· источники ультрафиолета
· Природные источники.
· Основной источник ультрафиолетового излучения на Земле — Солнце. Соотношение интенсивности излучения УФ-А и УФ-Б, общее количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли, зависит от следующих факторов:
· от концентрации атмосферного озона над земной поверхности
· от высоты Солнца над горизонтом
· от высоты над уровнем моря
· от атмосферного рассеивания
· от состояния облачного покрова
· от степени отражения УФ-лучей от поверхности (воды, почвы)
· Искусственные источники.
· Благодаря созданию и совершенствованию искусственных источников УФ излучения, шедшими параллельно с развитием электрических источников видимого света, сегодня специалистам, работающим с УФ излучением в медицине, профилактических, санитарных и гигиенических учреждениях, сельском хозяйстве и т. д., предоставляются существенно большие возможности, чем при использовании естественного УФ излучения.
Разработкой и производством УФ ламп для установок фотобиологического действия (УФБД) в настоящее время занимаются ряд крупнейших электроламповых фирм (Philips, Osram, LightTech, Radium,Sylvania и др.).
В России известны производители УФ ламп для УФБД: ОАО «Лисма-ВНИИИС» (Саранск), НПО «ЛИТ» (Москва), ОАО СКБ «Ксенон» (Зеленоград), ООО «ВНИСИ» (Москва). Номенклатура УФ ламп для УФБД весьма широка и разнообразна: так, например, у ведущего в мире производителя фирмы Philips она насчитывает более 80 типов.
В отличие от осветительных УФ источники излучения, как правило, имеют селективный спектр, рассчитанный на достижение максимально возможного эффекта для определенного ФБ процесса. Классификация искусственных УФ ИИ по областям применения, детерминированным через спектры действия соответствующих ФБ процессов с определенными УФ диапазонами спектра:
· Эритемные лампы (ЛЭЗО, ЛЭР40) были разработаны в 60-х годах прошлого века для компенсации «УФ недостаточности» естественного излучения и, в частности, интенсификации процесса фотохимического синтеза витамина D3 в коже человека («антирахитное действие»).
· В 70-80 годах эритемные ЛЛ, кроме медицинских учреждений, использовались в специальных «фотариях» (например, для шахтеров и горных рабочих), в отдельных ОУ общественных и производственных зданий северных регионов, а также для облучения молодняка сельскохозяйственных животных.
· Спектр ЛЭ30 радикально отличается от солнечного; на область В приходится большая часть излучения в УФ области, излучение с длиной волны ? < 300нм, которое в естественных условиях вообще отсутствует, может достигать 20 % от общего УФ излучения.
Обладая хорошим «антирахитным действием», излучение эритемных ламп с максимумом в диапазоне 305—315 нм оказывает одновременно сильное повреждающее воздействие на коньюктиву (слизистую оболочку глаза). Отметим, что в номенклатуре УФ ИИ фирмы Philips присутствуют ЛЛ типа TL12 с предельно близкими к ЛЭ30 спектральными характеристиками, которые наряду с более «жесткой» УФ ЛЛ типа TL01 используются в медицине для лечения фотодерматозов.
Диапазон существующих УФ ИИ, которые используются в фототерапевтических установках, достаточно велик; наряду с указанными выше УФ ЛЛ, это лампы типа ДРТ или специальные МГЛ зарубежного производства, но с обязательной фильтрацией УФС излучения и ограничением доли УФВ либо путем легирования кварца, либо с помощью специальных светофильтров, входящих в комплект облучателя.
· В странах Центральной и Северной Европы, а также в России достаточно широкое распространение получили УФ ОУ типа «Искусственный солярий», в которых используются УФ ЛЛ, вызывающие достаточно быстрое образование загара. В спектре «загарных» УФ ЛЛ преобладает «мягкое» излучение в зоне УФА Доля УФВ строго регламентируется, зависит от вида установок и типа кожи (в Европе различают 4 типа человеческой кожи от «кельтского» до «средиземноморского»)
и составляет 1-5 % от общего УФ излучения. ЛЛ для загара выпускаются в стандартном и компактном исполнении мощностью от 15 до 160 Вт и длиной от 30 до 180 см.
· В 1980 г. американский психиатр Альфред Леви описал эффект «зимней депрессии», которую сейчас квалифицируют как заболевание и называют сокращенно SAD (Seasonal Affective Disorders).
Заболевание связано с недостаточной инсоляцией, то есть естественным освещением. По оценкам специалистов, синдрому SAD подтверждено ~ 10-12 % населения земли и прежде всего жители стран Северного полушария. Известны данные по США: в Нью-Йорке — 17 %, на Аляске — 28 %, даже во Флориде — 4 %. По странам Северной Европы данные колеблются от 10 до 40 %.
· В связи с тем, что SAD является, бесспорно, одним из проявлений «солнечной недостаточности», неизбежен возврат интереса к так называемым лампам «полного спектра», достаточно точно воспроизводящим спектр естественного света не только в видимой, но и в УФ области.
Ряд зарубежных фирм включило ЛЛ полного спектра в свою номенклатуру, например, фирмы Osram и Radium выпускают подобные УФ ИИ мощностью 18, 36 и 58 Вт под названиями, соответственно, «Biolux» и «Biosun», спектральные характеристик которых практически совпадают.
Эти лампы, естественно, не обладают «антирахитным эффектом», но помогают устранять у людей ряд неблагоприятных синдромов, связанных с ухудшением здоровья в осенне-зимний период и могут также использоваться в профилактических целях в ОУ школ, детских садов, предприятий и учреждений для компенсации «светового голодания».
При этом необходимо напомнить, что ЛЛ «полного спектра» по сравнению c ЛЛ цветности ЛБ имеют световую отдачу примерно на 30 % меньше, что неизбежно приведет к увеличению энергетических и капитальных затрат в осветительно-облучательной установке. Проектирование и эксплуатация подобных установок должны осуществляться с учетом требований стандарта CTES 009/E:2002 «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем».
· Весьма рациональное применение найдено УФЛЛ, спектр излучения которых совпадает со спектром действия фототаксисанекоторых видов летающих насекомых-вредителей (мух, комаров, моли и т. д.), которые могут являться переносчиками заболеваний и инфекций, приводить к порче продуктов и изделий.
· Эти УФ ЛЛ используются в качестве ламп-аттрактантов в специальных устройствах-светоловушках, устанавливаемых в кафе, ресторанах, на предприятиях пищевой промышленности, в животноводческих и птицеводческих хозяйствах, складах одежды и пр.
· Ртутно-кварцевая лампа
· Люминесцентные лампы «дневного света» (имеют небольшую УФ-составляющую из ртутного спектра)
· Эксилампа
Инфракрасные и ультрафиолетовые излучения
Ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) – это электромагнитное излучение в оптической области в диапазоне 200-400 нм с частотой колебаний от 1013 до 1016 Гц, примыкающее со стороны коротких волн к видимому свету.
Естественным источником УФ-излучения является Солнце.
В промышленности источниками этого излучения могут быть газоразрядные источники света, электрические дуги, плазматроны, лазеры и др.
УФ-излучение характеризуется двояким действием на организм: с одной стороны, опасностью переоблучения, а с другой – необходимостью для нормального функционирования организма.
Длительное воздействие больших доз УФ-излучения может привести к серьезным поражениям глаз и кожи. Острые поражения глаз обычно проявляются в виде кератитов (воспаления роговицы) и помутнения хрусталика глаза. Продолжительное воздействие больших доз УФ-излучения особенно в области излучения 280-200 нм оказывает сильное разрушительное действие на клетку, а также бактерицидное действие вследствие коагуляции белков, что может привести к развитию рака кожи. Пораженный участок кожи имеет отечность, ощущается жжение и зуд, появляются дерматиты. Воздействие повышенных доз УФ-излучения на центральную нервную систему сопровождается головной болью, тошнотой, головокружением, повышением температуры тела, утомляемостью, нервным возбуждением и др.
Основными способами защиты работающих от воздействия ультрафиолетового излучения являются:
1. защита расстоянием,
2. экранирование рабочих мест,
3. специальная окраска помещений,
4. рациональное размещение рабочих мест,
5. использование индивидуальных средств.
Защита расстоянием – это удаление обслуживающего персонала от источников УФ-излучения на безопасную величину. Расстояния, на которых уровни УФ-излучения не представляют опасности для работающих, определяется только экспериментально в каждом конкретном случае в зависимости от условий работы, состава производственной атмосферы, вида источника излучения, отражающих свойств конструкций помещения и оборудования и т.д.
Наиболее рациональным методом защиты является экранирование(укрытие) источников излучений с помощью различных материалов и светофильтров, не пропускающих или снижающих интенсивность излучений.
Для защиты работающих от избытка УФ-излучения используют противосолнечные экраны, жалюзи, оконные стекла со специальным покрытием, стекла «хамелеоны* и др. В производственных условиях применяются стены, кабины, щитки, ширмы, очки с защитными стеклами. Полную защиту от УФ-излучения всех волн обеспечивает флинт-глас (стекло с оксидом свинца) толщиной 2 мм. Кабины изготавливаются высотой 1,8-2 м, причем их стенки не должны доходить до пола на 25-30 см для улучшения проветривания.
При размещении рабочих помещенийнеобходимо учитывать, что отражающая способность различных отделочных материалов для УФ-излучения иная, чем для видимого света. Хорошо отражают УФ-излучение полированный алюминий и меловая побелка, в то время как оксиды цинка и титана на масляной основе – плохо.
Для защиты от УФ-излучения обязательно применяются индивидуальные средства защиты, которые состоят из спецодежды (куртка, брюки), рукавиц, фартука из специальных тканей, щитка со светофильтром, соответствующего определенной интенсивности излучения. Для защиты глаз, например, при ручной электросварке применяют светофильтры Кроме того, для защиты кожи от УФ-излучения используются мази, содержащие вещества, обладающие защитным эффектом (салол, салицилово-метиловый эфир и Др.), а также спецодежда из льняных и хлопчатобумажных тканей с искростойкой пропиткой и из грубошерстя-ного сукна.
Инфракрасными лучами называют невидимые тепловые лучи, распространяющиеся в пространстве в виде электромагнитных волн с длиной волны от 0,75 мкм до 1мм. Источниками инфракрасного излучения является солнце, раскаленные или расплавленные металлы, пламя из открытых топок в системах отопления.
ИК-излучение генерируетсялюбым нагретым телом, температура которого определяет интенсивность и спектр излучаемой энергии.
Нагретые тела, имеющие температуру выше 100 °С, являются источниками коротковолнового ИК-излучения (0,7-0,9 мкм).
С уменьшением температуры нагретого тела (50-100 °С) ИК-излучение характеризуется в основном длинноволновым спектром.
На производстве источниками интенсивного ИК-излучения являются: нагретые поверхности оборудования, обрабатываемых деталей и заготовок, различные виды сварки, плазменной обработки и др.
Инфракрасное излучение может вызвать тепловые ожоги различной степени, перегревание всего организма и тепловой удар. Длительные воздействия инфракрасных лучей на голову человека может вызвать солнечный удар, потерю остроты зрения, а иногда полную слепоту.
Основными способами и средствами защиты от ИК-лучей являются:
— снижение интенсивности излучения источника;
— экранирование источника или рабочего места;
— использование средств индивидуальной защиты;
— лечебно-профилактические мероприятия.
Наиболее распространенными средствами защиты от ИК-излучения являются оградительные, теплоизолирующие и др. устройства.
Оградительные устройства — это конструкции, ограждающие или поглощающие поток ИК-излучения.
Примерами таких устройств могут служить конструкции, состоящие из одной или нескольких пластин, которые размещены параллельно и с зазором. Охлаждение пластин осуществляется естественным или принудительным способом.
С помощью таких устройств могут ограждаться излучающие поверхности и рабочие места.
В качестве средств индивидуальной защиты (СИЗ) применяются: для защиты головы — фибровые дюралевые каски; для защиты глаз — очки (темные или с прозрачным слоем металла).
Кроме того, могут применяться наголовные маски с откидными экранами.
§
Воздействие ионизирующего излучения на вещество называется облучением.
Термин «ионизирующее излучение» объединяет все виды излучений, которые в повседневной жизни называют общим словом «радиация».
Излучения характеризуются по их ионизирующей и проникающей способности.
Ионизирующая способностьизлучения определяется удельной ионизацией, т.е. числом пар ионов, создаваемых частицей в единице объема, массы среды или на единице длины пути. Излучения различных видов обладают разной ионизирующей способностью.
Проникающая способностьизлучения определяется величиной пробега, т.е. путем, пройденным частицей в веществе до ее полной остановки.
а-частицы обладают наибольшей ионизирующей и наименьшей проникающей способностью. Их удельная ионизация изменяется от 25 до 60 тыс. пар ионов на 1 см пути в воздухе. Длина пробега этих частиц в воздухе составляет несколько сантиметров, а в мягкой биологической ткани – несколько десятков микрон.
β -излучение имеет меньшую ионизирующую, но большую проникающую способность. Средняя величина удельной ионизации в воздухе составляет около 100 пар ионов на 1 см пути, а максимальный их пробег достигает нескольких метров при больших энергиях.
Наименьшей ионизирующей и наибольшей проникающей способностью обладает фотонное излучение.
Ионизирующие излучения обладают определенным биологическим эффектом, т.е. при их воздействии на организм человека в тканях происходят сложные физические и биохимические процессы, обусловленные тем, что разрываются молекулярные связи и изменяется химическая структура ряда соединений. Эти процессы прежде всего сказываются на состоянии клеток тканей, вплоть до их полной гибели.
Основными принципами обеспечения радиационной безопасности при практической деятельности в условиях нормальной эксплуатации источников излучения являются:
1.непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения человека от всех источников излучений (принцип нормирования);
2.запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением, превышающим естественный радиационный фон (принцип обоснования);
3.поддержание индивидуальных доз облучения на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов и количества облучаемых лиц при использовании любого источника излучения (принцип оптимизации).
Защита от внешнего облучения, так же как и электромагнитного, достигается временем, расстоянием и экранированием.
К ионизирующему излучению относят рентгеновское, γ-излучение, а также излучение а и β частиц, протонов, нейтронов. Альфа-излучения характеризуются низкой проникающей способностью вследствие большой массы и заряда а-частиц. Бета-излучения характеризуются более высокой проникающей способностью, чем а-частицы, вследствие значительно меньшей массы и большей скорости распространения Р-частиц. Рентгеновское и у излучения – этоэлектромагнитные волны, которые способны глубоко проникать в вещество.
Продолжительность пребывания работника в опасной зоне должна ограничиваться временем, в течение которого он получает дозу, не превышающую допустимую.
В общем случае интенсивность излучения изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния. Соблюдая необходимое расстояние, можно во многих случаях избежать использования защитных экранов, которые создают определенные неудобства в работе. При этом обычно используют дистанционное управление.
Безопасность работ с ионизирующими излучениями обеспечивается также защитными экранами, толщина которых рассчитывается на основе законов ослабления излучений веществом экрана. Стационарными защитными экранами являются стены, перекрытия пола и потолка, двери, смотровые окна и т.п. К передвижным защитным устройствам относятся ширмы и экраны, изготовленные из специальных материалов, тубусы и диафрагмы, ограничивающие поток ионизирующего излучения, контейнеры для транспортировки и хранения источников излучения и т.д. Защита работающих от внутреннего облучения заключается в исключении контакта человека с радиоактивными веществами в открытом виде, попадания их внутрь организма через воздух рабочей зоны, зараженную воду, пищу и т.п., предотвращении загрязнения радиоактивными веществами рук, одежды, поверхностей оборудования и помещения.
ПРИЛОЖЕНИЕ К ЛЕКЦИИ № 11

Рис. 1 Характеристика электромагнитных полей (ЭМП)


Рис. 2. Методы и средства защиты от ЭМП
| Излучение различных источников | |||
![]() | Вода, пища, воздух — 135 мбэр/год; Калий-40, — 18 мбэр/год; Радон-222 — 100 мбэр/год; Свинец-210 — 12 мбэр/год | ![]() | Рентгенодиагностика — 100 мбэр/год; Флюорография —140 мбэр; Рентгеноскопия — 900 мбэр |
![]() | Авиаперелет Н. Новгород — Сочи и обратно — 1,5 мбэр | ![]() | Просмотр телепередач — 0,5-1,0 мбэр/год |
![]() | Космические лучи — 37 мбэр/год | ![]() | Район вокруг ТЭС на мазуте — 0,05-0,1 мбэр/год на угле — 0,5-5 мбэр/год |
![]() | Вблизи АЭС — 0,1-1 мбэр/год | ![]() | Последствия ядерных испытаний — 1,5-2 мбэр/год |
![]() | Деревянные дома — 30-40 мбэр/год | ![]() | Кирпичные дома и здания из железобетона — 80-100 мбэр/год |
Таблица 3 Излучение различных источников

Рис. 3. Длина волны и проникающая
способность видов излучений
Рис. 4. Схема действия
некоторых типов ионизирующих
излучений
§
Электробезопасность– система организационных и технических мероприятий и средств, которые обеспечивают защиту людей от вредного и опасного воздействия электротока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Поражение человека эл. током возможно при:
Ø прикосновении к открытым токоведущим частям оборудования и проводам;
Ø прикосновении к корпусам электроустановок, случайно оказавшихся под напряжением;
Ø шаговом напряжении;
Ø освобождении человека, находящегося под напряжением;
Ø действии эл. дуги;
Ø воздействии атмосферного эл-ва во время грозовых разрядов.
Проходя через организм, эл. ток оказывает воздействие:
– термическое (нагревает ткани, кровеносные сосуды, внутренние органы вплоть до ожогов отдельных участков тела);
– электролитическое (разлагает кровь, плазму);
– биологическое (раздражает и возбуждает живые ткани организма, нарушает внутренние биологические процессы).
Различают 2 вида поражения эл. током: общие и местные.
Общие– это эл. удар, т. е. поражение организма человека, вызванное возбуждением живых тканей тела эл. током и сопровождающееся судорожным сокращением мышц. В зависимости от возникающих последствий эл. удары делятся на 4 степени:
I.судорожное сокращение мышц без потери сознания,
II.судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохраняющимся дыханием и работой сердца,
III.потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или (и) дыхания,
IV.состояние клинической смерти.
Клиническая (“мнимая”) смерть — это переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких. Длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга (4-5 мин., а при гибели здорового человека от случайных причин — 7-8 мин.). Биологическая (истинная) смерть — это необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур. Биологическая смерть наступает по истечении периода клинической смерти.
Таким образом, причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.
Остановка сердца или его фибрилляция, то есть хаотические быстрые и разновременные сокращения волокон (фибрилл) сердечной мышцы, при которых сердце перестает работать как насос, в результате чего в организме прекращается кровообращение, может наступить при прямом или рефлекторном действии электрического тока.
Прекращение дыхания как первопричина смерти от электрического тока вызывается непосредственным или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания (в результате — асфиксия или удушье по причине недостатка кислорода и избытка углекислоты в организме).
К местным электротравмам относят локальные нарушения целостностей тканей организма. К местным электротравмам относят:
· Электрический ожог (токовый и дуговой) – токовый ожег является следствием преобразования эл. энергии в тепловую (при невысоких напряжениях), дуговой ожог возникает при высоких напряжениях эл. сети между проводником тока и телом человека, когда образуется эл. дуга;
· Электрические знаки – пятна серого или бледно-желтого цвета, овальной формы, диаметром 1 – 2 мм на поверхности кожи человека, образующиеся в месте контакта с проводником тока. Эта травма не представляет серьезной опасности и быстра проходит;
· Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием эл. дуги. В зависимости от места поражения эта травма может быть очень болезненной, с течением времени пораженная кожа сходит, а если поражены глаза, то возможно ухудшение зрения или его потеря;
· Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз под действием потока УФ лучей, испускаемых эл. дугой, травма сопровождается сильной болью и резью в глазах, временной потерей зрения. Нельзя смотреть на эл. дугу без спецзащитных очков;
· Механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокращений мышц под действием проходящего через тело человека тока (расслаивает, разрывает ткани, стенки кровеносных и легочных сосудов, возможны вывихи суставов, разрывы связок, в состоянии испуга и шока человек может упасть с высоты и получить травму);
· Электрический шок — это тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма в ответ на сильное электрическое раздражение, сопровождающаяся опасными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Такое состояние может продолжаться от нескольких минут до суток.
§
Параметры, определяющие тяжесть поражения эл. током, зависят от ряда факторов.

Сила тока. Протекающий через организм переменный ток промышленной частоты (50 Гц) человек начинает ощущать с малых значениях, с увеличением силы тока растет его отрицательное действие на организм:
· 0,6…1,5 мА вызывается зуд и легкое пощипывание кожи (пороговый ток ощущения);
· 2…3 мА – наблюдается сильное дрожание пальцев рук;
· 5…7 мА – фиксируются судороги и болевое ощущение в руках;
· 8…10 мА – резкая боль охватывает всю руку и сопровождается судорожным сокращением мышц кисти и предплечья;
· 10…15 мА – судороги мышц руки становятся настолько сильными, что человек не v;tn их преодолеть и освободиться от проводника (пороговый неотпускающий ток);
· 20…25 мА – происходит нарушение в работе легких и сердца, при длительном воздействии такого тока может произойти остановка работы сердца и дыхания;
· более 100 мА – протекание тока через человека вызывает фибрилляцию сердца трепетание или аритмичное сокращение и расслабление сердечной мышцы. В результате фибрилляции кровь из сердца не поступает в жизненно важные органы и в первую очередь нарушается кровоснабжение мозга. Человеческий мозг, лишенный кровоснабжения, живет в течение 5 — 8 минут, а затем погибает (пороговый фибриляционный ток);
· более 5 А вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции.
Сила тока зависит от напряжения, приложенного к человеку, и сопротивления тела. Чем выше напряжение и ниже сопротивление, тем больше сила тока.
Путь прохождения тока по телу человека. Наиболее опасными считаются пути прохождения через жизненно важные органы (сердце, легкие, головной мозг), т. е. голова – руки, голова – ноги, рука – рука, руки – ноги.
Род и частота тока. Установлено, что переменный ток частотой 50—60 Гц более опасен, чем постоянный, так как одни и те же воздействия вызываются большими значениями постоянного тока, чем переменного. Однако даже небольшой постоянный ток (ниже порога ощущения) при быстром разрыве цепи дает очень резкие удары, иногда вызывающие судороги мышц рук.
Многие исследователи утверждают, что наиболее опасен переменный ток частотой 50—60 Гц. Опасность действия тока снижается с увеличением частоты, но ток частотой 500 Гц не менее опасен, чем 50 Гц.
Время воздействия эл. тока. С увеличением длительности воздействия тока растет вероятность тяжелого или смертельного исхода. Наиболее опасная продолжительность действии тока – 1 с и долее, т. е. не менее периода сердечного цикла (0,75…1 с). Если ток неотпускающий, но еще не нарушает дыхания и работы сердца, быстрое отключение спасает пострадавшего, который не смог бы освободиться сам. При длительном воздействии тока сопротивление тела человека падает и ток возрастает до значения, способного вызвать остановку дыхания или даже фибрилляцию сердца.
Остановка дыхания возникает не мгновенно, а через несколько секунд, причем чем больше ток через человека, тем меньше это время. Своевременное отключение пострадавшего позволяет предотвратить прекращение работы дыхательных мышц.
Главным определяющим фактором является сила тока:
I = U/R,
где U – напряжение электрического поля, В; R – сопротивление электрической цепи, Ом.
Сопротивление тела человека непостоянно и зависит от многих факторов – состояния кожи, величины и плотности контакта, приложенного напряжения и времени воздействия тока.
Обычно при анализе опасности электрических сетей и при расчетах принято считать сопротивление тела человека активным и равным 1 кОм.
Характер поражения зависит также от времени действия тока. При длительном воздействии тока увеличивается нагревание кожи, кожа из-за потовыделения увлажняется, сопротивление ее падает и ток, проходящий через тело человека, резко увеличивается.
Характер поражения определяется и индивидуальными физиологическими особенностями человека. Если человек физически здоров, то электропоражение будет менее тяжелым. При заболеваниях сердечно-сосудистой системы, кожи, нервной системы, при алкогольном опьянении электротравма может быть чрезвычайно серьезной даже при небольших воздействующих токах.
Немаловажное влияние на исход поражения оказывает психофизиологическая подготовленность работника к воздействию. Если человек внимателен, сосредоточен при выполнении работы, подготовлен к тому, что он может подвергаться воздействию электрического тока, то травма может оказаться менее тяжелой.

Явление при стекании тока в землю 
Путь «нога – нога» является наименее опасным. Чаще всего такой путь возникает в том случае, когда человек попадает под воздействие так называемого напряжения шага, т. е. между точками поверхности земли, находящимися на расстоянии шага друг от друга.
Если произошло замыкание на землю какой-либо цепи — случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей или через металлоконструкции, то по земле будет растекаться электрический ток, называемый током замыкания на землю.Потенциал земли по мере удаления от места замыкания будет изменяться от максимального до нулевого значения, так как грунт оказывает сопротивление току замыкания на землю.
Рис.1 Включение человека на напряжение шага
Если человек попадает в зону растекания тока, то между его ступнями будет существовать разность потенциалов, которая вызовет протекание тока по пути «нога — нога». Результатом воздействия тока может быть сокращение мышц ног, и человек может упасть. Падение вызовет образование новой, более опасной цепи прохождения тока через сердце и легкие.
На рис. 1 показано образование шагового напряжения и приведена кривая распределения потенциала на поверхности земли. На расстоянии 20 м от места замыкания потенциал можно считать равным нулю. Рис. 1. Включение человека на напряжение шага
Значение тока, проходящего через организм человека, зависит от приложенного напряжения и сопротивления тела. Чем больше напряжение, тем больший ток проходит через человека
(I2 – путь прохождения более опасный и более высокая сила тока)
§
Электроустановками называют установки, в которых производится, преобразуется, распределяется и потребляется электрическая энергия. К электроустановкам относятся генераторы и электродвигатели, трансформаторы и выпрямители, аппаратура проводной, радио- и телевизионной связи и др.
Безопасность работ в электроустановках зависит от электрической схемы и параметров электроустановки, номинального напряжения, окружающей среды и условий эксплуатации. С точки зрения обеспечения безопасности все электроустановки согласно ПУЭ делятся на установки до 1000 В и установки выше 1000 В. Поскольку установки выше 1000 В являются более опасными, то к защитным мерам в них предъявляются более жесткие требования.
Электроустановки могут быть расположены в закрытых помещениях и вне их. Условия окружающей среды оказывают существенное влияние на состояние изоляции электроустановки, на сопротивление тела человека, а, следовательно, и безопасность обслуживающего персонала.
Помещения с повышенной опасностью – характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
сырость, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 75%;
высокой температуры (жаркие помещения, более 35 С);
токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. д.);
токопроводящая пыль, ухудшающая условия охлаждения ц изоляции, но не вызывающая опасности пожара;
возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлическим элементам технологического оборудования или металлоконструкциям здания и металлическим корпусам электрооборудования.
Для уменьшения опасности поражения электрическим током в этих условиях рекомендуется применять малое напряжение (не более 42 В).
Особо опасные помещения – характеризуются наличием относительной влажности воздуха, близкой к 100 %, или химически активной среды, разрушающе действующей на изоляцию электрооборудования, или одновременным наличием 2 или более условий, соответствующих помещениям с повышенной опасностью.
Помещение без повышенной опасности, в которых отсутствуют все вышеуказанные условия. Опасность поражения эл. током существует всюду, где используются электроустановки, поэтому помещения без повышенной опасности нельзя назвать электробезопасными.
Территории размещения наружных электроустановок. По степени опасности электроустановки вне помещения приравниваются к электроустановкам, эксплуатируемым в особо опасных помещениях.
С учетом требований электробезопасности рекомендуются следующие номинальные напряжения для приемников:
12 В – для ручных светильников и переносного электроинструмента, применяемых в особо опасных помещениях;
42 В – для тех же целей – в помещениях с повышенной опасностью, для стационарных светильников, подвешенных ниже 2,5 м над полом, в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью;
65 В – для аппаратов дуговой электросварки.
§
Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека. Это может произойти при:
—двухфазном включении в цепь (рис. 1);
—однофазном включении в цепь — провода, клеммы, шины и т.д. (рис. 2, 3);
—контакте человека с нетоковедущими частями оборудования (корпус станка, прибора), конструктивными элементами здания, оказавшимися под напряжением в результате нарушения изоляции проводки и токоведущих частей.
Двухфазное включение в цепь. Наиболее редким, но и наиболее опасным, является прикосновение человека к двум фазным проводам или проводникам тока, соединенным с ними (рис.1). B этом случае человек окажется под действием линейного напряжения. Через человека потечет ток по пути «рука — рука», т.е. сопротивление цепи будет включать только сопротивление тела (Rч).
Если принять сопротивление тела в 1 кОм, а электрическую сеть напряжением 380/220 В, то ток, проходящий через тело человека,
Iч=Uл/Rч= 3Uф/Rч=380 В/1000 Ом = 0,38 А = 380 мА.
Это смертельно опасный ток. Тяжесть электротравмы или даже жизнь человека будет зависеть, прежде всего, от того, как быстро он освободится от контакта с проводником тока.
Рис. 1. Двухфазное включение в цепь:
а — изолированная нейтраль;
б— заземленная нейтраль;
А, В, С— фазные провода; PEN — нулевой
защитный и нулевой рабочий проводники, объединенные в один проводник

Рис. 2. Однофазное прикосновение в сети с заземленной нейтралью:
а — нормальный режим работы;
б— аварийный резким работы I (повреждена вторая фаза); Ro— сопротивление заземления нулевого провода; RK— сопротивление замыкания провода на землю
Чаще встречаются случаи, когда человек одной рукой соприкасается с фазным проводом или частью прибора, аппарата, который случайно или преднамеренно электрически соединен с ним. Опасность поражения электрическим током в этом случае зависит от вида электрической сети (с заземленной или изолированной нейтралью).
Однофазное включение в цепь в сети с заземленной нейтралью (рис. 2). В этом случае ток проходит через человека по пути «рука — ноги» или «рука — рука», а человек будет находиться под фазным напряжением.
В первом случае сопротивление цепи будет определяться сопротивлением тела человека (Rч), обуви (Rоб), основания (Roc), на котором стоит человек, сопротивлением заземления нейтрали (RH), и через человека потечет ток
Iч=Uф/(Rч Rоб Roc R H).
Сопротивление нейтрали RHневелико, и им можно пренебречь по сравнению с другими сопротивлениями цепи.
Примем напряжение сети 380/220 В. Если на человеке надета изолирующая сухая обувь (кожаная, резиновая), он стоит на сухом деревянном полу, сопротивление цепи будет большим, а сила тока по закону Ома невелика.
Например, сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм. Ток, проходящий через тело человека,
Iч=220 В/(30000 100 000 1000) Ом = 0,00168 А =1,68 мА.
Этот ток близок к пороговому ощутимому току. Человек почувствует протекание тока, прекратит работу, устранит неисправность.
Если человек стоит на влажной земле в сырой обуви или босиком, через тело будет проходить ток
1Ч = 220 В/(3000 1000) Ом = 0,055 А = 55 мА.
Этот ток может вызвать нарушение в работе легких и сердца, а при длительном воздействии и смерть.
Если человек стоит на влажной почве в сухих и целых резиновых сапогах, через тело проходит ток
1Ч= 220 В/(500000 1000) Ом = 0,0004 А = 0,4 мА.
Воздействие такого тока человек может даже не почувствовать, но небольшая трещина или прокол на подошве сапога может резко уменьшить сопротивление резиновой подошвы и сделать работу опасной.
Перед тем как приступить к работе с электрическими устройствами их необходимо тщательно осмотреть на предмет отсутствия повреждений изоляции. Электрические устройства необходимо протереть от пыли и, если они влажные, — просушить. Мокрые электрические устройства эксплуатировать нельзя. Электрический инструмент, приборы, аппаратуру лучше хранить в полиэтиленовых пакетах, чтобы исключить попадание в них пыли или влаги. Работать надо в обуви. Если надежность электрического устройства вызывает сомнения, надо подстраховаться — подложить под ноги сухой деревянный настил или резиновый коврик. Можно использовать резиновые перчатки.
Второй путь протекания тока возникает тогда, когда второй рукой человек соприкасается с электропроводящими предметами, соединенными с землей (корпусом заземленного станка, металлической или железобетонной конструкцией здания, влажной деревянной стеной, водопроводной трубой, отопительной батареей и т.п.). В этом случае ток протекает по пути наименьшего электрического сопротивления. Указанные предметы практически накоротко соединены с землей, их электрическое сопротивление очень мало. Поэтому сопротивление цепи равно сопротивлению тела и через человека потечет ток
1Ч= Uф /Rч = 220 В/1000 Ом = 0,22 А = 220 мА.
Эта величина тока смертельно опасна.
При работе с электрическими устройствами не прикасайтесь второй рукой к предметам, которые могут быть электрически соединены с землей. Работа в сырых помещениях, при наличии вблизи от человека хорошо проводящих предметов, соединенных с землей, представляет исключительно высокую опасность и требует соблюдения повышенных мер электрической безопасности.
В аварийном режиме (рис. 2, б), когда одна и3 фаз сети (другая фаза сети, отличная от фазы, к которой прикоснулся человек) оказалась замкнутой на землю, происходит перераспределение напряжения, и напряжение исправных фаз отличается от фазного напряжения сети. Прикасаясь к исправной фазе, человек попадает под напряжение, которое больше фазного, но меньше линейного. Поэтому при любом пути протекания тока этот случай более опасен.

Рис. 3. Однофазное прикосновение в сети с изолированной нейтралью:
а — нормальный режим работы;
б — аварийный режим работы (повреждена вторая фаза)
Однофазное включение в цепь в сети с изолированной нейтралью (рис. 3). На производстве для электроснабжения сиговых электроустановок находят применение трехпроводные электрические сети с изолированной нейтралью. В таких сетях отсутствует четвертый заземленный нулевой провод, а имеются только три фазных провода.
На этой схеме прямоугольниками условно показаны электрические сопротивления rA, rВ, rС изоляции провода каждой фазы и емкости СА, СВ, Сскаждой фазы относительно земли. Для упрощения анализа примем rA= rВ = rС= r, а СА = СВ = СС = С.
Если человек прикоснется к одному из проводов или к какому-нибудь предмету, электрически соединенному с ним, ток потечет через человека, обувь, основание и через изоляцию и емкость проводов будет стекать на два других провода. Образуется замкнутая электрическая цепь, в которую, в отличие от ранее рассмотренных случаев, включено сопротивление изоляции фаз. Так как электрическое сопротивление исправной изоляции составляет десятки и сотни кОм, то общее электрическое сопротивление цепи значительно больше сопротивления цепи, образующейся в сети с заземленным нулевым проводом. То есть ток, проходящий через тело человека, в такой сети будет меньше и прикосновение к одной из фаз сети с изолированной нейтралью безопаснее. Ток, проходящий через тело человека,
Например, если сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм, а сопротивление изоляции фаз 300 кОм, ток, который проходит через тело человека (для сети 380/220 В), будет равен
1Ч= 3 • 220 В/[3 • (30 000 100 000 1000) 300 000] Ом == 0,00095 А = 0,95 мА.
Такой ток человек может даже не почувствовать.
Даже если не учитывать сопротивление цепи человека (человек стоит на влажной земле в сырой обуви), проходящий через человека ток будет безопасен:
1Ч= 3*220 В/300000 Ом = 0,0022 А = 2,2 мА.
Таким образом, протяженные электрические цепи промышленных предприятий большой емкости обладают высокой опасностью, даже при хорошей изоляции фаз.
В аварийном режиме работы (рис. 3, б) ток, проходящий через тело человека, прикоснувшегося к исправной фазе, будет стекать по цепи замыкания на земле на аварийную фазу, и его величина
Так как сопротивление замыкания R3аварийной фазы на земле обычно мало, то человек будет находиться под линейным напряжением, а сопротивление образовавшейся цепи будет равно сопротивлению цепи человека R3, что очень опасно.
По этим соображениям, а также из-за удобства использования (возможность получения напряжения 220 и 380 В) четырехпроводные сети с заземленным нулевым проводом на напряжение 380/220 В получили наибольшее распространение.
Рассмотрены далеко не все возможные схемы электрических сетей и варианты прикосновения. На производстве могут быть более сложные схемы электроснабжения, находящиеся под большими напряжениями, а значит, и более опасные. Однако основные выводы и рекомендации для обеспечения безопасности практически такие же.
§
в качестве средств и методов защиты от поражения электрическим током применяют:
1) изоляцию токоведущих частей (нанесение на них диэлектрического материала — пластмасс, резины, лаков, красок, эмалей и т.п.);
2) двойную изоляцию — на случай повреждения рабочей;
3) воздушные линии, кабели в земле и т.п.;
4) ограждение электроустановок;
5) блокировочные устройства, автоматически отключающие напряжение электроустановок, при снятии с них защитных кожухов и ограждений;
6) малое напряжение (не более 42 В) для освещения в условиях повышенной опасности;
7) изоляцию рабочего места (пола, настила);
8) заземление или зануление корпусов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляций;
9) выравнивание электрических потенциалов;
10) автоматическое отключение электроустановок;
11) предупреждающую сигнализацию (звуковую, световую) при появлении напряжения на корпусе установки, надписи, плакаты, знаки;
12) средства индивидуальной защиты и др.
Применение малых напряжений(до 42В). Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 10 В, когда ток, как правило, не превышает 1…1,5мА. Очень малые напряжения применяют в шахтерских лампах (2,5 В) и некоторых бытовых приборах (карманные фонари, игрушки и т.п.). Применение малых напряжений 12, 36 и 42 В ограничивается ручным электрифицированным инструментом, ручными переносными лампами и лампами местного освещения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных.
Электрическое разделение сетей.Если единую, сильно разветвленную сеть разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут обладать небольшой емкостью и высоким сопротивлением изоляции, то опасность поражения резко снижается.
Обычно электрическое разделение сетей осуществляется путем подключения отдельных электроустановок через разделительные трансформаторы. Защитное разделение сетей применяется в электроустановках напряжением до 1000 В, эксплуатация которых связана с повышенной степенью опасности, например в передвижных установках, ручном электрифицированном инструменте и т.п.
Электрическая изоляция.В электроустановках применяют рабочую, дополнительную, двойную и усиленную изоляции. При вводе в эксплуатацию новых или прошедших ремонт электроустановок проводятся приемосдаточные испытания с контролем сопротивления изоляции.
Защита от прикосновения к токоведущим частям установок.В электроустановках напряжением до 1000 В применение изолированных проводов уже обеспечивает достаточную защиту от напряжения при прикосновении. При напряжениях свыше 1000 В опасно даже приближение к токоведущим частям. Для исключения опасности прикосновения к токоведущим частям необходимо обеспечить их недоступность посредством ограждения и расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.
Защитное заземление.Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей металлических не-токоведущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением. Принципиальные схемы защитного заземления для сетей с изолированной и заземленной нейтралями представлены на рис. 4.
Рис. 4. Принципиальные схемы защитного заземления:
а — в сети с изолированной нейтралью до 1000 В и выше;
б— в сети с заземленной нейтралью выше 1000 В;
1 — заземленное оборудование;
2 — заземлитель защитного заземления;
3 — заземлитель рабочего заземления; R3 , R0, Rф, — сопротивления
соответственно защитного, рабочего заземлений, изоляции фаз; 13— ток замыкания на землю
Принцип действия защитного заземления — снижение напряжения прикосновения при замыкании на корпус за счет уменьшения потенциала корпуса электроустановки и подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по значению к потенциалу заземленной установки.
Заземление может быть эффективным только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. В сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В заземление неэффективно, так как ток замыкания на землю зависит от сопротивления заземления и при его уменьшении ток возрастает.
Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.
Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя — металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземленные части электроустановки с заземлителем. Заземляющие устройства бывают двух типов: выносные, или сосредоточенные, и контурные или распределенные.
Распределение
потенциала

Рис. 5. Схема выносного заземления.
Выносное заземляющее устройство (рис. 5) характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой установлено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. При работе выносного заземления потенциал основания, на котором находится человек, равен или близок к нулю (в зависимости от удаленности человека от заземлителя).
Защита человека осуществляется за счет малого электрического сопротивления заземления, так как в соответствии с законом Ома больший ток будет протекать по той ветви разветвленной цепи, которая имеет меньшее электрическое сопротивление. Такой тип заземляющего устройства в ряде случаев лишь уменьшает опасность или тяжесть поражения электрическим током. Его достоинством является возможность выбора места размещения заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырого, глинистого, в низинах и т.п.).
Выносное заземляющее устройство применяют только при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000 В.
В контурном заземляющем устройстве одиночные заземлители размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют на всей площадке (зоне обслуживания оборудования) равномерно.
Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала основания и его повышением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения.
На рис. 6 представлена схема контурного заземления (кривые показывают распределение электрического потенциала внутри и за пределами контура).
Как видно из показанных кривых, за пределами контура потенциал основания быстро снижается с увеличением расстояния, что может явиться причиной появления больших значений шагового напряжения в этих зонах. Чтобы уменьшить шаговые напряжения за пределами контура вдоль проходов и проездов, в грунт закладывают специальные шины.
Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем через металлические конструкции, трубопроводы, кабели и другие проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.
Контурное заземление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В.

Рис. 6. Контурное заземление:
а — разрез по вертикали;
б— вид в плане;
в — распределение потенциалов;
13— ток замыкания на землю;
R3— сопротивление защитного заземления;
UШ— шаговое напряжение;
Unp— напряжение прикосновения
Выполнение заземляющих устройств. Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные — находящиеся в земле предметы, используемые для других целей.
В качестве искусственных заземлителей применяют одиночные и соединенные в группы металлические электроды, забитые вертикально (стальные трубы, уголки, прутки) или уложенные горизонтально в землю (стальные полосы, прутки).
В качестве естественных заземлителей можно использовать проложенные в земле водопроводные и другие трубы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией; металлические конструкции и арматуру железобетонных конструкций зданий и т.п.
В соответствии с ГОСТ 12.1.030—81 защитному заземлению или занулению подлежат:
1) металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных;
2) все электроустановки в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также наружные установки при напряжении 42 В переменного и выше и 110 В постоянного тока и выше;
3) все электроустановки переменного тока в помещениях без повышенной опасности при номинальном напряжении 380 В и выше и постоянного — 440 В и выше;
4) все электроустановки во взрывоопасных зонах.
Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей установок, которые могут оказаться под напряжением.
Зануление применяют в четырехпроводных сетях с напряжением до 1000 Вис глухозаземленной нейтралью. Принцип действия зануления (рис. 7) заключается в том, что при замыкании фазы на корпус 1 между фазой и нулевым рабочим проводом создается большой ток (ток короткого замыкания), обеспечивающий срабатывание защиты и автоматическое отключение поврежденной фазы от установки.

Рис. 7. Принципиальная схема зануления: 1 — корпус;
2 — аппараты для защиты от токов короткого замыкания
(плавкие предохранители, автоматические выключатели);
3 — нулевой защитный проводник;
4 — повторное заземление;
R0— сопротивление заземления нейтрали источника тока;
RП— сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; /к — ток короткого замыкания;
Uф — фазное напряжение
Защитой могут являться плавкие предохранители или автоматические выключатели 2, устанавливаемые перед электроустановкой. Поскольку корпус 1 установки заземлен через нулевой защитный проводник 3 и заземление нейтрали, до срабатывания защиты проявляется защитное свойство заземления.
При занулении предусматривается повторное заземление 4-го нулевого рабочего провода, если произойдет его обрыв на участке между точкой зануления установки и нейтралью сети. В этом случае ток КЗ стекает по повторному заземлению в землю и через заземление нейтрали на нулевую точку источника питания, т.е. обеспечивается работа зануления.
Устройства защитного отключения(УЗО) — это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека электрическим током. В случае опасности (при замыкании фазы на корпус, при снижении электрического сопротивления фаз относительно земли ниже определенного предела и т.д.) происходит изменение определенных параметров электрической сети. Если контролируемый параметр выходит за допустимые пределы, подается сигнал на защитно-отключающее устройство, которое обесточивает установку или электросеть. УЗО должны обеспечивать отключение неисправной электроустановки за время не более 0,2 с.
Схема УЗО, реагирующего на напряжение на корпусе приведена на рис.5.
Датчиком в схеме служит реле напряжения РН, включенное между корпусом и вспомогательным заземлителем. При пробое одной из фаз на корпус он оказывается под напряжением. Если напряжение на корпусе превысит предельно допустимое напряжение, срабатывает реле РН, замыкается цепь отключающей катушки ОК автоматического выключателя АВ. Электроустановка отключается от сети. До момента срабатывания автоматического выключателя в качестве меры защиты действует схема защитного заземления.
Такой тип УЗО применяют на сетях, где защитное заземление или зануления малоэффективны. Достоинством схемы является простота, а недостатком – отсутствие самоконтроля и селективности, а также применение вспомогательного заземления.
Рис. 5 Схема УЗО, реагирующего
на напряжение на корпусе
§
Электрозащитные средства разделяют на изолирующие (основные и дополнительные), ограждающие и предохранительные.
Основные изолирующие защитные средства обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. К ним относятся:
в электроустановках до 1000 В— диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, а также указатели напряжения;
в электроустановках выше 1000 В— изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, а также средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В.
Дополнительные изолирующие защитные средства не способны выдержать рабочее напряжение электроустановки. Они усиливают защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. Дополнительные средства самостоятельно не могут обеспечить безопасность обслуживающего персонала.
К дополнительным изолирующим защитным средствам относятся:
в электроустановках до 1000 В— диэлектрические галоши и ковры, а также изолирующие подставки;
в электроустановках выше 1000 В — диэлектрические перчатки, боты и ковры, а также изолирующие подставки.
Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей и предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами. К ним относятся: временные переносные ограждения — щиты и ограждения-клетки, изолирующие накладки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты.
Предохранительные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающих от световых, тепловых и других воздействий. К ним относятся: защитные очки; специальные рукавицы, защитные каски; противогазы; предохранительные монтерские пояса; страховочные канаты; монтерские когти, индивидуальные экранирующие комплекты и переносные экранирующие устройства и др.
К основным защитным средствам относят: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, изолирующие съемные вышки и лестницы, площадки, диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки, диэлектрические галоши (рис. 8).
Дополнительные защитные средства (предохранительные пояса, страховочные канаты, когти, защитные очки, рукавицы, суконные костюмы и др.) служат для защиты от случайного падения с высоты, а также от световых, тепловых, механических и химических воздействий электрического тока.
Изолирующие штанги применяются в закрытых электроустановках, на открытом воздухе допускается их применение только в сухую погоду. При работе штангой должны применяться диэлектрические перчатки. Без перчаток можно работать лишь в установках до 1000 В, а также измерительными штангами на линиях электропередачи и ОРУ любого напряжения. При работе нельзя касаться штанги выше ограничительного кольца.
Электроизмерительные клещи применяются в закрытых электроустановках, а в сухую погоду — ив открытых. Клещи применяются в установках до 35 кВ включительно. Электроизмерительные клещи бывают двух типов: одноручные для установок до 1000 В и двуручные для установок от 2 до 10 кВ включительно. Длина изолирующей части клещей должна быть не меньше 45 см при напряжении 6… 10 кВ и не менее 75 см при напряжении выше 10 до 35 кВ, а длина рукояток — не менее 15 и 25 см соответственно. Размеры клещей для электроустановок до 1000 В не нормируются и определяются удобством работы. При работе клещами в электроустановках выше 1000 В следует надевать диэлектрические перчатки, а при снятии и постановке предохранителей под напряжением и защитные очки.
Указатели напряжения предназначены для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях электроустановок.
Рис. 8. Изолирующие защитные средства:
1,3 — изолирующие штанги;
2 — изолирующие клещи;
4 — диэлектрические перчатки;
5 — диэлектрические боты;
6 — диэлектрические галоши;
7 — резиновые коврики и дорожки;
8 — изолирующая подставка;
9 — монтерские инструменты с изолированными ручками;
10 — токоизмерительные клещи; 11, 12, 13 — указатели напряжения
Все указатели имеют световой сигнал, свидетельствующий о наличии напряжения. Указатели используются для электроустановок до 1000 В и выше. Указатели, предназначенные для электроустановок до 1000 В, делятся на двухполюсные (для постоянного и переменного тока) и однополюсные (только для переменного тока).
Двухполюсные указатели требуют прикосновения к двум частям электроустановки, между которыми необходимо определить наличие или отсутствие напряжения. Принцип их действия — свечение неоновой лампочки или лампы накаливания (мощностью не более 10 Вт) при протекании через нее тока, обусловленного разностью потенциалов между двумя частями электрической установки, к которым прикасается указатель.
Указатели для электроустановок напряжением выше 1000 В (УВН) действуют по принципу свечения неоновой лампочки при протекании через нее емкостного тока, т.е. зарядного тока конденсатора, включенного последовательно с лампочкой. Эти указатели пригодны лишь для установок переменного тока.
Проверка отсутствия напряжения.Перед началом всех видов работ в электроустановках со снятием напряжения необходимо проверить отсутствие напряжения на участке работы и вывесить запрещающие плакаты.
Проверка отсутствия напряжения у отключенного оборудования должна производиться на всех фазах, а у выключателя и разъединителя — на всех шести вводах, зажимах. Если на месте работ имеется разрыв электрической цепи, то отсутствие напряжения проверяется на токоведущих частях с обеих сторон разрыва.
Проверка отсутствия напряжения осуществляется измерительными и универсальными изолирующими штангами, электроизмерительными клещами, указателями напряжения. Все инструменты должны быть заводского изготовления и проверены на исправность.
Профилактические испытания проводятсяс целью определения состояния электрооборудования и выявления дефектов, которые не могут быть обнаружены путем осмотра. Профилактические испытания проводятся согласно требованиям ПУЭ и строительных норм и правил. Эти испытания включают в себя: контроль изоляции; контроль соединения проводов; измерение сопротивления опор и тросов, заземляющих устройств; проверку срабатывания линии защиты и предохранительных устройств.
Таблица 1 Нормы и сроки периодических электрических испытаний некоторых изолирующих защитных средств
§
Первая помощь пострадавшему от электрического тока делится на несколько этапов:
1) освобождение пострадавшего от воздействия электрического тока;
2) определение состояния пострадавшего;
3) проведение искусственного дыхания и непрямого массажа сердца.
Для освобождения пострадавшего от воздействия электрического тока следует отключить электроустановку от питающего напряжения с помощью органов отключения: кнопок, рубильников, выключателей; если это сделать невозможно, то необходимо вывернуть пробочные предохранители или перерубить провода острыми предметами, имеющими изолирующие рукоятки. Если провод лежит на пострадавшем, то следует воспользоваться любым нетокопроводящим предметом (сухой палкой, доской), для того чтобы снять провод с пострадавшего и отбросить его в сторону.
Если человек попал под воздействие электрического тока, находясь на опоре, то для прекращения действия тока на токоведущие провода можно набросить предварительно заземленный провод, который вызовет срабатывание защиты и отключение напряжения. В этом случае необходимо предусмотреть мероприятия, предотвращающие падение пострадавшего с опоры.
Во многих случаях можно оттащить пострадавшего за одежду, не касаясь руками оголенных частей его тела, чтобы самому не попасть под воздействие электрического тока. Если есть возможность следует предварительно надеть диэлектрические перчатки, галоши.
При напряжении до 1000 В для отделения пострадавшего от токоведущих частей можно воспользоваться любыми непроводящими ток предметами: обмотать руку шарфом, оттянуть его за одежду, встать на сверток сухой ткани, сухую доску. Даже голой рукой можно оттянуть пострадавшего за его сухую одежду (рис. 6.17), отстающую от тела (за ворот, хлястик, полу пиджака). Нельзя тянуть за брюки или обувь, которые могут оказаться сырыми или иметь металлические детали, соприкасающиеся с телом.
Если пострадавший судорожно сжал провод и оторвать его невозможно, то можно прервать ток, проходящий через пострадавшего, отделив его не от провода, а от земли (подсунув под него сухую доску, оттянув ноги сухой веревкой). После этого он легко разожмет руку.
Если в установке напряжением более 1000 В быстрое отключение невозможно, то пользоваться какими бы то ни было подручными средствами вроде палки, доски или сухой одежды нельзя.
В этом случае необходимо надеть диэлектрические перчатки и боты и оттащить пострадавшего от частей установки, находящихся под напряжением, пользуясь изолирующими защитными средствами, рассчитанными на это напряжение (рис. 6.18) (штанги, клещи для предохранителей или коврики), либо вызвать автоматическое отключение установки, устроив в ней короткое замыкание на безопасном расстоянии от пострадавшего.


Освободив пострадавшего от воздействия электрического тока, следует быстро оценить его состояние. Если пострадавший находится в сознании, но долгое время находился под воздействием тока, то ему необходимо обеспечить полный покой и наблюдение течение 2—3 часов, так как нарушения, вызванные электрическим током, могут протекать без видимых симптомов, но спустя некоторое время могут развиться патологические последствия вплоть до наступления клинической смерти. В связи с этим вызов врача при всех поражениях электрическим током обязателен. Если пострадавший находится без сознания, но дыхание и сердечная деятельность сохранились (прощупывается пульс), то его следует удобно и ровно уложить на спину, расстегнуть стесняющую одежду, создать приток свежего воздуха. Затем пострадавшему следует время от времени давать нюхать нашатырный спирт, обрызгивать водой и постоянно растирать и согревать тело. При возникновении рвоты голову пострадавшего следует повернуть набок влево.
Если у пострадавшего отсутствуют признаки жизни (не прощупывается пульс, отсутствует сердцебиение, судорожное неритмичное дыхание), то следует немедленно приступить к проведению реанимации (оживления). В первую очередь необходимо нормализовать дыхание как главный источник снабжения всех органов кислородом и кровообращение, доставляющее кислород ко всем тканям человеческого организма путемнепрямого массажа сердца.
§
Восстанавливают дыхание у пострадавшего производиться с помощью искусственного дыхания. Искусственное дыхание может проводиться различными способами: ручными (методы Сильвестра, Шефера и т. д.); «изо рта в рот» или «изо рта в нос»; аппаратно-ручными.
Искусственное дыхание начинают проводить немедленно при остановке дыхания, редком и неритмичном дыхании.
При проведении искусственного дыхания пострадавшего укладывают на спину на твердый предмет или пол. Восстановление проходимости дыхательных путей осуществляют пальцем, обмотанным марлей или платком, при этом голову пострадавшего поворачивают в сторону. При подозрении на перелом позвоночника голову поворачивать набок нельзя, ее запрокидывают назад. Оказывающий помощь одну руку проводит под шею, вторую — кладет на лоб пострадавшего и надавливает на него.
Наиболее эффективным считается искусственное дыхание «изо рта в рот» (рис. 9.1): одной рукой пострадавшему зажимают нос, а другой — нажатием на нижнюю челюсть открывают рот
пострадавшего; набрав в легкие воздух глубоким вздохом, оказывающий помощь, плотно прижав свои губы ко рту пострадавшего, делает выдох. Выдох надо делать энергичнее, чем обычно, наблюдая за грудью пострадавшего. После наполнения воздухом легких пострадавшего, о чем свидетельствует приподнимание его грудной клетки, выдох прекращают, оказывающий помощь отводит свое лицо в сторону и делает вдох. После этого производят очередное вдыхание воздуха пострадавшему. Частота искусственного дыхания — 16…20 вдохов в минуту. После первых 3…5 быстрых вдуваний воздуха в легкие пострадавшего проверьте пульс на сонной артерии (на шее). Отсутствие пульса служит показанием для проведения одновременно непрямого массажа сердца.
Особенности проведения искусственного дыхания: губы оказывающего помощь должны быть плотно прижаты ко рту пострадавшего. Во время выдоха рот его должен быть открыт. Следить, чтобы у пострадавшего не происходило утечки воздуха через нос.
Искусственное дыхание необходимо продолжать: до восстановления самостоятельного, нормального по глубине, частоте и ритму дыхания; до прибытия врача или доставки пострадавшего в лечебное учреждение. В этом случае прекращение искусственного дыхания производят только по указанию врача.
Аппаратно-ручные методы проведения искусственного дыхания реализуются с помощью аппаратов-мехов, которые обеспечивают достаточный газообмен в легких пострадавшего. Наиболее удобными в эксплуатации являются переносные аппараты РПД 1 и РПА-2.
Для восстановления сердечной деятельности проводится непрямой, или закрытый, массаж сердца.
Непрямой массаж сердца осуществляют немедленно при отсутствии пульса, при расширенных зрачках, других признаках клинической смерти.
При проведении непрямого массажа сердца пострадавшего укладывают на спину, расстегивают одежду, оказывающий помощь становится сбоку от пострадавшего и кладет ладонь одной руки строго на нижнюю треть грудины в поперечном направлении, а ладонь другой руки — сверху первой (рис. 9.2). Пальцы обеих рук слегка приподняты и не касаются кожи пострадавшего.
Энергичными толчками, частотой 60 раз в минуту, ритмично надавливают на грудину, используя не только силу рук, но и тяжесть тела. Эффективность проводимого массажа сердца подтверждается появлением пульса на сонной (на шее) или бедренной артерии. Спустя 1…2мин от начала проведения непрямого массажа сердца кожа и губы пострадавшего принимают розовый оттенок, зрачки суживаются.
Непрямой массаж сердца проводят до восстановления устойчивого пульса, прибытия врача или доставки пострадавшего в лечебное учреждение.
Часто непрямой массаж сердца сочетается с искусственным дыханием. Если помощь оказывают два человека, то один проводит массаж сердца, а другой — искусственное дыхание. После каждых трех-четырех надавливаний следует одно вдувание.
Если в оказании помощи участвует один человек, то цикличность искусственного дыхания и непрямого массажа сердца меняется: 3—4 вдувания, затем 15 надавливаний, 2 вдувания, 15 надавливаний и т. д.
§
Обморок— внезапная, кратковременная потеря сознания. Обмороку предшествует обморочное состояние (тошнота, головокружение, потемнение в глазах). При обмороке пострадавшего следует уложить на спину с несколько опущенной головой, расстегнуть стесняющую одежду, создать приток свежего воздуха, Дать понюхать нашатырный спирт, приложить грелку к ногам. пострадавший очнется, можно дать ему горячий кофе.
Солнечный и тепловой удары.Признаки: вначале сильная головная боль, слабость, прилив крови к голове, шум в ушах, тошнота, головокружение, жажда, синюшность лица, одышка, пульс 120… 140 ударов в минуту, температура тела повышается до 40 °С. Кожа пострадавшего горячая и покрасневшая, зрачки расширены. У пострадавшего появляются судороги, галлюцинации, бред. Состояние быстро ухудшается и он может погибнуть в течение нескольких часов от паралича дыхания и остановки сердца.
Первая помощь: пострадавшего перенести в прохладное место, в тень, снять с него одежду и уложить, несколько приподняв голову, на голову и область сердца прикладывать холодные компрессы или поливать холодной водой. Если сознание не потеряно, надо обильно поить холодными напитками. Для возбуждения пострадавшему давать нюхать ватку, смоченную нашатырным спиртом. При нарушении дыхания или остановке сердца — немедленно проводить искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.
Обморожения. Случаи обморожения наблюдаются в основном при работе на открытом воздухе в холодное время года.
Различают четыре степени обморожения. При обморожении первой степени наблюдается побледнение и припухлость кожи, снижается ее чувствительность. Характерные признаки второй степени— появление пузырьков со светлой жидкостью. При обморожении третьей степени происходит омертвление кожи, пузырьки наполнены кровяной жидкостью; четвертой степени — полное омертвление всех мелких тканей.
Первая помощь: с пострадавшего снять одежду и обувь. На пораженную конечность наложить теплоизолирующую повязку. Ее следует накладывать, захватывая участок здоровой, неповрежденной кожи. При этом на область отморожения накладывают стерильные сухие салфетки, поверх них укладывают толстый слой ваты. После этого конечность обертывают клеенкой, брезентом или металлической фольгой. Вся повязка фиксируется бинтом. Пострадавшего помещают в теплое помещение, дают обильное горячее питье, обезболивающие препараты— анальгин или амидопирин. При отморожении ушных раковин, щек, носа эти участки растирают рукой до покраснения, затем обрабатывают этиловым спиртом. Недопустимо растирание отмороженных участков снегом. При использовании теплоизолирующей повязки ее не снимают до появления на отмороженных участках чувства теплоты, покалывания. Пострадавший доставляется в ближайшее лечебное учреждение.
Замерзание.Первая помощь: пострадавшего, предварительно сняв с него одежду, помещают в ванну: температура воды в которой должна быть 36—37 °С, в течение 15—20 мин температуру воды поднимают до 38—40 °С. Согревание в ванне продолжают до тех пор, пока температура тела, измеренная в прямой кишке пострадавшего, не достигнет 35 “С. Необходимо следить, чтобы пострадавший не захлебнулся.
Если нет возможности приготовить ванну, пострадавшего моют теплой водой, постепенно повышая ее температуру. После восстановления нормальной температуры и сознания, пострадавшего надо напоить горячим чаем, укутать теплым одеялом и быстро доставить в лечебное учреждение.
Ожоги.Первая помощь; пострадавшего вынести из зоны действия высокой температуры. Воспламенившуюся одежду или горящие на теле вещества быстро загасить, прекратить доступ воздуха к горящему участку (закрыть плотной тканью, засыпать землей, песком), тлеющую одежду заливают водой. На пострадавшем с обширными ожогами части одежды надо обрезать и оставить на месте. Вскрывать пузыри и отрывать части одежды, прилипшие к местам ожогов нельзя! К обожженным участкам руками не притрагиваться. Обожженные места прикрыть чистой марлей или положить сухую ватно-марлевую повязку. При обширных ожогах пострадавшего укутывают в чистую простыню. Можно продезинфицировать повреждения, смочив их одеколоном.
Пострадавшего укутать в одеяло, напоить большим количеством жидкости, дать анальгин или амидопирин и немедленно перевезти в лечебное учреждение.
Ожоги возникают от воздействия на кожу высокой температуры (термические), а также от воздействия кислот и щелочей (химические), от воздействия электрического тока (электрические). По тяжести различают четыре степени ожогов:
I— покраснение и отек кожи;
II— пузыри, наполненные плазмой крови;
III— струпы, омертвление ткани;
IV — обугливание ткани.
При ожогах I степени обожженное место кожи промывают спиртом, одеколоном, водкой или слабым раствором марганцово-кислого калия.
При ожогах II и III степеней на пораженный участок кожи следует наложить стерильную повязку. Нельзя вскрывать образовавшиеся пузырьки и отделять прилипшие куски одежды. Особую осторожность нужно проявлять при освобождении одежды обожженных участков тела. Рекомендуется в этом случае одежду и обувь снимать так, чтобы не содрать кожу и не загрязнить рану.
При ожогах глаз, вызванных воздействием электрической дуги, применяют примочки 2%-ного раствора борной кислоты.
Участок кожи, обожженный кислотой или щелочью, обмывают струей холодной воды в течение 12…20 мин. Затем прикладывают примочку из содового раствора при ожогах кислотой, а при ожогах щелочью — из слабого раствора уксуса или борной кислоты (1 чайная ложка на 1 стакан).
Отравление химическими веществами. При отравлениях появляются головная боль, головокружение, тошнота, одышка, в тяжелых случаях — судороги и потеря сознания. При появлении признаков отравления пострадавшего необходимо вынести на свежий воздух, положить холодный компресс на голову и дать понюхать нашатырный спирт. При появлении рвоты пострадавшего необходимо уложить на бок. При потере сознания следует немедленно вызвать врача, а до его прихода делать искусственное дыхание.
Первая помощь при химических отравлениях сводится в основном к тому, чтобы до прибытия врача или до доставки пострадавшего в лечебное учреждение удалить яд из организма или нейтрализовать его.
Если яд попал в организм через желудочно-кишечный тракт, надо дать пострадавшему несколько стаканов теплой воды или слабого раствора марганцово-кислого калия, а затем вызвать рвоту. Рвоту вызывают раздражением задней стенки глотки или при помощи раствора поваренной соли (2 столовые ложки на один стакан теплой воды). После рвоты для связывания яда пострадавшему надо дать выпить полстакана воды с двумя-тремя столовыми ложками активированного угля, а затем солевое слабительное.
При отравлении солями тяжелых металлов и кислотами рекомендуется промывание желудка раствором окиси магния (20. ..30 г на 1 л воды). Окись магния образует нерастворимые соединения с тяжелыми металлами и нейтрализует кислоты.
При остановке дыхания вследствие отравления (например, парами эфира, аммиаком) нужно вынести пострадавшего на свежий воздух и сделать искусственное дыхание.
Отравления могут быть кислотами и щелочами. При этом кислоты и щелочи, разъедая слизистую оболочку полости рта, пищевода и желудка, могут вызвать их прободение.
При отравлении кислотами пострадавшему дают пить раствор питьевойсоды (1—2 ложки на стакан воды), молоко, воду. При отравлении щелочью пострадавшего поят водой с уксусной кислотой, лимонным соком, молоком. При подозрении на прободение (сильная боль за грудиной и под ложечкой) пострадавшему ничего не дают пить, и его срочно доставляют в больницу.
Отравления могут быть также алкоголем, метиловым спиртом и суррогатом алкоголя. Первая помощь при этом пострадавшему — промыть желудок, дав ему выпить 2—3 стакана теплой воды, после чего, надавливая на корень языка, вызвать рвоту.
Перечисленные меры применяют независимо от вида яда, вызвавшего отравление. Если известен вид яда, предпринимают дополнительные меры в зависимости от его химического состава. Как правило, это введение в желудок веществ, которые нейтрализуют действие яда. В качестве противоядия в некоторых случаях пользуются 0,04%-ным раствором перманганата калия.
При ослаблении дыхания или его остановки — немедленно делать искусственное дыхание.
Во всех случаях подозрения на отравление суррогатами алкоголя, техническими жидкостями, парфюмерно-косметическими изделиями пострадавшие нуждаются в доставке в лечебное учреждение.
В случае попадания яда через кожу нужно тщательно омыть препарат струей воды, лучше с мылом, или, не размазывая по коже и не втирая, снять его куском марли (ткани, ваты), а затем обмыть холодной водой или слабощелочным раствором (1 чайная ложка питьевой соды на стакан воды). При попадании яда в глаза надо их тщательно промыть водой или 2%-ным раствором пищевой соды.
Для защиты рук от воздействия химических веществ используют резиновые, а в отдельных случаях шерстяные или синтетические перчатки, а также специальные пасты (мази).
§
Система пожарной безопасности в РБвключает в себя комплекс экономических, социальных, организационных, научно-технических и правовых мер, направленных на предупреждение и ликвидацию пожаров.
Ответственность за пожарную безопасность предприятия возлагается на руководителей предприятий. На каждом производственном объекте (цех, лаборатория, склад и т.п.) приказом назначается ответственный за пожарную безопасность. Фамилии ответственных лиц должны быть вывешены на видных местах.
Обязанности руководителей и должностных лиц предприятия:
1) обеспечивать ПБ(пожарная безопасность) и противопожарный режим на предприятии
2) обеспечивает выполнение и соблюдение противопожарных требований, норм, стандартов, правил при проектировании, реконструкции , ремонте подведомственных объектов
3) создавать внештатные пожарные формирования и организовывать их работу
4) организовывать обучение работников правилам ПБ
5) обеспечивать разработку плана действий работников на случай возникновения пожара
6) принимают меры к нарушителям норм и правил ПБ, взыскивает материальный ущерб с виновников пожаров
Лица, ответственные за ПБ помещения, должны:
1) разъяснять работникам правила ПБ и требовать строго их соблюдения
2) следить за исправным состоянием оборудования
3) знать нахождение средств пожаротушения и уметь ими пользоваться
4) перед окончанием работ проверять тщательность уборки рабочих мест, а после окончания проконтролировать отключение напряжения
Обязанности работников:
—знать и выполнять требования пожарной безопасности;
—выполнять меры предосторожности при проведении работ с легковоспламеняющимися и горючими веществами;
— в случае обнаружения пожара сообщать о нем в пожарную службу и принимать возможные меры к спасению людей, имущества и ликвидации пожара.
В производственных, административных и складских помещениях у телефонных аппаратов должны быть вывешены таблички с указанием номера телефона пожарной службы.
Противопожарная служба на предприятии осуществляется подразделением военизированной охраны или подразделениями противопожарной охраны, которые в своей деятельности подчинены руководителю предприятия.
На них возлагается :
– разработка мероприятий по предупреждению пожаров и предупреждению пожарной профилактики
– проведение разъяснительной работы по соблюдению мер и правил пожарной безопасности
– тушение пожаров и возгораний на территории предприятия и вблизи
– содержание в исправности пожарно-технического вооружения и средств пожаротушения и пожаросигнализации
На предприятиях создаются добровольные пожарные дружины
Состав добровольной пожарной дружины определяется руководителем предприятия из расчета пять человек на каждые сто работающих. Если на предприятии работают менее ста человек, количество членов пожарной дружины должно быть не менее десяти человек. В каждом цехе, смене должны быть члены этой дружины. Структура ДПД: командир, старший боевого расчета и члены ДПД.
Инженерно-технические работники, рабочие и служащие несут персональную ответственность за выполнение правил пожарной безопасности в частности, касающейся их проф. деятельности, что должно быть отражено в их должностных обязанностях.
Лица, нарушающие или не выполняющие Закон РБ «О пожарной безопасности», стандарты, нормы и правила пожарной безопасности, а также лица, виновные в возникновении пожаров, несут дисциплинарную, материальную, административную и уголовную ответственность в соответствии с законодательством РБ.
Дисциплинарная ответственностьзаключается в наложении взыскания в виде замечания, выговора, строгого выговора и даже увольнения (ст. 198—204 ТК).
Работник может быть привлечен к материальной ответственности, если по его вине предприятие понесло материальный ущерб (ст. 400 ТК, Положение по осуществлению Госпожнадзора и постановление МЧС от 25.06.03 г. №26).
Административная ответственностьпроявляется мерами административного принуждения и пресечения (ст. 170 Кодекса РБ об административных правонарушениях (КоАП)).
К мерам административного принужденияотносятся: предупреждение или наложение штрафа на должностных лиц, работников и граждан за нарушение правил пожарной безопасности или невыполнение предписаний и постановлений.
К мерам административного пресеченияотносятся: приостановка работы предприятия, ремонта объектов; запрет эксплуатации зданий, машин, приборов и других устройств, функционирующих с нарушениями требований пожарной безопасности; запрет на выпуск, реализацию и использование продукции, не соответствующей противопожарным требованиям.
Кроме административных мер воздействия, предусмотрена также и уголовная ответственность,определенная в соответствующих статьях УК РБ [13].
Ст. 304 УК регламентирует следующее:
1. Нарушение правил пожарной безопасности лицом, ответственным за их выполнение, повлекшее возникновение пожара, совершенное в течение года после наложения административного взыскания за нарушение правил пожарной безопасности,
— наказывается штрафом, или исправительными работами на срок до одного года, или арестом, на срок до трех месяцев с лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью или без лишения.
2. Нарушение правил пожарной безопасности лицом, ответственным за их выполнение, повлекшее по неосторожности возникновение пожара, причинившего тяжкое или менее тяжкое телесное повреждение либо ущерб в крупном размере,
— наказывается исправительными работами на срок до двух лет, или арестом на срок до шести месяцев, или ограничением свободы на срок до трех лет, или лишением свободы на тот же срок с лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью или без лишения.
3. Деяние, предусмотренное частью второй настоящей статьи, повлекшее по неосторожности смерть человека либо причинение тяжкого телесного повреждения двум или более лицам,
— наказывается лишением свободы на срок до семи лет с ли шением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью или без лишения.
4. Умышленное уничтожение либо повреждение имущества, совершенные общеопасным способом, коим является поджог, либо повлекшие причинение ущерба в крупном размере (сумма в двести пятьдесят и более раз превышает базовую величину, установленную на день совершения преступления),
— наказываются ограничением свободы на срок до пяти лет или лишением свободы на срок от трех до десяти лет {ст. 218 УК).
В каждом цехе, лаборатории, мастерской должна быть разработана конкретная инструкция о мерах пожарной безопасности (утверждается главным инженером).
Для предупреждения пожаров на предприятиях проводятся организационные, эксплуатационные, технические и режимные мероприятия.
1. Организационные мероприятия – это правильная организация пожарной охраны объекта, обучение работающих пожарной безопасности, проведение противопожарных инструктажей и технических минимумов, бесед, создание добровольных пожарных дружин, использование средств наглядной агитации и т.п.
Каждый вновь принимаемый на работу, прежде чем приступить к выполнению своих обязанностей, должен пройти противопожарный инструктаж, а на особо пожаро- и взрывоопасных предприятиях все работники должны пройти пожарно-технический минимум.
Противопожарный инструктажосуществляется в два этапа – вводный и обучение на рабочем месте.
– Вводный противопожарный инструктаж о соблюдении мер по пожарной безопасности должны проходить все вновь принимаемые на работу рабочие и служащие. Для проведения первичного противопожарного инструктажа на предприятии д.б. выделено помещение, оборудованное необходимым наглядным пособием. Вводный противопожарный инструктаж можно проводить одновременно с инструктажем по ТБ. Вновь поступивший на работу должен быть ознакомлен с общими правилами и инструкциями по пожарн. безопасности, порядком проведения огневых работ, с цехами участками повышенной опасности, возможными причинами пожаров и средствами связи и пожаротушения.
– первичный – проводится на раб месте лицом, ответственным за пожарную безопасность цеха, производственного участка и др. проводят начальник цеха или по его поручению работник, ответственность за противопожарное состояние. проводят непосредственно на участке производства, где будет работать вновь принятый и знакомят с правилами пожарн. безопасности в данном цехе, с установленной повышенной пожарн. опасности, средства пожаротушения и польз ими проведения инструктажей фиксируется в журнале.
Пожарно-технический минимумпроводят в виде занятий по специальной программе, разработанной с учетом особенностей пожарной опасности технологической установки. В данном случае предусматривается детальное обучение работников приемам и способам пользования имеющимися средствами индивидуальной защиты, пожаротушения и пожарной сигнализации.
Обучение по программе пожарно-технического минимума должно проводиться непосредственно в цехах, на установках, произв. участках. Занятия проводятся по группам с учетом категории специалистов. По окончании прохождения программы пожарно-технического минимума у рабочих и служащих принимаются зачеты. Результаты зачетов оформляются особой ведомостью, в кот. указываются оценки по изученным темам.
2.Эксплуатационные мероприятияпредусматривают своевременное проведение профилактических осмотров, ремонтов, испытаний технологического, вспомогательного и инженерного оборудования, а также правильное содержание зданий и сооружений.
3. Технические мероприятия – это строгое соблюдение правил пожарной безопасности при проектировании зданий и сооружений, компоновке оборудования, устройстве отопления, освещения, вентиляции и т.д.
4. Мероприятия режимного характерапредставляют собой запрещение или определение мест курения, меры по безопасной организации производства сварочных и других огневых работ, соблюдение противопожарного режима и т.п.
Под противопожарным режимомпредприятия понимают комплекс противопожарных мероприятий при выполнении работ и эксплуатации объектов, т.е. совокупность мер и требований пожарной безопасности, заранее установленных для объекта или отдельного помещения и подлежащих обязательному выполнению всеми работающими там лицами.
Противопожарный режим устанавливается правилами, инструкциями, приказами или распоряжениями руководителя объекта и охватывает такие профилактические мероприятия, как содержание территории и помещений, проездов, путей эвакуации в зданиях, обесточивание электрооборудования в конце рабочего дня и в случае пожара, уборку помещений и рабочих мест, установление и соблюдение норм хранения в помещениях сырья, полупродуктов и готовой продукции, запрещение курения и применения открытого огня в местах, опасных в пожарном отношении, а также регулярные осмотры перед закрытием помещений после окончания работы.
§
Вспышка — быстрое окисление горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Возгорание — возникновение горения под воздействием источника зажигания.
Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Самовозгорание — процесс загорания горючего вещества в результате воздействия тепловых процессов окисления или жизнедеятельности микроорганизмов. Этот процесс возможен лишь при тепловыделении, превышающем теплоотдачу в окружающую среду. Самовозгоранию при атмосферном давлении и температуре подвержены большей частью вещества органического происхождения (торф, опилки, промасленная ветошь и др.). Эти материалы обладают большой пористостью и, следовательно, имеют большую поверхность окисления. При неправильной организации хранения таких материалов (в плохо вентилируемых помещениях, штабелях или просто навалом) создаются условия, при которых происходит саморазогрев и самовозгорание этих веществ; самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени называется самовоспламенением.
Химическое самовозгораниеявляется результатом взаимодействия веществ с кислородом воздуха, воды или между самими веществами. К самовозгоранию предрасположены растительные масла, животные жиры и пропитанные ими тряпки, ветошь, вата. Разогрев этих веществ происходит за счет реакции окисления и полимеризации, которые могут начаться при обычных температурах (1О…ЗО°С). Ацетилен, водород, метан в смеси с хлором самовозгораются на дневном свету; сжатый кислород вызывает самовозгорание минеральных масел; азотная кислота —деревянной стружки, соломы, хлопка.
К микробиологическому самовозгораниюсклонны многие продукты растениеводства — сырое зерно, сено и др., в которых при определенной влажности и температуре интенсифицируется жизнедеятельность микроорганизмов и образуется паутинистый глей (гриб). Это вызывает повышение температуры веществ до критических величин, после которых происходит самоускорение экзотермических реакций.
Тепловое самовозгораниепроисходит при первоначальном внешнем нагреве вещества до определенной температуры. Полувысыхающие растительные масла (подсолнечное, хлопковое и др.), скипидарные лаки и краски могут самовозгораться при температуре 80…100 °С, древесные опилки, линолеум — при 100 °С. Чем ниже температура самовозгорания, тем более пожароопасным является вещество.
Взрывпо ГОСТ 12.1.010 – быстрое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.
Взрыв— чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.
Таким образом, возникновение горения веществ и материалов при тепловых воздействиях с температурой выше температуры воспламенения характеризуется как возгорание, а возникновение горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к процессу самовозгорания.
Ударная волнаобладает разрушительной способностью, если избыточное давление в ней превышает 15 кПа. Она распространяется в газовой среде перед фронтом пламени со скоростью звука – 330 м/с. Разрушающее давление порядка 30 кПа достигается при скорости распространения пламени 150-200 м/с.
Неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее обществу материальный и социальный ущерб, принято называть пожаром.
Пожар характеризуется рядом опасных факторов, основными из которых являются: повышенная температура воздуха и предметов; открытый огонь и искры; токсичные продукты горения, дым; пониженная концентрация кислорода вблизи очага горения; взрывы; повреждение и разрушение зданий и сооружений.
§
Взрыво- и пожароопасность веществ зависит от их агрегатного состояния (газообразные, жидкие, твердые), физико-химических свойств, условий хранения и применения.
При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:
♦ газы – вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3кПа превышает 101,3кПа;
♦ жидкости— вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3кПа меньше 101,3кПа. Кжидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления и каплепадения которых меньше 50 °С;
♦ твердые вещества и материалы— индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50 °С, а также вещества, не имеющие температуры плавления (например, древесина, ткани и т.п.);
♦ пыли— диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.
По опасности вызвать пожар, усиливать опасные факторы пожара, отравлять среду обитания, воздействовать на человека вещества и материалы делятся на: безопасные, малоопасные, опасные, особо опасные.
К безопаснымотносят негорючие вещества и материалы в негорючей упаковке.
К опасным относятся горючие и негорючие вещества и материалы, обладающие свойствами, проявление которых может привести к взрыву, пожару, гибели, травмированию, отравлению, облучению, заболеванию людей и животных, повреждению сооружений и транспортных средств.
К особо опаснымотносятся такие вещества и материалы, которые несовместимы с веществами и материалами одной с ними категории.
Классификация горючих веществ определяется ГОСТ 12.1.004—91:
— негорючее вещество (НВ) — вещество, неспособное к горению в атмосфере воздуха обычного состава;
— трудногорючее вещество (ТВ) — вещество, способное гореть под воздействием источника зажигания, но неспособное к самостоятельному горению после удаления его;
— горючее вещество (ГВ) — вещество, способное самостоятельно гореть после удаления источника зажигания;
— горючая жидкость (ГЖ) — жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61 °С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытом тигле);
— легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ)— жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61 °С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытом тигле);
— горючий газ (ГГ) — газ, способный образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 55 °С;
— взрывоопасное вещество (ВВ) — вещество, способное к взрыву или детонации без участия кислорода воздуха;
По температуре вспышки жидкости делятся на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ),. температура вспышки которых не превышает 45 °С (спирты, ацетон, бензин и др.) и горючие (ГЖ), температура вспышки которых более 45 °С (масла, мазуты, глицерин и др.).
Основными показателями, характеризующими пожарную опасность горючих газов являются концентрационные пределы воспламенения, энергия зажигания, температура горения, нормальная скорость распространения пламени и др.
Горение смеси газа с воздухом возможно в определенных пределах, называемых концентрационными пределами воспламенения. Минимальные и максимальные концентрации горючих газов в воздухе, способные воспламеняться, называются соответственно нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения.
Температура горения — это температура продукта химической реакции при горении смеси без тепловых потерь. Она зависит от природы горючего газа и концентрации его смеси. Наибольшая температура горения для большинства горючих газов составляет 1600-2000 °С.
Концентрационные пределы распространения пламени нижние или верхние — это минимальное или максимальное содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
Концентрационные пределы могут быть выражены через температуру (при атмосферном давлении). Значения температуры жидкости, при которых концентрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концентрационным пределам распространения пламени, называются температурными пределами распространения пламени (воспламенения)(нижним и верхним соответственно – НТПРП и ВТПРП).
Для газов и паров жидкости НКПРП и ВКПРП определяются в процентах, для пыли и волокон – в граммах на кубический метр.
На рис. 4.1 приведена зависимость давления при воспламенении (взрыве) газопаровоздушных смесей от их концентрации.

Интервал между нижним и верхним концентрационными пределами называется областью воспламенения.
Величины пределов воспламенения используют при расчете допустимых концентраций внутри технологических аппаратов, систем рекуперации, вентиляции, а также при определении предельно допустимой взрывоопасной концентрации (ПДВК) паров и газов при работе с применением искрящего инструмента.
Процесс воспламенения и горения жидкостей можно представить следующим образом. Для воспламенения необходимо, чтобы жидкость была нагрета до определенной температуры (не меньше нижнего температурного предела распространения пламени). После воспламенения паров жидкости скорость испарения должна быть достаточной для поддержания постоянного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуются температурами вспышки и воспламенения.
Горение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей происходит только в паровой фазе. Горение паров в воздухе, также как и газов, возможно и в определенном диапазоне концентраций. Так как максимально возможное содержание пара в воздухе не может быть больше, чем в состоянии насыщения, то концентрационные пределы воспламенения могут быть выражены через температуру. Значения температуры жидкости, при которых концентрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концентрационным пределам воспламенения, называется температурными пределами воспламенения (нижним и верхним соответственно).
Таким образом, для воспламенения и горения жидкости необходимо, чтобы жидкость была нагрета до температуры, не меньшей, чем нижний температурный предел воспламенения. После воспламенения скорость испарения должна быть достаточной для поддержания постоянного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуются температурами вспышки и воспламенения.
Температурой вспышки называется наименьшее значение температуры жидкости, при которой над ее поверхностью образуется паровоздушная смесь, способная вспыхивать от постороннего источника зажигания. При этом устойчивого горения жидкости не возникает.
Температурой воспламенения называется наименьшее значение температуры жидкости, при которой интенсивность испарения ее такова, что после зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение. Для ЛВЖ температура воспламенения обычно на 1-5 °С выше температуры вспышки, а для ГЖ эта разница может достигать 30-35 °С.
Пожарную опасность веществ и материалов характеризуют; и такие свойства как склонность некоторых веществ и материалов к электризации и самовозгоранию при соприкосновении с воздухом (фосфор, сернистые металлы и др.) водой (натрий, калий, карбид кальция и др.) и друг с другом (метан хлор, азотная кислота древесные опилки и т.д.).
Пожарная опасность негорючих веществ и материалов определяется температурой, при которой они обрабатываются, возможностью выделения искр, пламени, лучистого тепла, а также потерей несущей способности и разрушением.
Паровоздушные смеси, также как и газовоздушные, являются взрывоопасными. Их взрывоопасность характеризуется параметрами, определяющими взрывоопасность газовоздушных смесей, — энергией зажигания, температурой горения, нормальной скоростью распространения пламени и др.
Пожарная опасность твердых горючих веществ и материалов характеризуется теплотворной способностью 1 кг вещества, температурами горения, самовоспламенения и воспламенения, скоростью выгорания и распространения горения по поверхности материалов.
Пожаро- и взрывоопасные свойства пылей определяются концентрациями пылевоздушной смеси, наличия источника зажигания с достаточной тепловой энергией, размера пылинок и др.
Мелкие частицы твердых горючих веществ размеров 10~5-10~7 см могут долгое время находиться в воздухе во взвешенном состоянии, образуя дисперсную систему — аэровзвесь. Для воспламенения аэровзвеси необходимо, чтобы концентрация пыли в воздухе была не менее нижнего концентрационного предела воспламенения. Верхний концентрационный предел воспламенения пылевоздушной смеси в большинстве случаев является очень высоким и трудно достижимым (для торфяной пыли — 2200 г/м3, сахарной пудры — 1350 г/м3). Тепловая энергия источника зажигания для воспламенения пылевоздушной смеси должна быть порядка нескольких МДж и более. В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяются на взрывоопасные и пожароопасные. К взрывоопасным относятся пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения до 65 г/м3 (пыль серы, сахара, муки), а пожароопасным — пыли с нижним пределом воспламенения выше 65 г/м3 (табачная и древесная пыль).
§
(Напоминание) Пожарная безопасность определяется как состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.
Согласно этому определению пожарная безопасность обеспечивается комплексом мероприятий, предотвращающих возникновение пожара и системой пожарной защиты, обеспечивающей успешную борьбу с возникшим пожаром или взрывом.
Предотвращение пожара достигается комплексом профилактических мер, исключающих образование горючей среды, источников зажигания, поддержание температуры горючей среды ниже максимально допустимой до горючести и давления в горючей среде ниже максимально допустимого до горючести и др.
Меры, применяемые для противопожарной защиты на производстве можно разделить на пассивные и активные.
Пассивные меры сводятся к архитектурно-планировочным решениям. При проектировании здания необходимо предусмотреть удобство подхода и проникновения в помещения пожарных подразделений, снижение опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями. Конструктивные меры обеспечивают незадымляемость зданий, противопожарные разрывы, преграды для распространения огня, выполнение конструкции здания из трудногорючих материалов и т.д. [2].
Архитектурно-планировочные решениявключают в себя зонирование территории предприятия и установление между отдельными зданиями противопожарных разрывов.
Зонирование территории предприятияосуществляют исходя из технологической связи и характера пожарных опасностей, присущих различным технологическим процессам. Здания, сооружения, склады с повышенной пожарной опасностью располагают с подветренной стороны.
Противопожарные разрывыделают для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое. Величина противопожарного разрыва зависит от степени огнестойкости зданий, категории пожарной опасности, протяженности и этажности зданий.
Для ограничения распространения пожара внутри здания предусматриваются специальные конструктивные мероприятия. К ним можно отнести: противопожарные стены, противопожарные зоны, противопожарные перекрытия, легкосбрасываемые конструкции, системы противодымной защиты зданий и др.
Противопожарные зоны— разделительные зоны для ограничения распространения пожара в здании. Обычно это пролет здания, отделяемый стенами и покрытиями, который разделяет здание на пожарные отсеки с разной пожарной опасностью.
Противопожарные перекрытияисключают распространение пожара по вертикали здания, они выполняются без проемов и отверстий и примыкают к глухим (не имеющим остекления) участкам наружных стен.
Легкосбрасываемые конструкции обеспечивают снижение нагрузки на конструкцию здания при взрывном горении. В качестве легкое брасываемых конструкций используют остекление зданий, двери, распашные ворота, поворотные панели, сбрасываемые участки крыши. При взрыве они сбрасываются под действием ударной волны, предотвращая тем самым разрушение здания.
Огнепреградители— устройства, пропускающие паровоздушные смеси, но препятствующие распространению пламени. Огнепреградители устанавливают в трубопроводах горючих газов, на резервуарах горючих жидкостей. Они представляют собой металлический корпус, заполненный негорючими насадками, гравием, металлической сеткой и т.п.
Противодымная защитаснижает задымление здания при пожаре и обеспечивается конструктивными решениями, которые не позволяют распространяться дыму по горизонтальным и вертикальным каналам в здании. К таким конструктивным решениям можно отнести:
· создание незадымляемых лестниц путем устройства воздушных зон с подпором воздуха;
· использование оконных проемов, фонарей для удаления дыма;
· специальные дымовые люки, которые устанавливаются в подвальных помещениях, в перекрытиях складских и бесфонарных производственных зданиях
· устройство дымовых люков, проемов, шахт, через которые из помещения удаляется дым.
Активные меры заключаются в создании автоматической пожарной сигнализации, установке систем автоматического пожаротушения, снабжении помещений первичными средствами пожаротушения и др.
§
Взрыво- и пожароопасность производства определяется технологиями, в которых используются или могут образовываться вещества, материалы или смеси с определенными взрыво- и пожароопасными свойствами. Более высокую опасность представляют технологии, в которых используются вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, пылевидные горючие материалы и т.п.).
Производственные здания и склады по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на следующие категории: А, Б, В1—В4, Г1, Г2, Д (НПБ 5—2000 «Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь. Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной безопасности»; СНиП 2.09.02—85* «Производственные здания»; СНБ 2.02.03—03 «Ограничение распространения пожара в зданиях и сооружениях. Объемно-планировочные и конструктивные решения»).
Определение категории помещений в зависимости от характеристики веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении следующие:
Категория А (взрывопожароопасные) — ГГ, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 СС в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа; вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа (производства, связанные с применением металлического натрия и калия, ацетона, сероуглерода, эфиров и спиртов, а также окрасочные цехи).
Категория Б (взрывопожароопасные) — горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные, пылевоздушные и паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа (производство аммиака, насосные станции перекачки жидкостей).
Категория В1—В4 (пожароопасные) — ГЖ и трудногорючие жидкости, горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категории А и Б (производства по обработке древесины, пластмасс и резины, склады горючих и смазочных материалов).
Категория Г1 — ГГ и ЛВЖ, сжигаемые в качестве топлива.
Категория Г2— негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. Процессы, связанные со сжиганием в качестве топлива ГЖ, а также твердых горючих веществ и материалов (цехи термической обработки металла, газогенераторные станции, котельные).
Категория Д— негорючие вещества и материалы в холодном состоянии; допускается относить к данной категории некоторые предметы мебели, находящиеся на рабочих местах (цеха холодной обработки металлов).
Категорирование производств по пожаровзрывоопасности имеет исключительно важное значение, так как в значительной степени позволяет определить требования к зданию, его конструкции и планировке; организацию пожарной охраны и ее техническую оснащенность, требования к режиму и эксплуатации..
Конструктивные и планировочные решения в зданиях, обеспечивающие безопасную эвакуацию людей
При проектировании зданий предусматриваются пути эвакуации людей: эвакуационные выходы, пожарные лестницы, огнестойкие лестничные клетки, специальные балконы, площадки и переходы.
Это пути эвакуации которые должны быть:
1) наиболее короткими;
2) иметь достаточную ширину не менее 1 м;
3) выходные двери должны открываться только наружу;
4) число эвакуационных выходов из здания и помещений на каждом этаже зависит от числа работающих, но должны составлять не менее 2-х и выходы должны располагаться рассредоточено;
5) эвакуационные пути не должны загромождаться;
6) на каждом этаже д.б. план эвакуации;
7) здание высотой более 10 м оборудуют пожарными лестницами, расположенными снаружи.
§
Тушение пожара состоит из локализации его и ликвидации. Потушить пожар можно следующими способами:
—охлаждением очага горения ниже определенных температур (водой, водными растворами солей, твердым диоксидом углерода и др.);
—интенсивным разбавлением воздуха в зоне реакции инертными газами, водяным паром, тонко распыленной водой и т.д. для снижения концентрации кислорода ниже критического уровня, при котором не может происходить горение;
— изоляцией очага горения от воздуха (химической и воздушно-механической пеной, порошковыми составами, негорючими сыпучими веществами, листовыми материалами и др.);
—созданием огневой преграды в зоне реакции, вследствие чего пламя распространяется через узкие каналы с потерей тепловой энергии в стенках каналов;
—механическим срывом пламени в результате воздействия на него сильной струи воды или газа;
—ингибированием горения (интенсивным торможением скорости химических реакций в пламени, например хладонами).
Современные огнегасящие вещества обладают, как правило, комбинированным воздействием на процесс горения, но с преобладанием какого-либо одного свойства.
Основными огнегасящими веществами являются вода, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, инертные и негорючие газы, водяной пар, галоидоуглеводородные огнегасящие составы и сухие огнетушащие порошки.
Вода— наиболее распространенное средство тушения пожаров. Попадая в зону горения, вода нагревается и испаряется, поглощая большое количество теплоты. При испарении воды образуется пар, который затрудняет доступ воздуха к очагу горения. Кроме того, сильная струя воды может сбить пламя, что облегчает тушение пожара, но в ряде случаев воду для тушения пожара не применяют.
Например, водой нельзя тушить горение:
· щелочные металлы (калий, натрий) (при взаимодействии которых с водой выделяются большое количество теплоты),
· карбид кальция, алюминиевая пудра,
· электроустановки, находящиеся под напряжением (вода является хорошим проводником электрического тока),
· горючие газы,
· легковоспламеняющиеся жидкости и т.п.
Тушение большинства твердых горючих веществ и материалов, тяжелых нефтепродуктов, создание водяных завес и охлаждение объектов, находящихся вблизи очага пожара осуществляют водой в виде компактных и распыленных струй из лафетных стволов и ручных пожарных стволов.
Тонко распыленной водой эффективно тушатся твердые вещества и материалы, горючие и даже легковоспламеняющиеся жидкости. При таком тушении снижается расход воды, минимально увлажняются и портятся материалы, снижается температура в горящем помещении и осаждается дым.
Для тушения веществ, плохо смачивающихся водой (например, хлопка, торфа), в воду для понижения ее поверхностного натяжения вводят специальные смачиватели.
Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей широко применяют огнегасящую пену. Пена представляет собой массу пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящей жидкости, пена изолирует очаг горения. На практике применяют два вида пены; химическую и воздушно-механическую.
Химическая пенаполучается при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователей. При этом образуется газ (диоксид углерода). Пузырьки газа обволакиваются водой с пенообразователем, в результате создается устойчивая пена, которая может долго оставаться на поверхности жидкости. Вещества, которые необходимы для получения диоксида углерода, применяются или в виде водных растворов, или сухих пенопорошков. Применение химической пены в практике пожаротушения сокращается, ее все больше вытесняет воздушно-механическая пена.
Воздушно-механическая пенапредставляет собой смесь воздуха — 90%, воды — 9,7 и пенообразователя — 0,3%. Характеристикой пены является кратность — отношение объема полученной пены к объему исходных веществ. Пену обычной кратности (до 20) получают с помощью воздушно-пенных стволов. Принцип действия их основан на том, что вода под давлением 0,3…0,6 МПа, предварительно смешанная с пенообразователем, поступает в специальное устройство, обеспечивающее подсос воздуха. За последнее время в практике тушения пожаров находит применение высокократная (кратность свыше 200) пена, значительно более объемная и дольше сохраняющаяся. Она получается в специальных генераторах, где воздух не подсасывается, а нагнетается под некоторым давлением.
Водяной парприменяют для тушения пожаров в помещениях объемом до 500 м3 и небольших пожаров на открытых площадках и установках. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода. Огнегасящая концентрация водяного пара в воздухе составляет примерно 35% по объему.
Инертные и негорючие газы, главным образом диоксид углерода и азот, понижают концентрацию кислорода в очаге горения и тормозят интенсивность горения. Поскольку диоксид углерода восстанавливается щелочными и щелочноземельными металлами, его нельзя применять для их тушения. Инертные газы обычно применяют в сравнительно небольших по объему помещениях. Огнегасящая концентрация инертных газов при тушении в закрытом помещении составляет 31…36% к объему помещения.
Для быстрого тушения загоревшихся электродвигателей и других электротехнических установок диоксид углерода является незаменимым средством благодаря своей неэлектропроводности. Он хранится в стальных баллонах в сжиженном состоянии под давлением.
При выпуске диоксида углерода из баллона в результате его расширения происходит сильное охлаждение и образуются белые хлопья твердого диоксида углерода. В очаге горения твердый диоксид углерода испаряется, понижая температуру горящего вещества и уменьшая концентрацию кислорода.
Водные растворы солейотносятся к числу жидких огнегасящих средств. Применяются растворы бикарбоната натрия, хлоридов кальция и аммония, глауберовой соли, аммиачно-фосфорных солей и др. Соли, выпадая из водного раствора, образуют на поверхности горящего вещества изолирующие пленки, отнимающие теплоту. При разложении солей выделяются негорючие газы.
Огнегасящее действие галоидоуглеводородных огнегасящих составовосновано на химическом торможении реакции горения (ингибировании). Они являются предельными углеводородами, у которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома). Широкое применение для пожаротушения нашли; тетрафтордибромэтан (хладон 114В2), бромистый метилен, трифторбромметан (хладон 13В1). Применяются также составы на основе бромистого этила.
Галоидоуглеводородные составы имеют большую плотность, что повышает эффективность пожаротушения, а низкие температуры замерзания позволяют использовать их при низких температурах воздуха.
Огнетушащие порошки –— мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими их слеживанию и комкованию. Они обладают хорошей огнетушащей способностью, в несколько раз превышающей способность таких сильных ингибиторов горения, как галлоидоуглеводороды, а также универсальностью применения, так как подавляют горение материалов, которые нельзя потушить водой и другими средствами (например, металлов и некоторых металлосодержащих соединений).
Различают порошки общего и специального назначения. Основным компонентом состава ПСБ-3 является бикарбонат натрия; ПФ — диаммоний фосфат; П-1А — аммофос; СИ-2 — силикагель, насыщенный хладоном (114В2) и др.
Порошковые составы и продукты их разложения не опасны для здоровья людей; они не оказывают коррозийного воздействия на металлы, защищают людей, производящих тушение, от тепловой радиации.
Для тушения небольших горящих поверхностей применяются различного рода покрывала(асбестовые полотна, брезент, кошма и др.), а также сухой, чистый и просеянный песок. При забрасывании им горящего предмета происходит поглощение тепла и изоляция горящей поверхности от кислорода воздуха.
§
На каждом предприятии должны быть предусмотрены инженерно-технические сооружения, используемые при тушении пожара (для забора, транспортирования, хранения воды).
Организация противопожарного водоснабжения выполняется в соответствии со СНиП 2.04.02—84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» и СНиП 2.04.01—85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».
Для обеспечения тушения пожаров (в начале его возникновения) в большинстве производственных и общественных зданий, а также в жилых высотой 12 этажей и выше на внутренней водопроводной сети устанавливают пожарные краны в коридорах или лестничных клетках на высоте 135 см от уровня пола. К пожарному крану присоединяют пожарный рукав длиной 10 или 20 м, который заканчивается пожарным стволом. Производительность струи пожарного крана должна быть не менее 2,5 л/с (в течение не менее 3 ч).
Для наружного тушения пожара вода чаще всего подается при помощи насосов, установленных на пожарных автомобилях. При этом забор воды осуществляется либо из открытых водоемов, либо из пожарных гидрантов, установленных на наружных водопроводных сетях.
Наружный пожарный водопровод устанавливается на расстоянии 5 м от зданий вдоль дорог. Через каждые 100 м устанавливаются краны-гидранты, к которым при пожаре присоединяют гибкие рукава с брандспойтами.
Внутренний пожарный водопровод питается от сети наружного.
Внедрение автоматических установок пожаротушения (АУП) является современным методом пожаротушения.
По времени срабатывания АУП подразделяются на;
1. сверхбыстродействующие (время включения менее 0,1 с);
2. быстродействующие (время включения менее 0,3 с);
3. нормальной инерционности (время включения менее 20 с);
4. повышенной инерционности (время включения до 3 мин).
В зависимости от используемых средств тушения эти установки бывают:
1. водяного тушения (спринклерные и дренчерные);
2. водопенного тушения (воздушно-механическая и химическая пена);
3. газового тушения (двуокись углерода, азот, негорючие газы с добавками);
4. порошкового тушения (составы ПС и СИ);
5. комбинированные, использующие несколько огнегасительных веществ.
В промышленности используются АУП водяного, пенного и газового типов пожаротушения.
Стационарные установки пожаротушения представляют собой разветвленную сеть трубопроводов со спринклерными и дренчерными оросителями (рис. 7.10), размещенными над защищаемым объектом.
Спринклерные установкивключаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиками этих систем являются спринклеры. При повышении температуры припой легкоплавкого замка 3 расплавляется (температура плавления припоя 72 °С), замок под действием давления воды, которой заполнены трубопроводы, выбрасывается, и вода разбрызгивается, ударяясь о дефлектор, происходит орошение помещения площадью 9… 12 м2.


В спринклерных головках совмещены датчики и приспособления для выбрасывания воды. Спринклерные головки обладают сравнительно большой инерционностью они вскрываются через 2…3 мин с момента повышения температуры и лишь те, которые оказались в зоне высокой температуры пожара.
Спринклерные установки имеют основной и автоматический (вспомогательный) водопитатели. Автоматический водопитатель (водонапорный бак, гидропневматическая установка, водопровод и др.) должен подавать воду до включения основного водопитателя (насосных станций). Водяные спринклерные системы используют в помещениях с температурой воздуха не ниже 4 °С, а в неотапливаемых помещениях трубопроводы заполняют до пускового устройства антифризом.
В холодных неотапливаемых помещениях могут применяться так называемые воздушные спринклерные системы, в которых сеть труб находится под небольшим давлением воздуха, запирающем выход воде в сеть с помощью специального контрольно-сигнального клапана воздушной системы.
Практика применения спринклерных установок показывает, что они обеспечивают тушение свыше 90% пожаров, возникающих в спринклерованных зданиях (вместе со случаями, когда было приостановлено распространение огня до прибытия пожарных команд).
Дренчерные установки пожаротушенияприменяют в помещениях с высокой пожарной опасностью. При горении ЛВЖ эти установки локализуют пожар и предотвращают распространение огня на соседнее оборудование. Дренчерные головки устроены аналогично спринклерным, но у них отсутствует легкоплавкий замок. Трубопроводы под потолком не заполнены водой, которая подается только при включении насосов подачи воды. Насосы могут включаться вручную или автоматически при подаче сигнала от автоматического извещателя. Если спринклерная установка срабатывает только над очагом пожара, то дренчерная орошает водой весь объем помещения. Включение дренчерных АУП осуществляют от побудительной системы с легкоплавкими замками или спринклерными оросителями, извещателей автоматической пожарной сигнализации, а также от технологических датчиков.
Замки стандартных спринклерных оросителей и контрольные клапаны дренчерных установок рассчитаны на температуру разрушений 72, 93, 141, 182 и 240 °С в зависимости от соответствующей максимальной температуры окружающего воздуха tmaKдля защищаемого помещения < 50, 50…70, 71…100, 101…140, 141…200 °С.
В последнее время находят применение спринклерные и дренчерные установки, в которых вместо воды применяется раствор пенообразования, а обычные сплинклеры и дренчеры заменены пенными (рис. 7.11).
Кроме дренчерных установок группового действия, применяются дренчерные завесы для защиты проемов в противопожарных стенах, противопожарных занавесов в театрах.
§
Средства пожаротушения подразделяются на:
· первичные,
· стационарные,
· передвижные.
К первичным средствам относятся огнетушители, гидропомпы (поршневые насосы), ведра, бочки с водой, ящики с песком, асбестовые полотна, войлочные маты, кошмы и т.п.
Огнетушители бывают химические пенные (ОХП-10, ОП-5, ОХПВ-1О и др.), воздушно-пенные (ОВП-5, ОВП-10), углекислотные (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8), углекислотно-бромэтиловые (ОУБ-3, ОУБ-7), порошковые (ОПС-6, ОПС-10).


Химические пенные огнетушители типа ОХП-10, ОХВП-10 (рис.7.2)состоят из стального баллона, в котором находятся щелочной раствор и полиэтиленовый стакан с кислотным раствором. Приведение огнетушителя в действие производится поворотом вверх до отказа рукоятки, которая открывает стакан с кислотным раствором. Огнетушитель переворачивают вверх дном, растворы смешиваются и начинают взаимодействовать. Химическая реакция сопровождается выделением углекислого газа, который создает в баллоне избыточное давление.
Под действием давления образующаяся пена впрыскивается в зону горения.
Химические пенные огнетушители типа ОП-3 или ОП-5 приводятся в действие ударом бойка ударника о твердое основание. При этом разбиваются стеклянные колбы, серная кислота выливается в баллон и вступает в химическую реакцию со щелочью. Образующийся углекислый газ в результате реакции вызывает интенсивное вспенивание жидкости и создает в баллоне давление порядка 9-12 атмосфер, благодаря чему жидкость в виде струи пены выбрасывается из баллона через сопло.
Продолжительность действия химических пенных огнетушителей порядка 60-65 с, а дальность струи до 8 м.
Воздушно-пенные огнетушители (ОВП-5, ОВП-10) заряжаются 5% водным раствором пенообразователя ПО-1. При приведении в действие огнетушителя сжатая двуокись углерода выбрасывает раствор пенообразователя через пенный насадок, образуя струю высокократной пены (рис. 7.3).
Продолжительность действия воздушно-пенных огнетушителей до 20 с, дальность струи пены порядка 4-4,5 м.
Углекислотные огнетушители ОУ-2 (рис.7.4) состоят из баллона с углекислотой, запорно-пускового вентиля, сифонной трубки, гибкого металлического шланга, диффузора (раструба-снегообразователя), рукоятки и предохранителя. Запорный вентиль имеет предохранительное устройство в виде мембраны, которое срабатывает при повышении давления в баллоне сверх допустимого. Газ в баллоне находится под давлением порядка 70 атмосфер (6-7 МПа) в жидком состоянии. Огнетушители приводятся в действие при вращении запорного вентиля против часовой стрелки. При открытии вентиля углекислый газ выходит наружу в виде снега. При повышении окружающей температуры давление в баллоне может достигать 180-210 атмосфер (180 – 210-Ю5 Па).
Время действия углекислотных огнетушителей до 60 с, дальность — до 2 м.
Углекислотно-бромэтиловый огнетушитель (ОУБ-7) (рис 7.5)состоит из баллона, заполненного бромистым этилом, двуокисью углерода, а также сжатым воздухом для выбрасывания огнегасящего вещества через сопло. Время действия ОУБ-7 порядка 35-40 с, длина струи 5-6 м. ОУБ-7 приводится в действие нажатием пусковой рукоятки. Работу огнетушителя можно прекратить, отпустив рукоятку.
Порошковые огнетушители (ОПС-6, ОПС-10) (рис. 7.7) состоят из корпуса, емкостью 6 или 10 л, крышки с предохранительным клапаном и сифонной трубкой, баллончика для газа емкостью 0,7л, соединенного с корпусом при помощи патрубка, гибкого шланга с удлинителем и раструбом.
При приведении огнетушителя в действие порошок из его корпуса через сифонную трубку выталкивается сжатым газом, который давит на массу порошка сверху, проходит через его толщину и вместе с порошком выходит наружу.
Время действия порошковых огнетушителей — 30 с, рабочее давление 8∙105 Па, а начальное давление в газовом баллончике 15∙106 Па.
Все огнетушители подвергают периодическому контролю и перезарядке
Стационарные противопожарные установкипредставляют собой неподвижно смонтированные аппараты, трубопроводы и оборудование, которые предназначаются для подачи огнегасительных веществ в зону горения.
Передвижные установки в виде насосов для подачи воды и других огнегасительных веществ к месту пожара монтируются на пожарных машинах. К пожарным машинам относятся пожарные автомобили, автоцистерны, автонасосы, мотопомпы, пожарные поезда, теплоходы и др.
§
Связь извещения о пожареобеспечивается городской и местной телефонной связью, специальной пожарной телефонной связью (для наиболее важных объектов) и электрической пожарной сигнализацией (ЭПС).
Пожарная сигнализация применяется для своевременного оповещения о времени и месте пожара и принятия мер по его ликвидации.
Системы пожарной сигнализации состоят из пожарных извещателей (датчиков), линий связи, приемной станции, откуда сигнал о пожаре может передаваться в помещения пожарных команд, и т.п.
ЭПС в зависимости от схемы соединения извещателей с приемной станцией подразделяется на лучевую и кольцевую или шлейфную.
При лучевой схеме от приемной станции к каждому извещателю подводится отдельная проводка, называемая лучом.
При кольцевой (шлейфной) схеме все извещатели подсоединяются последовательно в один общий провод, оба конца которого подводятся к приемной станции. На крупных объектах в приемную станцию может включаться несколько таких проводов или шлейфов, а в один шлейф может быть включено до 50 извещателей.
Пожарные извещатели могут быть ручные (кнопки, установленные в коридорах или лестничных клетках) и автоматические, которые преобразуют неэлектрические физические величины (излучение тепловой и световой энергии, движение частиц дыма и др.) в электрические сигналы определенной формы, передаваемые по проводам на приемную станцию.
Ручной извещатель типа ПКИЛ-9 приводится в действие нажатием кнопки. Эти извещатели располагаются на видных местах (на лестничных площадках, в коридорах) и окрашиваются в красный цвет. Лицо, заметившее пожар должно разбить защитное стекло и нажать кнопку. При этом замыкается электрическая цепь и на приемной станции вырабатывается звуковой сигнал и загорается сигнальная лампочка.
Извещатели подразделяются на параметрические, в которых неэлектрические величины преобразуются в электрические, и генераторные, в которых изменение неэлектрической величины вызывает появление собственной электродвижущей силы (ЭДС).
Извещатели автоматического действия делятся на тепловые, дымовые, световые и комбинированные.
Тепловые извещателимарок АТП-ЗВ, АТИМ-1, АТИМ-3, ДТЛ, ДПС-038, ПОСТ-1 и др. срабатывают при повышении температуры окружающей среды. Чувствительные элементы этих извещателей — биметаллические пластинки или спирали, пружинящие пластинки со спаянными легкоплавким припоем концами, терморезисторы, термопары и др.
В извещателях, реагирующих на дым,чувствительными являются фотоэлементы (ИДФ-1) или ионизационные камеры с радиоактивными веществами (РИД-1).
Комбинированные извещателиимеют ионизационную камеру и терморезисторы.
В световых извещателях(СИ-1, АИП-М, ДПИД) используется явление фотоэффекта. Фотоэлемент реагирует на ультрафиолетовую или инфракрасную часть спектра пламени.
Ультразвуковой датчикДУЗ-4 служит для обнаружения в закрытых помещениях движущихся объектов (колеблющееся пламя, идущий человек и т.п.).
(В дымовых извещателях ДИ-1 в качестве чувствительного элемента используется ионизационная камера. Под действием радиоактивного изотопа плутоний-239 в камере протекает ионизационный ток. При попадании в камеру дыма увеличивается поглощение а-лучей и ионизационный ток уменьшается. Комбинированный извещатель КИ-1 представляет собой сочетание дымового и теплового извещателей. К ионизационной камере дополнительно подключается термосопротивление Такие извещатели реагируют и на появление дыма, и на повышение температуры. Температура срабатывания таких извещателей составляет 60—80° С, расчетная площадь обслуживания — 50-100 м2.)
(Световые извещатели СИ-1, АИП-2 реагируют на ультрафиолетовую часть спектра пламени. Их чувствительными элементами являются счетчики фотонов. Извещатели устанавливаются в помещениях, имеющих освещенность не более 50 лк; контролируемая ими площадь составляет 50 м2.)
§
Руководители предприятий связи обязаны:
– постоянно проводить работу через местные организации по благоустройству доставочных участков, улучшению освещения улиц и нумерации домов;
– требовать от граждан, выноса почтового ящика в место, обеспечивающее безопасную доставку почты;
– решать самостоятельно вопрос о прекращении доставки почты в дома, где не созданы безопасные условия труда (отсутствует освещение, неудовлетворительное состояние лестничных маршей, тротуаров, дорог и др.) что может привести к случаям травматизма;
– обеспечивать почтальонов спецодеждой, спецобувью, средствами противоскольжения, сумками-тележками, карманными фонарями, свистками и следить за их использованием, обеспечивать ремонт спецодежды и спецобуви.
Обучение работников Правилам дорожного движения должны проводиться с привлечением сотрудников ГАИ и не реже 2 раз в год.
Для каждого доставочного участка должна составляться схема маршрута с указанием опасных мест переездов, переходов, которая должна быть утверждена руководителем доставочной службы и находиться на рабочем месте почтальона.
На каждом доставочном предприятии связи должен быть журнал состояния доставочных участков для записи нарушений, обнаруженных почтальонами при работе на доставочных участках: неисправные лестничные марши, лифты, плохо освещенные площадки, неисправные мосты, неудовлетворительное состояние пешеходных дорожек (неочищенных от снега, льда, непосыпанных песком) и т. д.
Руководители доставочных предприятий связи обязаны ежедневно проверять записи в журналах и по отмеченным нарушениям требований безопасности на доставочных участках принимать соответствующие меры; не реже 1 раза в квартал осуществлять контрольные проверки состояния доставочных участков.
В период неблагоприятных погодных условий проводить внеплановый инструктаж с работниками доставочной службы с отметкой в журнале. Перед выходом почтальонов в доставку в период гололеда напоминать о правилах работы в условиях повышенной опасности и проверять наличие у них обуви на противоскользящей подошве или обуви с противоскользящим устройством.
Руководители обязаны следить за тем, чтобы масса сумки с корреспонденцией и печатью для почтальонов не превышала 15 кг, а масса вложения сумки-тележки — 30 кг.
Масса сумки с корреспонденцией и печатью в течение 1/3 рабочего времени:
– для почтальонов-подростков мужского пола (от 16 до 18 лет) не должна превышать 15 кг;
– для почтальонов-подростков женского пола (от 16 до 18 лет) — 10 кг.
В остальное рабочее время масса сумки не должна превышать 4 кг.
Каждый почтальон обязан соблюдать маршрут своего доставочного участка, знать места опасных переходов, переездов, а также Правила дорожного движения.
При доставке почты в темное время суток почтальон должен иметь при себе карманный фонарь и свисток.
При движении по лестничному маршу почтальон должен держаться за перила. При пользовании лифтом следует заходить в кабину лифта без посторонних лиц.
При доставке почты непосредственно адресату на квартиру (пенсии, денежных переводов, ценных или заказных почтовых отправлении) почтальон должен соблюдать осторожность. При входе в квартиру необходимо следовать за адресатом. Не разрешается входить в квартиру впереди адресата (могут быть открытые подвалы, погреба и т. п.).
Почта в сельской местности должна доставляться по маршруту, разработанному и утвержденному руководителем предприятия связи.
При работе на доставочном участке запрещается:
– нарушать маршрут доставки;
– переходить улицу в неустановленных местах при наличии указателей для перехода;
– переходить дорогу перед приближающимся транспортом;
– переходить через реки, ручьи, овраги в местах, не установленных для перехода;
– использовать для доставки почты попутный транспорт, не предназначенный для перевозки людей (тракторы, прицепы, автомобили).
При использовании для доставки почты мопедов и велосипедов руководители доставочных предприятий связи обязаны перед выездом почтальонов в доставку проверять техническое состояние мопедов и велосипедов. Результаты проверки следует отражать в журнале эксплуатации транспортных средств. Запрещается эксплуатация неисправных транспортных средств. Мопеды и велосипеды должны быть оборудованы звуковым сигналом (звонком), иметь исправные тормоза, фонарь спереди и красный отражатель света сзади.
Движение по проезжей части на велосипедах (мопедах) разрешается только в один ряд и на расстоянии не более 1 метра от ее правого края. Кратковременный выезд за эти пределы с соблюдением осторожности допускается только для объезда препятствий с предварительной подачей сигнала «поворот налево».
При моторизованной доставке почты руководители предприятий связи обязаны разрабатывать инструкции по технике безопасности исходя из местных условий.
Шкафы опорных пунктов (абонентские шкафы) должны устанавливаться в местах, удобных и безопасных при их эксплуатации.
Движение автотранспорта к шкафам опорных пунктов (абонентским шкафам) должно осуществляться по маршруту, утвержденному руководителем предприятия связи. Маршруты движения автотранспорта должны быть вывешены в отделах (цехах) доставки почты на видном месте.
Почту следует укладывать в автомобиль таким образом, чтобы исключалась возможность ее падения или смещения и травмирования почтальонов.
Запрещается открывать дверцу автомобиля и выходить из него до полной его остановки.
Перед укладкой почты в шкафы опорных пунктов (абонентские шкафы) необходимо проверить состояние и надежность их крепления (установки). Запрещается укладывать почту в неисправные шкафы опорных пунктов (абонентские шкафы).
О всех неисправностях шкафов опорных пунктов (абонентских шкафов), о неудовлетворительном состоянии подъездных путей к опорным пунктам необходимо сообщать непосредственному руководителю предприятия связи.
§
Автотранспорт, используемый для перевозки почты, должен соответствовать техническим условиям завода-изготовителя. Конструкция фургона должна предотвращать попадание внутрь кузова отработавших газов, паров от аккумуляторных батарей и паров топлива из топливной системы.
В конструкции фургонов должна быть предусмотрена система вентиляции. Конструкция вентиляционных отверстий должна обеспечивать различную степень их перекрытия.
В конструкции фургонов должно быть предусмотрено внутреннее освещение. Плафоны должны иметь защитные ограждения.
Фургоны должны быть оборудованы открывающимися наружу или раздвижными дверями, расположенными сзади или с правой стороны (по ходу движения) кузова.
При обмене почты через люковые окна стационарных предприятий почтовой связи должны использоваться фургоны только с дверями, расположенными сзади кузова.
Двери кузова фургона должны иметь запорные устройства, не
допускающие самопроизвольного открывания их при движении автомобиля. Двери фургонов должны фиксироваться в открытом крайнем положении.
В автомобилях с кузовами-фургонами должна быть предусмотрена сигнализация из кузова в кабину водителя.
Автомобили, используемые для перевозки почты, должны быть снабжены огнетушителями и медицинской дорожной аптечкой.
Подъездные пути к люковым окнам обмена почты должны иметь твердое покрытие, поверхность должна быть горизонтальной, исключающей самопроизвольное движение автомобиля, не иметь выбоин, ям и содержаться в исправном состоянии, а в зимнее время должна быть очищена от снега, льда и посыпана песком.
У люковых окон обмена почты должны быть оборудованы упоры для колес автомобилей.
Для точной установки автомобилей у люковых окон обмена почты на стене здания с левой стороны от оси люкового окна (со стороны водителя) на расстоянии 1250 мм должна быть нанесена вертикальная полоса от уровня земли до навеса, шириной 0,05 ее длины. Ориентировочная полоса должна быть нанесена на покрытии подъездного пути.
В зоне движения автомобилей должны быть установлены знаки безопасности, дорожные знаки и дорожная разметка.
При движении автомобиля к люковому окну водитель обязан убедиться в отсутствии людей на пути движения. Работник по сопровождению почты должен находиться в кабине с водителем или в кузове (фургоне) автомобиля до полной его остановки.
Скорость движения автомобиля к люковому окну обмена почты не должна превышать 5 км/ч, в соответствии с требованиями Правил дорожного движения и Правил техники безопасности для предприятий автомобильного транспорта.
Работник для обмена почты должен быть вызван после полной остановки автомобиля и после того, как сопровождающий почту откроет двери кузова и войдет в него.
Секцию транспортера можно выдвигать только после полной остановки автомобиля и получения сигнала о прибытии автомобиля для обмена почты.
После окончания обмена почты выдвижная секция транспортера должна быть возвращена в исходное положение.
Автомобиль должен отправляться в рейс только после того, как работник, сопровождающий почту, войдет в фургон (кабину) и даст разрешение водителю на отправку автомобиля.
Литература
1 Л.Г. Шокина. Охрана труда на предприятиях связи. – М.: Радио и связь. – 1983 г.
2 Трудовой кодекс Республики Беларусь. – Мн.: Нац.центр правовой информации РБ. – 1999 г.
3 Баклашов Н.Н., Короткова Н.А., Китаева Н.Ж., Шемарина А.А. Охрана труда на предприятиях связи. – М.: Радио и связь. – 1985 г.
4 Михнюк Т.Ф. Безопасность жизнедеятельности. – Мн.: дизайн ПРО. – 1988 г.
5 Лыньков Л.М., Соловьев В.В. Основные требования безопасности при обработке и доставке почтовых отправлений. – Мн.: ВКС – 1996
6 Михайловский А.С. Справочник по охране труда. – Мн. 1990 г.
7 Гончаров Н.Р. Охрана труда на предприятиях связи. – М., Связь – 1971 г.
8 Долин П.А. Справочник по технике безопасности. – М., Связь – 1982 г.
9 Долин П.А. Основы техники безопасности на электроустановках. – М., Энергоиздат. 1984 г.
10 Охрана труда/Под ред. Б.А.Князевского. – М., Высшая школа. 1982 г.
11 Система стандартов безопасности труда. Ч. 1,2 / М. Госстандарт СССР 1983 г.
12 Правила техники безопасности при работах на кабельных линиях связи и радиофикации. – М., Радио и связь. 1984 г.
13 Правила техники безопасности при сооружении и эксплуатации радиопредприятий. – М., Радио и связь. 1986 г.
14 Инструкция по санитарному содержанию предприятий связи. – М., Связь. 1979 г.
15 Правила техники безопасности при работе на телефонных и телеграфных станциях. – М., Радио и связь. 1984 г.
16 Правила техники безопасности при сооружении и эксплуатации радиорелейных линий связи. – М., Радио и связь. 1984 г.
17 Правила техники безопасности при устройстве и эксплуатации станций радиотрансляционных узлов. – М., Радио и связь. 1984 г.
18 Положение о расследовании и учёте несчастных случаев на производстве и профессиональные заболевания. – Мн., Тесей. 1999 г.
19 Трудовой кодекс РБ, Мн., УРАДЖАЙ 2001 г.
20 Секач И.С. Основы права по ОТ в РБ, Мн., Белбизнеспресс
1998 г.
21 Охрана труда в законодательных и иных нормативных правовых актах, в двух частях, Мн., ЦОТЖ, ТЕСЕЙ – 2003 г.
22 Бестпринт, В.Л. Богуш и др. Электромагнитные излучения. Методы и средства защиты. Мн., 2003 г.
23 Л.М. Лыньков и др. Безопасность эксплуатации источников электромагнитных полей, УП, Мн., ВГКС – 2002 г.
24 Л.М. Лыньков. Организационные и технологические методы и средства охранной и пожарной сигнализации, УП, Мн., ВГКС
25 С.И. Розанов. Общая экология. Санкт-Петербург, Москва, Краснодар – 2003 г.
26 А.И. Голицын. Основы промышленной экологии, М. 2002 г.
27 Правила охраны труда на объектах почтовой связи Республики Беларусь, утверждены постановлением Министерством связи и информатизации Республики Беларусь от 17 октября 2006 г. № 29
28 А.А. Челноков Охрана труда: учебное пособие, Минск – Высшая школа, 2006.
Минск, 2006
Содержание:
Введение……………………………………………………………..3
Глава
1………………………………………………………………..5
История открытия
ИК-лучей…………………………………5Источники и приемники
ИК-излучения…………………….11Специфические
свойства ИК-излучения……………………13
Глава 2. Применение
ИК-лучей…………………………………….15
Инфракрасная
спектроскопия………………………………..15Инфракрасная
фотография…………………………………..18Инфракрасный
нагрев………………………………………..23Электроннооптический
преобразователь……………………24Тепловизоры…………………………………………………..25
Заключение…………………………………………………………..33
Список
литературы………………………………………………….35
Введение
Несмотря на исключительно широкий
диапазон изученных к настоящему времени
электромагнитных волн все они имеют
общие свойства. Однако в проявлениях
этих свойств у волн разной длины имеется
и своя специфика.
С древних времен
люди хорошо знали благотворную силу
тепла или, говоря научным языком,
инфракрасного излучения. Инфракрасное
излучение – это часть спектра излучения
Солнца, которая непосредственно примыкает
к красной части видимой области спектра
и которая обладает способностью нагревать
большинство предметов.
Человеческий глаз
не в состоянии видеть в этой части
спектра, но мы можем чувствовать тепло.
Как известно, любой объект, чья температура
превышает (– 273) градусов Цельсия
излучает, а спектр его излучения
определяется только его температурой
и излучательной способностью. Инфракрасное
излучение имеет две важные характеристики:
длину волны (частоту) излучения и
интенсивность.
Инфракрасные лучи
были открыты в 1800 году английским физиком
Уильямом Гершеле. Подразделяют три
области инфракрасного излучения в
зависимости от длины волны: ближняя
(0,75—1,5 микрометров), средняя (1,5 – 5,6 мкм)
и дальняя (5,6—100 мкм) ( 1 мкм=1/1000000 м).
Нагретые тела – главный источник
ИК-излучения. Закон смещения Вина гласит:
максимум излучения тела, нагретого до
температуры Т К, падает на длину волны
λ = 2897/Т (мкм)
Получается, что максимум излучения
человеческого тела приходится на длину
волны λ = 9,37 мкм, а тающего льда на λ =
10,6 мкм.
Ученые разработали приборы,
преобразующие инфракрасное излучение
в видимый свет. С их помощью создана
аппаратура ночного видения; можно снять
карту температуры человеческого тела
и по ней судить о здоровье человека.
Спектры в инфракрасной области излучения
помогают исследователям понять строение
сложных органических молекул. Мощные
потоки излучения инфракрасных ламп
используются во многих технологических
процессах.
Инфракрасное излучение
широко используется в промышленности,
научных исследованиях, медицине, в
военной технике. А это делает необходимым
более глубокое исследование природы
инфракрасного излучения и его свойств.
В своей курсовой работе я рассматриваю
специфические свойства электромагнитных
волн данного диапазона и их применение
в различных областях.
Глава 1
История открытия
ИК-лучей
Видимый человеческим глазом
оптический спектр является небольшой
областью электромагнитного спектра
излучений. Он ограничен, с одной стороны,
коротковолновым ультрафиолетовым
излучением, а с другой – длинноволновым
инфракрасным (тепловым) излучением. За
инфракрасным диапазоном спектра идет
радиодиапазон электромагнитных волн.
Первым был изучен оптический
(видимый) диапазон спектра. Это связано
прежде всего с тем, что первым источником
тепла и света, который знали люди
древности, было Солнце. Зависимость
человека от Солнца вынуждала вести за
ним постоянные наблюдения, искать
закономерности в его поведении.
Именно
по этой причине астрономия является
древнейшей наукой. Первые таблицы
солнечных и лунных затмений составлялись
уже в 747 г. до н. э. Наряду с выяснением
закономерностей движения Солнца,
изучалась и сама природа солнечного
излучения, света.
У египтян, например,
понятия “свет” и “солнце” были
тождественны. Об этом говорят и
древнеегипетские изображения солнца
в виде диска с отходящими во все стороны
лучами. Встречались у египтян (1350 г. до
н. э.) и изображения солнца (Атона) в виде
дисков с лучами, заканчивающимися
пальцами.
Древнегреческие ученые
пытались доказать, что не Солнце испускает
лучи, а наоборот: глаза испускают лучи.
В качестве доказательств, приводились
светящиеся по ночам глаза животных.
Глаза слепца, по их мнению, не видят по
той причине, что не испускают лучей.
Особенно наглядно эта точка зрения
отражена в произведении Платона “Тимей”,
где в частности говорилось: “Из
органов, боги, прежде всего, устроили
светоносные глаза которые и приладили
с таким намерением: по их замыслу должно
было возникнуть тело, которое не имело
бы жгучих свойств огня, но доставляло
короткий огонь, свойственный всякому
дню.
И боги сделали так, что родственный
дневному свету огонь, находящийся внутри
нас, вытекает очищенным через глаза,
которые боги сгустили особенно посередине
так, чтобы они задерживали грубейшую
часть огня и пропускали только в чистом
виде. И вот, когда дневной свет окружает
поток зрения, тогда подобное, исходя к
подобному, соединяется с ним и по прямому
направлению зрачков образует в связи
с родственным одно тело – где бы падающее
изнутри не натолкнулось на то, что
встречает его извне”.
Теория и природа света на
протяжении многих столетий была предметом
изучения многих выдающихся деятелей.
Только в XVII в. во взглядах на природу
света появились две четко выраженные,
подлинно научные теории: волновая и
корпускулярная.
Видимым диапазоном электромагнитного
спектра является только оптический
диапазон. Как же были открыты другие,
невидимые глазу, диапазоны спектра?
Инфракрасный диапазон
электромагнитного спектра был обнаружен
в 1800 г. английским астрономом В. Гершелем.
Ученый проводил серию опытов, чтобы
выяснить, какой нагревательной
способностью обладают различные участки
солнечного спектра (рис.1).

Он исследовал оптический спектр,
спроецированный на стол с помощью
призмы. Чтобы узнать, как ведут себя
отдельные участки оптического спектра,
он подносил к ним чувствительный ртутный
термометр. Разные участки спектра
по-разному нагревали термометр.
Но как
же был удивлен Гершель, когда нагрев
термометра стал возрастать при перемещении
термометра за красную границу оптического
диапазона спектра. Ученый пришел к
выводу, что существует излучение, не
видимое глазом, но регистрируемое
термометром. Это излучение он назвал
инфракрасным или тепловым.
Рис. 2. Опыт В. Гершеля
(1800 г.) в результате которого было открыто
тепловое излучение.
Изучая, до какого предела
распространяется инфракрасный диапазон
спектра, ученые обнаружили, что этот
диапазон переходит непосредственно в
диапазон радиоволн. Единство природы
световых, инфракрасных и радиоволн было
доказано работами Дж. Максвелла (1861-1864
гг.), Г. Герца и П. Н. Лебедева (1896 г.)
Справа от оптического диапазона
электромагнитных волн располагается
ультрафиолетовый диапазон. Каждый из
нас ощущает ультрафиолетовые лучи,
загорая на солнце. Этот диапазон еще
мало изучен.
За ультрафиолетовым диапазоном
спектра (правее от него) идет рентгеновский
диапазон.
Глаз человека не видит окружающие
предметы в полной темноте или в условиях
слабого освещения. Проблема “ночного
видения” была решена только в XX в.
Открытие инфракрасного
(теплового) излучения стало предпосылкой
для создания приборов ночного видения.
Основные его свойства были изучены в
XIX в. В 19 в. было доказано, что инфракрасное
излучение подчиняется законам оптики
и, следовательно, имеет ту же природу,
что и видимый свет.
В 1923 советский физик
А. А. Глаголева-Аркадьева получила
радиоволны с l ~ 80 мкм, т. е. соответствующие
инфракрасному диапазону длин волн.
Таким образом, экспериментально было
доказано, что существует непрерывный
переход от видимого излучения к
инфракрасному излучению и радиоволновому
и, следовательно, все они имеют
электромагнитную природу.
В это же время были созданы
конструкции приемников теплового
излучения, преобразующие падающее на
них невидимое тепловое излучение в
электрические сигналы. Такие приемники
теплового излучения делал, например,
итальянский физик М. Меллони в 40-х годах
XIX в., и которые были использованы им в
качестве приемника тепловых излучений
и названы термоэлектрической батареей
или термостолбиком.
Рис. 3. М. Меллони с
его установкой, регистрирующей
инфракрасное (тепловое) излучение.
Середина XIX века, Италия.
Рис. 4. Приемник
теплового излучения М. Меллони (1840 г.) с
гальванометром (справа)
В1880 г. английский физик С. П.
Ланглей создал принципиально новый
приемник тепловых излучений – болометр,
обладающий высокой чувствительностью
и сравнительно малой инерционностью.
В начале XX в. бурное развитие
получают фотоэлектрические приемники
инфракрасного (сокращенно – ИК) излучения,
получившие название фото-сопротивлений.
Получили также распространение приемники
ИК-излучений, основанные на использовании
явления внешнего фотоэффекта (фотодиоды,
фотоэлементы, а несколько позднее –
фотоэлектронные умножители – ФЭУ и др.).
Как мы уже говорили, любые
фотоэлементы, независимо от силы
освещения испускают тепловые лучи.
Устройство, способное “видеть”
предметы не в оптическом (видимом), а в
инфракрасном (тепловом) диапазоне
спектра было создано в 1934 г. Это был
электронно-оптический преобразователь,
так называемый “стаканчик Холста”,
представлявший собой стеклянную колбу
с параллельными передней и задней
стенками.
Рис. 5.
Электронно-оптический преобразователь
невидимого (теплового) излучения в
видимое.
На основе
электронно-оптического преобразователя
в 30-40-х годах было создано большое число
приборов ночного видения: ночных
прицелов, ночных биноклей, систем ночного
вождения автотранспорта.
В современное время ИК-излучение
находит широкое применение в научных
исследованиях, при решении большого
числа практических задач, в военном
деле, в промышленности, в медицине и
других областях.
2 Источники и
приемники ИК-излучения
Естественными
источниками инфракрасного излучения
являются: Солнце, Земля, звезды, планеты.
Искусственным источником ИК-излучения
является любое тело, температура которого
выше температуры окружающей среды:
костер, горящая свеча, работающий
двигатель внутреннего сгорания, ракета,
включенная электрическая лампа.
Мощным источником
И. и. является Солнце, около 50% излучения
которого лежит в инфракрасной области.
Значительная доля (от 70 до 80%) энергии
излучения ламп накаливания с вольфрамовой
нитью приходится на ИК-излучение. (рис.6)
Рис. 6. Кривые
излучения абсолютно чёрного тела A и
вольфрама B при температуре 2450 К.
Заштрихованная часть — излучение
вольфрама в инфракрасной области;
интервал 0,4—0,74 мкм
— видимая область.
При фотографировании
в темноте и в некоторых приборах ночного
наблюдения лампы для подсветки снабжаются
инфракрасным светофильтром, который
пропускает только И.И. Мощным источником
И. и. является угольная электрическая
дуга с температурой ~ 3900 К, излучение
которой близко к излучению чёрного
тела, а также различные газоразрядные
лампы (импульсные и непрерывного
горения).
Для радиационного обогрева
помещений применяют спирали из нихромовой
проволоки, нагреваемые до температуры
~ 950 К. Для лучшей концентрации И. и. такие
нагреватели снабжаются рефлекторами.
В научных исследованиях, например, при
получении спектров инфракрасного
поглощения в разных областях спектра
применяют специальные источники И. и.:
ленточные вольфрамовые лампы, штифт
Нернста, глобар, ртутные лампы высокого
давления и др.
Излучение некоторых
оптических квантовых генераторов —
лазеров
– также лежит
в инфракрасной области спектра; например,
излучение лазера на неодимовом стекле
имеет длину волны 1,06 мкм,
лазера на смеси неона и гелия — 1,15 мкм
и 3,39 мкм,
лазера на углекислом газе — 10,6 мкм,
полупроводникового лазера на InSb — 5 мкм
и др.
Приёмники
инфракрасного излучения основаны на
преобразовании энергии И. и. в другие
виды энергии, которые могут быть измерены
обычными методами. Существуют тепловые
и фотоэлектрические приёмники И. и. В
первых поглощённое И. и. вызывает
повышение температуры термочувствительного
элемента приёмника, которое и
регистрируется.
В фотоэлектрических
приёмниках поглощённое И. и. приводит
к появлению или изменению электрического
тока или напряжения. Фотоэлектрические
приёмники, в отличие от тепловых, являются
селективными приёмниками, т. е.
чувствительными лишь в определённой
области спектра.
3 Специфические
свойства инфракрасного излучения
Специфические свойства
инфракрасного излучения проявляются
в их взаимодействии с веществом.
Оптические свойства
веществ (прозрачность, коэффициент
отражения, коэффициент преломления) в
инфракрасной области спектра, как
правило, значительно отличаются от
оптических свойств в видимой и
ультрафиолетовой областях. Многие
вещества, прозрачные в видимой области,
оказываются непрозрачными в некоторых
областях И. и. и наоборот.
Например, слой
воды толщиной в несколько см
непрозрачен для И. и. с λ > 1 мкм
(поэтому вода часто используется как
теплозащитный фильтр), пластинки германия
и кремния, непрозрачные в видимой
области, прозрачны в инфракрасной
(германий для λ >
1,8 мкм,
кремний для λ > 1,0 мкм).
Чёрная бумага прозрачна в далёкой
инфракрасной области. Вещества, прозрачные
для И. и. и непрозрачные в видимой области,
используются в качестве светофильтров
для выделения И. и. Ряд веществ даже в
толстых слоях (несколько см)
прозрачен в достаточно больших участках
инфракрасного спектра.
Из таких веществ
изготовляются различные оптические
детали (призмы, линзы, окна и пр.)
инфракрасных приборов. Например, стекло
прозрачно до 2,7 мкм,
кварц — до 4,0 мкм
и от 100 мкм
до 1000 мкм,
каменная соль — до 15 мкм,
йодистый цезий — до 55 мкм.
Полиэтилен, парафин, тефлон, алмаз
прозрачны для λ > 100 мкм.
У большинства металлов отражательная
способность для И. и. значительно больше,
чем для видимого света, и возрастает с
увеличением длины волны И. И. Например,
коэффициент отражения Al, Au, Ag, Cu при λ =
10 мкм
достигает 98%.
Проходя через
земную атмосферу, И. и. ослабляется в
результате рассеяния и поглощения. Азот
и кислород воздуха не поглощают И. и. и
ослабляют его лишь в результате рассеяния,
которое, однако, для И. и. значительно
меньше, чем для видимого света. Пары
воды, углекислый газ, озон и др. примеси,
имеющиеся в атмосфере, селективно
поглощают И. и. Особенно сильно поглощают
И. и. пары воды, полосы поглощения которых
расположены почти во всей инфракрасной
области спектра, а в средней инфракрасной
области — углекислый газ. В приземных
слоях атмосферы в средней инфракрасной
области имеется лишь небольшое число
«окон», прозрачных для И. и. (см. рис7).

Рис. 7. Кривая
пропускания атмосферы в области 0,6 —
14 мкм.
Полосы — «окна» прозрачности: 2,0 — 2,5
мкм,
3,2 — 4,2 мкм,
4,5 — 5,2 мкм,
8,0 — 13,5 мкм.
Полосы поглощения с максимумами при λ
= 0,93; 1,13; 1,40; 1,87; 2,74 мкм
принадлежат парам
воды; при λ = 2,7 и 4,26 мкм
— углекислому газу и при λ= 9,5 мкм
— озону.
Наличие в атмосфере взвешенных
частиц — дыма, пыли, мелких капель воды
(дымка, туман) — приводит к дополнительному
ослаблению И. и. в результате рассеяния
его на этих частицах, причём величина
рассеяния зависит от соотношения
размеров частиц и длины волны И. и.
Глава 2 Применение
ИК-излучения
Инфракрасное излучение широко
используется в промышленности, научных
исследованиях, медицине, в военной
технике.
Инфракрасная
спектроскопия
Исследование спектров испускания
и поглощения в инфракрасной области
используется при изучении структуры
электронной оболочки атомов, для
определения структуры молекул, а также
для качественного и количественного
анализа смесей веществ сложного
молекулярного состава, например моторного
топлива.
Инфракрасная
спектроскопия
– раздел
спектроскопии, включающий получение,
исследование и применение спектров
испускания, поглощения и отражения в
инфракрасной области спектра. И. с.
занимается главным образом изучением
молекулярных спектров, так как в
ИК-области расположено большинство
колебательных и вращательных спектров
молекул. В И. с. наиболее широкое
распространение получило исследование
ИК-спектров поглощения, которые возникают
в результате поглощения ИК-излучения
при прохождении его через вещество.
Это
поглощение носит селективный характер
и происходит на тех частотах, которые
совпадают с некоторыми собственными
частотами колебаний атомов в молекулах
вещества и с частотами вращения молекул
как целого, а в случае кристаллического
вещества — с частотами колебаний
кристаллической решётки.
Рис. 8. Зависимость
интенсивности падающего I0()
и прошедшего через вещество I() излучения.
1,
2,
3,…
— собственные частоты вещества;
заштрихованные области — полосы
поглощения.
Количественная связь
между интенсивностью I
прошедшего через вещество излучения,
интенсивностью падающего излучения I0
и величинами, характеризующими поглощающее
вещество, даётся законом Бугера
— Ламберта — Бера .
Основные характеристики
спектра ИК-поглощения: число полос
поглощения в спектре, их положение,
определяемое частотой (или длиной
волны), ширина и форма полос, величина
поглощения — определяются природой
(структурой и химическим составом)
поглощающего вещества, а также зависят
от агрегатного состояния вещества,
температуры, давления и др.
Изучение
колебательно-вращательных и чисто
вращательных спектров методами И. с.
позволяет определять структуру молекул,
их химический состав, моменты инерции
молекул, величины сил, действующих между
атомами в молекуле, и др. Вследствие
однозначности связи между строением
молекулы и её молекулярным спектром И.
с. широко используется для качественного
и количественного анализа смесей
различных веществ (например, моторного
топлива).
Изменения параметров ИК-спектров
(смещение полос поглощения, изменение
их ширины, формы, величины поглощения),
происходящие при переходе из одного
агрегатного состояния в другое,
растворении, изменении температуры и
давления, позволяют судить о величине
и характере межмолекулярных взаимодействий.
И. с. находит применение в
исследовании строения полупроводниковых
материалов, полимеров, биологических
объектов и непосредственно живых клеток.
Быстродействующие спектрометры позволяют
получать спектры поглощения за доли
секунды и используются при изучении
быстропротекающих химических реакций.
С помощью специальных зеркальных
микроприставок можно получать спектры
поглощения очень малых объектов, что
представляет интерес для биологии и
минералогии. И. с. играет большую роль
в создании и изучении молекулярных
оптических квантовых генераторов,
излучение которых лежит в инфракрасной
области спектра. Методами И. с. наиболее
широко исследуются ближняя и средняя
области ИК-спектра, для чего изготовляется
большое число разнообразных (главным
образом двухлучевых) спектрометров.
Далёкая ИК-область освоена несколько
меньше, но исследование ИК-спектров в
этой области также представляет большой
интерес, так как в ней, кроме чисто
вращательных спектров молекул, расположены
спектры частот колебаний кристаллических
решёток полупроводников, межмолекулярных
колебаний и др.
Инфракрасная фотография
Благодаря различию коэффициентов
рассеяния, отражения и пропускания тел
в видимом и И. и. фотография, полученная
в И. и., обладает рядом особенностей по
сравнению с обычной фотографией.
Например, на инфракрасных снимках часто
видны детали, невидимые на обычной
фотографии
Фотоснимки в
ИК-излучении можно получать различными
методами. Наиболее прост метод
непосредственного фотографирования
на фотопластинки и плёнки, чувствительные
к ИК-излучению (инфраплёнки или пластинки).
При этом на объектив фотоаппарата
устанавливают светофильтр, пропускающий
ИК-излучение и непрозрачный для видимого
света. Длинноволновая граница
чувствительности современных
инфрафотоматериалов λ = 1,2 мкм.
Чувствительность
инфраплёнок и пластинок относительно
мала, поэтому для И. ф. в условиях малой
освещённости применяют приборы, состоящие
из электронно-оптического
преобразователя
и обычного фотоаппарата. Электронно-оптический
преобразователь, установленный перед
объективом фотоаппарата, преобразует
невидимое инфракрасное изображение в
видимое и одновременно усиливает его
яркость.
Такие приборы позволяют получать
снимки на обычной фотоплёнке в полной
темноте при небольшой мощности облучающего
источника ИК-излучения. Длинноволновая
граница прибора определяется фотокатодом
преобразователя и не превышает λ = 1,2
мкм.
С помощью
специальных приборов можно получать
И. ф. в области λ > 1,2 мкм.
Один из них — инфракрасный видикон
— представляет собой телевизионную
систему, у которой экран передающей
трубки изготовлен из фотопроводящих
полупроводниковых материалов, изменяющих
свою электропроводность под действием
ИК-излучения.
И.
ф. позволяет получать дополнительную
(по сравнению с фотографией в видимом
свете или при рассматривании объекта
глазом) информацию об объекте. Так как
ИК-излучение рассеивается при прохождении
через дымку и туман меньше, чем видимое
излучение, И. ф. позволяет получать
чёткие снимки предметов, удалённых на
сотни км.
Благодаря различию
коэффициентов отражения и пропускания
в видимом и инфракрасном диапазонах на
И. ф. можно увидеть детали, не видимые
глазом и на обычной фотографии. Эти
особенности И. ф. широко используются
в ботанике — при изучении болезней
растений (рис.
9),
Рис. 9. Фотография
«больного» листа дерева при обычном
(справа, внизу) и инфракрасном (слева,
вверху) освещении.
в медицине — при
диагностике кожных и сосудистых
заболеваний (рис.
10),
Рис. 10. Фотография
ноги: слева — в видимом, справа — в
инфракрасном излучении; на последней
отчетливо видны вены.
в криминалистике —
при обнаружении подделок (рис.
11),

Рис.11. Фотографии
части сертификата с обесцвеченной
химически подписью и датой: вверху — в
видимом свете, внизу — в инфракрасном
излучении; на последней видны уничтоженные
первоначально подпись и дата.
в инфракрасной
аэросъёмке(рис.
12),
Рис. 12. Аэроснимки
одного и того же участка местности:
слева — обычный, справа — инфрахроматический.
На рисунке справа деревья четко разделены
на хвойные (более тёмные) и лиственные
(светлые), тёмное пятно в центре — водоём,
который на обычном снимке сливается с
общим фоном.
в астрономии — при
фотографировании звёзд и туманностей
(рис. 13).
Рис. 13. Фотографии
участка неба: слева — в видимом излучении,
справа — в инфракрасном излучении. На
фотографии слева большая часть звезд
не видна, т.к. они закрыты туманностью,
непрозрачной для видимого излучения.
Для инфракрасного излучения туманность
прозрачна и потому на фотографии справа
видно большое число «инфракрасных»
звёзд.
И. ф. можно получать
в полной темноте (рис.
14).
Рис. 14. Фотография,
полученная в полной темноте, при облучении
скульптуры излучением от двух нагретых
утюгов. Утюги на фотографии получились
светлыми.
Существуют приборы, фиксирующие
тепловое ИК-излучение объекта, в разных
точках которого температура различна.
Интенсивность ИК-излучения в каждой
точке изображения регистрируется
приёмником и преобразуется в световой
сигнал, который фиксируется на фотоплёнке.
Изображение, получаемое в этом случае,
не является И. ф. в обычном смысле, так
как оно даёт лишь картину распределения
температуры по поверхности объекта.
Такие приборы применяют для обнаружения
перегретых участков машин, при
ИК-аэросъёмке для получения термальных
карт местности и др.
Инфракрасный нагрев
В промышленности И.
и. применяется для сушки и нагрева
материалов и изделий при их облучении.
Инфракрасный
нагрев
– нагрев
материалов электромагнитным излучением
с длиной волны 1,3—4 мкм
(инфракрасное
излучение).
И. н. основан на свойстве материалов
поглощать определённую часть спектра
этого излучения.
При соответствующем
подборе спектра испускания инфракрасного
излучателя достигается глубинный или
поверхностный нагрев облучаемого тела,
а также его локальная сушка без нагрева
всего объекта. Впервые И. н. в промышленном
масштабе был применен в 30-х гг. 20 в. в США
на заводах Форда для обжига эмали на
кузовах автомобилей.
Источником
энергии при И. н. служат инфракрасные
излучатели, состоящие из собственно
источника энергии (нагретого тела) и
отражателя. В зависимости от степени
нагрева источников их условно подразделяют
на низкотемпературные, нагреваемые до
температур менее 700 °С, среднетемпературные
— от 700 до 1500 °С, высокотемпературные —
выше 1500 °С.
В качестве источников
применяют: трубчатые электрические
нагреватели; зеркальные сушильные
лампы; электрические нагреватели,
состоящие из вольфрамовой спирали,
помещенной в герметическую кварцевую
трубку, наполненную инертным газом и
парами йода, и др. Установки И. н.
представляют собой камеры, туннели или
колпаки, размеры и формы которых
соответствуют размерам и форме
обрабатываемых изделий.
Излучатели
укрепляют на внутренней стороне
установки; расстояние между ними и
поверхностью нагреваемых предметов
обычно составляет 15—45 см.
В промышленности И. н. широко применяют
для нагрева до сравнительно небольших
температур низкими тепловыми потоками
(сушка лакокрасочных материалов, овощей,
фруктов; нагрев термопластических
материалов перед формованием; вулканизация
каучука и др.).
Электроннооптический
преобразователь
На основе фотокатодов,
чувствительных к И. и. (для λ < 1,3 мкм),
созданы специальные приборы —
электроннооптические
преобразователи,
в которых не видимое глазом инфракрасное
изображение объекта на фотокатоде
преобразуется в видимое.
Создание
высокочувствительных приёмников И. и.
позволило построить специальные приборы
— теплопеленгаторы для обнаружения и
пеленгации объектов, температура которых
выше температуры окружающего фона
(нагретые трубы кораблей, двигатели
самолётов, выхлопные трубы танков и
др.), по их собственному тепловому И. и.
На принципе использования теплового
излучения цели созданы также системы
самонаведения на цель снарядов и ракет.
Специальная оптическая система и
приёмник И. и., расположенные в головной
части ракеты, принимают И. и. от цели,
температура которой выше температуры
окружающей среды (например, собственное
И. и. самолётов, кораблей, заводов,
тепловых электростанций), а автоматическое
следящее устройство, связанное с рулями,
направляет ракету точно в цель.
Инфракрасные локаторы и дальномеры
позволяют обнаруживать в темноте любые
объекты и измерять расстояния до них.
Рис. 14. Структурная
схема электроннооптического
преобразователя: А — объект наблюдения;
О — объектив; Ф — фотокатод; Э —
фокусирующий электрод; Э — люминесцентный
экран; К — стеклянный или керамический
корпус; стрелками показан ход лучей вне
(оптических) и внутри (электронных)
прибора.
5 Тепловизоры
Инфракрасное излучение является
низкоэнергетическим и для глаза человека
невидимо, поэтому для его изучения
созданы специальные приборы – тепловизоры
(термографы), позволяющие улавливать
это излучение, измерять его и превращать
его в видимую для глаза картину.
Тепловизоры относятся к оптико-электронным
приборам пассивного типа. В них невидимое
глазом человека излучение переходит в
электрический сигнал, который подвергается
усилению и автоматической обработке,
а затем преобразуется в видимое
изображение теплового поля объекта для
его визуальной и количественной оценки.
Диапазон инфракрасного излучения
делится на несколько фрагментов :
Длина | Название |
0.76-1.5 | Ближнее |
1.5-5.5 | Коротковолновое |
5.6-25 | Длинноволновое |
25-100 | Дальнее |
Первые тепловизионные системы
были созданы в конце 30-х гг. 20 в. и частично
применялись в период 2-й мировой войны
для обнаружения военных и промышленных
объектов.
Инфракрасное излучение
концентрируется системой специальных
линз и попадает на фотоприемник, который
избирательно чувствителен к определенной
длине волны инфракрасного спектра.
Попадаемое на него излучение приводит
к изменению электрических свойств
фотоприемника, что регистрируется и
усиливается электронной схемой.
Полученный сигнал подвергается цифровой
обработке и это значение передается на
блок отображения информации. Блок
отображения информации имеет цветовую
палитру, в которой каждому значению
сигнала присваивается определенный
цвет. После этого на экране монитора
появляется точка, цвет которой
соответствует численному значению
инфракрасного излучения, которое попало
на фотоприемник.
Сканирующая система
(зеркала или полупроводниковая матрица)
проводит последовательный обход всех
точек в пределах поля видимости прибора
и в результате мы получаем видимую
картину инфракрасного излучения объекта.
Чувствительность детектора к тепловому
излучению тем выше, чем ниже его
собственная температура, поэтому его
помещают в специальное устройство –
“холодильник”.
Наиболее примитивный,
неудобный и самый распространеннный
вид охлаждения с помощью жидкого азота.
Это, конечно, позволяет охладить детектор
до низких температур, но носить с
собой сосуды дюара очень неудобно.
Другой вид – посредством элементов
Пельтье (полупроводники, дающие перепад
температур (тепловой насос) при пропускании
через них тока).
Таким образом, на экране тепловизора
мы видим значения мощности инфракрасного
излучения в каждой точке поля зрения
тепловизора, отображенные согласно
заданной цветовой палитре (черно-белой
или цветной).
Высокая чувствительность
тепловизоров реализуется благодаря
наличию высокочувствительных
полупроводниковых приемников излучения
из антимонида индия InSb, ртуть-кадмий-теллура
Hg-Cd-Te и др.
Области применения методов
тепловидения
Тепловидение нашло
применение во многих сферах человеческой
деятельности. Например, тепловизоры
применяются в целях военной разведки
и охраны объектов. В ручной тепловизионный
ночной визир человека можно увидеть в
полной темноте на расстоянии 300 м.
Объекты
обычной военной техники видны на
расстоянии 2-3 км. На сегодняшний день
созданы видеокамеры
данного
микроволнового диапазона с выводом
изображения на экран компьютера,
чувствительностью (разрешаемой
способностью разницы температур
отдельных участков поверхности) в
несколько сотых градуса.
Это значит,
что если вы при входе в свою парадную
взялись за ручку двери, чтобы открыть
ее, то ваш тепловой отпечаток будет
виден на этой ручке целых полчаса.
Даже дома при выключенном свете вы
будете светить как маяк даже через
занавеску. В метро можно спокойно
отличить людей, которые только что
вошли.
Перспективно использование
тепловизоров для нахождения дефектов
в различных установках. Естественно,
когда в какой-нибудь установке или узле
наблюдается повышение или понижение
тепловыделения при каком-нибудь процессе
в местах, где этого не должно быть, или
тепловыделение (теплопоглощение) в
подобных узлах сильно различается, то
неполадку можно своевременно исправить.
Иногда некоторые дефекты можно заметить
только с помощью тепловизора. Например,
на мостах и тяжелых опорных конструкциях
при старении металла или нерасчетных
деформациях начинает выделяться больше
энергии, чем должно. Появляется возможность
диагностировать состояние объекта, не
нарушая его целостности, хотя могут
возникнуть трудности, связанные с не
очень высокой точностью, вызванной
промежуточными конструкциями.
Таким образом, тепловизор можно
использовать как оперативный и, пожалуй,
единственный контроллер состояния
безопасности многих объектов и
предотвращать катастрофы. Проверка
функционирования дымоходов, вентиляции,
процессов тепло- и массообмена, атмосферных
явлений становиться на порядки удобнее,
проще, информативнее.
Широкое применение тепловидение
нашло в медицине.
В современной медицине
тепловизионное обследование представляет
мощный диагностический метод, позволяющий
выявлять такие патологии, которые плохо
поддаются контролю другими способами.
Тепловизионное обследование служит
для диагностики на ранних стадиях (до
рентгенологических проявлений, а в
некоторых случаях задолго до появления
жалоб больного) следующих заболеваний:
воспаление и опухоли молочных желез,
органов гинекологической сферы, кожи,
лимфоузлов, ЛОР-заболевания, поражения
нервов и сосудов конечностей, варикозное
расширение вен; воспалительные заболевания
желудочно-кишечного тракта, печени,
почек; остеохондроз и опухоли позвоночника.
Как абсолютно безвредный прибор
тепловизор эффективно применяется в
акушерстве и педиатрии.
У здорового человека распределение
температур симметрично относительно
средней линии тела. Нарушение этой
симметрии и служит основным критерием
тепловизионной диагностики заболеваний.
По участкам тела с аномально высокой
или низкой температурой можно распознать
симптомы более 150 болезней на самых
ранних стадиях их возникновения.
Термография — метод функциональной
диагностики, основанный на регистрации
инфракрасного излучения человеческого
тела, пропорционального его температуре.
Распределение и интенсивность теплового
излучения в норме определяются
особенностью физиологических процессов,
происходящих в организме, в частности
как в поверхностных, так и в глубоких
органах.
Различные патологические
состояния характеризуются термоасимметрией
и наличием температурного градиента
между зоной повышенного или пониженного
излучения и симметричным участком тела,
что отражается на термографической
картине. Этот факт имеет немаловажное
диагностическое и прогностическое
значение, о чем свидетельствуют
многочисленные клинические исследования.
Выделяют два основных
вида термографии: контактная холестерическая
термография, телетермография.
Телетермография основана на
преобразовании инфракрасного излучения
тела человека в электрический сигнал,
который визуализируется на экране
тепловизора.
Контактная холестерическая
термография опирается на оптические
свойства холестерических жидких
кристаллов, которые проявляются
изменением окраски в радужные цвета
при нанесении их на термоизлучающие
поверхности. Наиболее холодным участкам
соответствует красный цвет, наиболее
горячим—синий.
После рассмотрения различных
методов тепловидения встает вопрос о
способах интерпретации термографического
изображения. Существуют визуальный и
количественный способы оценки
тепловизионной картины.
Визуальная (качественная) оценка
термографии позволяет определить
расположение, размеры, форму и структуру
очагов повышенного излучения, а также
ориентировочно оценивать величину
инфракрасной радиации. Однако при
визуальной оценке невозможно точное
измерение температуры.
Кроме того, сам
подъем кажущейся температуры в термографе
оказывается зависимым от скорости
развертки и величины поля. Затруднения
для клинической оценки результатов
термографии заключаются в том, что
подъем температуры на небольшом по
площади участке оказывается малозаметным.
В результате небольшой по размерам
патологический очаг может не обнаруживаться.
Радиометрический
подход весьма перспективен. Он предполагает
использование самой современной техники
и может найти применение для проведения
массового профилактического обследования,
получения количественной информации
о патологических процессах в исследуемых
участках, а также для оценки эффективности
термографии.
Некоторые применения
тепловизионных устройств в промышленности:
Энергетика
состояние дымовых труб и
газоходовсостояние статоров генераторов
проверка маслонаполненного
оборудованиятеплоизоляция турбин, паро- и
трубопроводовобнаружение мест присосов
холодного воздухаконтроль состояния теплотрасс
Нефтегазовый комплекс
проверка состояния
электрооборудованияконтроль технологических линий
поиск энергопотерь
обнаружение утечек из газопроводов
предотвращение пожаров
Энергосбережение
диагностика ограждающих
конструкцийобнаружение теплопотерь во
внутренних помещениях и снаружи зданий
и сооруженийопределение теплоизоляционных
свойств материалов
Химическая промышленность
проверка герметичности и
изоляции емкостей для хранения различных
жидкостей и газов
Машиностроение
контроль подшипников, зубчатых
передач, валов, муфт и т. д.обнаружение несосности
оборудованияконтроль температурных режимов
сваркитермоэластический анализ
напряжений
Микроэлектроника
контроль качества сборки
печатных плат
Автомобильная промышленность
проектирование климатических
систем автомобиляконтроль за ультразвуковой
сваркой амортизаторовразработка и проверка дисковых
тормозовконтроль теплообменных процессов
в радиаторах, двигателях и выхлопных
системах
Заключение
Таким образом, я в
своей работе я собрала исторические
сведения об открытии и исследовании
инфракрасного излучения, рассмотрела
основные специфические свойства
излучения данного диапазона и, главное,
показала важность дальнейшего его
изучения с целью применения в различных
областях деятельности человека.
Инфракрасное излучение занимает
в спектре электромагнитных волн участок
между красным концом спектра видимого
излучения (λ=760 нм) и началом спектра
миллиметровых волн коротковолнового
радиодиапазона (λ=1-2 мм).
Человеческий глаз не в состоянии
видеть в этой части спектра, но мы можем
чувствовать тепло.
Инфракрасные лучи были открыты
в 1800 году английским физиком Уильямом
Гершеле.
Естественными источниками
инфракрасного излучения являются:
Солнце, Земля, звезды, планеты. Искусственным
источником ИК-излучения является любое
тело, температура которого выше
температуры окружающей среды:
Приёмники инфракрасного
излучения основаны на преобразовании
энергии И. и. в другие виды энергии,
которые могут быть измерены обычными
методами. Существуют тепловые и
фотоэлектрические приёмники И.
Специфические свойства
инфракрасного излучения проявляются
в их взаимодействии с веществом.
Оптические свойства
веществ (прозрачность, коэффициент
отражения, коэффициент преломления) в
инфракрасной области спектра, как
правило, значительно отличаются от
оптических свойств в видимой и
ультрафиолетовой областях. Многие
вещества, прозрачные в видимой области,
оказываются непрозрачными в некоторых
областях И. и. и наоборот.
Проходя через земную атмосферу,
И. и. ослабляется в результате рассеяния
и поглощения.
Инфракрасное излучение широко
используется в промышленности, научных
исследованиях, медицине, в военной
технике. Тепловидение нашло применение
во многих сферах человеческой деятельности.
Оно не заменимо для медицины, а это, на
мой взгляд, самая важная наука для
человека.
Из всего вышесказанного
следует, что исследования ИК-лучей и
внедрение связанных с ними систем в
различные области жизнедеятельности
имеют огромное значение для всего
человечества.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
















