litceysel.ru
добавить свой файл
1

4 Безопасность жизнедеятельности

4.1 Анализ опасных и вредных факторов, возникающих при работе на ПЭВМ

Операторы ПЭВМ, программисты-операторы, работающие с компьютерным оборудованием, в течение рабочего дня должны воспринимать большие объемы информации, быстро и адекватно реагировать на ее изменение.

Для предупреждения от возможных заболеваний, утомления и повышения работоспособности оператора необходимо выделить опасные и вредные факторы, причины их возникновения и возможные пути устранения, которые позволят грамотно подойти к организации условий труда программистов и операторов ПЭВМ.

Опасными считаются такие факторы, которые могут привести к травмам или летальному исходу.

Вредными называются такие факторы, которые имеют негативное воздействие на человека, и которые могут привести к ухудшению самочувствия и различным заболеваниям, связанными с их воздействием.

4.1.1 Физиологические опасные и вредные факторы, действующие на операторов ПЭВМ


При работе на ПЭВМ, разработке и отладке программных продуктов на пользователя постоянно действуют следующие опасные физиологические и вредные факторы:

  • широкий спектр излучения от дисплея, который включает в себя рентгеновскую, ультрафиолетовую и инфракрасную области, а также широкий диапазон электромагнитных волн других частот;

  • возникновение на экране монитора статических зарядов, заставляющих частички пыли двигаться к ближайшему заземленному предмету (часто им оказывается лицо оператора), а частицы пыли, оказавшиеся на коже, могут привести к различным кожным заболеваниям;

  • возможность загрязнения воздуха вредными веществами, пылью, микроорганизмами и положительными ионами (аэроионы);

  • повышенный уровень шума на рабочем месте (создается вентиляторами местного охлаждения и электромеханическими устройствами);
  • повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека (для питания ПЭВМ используется сеть переменного тока напряжением 220 В);


  • отсутствие или недостаточность естественного освещения;

  • повышенная яркость света;

  • прямая и обратная блесткость;

  • повышенная пульсация светового потока (мерцание изображения);

  • несоответствие нормам параметров микроклимата;

  • нерациональная организация рабочего места;

  • несоответствие эргономических характеристик оборудования нормируемым величинам;

  • возникновение пожароопасной обстановки [4.1].



4.1.2 Психофизиологические опасные и вредные факторы


Психофизиологические опасные и вредные факторы обуславливают возникновение т.н. Синдрома компьютерного состояния пользователя (СКСП), который условно состоит из синдрома длительных статических нагрузок (СДСН), синдрома длительных психологиче6ских и зрительных (СДПН и СДЗН соответственно) нагрузок, а так же синдромов запястного канала пользователя (СЗКП) и синдрома нагрузки от излучения компьютера (СНИК):

  • длительное пребывание в одном и том же положении, и монотонность движений приводит к так называемому синдрому длительных статических нагрузок, вызывающему мышечные боли и воспалительные процессы;

  • большой объем перерабатываемой информации, приводит к зна­чительной нагрузке на глаза и различным заболеваниям (астенопия, головные боли, двоение в глазах и нарушение фокусировки зрения, особенно при неправильной организации производственного освещения);

  • нервно-психические нагрузки;

  • умственное перенапряжение, которое обусловлено характером решаемых задач (особенно при составлении программ, поиске неисправностей с помощью ЭВМ при дефиците времени и т.д.);

  • перенапряжение анализаторов (особенно зрительных) при длительном цикле работы в период пиковых загрузок на вычислительных центрах;

  • монотонность труда (особенно оператора систем подготовки исходных данных);

  • эмоциональные перегрузки.




4.2 Разработка технических, организационных и профилактических мероприятий по каждому опасному и вредному фактору


Фактически, как упоминалось выше, синдром компьютерного состояния пользователя, условно состоящий из нескольких других синдромов, является основным вредным фактором, с которым следует боротся. Поскольку СКСП является составным, разберем профилактические методы против каждого составляющего его фактора.

4.2.1 Организация рабочего места оператора ЭВМ. Профилактика СДСН


Проектирование рабочих мест ПЭВМ относится к числу важных проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники. Планировка рабочего места осуществляется на основании ГОСТ 12.2.032-78 и СанПиН 2.2.2./2.4.1340-03 [4.2, 4.3]. Правильная организация рабочего места, может снизить или свести на нет большую часть опасных и вредных факторов, воздействующих на пользователя ПЭВМ.

Существуют определенные эргономические требования, касающиеся обстановки, окружающей рабочее место пользователя ЭВМ, как то - требования к освещенности, уровню шума, температуре окружающей среды, влажности.

Уровень освещенности должен быть обеспечен с учетом создания необходимого контраста между экраном дисплея и окружающей обстановкой, особенностей выполняемых работ и требований пользователя. Необходимо обеспечить уровень освещенности на поверхности стола около 300-500 лк. При необходимости, в зависимости от решаемых задач, рабочее место оператора может быть оснащено индивидуальным источником освещения.

Шум, вырабатываемый каким-либо устройством входящим в состав рабочей станции должен учитываться и ограничиваться на уровне, не приводящем к потере внимания оператором на рабочем месте и не мешающем восприятию голоса. В местах, где важно повышенное внимание или возможность общения голосом, максимальный уровень шума ограничен 55 дБ, а для обычных рабочих мест - 60 дБ. Также необходимо учитывать частотный спектр шума и возраст персонала, так как молодыми служащими и, особенно, молодыми женщинами воспринимаются высокочастотные шумы, которые неслышимы пожилыми людьми.


Устройства, входящие в состав рабочей станции производить тепло, вызывающее дискомфорт пользователя. Стандарт BS 7179:Часть 6:1990 (Великобритания) рекомендует, чтобы средняя температура окружающей среды была от 190С до 230С.

На рабочем месте должен поддерживаться адекватный уровень влажности. Стандарт BS 7179:Часть 6:1990 (Великобритания) рекомендует, чтобы уровень относительной влажности был в пределах 40-60%.

Таким образом, решение проблемы безопасности работы с дисплеем сводится к установлению строгого контроля за соответствием аппаратных и программных средств, а также условий их эксплуатации эргономическим требованиям


4.2.2 Эргономика дисплея. Профилактика СДЗН


Для дисплея, основными вредными факторами, угрожающими здоровью человека, являются:

  • производимое ими электромагнитное излучение;

  • некачественность создаваемого на экране изображения.

Первый фактор является неотъемлемой частью дисплеев с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ). Дисплеи генерируют как ионизирующее, так и не ионизирующее излучение. Ионизирующее излучение включает рентгеновские и ультрафиолетовые лучи и способно нарушить химические связи в клетках человеческого организма, однако большинство ученых признает, что этот вид электромагнитного излучения не представляет для человека опасности, поскольку его уровень достаточно невелик и в основном поглощается покрытием экрана.

Не ионизирующее излучение представляет собой электромагнитные волны сверхнизких частот. Раньше считалось, что это излучение не является опасным, так как не вызывает нарушения химических связей в молекулах, но современные исследования показали, что низкочастотные электромагнитные волны способны вызвать биологические изменения при воздействии на живые организмы, вплоть до нарушения синтеза ДНК. Кроме того, оказалось, что в отличие, например, от рентгеновского излучения, низкочастотные электромагнитные волны обладают необычным свойством: опасность их воздействия при снижении интенсивности излучения не уменьшается, более того, некоторые поля действуют на клетки тела только при малой интенсивности или на конкретных частотах.


Второй фактор характерен для любых типов дисплеев, будь то дисплеи с ЭЛТ или с основой на жидких кристаллах.

Качество формируемого изображения можно оценивать по различным параметрам:

размер видимого изображения на экране монитора. Эргономические стандарты предписывают, чтобы размер видимого изображения на экране был не менее 14" по диагонали. Производители мониторов предлагают на сегодняшний день выбор мониторов с диагоналями 14", 15", 17", 21" и более.

частота обновления изображения на экране. Низкая частота обновления приводит к мерцанию изображения, что в свою очередь приводит к раздражению и быстрому уставанию глаз. Современные эргономические стандарты требуют, чтобы частота обновления была не менее 70Гц.

Инертность дисплея. Для дисплеев с ЭЛТ инертность определяется свойствами люминесцентного покрытия. Для таких дисплеев показатель инертности определяет необходимую частоту обновления изображения, и чем он меньше, тем более высокая должна быть частота обновления. Для дисплеев на жидких кристаллах (ЖКД) характерна очень высокая инертность, особенно для ЖКД с пассивной матрицей, поэтому быстро меняющееся изображение становится смазанным, что сильно затрудняет работу и требует повышенного напряжения зрительной системы. Решением проблемы смазанного изображения является использование более совершенных и более дорогих ЖКД с активной матрицей. На сегодняшний день они являются самыми безвредными для здоровья человека, так обеспечивают стабильность изображения и у них отсутствует электромагнитное излучение.

Кроме указанных выше требований к физическим характеристикам дисплея, эргономические стандарты ISO 9241, ANSI/HFS 100-1988 и "Правила об охране здоровья и безопасности труда при работе с графическими дисплеями" накладывают дополнительные ограничения и требования к дисплеям, окружающей обстановке и организации труда работающего:

Символы на экране должны быть четкими и легко распознаваемыми


Яркость и контраст между символами и фоном должны легко корректироваться пользователем.

Экран должен легко поворачиваться и наклоняться, чтобы принять удобное для пользователя положение.

Пользователю должна быть предоставлена возможность использовать отдельную подставку под дисплей или регулируемый стол.

На экране дисплея не должно быть бликов и отражений, вызывающих неудобства для пользователя.

Все эти меры позволят снизить риск развития синдрома длительных зрительных нагрузок (СДЗН).


4.2.3 Эргономика устройств ввода информации. Профилактика СЗКП


Устройства ввода информации, такие как клавиатура и мышь, также являются источником серьезной опасности. С работой на клавиатуре связана целая группа заболеваний, объединенная под общим названием - повреждения, вызванные повторяющимися нагрузками (английский термин - Repetitive Strain Injuries или RSI). [4.4] В России применяется термин: Синдром запястного канала пользователя (СЗКП).

Проблема заболеваний связанных с СЗКП действительно является актуальной, особенно в развитых странах, где компьютеры получили широкое распространение в различных сферах человеческой деятельности.

Пользователи компьютеров могут уменьшить риск заболевания, предприняв некоторые шаги по улучшению эргономичности своего рабочего места и переходу на особый, здоровый стиль работы, который включает правильное положение работающего и тщательное планирование своего рабочего времени.

Эргономические требования к рабочему месту (согласно стандарту ANSI/HFS 100-1988):

Рабочее место должно удовлетворять всем требованиям, изложенным в разделе "Эргономика монитора", кроме того эргономические стандарты накладывают дополнительные требования к положению работающего и геометрическим параметрам рабочего места (рисунок 4.1).



Рисунок 4.1 – Рабочее место


  • угол между плечом и предплечьем должен быть от 700 до 1350;

  • угол между торсом и бедром должен быть от 900 до 1000;

  • угол между верхней и нижней частью ноги должен быть от 600 до 1000;

  • ступни должны полностью стоять на полу;

  • кресло должно быть регулируемое по высоте и наклону спинки;

  • кресло должно быть на колесах, чтобы можно было легко сменить позицию перед терминалом;

  • для обычного человека, высота стола, в среднем, должна составлять 65-75см;

  • при работе с клавиатурой, кисти рук должны быть на весу и не должны быть согнуты вверх, вниз или в другие стороны. Руки должны двигать кисти по клавиатуре, вместо того, чтобы держать кисти неподвижно и ударять по клавишам пальцами. Кисть и предплечье должны составлять прямую линию;

  • при работе с клавиатурой не надо сильно ударять по клавишам, надо просто плавно нажимать на них;

  • если необходимо нажать две клавиши одновременно, лучше использовать две руки.

По результатам многих исследований, при активной работе, рекомендуется каждый час делать перерыв на 10-15 минут. Это время надо просто не работать с клавиатурой.

Во время перерыва желательно выполнить ряд упражнений, которые в дальнейшем облегчат работу и снизят риск развития СЗКП.

4.2.4 Оптимальный режим работы. Профилактика СДПН

Среднестатистический пользователь выполняет работу средней тяжести с плотностью воспринимаемых сигналов 75-175 в час. Для обеспечения комфортных условий труда предусматривается анализ рациональной организации умственного труда и выбор рационального труда и отдыха. В создании оптимальных условий для умственного труда большую роль играет его правильная организация. Важным условием для высокой работоспособности является определенный ритм работы. Ритмичный труд формируют определенный стереотип, который помогает организму работающего человека экономного расходовать энергию. Разным людям присущ различный ритм работы. Он отображен на рисунке 4.2 [4.1] :





Рисунок 4.2 – График рациональной организации умственного труда


Очень важно соблюдать правильное (прямое) положение тела при сидении за столом во время работы.

Для снижения вредного воздействия на пользователя СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 рекомендует включить в восьми часовой рабочий день перерывы для отдыха общей продолжительностью 50 минут [4.3]. Известно, что через 2 часа работы, утомление начинает резко возрастать, поэтому предлагается такое расписание перерывов на отдых:


  • 2 часа работы – 10 минут отдыха;

  • 2 часа работы – 30 минут перерыв на обед;

  • 2 часа работы – 10 минут отдыха;

  • 2 часа работы – окончание работы.

Во время перерывов рекомендуется выполнять упражнения, включающие в себя шаги на месте, приседания, движения головой, сгибания и разгибание рук, наклоны и повороты туловища, для снятия утомления с туловища и ног, для улучшения кровообращения в области спины и живота, для предотвращения отечности, застоя крови и лимфообращения.

Для снятия напряженности пользователь выполняет физические упражнения для улучшения мозгового кровообращения в следующем режиме: наклоны и повороты головы оказывают механическое воздействие на стенки шейных кровеносных сосудов, повышают их эластичность; раздражение вестибулярного аппарата вызывает расширение сосудов головного мозга. Дыхательные упражнения, особенно дыхание через нос, изменяют их кровенаполнение. Все это усиливает мозговое кровообращение, повышает его интенсивность и облегчает умственную деятельность.

4.2.5 Контроль микроклимата в помещениях оборудованных ПЭВМ. Профилактика СНИК

В производственных помещениях, в которых работа на ПЭВМ является вспомогательной, температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах должны соответствовать действующим санитарным нормам микроклимата производственных помещений.


Согласно СанПиН для персонала ВЦ установлены нормы параметров микроклимата (таблица 4.1) [4.5]


Таблица 4.1 – Оптимальные нормы микроклимата для помещений с ПЭВМ


Температура, С

Относительная влажность, 

Скорость движения воздуха, м/с

Оптималь-ная

Допусти-мая

Оптималь-ная

Допусти-

мая, не

более

Оптималь-ная, не

Более

Допусти-

мая, не

более

20-23

18-25

35-60

75

0,1

0,2

21-24

20-28

35-60

75

0,2

0,1-0,3


Интенсивность теплового излучения не должна превышать 35 Вт/м при площади облучаемой поверхности 50 и более.

ПЭВМ является источником положительных аэроионов, которые оказывают негативное влияние на организм пользователя.

Уровни положительных отрицательных аэроионов в воздухе помещений с ВДТ и ПЭВМ должны соответствовать нормам, приведенным в таблице 4.2 [4.3]:

Таблица 4.2 – Уровни ионизации воздуха помещений при работе на ПЭВМ


Уровни

Число ионов в 1 см. куб. воздуха

N+

N-

Минимально необходимые

400

600

Оптимальные

1500-3000

3000-5000

Максимально допустимые

50000

50000


Надежная вентиляция и кондиционирование воздуха обеспечивает улучшение условий труда и эксплуатационные характеристики вычислительной техники.

Установлено, что 99% 20-40-летних людей, работающих в неблагоприятных условиях, имеют различные степени нарушения электрообмена, в результате чего организм требует насыщения отрицательными аэроионами.

Для устранения этого вредного фактора воздух в помещении необходимо насыщать отрицательными аэроионами.

4.3 Экологическая оценка и переработка (утилизация) материалов используемых в помещениях, где установлена компьютерная техника


Компьютеризация современного общества приводит к следующему влиянию на окружающую среду [4.6]:

  • компьютерная техника требует в большом количестве дорогостоящие и редкие металлы, которые на этапе разработки и переработки сырья приводят к нарушению экологического равновесия;

  • после окончания срока эксплуатации компьютерной техники узлы, детали, печатные платы требуют утилизации и переработки с целью извлечения дорогостоящих металлов;

  • важными отходами являются отработавшие свой срок люминесцентные лампы, используемые в помещениях ВЦ. Кроме ценного сырья (ртуть) неутилизируемые (разбитые) лампы значительно загрязняют окружающую среду: одна разбитая лампа загрязняет ртутью на уровне ПДК 500.000 м. куб. воздуха.


Для утилизации и переработки отходов, которые образуются после окончания срока эксплуатации ПЭВМ, ЭВМ, металл отправляют в переплав на предприятия черной и цветной металлургии и предприятия по извлечению драгоценных металлов из узлов. Остальные отходы отправляются на полигоны для захоронения твердых отходов.

Переработку целесообразно проводить в местах образования отходов, что сокращает затраты на погрузочные работы, снижает безвозвратные потери при их транспортировке и высвобождает транспортные средства.

Эффективность использования лома и отходов металла зависит от их качества. Загрязнение и засорение металлоотходов приводят к большим потерям при переработке, поэтому сбор, хранение и сдача их регламентируется специальными стандартами.

Основные операции первичной обработки металлоотходов — сортировка, разделка, механическая обработка. Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов. Разделка лома состоит в разделении металлических и неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах.

В соответствии с требованиями СНиП 2.01.08-8 переработанные отходы из древесины широко используются для изготовления товаров культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода, в производстве древесностружечных плит, корпусов различных приборов. [4.7]

Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, которые образуются как при изготовлении новых приборов (в том числе и печатных плат), так и при утилизации вышедших из строя.


Использование отходов производства и потребление вторичных материальных ресурсов, перевод неиспользуемых отходов в используемые имеет большое значение для охраны окружающей среды потому, что это освобождает нас от нейтрализации, захоронения или уничтожения указанных отходов, а также, как правило, сокращает энергетические затраты, что само по себе уменьшает загрязнение окружающей среды и оказывается экономически выгодным. Выпуская законы и предписания в области экологии, разные страны ставят перед собой различные задачи.

В настоящее время разрабатываются три основных направления природоохранной системы:


  • создание технологии переработки отходов с целью получения вторичных ресурсов;

  • создание экологически чистых отделочных материалов, приборов, в т.ч. ЭВМ;

  • создание техники, которая обеспечивает минимальное потребление электроэнергии.



4.3.1 Утилизация и переработка ртути в люминесцентных лампах


Количество люминесцентных ламп, используемых только в приборостроительной области, исчисляется миллионами и через 1,5-2 года выбрасывается на свалки [4.6].

В связи с этим большое практическое значение приобретает разработка и внедрение технологии извлечений дорогостоящих материалов из люминесцентных ламп после окончания срока их эксплуатации, в частности, технология извлечения ртути.

Разработка технологии извлечения ртути является составной частью создания ресурсосберегающей технологии и природоохранительной системы. Ртуть (Hg) имеет атомный вес 200,59. Она мало распространена в природе: ее содержание в земной коре составляет всего 0,000005 вес.%. Изредка ртуть встречается в самородном виде, вкрапленная в горные породы, но главным образом она находится в природе в виде сульфида ртути HgS, или киновари. Ртуть — единственный металл, жидкий при обыкновенной температуре, ее плотность составляет 13,546 г/см.куб. Ртуть является весьма дорогостоящим элементом. Добыча ее отличается трудоемкой технологией, которая приводит к нарушению земель по форме рельефа, т.е. к нарушению экологического равновесия. Кроме того, неутилизированные люминесцентные лампы могут приводить к попаданию паров ртути в атмосферный воздух, через почву и в воду. Ртуть относится к веществам первого класса опасности, а ее величина ПДК-0,0003 мг/м.куб. согласно СН245-71, т.е. ртуть является чрезвычайно опасным веществом, оказывающим пагубное влияние на окружающую среду и живой мир.


Каждая лампа содержит 60... 120 мг ртути. Примерно 100 г ртути можно получить из 1000 ламп. Испарение такого количества ртути из разбитых ламп приводит к загрязнению 10 млн. м. куб. воздуха до ПДК. Переработка использованных люминесцентных ламп исключает это воздействие.

Отделение по извлечению ртути из люминесцентных ламп может располагаться на территории предприятия по изготовлению ламп или на предприятии любой отрасли, где эксплуатируется большое количество люминесцентных ламп.

В основу технологии извлечения ртути из люминесцентных ламп лежит способ демеркуризации (см. рисунок 4.3).


Дробление ламп




Погрузка боя в контейнер




Демеркуризация боя ламп в ванне с раствором в течении 1,5 часа




Установка контейнера на лотке для стока раствора



Транспортировка боя и арматуры в контейнерах к линии сортировки









Сбор раствора в приемный бак




Перекачка раствора через фильтр с сульфоуглем типа КУ-2






Сжигание фильтра с сульфоуглем и образование металлической ртути




Сбор раствора для повторного приготовления








Сброс раствора в хозяйственно-фекальную канализацию



Рисунок 4.3 – Схема демеркуризации люминесцентных ламп

Операция дробления ламп осуществляется в барабане, при вращении лопастей которого происходит измельчение стекла ламп. Операция погрузки в контейнер осуществляется перемещением боя стекла ламп и арматуры по желобу.


Операцию демеркуризации боя стекла ламп производят помещением контейнера в ванну с демеркуризационным раствором, где его выдерживают в течение 1,5 часов.

Операция сбора отработанного демеркуризационного раствора производится в приемный бак емкостью 1,6 м3.

Операция перекачки отработанного раствора производится насосом в ионообменный фильтр с сульфоуглем типа ККУ-2, предварительно прошедшем регенерацию раствором СаСОз. Операция выделения металлической ртути происходит за счет сжигания фильтра с сульфоуглем, которое производится один раз в два года. Наряду с основными операциями имеются дополнительные. Отработанный демеркуризационный раствор может быть направлен в бак емкостью 1,6 м для повторного приготовления демеркуризационного раствора или в системы хозяйственно-фекальной канализации предприятия. Массу подвергают обработке (отделению металлической арматуры от боя стекла).

Бой стекла ламп направляют для переработки на предприятие по производству ламп или на предприятие стеклянных изделий. Металлическую арматуру направляют для переплава на машиностроительные или металлургические предприятия.

Общее количество ртути, которое может быть извлечено при демеркуризации люминесцентных ламп, определяют по формуле:

М = mN,

где М — общее количество ртути, которое может быть извлечено из люминесцентных ламп, г;

m — количество ртути, которое может быть извлечено из одной лампы, г;

N — количество ртути, подлежащей демеркуризации.

Количество ртути в одной люминесцентной лампе — 0,05-0,12 г.

Можно получить количество ртути, полученное после утилизации. Так, утилизация только 72 люминесцентных ламп, позволяет выделить минимум 3,6г ртути. С учетом всех производственных помещений это уже значительная цифра и путь к созданию природоохранной системы [4.6].