющих
устройств: выносное (или сосредоточенное) и контурное
(или распределенное).
Выносное заземляющее устройство
характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за
пределы площадки, на которой размещено заземляемое
оборудование, или сосредоточен на некоторой части
этой площадки. Недостаток выносного заземления —
отдаленность заземлителя-от защищаемого оборудования,
вследствие чего коэффициент прикосновения а=1, и,
следовательно, напряжение прикосновения ?/np(B)
равно потенциалу заземленных конструкций ср3 (В), т. е.
?/врг==^з/?з = фз, где ¦ А, — сила тока замыкания на землю,
А; У?3 — сопротивление заземляющего устройства, Ом.
286

Поэтому данный тип заземляющего устройства
применяют лишь при малых значениях тока замыкания на
землю и, в частности, в установках напряжением до
10QQ В, где потенциал заземлителя не превышает
допустимого напряжения прикосновения. Преимуществом
такого типа заземляющего устройства является
возможность выбора места размещения электродов с
наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в
низинах и т. п.).
Контурное заземляющее устройство
характеризуется тем, что его одиночные заземлители
размещают по контуру (периметру) площадки, на которой
находится заземляемое оборудование, или
распределяют по всей площадке по возможности равномерно.
Безопасность при контурном заземлителе
обеспечивается выравниванием потенциала на защищаемой
территории путем соответствующего размещения одиночных
заземлителей. В результате этого можно уменьшить
коэффициенты прикосновения а и шага р до значений, при
которых напряжение прикосновения ?/пр==/3#за=фза и
шаговое напряжение иш = 1зЯэ$=ц>з$ не будут
превышать заранее заданных допустимых значений.
Внутри помещений выравнивание потенциала
происходит естественным путем через металлические
конструкции, трубопроводы, кабели и подобные им
проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью
заземления.
Выполнение заземляющих устройств. Различают
заземлители искусственные, предназначенные
исключительно для целей заземления, и естественные —
находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.
Для искусственных заземлителей применяют обычно
вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве
вертикальных электродов используют стальные трубы
диаметром 3—5 см и стальные уголки размером от
40X40 до 60X60 мм длиной 2,5—3 м. В последние годы
находят применение стальные прутки диаметром 10—
12 мм и длиной до 10 м. Для связи вертикальных
электродов и в качестве самостоятельного
горизонтального электрода используют полосовую сталь сечением
не менее 4X12 мм и сталь круглого сечения диаметром
не менее 6 мм.
Для установки вертикальных заземлителей
предварительно роют траншею глубиной 0,7—0,8 м, после
287

чего с помощью механизмов забивают трубы или
уголки.
В качестве естественных заземлителей можно
использовать: проложенные в земле водопроводные и
другие металлические трубопроводы, за исключением
трубопроводов горючих жидкостей, горючих или
взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых
изоляцией для защиты от коррозии; обсадные трубы
артезианских колодцев, скважин, шурфов и т. п.;
металлические конструкции А арматуру железобетонных
конструкций зданий и сооружений, имеющих соединение с
землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенные в
земле. Естественные заземлители обладают, как
правило, малым сопротивлением растеканию тока, и
поэтому использование их для целей заземления дает
большую экономию. Недостатками естественных
заземлителей являются доступность их неэлектротехническому
персоналу и возможность нарушения непрерывности
соединения протяженных заземлителей (при ремонтных
работах и т. п.).
В качестве заземляющих проводников,
предназначенных для соединения заземляемых частей с заземли-
телями, применяют полосовую и круглую сталь.
Прокладку заземляющих проводников производят открыто
по конструкциям зданий, в том числе по стенам на
специальных опорах.
Присоединение заземляемого оборудования к
магистрали заземления осуществляют с помощью отдельных
проводников. При этом последовательное включение
заземляемого оборудования не допускается.
Согласно требованиям Правил устройства
электроустановок сопротивление защитного заземления-в
любое время года не должно превышать1:
4 Ом — в установках напряжением до 1000 В; если
мощность источника тока (генератора или
трансформатора) 100 кВ-А и менее, то сопротивление
заземляющего устройства допускается 10 Ом;
0,5 Ом—в установках напряжением выше 1000 В
с эффективно заземленной нейтралью2;
1 При расчете заземляющего устройства по напряжению
прикосновения сопротивление его может иметь иные значения (т. е.
полученные в результате расчета).
2 Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью
называется трехфазная электрическая сеть напряжением выше
288

250/Лз, но не более 10 Ом — в установках
напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью; если
заземляющее устройство одновременно используют для
электроустановок напряжением до 1000 В, то
сопротивление заземляющего устройства не должно превышать
125//3, но не более 10 Ом (или 4 Ом, если это
требуется для установок до 1000 В). Здесь /3 — ток замыкания
на землю, А.
Оборудование, подлежащее заземлению. Защитному
заземлению подлежат металлические нетоковедущие части
оборудования, которые из-за неисправности изоляции
могут оказаться под напряжением и к которым
возможно прикосновение людей и животных. При этом в
помещениях с повышенной опасностью и особо опасных
по условиям поражения током, а также в наружных
установках заземление является обязательным при
номинальном напряжений электроустановки выше 42 В
переменного и выше ПО В постоянного тока, а в
помещениях без повышенной опасности — при напряжении
380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного
тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление
выполняете л независимо от значения напряжения
установки.
§ 67. Зануление
Занулением называется преднамеренное
электрическое соединение с нулевым защитным проводником
металлических нетоковедущих частей, которые могут
оказаться под напряжением.
Нулевым защитным проводником называется
проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземлен-
ной нейтральной точкой обмотки-источника тока или ее
эквивалентом. Нулевой защитный проводник следует
отличать от нулевого рабочего проводника, который
также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой
источника тока, но предназначен для питания током
электроприемииков, т. е. по нему проходит рабочий ток.
Схема зануления приведена на рис. 80. Задача за-
нуления та же, что и защитного заземления: устране-
1000 В, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает
1,4. Коэффициентом замыкания на землю в трехфазной сети
называется отношение разности потенциалов между неповрежденной
фазой и землей в точке замыкания на землю дугой или двух'дру-
гихГфаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой
точке до замыкания.
Ю Заказ № 126
289

Pec. 80. Принципиальная схема зануле-
ний:
/ — корпус; 2 — аппараты для зашиты
от токов короткого замыкания (плавкие
предохранители, автоматы и т. п.); Ro-~
сопротивление заземления нейтрали
источника тока; /?п — сопротивление
повторного заземления нулевого
защитного проводника; /к — ток короткого
замыкания
ние опасности поражения
людей током при
замыкании на корпус. Принцип
действия зануления —
превращение замыкания
на корпус в однофазное
короткое замыкание,
т. е. замыкание между
фазным и нулевым
проводами с целью создания
большого тока,
способного обеспечить
срабатывание защиты и тем самым
автоматически отключить
поврежденную установку
от питающей сети. Такой
защитой являются
плавкие предохранители или
автоматические
выключатели, устанавливаемые
перед потребителями
энергии для защиты от
токов короткого замыкания. Скорость отключения
поврежденной установки, т. е. время с момента появления
напряжения на корпусе до момента отключения
установки от питающей электросети, составляет 5—7 с при
защите установки плавкими предохранителями и 1—2 с
при защите автоматами.
Кроме того, поскольку зануленные части
оказываются заземленными через нулевой защитный проводник,
то в аварийный период, т. е. с момента возникновения
замыкания фазы на корпус и до автоматического
отключения" поврежденной установки от сети, появляется
защитное свойство этого заземления, подобно тому как
имеет место при защитном заземлении. Иначе говоря,
заземление зануленных частей через нулевой защитный
проводник снижает в аварийный период их
напряжение относительно земли.
Область применения зануления — трехфазные четы-
рехпроводные сети напряжением до 1000 В с глухоза-
земленной нейтралью. Обычно это сети напряжением
380/220 В, широко применяющиеся в
машиностроительной промышленности и других отраслях, а также сети
220/127 В и 660/380 В.
290

Из рис. 80 видно, что схема
зануления требует наличия в
сети нулевого защитного
проводника, заземления нейтрали
источника тока и повторного
заземления нулевого
проводника.
Назначение нулевого
защитного проводника — создание
для тока короткого замыкания
цепи с малым
сопротивлением, чтобы этот ток был
достаточным для быстрого
срабатывания защиты, т. е. быстрого
отключения поврежденной
установки от сети. Для примера рассмотрим следующий
случай.
Пусть мы имеем схему без нулевого провода, роль
которого выполняет земля (рис. 81). Будет ли работать
такая схема? При замыкании фазы на корпус по цепи,
образовавшейся через землю, будет протекать ток (А):
/3=(/ф/(/?о+/?з), в результате чего на корпусе
относительно земли возникает напряжение (В)
Рис, 81. Схема трехфазной трех-
проводной сети до 1000 В с
заземленной нейтралью
ия
I р = II ^3
где ?/ф — фазное напряжение, В; R0y R3— сопротивление
Заземлений нейтрали и корпуса, Ом.
Сопротивления обмотки трансформатора и
проводов сети малы по сравнению с R0 и Ra и поэтому в
расчет не принимаются.
Ток /3 может оказаться недостаточным для
срабатывания защиты, т. е. оборудование .может не отключиться.
Например, при ?/ф=220 В и #0=#з=4 Ом получим
/з== 220D+4) =27,5 А; ?/«=220.4/D+4) -=110 В. Если
ток срабатывания защиты больше 27,5 А, то отключения
не произойдет, и корпус будет находиться под
напряжением до тех пор, пока установку не отключат
вручную. Безусловно, что при этом возникает угроза
поражения людей током в случае прикосновения к
поврежденному оборудованию. Чтобы устранить эту опасность,
надо увеличить силу тока, протекающего через
защиту, что достигается введением в схему нулевого
защитного проводника.
iG*
291

Рис. 82, Случай замыкания фазы на землю в трехфазной четырехпроводной
сети до 1000 В с изолированной (а) и заземленной (б) нейтралями
Согласно требованиям Правил устройства
электроустановок нулевой провод должен иметь проводимость
не меньше половины проводимости фазного провода.
В этом случае ток короткого замыкания будет
достаточным для быстрого отключения поврежденной
установки.
Из сказанного можно сделать рывод: в трехфазной
сети напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью
без нулевого провода невозможно обеспечить
безопасность при замыкании фазы на корпус, поэтому такую
сеть применять запрещается.
Назначение заземления нейтрали — снижение до
безопасного значения напряжения относительно земли
нулевого проводника (и всех присоединенных к нему
корпусов) при случайном замыкании фазы на землю.
В самом деле, в четырехпроводной сети с
изолированной нейтралью при случайном замыкании фазы на землю
(рис. 82, а) между зануленными корпусами и землей
возникает напряжение, близкое по значению к фазному
напряжению сети U$y которое будет существовать до
отключения всей сети вручную или до ликвидация
замыкания. Безусловно, что это очень опасно.
В сети с заземленной нейтралью при таком
повреждении будет совершенно иное, практически безопасное
положение (рис. 82, б). В этом случае 1)$ разделится
пропорционально сопротивлением R3. M (сопротивление
замыкания фазы на.землю) и /?0 (сопротивление
заземления нейтрали), в результате чего напряжение (В)
292

между запуленным оборудованием и землей резко
снизится и будет
U к === h Ro = &ф #о/(#0 + ^?з. м)"
Как правило, сопротивление заземления в
результате случайного замыкания провода на землю, т. е. /?3.м,
во много раз больше /?0, поэтому UK оказывается
незначительным. Например, при ?/ф=220 В, #0=4 Ом и
#з.м=Ю0 Ом получим С/к=22(Ь4/D+Ш0)=8,5 В. При
таком напряжении прикосновение к корпусу неопасно.
Опасность прикосновения к корпусу практически
исключена.
Следовательно, трехфазная четырехпроводная сеть с
изолированной нейтралью заключает опасность
поражения током и поэтому применяться не должна.
Согласно указаниям Правил устройства электроустановок
сопротивление заземления нейтрали источника тока
должно быть не больше 8 Ом при напряжении 220/127 В,
4 Ом при 380/220 В и 2 Ом при 660/380 В 1.
Назначение повторного заземления нулевого
защитного проводника — уменьшение опасности поражения
людей током, возникающей при обрыве этого
проводника и замыкании фазы на корпус за местом обрыва.
В самом деле, при случайном обрыве нулевого
защитного проводника и замыкании фазы на корпус (за
местом обрыва) отсутствие повторного заземления
приведет к тому, что напряжение относительно земли
оборванного участка нулевого проводника и всех
присоединенных к нему корпусов окажется равным фазному
напряжению сети (Уф (рис. 83, а). Это напряжение,
безусловно опасное для человека, будет существовать
длительное время, поскольку поврежденная установка
автоматически не отключится и ее будет трудно обнару-
1 Эти сопротивления должны быть обеспечены с учетом
использования естественных заземлителей, а также заземлителей
повторных заземлений нулевого провода воздушных линий
электропередачи напряжением до 1000 В при числе отходящих линий не менее
двух.
Если же отходящих воздушных линий нет или отходит всего
лишь одна воздушная линия, то независимо от числа на ней
повторных заземлений нулевого провода их сопротивления не
учитывают и сопротивление заземления нейтрали источника тока (т. е.
сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной
близости от источника тока) должно быть не более указанных
значений, т. е. не более 8,4 и 2 Ом при линейных напряжениях 220,
380 и 660 В соответственно.
293

Рис. 83, Случай замыкания фазы на корпус при обрыве нулевого защитного
проводника:
а —в сети без повторного заземления нулевого защитного проводника; б—в
сети с повторным заземлением нулевого защитного проводника
жить среди исправных установок, чтобы отключить
зручную.
Если же нулевой защитный проводник будет иметь
повторное заземление, то при его обрыве сохранится
цепь тока /3 через землю (рис. 83,б), в результате чего
напряжение (В) зануленных корпусов, находящихся за
местом обрыва, снизится до значения
где /?п — сопротивление повторного заземления
нулевого защитного проводника, Ом.
Однако корпуса, присоединенные к нулевому
защитному проводнику до места обрыва, также окажутся под
напряжением (В) относительно земли, которое будет
Вместе эти напряжения равны фазному: Uu+Vq=
Если Rn = R0> то корпуса, присоединенные к нулевому
защитному проводнику как до, так и после места
обрыва, будут иметь одинаковое напряжение: UU=U0=
= 0,5 /Уф. Этот случай является наименее опасным, так
как при других соотношениях Rn и /?0 часть корпусов
будет находиться под напряжением, большим 0,5 U$.
Следовательно, повторное заземление значительно
уменьшает опасность поражения током, возникающую в
результате обрыва нулевого защитного проводника, но
не может устранить ее полностью, т. е. не может обее-
294

печить тех условий безопасности, которые существовали
до обрыва.
В связи с этим требуется тщательная прокладка
нулевого защитного проводника, чтобы исключить
возможность его обрыва по любой причине. Поэтому в нулевом
защитном проводнике в отличие от нулевого рабочего
провода запрещается ставить предохранители,
рубильники и другие приборы, которые могут нарушить его
целостность.
Согласно требованиям Правил устройства
электроустановок нулевой защитный проводник должен иметь
повторные заземления лишь на воздушных линиях
электропередачи, где он совмещается с нулевым рабочим
проводом. При этом каждое повторное заземление
должно иметь сопротивление не больше 60 Ом при
напряжении 220/127 В, 30 Ом при 380/220 В и 15 Ом при
660/380 В; суммарное сопротивление всех повторных
заземлений должно быть не больше 20 Ом при
напряжении 220/127 В, 10 Ом при 380/220 В и 5 Ом при
660/380 В.
Занулению подлежат те же металлические
конструктивные нетоковедущие части электрооборудования,
которые подлежат защитному заземлению: корпуса машин
и аппаратов, баки трансформаторов и др.
§ 68. Защитное отключение
Защитное отключение — быстродействующая защита,
обеспечивающая автоматическое отключение
электроустановки при возникновении в ней опасности
поражения током.
Такая опасность может возникнуть, в частности, при
замыкании фазы на корпус электрооборудования; при
снижении сопротивления изоляции фаз относительно
земли ниже определенного предела; появлении в сети
более высокого напряжения; прикосновении человека к
токоведущей части, находящейся под напряжением. В
этих случаях в сети происходит изменение некоторых
электрических параметров: например, могут
измениться напряжение корпуса относительно
земли, напряжение фаз относительно земли,
напряжение нулевой последовательности и др. Любой
из этих параметров, а точнее говоря —изменение его до
определенного предела, при котором возникает опас-
295

ность поражения человека током, может служить
импульсом, вызывающим срабатывание
защитно-отключающего устройства, т. е. автоматическое отключение
опасного участка сети.
Устройства защитного отключения (УЗО) должны
обеспечивать отключение неисправной
электроустановки за время не более 0,2 с.
Основными частями УЗО являются прибор
защитного отключения и автоматический выключатель.
Прибор защитного отключения —
совокупность отдельных элементов, которые реагируют на
изменение какого-либо параметра электрической сети и
дают сигнал на отключение автоматического
выключателя. Этими элементами являются: датчик — устройство,
воспринимающее изменение параметра и
преобразующее его в соответствующий сигнал (как правило,
датчиками служат реле соответствующих типов);
усилитель, предназначенный для усиления сигнала датчика,
если он оказывается недостаточно мощным; цепи
контроля, служащие для периодической проверки
исправности схемы защитно-отключающего устройства;
вспомогательные элементы —сигнальные лампы,
измерительные приборы (например, омметр), характеризующие
состояние электроустановки, и т. п.
Автоматический выключатель —
устройство, служащее для включения и отключения цепей,
находящихся под нагрузкой, и при коротких
замыканиях. Он должен отключать цепь автоматически при
поступлении сигнала от прибора защитного отключения.
Типы УЗО, Каждое устройство защитного
отключения в зависимости от параметра, на который оно
реагирует, может быть отнесено к тому или иному типу,
в том числе к типам устройств, реагирующих на
напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на
землю, напряжение фазы относительно земли,
напряжение нулевой последовательности, ток нулевой
последовательности, оперативный ток и др. Ниже в качестве
примера рассмотрено два типа таких устройств.
УЗО, реагирующие на напряжение
корпуса относительно земли, имеют назначение
устранить опасность поражения током при
возникновении на заземленном или запуленном корпусе
повышенного напряжения. Эти устройства являются
дополнительной мерой защиты к заземлению или занулению.
296

Рис, 84. Принципиальная схема
устройства защитною отключения,
реагирующего на напряжение
корпуса относительно земли:
i — корпус; 2 — автоматический
выключатель: КО — катушка отклю*
чающая; И — реле напряжения
максимальное; #а "¦" сопротивление
защитного заземления; /?в —
сопротивление вспомогательного заземления
ко
Г*\
I
п
I7'
^rasssgs^s^^
?-
Принцип действия —
быстрое отключение от
сети установки, если
напряжение ее корпуса
относительно земли
окажется выше некоторого
предельно допустимого
значения ?/к.доШ вследствие чего прикосновение к
корпусу становится опасным.
Схема такого устройства приведена на рис. 84.
Здесь в качестве датчика служит реле максимального
напряжения, включенное между защищаемым корпусом
и вспомогательным заземлителем /?в непосредственно
или через трансформатор напряжения. Электроды
вспомогательного заземлителя размещают в зоне нулевого'
потенциала, т. е. не ближе 15—20 м от заземлителя
корпуса /?3 и заземлителей повторных заземлений
нулевого защитного проводника.
При замыкании фазного провода на заземленный
или зануленныи корпус вначале проявится защитное
свойство заземления (или зануления), в результате
чего напряжение корпуса будет ограничено некоторым
пределом ?/к. Затем, если UH окажется выше заранее
установленного предельно - допустимого напряжения
^к.дош срабатывает защитно-отключающее устройство,
т. е. реле максимального напряжения, замкнув
контакты, подаст питание на отключающую катушку, которая
вызовет отключение выключателя, т. е. отключение
электроустановки от сети. Применение этого типа
устройства защитного отключения ограничивается
электроустановками до 1000 В с индивидуальными
заземлениями.
УЗ О, реагирующие на оперативный
постоянный ток, предназначены для
непрерывному?

,=7Й
'1 ! II
П г1! h
4! И 1?| 1*>
III!)! //
Flier 85. Принципиальная схема устройства защитного отключения,
реагирующего на оперативный постоянный ток:
/ — автоматический выключатель; 2 — источник постоянного тока: /СО
—катушка отключения выключателя; ДГ —дроссель трехфазный; Д —дроссель
однофазный; Г —реле тока; Я,, Rit R& — сопротивления изоляции фаз
относительно земли; /?8М — сопротивление замыкания фазы на землю
го автоматического контроля изоляции сети, а также для
защиты человека, прикоснувшегося к токоведущей
части, от поражения током.
В этих устройствах сопротивление изоляции
проводов относительно земли определяется значением
постоянного тока, проходящего через эти сопротивления и
получаемого от постороннего источника. При снижении
сопротивления изоляции проводов ниже некоторого
заранее установленного предела в результате ее
повреждения или прикосновения человека к проводу
постоянный ток возрастет и вызовет отключение
соответствующего участка сети.
Схема этого устройства показана на рис. 85.
Датчиком служит реле тока Г с малым током срабатывания
(несколько миллиампер). Трехфазный дроссель —
трансформатор ДТ предназначен для получения нулевой
точки сети. Однофазный дроссель Д ограничивает утечку
переменного тока в землю, которому он оказывает
большое индуктивное сопротивление.
Постоянный ток /р, получаемый от постороннего
источника, протекает по замкнутой цепи: источник —
земля— сопротивление изоляции всех проводов
относительно земли — провода — трехфазный дроссель ДТ —
однофазный дроссель Д — обмотка реле тока Т — источник
тока.
298

Значение этого тока (А) зависит от напряжения
источника постоянного тока (УИст и общего сопротивления
цепи
где /?д — суммарное сопротивление реле и дросселей,
Ом; Яэ — суммарное сопротивление изоляции проводов
Ru #2, #3 и замыкания фазы на землю /?зм-
При нормальном режиме работы сети сопротивление
/?э велико, и поэтому сила тока /р незначительна. В
случае же снижения сопротивления изоляции одной (или
двух, трех) фазы в результате ее замыкания на землю
или на корпус, либо в результате прикосновения к
фазе человека сопротивление 7?а уменьшится, а ток /р
возрастет, и если он превысит ток срабатывания реле,
произойдет замыкание цепи, отключающей катушки и
отключение сети от источника питания.
Область применения этих устройств — сети
небольшой протяженности напряжением до 1000 В с
изолированной нейтралью.
/ § 69. Средства защиты, применяемые
\/ в электроустановках
В процессе эксплуатации электроустановок нередко
возникают условия, при которых.даже самое
совершенное их выполнение не обеспечивает безопасности
работающего и требуется применение специальных средств
защиты. Например, при работах вблизи токоведущих
частей, находящихся под напряжением, существует
опасность прикосновения к этим частям, и поэтому
требуется специальная изоляция инструмента и
работающего; при работах на отключенных токоведущих
частях—шинах, проводах и т. п.— имеется опасность
случайного появления напряжения на них, поэтому
должны быть приняты меры, исключающие ошибочную
подачу напряжения к месту работ и вместе с тем
устраняющие опасность поражения током работающих в
случае включения электроустановки под напряжение.
Такими средствами защиты, дополняющими
стационарные конструктивные защитные устройства
электроустановок, являются переносные приборы и
приспособления, служащие для защиты персонала, работающего
299

в электроустановках, от поражения током, от
воздействия электрической дуги, продуктов горения, падения с
высоты и т. п.
Средства защиты условно делятся на три группы:
изолирующие, ограждающие и предохранительные.
Среди всех средств защиты особое место занимают
электрозащитные средства, служащие для защиты от
поражения током; к ним относятся все изолирующие
средства защиты и часть ограждающих средств.
Изолирующие электрозащитные средства делятся на
основные и дополнительные.
Основные изолирующие
электрозащитные средства способны длительное время
выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и
поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей,
находящихся под напряжением, и работать на этих
частях. К таким средствам относятся: в электроустановках
напряжением до 1000 В — диэлектрические резиновые
перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и
указатели напряжения до 1000 В (ранее назывались
токоискателями); в электроустановках напряжением
выше 1000 В — изолирующие штанги, изолирующие и
электроизмерительные клещи, а также указатели
напряжения выше 1000 В.
Дополнительные изолирующие элект-
розащитные средства обладают недостаточной
электрической прочностью и поэтому не могут
самостоятельно защитить человека от поражения током. Их
назначение — усилить защитное действие основных
изолирующих средств, вместе с которыми они
должны применяться. К дополнительным изолирующим
защитным средствам относятся: в электроустановках
(напряжением до 1000 В — диэлектрические галоши,
коврики и изолирующие подставки; в электроустановках
напряжением выше 1000 В — диэлектрические
перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.
Изолирующие штанги предназначены для
отключения и включения однополюсных разъединителей, для
¦наложения переносных заземлений, для производства
измерений на токоведущих частях, находящихся под
напряжением и других подобных работ.
Изолирующие клещи применяют при обслуживании
находящихся под напряжением трубчатых
предохранителей.
300

Электроизмерительные клещи являются переносными
приборами, О'Ни служат для измерения силы тока и
других электрических величин в работающей установке.
Указатели напряжения до 1000 В и выше
используют для проверки наличия или отсутствия напряжения
на токоведущих частях электроустановок.
Резиновые диэлектрические перчатки, галоши,
боты и коврики как дополнительные электрозащитные
средства применяют при операциях, выполняемых с
помощью основных защитных средств. Кроме того,
перчатки используют как основное изолирующее
защитное средство при работах под напряжением до 1000 В,
а галоши и боты — в качестве средства защиты от
шаговых напряжений.
Изолирующие подставки применяют в качестве
изолирующего основания.
Монтерский инструмент с изолирующими
рукоятками используют при работах под напряжением в
электроустановках до 1000 В.
Ограждающие средства защиты предназначены, для
временного ограждения токоведущих частей
(временные переносные ограждения-щиты,
ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки);
для предупреждения ошибочных операций
(предупредительные плакаты); для временного заземления
отключенных токоведущих частей с целью устранения
опасности поражения работающих током при случайном
появлении напряжения (временные заземления).
Предохранительные средства защиты предназначены
для индивидуальной защиты работающего от световых,
тепловых и механических воздействий. К ним
относятся защитные очки, противогазы, специальные рукавицы
и т. п.
Исправность средств защиты должна проверяться
осмотром перед каждым их применением, а также
периодически через 6—-12 месяцев. Изолирующие
электрозащитные средства, а также накладки и колпаки
периодически подвергаются электрическим испытаниям.
§ 70. Организация безопасной эксплуатации
электроустановок
Опыт показывает, что для обеспечения безопасной,
безаварийной и высокопроизводительной работы
электроустановок необходимо 'наряду с совершенным испол-
301

пением их и оснащением средствами защиты так
организовать их эксплуатацию, чтобы исключить всякую
возможность ошибок со стороны обслуживающего
персонала. Структура организации эксплуатации
разработана в результате длительного опыта работы
множества электроустановок и приведена в Правилах
технической эксплуатации электроустановок потребителей и
Правилах техники безопасности при эксплуатации
электроустановок потребителей.
Основой организации безопасной эксплуатации
электроустановок являются высокая техническая
грамотность и сознательная дисциплина обслуживающего
персонала, который обязан строго соблюдать
организационные и технические мероприятия, а также приемы и
очередность выполнения эксплуатационных операций в
соответствии с Правилами.
Персонал, обеспечивающий нормальную
эксплуатацию электроустановок, условно делится на три группы:
оперативный персонал — дежурный
электротехнический персонал, несущий дежурство в
электроустановках непосредственно или на дому; обязанностью его
является оперативное обслуживание действующей
электроустановки;
ремонтный персонал — лица, выполняющие
ремонтные, монтажные, наладочные, строительные и подобные
работы в электроустановках; они могут иметь
различную квалификацию — электротехническую,
строительную и т. п.— и быть как работниками данного
хозяйства, так и работниками посторонних организаций и
служб;
оперативно-ремонтный персонал — лица
электротехнической квалификации, на которых возложена
обязанность оперативного обслуживания электроустановок,
не имеющих дежурного персонала, а также
производства работ в этих установках; таким образом, эти лица
могут выполнять все функции оперативного и
ремонтного персонала в закрепленных за ними установках, за
исключением дежурства, которое в этих установках не
ведется; они являются работниками данного хозяйства.
Медосмотр. Лица, обслуживающие
электроустановки, не должны иметь увечий и болезней,
мешающих производственной работе. Для
персонала, принимающего непосредственное участие в
оперативном обслуживании и ремонтных работах в
302

электроустановках, состояние здоровья устанавливается
медицинским освидетельствованием при принятии на
работу, а затем периодически один раз в 2 года, а для лиц,
•работающих с ртутными выпрямителями,—один раз в
год.
Обучение и квалификация. Каждый
работник до назначения его на самостоятельную работу по
обслуживанию электроустановок или при переводе на
другой участок работы обязан пройти обучение
безопасным методам работы на рабочем месте и проверку
знаний правил техники безопасности.
Обучение на рабочем месте новый работник
проходят под руководством опытного работника,
отвечающего за качество такой подготовки. Одновременно он
обязан изучить правила техники безопасности,
правила оказания первой помощи и т. п. в объеме,
соответствующем требованиям его рабочего места.
Проверка знаний правил техники безопасности
производится квалификационной комиссией после обучения
на рабочем месте. При этом проверяемому
присваивается соответствующая его знаниям и опыту работы
квалификационная группа по технике безопасности и
выдается специальное именное удостоверение.
Существует пять квалификационных групп (I—V).
Эксплуатация действующей установки по условиям
техники безопасности делится на две части:
оперативное обслуживание электроустановки; производство ра*
бот в электроустановке.
Оперативнре обслуживание действующих
электроустановок включает: дежурство в
электроустановках, обходы и осмотры электроустановок,
оперативные переключения, выполнение в порядке текущей
эксплуатации некоторых мелких работ, особо оговоренных
правилами техники безопасности.
Под производством р а бо т понимается
выполнение ремонтных, монтажных, строительных и
прочих работ в действующей электроустановке. По
сравнению с указанными выше мелкими работами,
выполняемыми в порядке текущей эксплуатации, эти работы
являются более трудоемкими и требуют значительно
более сложной организации труда для обеспечения
безопасных и безаварийных условий работы.
Все работы производят при обязательном
соблюдении следующих условий:
303

а) на работу должно быть выдано разрешение
уполномоченным на это лицом (наряд, устное или
телефонное распоряжение);
б) работу должны производить, как правило, не
меньше чем два лица;
в) должны быть выполнены организационные и
технические мероприятия, обеспечивающие безопасность
персонала.
§ 71. Защита от статического электричества
Статическое электричество — это совокупность
явлений, связанных с возникновением, сохранением и
релаксацией свободного электрического заряда на
поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых
веществ, материалов изделий или на изолированных
проводниках. Широкое использование в
промышленности диэлектрических и полупроводниковых материалов
значительно расширило область проявления
статического электричества. Повышение скоростей технологических
процессов, в свою очередь, способствует усилению
процессов электризации.
Электризация. В технологических процессах,
сопровождающихся трением, измельчением,
разбрызгиванием, распылением, фильтрованием и просеиванием
веществ, на самих материалах и на оборудовании
образуется электрический потенциал, измеряемый тысячами и
десятками тысяч вольт. Приобретение телами
избыточного заряда связано в большинстве случаев с
явлением контактной электризации. При соприкосновении
тел, различающихся по температуре, концентрации
заряженных частиц, энергетическому состоянию атомов,
шероховатости поверхности и другим параметрам,
происходит перераспределение между ними электрических
зарядов. При этом у поверхности раздела тел на одном
из них концентрируются положительные заряды, а на
другом — отрицательные. Образуется двойной
электрический слой, аналогичный конденсатору, емкость
которого
С = ее05Д/,
где е—относительная диэлектрическая проницаемость
воздуха; го — электрическая постоянная; 5 — площадь
304

соприкасающихся поверхностей; d — толщина двойного
электрического слоя.
В процессе разделения контактирующих
поверхностей часть зарядов нейтрализуется, а часть сохраняется
на телах. Если электропроводность тел мала и процесс
разделения происходит достаточно быстро, то величина
заряда Q уменьшается незначительно.
Это относится прежде всего к диэлектрикам,
удельное объемное электрическое сопротивление которых
превышает 108 Ом-м. При удалении поверхностей друг
от друга величина d возрастает, емкость С уменьшается,
поэтому разность потенциалов U^Q/C между телами
увеличивается, достигая в ряде случаев очень больших
значений.
Электризация твердых тел усиливается в процессе
трения, так как при этом расширяются зоны
соприкосновения тел и выделяется теплота, изменяющая
энергетическое состояние атомов взаимодействующих
поверхностей. Например, при трении резиновой ленты
транспортера о ролики, а также при проскальзывании
трансмиссионных ремней относительно шкивов возникают
электрические потенциалы, достигающие 40 кВ и
более. При механической обработке некоторых пластмасс
на станках и вручную зафиксирован потенциал до
20 кВ.
В процессе электризации твердых тел заметную роль
играют электролитические явления в пленках влаги,
содержащихся на поверхности предметов. Под действием
сил трения пленка может отделиться от поверхности
тела. При этом часть ионов адсорбируется
поверхностью и сообщает телу заряд, величина которого тем
больше, чем больше выражены гидрофобные свойства
материала. Электризация возможна также за счет
адсорбции ионов из воздуха на поверхности с
энергетически ненасыщенными связями. Появление зарядов
наблюдается при пьезоэлектрических и
пироэлектрических эффектах, сопровождающихся
перераспределением электронной плотности в массе вещества.
Изолированные от земли тела, попадая во внешнее
электрическое поле, способны приобретать заряд за
счет электрической индукции. Особенно опасна
индукционная электризация проводящих объектов, так как
при разряде с них выделяется большое количество
энергии.
305

При изготовлении, обработке и транспортировке,
например, пневмотранспортом диспергированных
материалов происходит электризация частиц при их
соударении друг с другом, а также со стенками
технологического оборудования. Чем ниже относительная влажность
воздуха, выше дисперсность, удельное электрическое
сопротивление материала и кинетическая энергия
частиц, тем интенсивнее процесс электризации.
Перекачка диэлектрических жидкостей (бензина,
керосина, бензола, толуола и др.) по трубопроводам и
перевозка в емкостях сопровождаются значительной
электризацией. Она особенно опасна при транспортировании
легковоспламеняющихся жидкостей с удельным
сопротивлением более 1010 Омм. Диэлектрические
жидкости обычно содержат примеси, являющиеся носителями
электрического заряда. Электризация жидкости связана
с механическим разделением двойного электрического
слоя на границе жидкой и твердой фаз. Интенсивность
образования зарядов возрастает с увеличением скорости
движения жидкости, ее удельного сопротивления и
площади контакта с твердой поверхностью. Например,
значительная электризация наблюдается при фильтрации
за счет большой площади контакта жидкости с
элементами фильтра.
Разбрызгивание жидкостей, например, при
заполнении резервуаров свободно падающей струей
сопровождается электризацией капель, вследствие чего
появляется опасность электрического заряда и воспламенения
паров жидкости.
Образование электрических зарядов в струе газа при
его истечении из сопел, аппаратов или баллонов обус- ,
ловлено наличием в нем примесей или продуктов кон\|
денсации. Значительный заряд образуется, например,
при утечке растворенного ацетилена, содержащего
обычно капельки ацетона.
Статическое электричество на производстве может
вызывать пожары и взрывы, вероятность их
возникновения зависит от концентрации горючей смеси и
зажигающей способности электрических разрядов. Согласно
ГОСТ 12.1.018-79 «Статическое электричество. Искро-
безопасность» зажигающую способность разрядов,
определяют экспериментально путем сравнения
максимально возможного заряда в импульсе <7тах, возникающем с
вероятностью не более Ю-6, с допустимым значением за-
306

ряда qn для исследуемой смеси. При условии, что
<7тах<С#д, разряды статического электричества считают
безопасными. Допустимое значение заряда для газов и
паров <7д = 4.10-8№°>6 Кл, а для пылей ?д=3,3-10-8№ Кл,
где W — минимальная энергия зажигания, мДж, которую
определяют экспериментально на основании
«Инструкции по определению минимальной энергии
зажигания горючих газов, паров и пылей», утвержденной ГУПО
МВД СССР 13 июля 1977 г. Для большинства газо-
и паровоздушных смесей qn не превышает 2,6-Ю-8 Кл,
а для пылевоздушных смесей составляет C4-20) X
ХЮ-7 Кл.
Воздействие статического электричества на человека
может проявляться в виде слабого длительно
протекающего тока или в форме кратковременного разряда
через его тело. Такой разряд вызывает у человека
рефлекторное движение, что в ряде случаев может привести
к попаданию работающего в опасную зону
производственного оборудования и закончиться несчастным
случаем. Кроме того, электростатическое поле повышенной
напряженности отрицательно влияет на организм
человека, вызывая функциональные изменения со стороны
центральной нервной, сердечно-сосудистой и других
систем организма. Для ограничения вредного
воздействия электростатического поля проводится его
нормирование в соответствии с «Санитарно-гигиеническими
нормами допустимой напряженности
электростатического поля № 1757-77».
Предельно допустимая напряженность
электростатического поля ?д на рабочих местах не должна
превышать 60 кВ/м при воздействии до 1 ч; при воздействии
свыше 1 ч до 9 ч величину ?д (кВ/м) определяют по
формуле ER = 60/Vrt, где / — время воздействия, ч.
Указанные нормативные величины при напряженности
электростатического поля свыше 20 кВ/м применяют при
условии, что в остальное время рабочего дня Ея не
превышает 20 кВ/м.
Контроль за соблюдением норм осуществляют при
приемке в эксплуатацию новых объектов и
реконструкции действующих, при работе с новыми образцами
материалов и изделий, склонных к электризации, а также
в порядке текущего санитарного надзора.
Защита от статического электричества ведется
преимущественно по двум направлениям: уменьшением
\ 307

интенсивности генерации электрических зарядов и
устранением уже образовавшихся зарядов.
Уменьшение интенсивности генерации
электрических зарядов при разработке
технологических процессов достигается использованием сла-
боэлектризующихся или неэлектризующихся
материалов. Правильный подбор конструкционных материалов
для изготовления или облицовки производственного
оборудования позволяет значительно уменьшить или
вообще исключить опасную электризацию. По электри-
зационным свойствам вещества располагают в
электростатические ряды в такой последовательности, что
любое из них приобретает отрицательный заряд при
соприкосновении с материалом, расположенным до него,
и положительный — при контакте с материалом,
расположенным за ним. Например, один из таких рядов
имеет следующий'состав: этилцеллюлоза, казеин, эбонит,
ацетилцеллюлоза, стекло, металлы, полистирол,
полиэтилен, фторопласт, нитроцеллюлоза. С увеличением
расстояния между материалами в ряду растет
электрический заряд, образующийся между ними, поэтому
целесообразно использовать ц качестве конструкционных
материалов те же материалы, что и перерабатываемый,
или близко расположенные к нему в
электростатическом ряду. Например, при пневмотранспортировании
порошкообразного полиэтилена предпочтительнее
применять полиэтиленовые трубопроводы.
Другим способом нейтрализации зарядов является
смешивание материалов, которые при взаимодействии с
элементами технологического оборудования заряжаются
разноименно. Например, при трении материала,
состоящего из 40% найлона и 60% дакрона, о хромированную
поверхность электролизации не наблюдается.
Уменьшение силы трения и площади контакта,
шероховатости взаимодействующих поверхностей, их
хромирование или никелирование снижают величину
электростатических зарядов. Этому же способствует создание
воздушной подушки между движущимся материалом
и элементами оборудования, например, между пленкой
и поверхностью валков.
Ограничение скоростей переработки или
транспортирования материалов позволяет уменьшить генерацию
электрических зарядов, но при этом снижается
производительность технологических процессов. Поэтому этот
308

метод используют в тех случаях, когда неприменимы
другие способы запиты. Согласно Правилам защиты ог
статического электричества в производствах
химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей
промышленности скорость транспортирования и истечения
огнеопасных жидкостей с удельным объемным
электрическим сопротивлением pv>109 Ом-м должна
составлять не более 1,2 м/с при диаметре трубопроводов до
200 мм. При pt;^109 Ом-м допускается скорость не
более 5 м/с, а при pt^lO5 Ом-м она ограничена 10 м/с.
При истечении жидкостей с py>109 Ом-м в
резервуары применяют релаксационные емкости в виде
заземленного участка трубопровода увеличенного диаметра,
находящегося, у входа в приемный резервуар. Сыпучие
материалы также выдерживают в релаксационной
емкости до тех пор, пока 95% содержащихся в них
зарядов не стечет на землю.
Налив жидкости в резервуары свободно падающей
струей не допускается. Расстояние от конца
загрузочной трубы до дна сосуда не должно превышать 200 мм,
а если это невозможно, то струю направляют вдоль
стенки. Не допускается разбрызгивание, распыление
или быстрое перемешивание жидкости.
Наличие в потоках жидкости или газа посторонних
примесей способствует возникновению электризации,
поэтому необходимо тщательно очищать их от загрязнений.
Конденсация паров и газов при большом перепаде
давлений вызывает сильную электризацию газовых струй
при истечении их через неплотности. Поэтому требуется
особое внимание к герметизации оборудования,
содержащего горючие пары и газы под высоким давлением.
Устранение зарядов статического
электричества достигается прежде всего
заземлением электропроводных частей технологического
оборудования. Оно выполняется независимо от других средств
защиты. Заземляющие устройства, предназначенные
для отвода статического электричества, обычно
объединяются с защитными заземляющими устройствами
для электрооборудования. Они выполняются в
соответствии с требованиями Правил устройства
электроустановок. Если заземление предназначено только для за*
щиты От статического электричества, то его*
сопротивление допускается до 100 Ом. Агрегаты, входящие в состав
технологической линии, должны иметь между собой
309

надежную электрическую связь, а линию в пределах
цеха необходимо присоединять к заземлителю не менее
чем в двух местах. Металлические вентиляционные
воздуховоды в пределах цеха заземляют через каждые
40—50 м.
Для заземления неметаллических объектов на них
предварительно наносят электропроводное покрытие,
которое затем электрически соединяют с заземлителем
или с заземленной металлической арматурой. В
качестве покрытия используют металлическую фольгу или
электропроводные эмали. Электропроводность
материалов повышают с помощью пропитки растворами
поверхностно-активных веществ. Например, тканевые
рукавные фильтры, пропитанные этим раствором, могут
быть заземлены креплением к заземленному
металлическому корпусу установки.
При использовании ременных передач все их
металлические части и ограждение заземляют, а ремни
изготовляют из материалов с р^^Ю5 Ом-м. Для
обеспечения заземления вращающихся частей применяют
электропроводную смазку.
Автоцистерны, передвижные аппараты и сосуды,
предназначенные для транспортирования огнеопасных
жидкостей, заземляют на время их наполнения и
опорожнения. Для перекачки нефтепродуктов используют
шланги из электропроводной резины. Заземление
передвижных объектов осуществляют посредством колес из
электропроводных материалов или с помощью
специальных заземляющих устройств (металлических цепочек
или ленточек из электропроводной резины).
Для обеспечения непрерывного отвода аарядов
статического электричества в землю полы во
взрывоопасных помещениях выполняют из бетона,
антистатического линолеума и т. п.
Кроме заземления для защиты от статического
электричества принимают меры, основанные на уменьшении
удельного поверхностного ps и объемного pv
электрического сопротивления перерабатываемых материалов.
Увеличение относительной влажности воздуха до 65—
70% вызывает значительное снижение ps, что
позволяет практически полностью исключить электризацию
гидрофильных материалов (древесины, бумаги, хлопчато-'
бумажной ткани и т. п.). С этой целью применяют
общее или местное увлажнение воздуха в помещении.—
310

Повышение поверхностной электропроводности
полимеров, которые практически все гидрофобны, может быть
достигнуто химической обработкой их кислотами,
например, серной или хлорсульфоновой. Иногда создают
на поверхности диэлектрика тонкую электропроводную
пленку на основе углерода, металлов или их окислов.
Применяют специальные поверхностно-активные
вещества, которые наносят на поверхность изделия
погружением, пропиткой или распылением.
Объемная электропроводность твердых
диэлектриков может быть увеличена за счет введения в их
массу электропроводящих наполнителей (ацетиленовой
сажи, графита, алюминиевой пудры и др.). Например,
20%-нбе содержание ацетиленовой сажи в полимере
снижает его pv в 10ш раз. Для уменьшения удельного
объемного сопротивления диэлектрических жидкостей
(нефтепродуктов, растворов полимеров и т. п.) в них
добавляют антистатические присадки АСП-1, Аккор-1,
Сигбол и др. Введение этих присадок в очень малых
количествах @,02—0,03%) приводит к снижению pv в
1000 раз и более.
Эффективным способом снижения электризации на
производстве является применение нейтрализаторов
статического электричества, создающих вблизи
наэлектризованного диэлектрического объекта положительные я
отрицательные ионы. Ионы, несущие заряд,
противоположный заряду диэлектрика, притягиваются к нему,
нейтрализуя заряд объекта.
По принципу действия нейтрализаторы разделяют
на следующие типы: коронного разряда (индукционные
и высоковольтные), радиоизотопные, комбинированные
и аэродинамические.
Индукционные нейтрализаторы состоят из несущей
конструкции, на которой укреплены заземленные иглы.
Под действием электрического поля, образованного
зарядами наэлектризованного материала, около острия
игл возникает ударная ионизация воздуха (рис.86).
Индукционные нейтрализаторы просты и дешевы в
изготовлении. Однако они применимы в тех случаях, когда
иглы можно приблизить к наэлектризованному
материалу достаточно близко (на 20 мм и менее). Кроме
того, индукционные нейтрализаторы не ликвидируют
заряд полностью; остаточная плотность заряда на
материале может достигать 5- Ю-6 Кл/м2.
311

©/ее© ©ie©\€)
/ I ! \ 4
© © © © /
Рис. 86. Схема работы
индукционного нейтрализатора:
/ — игольчатый электрод; 2 —
диэлектрический стержень-держатель;
3 — зона ударной ионизации; 4 —
наэлектризованный движущийся
предмет
чшш
Рис, 87. Схгма работы
высоковольтного нейтрализатора переменного
напряжения промышленной частоты:
I — игольчатый электрод; 2 —
заземленный электрод-кожух; 3 — зона
коронного разряда; 4
—наэлектризованный объект; R —
сопротивление, ограничивающее ток короткого
вамыкания
В высоковольтных нейтрализаторах коронный
разряд образуется под действием высокого напряжения,
получаемого от специального источника питания (рис.
87). Напряжение может быть постоянным, переменным
промышленной и высокой частоты A0—50 кГц).
Наибольшее распространение в промышленности нашли
высоковольтные нейтрализаторы переменного напряжения
промышленной частоты ИН-5 и ЭН-500 СЭЛПА.
Высоковольтные нейтрализаторы высокоэффективны, и их
работа не зависит от величины заряда на материале.
Дальность действия колеблется от 35 мм у
высокочастотных нейтрализаторов до 600 мм у нейтрализаторов
постоянного напряжения.
Во взрывоопасных помещениях применяют радиои-
зотопные нейтрализаторы, действие которых основано на
ионизации воздуха альфа-излучением плутония-239 и
бета-излучением прометия-147. Проникающая способность
альфа-частиц в воздухе составляет несколько
сантиметров, поэтому применение альфа-источника
безопасно для персонала. Радиоизотопные нейтрализаторы
типа HP и НСЭ нашли широкое распространение в
промышленности. При установке и эксплуатации
радиоизотопных нейтрализаторов должны соблюдаться
требования «Санитарных правил по устройству и
эксплуатации радиоизотопных нейтрализаторов статического
электричества с эмалевыми источниками альфа- и бета-
излучения № 879-71». Основным недостатком этих ней-
312

трализаторов является сравнительно небольшая сила
ионизационного тока (порядка 0,6* 10~5 А/м). Для
устранения этого недостатка радиоизотопные
нейтрализаторы совмещают с индукционными в одном устройстве,
получившем название комбинированного
нейтрализатора.
Аэродинамический нейтрализатор представляет
собой камеру, в которой с помощью ионизирующего
излучения или коронного разряда генерируются ионы,
которые затем воздушным потоком подаются к месту
образования зарядов статического электричества. Эти
устройства обладают большим радиусом действия и при
соответствующем конструктивном исполнении
применимы во взрывоопасных производствах.
В качестве основного средства индивидуальной
защиты во взрывоопасных помещениях с
электропроводными полами используют обувь с кожаной подошвой
или подошвой из электропроводной резины. При
выполнении работ сидя применяют антистатические халаты
в сочетании с электропроводной подушкой стула или
электропроводные браслеты, соединенные с
заземляющим устройством через сопротивление 105—107 Ом.
Степень наэлектризованности какого-либо объекта
определяют количеством электрического заряда и его
распределением на поверхности или в объеме тела. Эти
характеристики обычно определяют косвенным путем
по величине потенциалов и напряженности
электрического поля, создаваемого заряженным телом. При
непрерывном образовании зарядов, например в процессе
транспортирования материалов, степень электризации
определяют по величине силы тока, протекающего по
цепи заземления технологического оборудования.
Измерение потенциала и напряженности поля
осуществляют электронными электрометрами (ПК-2-ЗА,
ИСЭП-9), динамическими электрометрами (ИНЭП-1,
СД-2) и электростатометром с радиоактивным
датчиком (ДЭС). Для измерения токов электризации
применяют микроамперметры (М-95) и измерительные
усилители (И-37).

Глава 9
БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ГЕРМЕТИЧНЫХ СИСТЕМ, НАХОДЯЩИХСЯ
ПОД ДАВЛЕНИЕМ
§ 72. Герметичные устройства и установки
Герметичность — это непроницаемость жидкостями и
газами стенок и соединений, ограничивающих
внутренние объемы устройств и установок.
Принцип герметичности, т. е. непроницаемости в той
или иной мере, используют практически во всех
устройствах и установках, в которых в качестве рабочего тела
применяют жидкость или газ. Этот принцип является
также обязательным для вакуумных установок.
Устройства и установки, в которых используется в процессе
работы принцип герметичности, можно сокращенно
назвать герметичными.
Внутренние объемы герметичных устройств и
установок ограничивают среду, которая может быть либо
рабочим телом, либо исполнять роль той среды, в которой
протекают основные рабочие процессы. Поэтому
параметры ее состояния (как и сама среда) различны. Так,
среда может быть сильно нагретой (иметь температуру
несколько тысяч градусов) или быть сильно
охлажденной (иметь температуру, близкую к абсолютному нулю);
давление внутри устройства может измеряться
тысячами мегапаскалеи или иметь значения, характерные
для глубокого вакуума.
В ряде случаев нарушение герметичности, т. е. раз^
герметизация устройств и установок, не только
нежелательна с технической точки зрения, но и опасна для
обслуживающего персонала и производства в целом.
Во-первых, нарушение герметичности может быть
связано с взрывом. Здесь следует различать две
причины. С одной стороны, взрыв может являться
следствием нарушения герметичности, например, воспламенение
взрывчатой смеси внутри установки. С другой,
нарушение герметичности может стать причиной взрыва,
например, при нарушении' герметичности ацетиленового
трубопровода вблизи участков нарушения образуется аце-
тиленовоздушная смесь, которая может воспламениться
самыми слабыми импульсами. Незамеченное длитель-
314

иое горение приводит к такому сильному разогреву
трубопровода, что ацетилен в нем самовоспламеняется. ч /
Во-вторых, при разгерметизации создаются опасные ^
и вредные производственные факторы, зависящие от ,
физико-химических свойств рабочей среды, т. е.
возникает опасность: >
получения ожогов под воздействием высоких или, ^
наоборот, низких температур (термические ожоги) и из-
за агрессивности среды (химические ожоги); N /
травматизма, связанного с высоким давлением газа ^J
в системе, например, нарушение герметичности баллона
с газом при давлении 20 МПа с образованием отверстия
диаметром 15 мм приведет к появлению начальной
реактивной тяги около 3,5 кН; при массе баллона 70 кг
он может приобрести ускорение 5g и переместиться на
некоторое расстояние;
радиационная, возникающая, например, при
использовании в установках в качестве теплоносителя жидких
радиоактивных металлов, обладающих высоким уровнем
ионизирующего излучения;
отравления, связанные с применением инертных и
токсичных газов и др.
Таким образом, принцип герметичности,
используемый при организации рабочего процесса ряда устройств
и установок, является важным с точки зрения
безопасности их эксплуатации. Из множества герметичных
устройств и установок можно выделить те, которые
наиболее широко применяются в промышленности. К ним
следует отнести:
Трубопроводы. Жидкости и газы, транспортируемые
по трубопроводам, разбиты на следующие десять
укрупненных групп (ГОСТ 14202—69), в соответствии с
которыми установлена опознавательная окраска
трубопроводов:
1. Вода . . ¦ . . Зеленый
2. Пар Красный
3. Воздух Синий
4, 5.Газы горючие и негорючие. . Желтый
6.Кислоты. Оранжевый
7. Щелочи . . Фиолетовый
8, 9. Жидкости горючие и негорючие Коричневый
10. Прочие вещества Серый
Чтобы выделить вид опасности, на трубопроводы
наносят предупреждающие (сигнальные) цветные кольца.
Кольца красного цвета обозначают, что транспортиру-
315

ются взрывоопасные, огнеопасные,
легковоспламеняющиеся вещества; зеленого цвета — безопасные или
нейтральные вещества; желтого — вещества токсичные.
Кроме того, кольца желтого цвета указывают на другие
виды опасностей: например, глубокий вакуум, высокое
давление, наличие радиации и т. д.
При нанесении колец желтого цвета на
трубопроводы с опознавательной окраской газов и кислот, а
также при нанесении колец зеленого цвета на
трубопроводы с опознавательной окраской воды кольца имеют
соответственно черные или белые каемки шириной не
менее 10 мм. Число предупреждающих колец какого-либо
цвета должно соответствовать степени опасности
транспортируемого вещества.
Кроме цветных сигнальных колец применяют также
предупреждающие знаки, маркировочные щитки и
надписи на трубопроводах (цифровое обозначение вещества,
слово «вакуум» для вакуум-проводов, стрелки,
указывающие направление движения жидкости, и др.),
которые располагаются на наиболее ответственных местах
коммуникаций.
. Баллоны для хранения и перевозки сжатых,
сжиженных и растворенных газов при температурах 223—
333 К. Баллоны (ГОСТ 949—73*) изготовляют малой
вместимости 0,4—12 л, средней — 20—50 л и большой
вместимости 80—500 л. Баллоны малой и средней
вместимости изготовляют на рабочие давления 10, 15 и
20 МПа из углеродистой стали и на рабочие давления
15 и 20 МПа из легированной стали.
Для того чтобы легко и быстро распознать баллоны,
предназначенные для определенных газов,
предупреждать их ошибочное наполнение и предохранять
наружную поверхность от коррозии, на заводах-изготовителях
баллоны окрашивают в установленные стандартом
цвета, наносят соответствующие надписи и отличительные
полосы. Кроме того, у горловины каждого баллона на
сферической части отчетливо должны быть выбиты
следующие данные: товарный знак
предприятия-изготовителя, дата (месяц, год) изготовления (испытания) и
год следующего испытания в соответствии с правилами
Госгортехнадзора СССР (например, при изготовлении
баллонов в марте 1980 г. и последующем их испытании
в марте 1985 г. ставят клеймо 3—80—#5); вид
термообработки (N— нормализация, V — закалка с отпуском);
316

рабочее и пробное1 гидравлическое давление (МПа);
емкость баллона (л); массу баллона (кг); клеймо ОТК;
обозначение действующего стандарта.
Баллоны для сжатых газов, принимаемые заводами-
наполнителями от потребителей, должны иметь
остаточное давление не менее 0,05 МПа, а баллоны для
растворенного ацетилена —- не менее 0,05 и не более 0,1 МПа.
Остаточное давление позволяет определить, какой газ
находится в баллонах, проверить герметичность
баллона и его арматуры и гарантировать непроникновение в
баллон другого газа или жидкости. Кроме того,
остаточное давление в баллонах для ацетилена препятствует
уносу ацетона-растворителя ацетилена (при меньшем
давлении унос ацетона увеличивается, а уменьшение
количества ацетона в баллоне повышает взрывоопас-
ность ацетилена).
Сосуды для сжиженных газов. Сжиженные газы
хранят и перевозят в стационарных и транспортных
сосудах (цистернах), снабженных высокоэффективной
тепловой изоляцией.
Для хранения и транспортирования криогенных
продуктов (азота, аргона, кислорода и воздуха)
изготовляют криогенные сосуды (ГОСТ 16024—79 Е), которые
соответствуют основным данным, приведенным в
табл. 22.
Таблица 22
Основные данные и размеры криогенных сосудов
Сосуд
СК-6
СК-10
СК-16
СК-25
СК-40

Номинальный
объем, л
6,3
10
16
25
40
Диаметр D,
мм, не
более
260
260
380
460
460
Высота Н,
мм, не
более
510
650
650
630
800
Внутренний
диаметр горловины
d, мм, не менее
22
32
32
56
56
Масса
порожнего сосуда,
кг, не Солее
4,5
6,5
8,5
11,5
14,5
1 Рабочим давлением /?р называется максимальное избыточное
давление, возникающее при нормальном протекании
технологического процесса. Пробное давление —давление, при котором
производится испытание на прочность и герметичность (см. ОСТ 26-01-118—
80).
317

Рис. S8. Сосуды для сжиженных газов:
а —сосуд криогенный; б —стационарная цистерна жидкого кислорода
емкостью 6000 дм3
На цилиндрическую часть внутреннего сосуда (рис.
88,а) наносят ленточный двухслойный
теплоизоляционный материал толщиной 20—35 мм в зависимости от
типоразмера сосуда. Воздух из межстенного
пространства откачивается до давления 133-Ю-4 Па A0~4 мм
рт. ст.). Внутри вакуумного пространства размещена
камера с отрегенерированным адсорбентом для
поглощения остаточных газов и понижения остаточного
давления в межстенном пространстве. Наружную поверхность
сосуда окрашивают серебристой или белой эмалью и
посередине наносят отличительную полосу с
наименованием криопродукта.
Стационарная цистерна (рис. 88,6) представляет
собой тонкостенный сосуд 3 с перфорированным кольцом
8, подвешенный на цепях в кожухе 1. В верхней части
сосуда имеется люк для осмотра. Кожух снабжен
съемной крышкой. Снизу с наружной стороны сосуд имеет
отстойник для грязи и масла. От отстойника наружу
выведена трубка с пробкой 14 для продувки и удаления
грязи. Между стенками кожуха и сосуда находится слой
насыпной вакуумно-порошковой изоляции 2. Сосуд
наполняется сжиженным газом через вентиль 9.
Жидкость сливают через вентиль 12, установленный на
трубе, доходящей до дна сосуда 3. К вентилю присоединен
гибкий металлический рукав, другой конец которого
соединен с транспортным танком. Сжиженный газ вытес-
318

ияется через сливную трубку и вентиль 12 давлением
паров в сосуде.
Давление паров на время слива жидкости можно
повысить. Для этого часть жидкости необходимо испарить
в испарителе 13. Жидкость поступает в испаритель через
вентиль, а образующийся газ по трубке 6 направляется
в верхнюю часть сосуда. Для отвода газа в газгольдер
служит змеевик 5, проложенный в изоляции для ее
охлаждения. Цистерна снабжена манометром 10,
указателем уровня жидкости 11, предохранительной
мембраной 4 и предохранительным клапаном 7.
Стационарные резервуары изготовляют объемом до
500 тыс. л и более. В зависимости от конструкции они
бывает цилиндрической (горизонтальные и
вертикальные) и шарообразной формы. Основные параметры и
размеры внутренних резервуаров для сжиженных газов
регламентированы ГОСТ 16023—-78*.
Транспортные сосуды (цистерны) обычно имеют
объем до 35 тыс. л. Наружную поверхность
резервуаров окрашивают эмалью, масляной или алюминиевой
красками в светло-серый цвет. На транспортных сосудах
наносят надписи и отличительные полосы (табл. 23).
Таблица 23
Маркировка транспортных резервуаров
Газ
Аммиак
Хлор
Фосген
Кислород
Все остальные
газы:
негорючие
горючие
Надпись
Аммиак, ядовитый
сжиженный газ
Хлор, ядовитый
сжиженный газ
Ядовитый сжиженный
газ
Опасно
-
Наименование газа и
слово „Опзсно*
Наименование газа и
слово „Огнеопасно"
Цвет надписи
Черный
Зеленый
Красный
Черный
Желтый
Черный
Цвет полоеы
Желтый
Защитный
Защитный
Голубой
Черный
Красный
Газгольдеры. Они могут быть низкого (постоянного)
и высокого (переменного) давления. Газгольдеры высо-
319

кого давления (реципиенты) служат для создания
запаса газа высокого давления. Расходуемый из них газ
проходит через редуктор, который понижает давление
газа до требуемой величины и поддерживает его
постоянным (обычно менее 1,5 МПа) в течение всего времени
подачи газа в трубопровод потребителя (на резку
металла, в мартеновскую печь и т. д.). Газгольдеры
высокого давления обычно собирают из баллонов большого
объема, изготовляемых на рабочее давление меньше
25 МПа по ГОСТ 9731—79 и на 32 и 40 МПА по
ГОСТ 12247—80.
Газгольдеры низкого давления имеют большой объем
105—3-Ю7 л и применяются для хранения запаса газа,
сглаживания пульсаций, выдачи газов, отделения
механических примесей и других целей.
Кроме герметичных устройств и установок,
рассмотренных выше, в промышленности широко применяют
сосуды, предназначенные для ведения химических и теп- ^
ловых процессов, компрессоры, котлы. В нашей стране
действуют «Правила устройства и безопасной
эксплуатации стационарных компрессорных установок,
воздухопроводов и газопроводов», «Правила устройства и
безопасной эксплуатации оборудования атомных
электростанций, опытных и исследовательских ядерных
реакторов и установок», «Правила устройства и безопасной
эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и др.
В правилах указано, какие устройства и установки до
пуска в работу подлежат регистрации в местных
органах Госгортехнадзора СССР, и определен порядок
прохождения первичных, периодических и внеочередных
технических освидетельствований для регистрируемых
и нерегистрируемых объектов.
Анализ показывает, что разгерметизация устройств
и установок происходит в результате действия целого
ряда факторов, которые можно условно разделить на
две группы — эксплуатационные и технологические.
Первые обусловлены физико-химическими свойствами
рабочего тела, параметрами его состояния, условиями
эксплуатации и т. д. К ним, например, относят: протекание
побочных процессов в устройствах и установках,
приводящих к ослаблению прочности конструкции;
образование взрывчатых смесей; неправильную эксплуатацию
и др. Вторые связаны с дефектами при изготовлении,
монтаже, транспортировании и хранении устройств.
320

§ 73. Побочные процессы в устройствах и установках
Коррозия — разрушение металла, начинающееся на
поверхности под действием среды, омывающей металл.
Коррозионные процессы отличаются большой
сложностью и зависят от активности среды и
корродирующего материала, температурного режима и давления,
наличия в среде ингибиторов и стимуляторов.
Наиболее агрессивной средой являются кислоты.
Азотная кислота вызывает коррозию черных металлов,
серная при концентрации меньше 55%—сильную
коррозию стали и чугуна; при концентрациях больше 80%
эти металлы становятся устойчивыми, так как при
больших концентрациях серная кислота обладает
способностью поглощать влагу. Очень сильным коррозионным
воздействием обладают щелочные металлы (литий,
натрий, калий). *
Различают следующие основные виды коррозии:
сплошную (общую); местную (локальную), примером
которой может служить язвенная коррозия, приводящая
к образованию сквозного отверстия; межкристаллитную,
при которой разрушение происходит по границам зерен
(кристаллов) металла; избирательную, при которой
разъеданию подвергаются только отдельные компоненты
сплава.
Язвенная коррозия ведет непосредственно к
нарушению герметичности. Однако наиболее опасна сплошная
коррозия, особенно в тех случаях, когда она протекает
равномерно, т. е. происходит равномерное утонение
стенки, которое нелегко обнаружить. Утонение стенки
может привести к внезапному взрыву.
Методы борьбы с коррозией следующие: изменение
коррозионной среды в сторону уменьшения ее
агрессивности; например, если в качестве рабочей среды
используется вода, то ее обескислороживают; увеличение
коррозионной стойкости конструктивного металла, что
достигается изоляцией металлических поверхностей от
среды путем нанесения соответствующих покрытий или
применением коррозионно-стойкого конструктивного
материала.
Образование накипи. Во многих установках в
качестве теплоносителя используется вода. При нагревании
воды может образовываться накипь. Это приводит к
ухудшению теплообмена и в конечном счете может
привести к аварии.
11 Заказ № 126
321

К наиболее распространенным накипеобразующим
соединениям относятся: двууглеродистые кальций и
магний, сернокислый кальций — гипс и хлористый
магний.
Двууглеродистые кальций и магний имеют
положительный термический коэффициент растворимости и
поэтому отлагаются в виде шлама на менее нагретых
поверхностях. В противоположность им растворимость,
например, гипса уменьшается с увеличением
температуры, и поэтому сернокислый кальций — гипс
откладывается на самых горячих поверхностях установки.
С целью уменьшения образования накипи в
установках жесткость применяемой воды обычно
ограничивают. Так, вода системы охлаждения компрессорных
установок не должна иметь общую жесткость более
7 мг-экв/л*. Если отсутствует вода необходимого
качества, то система охлаждения компрессорных установок
должна быть оборудована водоочистителями, в которых,
в частности, происходит ее умягчение.
§ 74. Образование системы горючее —окислитель
В процессе эксплуатации ряда устройств и
установок (например, баллонов или резервуаров для
хранения горючих жидкостей и газов, трубопроводов для их
транспортирования, установок для разделения газовых
смесей методом охлаждения, компрессоров и т. д.)
образование системы горючее — окислитель может
привести к взрыву.
Различают самовоспламеняющиеся системы и
несамовоспламеняющиеся. Так, натрий и калий при
соприкосновении с хлороформом при нормальной
температуре образуют взрыв.
Для несамовоспламеняющихся систем необходимо
кроме горючего и окислителя наличие источника
зажигания— инициатора. В число инициаторов зажигания
включают все то, что может привести к выделению
энергии, достаточной для появления в горючей смеси очага
пламени, способного в дальнейшем самопроизвольно
распространяться. К ним, например, помимо открытого
* Жесткость воды — содержание в ней растворимых солей Са
и Mg, выраженное в миллиграмм-эквивалентах на литр воды.
1 мг-экв/л жесткости содержит 20,04 мг/л Са*+ или 12,16 мг/л
Mg2+.
?ю

пламени можно отнести нагретые твердые тела,
электрические разряды, ударные волны в газообразной,
жидкой или твердой средах, адиабатическое сжатие газовых
пузырьков в жидкости, ничтожные количества (следы)
веществ, которые способны разлагаться с выделением
теплоты, различные самовоспламеняющиеся
пирофорные материалы и т. д.
Существует три принципа предотвращения взрывов.
К ним относятся: исключение образования горючих
систем, предотвращение инициирования горения,
локализация очага горения в пределах определенного
устройства, способного выдержать последствия горения.
Исключение образования горючих систем.
Негорючие (взрывобезопасные) смеси, содержащие горючее и
окислитель, можно разделить на три категории: бедные
смеси, у которых я<Ятш (я— концентрация горючего в
окислителе); богатые смеси, у которых я>Ятаг* и
смеси, флегматизированные инертным компонентом. В
соответствии с этими категориями можно различать и
методы исключения образования горючих смесей.
Метод поддержания концентрации горючего меньше
нижнего концентрационного предела широко
используют на практике, особенно при работе с гомогенными
газообразными смесями горючих веществ с окислителями.
Точность, с которой можно предсказывать и
контролировать опасный предел ятш, определяет степень
безопасности. Однако у большинства горючих газов величина
Ятш слишком мала, что создает трудности для
поддержания условия я<Япшь Поэтому этим методом удобно
пользоваться в тех случаях, когда значение ятт
достаточно велико (9—15% и выше).
Метод флегматизации взрывчатых смесей
заключается в следующем. Если при фиксированном соотношении
содержания горючего и окислителя к их смеси
добавлять инертные компоненты, то температура горения
будет понижаться (энергия химического превращения
затрачивается на нагревание дополнительных
компонентов смеси продуктов сгорания). Вместе с температурой
горения уменьшается и скорость распространения
пламени. Соответствующим количеством флегматизатора
можно свести скорость горения к нулю и превратить
смесь в негорючую.
В качестве флегматизаторов применяют тепловые
флегматизаторы (С02, N2, Н20), не принимающие уча-
lt*
323

стия во взаимодействии горючего с окислителем, и
ингибиторы (химически активные), способные тормозить
реакцию горения. Избыточный компонент смеси
(например, горючее) можно также рассматривать как тепловой
флегматизатор.
Изложенные принципы широко используют для
обеспечения взрывобезопасности при освобождении
(продувке) газопроводов и установок от заполняющих
их горючих газов (например, при ремонте, смене
режима и т. д.), при хранении горючих жидкостей в больших
емкостях, при их разливе методом передавливания и в
других случаях.
Большую опасность может представлять также
система масло — кислород (воздух). Смазочные масла
при перегреве подвергаются термическому разложению.
Продукты крекинга масла представляют собой легкоки-
пящие углеводородные фракции с температурой кипения
330—420 К и температурой застывания около 150 К.
Такие фракции образуются, например, в последних
ступенях компрессора, где давление сжатия превышает
7 МПа. Наиболее благоприятные условия для их
образования возникают при повышении температуры сжатия
до 420 К и более.
Исследования показали, что при смешении указанных
фракций с жидким кислородом они взрываются под
влиянием различных импульров (искры, ударной волны
и др.).
Для удаления масла и продуктов его разложения
производят обезжиривание устройств и установок
жидкого кислорода. Обезжиривание сосудов для жидкого и
газообразного кислорода производят при изготовлении,
после ремонта (сосуды после ремонта обезжиривают,
если они использовались при с>10 мг/м3, где с —
содержание масла в жидком кислороде) и в процессе
эксплуатации. Трубопроводы и шланги в процессе
эксплуатации обезжиривают не реже 1 раза в год и только в
том случае, если с>10 мг/м3. Сосуды в процессе
эксплуатации обезжиривают, когда nVc/F~500, где л —
число заполнений емкости; V и F — соответственно объем
жидкого кислорода, м3, заливаемого в емкость, и
внутренняя поверхность сосуда, м2; с>10 мг/м3.
Обезжиривание кислородопровода показано на
рис. 89. Ограничительные пробки 1 вставляют в
зарядный патрубок 2г который подсоединяют к трубопроводу
324

Рис. 89. Схема обезжиривания трубопроводов комбинированным способом
4 и заполняют растворителем 3 через вентили 6, после
чего растворитель вытесняется, например, сжатым
азотом в трубопровод 4 и собирается в емкости 5. Масло
растворяется проходящим в трубопроводе
растворителем, а стенки трубопровода протираются
ограничительными пробками I, проталкиваемыми инертным газом.
Ограничительные пробки изготовляют из
пенополиуретана, стойкого к воздейстдию нефтепродуктов,
растворителей и кислорода, обладающего необходимой
пористостью и пластичностью. В качестве растворителей для
обезжиривания трубопроводов обычно служат четырех-
хлористый углерод, трихлорэтилен и тетрахлорэтилен.
В компрессорных установках для предотвращения
образования взрывчатой системы масло — кислород
производят:
смазывание цилиндров специальными маслами и
эмульсиями;
тщательное регулирование расхода масла и
снижение его подачи до минимальных норм;
улучшение работы холодильников и масловлагоотде-
лителей; температура воздуха после каждой ступени
сжатия в нагнетательных патрубках компрессора не
должна превышать максимальных значений, указанных
в инструкции завода-изготовителя, и быть не выше
440 К для общепромышленных (в том числе
используемых в угольной промышленности) компрессоров, а для
компрессоров технологического назначения должна
соответствовать температуре, предусмотренной в
технологических регламентах, но не выше 450 К. Температура
3?5

охлаждающей воды, выходящей из компрессора и
холодильников, не должна превышать 310 К.
Предотвращение инициирования горения. Среди
инициаторов горения большой удельный вес имеют
электрические разряды и фрикционные искры.
Разряды статического электричества — наиболее
опасный возможный импульс поджигания взрывчатых
газовых систем. Заряды возникают на границах
раздела однородных сред, на диэлектриках, проводниках. На
последних они обычно не сохраняются. Поэтому, как
правило, наиболее благоприятной средой возникновения
и накопления статических зарядов являются
диэлектрические жидкости, а также газы, содержащие во
взвешенном состоянии жидкие и твердые дисперсные частицы.
Следовательно, для обеспечения взрывобезопасности
в отношении зарядов статического электричества
ограничивают скорости движения диэлектрических
жидкостей по трубопроводам; предотвращают образование
дисперсных частиц и проводят нейтрализацию
электрических зарядов путем заземления электропроводящей
аппаратуры.
Фрикционные искры могут образовываться при
истирании металлических предметов или при ударах по ним.
Эти искры представляют кусочки металла в основном
размером 0,1—0,5 мм, оторванные при механическом
воздействии, частично окисленные и нагретые до
высокой температуры, которая, например, для нелегирован-
ных низкоуглеродистых сталей @,1—0,6% углерода)
приблизительно равна 1900 К.
Поджигающая способность фрикционных искр
ограничена. Опыт показывает, что только пять из
распространенных в технике горючих газов и паров образуют
воздушные смеси, поджигаемые фрикционными искрами.
Это — водород, ацетилен, этилен, окись углерода,
сероуглерод.
Способность гореть в кислороде — специфическая
особенность железа. Поэтому там, где существует
опасность, связанная с наличием фрикционных искр, вместо
искрообразующих материалов (прежде всего стали)
следует применять алюминий, медь и их сплавы.
Локализация очага горения. В тех случаях, когда нет
уверенности в невозможности образования
взрывоопасной системы или импульса для ее поджигания, взры-
вобезопасиость осуществляется за счет такого выпол-
326

нения технологического процесса, при котором
возможный очаг горения был бы локализован в пределах
определенного аппарата или газопровода, способного
выдержать последствия горения. Локализация очага горения
предусматривает наличие устройств (обратных
клапанов, гидравлических затворов, автоматических задвижек
и др.)» предотвращающих дальнейшее распространение
пламени. В этой связи широкое применение нашли огне-
взрывопреградители, отделяющие аппараты, в которых
возможно инициирование очагов горения, от другого
пространства, заполненного потенциально взрывчатой
средой.
Прекращение распространения очага горения в ог-
невзрывопреградителе достигается тем, что струя
горящей смеси разбивается в нем на большое число
струек с таким малым диаметром, при котором из-за
тепловых потерь пламя взрыва и тем более пламя,
образующееся при нормальном горении, не может
распространяться. Пламягасящие каналы огневзрывопреградите-
ля могут быть образованы пучками трубок, отверстиями
в диафрагмах, плоскими щелями, металлическими
сетками и т. д.
§ 75. Расширение жидкостей в замкнутых объемах.
Изменение прочностных свойств конструкционных
материалов
Многие криогенные вещества не могут существовать
в жидком состоянии при комнатной температуре. Если
такие жидкости при низкой температуре поместить в
закрытые сосуды, а затем нагревать до температуры
окружающей среды, то при достижении ими критических и
сверхкритических температур в сосуде возникнут очень
высокие давления. Это может привести к аварии. При
повышении температуры на At давление р в сосуде,
полностью заполненном сжиженным газом, можно
определить по формуле р=(а/р)Д? где а и ?—
соответственно средние значения коэффициентов объемного
расширения и объемного сжатия в интервале At
приращения температуры.
Чтобы давление не превышало опасных значений,
наполнение баллонов, а также транспортных цистерн и
бочек должно соответствовать нормам, приведенным в
табл. 24.
327

Таблица 24
Наполнение баллонов, цистерн и бочек сжиженными газами
Газ
Отношение
массы газа,
кг, к объему
сосуда, л
Газ
Отношение
массы газа,
кг, к объему
сосуда, л
Баллоны
Аммиак
Бутан
Бутилен, изобути-
лен
Окись этилена
Пропан
Пропилен
Сероводород,
фосген, хлор
0,570
0,488
0,526
0,716
0,425
0,445
1,250
Углекислота
Фреон—11
Фреон—12
Фреон—13
Фреон—22
Хлористые
этил
Этилен
Цистерны и бочки
Азот
Аммиак
Бутан
Бутилен
0,770
0,570
0,488
0,526
Пропан
Пропилен
Фосген, хлор
Кислород
0,425
0,445
1,250
1,08
Степень наполнения цистерны и бочек сжиженными
газами, не указанными в табл. 24, определяется
производственными инструкциями заводов-наполнителей.
-При создании устройств и установок, работающих
в области низких (высоких) температур, следует иметь
в виду, что многие свойства материалов
(коэффициент теплового расширения, электропроводность,
теплопроводность и т. д.) значительно изменяются в. этом
диапазоне температур. Поэтому выбор конструкционных
материалов должен производиться в зависимости от
тех условий, в которых они будут работать. Например,
металлы с кристаллической решеткой гранецентрирован-
ного куба (алюминий, медь, никель) сохраняют
вязкость до 77 К, а железо с кристаллической решеткой
центрированного куба при этой же температуре
становится очень хрупким. Для хромоникелевых сталей
характерны высокие значения прочности, пластичности и
вязкости в очень широком диапазоне температур 20-—
1170 К.
0,750
1,2
1.1
0,6
0,8
0,286
328

§ 76. Нарушение режима эксплуатации
Причиной аварий может быть неправильная
эксплуатация установок, обусловленная
недисциплинированностью обслуживающего персонала и администрации
предприятия или вызванная отсутствием достаточного
количества контрольных приборов.
Контрольные приборы дают возможность вести
наблюдения за происходящими в установке процессами и
предупреждать неполадки и аварии. Особенно важно
применение автоматических устройств, которые,
независимо от обслуживающего персонала, поддерживают
заданный режим, включают оборудование,
предупреждают возможность ошибочных действий персонала.
Число контролируемых параметров зависит от сложности
установки, а также возможности ее оснащения
контрольно-измерительными приборами.
Измерение давления. Для измерения давления
(избыточного) в промышленности широко применяют
пружинные манрметры.
Манометры имеют такую шкалу, чтобы при
рабочем давлении стрелка находилась во второй трети
шкалы. На циферблате манометра должна быть нанесена
отметка (обычно красным цветом), соответствующая
допускаемому рабочему давлению. Манометры для
измерения давления в сосудах должны иметь класс
точности не ниже 2,5. Проверка с опломбированием или
клеймением должна 'производиться лабораторией
государственных стандартов не реже одного раза в 12
месяцев; кроме того, не реже одного раза в шесть
месяцев .предприятием производится проверка рабочих
манометров контрольным манометром с записью
результатов в журнал проверок.
Измерение температуры. В зависимости от пределов
измеряемой температуры и доступности мест замеров
применяют различные приборы, например, жидкостные
термометры. Температуры выше нуля, а также до
250 К измеряют стеклянными термометрами,
наполненными спиртом, а до 120 К — наполненными изопента-
ном. Однако такой визуальный контроль температуры в
точке ее измерения недостаточен для современных
установок. В этих случаях применяют термопары или
термометры сопротивления, с помощью которых можно
дистанционно контролировать температуру в различных
местах установки.
329

Рис 90.
Схема действия
уровня жидкости
указатели
Контроль уровня
жидкости, Для контроля
уровня жидкости
применяют жидкостные и
мембранные указатели,
водомерные стекла.
На рис. 90
представлена схема действия
жидкостного указателя
уровня. В корпус 1 указателя
вставлены трубки 3 и 4.
Кориус разделен
перегородкой 2 на две части.
Трубка 3 соединена с
верхней частью и через
нее с газовым пространством резервуара 6, в котором
определяется уровень жидкости, а трубка 4 через
нижнюю часть корпуса соединена с нижней частью
резервуара. Корпус / и трубки 3 и 4 заполнены
подкрашенной водой. Сбоку имеется стеклянная трубка 5. Вода
в трубке 3 и в трубке 5 находится на одной и той же
высоте А (сообщающиеся сосуды). Жидкостной
указатель уровня — прибор дистанционного действия.
Сжиженный газ, проходя из резервуара 6 по трубке
4 в корпус 1, испаряется. Образующийся пар создает
в нижней части корпуса давление, равное давлению
столба а жидкости в резервуаре; этим давлением часть
воды из корпуса / вытесняется в трубку 3 и в трубку
5 до высоты А. Таким образом, высота А уровня
пропорциональна высоте столба жидкости в резервуаре 6.
Если плотности жидкостей в резервуаре и в корпусе 1
равны, то Л=а. Во всех остальных случаях высота
столба больше у той жидкости, плотность которой
меньше. При изменении столба а жидаости в резервуаре
соответственно будет меняться и высота А столба
жидкости в указателе. Указатель уровня жидкого кислорода
заполняют тяжелой негорючей жидкостью {тетрабром-
этаном или метиленбромйдом). Указатель дает
правильные показания уровня жидкости только в том
случае, если она полностью испаряется в нижней трубке
до поступления в цшшндр указателя.
Для регулирования потоков жидкостей и газов в
установках применяют различную арматуру общепро-
ззо

Рнс. 91. Принципнальные схемы предохранительных клапанов прямогв
действия:
а — магнитно-пружинный клапан; б — клапан пружинный с эжекторным уст*
ройством; в — клапан с дифференциальным поршнем
мышленного к специального назначения (задвижки,
вентили, обратные клапаны и т. д.). Для защиты устройств
и установок от повышения в них давления выше
предела, установленного нормами техники безопасности,
используют предохранительные клапаны и
предохранительные разрывные устройства. В сосудах и
трубопроводах, предназначенных для различных жидкостей и
газообразных агрессивных и неагрессивных сред с
температурой 223—873 К и давлением до 32 МПа,
применяют предохранительные клапаны прямого действия
(пружинные и рычажно-грузовые). Эти клапаны
изготовляются трех типов: малого (рис. 91,а), среднего
(рис. 91,6) и большого подъема (рис. 91,в). Они
соответственно имеют высоту подъема золотника !Д—lli,
свыше П/го До lU и свыше У4 диаметра седла.
Массовый расход жидкости или газа через
предохранительный клапан G (кг/с) определяют ио формуле
О = aFB V'2p(Pi-P2),
где а и F — соответственно коэффициент расхода
жидкости или газа для данной конструкции клапана
(определен изготовителем клапана экспериментально и
записан в паспорт клапана) и наименьшая в проточной
части площадь сечения клапана, м2; р — плотность среды
при давлении р* и температуре перед клапаном, кг/м~;
В — коэффициент, определяемый по табл. 25 (для
жидкостей 5—1); рг и р2— соответственно максимальное
331

ев
к
X
<D
$r
ей
X
CO
00(Nt001"<C0^ifl>O«5t0SS000iO
1>*ооооооспспспспспспспспспспспо
о
CM
b-
о
en
ю
CO
о
f>J
ю
t^
о
t^
ОТ)
со
о
СО
00
о
о
сп
t^
-
СО
см
00
о
со
ю
с^
о
о
<о
оо
о
оо
сп
^
о
г~-
00
оо
о
СО
со
00
о
сп
о
СП
о
t^
СО
00
о
О)
о
о
00
00
о
оо
см
СП
о
тр
СП
оо
о
со
со
ей
о
со
о
сп
о
•sf
f
сп
о
00
ел
о
чМ
ю
сп
о
ел
04
СП
о
со
со
СП
о
сп
ч*
СП
о
ОО
1^
СП
о
оо
со
сп
о
о
О)
СП
о
тр
ОО
СП
-
о
о
о
—ч
о
о
о
ооооооооооооооо —
см сп со смсоооь-юсмоосо^со^спо
-COtOO^OOW^ONOiOCCliONO
0«0<ONSNOOOOXOOOOO>OJOH 0
о' о о' о о' о сГ о о о о о о о о —
8
о
607 |
о
635 |
о
00
СО
со
о
706 |
о
о о
817 |
о
837
о
,855 !
о
873
о
889
о
920
о
949 !
о
975 !
о
,000 '
"¦•*
iOiOi0O(ONSN000000
CM CO CO — СО СП О
CN ^ СО О СО СО О
~~ -~ оо о> сп сп о
о о о о о о о
о о о о о о
С0ЮСП00СМС4—"СПЮО^.ОО С! ^f СО О
^ СО Ю 00 (М Ю - СО СО СП ~« СО 00 СМ СО О
ююююсосоь»1>г^^ооооооспспо
о о о о о о о
о о о о о
^
00
"*•
о
СО
о
ю
о
оо
СМ
ю
о
ю
ю
ю
о
с—
00
ю
о
ю
см
со
о
г-
со
о
СП
СП
СО
о
СП
СМ
с^
о
с^
Ю
h-
о
ю
оо
ь-
о
00
о
СМ
СО
00
о
о
СП
о
СО
ю
СП
о
о
о
о
"-'
^CNUO-WO)'*-""-
TfrriOtOLQCOCOCOtsiC—
о" о о" о" о о сГ о" о о
— О 00 CM rf СО О
о о о о
тГ
со
тр
о
rf
00
гт
о
8
ю
о
СО
rh
Ю
О
со
со
ю
о
оо
СП
ю
о
со
^
СО
о
СП
со
со
о
СП
С*
СО
о
,.-..
со
t^
о
с?
СО
t^
о
о
СП
г^
о
со
ТГ
оо
о
СП
СП
оо
о
ю
СП
о
о
о
о
"—
СП . СП О Ю Ю О СМ 00 Ь. О СМ СО i СО —
Trcocr5^-r^ootM'«t,i>«---'«t,t^iicocn
rf | ^. ^ ю ю ю со со со с- с- t>* !оо оо
о|о о о с о о о о о о о * о о
сп^оосмосо^спсооосмоосм^спо
СМ "<* СО СП СМ Ю СП г-. п? 1>. —, rh — t^» СО О
о о о о' о" с
оооооооо —
OOO^CMC^OOCMCOOrfOOCOrrc-^O
Cz-iCNCO^rfiOlOOOONOOOO
о* с? о" о~ о" сТ о" сГ о4 о" сГ о о* о" —Г

абсолютное давление перед
клапаном и абсолютное давление за
клапаном, Па.
В различных отраслях
промышленности для защиты
технологического ОбОруДОВаНИЯ При- Рис, 92# Схема срезной мем-
меняют предохранительные мем- браны:
браны (предохранительные мем- '-мембрана^. л-Флав.
браны устанавливают, например,
в сосудах, когда
предохранительный клапан не может надежно работать) (рис. 92).
Пропускную способность мембранных
предохранительных устройств в случае статическою повышения давле-
кия рассчитывают иб формуле О = 22 Fp} V М/Т , г#е
М и Т — молярная масса газов (кг/кмоль), проходящих
через устройство, и температура (К).
Присутствие газа в воздухе определяют с помощью
газоиндикаторов (диффузионных, электрических,
калориметрических, оптических и др.). Применяют также
газосигнализаторы. При появлении определенной
концентрации газов в воздухе газосигнализаторы подают
звуковой или световой сигнал, предупреждающий о
возможной опасности взрыва или отравления. В
газосигнализатор можно превратить любой автоматический
газоанализатор, использовав его в качестве датчика для
сигнализации.
§ 77. Технологические факторы разгерметизации
К технологическим факторам разгерметизации
можно отнести дефекты, появляющиеся в устройствах и
установках при их изготовлении, транспортировании и
хранении, например, дефекты заклепок, трещины в местах
изгибов, отбортовок элементов, смещение кромок
стыкуемых элементов, расслоение и плены металла,
вмятины, раковины и т. д.
При изготовлении многих конструкций все более
широкое применение находит сварка. Однако в
настоящее время самая тщательная разработка технологии
сварки все еще не дает гарантии от появления
случайных дефектов в сварных соединениях. К числу последних
относят непровары, трещины, подрезы, наплывы, шлако-
333

ные включения, газовые поры и др. Рассмотрим
некоторые из них.
Непровары представляют собой отсутствие
сплавления в сварном соединении между прилегающими
слоями металла. Непровары снижают прочность
сварного шва и особенно опасны при наличии
вибраций.
Трещины (внутренние я наружные) — результат
действия температурных напряжений (нагрев
металла до расплавления и последующее его быстрое
охлаждение, затвердевание)- Трещины являются острыми
концентраторами напряжений, и их следует считать
недопустимым пороком.
Газовые поры образуются в металле шва за счет тех
газов, которые поглощаются жидким металлом
сварочной ванны. Обычно чем выше температура жидкого
металла, тем больше количество газов растворяется в
нем. С охлаждением металла понижается растворимость
газов, и они стремятся из него выделиться. Однако
кристаллизация металла шва препятствует их выходу,
вследствие чего часть газов остается, образуя
внутренние поры и раковины. Причинами образования газовых
пор могут быть повышенное содержание углерода в
основном или сварочных металлах, при выгорании
которого будут возникать поры, заполненные СО и С02,
повышенная влажность электродного покрытия, флюса,
приводящая к образованию паров воды, при
диссоциации которых выделяется водород, растворимый в
жидком металле, и т. д. Поры уменьшают рабочее сечение
шва, снижают прочность конструкции.
Шлаковые включения — небольшие объемы в
сварном шве, заполненные неметаллическим веществом
(шлаками, окислами). Они всегда имеются в
наплавленном металле. Плохо выполненный шов имеет 2—
3% шкаловых включений от массы наплавленного
металла. Шлаковые включения ослабляют рабочее
сечение шва.
Эти примеры показывают, что действие
технологических факторов может привести к нарушению
герметичности за счет ослабления прочности конструкции
илн непосредственно (трещины, прожоги). Поэтому с
целью своевременного обнаружения дефектов
применяют различные технические методы контроля за
изготовлением и состоянием устройств и установок.
334

§ 78. Методы контроля при герметизации
Осмотру подлежат как наружные поверхности
устройств и установок, так и внутренние (например,
внутренние поверхности цистерн). Осмотр сопровождается
необходимыми измерениями. На основании осмотра
делают выводы. Например, в стыковочных сварных
соединениях труб смещение кромок не должно превышать
следующих максимально допустимых величин:
Толщина стенки
трубы 5, мм ... До 3 3—6 6—10 10^-20 Свыше 20
Максимально
допустимое
смещение кромок, мм 0,25 0,15+0,3 0,155 0,055+1 0,15, но не
более 3
Овальность а (%) в любом сечении цилиндрического
сосуда определяют по формуле
где Вшах и Вты — соответственно наибольший и
наименьший диаметры в одном сечении сосуда.
В большинстве случаев для цилиндрических
элементов, изготовленных из листов и поковок, а^±1%.
Овальность (%) трубопроводов сосуда на прямых и
гнутых участках рассчитывают по формуле
где Дн — номинальный наружный диаметр труб,
который должен определяться для каждого гиба по
результатам измерений или контролироваться при помсщк
шаблонов (гибы труб подлежат выборочному контролю
в количестве не менее 10% числа гибов одного
размера) .
Утонение стенки В в гнутых участках труб (%>)
вычисляют по формуле
B-UXKSu-Smln)}SB,
где SH— номинальная толщина стенки прямой трубы,
мм; «Smtn — минимальная толщина стенки в гнутом
участке трубы, мм.
Утонение стенки не должно превышать значений,
предусмотренных в ГОСТах. Величина утонения может
335

быть определена, например, измерением толщины
стенки после разрезки гибов, производимой в выборочном
порядке. Осмотр сварных швов также сопровождается
соответствующими измерениями.
Люминесцентный метод контроля применяют для
выявления поверхностных дефектов, главным образом
трещин. Он основан на свойстве ряда веществ
(люминофоров) издавать собственное свечение
(флуоресцировать) под действием ультрафиолетовых лучей.
Свойством люминесценции обладают многие минеральные
масла. Для увеличения степени их проникновения в
различные мелкие трещины к ним обычно добавляют жидкости
с малыми коэффициентами вязкости (керосин, бензин,
лигроин и др.). Люминофор наносится на поверхность
контролируемого изделия. Затем поверхность
просушивают теплым воздухом и посыпают порошком (окиси
магния, углекислого магния или силикагеля), который
извлекает люминофор на поверхность из трещин и
частично сам проникает внутрь. Избыточный порошок
удаляют с поверхности. После этого контролируемое
изделие подвергают облучению в затемненном
помещении. Под действием ультрафиолетовых лучей порошок,
пропитанный люминофором, флуоресцирует. Трещины
выявляются в виде ярко светящихся зигзагообразных
линий.
В ультразвуковой дефектоскопии используют
ультразвуковые колебания, для возбуждения и регистрации
которых при дефектоскопии металлов используют
электроакустические преобразователи из пьезоэлектрических
материалов (кварца, титаната бария и др.). Объем
работ по контролю ультразвуковой дефектоскопией
устанавливается нормами.
Основные преимущества ультразвукового метода:
широкий диапазон контролируемых толщин E—500 мм
и более); возможность контроля любых металлов и
сплавов; высокая производительность, позволяющая
обеспечить 100%-ный контроль. Основные недостатки:
невозможность установить характер дефекта;
необходимость иметь гладкую поверхность контролируемого
изделия (отсутствие брызг, вмятин); возможность
появления ложных импульсов, вызванных неоднородностью
контролируемого металла.
Сущность магнитной дефектоскопии (магнитных
методов контроля сплошности ферромагнитных метал-
336

лов) заключается в обнаружении полей рассеяния,
образующихся при намагничивании в местах дефектов.
Магнитные методы контроля пригодны только для контроля
ферромагнитных материалов. Метод магнитного
порошка применяют при толщине контролируемого изделия
6—7 мм, магнитографический — при толщине менее
12 мм, индукционный и электромагнитный — при
толщине менее 18—20 мм. Этими методами контроля
практически невозможно установить характер дефекта и
выявить мелкие внутренние трещины.
Контроль (просвечивание) рентгеновскими и гамма-
лучами основан на способности рентгеновских и гамма-
лучей проникать через непрозрачные тела. Методы
контроля различаются в зависимости от способа фиксации
дефектов, выявленных лучами.
Основные преимущества рентгено- и
гамма-дефектоскопии: возможность получить наглядное
представление о характере пороков и их протяженности; высокая
чувствительность, позволяющая выявить мелкие
трещины; широкий диапазон контролируемых толщин C—
250 мм, а при использовании бетатрона до 500 мм и
более). Основные недостатки: низкая
производительность; опасность для обслуживающего персонала;
большое число факторов, влияющих на чувствительность.
Механическим испытаниям должны подвергаться
стыковые сварные соединения с целью проверки
соответствия их прочностных и пластических характеристик
требованиям технических условий на изготовление.
К основным обязательным видам механических
испытаний относятся: статические испытания на растяжение и
изгиб для определения предела прочности и
пластичности металла; динамические испытания на ударную
вязкость.
Из каждого контрольного стыкового сварного
соединения вырезают по два образца для испытаний на
статическое растяжение и статический изгиб или
сплющивание и три образца для Испытаний на ударную
вязкость. В ряде случаев некоторые испытания можно
не проводить; например, испытание на статическое
растяжение не является обязательным для кольцевых
сварных соединений сосудов цилиндрической формы и
для труб при условии 100%-ного контроля этих
соединений ультразвуковой дефектоскопией или
просвечиванием.
337

Показатели
механических свойств сварных
соединений определяют
как
среднеарифметическое значение
результатов испытаний отдельных
образцов. Общий
результат испытаний
считается
неудовлетворительным, если хотя бы один
из образцов по любому
виду испытаний показал
результат, отличающийся
от установленных норм в сторону снижения более чем
на 10%. Например, минимальное значение ударной
вязкости металла шва (Дж/мм) должно быть не ниже
значений, приведенных в табл. 26.
Металлографические исследования сварных швов и
соединений сводятся к изучению макро- и
микроструктуры и исследованию структуры металла по излому.
Макроскопические исследования (исследования
макрошлифов) проводят невооруженным глазом или при
очень малых увеличениях (не превышающих
20-кратное). Они позволяют выявить характер первичной
кристаллизации металла шва, глубину и форму провара,
ширину и очертания зоны термического воздействия»
возможные пороки в виде непроваров, макротрещин, пор
и шлаковых включений, неоднородность структуры
шва, размеры зерен в наплавленном и основном
металлах.
Микроскопические исследования проводят на
шлифах с помощью микроскопа. Этот вид исследования
позволяет изучить более тонкие структуры шва и тем
самым лучше выявить особенности и дефекты сварного
соединения (например, микроскопические дефекты в
виде пор, трещин и т. д.).
Гидравлическим испытаниям подлежит
большинство рассмотренных выше устройств и установок. При
гидравлических испытаниях проверяются герметичность
и прочность испытуемого объекта. Гидравлическое
испытание сосудов и их элементов должно у проводиться
пробным давлением в соответствии с данными табл. 27.
В табл. 27 [020] и fa*} —допускаемые напряжения
для материала сосуда или его элементов соответственно
Таблица 2$
Значения ударной вязкости

Температура
испытаний,
К
293
Ниже 273
Ударная
вязкость ДЛЯ
всех сталей,
кроме аусте-
нитиых
5
1 2
Ударная
вязкость
для всех
аустенит-
кых сталей
7
3
зза

Таблица 27
Значения давления при гидравлических испытаниях
Сосуды
Все сосуды,
ме литых
Литые
кро-
Рабочее давление,
Ppt МПа
Ниже 0,5
0,5 и выше
Независимо
давления
от
Пробное давление .на
заводе-изготовителе, МПа
1.5 fl, («*•]/(«*]. но не
менее 0,2
1$25рр\^]ЦЛ но не
менее рр + 0,3
IfiPpl^lfWh но «е
менее 0,3
при температуре стенки 293 К и расчетной
температуре t стенки.
Отношение fa20]/ [a*] —наименьшее из отношений,
взятых для всех материалов, из которых изготовляют
элементы сосуда. Величина пробного давления для
сосудов и их элементов, работающих под давлением при
минусовых температурах, принимается такой же, как
при температуре 293 К.
В соответствии с данными табл. 27 проводят также
гидравлическое испытание сосудов при периодическом
техническом освидетельствовании. При этом для
сосудов, работающих при температуре стенки 470—670 К,
величина пробного давления не должна превышать
рабочее давление более чем в 1,5 раза, а при температуре
стенки выше 670 К — более чем в 2 раза. Для сосудов,
изготовленных до 19 мая 1970 г., допускается
проведение гидравлического испытания тем же пробным
давлением, что и на заводе-изготовителе.
Воздухопроводы, газопроводы инертных газов и ряд
других трубопроводов подвергают гидравлическим
испытаниям при давлении 1,25 рр {но не менее 0,2 МПа),
которое выдерживается в течение 300 с. Для
гидравлических испытаний устройств и установок обычно
применяют воду с регламентированной температурой.
Измерение давления производят двумя манометрами, один
из которых обязательно контрольный. На рис. 93
показан стенд для гидравлического испытания баллонов.
Баллон заполняют водой, ввертывают в него штуадр
339

и присоединяют к
гидравлическому насосу.
Насос приводится в
движение рычагом от
руки или
электродвигателем. Если в стенке
баллона имеется
дефект (трещина,
глубокая коррозия и т. п.),
то при испытании
баллон может
разорваться. Поэтому его
устанавливают в стальном
шкафу высотой не
менее 2 м.
Гидравлические испытания
баллонов проводят при
давлении 1,5 рр.
Продолжительность
испытания не менее 60 с.
Испытуем ый объект
выдерживает
гидравлическое испытание,
если сохраняет
герметичность (отсутствуют
течи и появление влаги в соединениях и на стенках) и
не получает видимых остаточных деформаций и
признаков разрыва.
В случаях, когда проведение гидравлического
испытания сосудов невозможно (большие напряжения от
массы воды, трудность ее удаления и т. д.),- его
разрешается заменить пневматическим испытанием
(воздухом или инертным газом) на такое же пробное
давление. При пневматическом испытании вентиль на
наполнительном трубопроводе от источника давления и
манометры выносят за пределы помещения, в котором
находится испытуемый сосуд, а люди удаляются в
безопасные места на время испытания сосуда пробным
давлением. Под пробным давлением сосуд находится в
течение 300 с, после чего давление постепенно снижают
до рабочего и производят осмотр сосуда с проверкой
плотности его швов и разъемных соединений мыльным
раствором или другим способом. Пневматические испы-
Рис. 93. Стенд для гидравлического
испытания баллонов:
/ — штуцер; ^—передвижная рейка для
изменения высоты установки штуцера;
3 — баллон; 4 — бак для воды; 5 —
гидравлический насос; 6—рычаг;
7—стальной шкаф; 8 — манометр
340

тания баллонов малой и средней емкости проводят в
ванне с водой.
Пневматические испытания баллонов малой и
средней вместимости проводят путем их погружения в
ванну с водой, при этом давление воздуха в баллоне
должно быть равно рабочему. Время испытаний не
менее минуты.
Глава 10
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Пожары на машиностроительных предприятиях
представляют большую опасность для работающих и
могут причинить огромный материальный ущерб.
Вопросы обеспечения пожарной безопасности
производственных зданий и сооружений имеют большое значение
и регламентируются специальными государственными
постановлениями и решениями. 17 апреля 1918 г.
В. И. Лениным был подписан декрет «Об организации
государственных мер борьбы с огнем», которым
предусматривалось создание Пожарного Совета,
обеспечивающего руководство всеми вопросами пожарной
охраны в стране.
Обеспечение пожарной безопасности объектов
народного хозяйства является предметом постоянной
заботы партии и правительства. Так, в декабре 1977 г.
правительством было утверждено новое «Положение о
государственном пожарном надзоре в СССР».
Пожарная безопасность может быть обеспечена
мерами пожарной профилактики и активной пожарной
защиты. Понятие пожарной профилактики включает
комплекс мероприятий, необходимых для
предупреждения возникновения пожара или уменьшения его
последствий. Под активной пожарной защитой понимаются
меры, обеспечивающие успешную борьбу с
возникающими пожарами или взрывоопасной ситуацией,
§ 79. Общие сведения о процессе горения
Горение — это химическая реакция окисления,
сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для
возникновения горения требуется наличие трех факторов:
горючего вещества, окислителя (обычно кислород воз-
341

духа) и источника загорания (импульса). Окислителем
может быть не только кислород, но и хлор, фтор, бром,
йод, окислы азота и т. д.
В зависимости от свойств горючей смеси горение
бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном
горении исходные вещества имеют одинаковое
агрегатное состояние (например, горение газов). Горение
твердых и жидких горючих веществ является гетерогенным.
Горение дифференцируется также по скорости
распространения пламени и в зависимости от этого
параметра может быть дефлаграционным (порядка десятка
метров в секунду), взрывным (порядка сотни метров в
секунду) и детонационным (порядка тысячи метров в
секунду). Пожарам свойственно дефлаграционное
горение.
В зависимости от соотношения горючего и
окислителя различают процессы горения бедных и богатых
горючих смесей. Бедными называются смеси, содержащие в
избытке окислитель. Их горение лимитируется
содержанием горючего компонента. К богатым относятся
смеси с содержанием горючего выше стехиометрического
соотношения компонентов. Горение таких смесей
лимитируется содержанием окислителя. Возникновение
горения связано с обязательным самоускорением
'реакции в системе. Существуют три основных вида
самоускорения химической реакции при горении: тепловой,
цепной и комбинированной—цепочно-тепловой.
Тепловой механизм ускорения связан с экзотермичностью
процесса окисления и возрастанием скорости химической
реакции с повышением температуры при условии
аккумуляции теплоты, в реагирующей системе.
Цепное ускорение реакции связано с катализом
химических превращений, осуществляемым
промежуточными продуктами превращений, обладающими особой
химической активностью и называемыми активными
центрами. В соответствии с цепной теорией химический
процесс происходит не путем непосредственного
взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков,
образующихся при распаде этих молекул (радикалы,
атомарные частицы).
Реальные процессы горения осуществляются» как
правило, по комбинированному цепочно-тепловому
механизму. Процесс возникновения горения подразделяется
на несколько видов.
342

Вспышка—быстрое сгорание горючей смеси, не
сопровождающееся образованием сжатых газов.
Возгорание — возникновение горения под
воздействием источника зажигания.
Воспламенение—возгорание, сопровождающееся
появлением пламени.
Самовозгорание — явление резкого увеличения
скорости экзотермических реакций, приводящее к
возникновению горения вещества (материала, смеси) при
отсутствии источника зажигания. Сущность и различия
процессов возгорания и самовозгорания пояснены
ниже.
Самовоспламенение — самовозгорание,
сопровождающееся появлением пламени.
Взрыв — чрезвычайно быстрое химическое
(взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением
энергии и образованием сжатых газов, способных
производить механическую работу. Возникновение горения
вещества или материала может произойти при
температуре окружающей среды ниже температуры
самовоспламенения. , Эта возможность обусловливается
склонностью веществ или материалов к окислению и
условиями аккумуляции в них теплоты, выделяющейся при
окислении, что может вызвать самовозгорание. Таким
образом, возникновение горения веществ и материалов
при воздействии тепловых импульсов с температурой
выше температуры воспламенения (или
самовозгорания), характеризуется как возгорание, а возникновение
горения при температурах ниже температуры
самовоспламенения относится к процессу самовозгорания. В
зависимости от импульса процессы самовозгорания
подразделяют на тепловые, микробиологические и
химические.
При оценке пожарной опасности веществ и
материалов необходимо учитывать их агрегатное состояние.
Поскольку горение, как правило, происходит в газовой
среде, то в качестве показателей пожарной опасности
необходимо учитывать условия, при которых образуется
достаточное для горения количество газообразных
горючих продуктов. Основными показателями пожарной
опасности, определяющими критические условия
возникновения и развития процесса горения, являются
температура самовоспламенения и концентрационные
пределы воспламенения.
343

Температура самовоспламенения характеризует
минимальную температуру вещества или материала, при
которой происходит резкое увеличение скорости
экзотермических реакций, заканчивающееся
возникновением пламенного горения. Минимальная концентрация
горючих газов и паров в воздухе, при которой они
способны загораться и распространять пламя, называется
нижним концентрационным пределом воспламенения;
максимальная концентрация горючих газов и паров, при
которой еще возможно распространение пламени,
называется верхним концентрационным пределом
воспламенения. Область составов и смесей горючих газов и паров
с воздухом, лежащих между нижним и верхним
пределами воспламенения, называется областью
воспламенения.
Концентрационные пределы воспламенения не
постоянны и зависят от ряда факторов. Наибольшее влияние
на пределы воспламенения оказывают мощность
источника воспламенения, примесь инертных газов и паров,
температура и давление горючей смеси.
Изменение пределов воспламенения с повышением
температуры может быть оценено по следующему
правилу: при повышении температуры на каждые 100°
величины нижних пределов воспламенения уменьшаются
на 8—10%, а верхних пределов воспламенения
увеличиваются на 12—15%.
Значения нижних пределов воспламенения многих
горючих веществ (углеводородов и их производных) с
достаточной для практики точностью могут быть
рассчитаны по уравнению сн—0,5 сСтею где сСТех —
концентрация горючего, соответствующая стехиометрическому
соотношению горючего и воздуха (об. %).
Для многокомпонентных горючих смесей расчет
пределов (%) производится по правилу Ле-Шателье
100
~ gi/Ci + g9/C9 + ..-. + g„/Cn »
где с — предел воспламенения (верхний и нижний); gb
U2y~>gn — содержание горючих компонентов, % от
суммарного содержания горючих компонентов, т. е. g\-\-
+S2+- • •+g,n= 100; си с2, ..., сп — соответствующие
(верхние или нижние) пределы воспламенения горючих
компонентов, %.
Концентрация насыщенных паров жидкостей
находится в определенной взаимосвязи с ее температурой.
344

Используя это свойство, можно концентрационные
пределы воспламенения насыщенных паров выразить
через температуру жидкости, при которой они
образуются.
Способностью образовывать с воздухом
воспламеняющиеся с большой скоростью (взрывоопасные) смеси
обладают также взвешенные в воздухе пыли многих
твердых горючих веществ. Та минимальная
концентрация пыли в воздухе, при которой происходит ее
загорание, называется нижним пределом воспламенения
пыли. Поскольку достижение очень больших концентраций
пыли во взвешенном состоянии практически нереально,
термин «верхний предел воспламенения» к пылям не
применяется.
К показателям пожарной опасности,
характеризующим критические условия образования достаточного для
горения газообразных горючих продуктов испарения или
разложения конденсированных веществ и материалов,
относятся температуры вспышки и воспламенения, а
.. также температурные пределы воспламенения.
Температурой вспышки называется самая низкая
(в условиях специальных испытаний) температура
горючего вещества, при которой над поверхностью
образуются пары, и газы, способные вспыхивать в воздухе
от источника зажигания, но скорость их образования
еще недостаточна для последующего горения.
Пользуясь этой характеристикой, все горючие жидкости по
пожарной опасности можно разделить на два класса: к
первому относятся жидкости с температурой вспышки
до 61° С (бензин, этиловый спирт, ацетон, серный эфир,
нитроэмали и т. д.), они называются
легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ); ко второму — жидкости с
температурой вспышки выше 61° С (масло, мазут,
формалин и др.), они называются горючими жидкостями
(ГЖ).
Температура воспламенения — температура
горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и
газы с такой скоростью, что после воспламенения их
от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температурные пределы воспламенения —
температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют
в данной окислительной среде концентрации, равные
соответственно нижнеАму и верхнему концентрационным
пределам воспламенения жидкостей.
345

Пожароопасность веществ характеризуется линейной
(выраженной в см/с) и массовой (г/с) скоростями
горения (распространения пламени) и выгорания (г/м2«с
или см/с), а также предельным содержанием кислорода,
при котором еще возможно горение. Для обычных
горючих веществ (углеводородов и их производных) это
предельное содержание кислорода составляет 12—14%,
для веществ с высоким значением верхнего предела
воспламенения (водород, сероуглерод, окись этилена и др.)
предельное содержание кислорода составляет 5% и
ниже.
Помимо перечисленных параметров для оценки
пожарной опасности важно знать степень горючести
(сгораемости) веществ. В зависимости от этой
характеристики вещества и материалы делят на горючие
(сгораемые) , трудногорючие (трудносгораемые) и негорючие
(несгораемые).
К горючим относятся такие вещества и материалы,
которые при воспламенении посторонним источником
продолжают гореть и после его удаления. К
трудногорючим относят такие вещества, которые не способны
распространять пламя и горят лишь-в месте воздействия
импульса; негорючими являются вещества и материалы,
не воспламеняющиеся даже при воздействии
достаточно мощных импульсов.
§ 80. Причины пожаров на машиностроительных
предприятиях
Предприятия машиностроительной промышленности
нередко отличаются повышенной пожарной опасностью,
так как их характеризует сложность производственных
установок, значительное количество
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов,
твердых сгораемых материалов, большое количество
емкостей и аппаратов, в которых находятся
пожароопасные продукты под давлением; разветвленная сеть
трубопроводов с запорно-пусковой и регулирующей
арматурой; большая оснащенность электроустановками.
Причины пожаров технического характера,
возникающих на машиностроительных предприятиях, и
соответствующая им частота случаев (%) следующие.
346

Нарушение технологического режима 33
Неисправность электрооборудования (короткое
замыкание, перегрузки и большие переходные сопротивления) 16
Плохая подготовка оборудования к ремонту 13
Самовозгорание промасленной ветоши и других
материалов, склонных к самовозгоранию 10
Несоблюдение графика планового ремонта, износ и
коррозия оборудования 8
Неисправность запорной арматуры и отсутствие
заглушек на ремонтируемых или законсервированных
аппаратах и трубопроводах (. 6
Искры при электро- и газосварочных работах . • . . . 4
Конструктивные недостатки оборудования 7
Ремонт оборудования на ходу ..... 2
Реконструкция установок с отклонением от
технологических схем 1
Эти данные показывают, что основной причиной
пожаров на машиностроительных предприятиях является
нарушение технологического режима. В известной мере
это связано с большим разнообразием и сложностью
технологических процессов. Они, как правило, помимо
операций механической обработки материалов и
изделий включают процессы очистки и обезжиривания,
сушки и окраски, связанные с использованием веществ,
обладающих высокой пожарной опасностью. Многие
предприятия применяют огневые стенды и другие
операции с наличием открытого огня. Сложность
противопожарной защиты современных машиностроительных
предприятий усугубляется их гигантскими размерами,
большой плотностью застройки, увеличением
вместимости товарно-материальных складов, применением в
строительстве облегченных конструкций из металла и
полимерных материалов, обладающих низкой
огнестойкостью. Анализ зарегистрированных крупных пожаров
на машиностроительных предприятиях показал, что при
пожарах на этих предприятиях создается сложная
обстановка для пожаротушения, поэтому требуется
разработка комплекса мероприятий по противопожарной
защите. Этот комплекс включает мероприятия
профилактического характера и устройство систем
пожаротушения и взрывозащиты. Они рекомендуются
общесоюзными и ведомственными документами.
Основы противопожарной защиты предприятий
определены стандартами (ДОСТ 12.1.004—76 «Пожарная
безопасность» и ГОСТ 12.1.010—76 «Взрывобезопас-
347

ность. Общие требования»). Этими стандартами
возможная частота пожаров и взрывов допускается такой,
чтобы вероятность их возникновения в течение года пе
превышала 10~6 или чтобы вероятность воздействия
опасных факторов на людей в течение года не
превышала 10~6 на человека.
Мероприятия по пожарной профилактике
разделяются на организационные, технические, режимные и
эксплуатационные.
Организационные мероприятия предусматривают
правильную эксплуатацию машин и внутризаводского
транспорта, правильное содержание зданий, территории,
противопожарный инструктаж рабочих и служащих,
организацию добровольных пожарных дружин, иожар-
но-технических комиссий, издание приказов по вопросам
усиления пожарной безопасности и т. д.
К техническим мероприятиям относятся соблюдение
противопожарных правил, норм при проектировании
зданий, при устройстве электропроводов и оборудования,
отопления, вентиляции, освещения, правильное
размещение оборудования.
Мероприятия режимного характера — это
запрещение курения в неустановленных местах, производства
сварочных и других огневых работ в пожароопасных
помещениях и т. д.
Эксплуатационными мероприятиями являются
своевременные профилактические осмотры, ремонты и
испытания технологического оборудования.
§ 81. Оценка пожарной опасности промышленных
предприятий
Для оценки пожарной опасности того или иного
технологического процесса необходимо знать, какие
огнеопасные вещества или смеси используются или
получаются или могут образовываться в процессе
производства внутри технологических аппаратов, при каких
условиях и по каким причинам они могут оказаться
вне их. Более высокую опасность имеют предприятия
с наличием веществ, способных образовывать
взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы, ЛВЖ,
пылевидные горючие материалы). Предприятия, на которых
перерабатывается твердые горючие материалы в моно-
348

литном состоянии, представляют меньшую пожарную
опасность.
Проектирование и эксплуатация всех
промышленных предприятий (кроме предприятий по изготовлению
взрывчатых веществ, имеющих свои особые нормы и
правила) регламентируются «Строительными нормами
и правилами» (СНиП И-90-81, СНиП Н-2-80),
«Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ-76), а также
«Типовыми правилами пожарной безопасности для
промышленных предприятий A975 г.)».^В соответствии
со СНиП П-2-80 все производства делят по пожарной,
взрывной и взрывопожарной опасности на следующие
категории.
Категория А — взрывопожароопасные; к этой
категории относятся производства, в которых применяются
горючие газы с нижним пределом воспламенения 10%
и ниже, жидкости с.температурой вспышки до 28°С
включительно при условии, что указанные газы и
жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в
объеме, превышающем 5% объема помещения; вещества,
которые способны взрываться и гореть при
взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с
другом; такими производствами являются многие
окрасочные цехи, объекты с наличием сжиженных газов и т. д.
\ Категория Б — взрывопожароопасные; к этой
категории относятся производства, в которых используются
горючие газы, нижний предел воспламенения которых
выше 10%, а также жидкости с температурой вспышки
выше 28 и до 61° С включительно или нагретые до
температуры вспышки и выше; горючие пыли или волокна,
нижний концентрационный предел воспламенения
которых 65 г/м3 и ниже, при условии, что указанные газы,
жидкости и пыли могут образовывать взрывоопасные
смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения;
например, производства с наличием аммиака, с
возможностью образования газовзвесей древесной или другой
горючей пыли.
Категория В — пожароопасные; к этой категории
относятся производства, в которых применяются жидкости
с температурой вспышки выше 61° С и горючие пыли или
волокна, нижний предел воспламенения которых более
65 г/м3, твердые сгораемые вещества и материалы,
способные только гореть, но не взрываться при контакте с
воздухом, водой или друг с другом.
349

Категория Г — к этой категории относятся
производства, в которых используются негорючие вещества и
материалы в горячем, раскаленном или расплавленном
состоянии, а также твердые вещества, жидкости и газы,
которые сжигаются или утилизируются в качестве топ*
лива.
Категория Д — это производства, в которых
обрабатываются негорючие вещества и материалы в холодном
состоянии (цехи холодной обработки материалов и т. д.).
Категория Е — взрывоопасные; к этой категории
относятся производства, в которых применяются
взрывоопасные вещества (горючие газы без жидкой фазы и
взрывоопасные пыли) в таком количестве, при котором
могут образовываться взрывоопасные смеси в объеме,
превышающем 5% объема воздуха в помещении, и в
котором по условиям технологического процесса возможен
только взрыв (без последующего горения); вещества,
способные взрываться (без последующего горения) при
взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг
с другом.
Категория производства по пожарной опасности в
значительной степени определяет требования к зданию,
его конструкциям и планировке, организацию пожарной
охраны и ее техническую оснащенность, требования к
режиму и эксплуатации. Поэтому вопрос отнесения
производства к той или иной категории является
исключительно важным.
Для облегчения определения категории
промышленных предприятий по пожаровзрывоопасности Госстроем
СССР изданы специальные указания (СН 463-74).
Основу этого документа составляет методика определения
максимально возможного объема взрывоопасной смеси
при аварийном истечении горючих газов и ЛВЖ.
Расчетный объем такой смеси (м3) определяют по формуле
5 = 1,5 Е/с,
где Е — количество вещества, поступившего в
помещение, рассчитываемого по формуле Е&-\-ЕХ-\~ЕШ\ здесь
Е& — из аппарата, г; Ех —из трубопровода, г; Еи —
в результате испарения при проливе, г; с — нижний
предел воспламенения, г/м3.
Если величина В не превышает 5% объема
помещения, то производство не является взрывоопасным.
В том случае, когда величина В превышает 5%
свободам

кого объема П помещения, а взрывоопасная среда
создается при аварийном проливе ЛВЖ, то дополнительно
рассчитывают время Тя испарения вещества в
количестве, достаточном для образования взрывоопасной смеси
в 5% объема помещения, по формуле
Ги= 0,18Лс/A33#Я]/Л?Ф),
где И — коэффициент, учитывающий влияние скорости и
температуры воздушного потока на испарение (берется
из СН 463-74); Р — давление насыщенных паров
жидкости при средней температуре жидкости, Па (мм рт. ст.);
М — молярная масса вещества; Ф — поверхность
испарения, м2. Если Гя<1 ч, то предприятие относят к взры-
вопожарным.
ПУЭ регламентируют устройство электрооборудова-
вания в производственных помещениях и для наружных
технологических установок. Выбор и установку
электрооборудования производят в соответствии с этими
правилами на основе классификации взрывоопасных зон и
смесей^чВзрывоопасность зон определяют возможностью
выделения газов, ЛВЖ или горючих пылей с нижним
пределом воспламенения 65 г/м3 и ниже. При
образовании взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5%
объема помещения, последнее полностью является
взрывоопасным, а при объеме смеси, равном 5% объема
помещения и меньше, взрывоопасной считается зона в
пределах 5 м по вертикали и горизонтали от
технологического аппарата, из которого выделяется горючее
вещество. Для наружных установок размер
взрывоопасной зоны устанавливают в зависимости от условий, в
которых может образовываться взрывоопасная смесь
@,5—20 м по вертикали и горизонтали от места
выделения горючего вещества).
Зона класса B-I. К ней относят помещения, в
которых могут образовываться взрывоопасные смеси паров
и газов с воздухом при нормальных условиях работы
(например, помещения, в которых производится слив
ЛВЖ в открытые сосуды).
Зона класса В-Ia. В эту зону входят помещения, в
которых взрывоопасные смеси не образуются при
нормальных условиях эксплуатации оборудования, но
могут образовываться при авариях или неисправностях.
Зона класса В-16. К этому классу относят:
351

а) помещения, в которых могут содержаться горючие
пары и газы с высоким нижним пределом
воспламенения A5% и более), обладающие резким запахом
(например, помещения аммиачных компрессоров);
б) помещения, в которых возможно образование
лишь локальных взрывоопасных смесей в объеме менее
5% объема помещения.
Зона класса В-1г. В эту зону входят наружные
установки, в которых находятся взрывоопасные газы, пары и
ЛВЖ (например, газгольдеры, сливоналивные эстакады
и т. п.).
Зона класса В-П. К ней относят помещения, в
которых производится обработка горючих пылей и
волокон, способных образовывать взрывоопасные смеси с
воздухом при нормальных режимах работы (например,
открытая загрузка и выгрузка из оборудования мелко
дисперсных горючих материалов).
Зона класса В-Па. В эту зону входят помещения, в
которых взрывоопасные пылевоздушные смеси могут
образовываться только в результате аварий и
неисправностей (например, разгерметизация иневмотранспорти-
рующего оборудования с применением азота, сепараци-
онные установки с механической загрузкой и т. д.).
Помещения и установки, в которых содержатся ГЖ
и горючие пыли, нижний концентрационный предел
которых выше 65 г/м3, относят к пожароопасным и
классифицируют следующим образом.
Зона класса П-I. К ней относят помещения, в
которых содержатся ГЖ (например, минеральные масла).
Зона класса П-П. В эту зону входят помещения, в
которых содержатся горючие пыли с нижним
концентрационным пределом выше 65 г/м3.
Зона класса П-На. К ней относят помещения, в
которых содержатся твердые горючие вещества, не
способные переходить во взвешенное состояние.
Установки класса П-Ш. К ним относят наружные
установки, в которых содержатся ГЖ (с температурой
вспышки выше 61° С) или твердые горючие вещества.
§ 82. Пожарпая профилактика при проектировании
и строительстве промышленных предприятий
Здание считается правильно спроектированным в
том случае, если наряду с решением функциональных,
прочностных, санитарных и других технических и
352

экономических требований обеспечены условия
пожарной безопасности.
В соответствии со СНиП П-2-80 все строительные
материалы по возгораемости подразделяют на три группы:
несгораемые, которые под действием огня или
высоких температур не возгораются и не обугливаются
(к ним относят многие металлы и материалы
минерального происхождения);
трудносгораемые, которые способны возгораться и
продолжать гореть только при постоянном воздействии
постороннего источника возгорания (например,
конструкции из древесины, пропитанные или покрытые
огнезащитными составами);
сгораемые, которые способны самостоятельно гореть
после удаления источника возгорания (к ним относят
многие пластические материалы, в том числе
применяемые в строительстве).
Возгораемость строительных конструкций
определяют, как правило, возгораемостью материалов, из
которых они изготовлены. Однако в ряде случаев
возгораемость конструкций оказывается меньшей, чем
возгораемость входящих в ее состав материалов (например, при
покрытии сгораемого теплоизоляционного слоя
металлическими листами можно сделать конструкцию труд-
иосгораемой).
В условиях пожара, кроме высоких температур, на
строительные конструкции оказывают воздействие их
собственная масса и эксплуатационные нагрузки, а
также дополнительные статические нагрузки (от пролитой
при тушении пожара воды или обломков
обрушившихся конструкций) и динамических воздействий (водяные
струи или падающие обломки). В результате
указанных воздействий несущие конструкции деформируются
и теряют прочность. Кроме того, при пожаре
конструкции могут нагреться до опасных температур,
прогореть или получить сквозные трещины, что приведет к
распространению пожара в смежные помещения.
Способность конструкций сопротивляться воздействию
пожара в течение определенного времени при
сохранении эксплуатационных функций называется
огнестойкостью.
Огнестойкость конструкций характеризуется
пределом огнестойкости, представляющим собой время в
часах от начала испытания конструкции по стандартному
12 Заказ № 126
353

температурному режиму до возникновения одного из
следующих признаков: образование в конструкции
трещин или отверстий, сквозь которые проникают продукты
горения или пламя; повышение температуры на необо-
греваемой поверхности конструкции в среднем более чем
на 140° G; потери конструкцией своей несущей
способности; переход горения в смежные конструкции или
помещения; разрушение узлов крепления конструкции.
В зависимости от величины предела огнестойкости
основных строительных конструкций и пределов
распространения огня по этим конструкциям здания и
сооружения по огнестойкости подразделяют на пять степеней.
Для зданий I степени огнестойкости необходимо,
чтобы предел огнестойкости несущих стен, стен
лестничных клеток, колонн был не менее 2,5 ч, лестничных
площадок и косоуров и т. д.— не менее 1 ч, наружных
стен из навесных панелей, перегородок и покрытий —
не менее 0,5 ч. Для зданий II степени огнестойкости
соответственное; 1 и 0,25 ч, а для зданий V степени
огнестойкости величина минимального предела
огнестойкости всех конструкций не нормируется.
Для зданий I степени не допускается
распространение огня по всем основным строительным
конструкциям, а для зданий II степени огнестойкости
распространение огня допускается лишь по конструкциям
перегородок на величину не более 40 см.
Для зданий V степени огнестойкости пределы
распространения огня по конструкциям не нормируются.
Повысить огнестойкость зданий и сооружений можно
облицовкой или оштукатуриванием металлических
конструкций. Преимуществом пользуются облицовочные
материалы, обладающие минимальной массой и
минимальным коэффициентом температуропроводности. Так,
при облицовке стальной колонны гипсовыми плитами
толщиной 6 см предел огнестойкости повышается с
0,25 до 3,3 ч. Имеются краски (типа ВПМ), которые в
условиях обычной эксплуатации предохраняют
металлические конструкции от коррозии, а при пожаре
вспучиваются и в результате увеличения их термического
сопротивления повышают предел огнестойкости.
Большое значение имеет защита деревянных
конструкций, так как при нагреве их поверхности до 270—
280° С они воспламеняются и продолжают гореть
самостоятельно. Из имеющихся видов штукатурки предпоч-
354

тение отдается известково-цементной толщиной 20 мм,
асбестоцементной или гипсовой.
Другим эффективным видом огнезащитной
обработки древесины является пропитка антипиренами. Анти-
пирены представляют собой химические вещества,
предназначенные для придания древесине негорючести
(например, фосфорнокислый аммоний, сернокислый
аммоний). Наибольший эффект достигается, если древесина
поглотила антипиренов до 75 кг/м3. Такая пропитка
называется глубокой и осуществляется в специально
предназначенных для этой цели установках. Наряду с
глубокой пропиткой древесины существуют средства ее
поверхностной обработки, при которой древесина
покрывается растворами антипиренов с расходом- сухой
соли не менее 100 г на 1 м2 обрабатываемой
поверхности. К поверхностной обработке относится также
способ покрытия деревянных конструкций огнезащитными
красками.
Зонирование территории. Это мероприятие
заключается в группировании при генеральной планировке
предприятий в отдельные комплексы объектов,
родственных по функциональному назначению и признаку
пожарной опасности. Для таких комплексов на
промышленной площадке отводят определенные участки. При
этом сооружения с повышенной пожарной опасностью
располагаются с подветренной стороны.
При зонировании учитывают рельеф местности,
направление и силу господствующих ветров и т. п.
Например, склады ЛВЖ и резервуары с горючим размещают
в более низких местах, чтобы разлившаяся при пожаре
ЛВЖ не могла стекать к низлежащим цехам и
строениям.
Искры от промышленных печей и установок с
открытым огнем часто являются причинами возникновение
пожаров, поэтому котельные, литейные цехи и установки
с открытым огнем располагают с подветренной стороны
по отношению к открытым складам ЛВЖ, сжиженных
газов и т. п.
Немаловажное значение для пожарной
безопасности имеет правильное устройство внутризаводских
дорог, которые должны обеспечивать беспрепятственный
удобный проезд пожарных автомобилей к любому
зданию, а также выбор мест расположения пожарных депо.
Одна из сторон предприятия должна примыкать к
12*
356

Таблица 28
Величины противопожарных разрывов между
производственными и вспомогательными зданиями
Степень
огнестойкости одного здания
или сооружения
I И II
III
IV и V
Противопожарные разрывы при степени
огнестойкости другого здания или
сооружения, м
I и II
9
9
12
III
9
12
15
IV и V
12
15
18
дороге общего пользования или сообщаться с ней
проездами.
^Противопожарные разрывы. Для предупреждения
распространения пожара с одного здания на другое
между ними устраивают противопожарные разрывы. При
определении противопожарных разрывов исходят из
того, что наибольшую пожарную опасность в отношении
возможного воспламенения соседних зданий и
сооружений представляет тепловое излучение от очага
пожара. Количество воспринимаемой теплоты соседним с
горящим объектом зданием зависит от свойств горючих
материалов и температуры пламени, величины
излучающей поверхности, площади световых проемов,
группы возгораемости ограждающих конструкций, наличия
противопожарных преград, взаимного расположения
зданий, метеорологических условий и т. п.
При определении противопожарных разрывов
учитывают степень огнестойкости здания.
Регламентируемые нормами величины противопожарных разрывов
между производственными и вспомогательными зданиями,
сооружениями и закрытыми складами в зависимости от
степени их огнестойкости приведены в табл. 28.
При определенных условиях, исключающих
возможность возникновения или распространения пожара,
разрывы не нормируются. Например, при размещении
производств категорий Г и Д в зданиях I и II степеней
огнестойкости с несгораемой кровлей, а также при
устройстве наружных противопожарных стен и т. д^
356

Противопожарные преграды. К ним относят стены,
перегородки, перекрытия, двери, ворота, люки, тамбур-
шлюзы и окна. Противопожарные стены должны бьпь
выполнены из несгораемых материалов, иметь предел
огнестойкости не менее 2,5 ч и опираться на
фундаменты. Противопожарные стены рассчитывают на
устойчивость с учетом возможности одностороннего
обрушения перекрытий и других конструкций при пЬжаре.
Противопожарные двери, окна и ворота в
противопожарных стенах должны иметь предел огнестойкости
не менее 1,2 ч, а противопожарные перекрытия — не
менее 1 ч. Такие перекрытия не должны иметь проемов и
отверстий, через которые могут проникать продукты
горения при пожаре.
Пути эвакуации. При проектировании зданий
необходимо предусмотреть безопасную эвакуацию людей на
случай возникновения пожара. При возникновении
пожара люди должны покинуть здание в течение
минимального времени, которое определяется кратчайшим
расстоянием от места их нахождения до выхода наружу.
В соответствии с СНиП II-2-80 число
эвакуационных выходов из зданий, помещений и с каждого этажа
зданий определяется расчетом, но должно составлять
не менее двух (за некоторыми исключениями, см.СНиП
II-2-80). Эвакуационные выходы должны
располагаться рассредоточение. При этом лифты и другие
механические средства транспортирования людей при расчетах
не учитывают. Ширина участков путей эвакуации
должна быть не менее 1 м, а дверей на путях эвакуации — не
менее 0,8 м. Ширина наружных дверей лестничных
клеток должна быть не менее ширины марша лестницы,
высота прохода на путях эвакуации — не менее 2 м. При
проектировании зданий и сооружений для эвакуации
людей должны предусматриваться следующие виды
лестничных клеток и лестниц: незадымляемые
лестничные клетки (сообщающиеся с наружной воздушной
зоной или оборудованные техническими устройствами для
подпора воздуха); закрытые клетки с естественным
освещением через окна в наружных стенах; закрытые
лестничные клетки без естественного освещения;
внутренние открытые лестницы (без ограждающих
внутренних стен); наружные открытые лестницы. Для зданий с
перепадами высот следует предусматривать пожарные
лестницы.
357

Таблица 29
Величина необходимого времени эвакуации людей
из производственных зданий
Категория
производства
А, Б, Е
В
Г, Д
v
Необходимое время эвакуации, мин, при объеме
помещения, тыс. мэ
до 15
0,50
1,25 1
! 30
0,75
2
Не
40
50
1 1,50
2 1 2,50
ограничивается
60 и более
1,75
3
I
Расчет эвакуационных выходов основан на
сопоставлении расчетного /р и необходимого /Нб времени
эвакуации. Последнее регламентируется СНиП П-2-80 в
зависимости от назначения зданий и степени огнестойкости
основных конструктивных элементов. В частности,
необходимое время эвакуации людей из помещений
производственных зданий I, II и III степеней огнестойкости
принимают в зависимости от категории производства по
взрывной, взрыво- и пожарной опасности и объема
помещения по табл. 29.
Удаление из помещений дыма при пожаре. Как
правило, возникновение пожара в зданиях и сооружениях
сопровождается выделением большого количества дыма,
затемняющего помещения и затрудняющего условия
эвакуации и тушения пожара. Кроме того, дым
обладает удушающими свойствами. Он особенно опасен в
современных высотных зданиях.
Удаление газов и дыма из горящих помещений
производится через оконные проемы, аэрационные
фонари, а также с помощью специальных дымовых люков,
легкосбрасываемых конструкций. Дымовые люки (рис.
94) предназначены для удаления продуктов горения,
обеспечения незадымленных смежных помещений и
управления процессами горения на пожарах (с тем,
чтобы придать пламени желаемое направление).
Дымовые люки устанавливают в подвальных
помещениях, в перекрытиях складских и бесфонарных
производственных зданий. Площадь сечения дымовых
люков определяют расчетом.
358

Рис. 94. Схемы устройства дымового люка:
а — вертикального; б — горизонтального; / — жалюзи; 2 — клапаны; 3 — отжим-»
ной рычаг; 4 — трос к лебедке; 5 — направляющие
Легкосбрасываемые конструкции используют для
удаления продуктов горения при взрыве с целью
снижения давления до величин, безопасных для прочности и
устойчивости строительных конструкций.
Легкосбрасываемые конструкции представляют собой элементы
наружных стен и покрытий. Они вскрываются при
повышении давления внутри зданий и обеспечивают стравле-
ние продуктов горения при взрыве. Различают крыше-
вые и стеновые легкосбрасываемые панели (клапаны).
Площадь сечения легкосбрасываемых конструкций
определяют расчетом в соответствии с нормами СН 502—77.
§ 83. Противопожарные требования к системам
отопления и кондиционирования воздуха
Основные требования пожарной безопасности к
системам отопления предусмотрены в СНиП 11-33-75
«Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха.
Нормы проектирования».
В зависимости от конструктивных особенностей,
температуры наружной поверхности нагревательных
приборов и других данных системы отопления имеют
различную пожарную опасность. Наибольшую пожарную
опасность представляют местное огневое, газовое виды
отопления, при которых постоянные или временные
печи для сжигания топлива устанавливаются непосредст-
359

ренно в помещениях, а нагрев их наружной
поверхности колеблется от 50 до 400° С.
Центральные системы отопления имеют умеренные
температуры, малое число огневых точек и поэтому
наиболее безопасны в пожарном отношении. Их пожарная
опасность характеризуется, главным образом, наличием
котла с огневой топкой и дымовой трубы, а также
температурой нагрева трубопроводов и батарей
(радиаторов). Наименьшую пожарную опасность представляет
воздушное калориферное центральное отопление, так как
в этой системе отсутствуют трубопроводы и батареи,
а поступающий в помещения подогретый воздух
непожароопасен.
При водяном и паровом отоплении предпочтение
необходимо отдавать нагревательным приборам с
гладкими поверхностями, так как на них отлагается меньше
пыли и ее легче удалить.
При неправильном устройстве и эксплуатации
вентиляционные установки и_ системы кондиционирования
воздуха могут стать причиной возникновения и
распространения поваров.
< По воздуховодам могут перемещаться горючие
вещества и смеси горючих газов, паров, пыли, которые при
наличии теплового источника могут загораться или
даже взрываться и распространять пожар по системе на
все здание. Источниками воспламенения при этом могут
быть: искрение электродвигателя, чрезмерный нагрев
от трения вала вентилятора, искры от удара лопаток
вентилятора о корпус, статическое электричество,
самовозгорание пыли и т. д. Пожарную опасность
представляют также воздуховоды, камеры, фильтры и другие
аппараты, в которых может скапливаться значительное
количество горючих веществ{Опасность
рециркуляционных систем состоит в том, что при возникновении
пожара в одном помещении дым и продукты горения
поступают в приточную камеру, откуда нагнетаются во
все помещения, обслуживаемые рециркуляционной
системой. Меры противопожарной защиты в системах
вентиляции и кондиционирования воздуха осуществляют в
целях предотвращения указанных выше причин
возникновения пожара. Эти меры проводят в двух
направлениях: во-первых, для того чтобы исключить
возможность образования взрывоопасных концентраций газо-,
паро- и пылевоздушных смесей как в объеме всего по-
360

мещения, так и в объеме той или иной его части; во-
вторых, для того чтобы снизить возможность
возникновения взрывов и пожаров в самих системах
вентиляции и кондиционирования воздуха.
f Воздух с содержанием взрывоопасных отходов и
пыли следует подвергать очистке до поступления его в
вентилятор, для чего пылеотделители и фильтры
устанавливают перед вентилятором./
Защита от распространения пламени в
вентиляционных иаспирационных установках достигается с
помощью огнепреградителей, быстродействующих
заслонок, шиберов, отсекателей, водяных завес и т. п. Огне-
преградители — это установки, которые препятствуют
распространению пламени по каналу. Принцип действия
огнепреградителей основан на гашении пламени в узких
каналах.
§ 84.[Огнетушащие вещества и аппараты пожаротушения
В практике тушения пожаров наибольшее
распространение получили следующие принципы прекращения
горения: 1) изоляция очага горения от воздуха или
снижение путем разбавления воздуха негорючими газами
концентрации кислорода до значения, при котором не
может происходить горение; 2) охлаждение очага
горения ниже определенных температур; 3) интенсивное
торможение (ингибирование) скорости химической
реакции в пламени; 4) механический срыв пламени в
результате воздействия на него сильной струи газа или
воды; 5) создание условий огнепреграждения, т. е.
таких условий, при которых пламя распространяется
через узкие каналы.
Огнетушащая способность воды обусловливается
охлаждающим действием, разбавлением горючей среды
образующимися при испарении парами и механическим
воздействием на горящее вещество, т. е. срывом
пламени?" Охлаждающее действие воды определяется
значительными .величинами ее теплоемкости и теплоты
парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к
снижению содержания кислорода в окружающем
воздухе, обусловливается тем, что объем пара в 1700 раз
превышает объем испарившейся воды.
Наряду с этим вода обладает свойствами,
ограничивающими область ее примененияГ)Так, при тушении
361

е - колодец с пожарным гидрантом
м - задвижки., с помощью которых
происходит деление сети на
отдельные ремонтные участки
Рис. 95. Общая схема водопровода:
/ — водозаборные сооружения; 2—-насосная станция 1-го подъема; 3 —
очистные сооружения; 4 —запасные резервуары; 5 — насосная станция 2-го
подъема; 5 —пожарные насосы; 7 — водопроводы; 8 — водопроводная сеть; 9 —
водонапорная сеть
водой нефтепродукты и многие другие горючие
жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности,
поэтому вода может оказаться малоэффективной при
их тушении. Огнетушащий эффект при тушении водой
в таких случаях может быть повышен путем подачи ее
в распыленном состоянии.
Вода, содержащая различные соли и поданная
компактной струей, обладает значительной
электропроводностью, и поэтому ее нельзя применять для тушения
пожаров объектов, оборудование которых находится
под напряжением.
[Тушение пожаров водой производят установками
водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и
водяными стволами (ручными и лафетными). Для
подачи воды в эти установки используют уетраиваемые5ь«в&'
промышленных предприятиях иГв населенных пунктах
водопроводьГ^рис. 95).
Воду пррг пожаре используют на наружное и
внутреннее пожаротушение. Расход воды йа наружное
пожаротушение принимают в соответствии со строительными
нормами и правилами. Расход воды на пожаротушение
зависит от категории пожарной опасности предприятия,
362

СТепеНИ ОГНеСТОЙКОСТИ CTDO- \ Водный раствор
„ *¦ I пеноооразодателя
ительных конструкции зда- w
ния, объема
производственного помещения.
Одним из основных
условий, которым должны
удовлетворять наружные
водопроводы, является
обеспечение постоянного давления
в водопроводной сети,
поддерживаемого постоянно
дейСТВуЮЩИМИ НаСОСаМИ, ВО- рис 96 спринклерная головка
донапорнои башней или
пневматической установкой.
Это давление часто определяют из условия работы
внутренних пожарных кранов.
Для того чтобы обеспечить тушение пожара в
начальной стадии его возникновения, в большинстве
производственных и общественных зданий на
внутренней водопроводной сети устанавливают внутренние
пожарные краны.
По способу создания давления воды пожарные
водопроводы подразделяют на водопроводы высокого и
низкого давления. Пожарные водопроводы высокого
давления устраивают таким образом, чтобы давление в
водопроводе постоянно было достаточным для
непосредственной подачи воды от гидрантов или стационарных
лафетных стволов к месту пожара. Из водопроводов
низкого давления передвижные пожарные автонасосы
или мотопомпы забирают воду через пожарные
гидранты и подают ее под необходимым давлением к месту
пожара.
Система пожарных водопроводов находит
применение в различных комбинациях: выбор той или
иной системы зависит от характера производства,
занимаемой им территории и т. п.
К установкам водяного пожаротушения относят
спринклерные и дренчерные установки.
Спринклерная установка представляет собой
разветвленную, заполненную водой систему труб,
оборудованную спринклерными головками (рис. 96). Выходные
отверстия спринклерных головок закрываются
легкоплавкими замками, которые при воздействии
определенной температуры (замки рассчитаны на 345, 366, 414 и
363

а) 6)
Рис. 97. Дренчерная головка:
/ — корпус; 2 — дуга; 3 — рефлектор; 4 — розетка
455 К) распаиваются, и вода из системы под давлением
выходит из отверстия головки и орошает конструкции
помещения и оборудования в зоне действия спринклер-
ной головки.
При защите неотапливаемых помещений применяют
спринклерную установку воздушной системы, в которой
трубопроводы заполнены не водой, а сжатым воздухом
с использованием вместо водяного
контрольно-сигнального клапана воздушного клапана. Такая система
заполнена водой только до контрольно-сигнального клапана,
а. после него в системе находится сжатый воздух. При
вскрытии головок в воздушной системе выходит воздух,
и после этого она вся заполняется водой.
Дренчерные установки представляют собой систему
трубопроводов, на которых расположены специальные
головки-дренчеры с открытыми выходными отверстиями
диаметром 8, 10 и 12,7 мм лопастного или розеточного
типа, рассчитанные на орошение до 12 м2 площади пола.
Дренчерная головка с продольными щелями (рис. 97, а)
позволяет равномерно оросить 210 м2 площади пола, если
она расположена над полом на высоте 5,2 м; головка
с винтовыми щелями (рис. 97,6) дает возможность
получить распыленную воду более мелкой дисперсности. По
конструкции она почти не отличается от распылителя
с продольными щелями, однако имеет значительно
меньшие размеры. Распылитель с винтовыми щелями обес-
364

печивает равномерное орошение 46—116 м2 площади
пола в зависимости от высоты его расположения над
полом и давления у насадки.
Дренчеры устанавливают как для тушения пожаров,
так и для создания водяных завес для изоляции очагов
огня и предотвращения его распространения. Дренчер-
ные установки могут быть ручного и автоматического
действия. При ручном действии дренчерная установка
приводится в работу открыванием задвижки, после чего
вода заполняет систему и выливается через головки-
дренчеры. Дренчерные системы автоматического
действия выполняются обособленными или объединяются со
спринклерными установками с общими питательными
I трубопроводами и контрольно-сигнальными клапанами.
' Пены применяют для тушения твердых и жидких
веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Огне-
тушащие свойства пены определяют ее кратностью —
отношением объема пены к объему ее жидкой фазы,
стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства
пены помимо ее физико-химических свойств оказывают
влияние природа горючего вещества, условия
протекания пожара и подачи пены.
В зависимости от способа и условий получения огне-
тушащие пены делят на химические и
воздушно-механические. Химическая пена образуется при взаимодействии
растворов кислот и щелочей в присутствии пенообра-
зующего вещества и представляет собой
концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе
минеральных солей, содержащем пенообразующее
вещество. Применение химической пены в связи с высокой
( стоимостью и сложностью организации пожаротушения
1 сокращается.
Воздушно-механическую пену низкой (до 20),
средней B0—200) и высокой (свыше 200) кратности
получают с помощью специальной пенообразующей
аппаратуры и пенообразователей ПО-1, ПО-1Д, ПО-6К, ПО-ЗА
(«ИВА»), «САМПО», ПО-1С, ПО-11. Пена, получаемая
с помощью ПО-1С и ПО-11, пригодна для тушения
полярных ЛВЖ и ГЖ (спиртов, ацетона, многих эфиров
и т. п.), на которых пена из других пенообразователей
разрушается. Пеногенерирующая аппаратура включает
воздушно-пенные стволы для получения низкократной
пены, генераторы пены (рис. 98) и пенные оросители для
получения среднекратной пены. Для получения высоко-
365

Рис. 98. Генератор среднекратной пены
кратной пены требуется дополнительный наддув
воздуха.
\ При тушении пожаров инертными газообразными
^ разбавителями используют двуокись углерода, азот,
дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и
другие газы. Огнетушащее действие названных составов
заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем
содержания кислорода до концентрации, при которой
прекращается горение. Огнетушащий эффект при
разбавлении указанными газами обусловливается потерями
теплоты на нагревание разбавителей и снижением
теплового эффекта реакции. Особое место среди огнетушащих
составов занимает двуокись углерода (углекислый газ),
которую применяют для тушения складов ЛВЖ,
аккумуляторных станций, сушильных печей, стендов для
испытания электродвигателей, электрооборудования и т. д.
Следует помнить, однако, что двуокись углерода
нельзя применять для тушения веществ, в состав
молекул которых входит кислород, щелочных и
щелочноземельных металлов, а также тлеющих материалов. Для
тушения этих веществ используют азот или аргон,
причем последний применяют в тех случаях, когда имеется
опасность образования нитридов металлов, обладающих
взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару.
В последнее время разработан новый способ подачи
газов в сжиженном состоянии в защищаемый объем,
который обладает существенными преимуществами перед
способом, основанным на подаче сжатых газов. При
новом способе подачи практически отпадает
необходимость в ограничении размеров допускаемых к защите
объектов, поскольку жидкость занимает примерно в
366

500 раз меньший объем, чем равное по массе
количество газа, и не требует больших усилий для ее подачи.
Кроме того, при испарении сжиженного газа достигает*
ся значительный охлаждающий эффект и отпадает
ограничение, связанное с возможным разрушением
ослабленных проемов, поскольку при подаче сжиженных газов
создается мягкий режим заполнения без опасного
повышения давления.
Все описанные выше огнетушащие составы
оказывают пассивное действие на пламя. Более перспективны
огнетушащие средства, которые эффективно тормозят
химические реакции в пламени, т. е. оказывают на них
ингибирующее воздействие. Наибольшее применение в
пожаротушении нашли огнетушащие составы —
ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых
один или несколько атомов водорода замещены атомами
галоидов (фтора, хлора, брома).
Галоидоуглеводороды плохо растворяются в воде,
но хорошо смешиваются со многими органическими
веществами. Огнетушащие свойства галоидированных
углеводородов возрастают с увеличением молярной массы
содержащегося в них галоида.
Наиболее широкое распространение для
пожаротушения получили тетрафтордибромэтан (хладон 114В2),
бромистый метилен, трифторбромметан (хладон 13В1),
а также огнетушащие составы 3, 5, 7, 4НД, СЖБ, БФ
(на основе бромистого этила).
В последнее время ограничивают применение
составов на основе бромистого этила в связи с тем, что это
вещество и его смеси с некоторыми другими
веществами, используемыми в указанных выше составах, при
определенных условиях могут сами гореть.
Галоидоуглеводородные составы обладают удобными
для пожаротушения физическими свойствами. Так,
высокие значения плотности жидкости и паров
обусловливают возможность создания огнетушащей струи и
проникновения капель в пламя, а также удержание огне-
тушащих паров возле очага горения. Низкие
температуры замерзания позволяют использовать эти составы при
минусовых температурах.
В последние годы в качестве средств тушения
пожаров применяют порошковые составы на основе
неорганических солей щелочных металлов. Они отличаются
высокой огнетушащей эффективностью и универсальностью,
367

т. е. способностью тушить любые материалы, в том
числе нетушихмые всеми другими средствами.
Порошковые составы являются, в частности,
единственным средством тушения пожаров щелочных
металлов, алюминийорганических и других металлоорганиче-
ских соединений.
Широко используют порошковые составы на основе
карбонатов и бикарбонатов натрия и калия. Кроме
того,- для получения порошков используют фосфорно-аммо-
нийные соли, хлориды калия и натрия и др. По области
применения эти составы подразделяют на порошки
общего и специального назначения. К первым, например,
относят порошки ПСБ-3, П-1А, ПФ, предназначенные
для тушения древесины и ряда других углеродсодержа-
щих твердых материалов, а также ЛВЖ и ГЖ. .
К специальным порошкам относят порошок МГС на
основе графита для тушения металлов; порошок СИ-2,
представляющий собой комбинацию твердого сорбента
и хладона 114В2 и предназначенный для тушения
алюминийорганических и ряда других пирофорных
(самовоспламеняющихся на воздухе) элементоорганических
соединений.
Все эти порошки выпускает промышленность.
Завершается освоение нового наиболее универсального
порошка на основе хлоридов натрия и калия — ПХ, способного
тушить пожары и практически любые материалы.
Порошки обладают рядом преимуществ перед галоидоугле-
водородами: они и продукты их разложения не опасны
для здоровья человека; как правило, не оказывают
коррозионного действия на металлы; защищают людей,
производящих тушение пожара, от тепловой
радиации.
Аппараты пожаротушения подразделяют на
передвижные (пожарные автомобили), стационарные
установки и огнетушители (ручные до 10 л и передвижные
или стационарные объемом свыше 25 л).
Автомобили пожарные делят на автоцистерны,
доставляющие на пожар воду и раствор пенообразователя
и оборудованные стволами для подачи воды или
воздушно-механической пены различной кратности, и
специальные, предназначенные для других огнетушащих
средств или для определенных объектов. Среди
автомобилей первого типа наибольшее распространение
получили автоцистерны АЦ-40, вывозящие 2,1—5 м3 воды;.
368

из специальных автомобилей можно отметить
автомобиль порошкового тушения АП-3, заряженный
порошками ПС и ПСБ-3 в количестве 3,2 т; автомобили
аэродромные АА-60, АА-40, заряжаемые водой, раствором
ПО, хладоном 114В2, порошком; автомобиль воздушно-
пенного тушения АВ-40, вывозящий на пожар до
400 л пенообразователя для получения низкократной
пены.
Стационарные установки предназначены для тушения
пожаров в начальной стадии их возникновения без
участия людей. Их монтируют в зданиях и сооружениях,
а также для защиты наружных технологических
установок. По применяемым огнетушащим средствам их
подразделяют на водяные, пенные, газовые, порошковые и
паровые. Стационарные установки могут быть
автоматическими и ручными с дистанционным пуском. Как
правило, автоматические установки оборудуются также
устройствами для ручного пуска.
Типы, устройство и принципы действия водяных
установок описаны выше. Пенные установки изготовляют в
виде дренчерных и спринклерных систем, причем для
создания воздушно-механической пены их оборудуют
специальными оросителями и генераторами,
устанавливаемыми над защищаемой поверхностью. К недостаткам во-
допенных установок относят их высокую стоимость,
громоздкость, необходимость устройства ряда
дополнительных сооружений и устройств (насосной, обогреваемого
хранилища раствора пенообразователя, трапов для
слива, специальных ограждающих устройств, секций
и т. п.).
Газовые установки предназначены для тушения
пожаров в зданиях и сооружениях, позволяющих создать
внутри них среды, не поддерживающей горения. Их
подразделяют на установки объемного тушения,
обеспечивающие создание огнетушащей среды во всем объеме
защищаехМого помещения, и локального тушения путем
создания такой среды в районе пожароопасного участка.
По виду огнетушащих средств газовые установки делят
на заряжаемые жидкой двуокисью углерода, азотом,
аргоном, хладонами 114В2 и 13В1 и другими составами.
Газовые установки являются наиболее эффективными
при пожарной защите зданий и сооружений, поскольку
не только обеспечивают быстрое (в течение около 30 с)
тушение пожара, но и предупреждают образование взры-
369

воопасных сред (например, при проливе ЛВЖ) путем
создания в атмосфере препятствующих распространению
пламени концентраций ингибитора (метод флегматиза-
ции).
Установки газового тушения эффективнее и менее
сложны и громоздки, чем многие другие (например,
пенные). Углекислотные установки предназначены для
защиты помещений объемом до 3 тыс. м3 при удельном
расходе С02 до 0,768 кг/м3, хладоновые установки — для
защиты помещений объемом до 6 тыс. м3 при удельном
расходе хладонов до 0,215 кг/м3.
Огнетушители по виду огнетушащих средств
подразделяют на жидкостные, углекислотные, химпенные,
воздушно-пенные, хладоновые, порошковые и
комбинированные. В жидкостных огнетушителях применяют воду
с добавками (для улучшения смачиваемости, понижения
температуры замерзания и т. д.), в углекислотных —
сжиженную двуокись углерода, в химпенных — водные
растворы кислот и щелочей, в хладоновых — хладоны
114В2, 13В1, в порошковых — порошки ПС, ПСБ-3, ПФ,
П-1А, СИ-2. Огнетушители маркируются буквами,
характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой,
обозначающей его вместимость (объем).
Углекислотные огнетушители, предназначенные для
тушения загораний различных материалов и установок
напряжением до 1000 В: ручные ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8,
передвижные ОУ-25, ОУ-80, ОУ-400. Химпенный
огнетушитель ОХП-10 применяют для тушения загорания
твердых материалов и ГЖ на площади до 1 м2. Воздушно-
пенные огнетушители предназначены для тушения
загораний ЛВЖ, ГЖ, твердых (в том числе тлеющих)
материалов (кроме металлов и установок под
напряжением)— ручные ОВП-5, ОВП-10. Хладоновые
огнетушители используют для тушения загораний ЛВЖ, ГЖ,
горючих газов и т. п.— ОАХ-0,5 (в аэрозольной упаковке),
ОХ-3, ОХ-7.
Порошковые огнетушители, предназначенные для
тушения загораний различных материалов установок под
напряжением до 1000 В, заряжают составами МГС
и ПХ — для тушения металлов,составами ПСБ-3, П-1А—'
для тушения ЛВЖ, ГЖ, горючих газов и др.
Комбинированный огнетушитель ОК-Ю применяют для
одновременного тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ порошком ПСБ-3
и воздушно-механической пеной.
370

§ 85. Требования пожарной безопасности
к электроустановкам
Условия безопасного применения
электрооборудования регламентируются ПУЭ, согласно которым все
электрооборудование подразделяют на взрывозащищенное,
для пожароопасных установок и нормального
исполнения.
Во взрывоопасных зонах разрешается применять
только взрывозащищенное электрооборудование,
обеспечивающее безопасность его использования во
взрывоопасных средах (т. е. не допускающее воспламенения
взрывоопасной среды).
Взрывозащищенное электрооборудование
подразделяют по уровням и видам взрывозащиты, категориям,
группам и температурным классам. ПУЭ-76 установлены
следующие уровни взрывозащиты: повышенной
надежности против взрыва (знак 2), взрывобезопасное (знак 1)
и особо взрывобезопасное (знак 0). Оно может иметь
следующие виды взрывозащиты: взрывонепроницаемая
оболочка (d), заполнение или продувка оболочки под
избыточным давлением защитным газом (р), искробез-
опасная электрическая цепь (i), заполнение оболочки
с токоведущими частями кварцем (<?), масляное
заполнение оболочки @), специальный вид взрывозащиты (s),
защита вида «е» (е). В зависимости от области
применения взрывозащищенное электрооборудование делят на
две группы: I — рудничное и II — для внутренней и
наружной установки (подгруппы ПА, ПВ, ПС в
зависимости от категории взрывоопасной смеси).
Наиболее распространенным видом взрывозащищен-
ного электрооборудования является взрывонепроницае-
мое оборудование. В конструкции такого оборудования
предусмотрено гашение пламени в узких зазорах
(«щелевая защита») между фланцами и другими частями
оборудования.
Во взрывоопасных помещениях и зонах наружных
установок применяют специальное электроосветительное
оборудование во взрывозащищенном исполнении. В
помещениях класса B-I используют стационарные
светильники во взрывонепроницаемом, искробезопасном или
специальном исполнении, в помещениях классов В-Ia и
В-П — в любом взрывозащищенном исполнении, в
помещениях классов B-I6 и В-Па — пыленепроницаемые.
371

Широко применяют светильники в исполнении ВЗГ
и ВУА и повышенной надежности НОБ-300 и НЗБ-150.
В помещениях класса П-1 электрооборудование
должно иметь брызгозащищенное, закрытое, обдуваемое или
продуваекое исполнение; в помещениях класса П-П —
закрытое, обдуваемое или продуваемое с замкнутым
циклом охлаждения; в помещениях класса П-Па —
брызгозащищенное или защищенное; в наружных установках
класса П-Ш—закрытое или закрытое продуваемое.
Во всех помещениях искрящие части машин
заключают в пыленепроницаемые колпаки. Светильники в
помещениях П-1 и П-П должны иметь пыленепроницаемое
исполнение, а для помещений класса П-Па допускаются
открытые светильники. В наружных установках класса
П-Ш применяют светильники в пыленепроницаемом и
взрывозащищенном исполнении.
\\ § 86. Пожарная сигнализация
Применение автоматических средств обнаружения
пожаров является одним из основных условий
обеспечения пожарной безопасности в машиностроении, так
как позволяет оповестить дежурный персонал о
пожаре и месте его возникновения.
Пожарные извещатели преобразуют неэлектрические
физические величины (излучение тепловой и световой
энергии, движение частиц дыма) в электрические, кото-
J рые в виде сигнала определенной формы направляются
по проводам на приемную станцию. По способу
преобразования пожарные извещатели подразделяют на
параметрические, преобразующие неэлектрические
величины в электрические с помощью вспомогательного
источника тока, и генераторные, в которых изменение
неэлектрической величины вызывает появление собственной
эдс.
Извещатели пожара делят на приборы ручного
действия, предназначенные для выдачи дискретного
сигнала при нажатии соответствующей пусковой кнопки,
и автоматического действия для выдачи дискретного
сигнала при достижении заданного значения
физического параметра (температуры, спектра светового
излучения, дыма и др.).
В зависимости от того, какой из параметров
газовоздушной среды вызывает срабатывание пожарного
извещателя, они бывают: тепловые, световые, дымовые,
372

комбинированные, ультразвуковые. По исполнению
пожарные извещатели делят на нормального исполнения,
взрывобезопасные, .искробезопасные, герметичные; но
принципу действия —максимальные и
дифференциальные.
Максимальные пожарные извещатели реагируют па
абсолютные величины контролируемого параметра и
срабатывают при определенном его значении,
дифференциальные— только на скорость изменения
контролируемого параметра и срабатывают при определенном ее
значении. Пожарные извещатели характеризуются
чувствительностью, инерционностью, зоной действия,
помехозащищенностью, конструктивным исполнением.
Оценка этих параметров производится специальными
методами.
Принцип действия тепловых извещателей состоит в
изменении электропроводности тел, контактной разности
потенциалов, ферромагнитных свойств материалов,
изменении линейных размеров твердых тел, физических
параметров жидкостей, газов и т. д. Тепловые извещатели
максимального действия срабатывают при определенной
максимальной температуре. Недостатком этих
извещателей является зависимость чувствительности от
окружающей среды. Дифференциальные тепловые извещатели
имеют достаточную чувствительность, но малопригодны
в помещениях, где возможны резкие колебания
температуры.
Дымовые извещатели делят на
фотоэлектрические и ионизационные. Фотоэлектрические извещатели
(ИДФ-1М, ДИП-1) работают на принципе рассеяния
частицами дыма теплового излучения. Ионизационные
извещатели используют эффект ослабления ионизации
воздушного межэлектродного промежутка дымом.
Широко применяемый радиоизотопный излучатель РИД-1 в
качестве источника ионизации имеет изотоп Плуто-
ний-239.
В помещениях с ровным потолком дымовые
извещатели РИД-1, ИДФ-ТМ, ДИП-1 устанавливают при
высоте потолка 3,5—6,5 м по одному извещателю на
каждые 70 м2, при высоте потолка 6,5—10 м по одному
извещателю на каждые 65 м2. На потолке с выступами
высотой 0,2—0,35 м общая площадь на один извещатель
уменьшается на 20%. Недостатками извещателя РИД-1
являются высокое напряжение в линии, возможность
373

срабатывания при скорости воздушных потоков свыше
2 м/с, большая стоимость.
Ультразвуковой извещатель Фикус-МП предназначен
для пространственного обнаружения очага загорания и
подачи сигнала тревоги. Ультразвуковые волны
излучаются в контролируемое помещение. В этом же
помещении расположены приемные преобразователи, которые,
действуя подобно обычному микрофону, преобразуют
ультразвуковые колебания воздуха в электрический
сигнал. Если в контролируемом помещении отсутствует
колеблющееся пламя, то частота сигнала, поступающая от
приемного преобразователя, будет соответствовать
излучаемой частоте.
При наличии в помещении движущихся объектов
отраженные от них ультразвуковые колебания будут
иметь частоту, отличную от излучаемой (эффект Доп-
плера). Разность в частотах излучаемого и
принимаемого сигналов в виде колебаний электрического тока
E—30 Гц) выделяется электрической схемой
электронного блока. Этот сигнал усиливается и вызывает
срабатывание поляризованного реле приемной станции.
Преимуществом извещателей является их безынерци-
онность, большая контролируемая площадь (до 1 тыс. м2),
недостатком — возможность ложных срабатываний и
высокая стоимость.
Включение извещателей в линию связи может
проводиться параллельно или последовательно. Для линии
связи широко применяют телефонные провода, кабели
связи и контрольные кабели. Прокладка кабелей и
проводов внутри помещений производится как скрытым, так
и открытым способами. Во взрывоопасных помещениях
кабели и провода прокладывают в водогазопроводных
трубах. Наружные кабельные сети укладываются в
траншеях, кабельных туннелях, каналах. Аппаратура
пожароохранной сигнализации может использовать и
телефонные линии связи.
Из числа приемных станций, выпускаемых
промышленностью, наиболее распространенными являются
станция ТЛО-10/100 (тревожная лучевая оптическая) и
концентратор малой вместимости «Комар-сигнал 12АМ».
Приемная станция пожарной сигнализации Т1ОЛ-10/100
предназначена для организации пожарной сигнализации
на различных объектах. Станция допускает включение
автоматических извещателей различных типов, кнопоч-
374

ных ручных извещателей и автоматического пожарного
извещателя ПОСТ-1.
Приемная станция состоит из общестационарного
блока с 10 лучевыми комплектами. Лучевой комплект
представляет собой совокупность контрольно-сигнальных
элементов, обеспечивающих фиксирование состояния
пожарных извещателей и линии связи и питание
извещателей соответствующим напряжением, а также связь
с общестационарными элементами приемной аппаратуры
(звуковыми и световыми сигналами, источником
питания, устройствами трансляции, коммутационными
элементами). Станция обеспечивает проверку
неисправностей лучевых комплектов, прием сигналов тревоги от
извещателей, трансляцию сигналов тревоги по
соединительной линии на центральный пульт наблюдения, а
также приведение в действие общей выносной сигнализации.
Приемная станция «Комар-сигнал 12АМ» является
приемной станцией пожароохранной сигнализации.
Совмещение пожарной и охранной сигнализации является
рациональным, так как при этом не требуется
дублирования приемной аппаратуры. В качестве пожарных
извещателей в совмещенных системах рекомендуется
применять менее дорогостоящие и надежные
автоматические тепловые пожарные извещатели типа ДТЛ,
которые включаются последовательно с датчиками охранной
сигнализации в общую линию.
Концентратор представляет собой прибор
настольного типа. Пульт концентратора на пять номеров
выполнен в виде блочной конструкции, состоящей из блока
питания и пятилучевого блока. Увеличение емкости до
30 номеров производится однотипными пятилучевыми
блоками, которые соединяются между собой с помощью
специальных крючков. Концентратор допускает
одновременную фиксацию тревоги со всех охраняемых объектов
с выдачей звукового и светового сигналов. Снятие
сигнала тревоги производится вручную нажатием
соответствующей кнопки, в результате чего схема лучевого
комплекта приводится в исходное положение.
§ 87. Организация пожарной охраны предприятия
Ответственность за соблюдение необходимого
противопожарного режима и своевременное выполнение
противопожарных мероприятий возлагается на руководите-
375

ля предприятия и начальников цехов (лабораторий,
мастерских, складов и т. д.). Руководители предприятия
обязаны: обеспечить полное и своевременное
выполнение правил пожарной безопасности и противопожарных
требований строительных норм при проектировании,
строительстве и эксплуатации подведомственных им
объектов; организовать на предприятии пожарную
охрану, добровольную пожарную дружину и пожарно-техни-
ческую комиссию и руководить ими; предусматривать
необходимые ассигнования на содержание пожарной
охраны, приобретение средств пожаротушения;
назначить лиц, ответственных за пожарную безопасность
цехов, лабораторий, производственных участков, баз,
складов и других зданий и сооружений.
Руководителям предприятий предоставлено право
налагать дисциплинарные взыскания на нарушителей
правил и требований пожарной безопасности. В случае
нарушения правил и требований пожарной безопасности
руководитель предприятия имеет право поставить вопрос
о привлечении виновного к судебной ответственности.
Инженерно-технический персонал, ответственный за
пожарную безопасность на отдельных участках, обязан
знать пожарную опасность технологического процесса
производства и строго выполнять правила и требования
противопожарного режима, установленные на
предприятии, следить за исправностью приборов отопления,
вентиляции, электроустановок, обеспечить исправное
содержание и постоянную готовность к действию имеющихся
средств пожаротушения, связи и сигнализации.
На< машиностроительных предприятиях
соответствующими приказами, распоряжениями или указаниями
устанавливается порядок проведения противопожарного
инструктажа и занятий по пожарно-техническому
минимуму с рабочими и служащими.
Противопожарный инструктаж проводят в два этапа.
На первом этапе инструктаж проводит начальник
местной пожарной охраны, инструктор пожарной
профилактики или начальник караула. На объектах, где
отсутствует профессиональная пожарная охрана, инструктаж
проводит инженер по охране труда.
Рабочие и служащие, вновь принятые на работу,
могут быть допущены на работу только после
прохождения первичного противопожарного инструктажа.
Первичный противопожарный инструктаж проводят по на-
376

правлению отдела кадров предприятия, а лицо,
производившее инструктаж, делает об этом отметку на
направлении и записывает в журнал фамилию, инициалы и
другие данные работника, проходившего инструктаж и
принимаемого на работу. Первичный инструктаж
проводят в индивидуальном или групповом порядке.
Начальник цеха (участка, лаборатории, мастерской)
проводит повторный инструктаж вновь принятого
непосредственно на месте его будущей работы.
Во время проведения повторного инструктажа
рабочего знакомят с общими правилами пожарной
безопасности для данного участка производства, с пожарной
опасностью технологических установок и т. д.
Повторный пожарный инструктаж проводят также с рабочими
и служащими, которых переводят с одного участка
работы на другой. Кроме того, его проводят периодически
не реже одного раза в год. При проведении
инструктажей необходимо добиваться того, чтобы
инструктируемые умели практически пользоваться первичными
средствами тушения пожаров и средствами связи.
На промышленных предприятих или в отдельных
цехах и на участках, технологический процесс которых
имеет повышенную пожарную опасность, например в
деревообрабатывающих цехах, на складах
легковоспламеняющихся жидкостей и других огнеопасных складах
веществ и материалов, кроме противопожарного
инструктажа следует проводить занятия по
пожарно-техническому минимуму со всеми рабочими и служащими. В
программу занятий по пожарно-техническому минимуму
с рабочими и служащими следует включать следующие
вопросы: меры обеспечения пожарной безопасности
предприятия, цеха, лаборатории, средства пожаротушения и
их применение при возникновении пожара.
Заканчивается пожарно-технический минимум принятием зачета
у рабочих и служащих. Лица, не сдавшие зачет, должны
пройти повторный курс обучения.
Для каждого предприятия (цеха, лаборатории,
мастерской, склада и т. д.) на основе Типовых правил
пожарной безопасности для промышленных предприятий
(утвержденных ГУПО МВД СССР 21 августа 1975 г.)
разрабатывают общеобъектовую и цеховые
противопожарные инструкции. В инструкциях должны быть
определены основные требования пожарной безопасности для
данного цеха или участка производства (по содержанию
377

территории предприятия, подходов и подъездов к
источникам противопожарного водоснабжения, подходов и
подъездов к зданиям и сооружениям, о порядке
движения транспорта по территории предприятия, о
применении открытого огня и курении и т. д.). В
противопожарных инструкциях устанавливается также порядок
вызова пожарной охраны на случай возникновения пожара
на предприятии. Определяется порядок хранения ЛВЖ
и ГЖ, обтирочных материалов и производственных
отходов. Здесь особо следует обратить внимание на
уменьшение количеств ЛВЖ и ГЖ в производственных
помещениях. Кроме того, следует стремиться заменять
горючие растворители негорючими моющими средствами.
Для проведения профилактической работы на
машиностроительных предприятиях необходимо осуществлять
соответствующие мероприятия, направленные на
снижение пожарной опасности технологических процессов
производства. Чтобы привлечь инженерно-технический
персонал и других работников к разработке и проведению
этих мероприятий, на предприятиях создают пожарно-
технические комиссии. Руководитель предприятия
приказом назначает пожарно-техническую комиссию, в состав
которой входят: главный инженер (председатель),
начальник пожарной охраны объекта, энергетик, технолог,
механик, инженер по охране труда, строитель и другие
специалисты. Задачи пожарно-технической комиссии —
выявление нарушений и недостатков технологических
режимов, которые могут привести к возникновению
пожаров, разработка мероприятий по их устранению,
содействие органам пожарного надзора в их работе по
созданию строгого противопожарного режима, организация
массово-разъяснительной работы среди персонала. Для
выполнения этих задач пожарно-технические комиссии
должны заниматься организацией и проведением пожар-
но-технических конференций, посвященных обеспечению
пожарной безопасности предприятий, отдельных
участков, цехов, складов, принимать активное участие в
организации и проведении смотров на лучшее
противопожарное состояние цехов.
На предприятиях создаются также добровольные
пожарные дружины (ДПД), занимающиеся
предупреждением пожаров в цехах и на своих рабочих участках и
имеющие на случай пожаров боевые расчеты,
оснащенные пожарной техникой.
378

Помимо общезаводских добровольных пожарных
дружин на крупных предприятиях добровольные пожарные
дружины образуются по цехам, а в цехах — по
сменам.
Разработка противопожарных мер и контроль за их
осуществлением, организация профилактического
противопожарного режима на действующих предприятиях,
привлечение широких кругов общественности к
предупреждению и тушению пожаров составляют систему
государственного пожарного надзора. Задачи
государственного пожарного надзора определены «Положением
о государственном пожарном надзоре», утвержденном
постановлением Совета Министров СССР от 26 декабря
1977 г. Основные функции Госпожнадзора следующие.
1. Разрабатывает и согласовывает противопожарные
нормы, правила, технические условия для вновь
строящихся и реконструируемых объектов различного
назначения, а также правила пожарной безопасности
действующих объектов.
2. Контролирует соблюдение проектными и
строительными организациями противопожарных норм,
технических условий и правил при проектировании,
строительстве новых и реконструкции существующих объектов,
зданий и сооружений.
3. Выполняет непосредственный надзор за
противопожарным состоянием действующих объектов 'народного
хозяйства, жилых и общественных зданий и
соблюдением в них противопожарного режима.
4. Учитывает и анализирует причины пожаров.
5. Ведет пропаганду по вопросам борьбы с
пожарами.
6. Осуществляет административную работу.
Проводит дознание по делам о пожарах и нарушениях
пожарной безопасности.
В своей работе органы Госпожнадзора пользуются
прежде всего методами разъяснений и убеждений,
однако они вправе налагать штрафы на нарушителей
противопожарного режима, производить необходимые
действия в качестве органов дознания для выявления
виновников пожара или виновных в неудовлетворительном
противопожарном состоянии объекта, вправе
приостановить частично или полностью деятельность объекта»
находящегося в пожароугрожаемом состоянии. ^
379

Гл ав а 11
БЕЗОПАСНОСТЬ УСТРОЙСТВА
И ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
Цехи современных машиностроительных заводов
оснащены самыми различными видами технологического
оборудования. Его использование облегчает труд
человека, делает его производительным. Однако в ряде
случаев работа этого оборудования связана с
возможностью воздействия на работающих опасных или вредных
производственных факторов. Основным направлением
облегчения и оздоровления условий труда, повышения
его производительности является механизация и
автоматизация работ и технологических процессов и
использование роботов и манипуляторов.
Механизация способствует ликвидации тяжелого
физического труда, снижению травматизма, уменьшает
численность персонала. Особое значение с точки зрения
охраны труда имеет механизация подачи заготовок в
рабочую зону при обработке. При эксплуатации особо
опасных видов оборудования, таких, как кузнечно-прес-
совые машины, установки с использованием
радиоактивных веществ, для подачи этих веществ используются
роботы и манипуляторы.
Автоматизация — высшая ступень механизации,
способствует ликвидации существенного различия между
умственным трудом и физическим. При комплексной
автоматизации технологические процессы выполняются
последовательно без вмешательства человека. Такие
системы избавляют оператора от тяжелой физической
работы, но труд его остается утомительным, так как
приходится делать большое число движений управляющими
рукоятками, в результате этого резко возрастают
нервные нагрузки.
Применение управляющих машин экономит усилия
работника, ускоряет выполнение операции и
значительно облегчает труд даже по сравнению с
автоматизированными устройствами. Ведение производственного
процесса при помощи управляющих машин исключает
ошибки, всегда возможные при непосредственном
управлении. Применение управляющих машин не только
облегчает труд, но делает его безопасным.
Одним из перспективных направлений комплексной
автоматизации производственных процессов является ис-
380

пользование промышленных роботов (манипуляторов
с программным управлением). От известных средств
автоматизации промышленные роботы отличаются тем,
что позволяют автоматизировать такие производства,
которые невозможно или нецелесообразно было
автоматизировать традиционными средствами.
В настоящее время созданы роботизированные
устройства для заливки и съема заготовок в литейном
производстве, установки и снятия деталей в механообраба-
тывающем и штамповочном производстве, для
автоматизации процессов обезжиривания, грунтовки, окраски
изделий и нанесения защитных покрытий, для проведения
сварочных работ, термической обработки и для
некоторых других технологических процессов. Особенно
широко применяют робототехнику при проведении погрузоч-
но-разгрузочных и складских работ ( установка
оснастки больших заготовок, разгрузка и выгрузка
конвейерных и автоматических линий, межоперационная
транспортировка).
Автоматические действия, высокие скорости линейных
перемещений исполнительных устройств, большая зона
обслуживания и другие специфические особенности
промышленных роботов представляют повышенную
опасность для обслуживающего персонала и работающих на
смежных участках. В связи с этим вопросам обеспечения
безопасности должно уделяться особое внимание как при
конструировании, так и при эксплуатации
промышленных роботов и роботизированных систем в соответствии
с методическими рекомендациями, разработанными
ВЦНИИОТ и утвержденными Минстанкопромом.
В неавтоматизированных производствах безопасность
труда обусловлена степенью безопасности оборудования
и технологических процессов. Общие методы
обеспечения безопасности производственного оборудования и
процессов рассмотрены ниже.
§ 88. Требования безопасности, предъявляемые
к оборудованию
Основными требованиями охраны труда,
предъявляемыми при проектировании машин и механизмов,
являются: безопасность для человека, надежность и удобство
эксплуатации. Требования безопасности определяются
системой стандартов безопасности труда.
381

Безопасность производственного оборудования
обеспечивается правильным выбором принципов его
действия, кинематических схем, конструктивных решений
(в том числе форм корпусов, сборочных единиц и
деталей), рабочих тел, параметров рабочих процессов,
использованием различных средств защиты. Последние по
возможности должны вписываться в конструкцию машин
и агрегатов. Средства защиты должны быть, как
правило, многофункционального типа, т. е. решать несколько
задач одновременно. Так, конструкции машин и
механизмов, станин станков должны обеспечивать не только
ограждение опасных элементов, но и снижение уровня
их шума и вибрации, ограждение абразивного круга
заточного станка должно конструктивно совмещаться с
системой местной вытяжной вентиляции.
Установки повышенной опасности должны быть
выполнены с учетом специальных требований органов Гос-
гортехнадзора СССР.
При наличии у агрегатов электропривода последний
должен быть выполнен в соответствии с Правилами
устройства электрических установок; в случае
использования рабочих тел под давлением, не равным
атмосферному, а также при конструировании и эксплуатации
грузоподъемных машин должщ^^юбльс^^
Госгортехнадзора СССР. ГДолжны предусматриваться
средства защиты от электромагнитных и ионизирующих
излучений, загрязнений атмосферы парами, газами, пы-
лями, воздействия лучистого тепла и т. п.
Надежность машин и механизмов определяется
вероятностью нарушения нормальной работы
оборудования. Такого рода нарушения могут явиться причиной
аварий, травм. Большое значение в обеспечении
надежности имеет прочность конструктивных элементов.
Конструкционная прочность машин и агрегатов
определяется прочностными характеристиками как материала
конструкции, так и его крепежных соединений (сварные
швы, заклепки, штифты, шпонки, резьбовые соединения),
а также условиями их эксплуатации (наличие
смазочного материала, коррозия под действием окружающей
среды, наличие чрезмерного изнашивания и т. д.).
Большое значение в обеспечении надежной работы
машин и механизмов имеет наличие необходимых
контрольно-измерительных приборов и устройств
автоматического управления и регулирования. При несрабатыва-
382

нии автоматики надежность работы технологического
оборудования определяется эффективностью _действий
обслуживающего персонала. Поэтому (производственное
оборудование и рабочее место оператора должны
проектироваться с учетом физиологических и психологических
возможностей, человека и его антропометрических
данных. Необходимо обеспечить возможность быстрого
правильного считывания показаний
контрольно-измерительных приборов и четкого восприятия сигналов. Наличие
большого числа органов управления и приборов (шкал,
кнопок, рукояток, световых и звуковых сигналов)
вызывает повышенное утомление оператора. Органы
управления (рычаги, педали, кнопки и т. д.) должны быть
надежными, легкодоступными и хорошо различимыми,
удобными в пользовании. Их располагают либо
непосредственно на оборудовании, либо выносят на
специальный пульт, удаленный от оборудования на некоторое
расстояние. Все виды технологического оборудования
должны быть удобны для осмотра, смазывания,
разборки, наладки, уборки, транспортировки, установки и
управления ими в работе.
Степень утомляемости работающих на основных
видах оборудования в цехах машиностроительных заводов
обусловлена не только нервной и физической нагрузкой,
но и психологическим воздействием окружающей
обстановки, поэтому большое значение имеет выбор цвета
внешних поверхностей оборудования и помещения.
Важнейшим условием обеспечения безопасности машин и
механизмов является учет и выполнение требований
безопасности на всех этапах их создания, начиная с
разработки технического задания на проектируемое
оборудование и кончая сдачей опытных образцов в серийное
производство. Перечень такого рода требований
определяется на основе анализа опасной зоны
производственного оборудования.
§ 89. Опасные зоны оборудования и средства защиты
[Опасная зона — это пространство, в котором
возможно действие на работающ&го^опасного и (или) вредного
производственного фактора. Опасность локализована в
пространстве вокруг движущихся элементов: режущего
инструмента, обрабатываемых деталей, планшайб,
зубчатых, ременных и цепных передач, рабочих столов стан-
383

ков, конвейеров, перемещаемых подъемно-транспортных
машин, грузов и т. д. Особая опасность создается в
случаях, когда возможен захват одежды или волос
работающего движущимися частями оборудования.
Наличие опасной зоны может быть обусловлено
опасностью поражения электрическим током, воздействия
тепловых, электромагнитных и ионизирующих излучений,
шума, вибрации, ультразвука, вредных паров и газов,
пыли, возможностью травмирования отлетающими
частицами материала заготовки и инструмента при
обработке, вылетом обрабатываемой детали из-за плохого ее
закрепления или поломки.
Размеры опасной зоны в пространстве могут быть
постоянными (зона между ремнем и шкивом, зона
между вальцами и т. д.) и переменными (поле прокатных
станов, зона резания при изменении режима и
характера обработки, смена режущего инструмента и т. д.).
При проектировании и эксплуатации
технологического оборудования необходимо предусматривать
применение устройств либо исключающих возможность контакта
человека с опасной зоной, либо снижающих опасность
контакта (средств защиты работающих). Средства
защиты работающих по характеру их применения делятся
на две категории: коллективные и индивидуальные.
Средства коллективной защиты в зависимости от
назначения подразделяются на следующие классы:
нормализации воздушной среды производственных помещений
и рабочих мест, нормализации освещения
производственных помещений и рабочих мест, средства защиты
от ионизирующих излучений, инфракрасных излучений,
ультрафиолетовых излучений, электромагнитных
излучений, магнитных и электрических полей, излучения
оптических квантовых генераторов, шума, вибрации,
ультразвука, поражения электрическим током, электростатиче:
ских зарядов, от повышенных и пониженных
температур поверхностей оборудования, материалов, изделий,
заготовок, от повышенных и пониженных температур
воздуха рабочей зоны, от воздействия механических,
химических, биологических факторов.
Средства индивидуальной защиты в зависимости от
назначения подразделяются на следующие классы:
изолирующие костюмы, средства защиты органов дыхания,
специальная одежда, специальная обувь, средства
защиты рук, головы, лица, глаз, органов слуха, средства
384

защиты от падения и другие аналогичные средства,
защитные дерматологические средства.
Все применяющиеся в машиностроении средства
коллективной защиты работающих по принципу действия
можно разделить на оградительные, предохранительные,
блокирующие, сигнализирующие, а также системы
дистанционного управления машинами и специальные.
Каждый из перечисленных подклассов, как будет
показано ниже, имеет несколько видов и подвидов. Общими
требованиями к средствам защиты являются: создание
наиболее благоприятных для организма человека
соотношений с окружающей внешней средой и обеспечение
оптимальных условий для трудовой деятельности;
высокая степень защитной эффективности; учет
индивидуальных особенностей оборудования, инструмента,
приспособлений или технологических процессов; надежность,
прочность, удобство обслуживания машин и механизмов, учет
рекомендаций технической эстетики.
Оградительные средства защиты препятствуют
появлению человека в опасной зоне. Применяются для
изоляции систем привода машин и агрегатов, зон обработки
заготовок, для рграждения токоведущих частей, зон
интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных,
ионизирующих), зон выделения вредных веществ,
загрязняющих воздушную среду, и т. д. Ограждаются так-
Ж? рабочие зоны, расположенные на высоте (леса
и т. п.).
Конструктивные решения оградительных устройств
многообразны. Они зависят от вида оборудования,
расположения человека в рабочей зоне, специфики
опасных и вредных производственных факторов,
сопровождающих технологический процесс. Оградительные
устройства делятся на три основные группы: стационарные
(несъемные), подвижные (съемные) и переносные.
Стационарные ограждения периодически демонтируются для
осуществления вспомогательных операций (смены
рабочего инструмента, смазывания, проведения контрольных
измерений деталей и т. п.). Их изготовляют таким обра-
вом, чтобы они пропускали обрабатываемую деталь, но
яе пропускали руки работающего из-за небольших
размеров соответствующего технологического проема. Та-
•кое ограждение может быть полным, когда
локализуется опасная зона вместе с машиной, или частичным, когда
изолируется только одасна^я зона машины; Примерами
13 Заказ № 126
385

Рис. 99. Типы ограждений
полного ограждения являются ограждения распредели-*
тельных устройств электрооборудования, галтовочных
барабанов, вентиляторов, корпуса электродвигателей,
насосов и т. д. (рис. 99,а).
Подвижное ограждение представляет собой
устройство, сблокированное с рабочими органами механизма
или машины. Оно закрывает доступ в рабочую зону при
наступлении опасного момента. В остальное время
доступ в указанную зону открыт. Широкое распространен
ние такие оградительные устройства получили в станко-:
строении (рис. 99,6).
Переносные ограждения являются временными. Их
используют при ремонтных и наладочных работах,
например, на постоянных рабочих местах сварщиков для
защиты окружающих от воздействия электрической дуги
и ультрафиолетовых излучений (сварочные посты).
Выполняются они чаще всего в виде щитов высотой 1,7 м«
Конструкция и материал ограждающих устройств
определяются особенностями данного оборудования й
технологического процесса. Ограждения выполняют в
виде сварных или литых кожухов, жестких сплошных
щитов (щитков, экранов), решеток, сеток на жестком
каркасе. Размер ячеек в сетчатом и решетчатом
ограждениях рассчитывают по формуле а = 6/F+5), где Ь —*
расстояние от ограждения до опасной зоны, мм. В
качестве материала ограждений используют металлы,
пластмассы, дерево. При необходимости наблюдения за
рабочей зоной кроме сеток и решеток применяют сплошные
386

Рис. !00. Примерная схема гаюаналитической установки:
1 — очистные и осушительные устройства; 2 —
газораспределительное устройство; 3 — специальное очистное
устройство; 4 — устройство, стабилизирующее расход и
давление; 5 — устройство для контроля расхода газа;
6 — блок питания; 7 — датчик; 8 — измерительное
устройство; 9 — просасывающее устройство; /0 —
сравнительное устройство
оградительные устройства из
прозрачных материалов (оргстекла, триплекса
и т. п.).
Чтобы выдерживать нагрузки от
отлетающих при обработке частиц и слу<
чайные воздействия обслуживающего
персонала, ограждения должны быть
достаточно прочными и хорошо крепиться
к фундаменту или частям машины. При
расчйе на прочность ограждений, применяемых при
обработке металлов и дерева, необходимо учитывать
возможность вылета и удара об ограждение заготовок
и режущего инструмента.
Предохранительные защитные средства
предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин
при выходе какого-либо параметра оборудования за
пределы допустимых значений, что исключает аварийные
режимы работы.
На установках, работающих под давлением больше
атмосферного, используют предохранительные клапаны
и мембранные узлы (см. гл. 9).
В случае возможного выделения токсичных паров и
газов,, либо паров и газов, способных образовывать взры-
во- и пожароопасные смеси, вблизи оборудования
устанавливают стационарные автоматические
газоанализаторы. Последние при образовании концентрации токсичных
веществ, равной ПДК, а концентрации горючих смесей
в пределах 5—50% нижнего предела воспламенения
включают аварийную вентиляцию. Типовая схема
такого рода системы приведена на рис. 100. Ее основным
функциональным звеном является датчик, в котором в
зависимости от состава пробы газа возникает и
формируется выходной сигнал, пропорциональный
концентрации анализируемого компонента. Выходной сигнал
датчика усиливается и поступает в измерительное
устройство, где происходит оценка и фиксация значения
сигнала. . ¦¦. •
/ ¦ / / Ш
13*
387

Наряду с газоанализаторами с использованием
электроэнергии в машиностроении!применяют приборы
аналогичного назначения^без источников электроэнергии.
Это газоанализаторы, использующие
фотоколориметрический метод анализа, в основе которого — цветная
избирательная реакция между индикатором в растворе или
на ленте и компонентом газовоздушной смеси; термо-
кондуктометрический метод, основанный на изменении
теплопроводности анализируемой смеси в зависимости
от содержания в ней определяемого компонента;
оптический метод, использующий явление изменения
оптических свойств анализируемых паров и газов при
изменении их количественных характеристик; ионизационный
метод, в основу которого положена зависимость
величины ионного тока, возникающего при ионизации
анализируемых смесей, от содержания в них определяемого
компонента.
Для предохранения от взрыва ацетиленовых
генераторов и трубопроводов при проскоке пламени газовой
горелки, а также трубопроводов и аппаратов,
заполненных горючими газами, при проникновении в них
кислорода или воздуха используют водяные
предохранительные затворы. По принципу действия и давлению
рабочего газа различают предохранительные затворы
(рис. 101) открытого (низкого давления) и закрытого
(среднего давления) типа.
Для предотвращения взрывов-в-рееи^ерах применяют
тепловые реле, отключающие двигатель компрессора при
повышении температуры сжимаемого воздуха сверх
допустимого значения (рис. 102).
-—• Сжатый воздух широко используют в различных
станках и агрегатах для крепления обрабатываемых
деталей с помощью эксцентриковых зажимов. Такие
приспособления необходимо обеспечивать устройствами,
предотвращающими самопроизвольное освобождение
зажимов при отключений давления или при значительном
силовом воздействии со стороны рабочих органов
оборудования (резца, фрезы и т. п.). В универсальных
приспособлениях для устранения возможности вырывания
деталей предусмотрена регулировка силы зажима в
зависимости от усилий резания и жесткости
обрабатываемой детали.
В электромагнитных плитах для закрепления
обрабатываемого материала, подъема и переноски различных
388

Рис. 101* Схемы предохранительных водяных затворов:
а, б— открытого типа низкого давления; в, г, д-~ закрытого типа среднего
давления; (а — при нормальной работе; о — при обратном ударе; <?~безмем«
бранный затвор среднего давления); / — вентиль; 2 — газоподводящая трубкаа
3 — воронка; 4 — внешняя трубка; 5 — корпус; 6 — ниппель; 7 — контрольный
кран; 8 — рассекатель; 9 — обратный клапан; 10 — диск
изделии следует предусматривать запасную проводку
для питания электромагнитов от запасного источника,
который должен включаться автоматически при
прекращении подачи электроэнергии от основной сети.
Для предотвращения поломок отдельных частей
оборудования, возможных вследствие перехода за
установке" zzzzzezzzU
Рис. 102, Схемы тепловых реле:
а — дилатометрическое термическое реле; / — кварцевый или фарфоровый
стержень; 2 — электрический контакт; 3 — корпус; 4 — металлический корпусу
6 — термическое реле с «прыгающей» биметаллической шайбой; / — шайбам 2—
контакт; 3 — регулировочный винт
389

ленные пределы, применяют двусторонние и
односторонние ограничители в виде различных по конструкции
упоров.
Важную роль в обеспечении безопасной
эксплуатации, ремонта и обслуживания технологического
оборудования играет тормозная техника, позволяющая быстро
останавливать валы, шпиндели и прочие элементы,
являющиеся потенциальными источниками опасности. По
назначению тормоза делятся на стопорные, спускные и
регуляторы скорости; по конструкции — на ленточные,
колодочные, дисковые, грузоупорные, центробежные и
электрические; по характеру действия — на управляемые
и автоматические.
Стопорные тормоза служат для остановки
оборудования либо для удержания подъемно-транспортной
машины, груза в конкретном положении или на данной
высоте. Их широко используют в станкостроении. Спускные
тормоза служат для торможения либо остановки груза.
Применяют их в подъемно-транспортных машинах.
В автоматических грузоупорных тормозах
торможение возникает под действием поднятого груза, а в
центробежных— под действием центробежных сил, величина
которых зависит от числа оборотов вала. Регуляторы
скорости ограничивают скорость вращения валов
двигателей внутреннего сгорания и турбин, а также ско-
рость спуска грузов.
Остановы и ловители применяют на
подъемно-транспортных машинах для удержания поднятого груза,
а также в некоторых механизмах для исключения
обратного движения вращающихся элементов.
Одним из видов предохранительных средств
являются слабые звенья в конструкциях технологического
оборудования, деталей и сборочных единиц, рассчитанные
на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках.
Срабатывание слабого звена приводит к останову
машины на аварийных режимах. К слабым звеньям
относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал
с маховиком, шестерней или шкивом, фрикционные
муфты, не передающие движения при чрезмерных крутящих
моментах, плавкие предохранители в
электрооборудовании, разрывные мембраны в установках с повышенным
давлением и т. п. Слабые звенья делятся на две
основные группы: системы с автоматическим восстановлением
кинематической цепи после того, как контролируемый
390

параметр пришел в
норму (например,
муфты трения), и
системы с
восстановлением
кинематической цепи путем
замены слабого звена
(например,
предохранители
электроустановок).
Блокировочные
устройства
исключают возможность
проникновения
человека в опасную зону
ЛИбО УСТраНЯЮТ ОПа- Рис* *03, Схема механической блокировки:
r»u»TTj ihawmn цо ппл 1 — ограждение; 2 — рычаг тормоза; 3 — за-
СНЫИ фаКТОр На Вре- порная планка; 4 — направляющая запорной
мя пребывания че- планки
ловека в этой зоне.
Большое значение этот вид средств защиты имеет при
ограждении опасных зон и там, где работу можно
выполнять при снятом или открытом ограждении. По
принципу действия блокировочные устройства делят на
механические, электрические, фотоэлектрические,
радиационные, гидравлические, пневматические,
комбинированные.
Механическая блокировка представляет собой
систему, обеспечивающую связь между ограждением и
тормозным (пусковым) устройством. Например, для снятия
ограждения крйвошипно-шатунного механизма (рис. 103)
необходимо затормозить и полностью остановить
привод механизма. Это осуществляется отключением
электродвигателя или переводом ремня с рабочего на
холостой шкив. При этом рычаг (направление движения
которого показано стрелкой) дает возможность запорной
планке выйти из направляющей. При снятом ограждении
агрегат невозможно запустить в работу. По такому
принципу блокируют двери в помещениях испытательных
стендов, а также в других, особо опасных помещениях,
в которых пребывание людей во время работы
оборудования запрещено.
Электрическую блокировку применяют -на
электроустановках с направлением от 500 В и выше, а также
на различных видах технологического оборудования с
391

электроприводом. Она обеспечивает возможность
включения оборудования только при наличии ограждения.
При электрической блокировке в ограждение
встраивают концевой выключатель, контакты которого при
закрытом ограждении включаются в электрическую схему
управления оборудованием и допускают включение
электродвигателя. При снятом или неправильно
установленном ограждении контакты размыкаются и электрическая
цепь системы привода оказывается разорванной.
На рис. 104 приведена схема электромеханической
блокировки, Управляющая • рукоятка / через валик 6
392

соединена с рубильником 7 и замком 2/ запирающим
дверь 4. При открытой двери рубильник не может быть
включен, так как засов 3 замка упирается в палец 5,
который выходит под действием пружины при
открывании двери. Для включения установки следует вначале
закрыть дверь и повернуть рукоятку. При этом скоба
на двери нажмет на палец 5, утопит его и даст
возможность засову 3 войти в отверстие скобы, которая
укреплена на двери. Дальнейшим поворотом рубильника
замыкается электрическая цепь.
Радиочастотную электрическую блокировку также
применяют для предотвращения попадания человека в
опасную зону. Принцип работы блокировки в этом
случае основан на применении электромагнитных полей
высокой частоты, излучаемых в пространство генератором.
В момент попадания человека в опасную зону
высокочастотный генератор подает импульс тока к
электромагнитному усилителю и поляризованному реле. Контакты
реле обесточивают схему магнитного пускателя, при
этом обеспечивается электродинамическое торможение
двигателя за десятые доли секунды. Время торможения
регулируется при помощи переменного сопротивления.
Фотоэлектрическая блокировка основана на принципе
ограждения опасной зоны световыми лучами. Изменение
светового потока, падающего на фотоэлемент,
преобразовывается в измерительно-командном устройстве,
которое приводит в действие дополнительные механизмы
защитного устройства. Фотоэлектрическая блокировка
находит в настоящее время применение в кузнечно-
пресеовых и механических цехах машиностроительных
заводов. На рис. 105 приведена схема
фотоэлектрической блокировки пресса. На тяге 2 педали установлен
блокировочный электромагнит /. Справа и слева от
рабочего стола пресса расположены фотоэлемент 4 и
осветитель фотореле 3. Световой луч, падающий на
фотоэлемент, обеспечивает постоянное протекание тока в
обмотке блокировочного электромагнита. В этом случае
возможно включение пресса путем нажатия педали. Если
же в момент нажатия педали в рабочей (опасной) зоне
штампа окажется рука рабочего, падение светового
потока на фотоэлемент прекращается, обмотки
блокировочного магнита обесточиваются, и включение пресса
педалью становится невозможным. Такая блокировка не
требует никаких механических конструкций, малогаба-
393

Рве. 105. Схема фотоэлектрической блокировки
ритна, надежна, удобна в эксплуатации, позволяет
обеспечить защиту весьма протяженных зон.
Радиационную блокировку применяют для защиты
опасных зон на прессах, гильотинных ножницах и
других видах технологического оборудования. Она состоит
(рис. 106) из трубки Гейгера 2, тиратронной лампы 3,
контрольного реле 4, аварийного реле 5. Радиоактивный
источник / крепится на руках работающего с помощью
специального браслета. В качестве источника применяют
радиоактивные изотопы. Их помещают в алюминиевый
цилиндр, покрытый изнутри слоем свинца, который
защищает от радиоактивного излучения. Сущность этого
вида блокировки состоит в том, что энергия
радиоактивного излучения, направленная от источника/,
улавливается трубками Гейгера 2, в результате чего цепь
управления системы отключает пусковое устройство.
Преимуществом блокировки радиационными датчиками являет-
Рис. 106. Схема радиационной блокировки
394

"Й* UW
ся то, что они позволяют про- ^
изводить бесконтактные
измерения, не требующие
непосредственного контакта между из- Г
мерительными датчиками и
КОНТрОЛИруемОЙ СреДОЙ. В рЯ- Рис. ,07. Схема пневматической
де случаев при работе с агрес- блокировки:
пноии1к>гм итт.» попиоллпо^ииии i —реле давления; 2 —запорное
СИВНЫМИ ИЛИ ВЗрыВООПаСНЫМИ устройство; 3 — электромагнит
средами, в оборудовании,
находящемся под большим давлением или имеющем
высокую температуру, блокировка с применением
радиационных датчиков является единственным . средством для
обеспечения требуемых условий безопасности. Не менее
важны большая стабильность и длительный срок
службы источников излучения.
Пневматическую систему блокировки (рис. 107)
широко используют в агрегатах, в которых рабочие тела
находятся под повышенным давлением: турбинах,
компрессорах, насосах и т. п. Ее основным преимуществом
является малая инерционность.
Сигнализирующие устройства дают информацию
о работе технологического оборудования, а также об
опасных и вредных производственных факторах, которые
при этом возникают. По назначению системы
сигнализации делятся на три группы: оперативную,
предупредительную и опознавательную. По способу информации
различают сигнализацию звуковую, визуальную,
комбинированную (светозвуковую) й одоризационную (по
запаху) ; последнюю широко используют в газовом
хозяйстве.
Для визуальной сигнализации используют источники
света, световые табло, подсветку шкал измерительных
приборов, подсветку на мнемонических схемах, цветовую
окраску, ручную сигнализацию. Для звуковой
сигнализации применяют сирены или звонки.
Оперативная сигнализация находит применение при
проведении разнообразных технологических процессов,
а также на испытательных стендах. Чаще всего подача
сигналов производится автоматически. Для этого
используют различные измерительные приборы
(вольтметры, гальванометры, манометры, термометры и т. д.)»
снабженные контактами, замыкание которых происходит
при определенных значениях контролируемых
параметров, Применяют также реле, срабатывающие на отклоне-
395

ние рабочих параметров данного технологического
процесса (давление, температура и т. д.). Включение
красных сигнальных ламп производится при подаче на
оборудование цеха опасного напряжения. При снятии
напряжения включаются зеленые сигнальные лампы.
Оперативную сигнализацию используют также для
согласования действий работающих, в частности крановщиков
и стропальщиков. Двусторонняя сигнализация
устраивается между насосной станцией и гидромониторами.
Предупредительная сигнализация предназначена для
предупреждения о возникновении опасности. Для этого
используклсветовые и звуковые сигналы, одоризаторы,
приводимые в действие от различных приборов,
регистрирующих ход технологического процесса.
Подвидом предупредительной сигнализации являются
газосигнализаторы — приборы, осуществляющие
звуковую или световую сигнализацию о достижении заранее
устанавливаемого значения концентрации
анализируемого компонента (или суммы компонентов) и не
предназначенные для количественной оценки фактического
значения концентрации до или после момента срабатывания
сигнализации. Настройка газоанализаторов
производится аналогично настройке автоматических
газоанализаторов в системах, включающих аварийную вентиляцию1.
Большое применение находит сигнализация,
опережающая включение оборудования или подачу высокого
напряжения. Она предусматривается на производствах,
где перед началом работы в опасной зоне могут
находиться люди (участки испытаний двигателей,
автоматические линии сборочных цехов, литейные цехи и т. д.)«
Предупреждающую сигнализацию следует
предусматривать при проектировании вентиляции в пожаро- и
взрывоопасных помещениях, при работе с радиоактивными
веществами и т. п. Сигнализация должна включаться
автоматически при выходе из строя одного из
вентиляторов. К предупредительной сигнализации относятся
указатели, плакаты («Не включать — работают люди», «Не
входить», «Не открывать — высокое напряжение» и др.).
Указатели желательно выполнять в виде световых табло
с переменной по времени (мигающей) подсветкой.
Плакаты являются средством, помогающим
безопасному обслуживанию оборудования. Указатели и надписи
1 В большинстве случаев газоанализаторы также блокируются
с системой аварийной вентиляции.
396

с указанием допустимой нагрузки необходимо распола-
гать непосредственно в зоне обслуживания машин и
агрегатов.
Опознавательная сигнализация служит для
выделения отдельных видов технологического оборудования,
его наиболее опасных узлов и механизмов, а также зон.
Для этих целей применяют систему сигнальных цветов
и знаков безопасности по ГОСТ 12.4.026—76*.
Примером опознавательной сигнализации является
окраска в соответствующие цвета баллоновчсо сжатыми,
сжиженными и растворенными газами, трубопроводов,
электрических проводов, рукояток и кнопок
управления.
Сигнальные лампочки, извещающие о нарушении
условий безопасности, внутренние поверхности дверей
ниш и других оградительных устройств, в которых
расположены механизмы передач станков и машин,
требующие периодического доступа при наладке и способные
при эксплуатации нанести травму работающему,
окрашиваются в красный цвет.
В желтый цвет окрашиваются элементы
строительных конструкций, которые могут являться причиной
получения травм работающих, производственного
оборудования, неосторожное обращение с которыми
представляет опасность для работающих; внутрицехового и
межцехового транспорта, подъемно-транспортных машин,
ограждений, устанавливаемых на границах опасных зокц
подвижные монтажные устройства или их элементы и
элементы грузозахватных приспособлений, подвижных
частей кантователей, траверс, подъемников; границы
подходов к эвакуационным или запасным выходам.
Зеленый сигнальный цвет следует применять для
дверей и световых табло эвакуационных или запасных
выходов и декомпрессионных камер (надпись белого
цвета на зеленом фоне), сигнальных ламп.
Важную роль играют знаки безопасности. ГОСТ
12.4.026—76* установлены четыре группы знаков
безопасности: запрещающие, предупреждающие,
предписывающие и указательные. В знаках безопасности
отличительным признаком являются и цвет, и форма
(конфигурация) знака.
Запрещающие знаки выполняют в виде круга
красного цвета с белым полем внутри, белой по контуру
знака каймой и символическим изображением черного цвета
397

на внутреннем белом поле, перечеркнутым наклонной
полосой красного цвета.
Предупреждающие знаки представляют собой
равносторонний желтого цвета треугольник со скругленными
углами, обращенный вершиной вверх, с каймой черного
цвета и символическим изображением черного цвета.
Предписывающие знаки, разрешающие определенные
действия работающих только при выполнении
конкретных требований охраны (обязательное применение
средств защиты работающих, принятие мер по
обеспечению безопасности труда), требований пожарной
безопасности, либо указывающие пути эвакуации, представляют
собой квадрат зеленого цвета с белой каймой по
контуру и белым полем квадратной формы внутри него, на
которое должны быть нанесены черным цветом
символическое изображение или поясняющая надпись. На
знаках пожарной безопасности поясняющие надписи
выполняют красным цветом.
Указательные знаки должны быть следующими:
синий прямоугольник, окантованный белой каймой по
контуру, с белым квадратом внутри. Внутри белого
квадрата должны быть нанесены символическое изображение
или поясняющая надпись черного цвета, за исключением
символов и поясняющих надписей пожарной
безопасности, которые выполняют красным цветом.
Системы дистанционного управления
характеризуются тем, что контроль и регулирование работы
оборудования осуществляют с участков, достаточно удаленных
от опасной зоны. Наблюдения производят либо
визуально, либо с помощью систем телеметрии и телевидения.
Параметры режимов работы оборудования определяют
с помощью датчиков контроля, сигналы от которых
поступают на пульт управления, где расположены средства
информации и органы управления. Такого рода системы
могут обеспечивать контроль за работой нескольких
участков с одного пульта. Однако объем информации при
этом не должен быть чрезмерно большим.
Устройства телемеханики позволяют наблюдать
труднодоступные зоны, а также зоны повышенной опасности,
где длительное пребывание людей запрещено. Особенно
большое значение дистанционное управление имеет в
цехах, в которых применяют легковоспламеняющиеся и
взрывоопасные материалы, источники радиоактивных
излучений, токсические вещества.
398

Специальные средства защиты используют при
проектировании различных видов оборудования. К ним
относятся: двуручное включение машин (включение
производится двумя рукоятками посредством двух пусковых
органов); системы вентиляции, источники света,
осветительные приборы, теплоизоляция, глушители шума
устройства для транспортирования и хранения изотопов,
защитное заземление оборудования, устраняющее опас-'
ность поражения электрическим током, и т. д.
Средства индивидуальной защиты используют при
работе в условиях самых различных опасных и вредных
производственных факторов.
В соответствии с ГОСТ 12.4.011—75* «Средства
защиты работающих. Классификация» средства
индивидуальной защиты следует применять в тех случаях, когда
безопасность работ не может быть обеспечена
конструкцией оборудования, организацией производственных
процессов, архитектурно-планировочными решениями и
средствами коллективной защиты.
Учитывая, что в некоторых случаях, в частности на
первой стадии внедрения новых технологических
процессов, а также при выполнении различных ремонтных и
аварийных работ, обслуживающему персоналу
приходится выполнять различные работы в неблагоприятных,
а иногда и в опасных условиях, Госкомтрудом СССР
и ВЦСПС утвержден список производств, цехов,
профессий и должностей с вредными условиями труда,
дающих право на бесплатное лечебно-профилактическое
питание. Установлен режим этого питания и правила его
выдачи. Определены также нормы бесплатной
спецодежды, спецобуви и других средств индивидуальной
защиты.
Основой методологии выбора средств защиты
является учет следующих требований:
выбор средств защиты должен осуществляться с
учетом требований безопасности для каждого процесса или
вида работ;
средства защиты должны создавать наиболее
благоприятные для организма человека соотношения с
окружающей средой и обеспечивать оптимальные условия
для трудовой деятельности;
должен производиться расчет времени, требуемого на
эксплуатацию средств защиты в ходе ведения
технологического процесса;
399

должно осуществляться определение ожидаемой
экономической эффективности за счет улучшения условий
труда при введении средств защиты в соответствии с
межотраслевыми рекомендациями НИИтруда.
Следует иметь в виду, что основными показателями
экономической эффективности мероприятий,
улучшающих условия труда, являются:
рост производительности труда, определяемый
такими частными показателями, как снижение трудоемкости
продукции, снижение (высвобождение) численности
работников, прирост объема производства, экономия
рабочего времени;
получение годового экономического эффекта
(экономии приведенных затрат), определяемого такими
частными показателями, как экономия по элементам
себестоимости продукции, прирост прибыли на один рубль
затрат, срок окупаемости единовременных затрат.
§ 90. Порядок учета требований охраны труда
при разработке, изготовлении и испытаниях
опытных образцов новых машин и передаче их
в серийное производство
Требования охраны труда должны выполняться на
всех этапах создания новых образцов оборудования,
начиная с разработки технического задания для
проектирования. Техническое задание разрабатывают на основе
результатов научно-исследовательских и
экспериментальных работ, научного прогнозирования, анализа
передовых достижений и технического уровня
отечественной и зарубежной техники, изучения патентной
документации, а также на основе исходных требований
заказчика (ГОСТ 15.001—73*). В случае, когда к
проектируемому изделию предъявляются повышенные требования
в части охраны труда, техническое задание
согласовывают с органами Госгортехнадзора СССР, технической
инспекцией труда и Госсанинспекцией СССР.
При конструкторской разработке необходим учет
опасных и вредных производственных факторов,
выявленных при эксплуатации аналогичного оборудования в
условиях нормальной работы машин и агрегатов, а
также при аварийных ситуациях, ремонтах и наладке.
Особое внимание должно быть уделено расчету ожидаемых
напряжений в элементах конструкции, расчетам машин
400
!

и агрегатов на усталостную прочность н на устойчивостью
Расчеты надо проводить применительно к основным
кинематическим звеньям оборудования, технологической
оснастке, приспособлениям и средствам защиты.
Конструкторская разработка обязательно включает
проверочные расчеты основных деталей машин.
Предусматривается проведение экспертизы проектов
технической ; документации для контроля соответствия
продукции требованиям безопасности.
Стадии разработки, на которых проводят экспертизу,
перечни видов продукции, документацию которой
подвергают экспертизе, а также перечни показателей, по
-которым осуществляют экспертизу, порядок и место ее
реализации, перечень организаций, выполняющих
экспертизу, устанавливают ведущие по данному виду
продукции министерства (ведомства).
Испытания опытно-промышлёнцых образцов
(партий) производит заводская комиссия (заводские
испытания). В процессе испытаний проверяют технические и
эксплуатационные показатели изделия с учетом всех
требований действующих стандартов, норм и правил
охраны труда.
Перед передачей опытного образца новой машины в
серийное производство проводят приемочные испытания.
В состав приемочной комиссии, как правило, входят
представители органов Госгортехнадзора СССР,
технической инспекции труда, Госсанинспекции СССР или
других органов гоеударстЁейного надзора. В процессе
испытаний контролируются основные рабочие
характеристики технологического оборудования, а также
параметры, характеризующие Опасные и вредные производствен-
•ные факторы. В необходимых случаях для выполнения
требований охраны труда вносят изменения в
конструкцию изделия и. технологический процесс изготовления.
В соответствии с ГОСТ 1.26—77* во всех стандартах
и технических условиях на серийно выпускаемое
оборудование и технологические процессы должен" быть,
раздел «Требований безопасности». Контроль полноты
изложения требований безопасности в конструкторской и
технологической документации "производят в
соответствии с Методическими указаниями Госстандарта
РД-50-134-78.
Такого рода порядок позволил в ряде случаев начать
-серийный выпуск безопасного.оборудования. В качестве
14 Заказ № !26
401

примера можно назвать электрифицированный ручной
инструмент с двойной изоляцией и в виброзащитном
исполнении, электротали, отдельные модели
гидравлических прессов, оснащенных блокировочными устройства*
ми, станки с числовым программным управлением
и т. д.
§ 91. Основные требования безопасности к конструкциям
и эксплуатации подъемно-транспортных машин
В машиностроении широко используется подъемно-
транспортная техника: мостовые и козловые краны,
лифты, автопогрузчики, средства малой механизации
(конвейеры, тали, лебедки, мототележки, блоки, домкраты).
Безопасность труда при подъеме и перемещении
грузов в значительной степени зависит от конструктивных
особенностей подъемно-транспортных машин и
соответствия их правилам и нормам Госгортехнадзора СССР,
Все части, детали и вспомогательные приспособления
подъемных механизмов в отношении изготовления,
материалов, качества сварки, прочности, устройства,
установки, эксплуатации должны удовлетворять
соответствующим техническим условиям, общесоюзным
стандартам, нормам и правилам. При эксплуатации
подъемно-транспортных машин следует ограждать все
доступные движущиеся или вращающиеся части механизмов.
Необходимо исключать непредусмотренный контакт
работающих с перемещаемыми грузами и самими
механизмами при их передвижении, а также обеспечить
надежную прочность механизмов, вспомогательных,
грузозахватных и строповочных приспособлений.
Для обеспечения безопасной эксплуатации поДъем-
но-транспортные хмашины снабжают средствами защиты,
включая системы дистанционного управления. Для
дистанционного управления подъемно-транспортными
машинами применяют электрические следящие системы
(при стационарном пульте управления) и
радиоуправление (при управлении с разных мест), Инспекция
Госгортехнадзора СССР и администрация предприятия
устанавливают постоянный надзор за состоянием грузоподъ*
емных устройств, канатов, цепей, сменных грузозахват*
ных органов (крюков, грузоподъемных электромагнитов
и т. п.), съемных грузозахватных приспособлений
(стропов, клещей, траверс и т. п.) и тары (контейнеров, ков-
402

шей и т. п.), уходом за ними и безопасностью эксплуа*
тации. В частности, правилами Госгортехнадзора CGGP
предусматривается проведение регламентированных
испытаний грузоподъемных машин, представляющих о
точки зрения охраны труда в машиностроении наиболь-
шую опасность среди всех подъемно-транспортных
машин.
Вновь установленные грузоподъемные машины
должны быть подвергнуты до пуска в работу полному
техническому освидетельствованию. Грузоподъемные машины,
находящиеся в работе, должны подвергаться
периодическому техническому освидетельствованию; частичному—*
не реже одного раза в год; полному — не реже одного
раза в три года, за исключением редко используемых.
Возможно внеочередное полное техническое освиде*
тельствование грузоподъемной машины (после монтажа
на новом месте, реконструкции, смены крюка,
ремонта металлических конструкций грузоподъемной машины
с заменой расчетных элементов и т. д.). При полном
техническом освидетельствовании грузоподъемная машина
должна подвергаться осмотру, статическому и
динамическому испытанию. При частичном техническом
освидетельствовании статические и динамические испытания не
проводятся.
Осмотр сопровождается проверкой работы
механизмов и электрооборудования, тормозов и аппаратуры
управления, освещения и сигнализации, приборов
безопасности и регламентируемых габаритов.
Цель статических испытаний — проверка прочности
металлических конструкций грузоподъемных машин и
устойчивости против опрокидывания (для стреловых
кранов). Статические испытания кранов производят
нагрузкой, на 25% превышающей его грузоподъемность.
Кран устанавливают над опорами крановых путей,
а его тележку (тележки) — в положение, отвечающее
наибольшему прогибу. При стреловом кране стрела
устанавливается относительно ходовой платформы в
положение, соответствующее наименьшей устойчивости крана.
Крюком или заменяющим его устройством
захватывается груз и поднимается на высоту 200—300 мм (при
стреловом кране—100—200 мм) с последующей
выдержкой в таком положении в течение 10 мин. По
истечении 10 мин груз опускают и проверяют наличие или
отсутствие остаточной деформации моста крана (при
14*
403

стреловых кранах груз не должен опуститься на землю,
не должны появиться трещины, деформации и т. п.).
Динамическое испытание грузоподъемных маший
производится грузом, на 10% превышающим
грузоподъемность машины, и имеет целью проверку действия
механизмов грузоподъемной машины и их тормозов.
Допускается динамическое испытание осуществлять рабочий
грузом. При динамическом испытании производят ш>
вторный подъем и опускание груза.
При техническом освидетельствовании стальные
канаты (тросы) бракуют по числу обрывов проволок на
длине одного шага свивки каната, при этом учитывается и?
конструкция, степень износа или коррозии, назначение,
соотношение диаметра блока, огибаемого канатом, к
диаметру последнего. При обнаружении оборванной пряди
канат к эксплуатации не допускают.
Все канаты и цепи, применяемые на
подъемно-транспортных машинах, проверяют по формуле PjN^k, где
k — коэффициент запаса прочности; Р — разрывное
усилие; N — натяжение каната или цепи. При расчете
стропов, предназначенных для подъема грузов с обвязкой
или зацепкой крюками, кольцами или серьгами,
коэффициент запаса прочности канатов должен приниматься не
менее 6.
. Если натяжение стропов из стальных канатов или
цепей не должно превышать известной величины, то
максимально допустимую массу груза можно рассчитать по
формуле Gmaix^kN/C. Значение коэффициента k
определяют по углу а между канатом и грузом (рис. 108);
0° 30° 45° 1
1 1,15 1,42
Грузозахватные приспособления и тару до пуска в
работу подвергают осмотру, причем первые, кроме того,-
испытываются нагрузкой, превышающей на 25% их но-,
мййальную грузоподъемность. Испытанные вспомога--
тельные грузозахватные приспособления снабжают
бирками и клеймами, без которых их не допускают к ис-,
пользованию.
Большое значение для безопасности работы
подъемно-транспортных машин имеет выполнение основных
требований при проведении такелажных работ: при
кантовании груза необходимо использовать специальные
устройства — рым-бЬЛ1ы, проушины; центр тяжести
404
а
k

поднимаемого груза
должен находиться в
середине между захватами
стропа; строповочные канаты
необходимо располагать
на поднимаемом грузе
равномерно, без узлов и
перекруток; строповоч-
цый трос следует
отделять ОТ ОСТрЫХ КрОМОК И рИСл юз. Схема натяжения строповоч-
ребер груза прокладками ных канатов
(доски, резина и т. п.);
сплетение грузовых канатов не допускается; при
проведении такелажных работ должна применяться оператив*
ная сигнализация.
§ 92. Приборы и устройства безопасности
подъемно-транспортных машин, принципы их действия
Для обеспечения безопасности эксплуатации
подъемно-транспортных машин применяют: концевые
выключатели, автоматически отключающиеся механизмы
подъема крюка или механизмы передвижения крана при
подходе к крайним положениям !, концевые упоры для
предотвращения перехода перемещаемых подъемных
механизмов за рельсовые пути, ограничители
грузоподъемности, предохраняющие кран от перегрузки путем вы-1
ключения механизма подъема; устройства,
предотвращающие соскальзывание канатов с крюка; буферные
устройства, амортизирующие толчки при столкновении
с соседними кранами и другими объектами; звуковую и
световую сигнализацию, предупреждающую о
наступлении опасного момента при работе крана; блокировочные.
приспособления для автоматического отключения не-
огражденных троллейных проводов при выходе человека
с площадки, лестницы, галереи, с которых возможно;
случайное прикосновение к троллейным проводам;
тормозные и удерживающие устройства (ловители),
1 Концевые выключатели используют также при работе Двух
кранов на одном рельсовом пути, а также для исключения удара
подъемно-транспортных машин о стены производственного
помещения при их горизонтальном перемещении.
405

Концевые выключатели механизма передвижения
устанавливают таким образом, чтобы отключение
привода происходило на расстоянии до упора, равном не
менее половины пути торможения механизма. При
установке ограничителей хода на механизме передвижения
для предупреждения столкновения двух кранов,
работающих на однорельсовом пути, это расстояние может
быть ухменьшено вдвое. Концевые ограничители
используют в конструкциях мостовых электрических кранов,
а также на талях и электролебедках.
Во избежание соскакивания крана с крюка (при его
ослаблении) рекомендуется применять крюки, имеющие
предохранительные скобы.
Для учета воздействия ветровых нагрузок подъемно-
транспортные машины снабжают автоматическими при*
борами ветровой сигнализации и защиты от ветровых
нагрузок.
Из других предохранительных средств следует
отметить остановы и ловители. Они предназначены для
удержания поднятого груза даже при наличии
самотормозящих систем. Наиболее распространенными типами
остановов и ловителей являются храповые, роликовые,
центробежные, клиновые и эксцентриковые.
§ 93. Охрана труда в автоматизированных
производствах
Эксплуатация автоматизированных производств
связана с травматизмом, который чаще всего имеет место
при ремонте и обслуживании линий. При этом
непосредственной причиной несчастных случаев является
несовершенство средств защиты, неэффективные системы
удаления стружки, недостатки в конструкциях транспортеров
и т. д. Опасной является операция снятия готовых
деталей с конвейеров.
При устройстве автоматических линий
руководствуются правилами охраны труда, изложенными выше.
Однако следует принимать во внимание и ряд
дополнительных, характерных именно для данного случая
требований охраны труда. Так, управление работой
автоматической линии необходимо вести с центрального
пульта управления. Это не исключает необходимости
наличия пусковых устройств у отдельных агрегатов,
встроенных в линию. Условия труда на пультах управления
Am

должны полностью отвечать правилам охраны трудаЛЩ
постоянных рабочих мест (воздух рабочей зоны, освеще-*
ние, шум, вибрация и т. д.). Повсеместно должны ис*
пользоваться системы блокировки, исключающие перевод
автоматической линии на наладочный или
автоматический режим в последовательности, не отвечающей
требованиям технологического процесса. Здесь следует шя-
роко применять сигнальные устройства. Они предназна-:
чены для извещения о ходе технологического процесса!
о наличии неисправностей и поломок как основного
оборудования, так и систем вентиляции, пневмотранспорта
и т. п.
Особое внимание в автоматизированных
производствах, а также при использовании роботов и
манипуляторов должно уделяться обеспечению безопасных
условий труда при проведении ремонтных и наладочных
работ.
Для периодической смены инструмента, регулировки
и подналадки станков с ЧПУ и автоматов, их
смазывания и чистки, а также мелкого ремонта в цикле работы
автоматической линии должно быть предусмотрено
специальное время. Все перечисленные работы должны
выполняться на обесточенном оборудовании.
Для осмотра и ремонта всех устройств
автоматической линии, расположенных ниже уровня пола
(механизмы привода транспортеров и т. п.), должны быть
предусмотрены специальные люки, обеспечивающие
свободный доступ к ним. Эти люки выполняются заподлицо
с полом и обязательно блокируются с пусковыми
системами линий, чтобы исключить возможность их
включения в работу при проведении ремонтных работ.
Для удаления отходов за пределы автоматических
линий должны применяться скребковые транспортеры,
системы пневмотранспорта и т. ш
Требования охраны труда, учитываемые при
организации и эксплуатации технологических комплексов о
промышленными роботами, определены Методическими
рекомендациями по обеспечению безопасности при
внедрении промышленных роботов на участках с
неблагоприятными условиями труда в машиностроении,
разработанными ВЦНИИОТ ВЦСПС.
Планировка роботизированных технологических
участков должна обеспечивать удобный и безопасный
доступ обслуживающего персонала к основному и вспомо-
407

гательному технологическому оборудованию, промыт-.
Ленным роботахМ и органам аварийного отключения, и
управления промышленными роботами. При планировке
роботизированных участков необходимо исключить
пересечение трасс следования оператора и исполнительных
Устройств промышленных роботов и обеспечивать свот
Тбоду перемещения обслуживающего персонала, сведя до
Минимума возможность появления посторонних лиц.
Пульт управления промышленными роботами должен
Размещаться вне рабочего пространства промышленного
обота; вокруг него должно предусматриваться
достаточно места, чтобы оператору был обеспечен
беспрепятственный доступ к кнопке аварийного отключения и хо*
роший обзор. Роботизированные технологические
участки необходимо ограждать и обозначать сигнальными
цветами и знаками безопасности в соответствии с
требованиями ГОСТ 12.4.026—76*.
Вход в зону ограждения следует блокировать с систе*
мой управления. Блокировка должна отключать
промышленный робот, работающий в автоматическом режиме,
при входе человека в зону ограждения.
При расчете площади ограждаемой зоны следует
предусматривать необходимые разрывы между
стационарным ограждением, элементами промышленного робота щ
технологического оборудования для удобного и
безопасного выполнения операций программирования, обучения,•
ремонта и контроля промышленного робота.
Необходимо учитывать систему координат робота, тип и число
промышленных роботов, а также антропометрические
данные и рабочую позу оператора при выполнении
различных операций по обслуживанию промышленного
робота, г
Конструкция ограждения не должна затруднять
проведение визуального контроля оператором за работой
участка.
Рекомендуемая высота ограждения —1300 мм от
уровня пола при условии, что расстояние от
исполнительного устройства промышленного робота до ограждения
составляет не менее 800 мм. Ограждение рекомендуется
выполнять из труб, обшитых металлической сеткой о
ячейками 60X60 мм.
Ограждения следует окрашивать в соответствии с
требованиями ГОСТ 12.4.026—76* в виде чередующихся
наклонных под углом 45—60° полос шириной 150—200 мм
4С8

желтого сигнального и черного цветов при соотношении,
ширины полос 1:1.
При перемещении промышленным роботом заготовок
и деталей на высоте над проходами, проездами и
рабочими местами в целях предупреждения несчастных
случаев необходимо предусматривать под зоной движения
манипулятора промышленного робота защитные сетки ,
или другие устройства, предупреждающие падение
перемещаемых деталей.
Условия труда в кабинах постов управления
роботами должны удовлетворять соответствующим
требованиям к постоянным рабочим местам производственных
помещений.
Для обеспечения безопасных условий труда при
эксплуатации промышленных роботов и технологических
комплексов с промышленными роботами наряду с
использованием технических средств обеспечения
безопасности (оградительных, предохранительных,
блокирующих, сигнализирующих и других устройств) должны
применяться также безопасные приемы и методы
проведения работы и строго соблюдаться регламентированные
режимы эксплуатации промышленных роботов и
другого технологического оборудования, а также трудовая
дисциплина.
До начала работы промышленного робота из его
рабочего, пространства необходимо удалить посторонние
предметы, инструменты, приборы. При невозможности
вынесения их за ограждение они должны быть установи.
лены вне досягаемости исполнительными устройствами
промышленного робота. v
Категорически запрещается находиться в рабочем
пространстве промышленного робота при его работе в,
автоматическом режиме.
Скорость перемещения исполнительных устройств:
промышленного робота во время программирования и
обучения промышленного робота не должна превышать
0,3 м/с.
Запрещается выполнять работы по присоединению и
отсоединению захватного устройства промышленного.
робота без предварительного отключения последнего от,
источника питания.
; «Операции программирования и обучения
промышленного робота должны производиться операторами с ш>;
пользо&ашем выносного (дистанционного) пульта управ-
т

ления в присутствии второго лица, наблюдающего за
безопасностью проведения работ.
К работе по программированию, обучению и
исполнению программы управления промышленным роботом
допускаются лица со специальной подготовкой: знающие
техническое описание и инструкцию по эксплуатации
промышленного робота, технологическое оборудование,
правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов,
работающих под давлением, правила техники
безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей,
инструкцию по охране труда для лиц, обслуживающих
автоматизированные с помощью промышленных роботов
технологические участки, сдавшие квалификационные
экзамены и получившие удостоверение на право обслу*
живания промышленных роботов.
Неполадки и аварийные ситуации, которые могут
возникнуть в процессе эксплуатации промышленных
роботов, ежесменно регистрируются оператором или
наладчиком в специальном журнале по установленной
форме.
Перед началом работы оператор или наладчик
должен устранить все отмеченные неполадки, убедиться
в исправном состоянии основного и вспомогательного
технологического оборудования и средств обеспечения
безопасности (ограждений, блокировок, сигнализации
и т. д.) ив отсутствии посторонних лиц и предметов
в рабочем пространстве промышленного робота. b
Контроль за средствами обеспечения безопасности
промышленных роботов (блокировками, сигнализацией,
ограждениями, органами аварийного отключения и т.д.),
надежностью захватных устройств, соблюдением
номинальной грузоподъемности промышленного робота,
действием операторов и соблюдением ими требований
охраны труда должен осуществляться. службой охраны
труда предприятия совместно со службой предприятия
(цеха), проводящей надзор за оборудованием с ЧПУ
и промышленными роботами.

Глава 12
ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА
К УСТРОЙСТВУ И СОДЕРЖАНИЮ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ЦЕХОВ
§ 94. Санитарная классификация машиностроительных
предприятий
Санитарное благоустройство машиностроительных
заводов и надлежащее их содержание являются
важнейшими мероприятиями в борьбе с производственными
вредностями, за высокую культуру труда. Они
предусматривают также защиту населения от газов, пылей,
копоти, шума и вредного воздействия сточных вод.
Санитарно-защитной зоной считается территория
между производственными помещениями, складами или
установками, выделяющими производственные
вредности, и жилыми, лечебно-профилактическими
стационарного типа и культурно-бытового назначения, зданиями
жилого района. Ширину санитарно-защитной зоны
устанавливают для предприятий I—V классов
соответственно равной 1000, 500, 300, 100 и 50 м. Для
предприятий, не имеющих производственных вредностей,
защитную зону не устанавливают. В санитарно-защитной
зоне можно располагать пожарные депо, бани,
прачечные, помещения охраны, гаражи, склады,
административно-служебные здания, столовые, амбулатории и т. д.
Территории санитарно-защитной зоны должны быть
благоустроены и озеленены.
В зависимости от состава и количества выделяемых
производственных вредностей и условий
технологического процесса производства промышленные предприятия
делятся в соответствии с санитарными нормами СН 245-71
на пять классов по видам производств. К I, H и III
классам относят предприятия черной и цветной металлургии,
выплавляющие чугун в доменных печах, производящие
сталь мартеновским и конверторным способами, занятые
вторичной переработкой цветных металлов, и другие
предприятия. К IV классу относят предприятия,
имеющие небольшие литейные и другие горячие цехи,
предприятия, производящие металлические электроды, а
также предприятия металлообрабатывающей
промышленности, имеющие производства чугунного, стального и
411

цветного литья и др. В V класс входят предприятия без
литейных, но с термическими и другими цехами, где
производится обработка металлов в горячем или
раскаленном состоянии. Машиностроительные предприятия в
основном относятся к IV и V классам.
Класс предприятия определяет защитные
мероприятия, которые необходимо учитывать при его
строительстве и эксплуатации.
§ 95. Выбор площадки для промышленного предприятия
и размещение производственных зданий
на его территории
Предприятия располагают преимущественно за
чертой населенных пунктов и лишь в исключительных
случаях на территории населенных пунктов в специально
выделенных промышленных районах.
Площадь промышленного предприятия определяют
по формуле S= (iVa+b)/Ti, где N — число работающих
на данном предприятии; а — площадь застройки,
приходящаяся на одного работающего (а= 15-=-20 м2/человек);
fc —площадь, занятая транспортными путями, м2; г)—г
коэффициент занятости площади (т] = 0,354-0,50).
Площадка промышленного предприятия должна быть
расположена на ровном, возвышенном месте с
небольшим уклоном, обеспечивающим отвод поверхностных
вод, с низким уровнем подпочвенных вод. Обеспечение
стока дождевых, талых, а также грунтовых вод имеет
большое значение для благоустройства территории пред*
приятия и снижения уровня подпочвенных вод. Уровень
грунтовых вод должен быть ниже глубины устройства
подвалов, туннелей и т. п. Высокий уровень
подпочвенных вод недопустим, так как на предприятиях имеются
подземные сооружения—туннели для электрических
кабелей, трубопроводы, устройства для удаления
стружки и др., проникновение в которые грунтовых вод может
быть причиной аварии.
Ровная поверхность территории предприятия
обеспечивает удобство и повышает безопасность движения
людей и транспортных средств. Площадка, намеченная для
строительства промышленного предприятия, должна
удовлетворять санитарным требованиям в отношении
прямого солнечного облучения, естественного
проветривания и располагаться как можно ближе к энергетиче*
ским коммуникациям (газопроводу, электролинии и др.|*
412

Рис. 109. План машиностроительного завода:
1 — инструментальный цех; 2 — ремонтно*механическип цех; 3 — сборочны*
цех; 4 — Механический цех; 5 — трубонарезной цех; 6 — кузнечный цех: 7 —
склад металла; в— цех металлических конструкций; 5 —литейный цех^ /0—»
деревообрабатывающий цех; 11 — административное здание; 12 «. охрана Ш
••-'"•'. здравпункт; 13 — лаборатория
Предприятия, выделяющие производственные
вредности (дым, пыль, газ, неприятные запахи), необходимо
располагать по отношению к ближайшему жилому
району с подветренной стороны для господствующих ветров
и отделять от них санитарно-защитными зонами
(рис. 109). Господствующее направление ветров
принимают по средней розе ветров теплого периода года на
основе многолетних наблюдений.
Производственные здания и сооружения обычно
располагают на территории предприятия по ходу
производственного процесса. При этом их следует группировать
с учетом общности санитарных и противопожарных
требований, а также с учетом потребления электроэнергии,
движения транспортных и людских потоков. Все здания,
сооружения и склады располагают по зонам в
соответствии с производственными признаками (рис. 110).
Зона горячих цехов объединяет чугунолитейные,
сталелитейные, литейные цветных металлов, кузнечные,
кузцечно-преесовые и термические цехи. Эту зону распо-
413

PI
i ; !
ini
1 1
[?]
i 2 i
Lgj
ГпТп]
[?¦?]
[Era]
ГпТп]
Lzr__rrj
Рис, 110« Принципиальная схема расположения зданий на территории
промышленного предприятия:
/ — зона общезаводских устройств; 2 — зона обрабатывающих цехов; 3 — зона
вспомогательных цехов; 4 —эона горячих цехов; 5 —зона деревообрабатываю*
щих цехов; 5 —зона энергетических устройств; 7»направление господствую*
щих ветров
лагают ближе к железнодорожной линии «а территории
предприятия.
В зоне обрабатывающих цехов сосредоточивают цехи
холодной обработки металлов, сборочные
(механосборочные) и др., а также экспедицию и склады готовой
продукции. Их располагают вблизи заготовительных
цехов у главного входа как цехи с большим числом
рабочих.
Зону вспомогательных цехов, в которую входят
инструментальные, ремонтио-механичеекие,
электромонтажные и другие цехи, обычно размещают в центре
обслуживаемых или обрабатывающих и заготовительных
цехов.
В зону деревообрабатывающих цехов входят
деревообделочный, лесопильный, тарный цехи, сушилка для
древесины, склады древесины. Эти цехи являются
пожароопасными, поэтому их располагают возможно дальше
от горячих цехов в соответствии с требованиями
пожарной безопасности.
В зоне энергетических устройств размещают
центральные электростанции (ЦЭС), теплоэлектроцентрали
(ТЭЦ), котельные* газогенераторные станции и
обслуживающие их склады топлива. Так как при работе этих
установок выделяется много газов, дыма, гари, пыли,
представляющих повышенную опасность, их
располагают с подветренной стороны по отношению к другим
зданиям.
Зона общезаводских сооружений предназначается
для размещения административных, общественных, учеб*
ных, культурно-бытовых и хозяйственных вданий. Эти
414

зона располагается у главного входа предприятия, где
создается предзаводекая площадка. Здания
административное, поликлиники, столовой, пожарного депо
должны находиться вне ограды заводской территории и иметь
входы с улицы.
Взрывоопасные и пожароопасные объекты, а также
базисные склады горючих и легковоспламеняющихся
материалов, вредных и взрывоопасных веществ следует
располагать на самостоятельных участках за пределами
территории предприятий на расстояниях, определяемых
специальными нормами; между этой группой зданий и
сооружений и прилегающей к ней застройкой следует
предусматривать защитные озелененные полосы.
Расположение на территории предприятия зданий и
сооружений относительно сторон света и направления
господствующих ветров должно обеспечивать наиболее
благоприятные условия для естественного освещения и
проветривания помещений.
Величина разрыва между зданиями, освещаемыми
через оконные проемы, должна быть не менее
наибольшей высоты до верха карниза противостоящих зданий.
Между отдельными корпусами здания с полузамкнутым
двором (П- или Ш-образная застройка) величина
разрыва должна быть не менее 15 м, а при отсутствии
вредных выделений в пространство — не менее 12 м.
Между ближайшими корпусами здания с замкнутым
со всех сторон двором санитарный разрыв должен быть
не менее двойной высоты наиболее высокого из
окружающих двор зданий, но не менее 18 м. В замкнутых
дворах делают сквозные проезды шириной не менее
4,5 м.
Разрывы между зданиями, в которых расположены
особо шумные производства (с уровнем шума более
85 дБА), и соседними должны быть не менее 100 м.
Расстояние от газгольдеров до общественных зданий
устанавливают в пределах 100—150 м, до
производственных и вспомогательных зданий — 24—36 м.
При определении разрывов между зданиями
сопоставляют требования санитарной и пожарной опасности.
Если санитарные разрывы окажутся меньшими по
сравнению с противопожарными, принимают требуемый
противопожарный разрыв.
Дороги и проходы на территории предприятия
должны быть, как правило, прямолинейные. Ширина дорог
415

должна соответствовать применяемым транспортным
средствам, перемещаемым грузам и интенсивности
движения, а также учитывать наличие встречных транспорт-
пых потоков. Проезжая часть дорог должна иметь
твердое покрытие. В местах интенсивного
железнодорожного движения и на основных путях движения людей
устанавливают мосты-переходы над рельсовыми путями ли-
* бо туннели под путями. При отсутствии этого переезды
необходимо обеспечить автоматически действующими
• предупредительными устройствами.
Безопасность движения требует, чтобы наряду с
обеспечением достаточных проездов для транспорта были
выделены особые дорожки (тротуары) для движения
людей.
§ 96. Требования безопасности к устройству зданий
и помещений
. Производственные здания и помещения должны
обеспечить наиболее благоприятную производственную рб-
, становку и устранить пожарную опасность.
Производственные здания (где размещается технологическое
оборудование) и складские здания могут иметь любую
форму и размеры. Однако, исходя из
санитарно-гигиенических условий (освещение, вентиляция), наиболее
целесообразными считаются здания, имеющие форму
прямоугольника. Конструкция производственных зданий, их
протяженность и число этажей определяются
технологическим процессом, степенью его пожаро- и взрывоопас-.
ности, наличием вредных выделений. Этажность зданий
машиностроительных цехов определяется на оснований
технико-экономического сравнения вариантов
размещения производств.
Объем производственных помещений должен быть
тсаким, чтобы на каждого работающего приходилось не
менее 15 м3, а площадь помещений —не менее 4,5 м2.
Высоту производственных помещений со значительными
тепло-, влаго- и газовыделениями определяют с учетом
технологического процесса и обеспечения достаточного
удаления теплоты, ©лаги и газов из рабочей зоны.
Для безопасности движения рабочих и удобства
* транспортирования грузов в цехах необходимо
предусмотреть раздельные входы (въезды) и выходы
(выезды) для людей1 и транспорта* Двери и ворота должны
' 416

открываться наружу, чтобы в случае массового
движения рабочих из помещения двери не являлись
препятствием для выхода. На случай пожара в
производственен ых зданиях оборудуют дополнительные эвакуационные
выходы.
У наружных выходов необходимо устраивать
воздушные тепловые завесы или тамбуры с двумя дверями,
отстоящими друг от друга не менее чем на ширину
дверного полотна плюс 0,2 м. Если тамбур служит для
проезда, то расстояние между двойными дверями должно
равняться сумме длины провозимого предмета,
применяемого транспорта и ширины дверного полотна плюс
0,5 м. Если тамбур служит только для прохода людей,
ширину его необходимо увеличить по сравнению с
шириной дверного проема на 0,3 м в обе стороны.
Тамбуры должны освещаться естественным и искусственным
светом. Лестничные клетки в многоэтажных зданиях
должны освещаться через боковые окна.
Воротаэ для железнодорожного транспорта должны
'иметь ширину 4,8 м и высоту не менее 5,4 м. Ворота для
'автотранспорта должны иметь ширину, равную ширине
' автомашины плюс 0,6 м, и высоту, равную высоте авто-
" машины плюс 0,2 м. -
Вспомогательные помещения промышленных
предприятий (бытовые, общественного питания,
здравпунктов, для культурного обслуживания, управлений,
конструкторских бюро, учебных занятий, кабинетов по
охране труда, а также общественных организаций)
следует размещать, как правило, в пристройках к
производственным зданиям. Вспомогательные помещения
должны иметь сообщения с производственными
зданиями. В случае, когда такое размещение противоречит
требованиям аэрации производственных зданий и
помещений или при невозможности защиты вспомогательных
помещений от производственных «вредностей,
вспомогательные помещения размещают в отдельно стоящих
зданиях.
Наружные стены отапливаемых производственных и
вспомогательных зданий должны иметь такую толщину,
при которой исключалась бы возможность
конденсирования влаги на их внутренних поверхностях. Протяжен-
v «ость пристроек к производственному помещению со
значительными влаго-, тепло- и газовыделениями я
.естественным воздухообменом не должна превышать
417

40% общей протяженности наружных стен данного
помещения.
Каналы и отверстия в полах для стока или сброса
жидкостей закрывают специальными крышками
заподлицо с поверхностью пола. Поворотные круги на
рельсовых путях монтируют заподлицо с поверхностью полов и
надежно закрепляют во избежание их непроизвольного
вращения.
Специальные требования предъявляются к
внутренней отделке помещений на производствах, где работают
с вредными веществами (ртутью, свинцом, цианистыми
солями, радиоактивными веществами и т. д.). В этих
помещениях полы, стены и потолки должны допускать
влажную уборку. Они должны быть плотными,
гладкими, с закругленными углами.
В прокатных, термических, кузнечных, литейных и
других цехах, где производственные процессы протекают
при неблагоприятных метеорологических условиях,
связаны с выделением теплоты и напряженной физической
работой, устраивают на территории цеха общие санитар-
но-бытовые помещения: гардеробные уличной и
домашней одежды и отдельно рабочей одежды, умывальные»
душевые и специальные бытовые помещения (полудуши,
устройства для охлаждения в помещениях отдыха на
участках с интенсивным выделением теплоты; устройства
для обеспыливания рабочей одежды (при
производственных процессах с выделением пыли). Состав санитарно-
бытовых помещений и устройств определяется в
соответствии с требованиями СНиП П-92-76.
Расчет площадей бытовых помещений (за
исключением гардеробных для хранения одежды) производится
по наибольшему числу работающих в смене. Для
работников, не связанных непосредственно с производством и
работающих в административно-конторских помещениях,
предусматривается хранение лишь уличной одежды
открытым способом. При планировке гардеробных,
уборных, умывальных и душевых необходимо учитывать
возможности изменения объема помещения при изменении
численного соотношения мужчин и женщин. При
наличии профессий разных групп расчет площадей бытовых
помещений производят по нормам для каждой группы,
а если рабочие превалирующей группы составляют не
менее 70% общего числа, то расчет осуществляют по
нормам для этой группы.
418

§ 97. Системы водоснабжения, канализации
и очистки промышленных сточных вод
Устройство внутренних водопроводов обязательно в
производственных и вспомогательных зданиях для
подачи воды на производственные, хозяйственно-питьевые и
противопожарные нужды. Правила выбора источника
водоснабжения и нормы качества воды
регламентируются «Правилами охраны поверхностных вод от
загрязнения сточными водами» A974 г.). Вода поступает на
промышленное предприятие из объединенного или
раздельного производственно-хозяйственного (рис. 111) и
пожарного водопровода. Расход воды на производственные
нужды предприятия зависит от технологических
особенностей производства и определяется на основе
технологических данных, Нормы расхода воды на хозяйственно-
питьевые нужды приведены в СНиП 11-31-74. В цехах со
значительными тепловыделениями «• 45 л на одного
человека в смену, а в остальных цехах — 25 л при
коэффициенте часовой неравномерности водопотребления 2,5
и 3,0 соответственно, Нормы расхода воды во
вспомогательные зданиях, 0 душевых до 500 л/ч на одну сетку,
в умывальниках м 180—200 л/ч на один кран. Общий
секунднЦр расход воды q на хозяйственно-питьевые
нужды в Производственных зданиях « бытовых помеще-
тШ1й
п и и
к Г/»
16-
ruts
Рис. UU Схема водоснабжения:
# — водохранилище; 2 — водозаборное сооружение; 3 — водоприемник; 4 — на*
сосная станция первого подъема; 5 — смеситель; $ — известь; 7 — коагулянт;
8 — отстойник; 9 — фильтр; 10 — хлораторная;. // — резервуар вапаса воды;
/2 —насосная станция второго подъема; 13 — магистральный водопровод; 14 —
водонапорная башня; 15 — промышленный водопровод кольцевого типа; 16 -«
промышленный водопровод тупикового типа
419

Рис. 112. Схема канализации:
Я.-r канализационная сеть промышленного предприятия? 2 — промышленный
коллектор; 3 — главная насосная станция; 4«- городской коллектор; 5
—насосный коллектор; $ —самотечный коллектор; 7 —очистные сооружения; в —
устройство для выпуска сточной воды
днях промышленных предприятий определяют по
формуле
i
:-¦ ¦ I
где q0 — расход воды одним однотипным санитарным
прибором, л/с; п — число однотипных санитарных
приборов; р— коэффициент одновременного действия санитар-
пцх приборов для умывальников и душевых, р~1.
Для спуска производственных и хозяйственных вод
предусматривают канализационные устройства.
Канализация состоит из внутренних канализационных устройств,
расположенных в здании, наружной канализационной1
сети (подземных труб, каналов, смотровых колодцев);
насосных станций, напорных и самотечных коллекторов,
сооружений для очистки, обезвреживания и утилизации
сточных вод; устройства их выпуска в водоем (рис. 112);
Канализование промышленных площадок осуществляют
по полной раздельной системе.
.В .соответствии с «Основами водного законодательства
Союза ССР и союзных республик» все сточные воды
предприятия должны подвергаться очистке от вредных
веществ перед сбросом в водоем. Для выполнения этих
требований применяют механические, химические,
биологические, а также,комбинированные методы очистки.
Состав очистных сооружений выбирают в зависимости от
характеристики и количества поступающих на очистку
сточных вод, требуемой степени их очистки, метода
использования их осадка и от других местных условий в
соответствии со СНиП 11-32-74.
., В: составе очистных сооружений должны
предусматриваться решетки или решетки-дробилки, песколовки и
песковые площадки, усреднители, отстойники,
нефтеловушки, гидроциклоны, флотационные установки, ило*
420

уплотнители, биологические фильтры* аэротенки,
сооружения для насыщения очищенных сточных вод
кислородом и другие сооружения. . ;
Решетки должны иметь прозоры 16 мм.
Механизированная очистка решеток от отбросов предусматривается
при количестве отбросов 0,1 м3/сут.
Песколовки тангенциальные применяют для станций,
очистки производительностью до 50000 м3/сут. Горизонт*
тальные — производительностью свыше 10 000 м3/сут и
аэрируемые — производительностью свыше 20 000 м3/сут.
Расчет горизонтальных и аэрируемых песколовок
производят по формулам:
а) площадь живого сечения (м2) co = Q/an, где Q—-
максимальный расход сточных вод, м3/с; п — число
песколовок или их отделений; v — скорость движения
сточных вод, м/с;
1000 Яр V,»,;
' б) длина (м) L=& —v% где Яр— расчетная
глубина песколовки, м, для аэрируемых песколовок
применяется равной половине общей глубины Я; щ —
гидравлическая крупность песка, мм/с;
к—-коэффициент, принимаемый для горизонтальной песколозки
1,3—1,7, для аэрируемой песколовки—в зависимости от'
отношения шцрины В к глубине Я песколовки (при
В:Я=1, А-2,43; В :/У ~ 1,25, ?-2,25 и при В:Я=1,5,
&—2,08). Усреднители применяют при усреднении
состава и расхода производственных сточных вод.
Отстойники выбирают с учетом производительности
станций очистки сточных вод: до 20 тыс.
м3/сут—вертикальные, свыше 15 тыс. м3/еут — горизонтальные, свыШе
2 тыс. м3/сут — радиальные, до 10 тыс. м3/сут —
двухъярусные.
г-. Расчет размера отстойников: >¦.-¦¦• .-*
а) длина горизонтальных (м) L^vHn/(ku0)f где А-**
средняя расчетная скорость в проточной части
отстойника (для радиальных и горизонтальных —5—10 мм/с, дл#
отстойников с вращающимся устройством и
вертикальных v=0); Нп—глубина проточной части отстойника,^
k — коэффициент, равный 0,5 для горизонтальных
отстойников, 0,45 — для радиальных, 0,85 — с вращающим^
ся устройством, 0,35 — для вертикальных; и0 —
гидравлическая крупность частиц взвеси, мм/с; 4
б) ширина горизонтальных отстойников В (м) в пре*
делах 2-г5 Яп; • -;
Ш

в) глубина Ни проточной части отстойника: 1,5—3 м
для горизонтальных отстойников, 1,5—5 м для
радиальных и 2,7—3,8 м для вертикальных;
г) отношение длины к глубине 8—12. Остальные
данные принимаются в соответствии со СНиП П-32-74,
п. 7.50.
Осветлители проектируют в виде вертикальных
отстойников с внутренней камерой флокуляции с
естественной аэрацией за счет разницы уровней воды в
распределительной чаше и осветлителе. Нефтеловушки
применяют для задержания нефтяных частиц при
концентрации их в сточной воде более 100 мг/л. Глубина
проточной части Яд—2 м, ширина секции 3—6 м, отношение
длины к глубине 15—20.
Гидроциклоны (открытые и напорные) применяют
для отделения из сточных вод оседающих и грубодис-
персных примесей. Открытые гидроциклоны используют
трех типов: гидроциклоны без внутренних устройств для
выделения из сточных вод крупно- и мелкодисперсных
примесей гидравлической крупностью 5 мм/с и более;
гидроциклоны с диафрагмой и многоярусные (при
расходе 200 м3/ч на один аппарат) для выделения из сточ*
ных вод примесей крупностью 0,2 мм/с и более, а также
нефтепродуктов.
Флотационные установки (импеллерные и напорные)
применяют для удаления из сточных вод
нефтепродуктов, жиров, волокон минеральной ваты, асбеста, шерсти
и других нерастворимых в воде веществ. Импеллерные
флотационные установки используют для удаления из
воды грубодисперсных примесей, напорные — для
удаления из воды тонкодисперсных примесей.
Илоуплотнители применяют двух типов:
вертикальные и радиальные. Данные для расчета илоуплотните-»
лей берут из табл. 36 СНиП П-32-74.
Биологические фильтры (капельные и высоконагру*
жаемые) используют для очистки сточных вод
производительностью не более 1 тыс. м3/сут; высоконагружае-
мые биофильтры — на станциях производительностью до
50 тыс. м3/сут.
Аэротенки (смесители, вытеснители, промежуточного
типа и отстойники) применяют для полной и неполной
биологической очистки сточных вод.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
\^ Глава 1
Ачин В. А. Системный анализ причин производственного
травматизма. Л.: ЛДНТП, 1973. 44 с.
Дворянчиков А. Б., Купчин А. П. Система стандартов
безопасности труда. М.: ВЦНИИОТ ВЦСПС, 1978. 62 с.
Комплексная оценка безопасности технологических процессов и
оборудования. Тбилиси: ВНИИОТ, 1977. 176 с.
Кузнецов В. В. Организация работы по охране труда на маши*
ностроительном предприятии. М.: Машиностроение, 1978. 160 с.
Кузьмин А. П., Семенов В. И., Шестаков Ю. Г. Применение
метода ранговой корреляции для оценки причин производственного
травматизма.— Вестник машиностроения, 1974, № 8, с. 78—81.
Купчин А. П. Управление охраной труда.— Охрана труда и
социальное страхование, 1981, № 11, с. 4—5.
Лесенко Г. В. Профилактика производственного травматизма.
М.: Профиздат, 1975. 120 с.
Назаров А. К., Кузьмин А. П. Анализ и профилактика
производственного травматизма.— Машиностроитель, 1977, № 3, с. 34—*
35.
Научно-технический прогресс и безопасность труда: социально-
экономические, организационно-технические и психофизиологические
проблемы/Под ред.ЯД.. Н. Гржегоржевского. М.: Машиностроение,
1979. 240 с.
Пыжик Г. М., Савицкий В. Е., Гогиташвили Г. Г. Управление
безопасностью труда на основе стандартизации. Киев: Техшка,
1981, 88 с.
Черкасов Г. Н., Громов Ф. А. Социально-экономические вопросы
дальнейшего снижения производственного травматизма. Л.: ЛДНТП,
1975. 32 с.
Г л а в а 2
Бабалов А. Ф. Промышленная теплозащита в металлургии. М.:
Металлургия, 1971. 359 с.
Воронин Г. Н. Система кондиционирования воздуха на
летательных аппаратах. М.: Машиностроение, 1973. 444 с.
Вредные вещества в промышленности. Справочник/Под ред.
Н. В. Лазарева. М.: Химия, 1971. Ч. I, 832 с, ч. И, 624 с.
Мягков Б. И., Попов О. А. Очистка воздуха от масляного
тумана на металлообрабатывающих предприятиях. М.: ЦИНТИхим-
нефтемаш, 1981, серия ХМ-14. Промышленная и санитарная
очистка газов. 34 с.
Очистка промышленных газов от пыли/В. Н. Ужов, А. Ю. Валь-
дберг, Б. И. Мягков и др. М.: Химия, 1981. 391 с.
Пречистенская Т. С, Валюженич Е. Е. Пылеулавливающее
оборудование стран —членов СЭВ. М.: ВЦНИИОТ ВЦСПС, 1975.80 с.
Санитарные нормы проектирования промышленных
предприятий СН 245-71. М.: 1972. 96 с.
423

Справочник проектировщика. 4.2. Вентиляция и кондициониро-
вавие^воэдуха. М.: Стройиздат, 1978. 502 с.
Страус В. Промышленная очистка газов/Пер. с англ. Ю. Я.
Косого. М.: Химия, 1981, 616 с.
Строительные нормы и правила СНиП П-33-75. Отопление,
вентиляция и кондащиоиирование воздуха. М.: Стройиздат, 1982. 109 ?.
Гла ва 3
Айзенберг Ю. Б. Световые приборы. М.: Энергия, 1980. 464 с.
Волоцкой Н. В. Светотехника. 2-е изд., перераб. и доп. М.:
Стройиздат, 1979. 142 с.
Строительные нормы и правила СНиП II—4-79. Естественное и *
искусственное освещение. М.: Стройиздат, 1980. 48 с.
Клюев С. А. Освещение производственных помещений. М.:
Энергия, 1979. 152 с.
Справочная книга для проектирования электрического
освещения/Под ред. Г. Н. Кнорринга. Л.: Энергия, 1976. 383 с.
Глава 4
Алексеев С. П., Казаков А. М., Колотилов Н. Н. Борьба с
шумом и вибрацией в машиностроении. М.: Машиностроение, 1970.
208 с.
Влияние вибраций на организм человека и проблемы
виброзащиты. М.: Наука, 1974. 840 с.
Гик А. Д. Измерение вибраций. М.: Наука, 1972. 190 с.
Гладких П. Л. Борьба с шумом и вибрацией в судостроении.
Л: Судостроение, 1971. 175 с.
"Нормирование производственных вибраций в СССР и за
рубежом. М.: ВНИИОТ, 1976. 60 с.
Строительные нормы и правила СНиП II-19-79. Фундаменты
машин с динамическими нагрузками. М.: Стройиздат, 1980. 54 с.
Г л а в а 5
Авиационная акустика/Под ред А. Г. Мунина и В. Е. Квитки.
М.: Машиностроение, 1973. 448 с.
Борьба с шумом/Под ред Е. Я. Юдина. М.: Стройиздат, 1964.
701 с.
" Лагунов А. Ф., Осипов Г. Л. Борьба с шумом в машинострсе-^
нии. М.: Машиностроение, 1980. 150 с.
Осипов Г. Л. Защита зданий от шума. М.: Стройиздат, 1972.
215 с.
Погодин А. С. Шумоглушащие устройства. М.:
Машиностроение, 1973. 175 с.
Справочник по контролю промышленных шумов/Пер. с англ. М.:
Машиностроение, 1979. 447 с.
Справочник проектировщика. Защита от шума/Под ред. Е. Я.
Юдина. М.: Стройиздат, 1974. 134 с.
Строительные нормы и правила СНиП И-12-77. Защита от
шума. М.: Стройиздат, 1978. 49 с.
Юдин Е. Я., Терехии-А. С: Борьба с шумом шахтных вентиляг
ционных установок. М.: Недра, 1973. 200 с, . -,
424

*Т~ -'¦¦¦¦•¦¦¦¦¦¦ f-..'1-: ;' '¦ ' — --Глава ¦-6 ?-=;.v •.*:••:• : -;.... i4i = ; •/.*¦'; -of^r'.'
Гигиена труда и профилактика профпатблогии при работе с ял* *
верами.М.: Медицина, 1981. 192 с. , у ;Л"^*
Кушнир Ф. В. Радиотехнические измерения. М.; Связь, I98&
17§ с. ., ,,'..., ¦¦•';'
Крылов В. А., Юченкова Т. В. Защита от электромагнитных
излучений. М.: Советское радио, 1972. 216 с.
Минин Б. А. СВЧ и безопасность человека, М.: Советское
радио. 1974^351 с.
Полонский Н. Б. Конструирование электромагнитных экранов
для РЭА. М.: Советское радио, 1979. 215 с.
Рахманов Б. Н., Чистов Е. Д. Безопасность при эксплуатации
лазерных установок. М.: Машиностроение, 1981. 112 с.
Глава 7
Голубев Б. П. Дозиметрия и защита от ионизирующих
излучений. М.: Атомиздат, 1971. 398 с.
Городинский С. М. Средства индивидуальной защиты для
работы с радиоактивными веществами. М.: Атомиздат, 1979. 295 с.
Гусев Н. Г. Справочник по радиоактивным излучениям и
защите. М.: Медгиз, 1956. 127 с.
Иванов В. И. Курс дозиметрии. М.: Атомиздат, 1978. 391 с*
Иванов В. И., Машкович В. П., Центер Э. М- Международная
система единиц (СИ) в атомной науке и технике. М.: Энергоиздат,
1981.
Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.:
Атомиздат, 1977. 383 с.
.Нормы радиационной безопасности НРБ-76 и основные
санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими
источниками ионизирующих излучений ОСП-72/80, М.: Энергоиздат,
1981. 45 с,
: ^ Г л а в а 8
Долин П. А. Действие электрического тока на человека и
первая помощь пострадавшему, М.: Энергия, 1972, 128 с.
Долин П. А. Основы техники безопасности в
электроустановках. М.: Энергия, 1979, 408 с.
Максимов Б. К., Обух А. А. Статическое электричество в про-,
мышленностн и защита от него. М.: Энергия, 1978. 80 с.
Правила защиты от статического электричества в
производствах -химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей
промышленности. М.: Химия, 1973. 60 с.
Правила технической эксплуатации электроустановок
потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации
электроустановок потребителей. М.: Энергия, 1965. 464 с.
* Правила устройства электроустановок, ПУЭ-76. Раздел 1.
Общие правила. М.: Энергоиздат, 1982. 98 с»
Глава 9
Глизманенко Д. Л. Получение кислорода. 5-е изд. М.: Химия*
1972. 752 с.
Иовенко Э. Н. Автоматические анализаторы и сигнализаторы
токсичных и взрывоопасных веществ в воздухе. М.: Химия, 1972,
188 с. ¦..-¦¦¦
425

Назаров С. Т. Методы контроля качества сварных соединений.^
М.: Машгиз, 1961. 128 с.
Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных
компрессорных установок, воздуховодов и газопроводов. М.:
Металлургия, 1973. 31 с.
Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов,
работающих под давлением. М.: Металлургия, 1975. 103 с.
Розловкий А. И. Научные основы техники взрывобезопасности
при работе с горючрши газами и парами. М.: Химия, 1972. 365 с.
Сборник правил и руководящих материалов по котлонадзору*
М.: Недра, 1971. 527 с.
Глава 10
Баратов А, Н., Иванов Е. Н, Пожаротушение на предприятиях
химической и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1979,
450 с.
Ройтман М. Я., Комиссаров Е. П.» Пчелинцев В. А. Пожарная
профилактика в строительстве. М.: Стройиздат, 1978. 363 е,
Шаровар Ф, И, Устройство сигнализации. М.; Стройиздат,!980,
250 с.
Глава 11
Безопасность труда на производстве. Исследования и
испытания/Под ред. Б. М. Злобинского. М.г Металлургия, 1976. 400 с.
Волков Ю. Н. Безопасность производственных процессов в
машиностроении. М.: Машиностроение/1972. 167 с.
Иовенко Э. Н. Автоматические анализаторы н сигнализаторы
токсичных и взрывоопасных веществ в воздухе. М.: Химия, 19/2.
188 с.
Корсаков М. И. Техника безопасности при ремонтных н мон-
тажных работах в машиностроении. М.: Машгиз, 1962. 198 с.
Методические рекомендации по обеспечению безопасности при
внедрении промышленных роботов на участках с неблагоприятными
условиями труда в машиностроении. М.: ВЦНИИОТ ВЦСПС, 1981.
24 с.
Основы инженерной психологии/Под ред. Б, Ф. Ломова. Мл
Высшая школа, 1977. 335 с,
Правила и устройства безопасной эксплуатации
грузоподъемных кранов. М.: Металлургия, 1971. 158 с.
Рациональные режимы труда и отдыха дли основных
профессий конвейерного производства. Обзорная информация. Вып. 1. Мл
ВНИИОТ, 1981. 46 с
Глава 12
Санитарные нормы проектирования промышленных
предприятий СН 245-71. М.: Стройиздат, 1972. 96 с.
Строительные нормы н правила СНиП П-89-80. Генеральные
планы промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1981. 32 с.
Строительные нормы и правила СНиП И-31-74. Водоснабжение.
Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1976. 144 с.
Строительные нормы н правила СНиП Н-32-74. Канализация.
Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1976. 88 с
Строительные нормы и правила СНиП И-90-81.
Производственные здания промышленных предприятий. Нормы
проектирования. М.: Стройиздат, 1981. 24 с,

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Аварийный режим работы
электросети 278, 280
Автоматизация производства 406
Активность радиоактивного
вещества 231
Акустическая обработка
помещений 192
Акустический расчет 178
Антипирены 355
Аспирация 90
Аэрация 59
Аэротенки 420, 422
Б
Блескость 109
Блокировка 391
В
Вентиляторы
— осевой 67
—радиальный 67
Вентиляция q^
-~ аварийная 55
¦— вытяжная 66
«— естественная 59
*— местная (локализующая) 54
**- общеобменная 54
*— приточная 65
— лриточио-вытяжная 66
— с рециркуляцией 67
Взрыв 343
Вибрация 134
— локальная 139
— общая 139
— действие на человека 139
— методы снижения в источнике
возникновения 143
Виброгашение 146
Вибродемпфирование 149
Виброзащита активная 160
Виброизоляторы:
расчет 160
типы 159
Виброизоляция, эффективность 155
Видимость 109
Водяные завесы 53
Возгорание 343
Воздухообмен 55
Воздушная среда 39
*- комфортные условия 46
Воздушные оазисы 89
Воспламенение 343
Всасывающие панели 93
Вспышка 343
Выключатели
— автоматический 296
— концевой 406
Вытяжные зонты 92
Г
Газгольдеры 319
Газоанализаторы универсальные 103
Газосигнализаторы 387
Гамма-эквивалент радиоактивного
вещества 233
Герметичность 314
Гидравлические испытания 338
Гидроциклоны 422
Глушители шума
•*¦ абсорбционные 202
^- реактивные 205
—* экранные 204
Горение 341
Горючесть 346
Д
Двойная изоляция 283
Действие тока еа человека 256
Дефектоскопия 336
Дефлектор 63
Дистанционное управление 398
Доза облучения
— поглощения 232
— предельно допустимая 238
— эквивалентная 233
— экспозиционная 231
Дозиметрический контроль 251
Дренчерная установка 364
Души воздушные 88
Ж
Жесткость воды 322
3
Заземлитель 263
—¦ одиночный 266
*— групповой 266
*— полушаровой 264
Заземление защитное 285
Зануление 289
Защитное отключение 295
Звук
427

•--вихревой 185 • -¦
— воздушный 196 •-'¦•¦
— структурный 196
интенсивность 165
звуковое давление 165
Звуковое поле 164
Звукоизоляция 197
Звукопоглотители штучные 195
Звукопоглощающие материалы,
облицовки 193
Зона :
— излучения 212
— индукции 214 ¦¦ ¦ ¦
— опасная 383
Зонирование территории 355
И
Излучения ионизирующие 230
Измерение больших доз
ионизирующего излучения 253
—вибрации 162
— влажности 101
— загрязненности воздуха 103
— напряженности поля 222 ¦¦¦*•. * ?
— освещенности 134
— температуры воздуха 101 *
— газов 101
— теплового излучения 102
— шума 209
Импеданс 144 т
Искусственное дыхание 261
Испытания сосудов 338
Источники электромагнитного
излучения 210
к ¦•;;/'¦
Камеры
— вентиляционные 66
— заглушённые 172
— пылеосадочныё 77 : ¦>.
— реверберационные 173
Кожухи
защитно-обеспыливающие 91
Кондиционирование воздуха 73 -----
оррозия 321 . , »••¦¦::¦
оэффициент
— звукопоглощения 181 . «ч-
— звукопроницаемости 197
— естественной освещенности 123
— качества излучения 233
— напряжения шага 274
— полезного действия
светильника 116
— прикосновения 271
— пульсаций освещенности 110
— отражения 105
— очистка воздуха 76
— распределения излучения 233
Л
Лазеры, меры безопасности 223
Лампы осветительные 112
Люминесцентный метод контроля
336
м
Малое напряжение 283
Н
Напряжение
—• прикосновения 270
— шага 273
Наружный массаж сердца 262
Нейтрализаторы
— индукционные 311
— высоковольтные 312
— радиоизотопиые 312
— комбинированные 313
— аэродинамические 313
Несчастный случай
определение 5
Нормирование
— вибраций 139
— естественного освещения 123
— инфразвука 207 *
— ионизирующих . излучений 23F
— искусственного освещения 118
— лазерных излучений 226
— содержания вредных веществ Ш
воздухе 43
— шума 174
— ультразвука 208
— электромагнитных полей 216
— электростатических полей 307
нулевой защитный проводник 2*1
v *' о
Образование накипи 321
Огнезащитная обработка 355
Огнестойкость 353
Огнетушащие средства 365
Освещение
— аварийное 106
— естественное 105
— местное 106
— рабочее 106
— эвакуационное 107
расчет 131
эксплуатация 133
Отопление 97
Отсосы 90.95
Отстойники 420, 421
Охрана труда 4
Очистка воздуха от пыли 76
Очки защитные 132, 222
П
Пенообразователи- 365. .
Песколовки 420, 421 '.'-¦. _
Подъемно-транспортная система и<>
пытания 403
приборы безопасности 405
требования безопасности 402
Пожарная опасность 346
Пожарная профилактика 341
Предел огнестойкости 353
Предохранительные клапаны 331
Производственная санитария 19
Производственный травматизм:
анализ 32
причины 31
Производство работ в
электроустановках 303
Пылеуловители: 78
вихревые 77
жалюзийные 79
инерционные 79
ротационные 79
(ротоклоны)
Р
Радиоактивные вещества:
допустимые уровни
загрязненности 241
удаление отходов 249
хранение 247
Респираторы 251, 100
428

с ......
Самовозгорание 343
Самовоспламенение 343
Светильники
*ипы 117
Сигнализация 395
Система стандартов по
безопасности труда (ССВТ) 21
Системы
—¦ дистанционного управления 398
Слабые звенья 390
Сопротивление
"*- защитного заземления,
нормирование 288
— растекания 266
Сосуды для сжиженных газов
— степень наполнения 330
Спринклерная установка 363
Средства индивидуальной
защиты 250; 399
Стандарты, требования
безопасности 21
Статическое электричество 304
Т
Температура
— воспламенения 345
— вспышки 346*
Тепловой баланс
— помещения 49
— человека 46
Тепловые излучения 51
Теплоизоляция 52
Терморегуляция 46
Техника безопасности 5
Ток пороговый 259
— неотпускающий 259
"-• ощутимый 259
— фибриляционный 260
Тормоза 390
Трубопроводы 315
Туманоуловитёли 80
у
Ультразвук, действие на
Человека 208 с>
Уровень
— загрязненности радиоактивными
веществами 240
— звукового давления 166
— звуковой мощности 170
—* интенсивности звука 166
—¦. колебательной скорости 138
— шума допустимый 177
Ф
Фактор направленности 169
Фильтры
— масляные 84
— рулонные 84
—. электрические 881
Фонарь незадуваемый 63
Ц
Циклоны 77
Ч
Панель Чернобережского 94
Ш
Шкафы вытяжные 92
Шум
объективные характеристики 170
суммарный уровень 167
физиологическое действие 174
частотный спектр 167
Шумовые, характеристики, методы
определения 171
. . /. Э
Эжектор 73 *н
Экраны
— теплоотражающие 52
•— защитные от ионизирующих из-*
лучений 243
*-> — от электромагнитных по*
лей 217
• от шума 201
Электризация 304
Электрические травмы 256
Электрическое разделение сети 283
Электрическое сопротивление тела
человека 259
Электрозащитные средства 300

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие • . • • • . . . ...... • • • 8
Введение «¦•••»•••.•••••*• • 4
Глава 1. Правовые и организационные вопросы охраны труда • . 11
§ 1. Законодательство об охране труда (общие положения) , • II
§ 2. Организация охраны труда на предприятии 14
§ 3. Правила по технике безопасности я нормы по производственной
санитарии .......... 18
§ 4. Надзор и контроль за соблюдением законодательства об охра*
не труда . , . . . » , « « . 26
§ 5. Ответственность должностных лиц за нарушение
законодательства об охране труда. Расследование, регистрация и учет не*
счастных случаев, связанных с производством . . . • .28
§ 6. Классификация причин несчастных случаев и профессиональных
заболеваний . . . ...... 31
§ 7. Методы анализа производственного травматизма . . . . 32
§ 8. Система управления безопасностью труда на предприятии . 35
Глава 2. Оздоровление воздушной среды • • • 39
§ 9. Причины и характер загрязнения воздуха рабочей зоны . • 40
§ 10. Нормирование содержания вредных веществ в воздухе
рабочей зоны . . ... . » . ....... 43
§ 11. Метеорологические условия и их нормирование в
производственных помещениях ... . . ... . . ¦ . • 45
§ 12. Мероприятия по оздоровлению воздушной среды .... 49
§ 13* Защита дуг источников тепловых излучений . ... . . 61
§ 14. Системы вентиляции . . 53
§ 15. Определение необходимого количества воздуха при
общеобменной вентиляции . . , » . ........ Бб
§ 16. Естественная вентиляция » • • * ....... 59
§ 17. Механическая вентиляция . , . . ....... 65
§ 18. Кондиционирование воздуха • . • • . • • . • • 73
§ 19. Очистка воздуха от вредных веществ ....... t 76
§ 20. Местная вентиляция , 83
§ 21. Эффективность эксплуатации вентиляционных систем ... 96
§ 22. Отопление ... . " . . . . ....... 97
§ 23. Средства индивидуальной защиты. Контрольно-измерительная
аппаратура ....... 99
Глава 3. Производственное освещение « . v' ...... ЮЗ
§ 24. Основные светотехнические величины, я единицы их измерения 104
§ 25. Системы и виды освещения . ........ №5
§ 26. Основные требования к производственному освещению . . . АШ
§ 27. Электрические источники света . . ....... '112
§ 28. Светильники . , . .115
§ 29. Нормирование искусственного освещения . » Ц8
§ 30. Нормирование естественного освещения . . ..... 123
§ 31. Совмещенное освещение. Ультрафиолетовое облучение . . 124
§ 32. Расчет искусственного освещения • 126
§ 33. Расчет естественного освещения .131
§ 34. Средства индивидуальной защиты органов зрения. Контроль
освещения 132
Глава 4. Защита от производственных вибраций V *. .... 134
§ 35. Понятие, причины возникновения и физические характеристики
вибраций 135
§ 36. Воздействие вибраций на человека. Нормирование вибраций 139
§ 37. Методы снижения вибраций машин и оборудования • • • 143
430

§ 38. Средства индивидуальной защиты от вибраций. Организация
труда работников виброопасных профессий. Измерение
вибраций и виброизмерительная аппаратура . . • .... 162
Глава б. Защита от шума, инфра- и ультразвука » » » . . 164
§ 39. Физические характеристики шума , , « f » . . . 164
§ 40, Характеристики источников шума » , • , • . • • 169 .
§ 41. Действие шума на человека, Нормирование шума , . . . 174 V
§ 42, Акустический расчет , ¦ . , . ¦,,,.,. 178
§ 43, Методы борьбы с шумом . . . , ..••... 182
§ 44, Средства индивидуальной защиты от шума ...... 206 V
f 45. Защита от инфра- и ультразвука , . ....... 207
| 4& Приборы для измерения шума, инфра- н ультразвука . . .209
f л а в а б. Защита от электромагнитных полей . . . .... 210
§ 47. Источники и характеристики электромагнитных полей . . 210
§ 49, Воздействие переменных электромагнитных полей на
человека ,. , г 212
§ 49, Нормирование электромагнитных полей *..,,,. 214
§ 50. Методы защиты от электромагнитных полей • ¦ • , 216
| 51, Измерение напряженности и плотности потока энергии
электромагнитных полей , . . « , , . . . » « i . 222
§ 52. Защита от лазерного излучения . , , . • • . t . 223
Слава 7, Защита от ионизирующих излучений .,..••« 229
§ 53. Виды ионизирующих излучений, их физическая природа и
особенности распространения » , 230
§ 54. Единицы активности и дозы ионизирующих излучений • , . 231
§ 55. Биологическое воздействие ионизирующих излучений , , \ 234
§ 56. Нормирование ионизирующих излучений .....», 237
§ 57. Общие принципы защиты от ионизирующих излучений , * 240
§ 58. Устройство и расчет защитных Экранов . ...... 243
§ 59. Хранение, учет и перевозка радиоактивных веществ.
Ликвидация отходов ..,..,,.,...... 247
§ 60. Средства индивидуальной защиты of ионизирующих
излучений. Дозиметрический контроль » I < » « » • t • 250
tji а В а 8. Электробезопасность » » f j f t i » » <» » * 253
§ 61, Действие электрического тока на организм . . , . » . Г25<Г>
§ 62. Первая помощь человеку, пораженному электрическим током Ш6 -
§ 63. Явления при стекании тока в землю. Напряжение
прикосновения и шага . щ . . » . j ....... 263
* § §4. Анализ опасности поражения токрй в различных электриче-
л : ских сетях , , * . , , ..,..,«. 275
§ 65. Причины поражения электрическим током # основные меры
L защиты t i , . . . » . .'«',• . . . ¦ . 282
§ 66. Защитное заземление , , # » , у 4 • > | | « 285
| 67. Зануление , . , , , » » , « , , | I ¦ j , 289
§68. Защитное отключение . , • • , "» , fit l ш 295
^ 69, Средства защиты, применяемые в электроустановках , , 299
| |0, Организация безопасной эксплуатации электроустановок «. , 301
| 7l# Защита от статического электричества . . ..... 304
!*&?¦#§¦ *L безопасность эксплуатации герметичных систем, находящих-
i ся под давлением , . . . . « ¦ • • « . 314
§72. Герметичные устройства и установки . . , , , , . 314
§ 73. Побочные процессы в устройствах и установках , » ¦ • 321
| 74. Образование системы горючее — окислитель . . . » > . 322
| 75, Расширение жидкостей в замкнутых объемах. Изменение
прочностных свойств конструкционных материалов . . , , . 327
§ 76. Нарушение режима эксплуатации . . , » , f , , , 329
4 77, Технологические факторы разгерметизации .»,«.« 333
§ 78. Методы контроля при герметизации , , •«'.*•• 335
ГЛа^й \04 Цожарная безопасность , * , » , » *. , , « 341
$ 79. Общие; сведений О процессе горения , , . ^ t , t , 341
, § 80) Причины пожаров ра. машиностроительных предприятиях ) » 346
,j § 81, Оценка пожарной Опасности промышленных предприятий ^ > 348
: | 82. Пожарная профилактика при проектировании и строительстве
промышленных предприятий » ,' * , , , , « % . 352
431

, §83. Противопожарные требования к системам отопления и
кондиционирования воздуха . . . .... ..... <. , 359
... § 84. Огнетушащие вещества и аппараты пожаротушения . , * 361
§ 85. Требования пожарной безопасности к электроустановкам . . т * - 3tl
§ 86. Пожарлая сигнализация . . , " &&
§ 87. Организация пожарной охраны предприятия . . ... 37?
Глава 11. Безопасность устройства н эксплуатации машин и меха- )
низмов . . . . . . . 380
ч/§ 88. Требования безопасности, предъявляемые к оборудованию . 38^
§ 89. Опасные зоны оборудования и средства защиты .... 383
м § 90. Порядок учета требований охраны труда при разработке, из- |
готовлении и испытаниях опытных образцов новых машин и <
передаче их в серийное производство . . . . . . . , Лт
§ 91. Основные требования безопасности к конструкциям и эксплуа- и
тации подъемно-транспортных машин 40?
§ 92. Приборы и устройства безопасности подъемно-транспортных ма- -
шин, принципы их действия . . . . ¦ . . . • •--¦^#i
о § 93. Охрана труда в автоматизированных производствах . . • *Щ
¦ '%'
Г л а в а 12. Требования охраны труда к устройству и содержанию про*- I
мышленных предприятий и цехов Щ
§ 94. Санитарная классификация машиностроительных предприятий 4fj
§ 95. Выбор площадки для промышленного предприятия и
размещение производственных зданий на его территории . ¦.'.'.'¦
§ 96. Требования безопасности к устройству зданий и помещений .
§ 97. Сидтемы водоснабжения, канализации и очистки
промышленных сточных вод . . . . . . . . . » t • • •¦'-Hf
Список литературы . • , • .••••• 423
Предметный указатель ¦¦#•¦'• . • • • . . • . Щ
i
ИВ Л 3838
Евгений Яковлевич Юдин, Сергей Викторович Белов,
Сергеи Кузьмич Баланцев и др.
ОХРАНА ТРУДА В МАШИНОСТРОЕНИИ
Редактор Г. Ф. Зонт о в а ¦.«-.
Художественный редактор Ю. Г. Ворон чихин
Технический редактор Н. Н. Чистякова * '
Корректоры: Л. Л. Георгиевская, А.П.Сизова .:.,-"
Оформление художника В.П.Григорьева
Сдано в набор 24.03.83. Подписано в печать 15.06.83. Т-06157.
Формат 84XlOSVs2. Бумага типографская Ne 2. Гарнитура литературная.
Печать высокая. Усл. печ. л. 22,68. Усл. кр.-отт. 22,6^ Уч.-изд. л. 24.03,
Тираж 117 000 экз. Заказ 126/173. Цена 1 р. 10 к.
Орден-а Трудового Краеного Знамени издательство «Машиностроение», 1070-76*
Москва, Б-76, Стромынский пер., 4
Отпечатано-с матриц». Московской типографии № 13 ПО «Перярднка»
ВО «Союзполиграфпром» Государственного комитета СССР по делам
издательств, полиграфии и книжной торговли'
107005, Москва, Б-5, -Денисовский пер., дом 30
в Ленинградской типографии № 6 ордена Трудового Красного Знамени
Ленинградского объединения «Техническая книга* ям. Евгении Сокол^рввй
СоюзполаграфИрома при Государственном комитете СССР поделим издательств,,
полиграфии и книжной торговли.
193144, г. Ленинград, ул. Моисеенко, 10,