Домашнее задание 1 (вариант 3) / 3.doc
Московский Государственный Институт Электронной Техники.
(Технический Университет)
Домашнее задание №1
по курсу «Безопасность жизнедеятельности».
Вариант 3.
Выполнила: Безуглова Евгения
МП-48
Проверил: Рябышенков А.С.
Москва, 2003 год.
Вопрос 1. Методика анализа ПЭБ. Участок диффузии.
1. Декомпозиция анализируемых объектов с целью выявления материальных носителей потенциальной опасности.
Предметы труда: исходные материалы — диффузанты, в качестве которых используются высокотоксичные соединения мышьяка, сурьмы, фосфора, бора.
Средства труда: машины, орудия, сооружения, здания, энергия.
На этапе заготовительных операций используется следующее оборудование:
- диффузионные установки: СДО -13,СДО-125/4, CДО-125/3-12,CДД-13,СДД-125ц/1;
Продукты труда, полуфабрикаты.
- полупроводниковая ИМС, подвергаемая после проведения операции диффузии, дальнейшей обработке (по технологической цепочке);
Технологический процесс, операции, действия.
Диффузия примесей проводится следующими методами : в открытой трубке в потоке газа-носителя, в ампулах, в вакууме, а также бокс-методом, среди которых наиболее широко применяют первый метод.
Подготовку к сборке и непосредственно сборку кварцевой ампулы проводят в скафандре с использованием средств индивидуальной защиты (защитных очков, резиновых перчаток, респиратора).
Сама диффузионная электрическая печь также располагается в специальном укрытии, оснащённом вытяжной вентиляцией. При этом, в случае разгерметизации ампул с навеской мышьяка в момент загрузки в печь створки шкафа должны быть немедленно закрыты и печь отключена. Выгрузка ампул и замена реактора производится после остывания печи до температуры не более 40 градусов. Вскрытие кварцевых ампул производится в вытяжном шкафу с использованием индивидуальных средств защиты. Для утилизации твёрдых отходов, загрязнённых мышьяком, применяют специальную тару, на которую наносятся предупредительные надписи - "Отходы мышьяка", "Яд".
В технологии кремниевых ИМС наиболее широкое применение нашёл метод диффузии в открытой трубке с твердым, жидким или газообразным источником примеси. В каждом случае в качестве диффузантов используются вещества, оказывающие токсичное действие на организм человека.
Обращение с указанными веществами требует соблюдения особых мер безопасности на всех этапах работы с ними. Транспортировка и хранение диффузантов производятся в запаянных кварцевых ампулах, помещенных в герметично закрывающийся контейнер, с размещением каждой ампулы в отдельном гнезде с амортизирующими прокладками. Места хранения должны быть недоступны попаданию воды. Вскрытие ампул работающими производится в вытяжном шкафу с использованием промышленного противогаза, халата, резиновых нарукавников, анатомических перчаток в присутствии инженерно-технического работника, ответственного за проведение данной работы.
Производственная среда.
В виду специфичности операции диффузии ее необходимо проводить в отдельном производственном помещении, не вмешиваясь в дальнейший процесс изготовления печатных плат.
Природно-климатическая cреда.
Предприятие находится в средней полосе РФ. Максимально возможная температура в течении года от +30 до +35 градусов, минимально возможная от -40 — до -35 градусов. Средняя летняя температура +25 градусов, средняя зимняя -25 градусов. В зимнее время большую часть дня необходимо искусственное освещение.
2. Составление перечня факторов обитаемости.
Физические факторы.
-воздействие энергии поля высокой частоты;
-опасность поражения электрическим током.
Химические факторы.
-токсичные вещества: диборан (простейший гидрид бора) по токсичности близок к фосгену и влияет в основном на центральную нервную систему. Вдыхание даже небольших количеств диборана вызывает головную боль, головокружение, тошноту и
обморок.
Биологические факторы.
Производственное помещение не способствует распространению
биологически опасных факторов
Психофизиологические факторы.
-эмоциональные перегрузки;
-монотонность труда;
3. Количественная и качественная оценки факторов обитаемости.
Фактические значения факторов, получаемые при помощи измерений или на основе экспертных оценок.
Концентрация токсичных газов не должна превышать ПДК. Содержание
кислорода (по объему) в воздухе производственного помещения должна быть не ниже 18%.
4. Сравнение результатов оценки факторов с нормами и допустимыми значениями с целью выявления опасных и вредных факторов.
Перечень опасных и вредных производственных факторов применительно к конкретным условиям.
Одна из основных опасностей при работе на диффузионных установках обусловлена природой диффузанта, в качестве которого используются высокотоксичные соединения мышьяка , сурьмы , фосфора , бора.
На участке диффузии мышьяка в ампулах проводится ряд операций, при выполнении которых имеет место непосредственный контакт работающего с металлическим мышьяком. В чистом виде мышьяк не вызывает отравления из-за нерастворимости, но в результате окисления или вследствие перехода в растворимые соединения он становится ядовитым. Кроме того присутствуют гидриды диффузантов (аргин, диборан,фосфин,моносилан и т.п.) .
Это легколетучие, огнеопасные, взрывоопасные и чрезвычайно токсичные
вещества.
5. Комплексная оценка жизнедеятельности и возможности возникновения опасных ситуаций.
Категория тяжести труда по рабочим местам и профессиям.
6. Выбор принципов и методов, разработка мероприятий, выбор и расчет средств защиты работающих от опасных и вредных факторов.
Г-метод - комбинированный метод.
Обращение с указанными веществами требует соблюдения особых мер безопасности на всех этапах работы с ними. Транспортировка и хранение диффузантов производятся в запаянных кварцевых ампулах, помещенных в герметично закрывающийся контейнер, с размещением каждой ампулы в отдельном гнезде с амортизирующими прокладками. Места хранения должны быть недоступны попаданию воды.
К оборудованию и аппаратуре, предназначенной для работы с жидкими диффузантами, предъявляются особые требования по герметичности.
Остатки трёххлористого фосфора, трёхбромистого бора, ампулы и посуда, бывшие в употреблении, подлежат обязательной нейтрализации.
Работа с гидридами производится в инертной атмосфере в вытяжном шкафу, а для защиты органов дыхания работающих применяются противогазы соответствующих марок. Диффузионная печь оборудуется наряду с местной вытяжной вентиляцией поглотителем продуктов окисления диффузанта, устанавливаемым на выходе газов из печи. При эксплуатации оборудования необходимо тщательно следить за герметичностью, а также за герметичностью коммуникаций и газораспределительной системы. При обнаружении утечек газообразных диффузантов работа с ними должна немедленно прекращаться.
7. Оценка эффективности разработанных мероприятий и выбранных средств защиты. Показатели технического, социального, экономического эффекта.
Необходимо оценить эффективность используемого заземления, герметичность коммуникаций и газораспределительной системы. Экономические затраты на осуществление вышеприведенных методов защиты не должны быть высоки, так как технические средства должны быть в комплекте оборудования, используемого на данном предприятии. Системы защиты, выпускаемые специализированными предприятиями, рассчитаны на получение высокого соотношения экономического и защитного эффекта, ведущего к безопасной и высокоэффективной работе людей на данном предприятии.
Вопрос 2. Вредные и опасные факторы при работе лазерных установок.
Лазеры широко применяются в машиностроении при сварке тугоплавких металлов и сплавов, при получении отверстий в металлах, сверхтвердых материалах, кристаллах, в процессе резки металлов, тканей, пластмасс и др.
Принцип действия лазеров основан на использовании вынужденного электромагнитного излучения, возникающего в результате возбуждения квантовой системы. Лазерное излучение является электромагнитным излучением, генерируемым в диапазоне длин волн 0,2 — 1000 мкм: 0,2-0,4 мкм — ультрафиолетовая область, 0,4-0,7 мкм — видимая, 0,75-1,4 мкм — ближняя инфракрасная, свыше 1,4 мкм — дальняя инфракрасная область. Чаще всего применяются лазеры с длинами волн 0,34; 0,49-0,51; 0,53; 0,694; 1,06 и 10,6 мкм.
Основными энергетическими параметрами лазерного излучения являются: энергия излучения , энергия импульса , мощность излучения , плотность энергии (мощности) излучения . При описании поля рассеянного излучения используют энергетические характеристики: поток излучения , поверхностную плотность излучения , интенсивность излучения . Излучение также характеризуется временными параметрами: длительностью импульса , частотой повторения импульсов , длительностью воздействия излучения , длиной волны .
При эксплуатации лазерных установок обслуживающий персонал может подвергаться воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов. Основную опасность представляют прямое, рассеянное и отраженное излучения. Из-за большой интенсивности прямого лазерного излучения и малой расходимости луча достигается высокая плотность излучения (Вт/см), в то время как для испарения самых твёрдых материалов достаточно 10Вт/ см.
Отраженное излучение опасно в той же мере, что и прямое. Кроме того, луч лазера, многократно зеркально или диффузно отраженный от различных поверхностей, может появиться в любом месте. Под действием лазерного излучения состояние поверхности может сильно измениться, и шероховатая поверхность может стать зеркальной.
При эксплуатации лазерных установок наблюдаются сопутствующие опасные и вредные факторы:
· световое излучение от импульсных ламп накачки;
· ионизирующее излучение;
· высокое напряжение в электрической цепи питания ламп накачки, поджига или газового разряда;
· шум и вибрация;
· электромагнитные поля ВЧ- и СВЧ- диапазона;
· инфракрасное излучение и тепловыделения;
· запылённость и загазованность воздуха рабочей зоны продуктами взаимодействия лазерного луча с мишенью и молекулами воздуха;
· агрессивные и токсичные вещества, используемые в конструкции лазера.
Биологические эффекты воздействия лазерного излучения на организм человека зависят от энергетических и временных параметров излучения, т.е. энергетической экспозиции (отношения энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок поверхности, к площади этого участка, на длительность облучения) в импульсе или энергетической освещённости, длины волны излучения, длительности импульса, частоты повторения импульсов, времени воздействия и площади облучаемого участка, а также от биологический и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов.
Биологические эффекты делятся на первичные и вторичные. В первом случае происходят органические изменения, возникающие непосредственно в облучаемых тканях, а во втором случае — побочные явления, образующиеся в организме вследствие облучения.
Интенсивное облучение кожи может вызвать в ней различные изменения от легкой эритемы (покраснения) до поверхностного обугливания. При большой интенсивности облучения возможны повреждения не только кожи, но и внутренних тканей и органов. Эти повреждения имеют характер отеков, кровоизлияний, а также свертывания и распада крови. Наибольшая опасность возникает при расположении фокальной точки внутри ткани. В ряде случаев имеет место воздействие как прямого, так и зеркально отраженного лазерного излучения на отдельные органы человека, а также диффузно отраженного излучения на весь организм человека. Результатом такого воздействия оказываются различные функциональные изменения центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, эндокринных желез, физическое утомление и др.
Наиболее чувствительным органом к лазерному излучению являются глаза. Глаз человека представляется собой орган, который воспринимает, преломляет и преобразует электромагнитное излучение определенного диапазона длин волн. Видимые и ближние инфракрасные волны проходят через глаз почти без потерь. Преломляясь в элементах оптической системы глаза, эти лучи фокусируются на сетчатке, поэтому на поверхности сетчатки плотность энергии излучения будет ещё больше, чем в луче, попадающем на глаз.
Роговая оболочка, хрусталик и стекловидное тело содержат большое количество жидкости, поэтому они обладают повышенной поглощающей способностью к ультрафиолетовому и дальнему инфракрасному излучениям. Вследствие этого их повреждения могут наступать при сравнительно небольших интенсивностях.
Санитарными нормами установлена классификация лазеров по степени опасности генерируемого ими излучения:
· класс 1 — выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи;
· класс 2 — выходное излучение представляет опасность при облучении прямым или зеркально отраженным излучением;
· класс 3 - выходное излучение представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркально и диффузно отраженным излучением на расстоянии десяти сантиметров от диффузно отражающей поверхности и при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением;
· класс 4 - выходное излучение опасно при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии десяти сантиметров от отражающей поверхности.
Наличие и отсутствие сопутствующих опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации лазеров различных классов:
| Фактор | I | II | III | IV |
| Электрическое напряжение Световое излучение импульсных ламп или газового разряда Шум, вибрация Аэрозоль Газы Электромагнитное излучение (ВЧ, СВЧ) Ионизирующее излучение | - (+) - - - - - - | + - - - - - - | + - (+) - (+) - - - - | + + + + + - (+) - (+) |
Санитарными нормами также установлены требования к эксплуатации лазеров, требования к технологическим процессам, производственным помещениям, размещению оборудования и организации рабочих мест, требования к персоналу, контроль за состоянием производственной среды, требования к средствам индивидуальной защиты.
Для контроля лазерного излучения и определения границ лазерно-опасной зоны применяют ряд приборов. В зависимости от типа приемника излучения приборы разделяют на калориметрические, пироэлектрические, болометрические, пондерамоторные, фотоэлектрические и др. Тепловое действие излучения на приемный элемент используется в калориметрических, болометрических и пироэлектрических приемниках излучения, механическое действие излучения — при пондерамоторных методах измерения. Фотоэлектрические методы основаны на применении фотоприемников излучения, в которых поглощение фотонов сопровождается электрически регистрируемым процессом. Фотоэлектрические приборы позволяют достичь высокой чувствительности и поэтому в настоящее время являются основными при проведении дозиметрии лазерного излучения.
Способы защиты от лазерного излучения делятся на коллективные и индивидуальные. Коллективные средства защиты включают применение телевизионных систем наблюдения за ходом процесса; защитные экраны (кожухи); системы блокировки и сигнализации, ограждение (маркировка) лазерно-опасной зоны.
В качестве индивидуальных средств защиты применяют специальные противолазерные очки (например, набор фильтров с различными значениями коэффициентов поглощения), щитки, маски, технологические халаты и перчатки.
Задача.
В помещении цеха выделяются вещества разнонаправленного действия: 280 г/ч - СО и 50 г/ч - SO2. Определить необходимый воздухообмен, приняв концентрации в поступающем воздухе: СО - 6 мг/м3 , SO2 - 0.5 мг/м3.
Решение:
Формула расчёта воздухообмена при поступлении вредного вещества:
,
где - интенсивность образование вредного вещества, - ПДК вещества, - концентрация вредности в поступающем воздухе.
Найдем объем воздуха, необходимый для разбавления СО:
, так как ПДК рабочей зоны СО составляет ;
для , учтя, что ПДК равняется , получаем:
.
Так как данные вещества являются веществами разнонаправленного действия, то допускается определять необходимый воздухообмен по тому веществу, которое требует больший объем воздуха, следовательно, ответом к задаче является величина .
Список литературы.
1. Рябышенков А.С. Курс лекции по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности».
2. Каракеян В.И., Писеев В.М. Методы и средства обеспечения оптимальных параметров производственной среды на предприятиях электронной промышленности. Учебное пособие. — М.: МИЭТ, 1987.
3. Константинова Л.А., Ларионов Н.М., Писеев В.М. Методы и средства обеспечения безопасности технологических процессов на предприятиях электронной промышленности. Учебное пособие по курсу «Охрана труда и окружающей среды». — М., МИЭТ, 1990.
4. Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. спец. вузов под редакцией Белова С.В., М., Высшая школа, 1991.
5. Охрана труда в машиностроении. Под редакцией Юдина Е.Я. и Белова С.В., М., Машиностроение, 1983.