Tìm hiểu về vi khí hậu trong sản xuất

TỔNG QUAN VỀ VI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT 3.1 Khái niệm về vi khí hậu Vi khí hậu là trạng thái lý học của không khí trong khoảng không gian thuhẹp gồm các yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ nh

BỘ MÔN CNCTM

──────── * ────────

BÁO CÁO

Kỹ thuật an toàn

và môi trường

Đề tài: “Tìm hiểu về vi khí hậu trong sản xuất” Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Vũ Minh

TÓM TẮT NỘI DUNG

Nội dung của báo cáo: Bài báo cáo phân tích một cách khái quát về vi khí hậutrong sản xuất Các nội dung chủ yếu gồm: các khái niệm cơ bản, các yếu tố, sự ảnhhưởng tích cực, tiêu cực đối với con người trong sản xuất và các biện pháp phòngtránh các tác hại xấu của vi khí hậu

MỤC LỤC II DANH MỤC BẢNG IV DANH MỤC HÌNH VẼ V

1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT 1

1.1 Khái niệm về vi khí hậu 1

1.2 Phân loại vi khí hậu 1

2 CHƯƠNG 2 CÁC YẾU TỐ VI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT 3 2.1 Nhiệt độ 3

2.2 Bức xạ nhiệt 4

2.3 Độ ẩm 4

2.4 Vận tốc chuyển động không khí 5

2.4.1 Nhiệt độ hiệu quả tương đương: 5

2.4.2 Chỉ số nhiệt tam cầu: 6

3 CHƯƠNG 3 ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHÍ HẬU ĐẾN CƠ THỂ 7

3.1 Ảnh hưởng của vi khí hậu nóng 7

3.1.1 Biến đổi về sinh lý 7

3.1.2 Biến đổi bệnh lý 9

3.2 Ảnh hưởng của vi khí hậu lạnh 9

3.2.1 Ảnh hưởng tích cực 10

3.2.2 Ảnh hưởng tiêu cực 10

3.3 Ảnh hưởng của bức xạ nhiệt 11

3.3.1 Tia hồng ngoại 11

3.3.2 Tia tử ngoại 13

3.3.3 Tia laze 15

4 CHƯƠNG 4 BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG TÁC HẠI CỦA VI KHÍ HẬU XẤU 17 4.1 Biện pháp phòng chống tác hại của vi khí hậu nóng 17

4.1.1 Biện pháp kỹ thuật 17

4.1.2 Biện pháp vệ sinh y tế 18

4.1.3 Biện pháp phòng hộ cá nhân 19

4.2 Biện pháp phòng chống tác hại xấu của vi khí hậu lạnh 19

Bảng 3 1 Thang cảm giác nhiệt theo độ da trán 7Bảng 3 2 Mức độ tác dụng của tia hồng ngoại phụ thuộc vào cường độ bức xạ.12Bảng 3 3 Mức giới hạn chiếu rọi tiếp xúc với tai tử ngoại B cho phép 13Bảng 3 4 Thời gian tiếp xúc của tia tử ngoại cho phép 14

2 DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Ảnh hưởng của vi khí hậu lạnh 1

Hình 1 2 Ảnh hưởng của vi khí hâu nóng 1

Hình 2 1 Môi trường làm việc nhiệt độ quá cao 2

Hình 2 2 Nhiệt kế hai thang giá trị 2

Hình 2 3 Bức xạ nhiệt 3

Hình 2 4 Hệ thống cung cấp độ ẩm tự động 3

Hình 2.5 Thang nhiệt độ hiệu quả tương đương 4

Hình 2 6 Trường điều nhiệt của con người 5

Hình 3 1 Thân nhiệt quá cao dẫn đến sốt 8

Hình 3 2 Bổ sung nước khi ra mồ hôi nhiều 8

Hình 3 3 Hiện tượng co giật cơ 9

Hình 3 4 Hồng ngoại tự nhiên Hình 3 5 Hồng ngoại nhân tạo 12

Hình 3 6 Tia laze trong chế tạo cơ khí 15

Hình 4 1 Công nhân giám sát từ xa 17

Hình 4 2 Các vật liệu cách nhiệt 18

Hình 4 3 Màn nước trong công xưởng 18

Hình 4 4 Bố trí các lò luyện 18

Hình 4 5 Công nhân làm việc trong môi trường lạnh 19

3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT 3.1 Khái niệm về vi khí hậu

Vi khí hậu là trạng thái lý học của không khí trong khoảng không gian thuhẹp gồm các yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ nhiệt và vận tốc chuyển động khôngkhí Điều kiện vi khí hậu trong sản xuất phụ thuộc vào tính chất của quá trình côngnghệ và khí hậu địa phương

Về mặt vệ sinh, vi khí hậu có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, bệnh tật củangười lao động

Ví dụ, làm việc lâu trong điều kiện vi

khí hậu lạnh và ẩm có thể mắc bệnh thấp

khớp, viêm đường hô hấp trên, viêm phổi

và làm bệnh lao nặng thêm Vi khí hậu lạnh

khô làm cho rối loạn vân mạch thêm trầm

trọng, làm giảm tiết niêm dịch đường hô

hấp, gây khô niêm mạc, nứt nẻ da

Vi khí hậu nóng ẩm làm giảm khả năng

bay hơi mồ hôi, tạo điều kiện gây ra rối

loạn thăng bằng nhiệt, làm xuất hiện mệt

mỏi, là điều kiện dể vi sinh vật phát triển,

gây ra các bệnh ngoài da và hô hấp

3.2 Phân loại vi khí hậu

Tùy vào tính chất tỏa nhiệt của quá

trình sản xuất mà người ta chia ra làm 3 làm vi khí hậu:

- Vi khí hậu tương đối ổn định, nhiệt tỏa ra khoảng 20kcal/m3không khí trongmột giờ (trong xưởng cơ khí, xưởng dệt )

- Vi khí hậu nóng tỏa nhiệt nhiều hơn 20kcal/m3không khí trong một giờ (trongxưởng đúc, rèn, dát cấn thép )

- Vi khí hậu lạnh tỏa nhiệt ít hơn 20kcal/m3không khí trong một giờ (trongxưởng lên men rượu, bia, nhà ướp lạnh, chế biến thực phẩm )

Hình 1 1 Ảnh hưởng của vi khí hậu

lạnh

Hình 1 2 Ảnh hưởng của vi khí hâu

nóng

Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

2.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố khí tượng quan trọng trong sản xuất, phụ thuộc vào các hiệntượng phát nhiệt của quá trình sản xuất: lò phát nhiệt, ngọn lửa, bề mặt máy bịnóng, năng lượng điện, cơ biến thành nhiệt, phản ứng hóa học sinh nhiệt, bức xạnhiệt của mặt trời, nhiệt do người sản ra, Chính các nguồn nhiệt này đã làm chonhiệt độ không khí tăng cao, có khi lên đến 50 đến 600C

Hình 2 1 Môi trường làm việc nhiệt độ quá cao

Điều lệ vệ sinh quy định nhiệt độ tối đa cho phép ở nơi làm việc của côngnhân về mùa hè là 300C và không vượt quá từ 3 đến 50C so với bên ngoài Cụ thẻhơn là vào mùa lạnh, nhiệt độ phòng tối thiếu đối với những công việc nhẹ, trungbình, nặng lần lượt là 200,180 và 160C, đối với mua nóng, nhiệt phòng tối đa vớinhững công việc nhẹ, trung bình, nặng lần lượt là 340C, 320C và 300C

Hình 2 2 Nhiệt kế hai thang giá trị

2.2 Bức xạ nhiệt

Về định nghĩa, bức xạ nhiệt là những hạt năng lượng truyền trong không khídưới dạng dao động sóng điện từ gồm tia hồng ngoại, tia sáng thường và tia tửngoại

Hình 2 3 Bức xạ nhiệt

Bức xạ nhiệt do các vật thể kim loại được nung nóng phát ra Khi nung nóngđạt 5000C chỉ phát ra tia hồng ngoại, nung tới 1800-20000C còn phát ra tia sángthường và tia tử ngoại, nung tới 30000C lượng tia tử ngoại phát ra ngày càng nhiều

Về mặt vệ sinh, cường độ bức xạ nhiệt được đo bằng bức xạ kế, được biểuhiện bằng cal/cm2.phút Tiêu chuẩn vệ sinh đối với bức xạn hiệt là 1 cal/cm2 Điềunày đặc biệt rất khó đảm bảo trong một số khu vực làm việc có bức xạ rất cao nhưcác xưởng rèn,đúc, dát,cán thép, thường thì bức xạ những khu này thường lên đến5-10cal/cm2, vì vậy việc bảo hộ cho công nhân làm việc là hết sức cần thiết để đảmbảo an toàn

Đây là lượng hơi nước có trong

không khí, đo bằng gam trong một mét

khối không khí, hoặc bằng sức trương

hơi nước bằng mm cột thủy ngân

Về mặt vệ sinh, thường lấy độ ẩm

tương đối là tỷ lệ phần trăm giữa độ

ẩm tuyệt đối ở một thời điểm nào đó

sao với độ ẩm tối đa Trong đó độ ẩm

tối đa là độ ẩm đã bão hòa hơi nước độ

ẩm tuyệt đối là độ ẩm trong không khí

đo được

Điều lệ vệ sinh quy định độ ẩm tương đối ở nơi sản xuất nên trong khoảng75-85%

Hình 2 4 Hệ thống cung cấp độ ẩm tự động

Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

2.4 Vận tốc chuyển động không khí

Vận tốc chuyển động không khí được biểu hiện bằng m/s Theo tác giảSacbagan thì giới hạn trên của vận tốc chuyển động không khí không vượt quá 3m/s

vì trên 5m/s có thể kích thích bất lợi cho cơ thể

2.4.1 Nhiệt độ hiệu quả tương đương:

Để đánh giá tác đọng tổng hợp của các yêu tố nhiệt, độ ẩm và vận tốc giócủa môi trường không khí đối với cảm giác nhiệt của cơ thể con người, người ta đưa

ra khái niệm “nhiệt độ tương đương hiệu quả”, kí hiệu thqtđ

Theo dó, nhiệt độ hiệu quả tương đương cua một môi trường không khí cónhiệt độ t, độ ẩm φ và vận tốc gió v nào đó là nhiệt độ của môi trường không khíbão hòa không khí φ =100% và khoomg có gió v =0m/s mà gây ra cho cơ thể cảmgiác nhiệt giống hệt như cảm giác nhiệt gây ra bởi môi trường không khí có t, φ và vđang xét

Dưới đây là biểu đồ xác định nhiệt độ hiệu quả tương đương do Hội sưởi ấm

và thông gió Hoa Kỳ lập ra trên cơ sở thực nghiệm:

Hình 2.5 Thang nhiệt độ hiệu quả tương đương

2.4.2 Chỉ số nhiệt tam cầu:

Hiện nay trong thực tế sản xuất, mức giới hạn cho phép tiếp xúc với điềukiện vi khí hậu nóng bằng cách tính chỉ số nhiệt tam cầu WBGT (Wet Bull Globe

Temperature) cho các loại lao động khác nhau (về tiêu hao năng lượng và chế độ laođộng, nghỉ ngơi) được thể hiện trong bảng dưới đây.

Lao động và nghỉ ngơi

Lao động nhẹ Lao động vừa Lao động nặng

Bảng 2 1 Chỉ số nhiệt tam cầu theo Tổ chức Lao động Quốc tế

Chỉ số nhiệt tam cầu, khi có ánh sáng mặt trời được tính theo công thức:

WBGT=0,7WB+0,2GT+0,1DBCòn ở trong nhà hoặc không có ánh sáng mặt trời: WBGT=0,7WB+0,3GTWB-nhiệt độ của nhiệt kế ướt

GT-nhiệt độ của nhiệt kế cầuDB-nhiệt độ của nhiệt kế khô

3.1 Ảnh hưởng của vi khí hậu nóng

Gây ra những biến đổi về sinh lý, bệnh lý

tº giới hạn trên

tº chết

do nóng

Trường điều nhiệt của người

Vùng điều nhiệt lý học

Vùngnhiệt

độ thấp

Vùng nhiệt

Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

3.1.1 Biến đổi về sinh lý

Nhiệt độ da

Nhiệt độ da đặc biệt là da trán rất nhạy cảm đối với nhiệt độ không khí bênngoài Trong điều kiện bình thường nhiệt độ da khác ở các phần khác trên cơ thể,nhiệt độ da ngực khoảng 33,5 độ, nhiệt độ da bàn tay khoảng 320 C, nhiệt độ da bàntay khoảng 320C Nhiệt độ da ngực nhiệt độ 32-340C có cảm giác dễ chịu

Sự thải nhiệt của cơ thể ra môi trường chủ yêu từ bề mặt da nhưng nhiệt độ

da ở các phần khác nhau của cơ thể lại không giống nhau Vì vậy để đánh giá về tình trạng thải nhiệt cần sử dụng chỉ số nhiệt độ trung bình da (nhiệt độ da).

Nhiệt độ da trán (oC) Cảm giác nhiệt

Bảng 3 1 Thang cảm giác nhiệt theo độ da trán

Nhiệt độ thân ( ở dưới lưỡi )

Nhiệt ở thân được đo bằng nhiệt độ ở dưới lưỡi Nếu thấy nhiệt độ thân( ở dưới lưỡi ) tăng lên từ 0,30C đến 10C thì chứng tỏ cơ thể đang tích nhiệt

Nhiệt độ thân tăng lên tới 38,50C thì đây là một hiện tượng báo động, xảy ra

cá hiện tượng sinh lý xấu như chứng say nắng

Hình 3 1 Thân nhiệt quá cao dẫn đến sốt

Chuyển hóa nước

Khi làm việc ở nơi có nhiệt độ

cao như làm việc ngoài trời nắng hay

trong các lò luyện kim… cơ thể sẽ

xảy ra quá trình chuyển hóa nước

Nước sẽ được thải ra qua da gọi là mồ

hôi để làm mát cơ thể, từ đó sẽ gây ra

hiện tượng mất nước

Cơ thể bị mất nước sẽ gây

hảnh hưởng vô cùng xấu tới tim, gan, hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, dẫn tới các ra cáchiện tượng như :

- Mất tập trung: Mất nước khiến não không kiểm soát và thiếu tập trung, gây suy giảm vận động ở não trong một thời gian ngắn Trong khi đó, các chức năng vận động của não bộ giúp bạn tập trung trong khi lái xe hoặc vận hành máy móc

- Da và môi khô: Mất nước có thể làm suy giảm chức năng loại bỏ các độc tố gây hại cho da và khiến da và môi bị khô

- Mệt mỏi, đau đầu: Nước là nguồn quan trọng nhất trong việc cung cấp năng lượng cho cơ thể Mất nước có thể khiến huyết áp giảm, lượng máu đến não cũng bị hạn chế, dẫn đến chóng mặt và mệt mỏi Thiếu nước cũng làm giảm nồng độ serotonin trong não, gây ra đau đầu Một số triệu chứng khác như buồn ngủ, buồn nôn, thậm chí ngất xỉu có thể xảy ra

- Nguy cơ đột quỵ: Mất nước làm suy giảm lượng máu lên não, dẫn tới đột quỵ Mất nước cũng gây ảnh hưởng tới hoạt động của hệ tim mạch

- Nhịp tim tăng: "Nếu bị mất nước, thể tích máu trong cơ thể sẽ giảm xuống làm huyết áp giảm theo Đây là nguyên nhân khiến nhịp tim tăng lên", Andy Bellatti, chuyên gia dinh dưỡng tại Đại học New York, Mỹ, cho biết Kết quả

là bạn cảm thấy đầu óc quay cuồng, ốm yếu, mệt mỏi và tức ngực

Và còn rất nhiều những mối nguy hại khác khi do hiện tượng chuyển hóanước khi làm việc trong môi trường vi khí hậu nóng gây ra

Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

- Gây co giật: Chứng này phát sinh do làm việc quá lâu trong môi trường nhiệt độ cao làm người ra nhiều mồ hôi, thiếu muối Co giật cùng với chứng đau cơ tay chân, đau thân dưới, đi tiểu nóng

-Hình 3 3 Hiện tượng co giật cơ

- Mệt mỏi: Cảm giác mệt mỏi, chóng mặt, buồn nôn, đau cơ do thiếu nước dẫntới giảm lượng đường trong máu

- Bất tỉnh: Hội chứng chóng mặt, bất tỉnh do thiếu ô xy trong não, tổn thương huyết quản

3.2 Ảnh hưởng của vi khí hậu lạnh

Vi khí hậu lạnh có ảnh hưởng tới sức khỏe của con người cả mặt tích cực vàtiêu cực

3.2.1 Ảnh hưởng tích cực

Vi khí hậu lạnh giúp giảm viêm nhiễm Trong một nghiên cứu năm 2011,những người chạy bộ (thường xuyên tiếp xúc với nhiệt độ lạnh) có khả năng hồiphục cơ bắp, sức mạnh nhanh hơn những người ít vận động

Không những vậy, vi khí hậu lạnh còn giúp con ngườic ải thiện chức năng bộnão Có một số bằng chứng khoa học cho thấy, não bộ hoạt động tốt hơn ở nhiệt độthấp Cụ thể, một nghiên cứu năm 1972 chỉ ra rằng, não bộ trẻ em hoạt động mạnh

mẽ nhất ở nhiệt độ 170C Nhiều nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng bạn có khả nănghọc tập, tiếp thu thông tin tốt hơn khi trời lạnh

3.2.2 Ảnh hưởng tiêu cực

Làm việc trong môi trường khí hậu lạnh gây ra rất nhiều vấn đề về sức khỏe.Sau đây là một số ảnh hưởng phổ biến nhất thường gặp phải khi làm việc trong môitrường vi khí hậu lạnh:

- Hen suyễn: Hít thở không khí lạnh qua miệng khi tập thể dục, vận động ngoài trời… có thể gây ra sự co thắt phổi, dẫn đến bệnh hen suyễn.

- Gây đau nửa đầu: Nhiệt độ giảm đồng nghĩa với áp suất trong khí quyển cũng giảm theo, dẫn đến các vấn đề về xoang và chứng đau nửa đầu

- Làm trầm trọng thêm các vấn đề về tim mạch: Rất nhiều người mắc bệnh tim và có dấu hiệu nặng lên trong mùa lạnh Một lý do về mặt sinh lý làm mạch máu thắt chặt và thu hẹp; dẫn đến giảm tuần hoàn máu và tăng huyết áp Sự căng thẳng và trầm cảm nhiều hơn ở mùa lạnh; cũng làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch

- Trời lạnh làm con người căng thẳng: Một thông tin thú vị là có chứng trầm cảm, căng thẳng theo mùa Không chỉ do thiếu ánh nắng mặt trời, mà nhiều khi lạnh quá cũng làm cho người ta bị căng thẳng Bộ não của bạn, cũng giống như cơ thể, rất

- Nhạy cảm với nhiệt độ Khi trời lạnh mà bạn không được giữ ấm đủ,

có thể dẫn đến những thay đổi về não bộ và cảm xúc; bao gồm việc trầm cảm, suy nhược, lú lẫn hay quên

- Nhức mỏi khi trời lạnh: Nếu bạn cảm thấy xương khớp cứng hơn và đau nhói hơn vào những ngày trời lạnh; thì đó không phải là chuyện do bạn tưởng tượng ra Người ta thấy rằng có mối liên hệ thật chắc chắn giữa những ngày lạnh, ẩm ướt; và những đợt bùng phát của vấn đề viêm đau xương khớp; một hiện tượng liên quan đến cả cảm lạnh, sự thay đổi áp suất không khí; và thời tiết khắc nghiệt

3.3 Ảnh hưởng của bức xạ nhiệt

Làm việc với kim loại nung nóng, nóng chảy, dưới ánh nắng bị ảnh hưởngbởi tia bức xạ nhiệt: tia hồng ngoại, tia tử ngoại…

3.3.1 Tia hồng ngoại

Tia hồng ngoại là một dạng bức xạ điện từ, và là một phần trong quang phổcủa điện trường, nói là bức xạ có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ vànhỏ hơn bước sóng của sóng vô tuyến

Vào đầu thế kỉ 19 nhà thiên văn học William Herschel trong khi đang đo nhiệt độcủa ánh sáng mặt trời dưới dạng phân tách thành dải quang phổ, ông ấy phát hiện rarằng ngoài vùng ánh sáng đỏ nhiêt độ còn cao hơn Vì vậy ông ấy xác nhận rằng cóbức xạ nằm ngoài vùng ánh sáng đỏ trên dãi quang phổ, và do nó liên quan tới nhiệtnên ông đặt tên chúng là tia sinh nhiệt Và đến cuối thế kỉ 19 thì nó được đặt tên làtia hồng ngoại (infrared rays, trong tiếng anh infra có nghĩa là phía dưới) Mặc dù

Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

bước sóng của tia hồng ngoại cao hơn bước sống của ánh sáng đỏ, nhưng tần suấtthì vẫn thấp hơn

Tia hồng ngoài có thể truyền trong môi trường chân không với tốc độ ánhsáng Nó có thể di chuyển trong sương mù dày đặc, môi trường bụi bẩn, hoặc môitrường có chứa các vật liệu khác mà ánh sáng nhìn thấy không thể đi qua Bức xạhồng ngoại có thể đốt nóng vật thể mà chúng va phải Tia hồng ngoại ngoại có thểđược hấp thụ hoặc phản xạ lại còn phụ thuộc vào bản chất của vật liệu mà chúng vaphải Nó có bước sóng dài hơn bước sóng nhìn thấy và ngắn hơn bước sóng vôtuyến

Bức xạ hồng ngoại là một dạng nhiệt được bức xạ từ một vật thể Khi mộtvật thể gia tăng nhiệt độ, nó tăng thêm năng lượng bởi vì các nguyên tử phân tử dichuyển và hoặc va chạm và bức xạ hồng ngoại được đốt nóng Khi sóng hồng ngoạichạm vào bề mặt hoặc va chạm với bất kì vật thể nào nhiệt sẽ giảm đi Năng lượngnhiệt không phụ thuộc vào nhiệt độ xung quanh Ví dụ của bức xạ hồng ngoại lànhiệt từ mặt trời, nhiệt từ lửa và nhiệt từ giản tản nhiệt, vvv

Để giả thích hoạt động của tia hồng ngoại, ví dụ tuyệt vởi chính là việc nóng

và lạnh của trái đất Trong cả một ngày khi mặt trời tỏa nhiệt, trái đất ấm lên bởi vì

do bức xạ hồng ngoại tỏa xuống Vào ban đêm, sau khi mặt trời lặn, trái đất sẽ tỏa