Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Сазонова Анна Михайловна

Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях
<
Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сазонова Анна Михайловна. Оценка условий труда при строительно-монтажных работах в подземных сооружениях: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.26.01 / Сазонова Анна Михайловна;[Место защиты: ФГБОУ ВО Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I], 2017

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Особенности работы в подземных сооружениях 11

1.1 Освоение подземного пространства 11

1.2 Особенности трудового процесса при проведении строительно-монтажных работ в подземных сооружениях. Определение задач по обеспечению безопасных условий труда 15

1.3 Выводы по главе 1 20

ГЛАВА 2. Вредные факторы подземного пространства 22

2.1 Объект, предмет, методы и объём исследований 22

2.2 Гипогеомагнитное поле 23

2.3 Аэроионный состав воздушной среды 31

2.4 Мелкодисперсная пыль 38

2.5 Биологический фактор 48

2.6 Комплексный подход к оценке вредных факторов подземного пространства при проведении строительно-монтажных работ 67

2.7 Выводы по главе 2 78

ГЛАВА 3. Оценка профессионального риска здоровью при проведении строительно-монтажных работ в подземных сооружениях 81

3.1 Результаты интегральной оценки условий труда при проведении строительно-монтажных работ в подземных сооружениях 81

3.2 Результаты оценки профессионального риска здоровью при проведении строительно-монтажных работ в подземных сооружениях 87

3.3 Мероприятия по улучшению условий труда при проведении строительно-монтажных работ в подземных сооружениях 104

3.4 Социально-экономический эффект от внедрения мероприятий по улучшению условий труда 107

3.5 Выводы по главе 3 111

Заключение 114

Список сокращений 121

Список литературы

Особенности трудового процесса при проведении строительно-монтажных работ в подземных сооружениях. Определение задач по обеспечению безопасных условий труда

В соответствии с Конституцией Российской Федерации (РФ) (статья 37) каждый имеет право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. Конституция РФ гарантирует право на охрану государством труда и здоровья людей (статья 7) [53].

Согласно статье 209 Трудового Кодекса (ТК) РФ охрана труда – это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия [134]. Охрана труда – это многоплановая деятельность государства и работодателей, направленная на сохранение жизни и здоровья работников в процессе труда и в связи с ним. Охрана труда только в широком ее понимании (как система мероприятий) способна обеспечить здоровые и безопасные условия работы. Эффективное функционирование системы охраны труда обеспечивается лишь тогда, когда будут соблюдены все ее компоненты [14].

Любая производственная деятельность несет в своей основе потенциальную опасность для работающих. В процессе труда на работника оказывают воздействие различные негативные факторы: как факторы производственной среды, так и факторы трудового процесса.

По виду воздействия на работника производственные факторы подразделяются на 2 вида: вредные и опасные. Воздействие вредного производственный фактора на работника может привести к его заболеванию, опасного - к травме [134]. При определенный условиях вредный производственный фактор может стать опасным.

Основываясь на существующей классификации вредных и опасных производственных факторов [23], факторы, определяющие условия труда на рабочем месте (РМ), можно условно разбить на группы (рисунок 1.1). Рисунок 1.1 - Факторы, определяющие условия труда на рабочем месте

Подземные сооружения – опасные объекты, сложные в техническом исполнении. Вопросам охраны труда при проведении СМР в подземных объектах посвящены работы авторов: С.В. Алексеева, В.Р. Усенко [1], В.А. Ачина [7], И.А. Бабокина [8], В.Е. Ковшило [48, 49], Л.Н. Коновой [52], Г.Г. Орлова [77], Ю.П. Пальцева, А.Г. Чеботарёва [79, 142] и др.

Согласно статистике [10, 118, 130] в структуре заболеваемости работников подземных сооружений (транспортные тоннели) выделяются заболевания ЛОР-органов, дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Ведущими формами профессиональных заболеваний при работе в подземных сооружениях являются силикоз, антракоз и пылевые бронхиты, вибрационная болезнь, болезни опорнодвигательного аппарата, невриты слуховых нервов, патологии сердечнососудистой системы, микогенные аллергии. Снижение риска возникновения профессиональных заболеваний при проведении СМР в подземных сооружениях возможно путем пересмотра подходов к оценке условий труда.

Для подземных сооружений характерны специфические особенности среды: замкнутое пространство, отсутствие естественного освещения, наличие благоприятной среды для развития микроорганизмов, загрязняющих воздушную среду, влияние геологических и гидрогеологических условий и др. Эти отличительные особенности определяют спектр вредных и опасных производственных факторов при проведении СМР в подземных сооружениях.

Рассмотрим идентифицированные вредные и опасные производственные факторы, действующие на работников при СМР в подземных транспортных тоннелях.

Стесненность рабочей зоны вызывает неудобные позы (тяжесть трудового процесса), которые работник вынужден принимать. Такие позы могут стать причиной ошибочных рабочих движений и, как следствие – травм и заболеваний [8]. Также стесненность на рабочем месте нарушает правильную ориентацию работника в процессе трудовой деятельности [7]. Проектирование рабочего места часто производят без оценки безопасности и удобства управления машинами и механизмами. Некомфортные рабочие позы вынуждают работника совершать опасные действия и заходить в опасные зоны [8].

Отсутствие естественного освещения, недостаточная освещённость или (и) неправильная организация системы освещения приводит к снижению работоспособности, повышению утомляемости, ухудшению состояния зрительных анализаторов. Освещение должно обеспечивать достаточную освещенность рабочей поверхности, отсутствие пульсации, равномерное распределение освещенности рабочей поверхности, отсутствие глубоких и резких теней на рабочих поверхностях, а также на полу, отсутствие в поле зрения наблюдателя больших яркостей, ослепляющих глаза, отсутствие прямых и отраженных бликов. Наличие естественной освещенности благоприятно влияет на работу мозга, оказывает тонизирующее действие на организм, улучшает работу иммунной системы. Правильная организация системы освещения - необходимое условие сохранения общей и зрительной работоспособности, предупреждения быстрого утомления глаз и расстройств зрения [36].

При оценке виброакустических факторов необходимо учитывать, что выполнение основных технологических операций подземных работ связано с воздействием на работников вибрации и шума одновременно [142]. Негативное воздействие виброакустических факторов усиливается наличием ограниченного пространства в подземном сооружении. Шум влияет на все органы и функциональные системы организма, вызывая разнообразные физиологические изменения [142].

В процессе проведения СМР на работника оказывают негативное влияние вредные химических вещества, поступающие в воздух рабочей зоны из наружного атмосферного воздуха и из применяемых составов и материалов [141].

Аэроионный состав воздушной среды

Аэроионы – это легкие ионы, носителями заряда которых являются атомы, молекулы или комплексы молекул газа воздуха. Основной характеристикой иона является заряд: отрицательный или положительный. Процесс образования аэроионов называется ионизация [114]. Ионизация заключается в отрыве от атома любого элемента одного или нескольких периферийных электронов с последующей группировкой вокруг такого электрона нейтральных атомов, что приводит к образованию отрицательных ионов. Положительные ионы образуются из атома, лишенного электрона, присоединившего к себе нейтральные атомы [141]. Для уравновешивания числа ионов в атмосфере происходят процессы ионоуничтоже-ния. Процесс лишения носителя своего заряда, посредством присоединения аэроионов к аэрозолям или рекомбинации аэроионов различной полярности друг с другом, либо осаждения аэроионов на предметах (материалах), генерирующих (способных накапливать) электрический заряд называется деионизация [114]. В помещениях с загрязненным различными аэрозолями воздухом происходит процесс быстрого сокращения легких аэроионов.

Ионы обладают подвижностью. Под подвижностью понимают приобретенную скорость передвижения в электрическом поле при градиенте потенциала 1 В/см. Ионы подразделяются на 3 группы в зависимости от их подвижности, которую определяет их масса. Различают [141]:

1. легкие ионы - характеризуются подвижностью 1—2 см2В-1с-1 и состоят из группы молекул, несущих один элементарный заряд;

2. средние ионы - характеризуются подвижностью 0,01—0,1 см2В-1с-1. Природа их и воздействие на организм еще не выяснена. Поэтому ионный состав воздуха принято пока характеризовать наличием легких и тяжелых ионов;

3. тяжелые ионы характеризуются подвижностью в пределах 0,0003—0,001 см2В-1с-1 и представляют собой комплексы большого количества молекул также с одним элементарным зарядом. Они образуются в результате оседания легких ионов на различные материальные частички: пылинки, капли тумана и т. д.

Благоприятное воздействие на человеческий организм оказывают легкие ионы, особенно отрицательные [141, 144]. Существует предположение, что аэроионы отрицательной полярности в воздухе — это аэроионы кислорода воздуха [144]. Легкие аэроионы отрицательной полярности оказывают положительное действие на очистку воздуха от пыли и бактериальной загрязненности [128]. Неблагоприятное воздействие на организм человека оказывают как избыток, так и недостаток аэроионов обеих полярностей. Недостаток отрицательных аэроионов сказывается значительнее. Негативное влияние воспринимается кожей и органами дыхания, сердечно-сосудистой системой: ухудшается общее самочувствие, появляется головная боль, возможно снижение аппетита [41].

Аэроионная недостаточность или избыток аэроионов имеют место в [114]: гермозамкнутых помещения с искусственной средой обитания; помещения, в отделке и (или) меблировке которых используются синтетические материалы или покрытия, способные накапливать электростатический заряд; помещения, в которых эксплуатируется оборудование, способное создавать электростатические поля, включая видеодисплейные терминалы и прочие виды оргтехники; помещения, оснащенные системами (включая централизованные) принудительной вентиляции, очистки и (или) кондиционирования воздуха; помещения, в которых эксплуатируются аэроионизаторы и деионизаторы; помещения, в которых осуществляются технологические процессы, предусматривающие плавку или сварку металлов. Таким образом, аэроионная недостаточность или избыток аэроионов часто наблюдается у объектов с искусственной средой обитания, имеющих свою воздушную среду. Подземные сооружения изолированы от внешней атмосферы, а следовательно, и от источников естественного образования полезных легких, в особенности отрицательной полярности аэроионов. Установлено, что в подземных сооружениях при отсутствии в воздухе или малом количестве легких аэроионов отрицательной полярности, наблюдается более быстрая утомляемость практически здоровых людей при длительном их пребывании в этой атмосфере, чем у людей, находящихся на поверхности в условиях наличия в воздухе достаточного количества легких аэроионов отрицательной полярности. Данные последствия наблюдаются даже при достаточном объёме воздуха на одного человека, при его допустимом газовом составе и при оптимальных параметрах микроклимата [141].

Аэроионный состав воздуха нормируется по следующим показателям [114]:

1. концентрации аэроионов (минимально допустимая и максимально допустимая) обоих полярностей р+, р , определяемая как количество аэроионов в одном см3 воздуха (ион/см3);

2. коэффициент униполярности У (минимально допустимый и максимально допустимый), определяемый как отношение концентрации аэроионов положительной полярности к концентрации аэроионов отрицательной полярности.

В данной работе представлены результаты исследования аэроионного состава воздушной среды подземных объектов Санкт-Петербурга (транспортные тоннели). Во время эксперимента: определены концентрации легких аэроионов обоих полярностей (р+, р), (ион/см3), с помощью счетчика аэроионов МАС-01 и коэффициент униполярности (У). Контроль аэроионного состава воздуха исследуемых помещений проводился через 1 час после начала рабочей смены при осуществлении характерных для контролируемого объекта технологических производственных процессов. Для проведения сравнительного анализа измерения также были произведены на открытой территории, прилегающей к исследуемому объекту. Инструментальные измерения проводились согласно методикам, изложенным в [74].

Комплексный подход к оценке вредных факторов подземного пространства при проведении строительно-монтажных работ

В рамках эксперимента были получены пробы с кожных покровов работников с помощью метода бакпечаток. На кожных покровах были обнаружены микромицеты, встречающиеся на поверхностях объектов исследуемого сооружения, а также в воздушной среде.

По частоте встречаемости в подземном пространстве на первом месте стоят микромицеты рода Chaetomium sp., на втором - Penicillium sp., на третьем 59

Aspergillus sp. Наибольшие повреждения материалов вызывают плесневые грибы родов Aspergillus и Penicillium [46, 126]. Причиной заболеваемости людей могут являться около 500 видов микромицетов [131]. Особую опасность представляют плесневые грибы из родов Aspergillus [171, 173], Penicillium [168, 172], Acremonium [68] и др. Представители данных групп: A. glaucus, A. fumigatus, являются возбудителями инфекционных заболеваний – микозов (возможна различная локализация патологического процесса). A. glaucus и A. terreus могут быть причиной подкожных гранулем и нагноений. Споры грибов в воздухе помещений вызывают микогенные аллергии, проявляющиеся в виде крапивницы, поражения слизистых оболочек глаз, носа, глотки, трахеи, астматического бронхита, бронхиальной астмы [131]. Около 50% заболеваний бронхиальной астмой вызываются именно мицелиальными грибами [72, 121]. Кроме этого грибы способны образовывать микотоксины [20]. Согласно данным Комитета экспертов ВОЗ [33] около 150 видов грибов образуют токсичные для человека вещества, некоторые из них обладают канцерогенным действием.

Таким образом, исследование подземного пространства Санк-Петерубрга показало наличие микроскопических биодеструкторов как на поверхностях подземных объектов, так в воздухе рабочих зон. Идентификация биологических агентов в процессе микологического анализа выявила среди микодеструкторов условно патогенные и патогенные для человека [164]. Оценка биологического фактора – необходимая процедура для сохранения жизни и здоровья работников подземных объектов, в т.ч. при проведении СМР.

Микромицеты-биодеструкторы обладают способностью к активной колонизации техногенных объектов, что делает необходимым поиск наилучшего способа защиты.

Существующие способы защиты от биокоррозии [131] представлены в таблице 2.14. Таблица 2.14 – Способы защиты от биокоррозии

Способ защиты Характеристика механические методы использование мембранных и бактерицидных фильтров, ионообменных смол; могут применяться только для отдельных типов продуктов и материалов: топлив, смазочных масел, растворителей и т.п. физические методы использование таких физических факторов, как ионизирующие излучения, ультразвук, ультрафиолет, электромагнитное поле, лучи лазера, электрохимическая защита, вакуумная чистка, термическая обработка горячим паром биологические методы основаны на явлении антагонизма между микроорганизмами; такой метод еще недостаточно разработан и имеет весьма ограниченное применение химические методы осуществляются с использованием веществ, получаемых преимущественно методами химического синтеза и называемых биоцидами или антисептиками, а по отношению к грибам — фунгицидами [100, 131, 148]

Химические методы занимают ведущее место среди прочих и отличаются наибольшей эффективностью действия. Одно из преимуществ биоцидов заключается в том, что они могут использоваться разными способами в зависимости от защищаемого объекта [34]: введение в состав материала при его изготовлении, метод пропитки, нанесение на поверхность материалов и изделий, подверженных микробному поражению.

Среди причин недостаточной эффективности борьбы с биодеструкцией, вызванной микромицетами, выделяют: 1. высокую адаптационную способность к материалам как к источникам питания, к условиям внешней среды, к средствам защиты; 2. высокую мутагенную активность [28].

Одной из основных причин недостаточной эффективности борьбы с биодеструкцией, вызванной микромицетами, является адаптация микромицетов к био-цидным средствам [120]. Приобретенная резистентность у микромицетов может быть перекрестной и множественной. В перекрестной различают два типа: положительную, при которой появляется устойчивость к двум или нескольким веществам, и отрицательную, при которой повышение устойчивости к одному веществу сопровождается повышением чувствительности к другому [131]. В настоящее время выявлено много факторов адаптации грибов к фунгицидам, даже до полной деградации ими потенциально ядовитых соединений. В качестве примера может быть деструкция грибами ртутных препаратов, хлорированных фенолов, нафталина [15].

Необходимо учитывать, что в разрушении строительных материалов, принимают участие сообщества микроорганизмов Одни из них разрушают защитный слой, а другие – основной материал конструкции. В сообщества также могут входить микроорганизмы, которые не принимают непосредственное участие в разрушении строительных материалов, но играют важную роль в жизнедеятельности сообщества и способствуют накоплению общей биомассы [126]. Игнорирование данного свойства тоже является причиной неэффективности применяемых биоцидов. В любых, не лабораторных условиях, включая и техногенную среду обитания, жизнедеятельность микроорганизмов, в том числе и микромицетов протекает именно в сообществах. В них они проявляют несколько иные свойства, нежели при культивировании их в монокультуре, в искусственных условиях, в изоляции от других членов сообщества. Поэтому зачастую препараты, протестированные в лаборатории на культурах, вызывающих биодеструкцию, не действуют на те же культуры в естественной среде. К настоящему времени имеется достаточно много исследований, подтверждающих факты повышенной выживаемости микроорганизмов в сообществах при воздействии на них доз биоцидных средств, определенных классическими методами на изолированных культурах [47]. При подборе биоцидных препаратов, при оценке их эффективности, а также при оценке био 62

стойкости материалов, из которых выполнены конструкции, это обстоятельство не учитывается. Действующие нормативные документы регламентируют порядок определение выше названых характеристик биоцидного средства по отношению к отдельным выделенным штаммам микромицетов. Существующий регламент тестирования активности биоцидов в отношении биодеструкторов микромицетов не предполагает учета разницы свойств культур в сообществах и в монокультурах, что, в конечном итоге, может приводить к неэффективности мероприятий по предупреждению биодеструкции, вызванной микромицетами.

Мероприятия по улучшению условий труда при проведении строительно-монтажных работ в подземных сооружениях

Качественная оценка риска применяется для выявления и идентификации существующих причин и видов рисков, когда необходимых данных для прогноза недостаточно. Для оценки риска применяют диаграммы в системе координат вероятность события-последствия события, представляющие из себя матрицу, показывающую зависимость уровня риска от соотношения вероятности события и тяжести его последствий. При качественной оценке профессионального риска констатируют, что риск отсутствует, пренебрежимо малый (переносимый), малый (умеренный), средний (существенный), очень высокий (непереносимый), сверхвысокий, опасный для жизни. Количественные методы оценки риска применяют для оценки частоты и вероятности определенных последствий от действия вредных и опасных производственных факторов. Для оценки риска количественными методами используют данные статистики травматизма и профессиональных заболеваний, при этом достоверность полученных результатов может быть обеспечена только в случае применения больших статистических выборок. Количественные методы могут быть прямыми и косвенными. Прямой метод оценки рисков заключается в выявлении потенциальных опасностей, в оценивании экспертом вероят ности их проявления в различных вариантах и предполагаемой тяжести последствий реализации каждого варианта. При применении косвенного метода оценки рисков не предполагают непосредственного выявления и идентификации опасностей на рабочих местах и при выполнении производственных операций. Косвенная оценка рисков основана на предположении учета всех (или большей части) опасностей в актах по охране труда, промышленной и пожарной безопасности (включая государственные, отраслевые, локальные акты). Более точные методы оценки профессиональных рисков основаны на использовании математического аппарата, но на практике более распространенными являются упрощенные экспертные оценки рисков [76, 151].

В современном мире всё чаще встречаются невыраженные формы профессиональных заболеваний. Низкий показатель профессиональных заболеваний часто связан с несвоевременной диагностикой (в США число случаев профессиональных заболеваний на 10 тыс. экономически активного населения составляет более 23,0; в Норвегии – более 11,0; в Великобритании – более 6,0; в Польше – более 5,0; В России – более 1,5) [76]. Данное обстоятельство негативно отражается на результатах оценки рисков и прогнозировании последствий вредных и опасных производственных факторов.

В данной работе была поставлена задача количественной оценки влияния вредных производственных факторов на состояние здоровья работников в процессе СМР в подземных сооружениях на основе предложенного алгоритма по оценке профессионального риска. Количественная оценка профессионального риска здоровью работников от воздействия вредных факторов базировалась на построении эволюционной модели [73] - математической функциональной модели, описывающей динамические негативные изменения в организме индивида под воздействием вредного фактора с учетом естественных системных процессов, протекающих в организме. Такой метод предназначен для оценки накопления рисков здоровью с учетом длительности воздействия неблагоприятного фактора. В основу применения данного метода положено базовое определение риска (риск – это произведение вероятности возникновения нежелательного события и возникающих последствий). Значения вероятности возникновения нежелательного события (развитие неблагоприятного ответа со стороны здоровья), полученные в ходе математического моделирования, позволяют количественно оценить индивидуальный риск развития конкретного ответа со стороны здоровья при воздействии на организм определенного вредного фактора.

Процесс количественной оценки профессионального риска здоровью работников от воздействия вредных факторов состоял из четырех этапов. Первый этап - идентификация опасности. Второй этап - оценка экспозиции: определяется уровень воздействия вредного фактора [95, 96]. В основу построения построении зависимостей «экспозиция-ответ» [73] положен принцип пороговости действия: негативные ответы со стороны здоровья проявляются, начиная с реперного уровня. Вероятность развития отдельного неблагоприятного эффекта у экспонируемого индивидуума устанавливается на основе существующих и разработанных эпидемиологических моделей. Такие модели основаны на результатах эпидемиологических и контролируемых клинических исследований. Зависимость «экспозиция-ответ» выражается с помощью парных моделей. Они дают оценку вероятности развития конкретных ответов (заболеваний и смерти) от воздействия вредного фактора: ДГ=/У(Х;) , (3.8) где ЛРУ- вероятность z-го ответа, обусловленного действием -го химического вещества за время, определенное задачами исследования; Г3(Х3)– функция, отражающая зависимость между экспозицией у-го химического вещества (Xі) и вероятностью /-го ответа. Третий этап - эволюционное моделирование [73]: построение модели зависимости ответов со стороны организма от экспозиции, что дает возможность спрогнозировать возможные значения индивидуального риска для разных временных периодов. Построенная эволюционная модель позволяет рассчитывать риск на любой заданный момент времени при помощи прогнозирования накопления риска-эффектов с учетом продолжительности воздействия и возраста. На основе эволюционной модели возможно прогнозирование ожидаемой продолжительности жизни и ее сокращения под воздействием факторов риска. Эволюционные модели строятся на базе существующих парных математических моделей и записываются в виде рекуррентных соотношений по отдельным системам организма. Такие уравнения позволяют организовывать расчетную процедуру итерационным способом по временным шагам. Система рекуррентных уравнений учитывает накопление негативного воздействия на функциональные системы организма за счет действия вредных факторов: К:+1=Щ+(аД+ Щ)С , (3.9) j где Ц+1 - риск нарушений /-ой системы организма в момент времени t+1; R 1 - риск нарушений /-ой системы организма в момент времени t; а–коэффициент, учитывающий эволюцию риска за счет естественных причин; С - временной эмпирический коэффициент.