Wykłady z przedmiotu Bezpieczeństwo Pracy i Ergonomia SEMESTR I Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Górnictwa Podziemnego Pracownia Bezpieczeństwa Pracy i Ergonomii w Górnictwie Kraków 2015
Wykłady z przedmiotu Bezpieczeństwo Pracy i Ergonomia STUDIA STACJONARNE SEMESTR I Wykłady zostały opracowane przez zespół pracowników Pracowni Bezpieczeństwa Pracy i Ergonomii Katedry Górnictwa Podziemnego Wydziału Górnictwa i Geoinżynierii Akademii Górniczo Hutniczej w składzie: 1. prof. dr hab. inż. Stanisław Nawrat, prof. nadzw. AGH Kierownik Pracowni 2. dr inż. Mariusz Kapusta adiunkt, Z-ca Kierownika Pracowni 3. dr inż. Dagmara Nowak - Senderowska asystent w Pracowni 4. mgr inż. Sebastian Napieraj - asystent w Pracowni 5. mgr inż. Natalia Schmidt - Polończyk, - asystent w Pracowni 6. Marek Pers specjalista ds. dydaktyki
Wykład 10 z przedmiotu Bezpieczeństwo Pracy i Ergonomia STUDIA STACJONARNE SEMESTR I Temat wykładu: Praca fizyczna, fizjologia, mierzalność, zasady wykonywania, ocena wydatku energetycznego
Mikroklimat Środowisko Termiczne Pojęcie mikroklimatu zdefiniowanego jako środowisko cieplne, w którym przebywa człowiek obejmuje zespół czynników fizycznych, a mianowicie: temperaturę, wilgotność względną, prędkość ruchu powietrza i promieniowanie cieplne.
Mikroklimat Środowisko Termiczne Stan środowiska cieplnego, w jakim przebywa człowiek, charakteryzuje: średnia temperatura promieniowania, średnia temperatura powietrza, względna prędkość ruchu powietrza, bezwzględna wilgotność powietrza.
Optymalne parametry środowiska powietrznego temperatura powietrza 23 C do 25 C latem oraz 20 do 22 C zimą, wilgotność względna powietrza od 35% do 70%. Wahania wilgotności względnej w granicach ± 10% nie są odczuwalne w sposób przykry, prędkość powietrza w lecie od 0,2 do 0,3 m/s, a w zimie 0,15 m/s. W razie przekroczenia dopuszczalnej prędkości ruchu powietrza może powstać uczucie przeciągu, które jest szczególnie przykre, gdy strumień powietrza jest skierowany na nogi, bark lub szyję pracownika.
Klasyfikacja środowisk termicznych i ocena obciążenia cieplnego człowieka Podstawową kwalifikacją środowisk termicznych jest skala ocen odczuć cieplnych człowieka PMV (Required Clothing Insulation). Według tej skali odczucia są następujące: zimno: -3 chłodno: -2 dość chłodno: -1 obojętnie: 0 dość ciepło: +1 ciepło: +2 gorąco: +3
Klasyfikacja środowisk termicznych i ocena obciążenia cieplnego człowieka Równanie bilansu cieplnego człowieka obejmuje: gdzie: S = M - W - R - C - E - Res S - ilość ciepła otrzymanego lub odprowadzonego przez ustrój do otoczenia, M - wewnątrzustrojowa produkcja ciepła, W - praca zewnętrzna, R - ciepło promieniowania, C - ciepło unoszenia (oddawane przez przewodzenie i konwekcję), E - ciepło parowania wydzielonego potu, Res - straty ciepła związane z oddychaniem.
Klasyfikacja środowisk termicznych i ocena obciążenia cieplnego człowieka Najważniejsze czynniki, wpływające na wymianę ciepła, to: 1. Mikroklimat - temperatura powietrza, - średnia temperatura promieniowania, - prędkość przepływu powietrza, - wilgotność powietrza. 2. Odzież - izolacja cieplna, - oporność parowania. 3. Aktywność - metaboliczna produkcja ciepła.
Klasyfikacja środowisk termicznych i ocena obciążenia cieplnego człowieka Wskaźnikiem, używanym do oceny obciążenia cieplnego (termicznego) ustroju człowieka w "środowisku gorącym" jest tzw. WBGT (Wet Bulb Globe Temperature) gdzie: WBGT = 0,7 x t nw +0,3 x t g t nw - temperatura termometru wilgotnego naturalnego, C, t g - temperatura termometru poczernionej kuli, C.
Ocena warunków pracy w środowisku termicznym. Aby ocenić, czy pracownik ma zapewnione warunki komfortu cieplnego, określamy wartość wskaźnika PMV. W tym celu należy: oszacować wartość izolacyjności używanej odzieży (wartości te podane są w normach i wyrażone w tzw. jednostkach CLO (1 CLO = 0,155 m 2 x C/W), oszacować wartość metabolicznej produkcji ciepła w organizmie (wydatku energetycznego). Wartości te są również podawane w normach.
Ocena warunków pracy w środowisku termicznym. zmierzyć za pomocą odpowiedniej aparatury wartości: - temperatury powietrza t a, C, - prędkości ruchu powietrza v, m/s, - wilgotności względnej powietrza j,% - średnią temperaturę promieniowania t r, C. Średnią temperaturę promieniowania można zmierzyć bezpośrednio bądź obliczyć z zależności uwzględniającej: temperaturę termometru kulistego t g, C, prędkość ruchu powietrza v, mls, temperaturę powietrza t a, C.
Sposoby ograniczania obciążenia cieplnego pracowników. stosowanie procesów produkcyjnych nie emitujących dużych ilości ciepła (np. obróbki "na zimno", a nie obróbki "na gorąco"), stosowanie podwieszonych, zwentylowanych stropów, stosowanie maszyn i urządzeń, które nie pogarszają parametrów środowiska powietrznego, nie stanowią źródeł emisji ciepła (np. palniki można zastąpić grzaniem indukcyjnym), automatyzacja procesów technologicznych lub poszczególnych urządzeń (np. spawania), izolowanie lub chłodzenie urządzeń będących źródłami ciepła,
Sposoby ograniczania obciążenia cieplnego pracowników. umieszczanie urządzeń będących źródłami ciepła w oddzielnych pomieszczeniach (gdzie stały pobyt ludzi byłby zbyteczny) lub na zewnątrz pomieszczeń, ekranowanie źródeł promieniowania cieplnego (ekrany wodne, osłony z materiałów izolacyjnych lub chłodzących, z płyt aluminiowych lub metalowych z folią aluminiową, szkła absorpcyjnego), zmniejszanie lub likwidowanie powierzchni o wysokiej temperaturze, stosowanie obudów maszyn i urządzeń odprowadzających gorące powietrze na zewnątrz (możliwość odzysku energii),
Sposoby ograniczania obciążenia cieplnego pracowników. stosowanie ekranowania urządzeń, emitujących promieniowanie cieplne, w postaci: ekranów odblaskowych, ekranów z wymiennikiem ciepła (chłodzenie wewnętrzne ekranu powietrzem lub wodą), ekranów filtrujących (szkło pochłaniające podczerwień), ekranów zraszanych (siatki lub łańcuchy zroszone wodą), stosowanie hermetyzacji lub wentylacji miejscowej wywiewnej, odprowadzającej parę wodną i gorące powietrze.
Sposoby ograniczania obciążenia cieplnego pracowników. W celu ograniczenia obciążenia cieplnego, gdy nie ma możliwości zastosowania wymienionych powyżej środków technicznych i organizacyjnych, stosuje się: zmniejszenie czasu ekspozycji pracowników na działanie ciepła (zmianowość, tworzenie brygad), zapewnienie zatrudnionym w warunkach niewłaściwego mikroklimatu odpoczynku w klimatyzowanych kabinach, odzież ochronną (z powierzchniami aluminiowymi), odzież wentylowaną lub schładzaną, miejscową wentylację nawiewną lub klimatyzację (rozwiązanie to nie jest skuteczne w przypadku dużych źródeł promieniowania cieplnego).
Literatura pomocnicza 1. Seria norm PN-N-18000. Systemy zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy.: PN-N-18001. SZBHP. Wymagania, PN-N-18002. SZBHP. Ogólne wytyczne do oceny ryzyka zawodowego, PN-N-18004. SZBHP. Wytyczne, PN-N-18011. SZBHP. Wymagania ogólne audytowania, 2. www.ciop.pl, 3. www.manhaz.cyf.gov.pl, 4. Koradecka D. i inni, (2008): Bezpieczeństwo i higiena pracy, 5. Rączkowski B. (2010): BHP w praktyce, 6. Szlązak J. i Szlązak N. (2010): Bezpieczeństwo i higiena pracy, 7. J. Korski materiały niepublikowane