Домашнее задание 1 (вариант 5) / 5.doc

Домашняя работа

по курсу

Производственная и экологическая безопасность

Вариант N5

Группа МП-33 Воронин А.Ю.

Москва 1999

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №1

Вопрос 1.5

Разделение пластин на кристаллы

Вопрос 6

1.      Анализ объектов с целью выявления материальных носителей потенциальной опасности.

1.1    Предметы труда (исходные материалы) Исходным материалом для операции резки являются пластины полупроводниковых материалов.

1.2    Средства труда: машины, орудия, сооружения, здания, энергия. При резке пластин на кристаллы используется большое количество различного оборудования. Основное оборудование представлено в списке: здания, энергия, центрифуги, установки для резки металлическими алмазными кругами, установки ультразвуковой резки, установки резки химическим травлением, установки лазерного скрайбирования.

1.3    Продукты труда, полуфабрикаты. Продуктом труда являются отдельные кристаллы полупроводниковых материалов.

1.4    Технологический процесс, операции, действия.

Резка пластин на кристаллы может выполняться следующими способами: - с использованием металлических алмазных кругов - при помощи ультразвуковой резки - химическим травлением - лазерным скрайбированием

1.5    Производственная среда. Производственная среда — помещение с установленными параметрами микроклимата, запыленности, аэродинамическими и шумовыми характеристиками, параметрами освещенности и теплового режима рабочих мест, пожаровзрывоопасности производства и безопасности работы электроустановок. Микроклимат в производственном помещении определяется температурой, относительной влажностью, скоростью движения воздуха, а так же барометрическим давлением. Практический интерес представляют значения указанных параметров в рабочей зоне — пространстве высотой до двух метров над уровнем пола, где находится рабочее место. В стандартных условиях принято: давление — 1 атм. (давление 760 мм. рт. ст., температура 20градусов Цельсия, относительная Влажность 50 %). Атмосферное давление в большинстве случаев не оказывает существенного влияния на условия труда, поэтому нередко при обследовании условий труда этот показатель не определяют. Естественное атмосферное давление изменяется относительно медленно и охватывает большие территории, поэтому измеряют его редко (1-2 раза в смену) и в различных точках цеха, участка. Во всех производственных помещениях должны быть обеспечены метеорологические условии и другие параметры воздушной среды в соответствии с ГОСТ 12.1.005-76 и “Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий (СН 245-71)”. В теплое время года в помещении (т.к. категория выполняемой работы — легкая) должен быть установлен микроклимат со следующими параметрами: На постоянных рабочих местах: Оптимальные: - температура 22-25^оС; - относительная влажность 30-60%; - скорость воздуха 0.2-0.5 м/с; Допустимые: - температура воздуха не более чем на 3^оС выше температуры наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца, но не более 28^оС; - относительная влажность при 28^оС не более 55%, при 27^оС — не более 60%, при 26^оС — не более 65%, при 25^оС — не более 70%, при 24^оС — не более 75%. - скорость движения воздуха 0.3-0.5 м/с. Вне постоянных рабочих мест температура воздуха не более чем на 3^оС выше температуры наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца

Параметры освещенности для помещения (значение коэффициента естественной освещенности для производственных помещений)

1.6    Природно-климатическая среда. Предприятие находится в средней полосе России. Климат субконтинентальный. Средняя температура летом +25^оС, зимой -25^оС. В зимнее время необходимо отопление рабочих помещений, а так же большую часть дня искусственное освещение.

1.7    Лиственные и вечнозеленые леса. Фауна характерна для средней полосы России.

2.Составление перечня факторов обитаемости.

 2.1 Физические факторы. Резка пластин металлическими алмазными кругами характеризу­ется поступлением в рабочую зону мелкодисперсных частиц разре­заемого материала, высокочастотным шумом, производимым режущим инструментом, опасностью поражения электрическим током. Поэтому оборудование для резки должно иметь надежное заземление, мест­ную вытяжную вентиляцию, не допускающую распространения частиц разрезаемого материала по производственному помещению. Рабочие зоны резца должны закрываются прозрачными кожухами.

Ультразвуковая резка характеризуется периодическим воздей­ствием на организм человека (и особенно на руки) ультразвуковых колебаний высокой интенсивности.

Лазерное скрайбирование обусловливает наличие теплового воздействия. Кроме того, зона скрайбирования является источником поступления в воздух рабочего помещения вредных паров разрезаемого материала.

При резке химическим травлением пластины сначала покрывают слоем парафина и фоторезиста, а затем вытравливают непокрытые граничные участки. Одним из компонентов фоторезиста является диоксан — легко воспламеняющаяся жидкость, которая при контакте с организмом человека действует как наркотик, оказывая избирательное поражающее действие на почки и печень (ПДК — 10 мг/м³).

Травители могут привести к химическим ожогам, поражениям органов дыхания парами кислот. Пары воздействуют на зрение, центральную нервную систему, печень.

2.2 Химические факторы. Легковоспламеняющиеся жидкости, едкие жидкости (кислоты: плавиковая, азотная, соляная, серная)

2.3 Биологические факторы. К биологическим факторам относится рабочий коллектив.

2.4 Психофизиологические факторы. Среди психофизиологических факторов следует указать монотонность работы вследствие чего повышается утомляемость.

3 Количественная и качественная оценка факторов обитаемости.

3.1 Фактические значения факторов, получаемые при помощи измерений или на основе экспертных оценок. Температура (18-23) m2^оС, относительная влажность 50m10%, чистота воздуха не более 350 пылинок размерами 0.5 мкм в 1 литре.

4. Сравнение результатов оценки факторов с нормами и допустимыми значениями с целью выявления опасных и вредных факторов.

4.1 Перечень опасных и вредных производственных факторов применительно к конкретным условиям (травмы, электропоражение, попадание химических веществ на кожу, вредные испарения, звук, пыль):

- поражение электрическим током (допустимое значение безопасное для жизни 10-15 мА);

-          термический ожог лазером;

-          химические ожоги и вредные испарения

ПДК:

-          воздействие энергии токов высокой (ультразвуковой) частоты (максимальный допустимый уровень 75 dB)

-          повышенный шум при работе вакуумных откачных систем

5. Комплексная оценка жизнедеятельности и возможности возникновения опасных ситуаций.

5.1 Категории тяжести труда по рабочим местам и профессиям.

Монотонный труд. Повышенная утомляемость. Производство вредное. Тяжесть труда легкая.

6. Выбор принципов и методов (А,Б,В,Г), разработка мероприятий, выбор и расчет средств защиты работающих от опасных и вредных факторов.

6.1 Механизация, автоматизация, дистанционное управление, применение роботов (А — метод).

При работе с вредными средами применяется дистанционное управление, механизация, автоматизация.

6.2 Адаптация окружающей среды к человеку (Б — метод).

Рабочие места оборудуются необходимыми защитными средствами (экранами со светофильтрами, локальной пылезащитой на отдельных операциях и др.)

6.3 Адаптация человека к окружающей среде (В — метод).

Обслуживающий персонал обеспечивается спецодеждой (резиновыми и хлопчатобумажными перчатками, фартуками, защитными очками, противогазами).

6.4 Комбинация мероприятий (Г — метод)

Для обеспечения более полной защиты персонала А, Б и В — методы должны комбинироваться.

7. Оценка эффективности разработанных мероприятий и выбранных средств защиты.

7.1 Показатели технического, социального, экономического эффекта.

Экономические затраты на осуществление вышеприведенных методов защиты не должны быть высоки. Так как технические средства должны быть в комплекте с оборудованием, используемом на данном предприятии.

Необходимо оценить эффективность используемого заземления, герметичность коммуникаций, надежность электропроводки. Системы защиты, выпускаемые специализированными предприятиями рассчитаны на получение высокого соотношения экономического и защитного эффекта, ведущего к безопасности и высокоэффективной работе людей на данном предприятии.

Выработанные методы защиты позволяют снизить уровни вредностей и опасностей до допустимых норм.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Для создания благоприятных условий труда, исключающих быст­рое утомление зрения и предупреждающих несчастные случаи, осве­тительная установка должна отвечать следующим требованиям.

1. Соответствие минимальной освещенности на рабочем месте зрительным условиям труда согласно санитарным нормам СНиП П-4-79. Повышение освещенности имеет предел в своем положительном дей­ствии, поэтому нужно стремиться к улучшению качества освещения.

2. Равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружавшего пространства. Яркости рабочей поверхности и окружающего пространства не должны отличаться более чем в 3 - 5 раз.

3. Отсутствие резких теней на рабочей поверхности. Тени создают неравномерное распределение яркостей в поле зрения, искажают размеру и формы объективов различения. Особенно вред­ны движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма.

4. Отсутствие прямой и отраженной блескости в поле зрения. Ограничение блескости достигается правильным выбором направле­ния светового потока на рабочую поверхность, увеличением высо­ты подвеса светильников, конструкцией самих светильников.

5. Постоянство величины освещенности во времени. Причиной колебаний освещенности могут быть изменения напряжения в сети, затенение световых проемов, движущиеся объекты в помещении, колебания светильников, а также пульсации светового потока газоразрядных ламп.

6. Правильное направление светового потока. Это позволяет в одних случаях рассматривать внутренние поверхности деталей, в других различать рельефность элементов рабочей поверхности.

7. Необходимый спектральный состав света, что особенно су­щественно ори обеспечении правильной цветопередачи, а в отдель­ных случаях для усиления цветовых контрастов.

8. Отсутствие в осветительной установке источников опаснос­тей и вредностей. Необходимо свести до минимума тепловыделения, излучаемый шум, опасности поражения током, пожароопасность.

9. Удобство, надежность и простота эксплуатации.

Классификация искусственного освещения

В зависимости от конструктивного исполнение искусственное освещение может быть:

1) общим, предназначенным для равномерного освещения помеще­ния или части его;

2) местным (стационарным или переносным) для освещения толь­ко рабочих поверхностей;

3) комбинированным (совокупность местного и общего освещения). Применение только местного освещения запрещается. Чтобы из­бежать больших световых контрастов между рабочим местом в окружаю­щим пространством, доля общего освещения в комбинированном долж­на составлять не менее 10 %.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на следующие виды:

а) рабочее:

б) аварийное:

в) специальное.

Рабочее должно обеспечивать надлежащую освещенность помеще­ния: отсутствие резких теней на рабочих местах, резкого контраста между яркостью освещения рабочих поверхностей и окружающего фо­на. постоянство освещенности на рабочих местах во времени, отсут­ствие слепящей яркости.

Аварийное освещение предназначено для работы или для эвакуа­ции людей из помещения при внезапном отключении рабочего освеще­ния.

Для искусственного освещения (общего, местного, комбинированного) применяются электрические лампы накаливания, ртутные лампы высокого давления, люминесцентные, натриевые, ксеноновые и дру­гие лампы.

КЦЦ ламп накаливания - до 3 %. люминесцентных - до 10 %, ртутных - до 20 %.

Искусственное освещение должно обеспечивать освещенность на рабочих местах в соответствии о нормами СНиП П-4-79

Нормирование искусственной освещенности

Величина нормированной освещенности устанавливается в зависи­мости от различных факторов; применяемого источника одета; систе­мы освещения; наименьшего размера объекта различения; контраста объекта с фоном характеристики фона.

Размер объекта - наименьший размер, который необходимо выде­лить при проведении работы (например, при работ в о приборами -толщина линии градуировки шкалы; при чертежных работах - толщина самой тонкой линии на чертеже и т.д.).

Фон - величина, определяемая коэффициентом отражения (КО) Рф поверхности, на которой рассматривается объект, т.е. отношением светового потока, отраженного от поверхности, к световому потоку, падающему на поверхность (КО может выражаться в процентах):

Рф ⁼ Fотр/Fпад

где Fотр и Fпад - соответственно отраженный и падающий световые потоки.

Фон считается светлым при Рф>0,4, средним при 0,2<Рф<0,4 и темным при Рф>0,2.

Контраст объекта с фоном (K) характеризуется отношением раз­ности коэффициентов отражений фона и объекта к большему по вели­чине КО . Это справедливо для диффузных поверхностей, отражающих световой поток во всех направлениях равномерно:

К=(Рф-Ро)/Рф при Рф>Ро;

К=(Ро-Рф)/Ро при Рф<Ро,

где Ро - коэффициент отражения объекта.

Различают малый, средний и большой контрасты объекта с фо­ном. Малый - К<0,2 (фон и объект мало различаются); средний -0,2<К<0,45 (фон и объект заметно различаются); большой К>0,45 (фон и объект резко различаются).

В некоторых случаях фон и контраст объекта с фоном можно определить визуально, например при чертежных работах: фон - светлый, контраст о фоном - большой.

Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока

Данный метод дает возможность определить световой поток ламп необходимый для создания заданной освещенности, или оря заданном потоке найти освещенность. Этот метод пригоден для расчета общего освещения при горизонтальной рабочей поверхности с учетом света, отраженного стенами и потолком. Для расчета местного и комбинированного освещения для негоризонтальной ра­бочей поверхности с использованием люминесцентных ламп следует пользоваться специальными методами.

Основное уравнение метода имеет вид

F = E s k z / N

где F - световой поток каждой из ламп, лм; Е - минимальная нор­мируемая освещенность, лк; k - коэффициент запаса, учитывающий старении ламп, запыление и загрязнение светильников; z - отно­шение средней и минимальной освещенностей (в большинстве случаев z = 1,1 - 1,2); s -площадь помещения; N - число светиль­ников; у - коэффициент использования светового потока (в долях единицы), т. е. отношение потока, падающего на расчетную поверх­ность, к суммарному потоку всех ламп; находится в зависимости от величины индекса помещения i и коэффициенте отражения потол­ка и стен.

i = S / ( h ( A + B ) )

h - расчетная высота подвески светильника над рабочей поверх­ностью, м; А и B - длина и ширина помещения, м.

В практике допускается отклонение светового потока выбран­ной ламы от расчетного до (-10 - +20) %. Значение коэффициентов выбирается по таблицам планшетов в зависимости от характеристики помещения, его геометрии, качества внутренней отделки. При рас­чете искусственного освещения люминесцентными лампами до расчета намечается тип и мощность лампы, что определяет ее световой по­ток Р . Необходимое число светильников вычисляется по формуле:

N = E k s z / F n

где n - число источников света в светильнике.

Задача

Найти необходимый воздухообмен, если в помещении работой средней тяжести заняты 20 мужчин, 10 женщин, окна двойные S=12м², на юг, температура наружного воздуха +15