Автор: Пламен Мънев / НАУЧНИ ТРУДОВЕ НА РУСЕНСКИЯ УНИВЕРСИТЕТ - 2011, том 50, серия 1.2

Въведение

Опазването и управлението на водните ресурси е един от приоритетите на страната при изпълнение на поетите ангажименти след присъединяването ни към ЕС. Наред с изграждането на нови, бяха реконструирани и модернизирани редица съществуващи пречиствателни станции за пречистване на отпадъчни води.

В зависимост от необходимата степента на пречистване се проектират, изграждат и експлоатират различни по устройство и принцип на действие пречиствателни системи и съоръжения.

Освен познатите конструктивни решения във водопречиствателната и водоподготвителната практики приложение намират и принципно нови, както по отношение на устройството, така и в зависимост от начина им на действие системи и съоръжения. Те много често не са съобразени с основни изисквания от гледна точка на безопасността при работа на обслужващ персонал, оператори, външни посетители и/или други лица.

Тези пропуски се забелязват и отстраняват лесно за опасности от механични, електрически, термичен и т.н. характер. По отношение на опасности от ергономичен характер пропуските и неточностите се забелязват по-трудно и в повечето случаи след голям период от време.

Цел на настоящата работа е да се анализират възможностите за възникване на ергономични рискове от проектиране, въвеждане в експлоатация, обслужване и ремонт на системи и съоръжения за пречистване на отпадъчни води.

За изпълнението й е необходимо да се изпълнят следните задачи:
• да се посочат основните ергономични изисквания, имащи отношение към параметрите на работната среда за постигане на безопасни и здравословни условия на труд;
• да се предложи модел за локализиране на възможните източници (детайли, възли, агрегати, съединения, съоръжения) на генериране на рискови фактори от ергономично естество по технологичния път на пречистване на отпадъчния воден поток.

Изложение

При осигуряване на безопасни и здравословни условия на труд трябва да се спазват редица изисквания, регламентирани със съответните стандарти, директиви закони и подзаконови нормативни разпоредби. Наред с изискванията за безопасност на труда към машините, към конструкцията и обезопасяването им, към психо-физиологичните, санитарно - хигиенните и естетическите изисквания относно факторите на работната среда, трябва да се вземат в предвид и редица ергономични изисквания.

В настоящата работа се разглеждат основните ергономични изисквания, тъй като те са водещи при проектирането на машини и съоръжения и организацията на работното място или работната зона (взаимодействия в системата човек - машина).

Специфичните изисквания към машини, съоръжения, технологично оборудване и др. са във функция от общите ергономични изисквания и в по - големия процент от случаите ги конкретизират, детайлизират и допълват.

В основата на общите ергономични изисквания са антропометричните изисквания и обвързаните с тях изисквания по отношение на работните зони, работните пози и работните движения. Спазването им осигурява по - висока ефективност и качество на труда, по - добро усвояване на ресурсите, оптимизиране на производствените разходи и намаляване на физическата и нервно - психичната енергия на операторите/работниците. [1]

За безопасното функциониране на човеко - машинните системи през целия жизнен цикъл на машините от голямо значение е спазването на ергономичните изисквания още в процеса на проектирането им. За това е необходимо да се вземат в предвид антропометричните показатели и биомеханичните характеристики на човека. Отчитайки тези ограничения, машините трябва да са съобразени с:

• габаритните размери на човешкото тяло в ситуации на различни работни пози;
• размерите на отделните части на човешкото тяло в ситуации на различни работни пози;
• динамичните размери на човешкото тяло при преместването на отделните му части в пространството в процеса на работа;
• диапазоните на движение на отделните части на тялото в процеса на работа и ограниченията, наложени от ставите.

Антропометрични показатели

При използване на данни от антропометричен характер в процеса на проектиране следва:

• да се определи контингентът от хора, за които са предназначени машините и/или технологичното оборудване;
• да се подбере антропометричен показател (или група от показатели), определящ(и) размерите и конструкцията на машините и оборудването (работата с антропометрични показатели се основава на т. н. перцентили - стойностите на измервания показател, които разделят вариационния му ред на сто равни части така, че броят на случаите, които притежават стойности на показателя, включени между два съседни перцентила, са 1 % от общия брой на наблюдаваните случаи); [3]
• да се установи какъв процент от работещите ще бъдат удовлетворени от проектираната машина или съоръжение;
• да се въведат коригиращи коефициенти за поправка в следствие от използване на работно и/или предпазно облекло, работни обувки и др.

Антропометричните показатели могат се разделят на класически (намиращи приложение в медицината, диетологията и др.) и ергономични - сложни по своята структура, невинаги съвпадащи с класическите, измерващи се в различни работни пози и движения в процеса на работа.

По отношение на движението в работната среда се различават статични и динамични антропометрични показатели.

Статичните се използват, за да се определят размерите на машините, работното оборудване и работните места, да се уточнят тези размери, да се определи диапазонът на изменение на регулируемите параметри в ергономични експерименти, ергономични експертизи и др.

От своя страна биват соматични (размерите на отделните части на тялото в стояща или седяща работна поза, размерите на главата, на китките, на стъпалата, ширината на таза и т.н.) и габаритни (най - големите размери на тялото в различни работни пози, ориентирани в различни равнини - служат за определяне на минималните пространства, заемани от човека в различни работни пози).

Динамични са тези антропометрични показатели, променящи стойността на размерите си при преместване (ъглово и/или линейно) на движещите се части от човешкото тяло в работното пространство. Намират приложение при определяне на амплитудите на работните движения и размерите на двигателните полета.

При работа с антропометрични показатели трябва да се отчитат разликите между половете и възрастовите разлики. Тъй като в резултат на определени фактори, например акселерация, антропометричните показатели се променят, се препоръчва периодичното им актуализиране през определени времеви периоди.

Работна зона (работно пространство) е частта от работното място, в която са разположени органите за управление на машините и другите технически средства и в която се осъществяват работните движения на човека в процеса на изпълнение на работната задача. В работното пространство се дефинират зони на максимална, лека и оптимална досегаемост.

Зоната на максимална досегаемост при ръчна работа е частта от работното пространство, дефинирана от повърхнините, които описват максимално обтегнатите ръце на работника при движение в раменните стави.

Зоната на лека досегаемост при ръчна работа е частта от работното пространство, дефинирана от повърхнините, които описват отпуснатите ръце на работника при движение в раменните стави.

Зоната на оптимална досегаемост при ръчна работа е частта от работното пространство, дефинирана от повърхнините, които описват предмишниците на работника при движение в лакътните стави с опора (точка от работната повърхност, подлакътник, ръб на пулт за управление и др.) в лакътните точки при относително неподвижни рамене. Зоните на досегаемост при работа с долните крайници се определят аналогично.

Работна поза

Работната поза характеризира положението на тялото и крайниците в процеса на изпълнение на работна задача. Най - разпространените работни пози са седяща, стояща и седящо - стояща.

Седящата работна поза има редица предимства, но паралелно с това при продължителен трудов стаж е причина за възникване на хронични нарушения на тазовите органи и мускулатура, отслабване на мускулите на коремната кухина, различни гръбначни изкривявания и др.

Стоящата работна поза дава възможност за по - голяма подвижност, а оттам и оптимално използване на активните и пасивните сили на опорно - двигателния апарат. Осигурява по - добри условия за зрителен контрол, но се характеризира и с допълнителна работа на мускулатурата за поддържане на тялото в съответното положение. Това води до повишаване на енергоразхода (с около 10 % в сравнение със седящата работна поза) и предизвиква редица хронични нарушения и заболявания (разширени вени, отоци на долните крайници, плоско стъпало и др.).

Седящо - стоящата работна поза съчетава част от предимствата на двете гореописани пози и се препоръчва при проектиране на работни места. В случаите, в които това не е възможно, се препоръчва седящата поза.

Понякога в практиката се налага да се използват и т. н. принудителни работни пози (наведен, клекнал, на колене и др.). Те са нежелани, тъй като неблагоприятното им въздействие се компенсира с чести и продължителни почивки, промяна на работното място на работника в рамките на работната смяна и др. Същевременно водят до появата на хронични или изострянето на съществуващи заболявания на опорно - двигателния апарат и различни мускулни групи.

Лежаща работна поза се допуска в редки случаи, тъй като силно ограничава двигателните способности на работника, намалява координацията и свива зрителното поле. Свързана е с допълнително напрежение на мускулните групи на раменния пояс и шийните мускули. Ето защо в такива случаи се препоръчва използването на специални приспособления (опори за шията и главата).

Работни движения

Работни движения - основен принцип при проектирането на машини и съоръжения е осигуряването на безопасни и рационални работни движения от страна на работника в процеса на последваща експлоатация през целия жизнен цикъл на съответното изделие.

В зависимост от конкретната работна задача работните движения зависят от вида, формата и конструкцията на работните инструменти, от работните органи и пултовете за управление на машините, от организацията на работните зони и избора на работни пози. Характеризират се с траектория, приложена мускулна сила, темп, ритъм и координация.

Препоръчва се работните движения по възможност да са първични за работника, да съответстват на анатомичния строеж на тялото, да са оптимални за избраната работна поза и да се осъществяват в зрителна зона.

Подходящо е края на всяко от работните движение да създава удобни предпоставки за началото на следващото. Локализирането на източниците на ергономични рискови фактори по технологичния път на пречистване на отпадъчни води е непрекъснат процес, обхващащ целия жизнен цикъл на пречиствателните системи и съоръжения.

Той започва с избор на технологична схема (фиг. 1), преминава през избор на площадка за изграждане и компановка (функционална или блокова) на пречиствателната станция, последвано от проектиране и оразмеряване на избраните съоръжения, продължава във времето с изграждането, експлоатацията, профилактиката и ремонта им и завършва с извеждането им от експлоатация и брак.

За детайлното локализиране на възможните рискови фактори от ергономично естество е подходящо да се използва предложеният в [2] таксономически модел на опасностите по технологичния път на пречистване на отпадъчните води.

Моделът е разработен за съоръженията, формиращи механичния блок (фиг.1), но по аналогия може да се приложи и/или адаптира и за останалите компоненти, представени на схемата. Той класифицира опасностите, които могат да се генерират вследствие работата на гореописаните съоръжения в три основни групи: физични; химични; биологични.

Физичните от своя страна се подразделят на механични, електрически, термични, от шум, от вибрации и от лъчения. За да отговори на изискванията, формулирани в задачите за изпълнение, е необходимо класификацията да се допълни. Това се осъществява чрез добавяне на нова таксономична единица - опасности от ергономично естество. В нея трябва да се предвиди и/или отчете факторът време, тъй като опасностите от този тип принципно се проявяват след продължителни времеви периоди.

С помощта на така оптимизирания модел за таксономия на опасностите периодично се събира, съхранява и обновява подробна информация за характера на възможните опасности (вкл. и ергономични) от експлоатацията на съоръженията за пречистване на отпадъчни води. Тази база данни е в основата на създаването на т.н. таблици на съответствията, представляващи своеобразни матрици.

На всяка от включените в тях опасности съответства конкретно решение или клас решения. В случай, че липсват адекватни решения, матрицата се подлага на допълване, усъвършенстване и актуализация. Събраната информация може да се публикува под формата на каталози, съдържащи готови подходящи решения за превенция на опасностите за всеки етап от жизнения цикъл на съоръженията

Заключение

В настоящата работа е направен анализ на възможностите за възникване на ергономични рискове при проектирането, изграждането и експлоатацията на пречиствателни системи и съоръжения за отпадъчни води.

Аргументирана е необходимостта от локализирането на възможните източници на рискови фактори от ергономично естество. Предложена е модификация на таксономичен модел на опасностите, генерирани в процеса на работа на пречиствателни системи и съоръжения.

На базата на оптимизирания таксономичен модел могат да се създадат каталози на опасностите. Целесъобразно е те да се интегрират с каталози на решения, даващи възможност за превенция и управление на риска на всички етапи от жизнения цикъл на пречиствателните системи и съоръжения.

ЛИТЕРАТУРА
[1] Арабаджиев. А. и колектив. Типови изисквания на организацията на труда при проектиране на машини и работни места, ДИ „Техника”, София, 1982;
[2] Мънев, П. Таксономия на опасностите в управление на риска от пречиствателни системи за отпадъчни води. XV Международна научно – техническа конференция по транспортна, строително – пътна и подемно – транспортна техника и технологии “trans&MOTAUTO'08”, 18-20.09.2008 г, Созопол, 2008;
[3] Томов, В., Л. Владимиров, Н. Ковачев. Ергодизайн. Печатна база при РУ „Ангел Кънчев”, Русе, 2011.

ВИЖТЕ ОЩЕ И:

Определяне на височината на работната повърхност при правостояща работна поза