Постоянная температура тела человека поддерживается благодаря свойству организма регулировать отдачу тепла в окружающую среду — терморегуляции. Отдача тепла телом человека происходит тремя путями: конвекцией (до 30%), излучением (до 45%) и путем расхода тепла на испарение пота (до 20%). Примерно 5% тепла расходуется на нагрев пищи и вдыхаемого воздуха. Отдача тепла конвекцией — это перенос тепла между поверхностью тела и движущимся воздухом. При испарении пота в теплоотдаче участвует также конвекция, но при этом происходит перенос не только тепла, но и массы. Лучистый теплообмен сопровождается испусканием и переносом лучистой энергии от поверхности тела к более холодной окружающей среде. По мере уменьшения теплоотдачи тела конвекцией (например, при малоподвижном и теплом воздухе) или излучением (при наличии окружающих предметов с горячими поверхностями) растет расход тепла на испарение пота, который может достигнуть 100% всей теплоотдачи.
Перегревание тела наступает в том случае, когда затрудняется отдача тепла, постоянно образующегося в теле. Испарение пота с поверхности тела ухудшается при высокой влажности воздуха, непроницаемой для воздухообмена и влаги одежде, неподвижном воздухе, тепловых излучениях окружающих предметов и т. п.
Значительное время человек может переносить перегревание удовлетворительно, ощущая лишь нарастающую слабость. При усиленном потоотделении организм теряет воду и соли, кровь густеет и затрудняется работа сердца. В тяжелых случаях может наступить тепловой удар — резкое, внезапное расстройства нервной системы (обморок, синюшность, судороги).
Пострадавшему от теплового удара необходимо создать условия для восстановления сил: уложить в помещении с нормальной температурой воздуха, обеспечить доступ свежего воздуха. При тепловом ударе кровеносные сосуды сужаются и поэтому нельзя охлаждать голову (в отличие от солнечного удара, при котором кровеносные сосуды расширяются). После того как пострадавший придет в сознание, его следует направить в медицинское учреждение.
В цехах электростанций предписывается обязательное снабжение рабочих газированной водой, содержащей 0,5% поваренной соли из расчета 4—5 л на человека в смену.
Переохлаждение тела наступает в том случае, когда отдача тепла превышает тепловыделение тела человека: при пониженной температуре окружающего воздуха и большой скорости его движения, при наличии большой массы холодного металла и др. В особо неблагоприятных условиях переохлаждение тела человека может сопровождаться обморожением отдельных его частей.
Таким образом, терморегуляция тела человека и, следовательно, его самочувствие зависят от температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха возле тела человека, а также от температуры стен и окружающих предметов. Эти четыре фактора образуют микроклимат на рабочем месте. Различные их сочетания могут соответствовать одному и тому же хорошему ощущению.
В холодный и переходный периоды года температура на рабочем месте для тяжелых работ установлена равной 13—15°С, а для легких работ—17—22° С. В теплый период года она не должна превышать температуру наружного воздуха на 3—5°С и составлять не более 28° С. В исключительных случаях допускается температура не выше 30—35°С. Чем тяжелей выполняемая работа и чем больше тепловые излучения, тем ниже оптимальная для человека температура окружающего воздуха.
Оптимальная для человека скорость движения воздуха не более 0,2—0,3 м/сек. Предельно допустимая наибольшая скорость движения воздуха — 0,5 м/сек в холодный период года и 0,5—1 м/сек в теплый период года.
Оптимальная относительная влажность воздуха составляет 60—40%, наибольшая предельно допустимая — не выше 75%.
Для измерения параметров микроклимата применяют: обычный термометр — для измерения температуры воздуха, гигрометр — для измерения относительной влажности и анемометр — для измерения скорости движения воздуха.
Благоприятный микроклимат на рабочем месте создают с помощью тепловой изоляции, экранирования, водяной завесы, вентиляции, воздушной завесы, кондиционирования воздуха и индивидуальной защиты.
Для уменьшения выделений тепла в окружающую среду все горячие поверхности покрывают тепловой изоляцией из нетеплопроводных материалов: асбеста, шамота, диатомовых изделий, шлаковой ваты, асбослюды, минеральной ваты. Наружная температура тепловой изоляции не должна превышать 35° С и только в отдельных случаях допускается 45—48° С.
Для защиты от лучистого тепла применяют защитные экраны из материалов, хорошо отражающих лучистую энергию, светлых и блестящих: листовой стали, алюминия, белой жести в сочетании с асбестом. При ремонтных работах в топках котлов и газоходах устанавливают передвижные защитные экраны различных конструкций из алюминиевой фольги в комбинации с нетеплопроводной асбослюдой, минеральной ватой..
Наилучшей защитой от лучистого тепла являются водяные завесы. Стекая с водослива, вода образует сплошную водяную пленку толщиной 5—6 мм, которая поглощает 80—90% лучистого тепла.
Для удаления избыточного тепла и создания благоприятного микроклимата используют общеобменную и местную вентиляцию.
Рис. 3. Схема естественной вентиляции здания в теплое время года:
а — при безветрии, б — при ветре; 1 — фрамуги, 2 — тепловыделяющий агрегат
При общеобменной вентиляции воздух поступает в помещение и удаляется из него естественным путем через специальные проемы, форточки, фрамуги и т. п. вследствие разности плотностей холодного и теплого воздуха. Такая вентиляция называется естественной (рис. 3). Фрамуги 1 оконных переплетов оборудованы устройствами для дистанционного открывания и закрывания.
Если воздухообмен осуществляется принудительно с помощью вентиляторов, то такая общеобменная вентиляция называется механической (рис. 4).
Рис. 4. Схема приточно-вытяжной вентиляции:
1 — забор воздуха, 2 и 10 — циклоны, 3 — калорифер для подогрева (охлаждения) воздуха, 4 — воздухоувлажнитель, 5 — приточный вентилятор, 6 и 8 — приточные и отсасывающие воздуховоды, 7 — рабочие места, 9 — вытяжной вентилятор
В тепловых цехах электростанций широко используют воздушные души, представляющие собой местную приточную обдувающую вентиляцию. На рабочие места подается чистый охлажденный и увлажненный воздух, который улучшает самочувствие рабочего. При этом допускается наибольшая скорость движения воздуха 3 м/сек. Скорость воздуха выше 3 м/сек вызывает неприятные ощущения. Стационарные воздушные души имеют общий воздуховод с насадками (рис. 5), через которые воздушная струя направляется на рабочие места. Скорость и направление струи воздуха регулируется поворотом направляющих лопаток.
Рис. 5. Патрубок Батурина:
1 — сетка, 2 — направляющие лопатки
Переносные воздушные души используют во время ремонтных работ внутри топок и газоходов, вблизи сильно нагретых поверхностей. Воздух в них охлаждается путем ввода распыленной воды в воздушную струю. Воздушные души устраивают в тех случаях, когда: 1) общеобменная вентиляция не дает удовлетворительного результата; 2) при наличии ощутимого теплоизлучения от оборудования; 3) в районах с высокой наружной температурой воздуха; 4) горячих цехах при интенсивности облучения, превышающей 880 кдж/м3-ч.
Кондиционированием воздуха называют искусственную автоматическую обработку его для того, чтобы создать в помещении заранее заданные метеорологические условия (температуру, влажность, распределение воздуха) вне зависимости от наружной температуры и тепловыделений внутри помещения. Кондиционер регулирует температуру воздуха, обеспечивая подачу теплого воздуха зимой и охлажденного — летом.
Кондиционирование воздуха является наиболее совершенной системой искусственной вентиляции, при которой в помещении автоматически создают и поддерживают комфортные условия.
Персоналу, работающему в тепловых цехах электростанций, выдают бесплатно производственную одежду и индивидуальные средства защиты. Эти средства защищают от возможных ожогов паром, водой, топочными газами, от тепловых излучений, от горячих поверхностей.
Виды производственной одежды и сроки ее носки установлены отраслевыми нормами. Стирку, дезинфекцию и ремонт одежды (обуви) выполняет предприятие в установленные сроки. Рабочие обязаны бережно относиться к производственной одежде, регулярно чистить обувь.
Производственную одежду изготовляют из плотных хлопчатобумажных тканей, льна, брезента или другого прочного, невоспламеняемого материала. Эти материалы создают хороший влаго- и воздухообмен. Они воздухопроницаемы, влагоемки (гигроскопичны). Для защиты от искр и пламени применяют ткани металлизированные или из стеклянного волокна.
Производственная одежда обслуживающего персонала тепловых электростанций в зависимости от профессии представляет собой костюм, комбинезон или полукомбинезон (хлопчатобумажные), рукавицы, шлем-каска для защиты головы и очки для защиты глаз. Для работ вне помещения зимой или для работы в условиях опасности ожога дополнительно выдается теплая одежда и обувь согласно нормам.
