Giáo trình An toàn lao động - CĐ Nghề Công Nghiệp Hà Nội

Chia sẻ: Cuahuynhde Cuahuynhde | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

72
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình An toàn lao động của trường CĐ Nghề Công Nghiệp Hà Nội cung cấp cho học sinh các kiến thức về bảo hộ, an toàn lao động, các nguyên tắc và tiêu chuẩn để đảm bảo an toàn về điện cho người và thiết bị; về kỹ năng phòng chống cháy, nổ và thực hiện các biện pháp an toàn điện, điện tử và sơ cấp cứu được cho người bị điện giật.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình An toàn lao động - CĐ Nghề Công Nghiệp Hà Nội

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Chủ biên: Trần Thị Bích Liên Phạm Thị Minh Phương GIÁO TRÌNH AN TOÀN LAO ĐỘNG (Lưu hành nội bộ) Hà Nội năm 2012 1
Tuyên bố bản quyền Giáo trình này sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội bộ trong trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng và không cho phép bất kỳ cá nhân hay tổ chức nào sử dụng giáo trình này với mục đích kinh doanh. Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình này với mục đích khác hay ở nơi khác đều phải được sự đồng ý bằng văn bản của trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội 2
LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay trong công cuộc xây dựng đất nước, ngành điện đóng một vai trò rất quan trọng. Với mục tiêu điện khí hóa toàn quốc, ngành điện đã xâm nhập rộng rãi trên mọi lĩnh vực sản xuất, kinh doanh, mọi sinh hoạt xã hội và liên quan trực tiếp đến nhiều người Điện là một nguồn năng lượng rất tiện lợi trong sử dụng, nhưng cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây tai nạn cho con người. Hiểu biết các qui định và kỹ thuật phòng ngừa và xử lý các tai nạn về điện là một việc làm rất cần thiết đối với mọi người sử dụng, quản lý, lắp ráp, vận hành và sửa chữa điện. Giáo trình An toàn lao động sẽ cung cấp cho chúng ta những kiến thức cơ bản để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. 1
Bài mở đầu: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ AN TOÀN LAO ĐỘNG 1.Khái quát về môn học An toàn lao động( BHLĐ). Công tác An toàn lao động là thông qua các biện pháp về khoa học kỹ thuật, tổ chức, hành chính, KT-XH để loại trừ các yếu tố nguy hiểm và có hại trong quá trình sản xuất, tạo đk thuận lợi cho người lao động và ngăn ngừa tai nạn lao động và bệnh nghề nghiệp. Đảm bảo tính mạng cho người lao động và thiết bị. 2.Các phương pháp phòng tránh tai nạn lao động. - Học tập kỹ thuật an toàn lao động là bắt buộc với công nhân cũng như người sử dụng lao động. - Xác định được vùng nguy hiểm để tránh. - Sử dụng các thiết bị an toàn. Chương 1: CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG HỘ LAO ĐỘNG 1.1. Phòng chống nhiễm độc. 1.1.1.Đặc tính chung của hóa chất độc. - Mục đích của hoạt động dự phòng tác hại của hoá chất là nhằm loại trừ hoặc giảm tới mực thấp nhất của rủi ro bởi các hoá chất nguy hiểm độc hại cho sức khoẻ con người và môi trường lao động góp phần phát triển kinh tế xã hội bền vững. a. Hạn chế hoặc thay thế hoá chất độc hại. - Cố gắng thay thế hoặc hạn chế hoá chất độc hại bằng một hoá chất ít độc hại hơn. Công việc này đạt được hiệu quả kinh tế kỹ thuật, môi trường lâu dài và tốt nhất nếu tiến hành từ giai đoạn thiết kế và lập kế hoạch sản xuất qua 3 bước sau: b. Che chắn hoặc cách ly nguồn phát sinh hoá chất nguy hiểm Nguyên tắc ngăn cách quá trình sản xuất độc hại này nhằm hạn chế tới mức thấp nhất số lượng người lao động tiếp xúc với hoá chất và hạn chế lượng hoá chất nguy hiểm cháy nổ và độc hại có thể gây nguy hiểm tới người lao động, khu dân cư và môi trường xung quanh. d. Các phương pháp bảo vệ sức khoẻ của người lao động Khám tuyển người lao động: trước khi tuyển nhận người lao động và định kỳ khám sức khoẻ từ 3-6 tháng/ năm tuỳ loại công việc 2
Giáo dục, đào tạo kiến thức mới, phổ biến kinh nghiệm và biện pháp chăm sóc sức khoẻ nhờ các thành tựu điều trị kết hợp đông, tây y, nhờ thể dục thể thao, an toàn vệ sinh dinh dưỡng đủ cả về chất, tránh ngộ độc Phải có kế hoạch kiểm tra máy móc và nồng độ hơi khí độc trước khi làm việc Biện pháp bảo vệ cá nhân được trang bị cho người lao động theo quy định nhà nước ban hành cho từng lĩnh vực công việc để phòng ngừa hoặc giảm tác hại của hoá chất nguy hiểm cháy nổ và độc hại trong sản xuất đối với người lao động. + Phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp + Phương tiện bảo vệ mắt + Phương tiện bảo vệ thân thể, chân, tay, đầu + Vệ sinh cá nhân 1.1.2. Biện pháp khẩn cấp a. Kế hoạch khẩn cấp Kế hoạch sơ tán với số lượng lớn nhất người lao động có thể đặc biệt với lao động vị thành niên, những lao động yếu đau,khi có chỉ dẫn báo hiệu của hệ thống báo hiệu khẩn cấp, có chỉ dẫn và đảm bảo sự thông suốt và an toàn của lối thoát nạn Kế hoạch hành động phối hợp với cơ quan y tế đội cứu hộ, cơ quan có thẩm quyền dân sự địa phương như chuyên gia bảo vệ môi trường, đội dân phòng và các nhà máy, cơ quan lân cận Vai trò của người quản lý và các viên chức khi cấp cứu trang thiết bị, phương pháp sơ cấp cứu kịp thời, cách xử lý các tình huống nguy cấp có thể xảy ra. b. Sơ tán, sơ cấp cứu thông thường Tại nơi làm việc phải có biển báo, báo hiệu với nguy hiểm và dấu hiệu quy định lối sơn tán ( lối thoát nạn cho người và của cải cần thiết) Lối thoát nạn phải đảm bảo hai điều kiện: thông thoáng và ánh sáng dẫn tới nơi an toàn Nếu môi trường có tính chất độc hại, nguy hiểm thì người sơ tán phải có phương tiện bảo hộ cá nhân tốt *) Biện pháp sơ cứu kịp thời khi có nhiễm độc có thể là: + Đưa ngay nạn nhân ra khỏi nơi nhiễm độc, thay bỏ quần áo, chú ý giữ gìn yên tĩnh và ủ ấm cho nạn nhân. + Cho ngay thuốc trợ tim hoặc hô hấp nhân tạo sau khi đảm bảo khí quản thông suốt 1.2. Phòng chống bụi 3
1.2.1. Định nghĩa và phân loại Bụi phát sinh trong tự nhiên do gió bão, động đất núi lửa. Nhưng quan trọng hơn là trong sinh hoạt và sản xuất của con người trong nền công – nông nghiệp hiện đại, bụi phát sinh từ các quá trình gia công, chế biến của nguyên liệu rắn như các khoáng sản, hoặc kim loại như nghiền, đập, sàng, cắt, cưa, mài, khoan,…Bụi còn phát sinh khi vận chuyển nguyên liệu, hoặc sản phẩm bột, gia công các sản phẩm như bông vải, lông thú,… a. Định nghĩa Bụi là tập hợp của nhiều hạt kích thước lớn, nhỏ khác nhau tồn tại trong không khí dưới dạng bụi bay và bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha như hơi, khói, mù khi những hạt bụi nằm lơ lủng trong không khí, khi chúng đọng lại trên bề mặt vật thể nào đó. b. Phân loại: người ta phân loại theo 3 cách - Theo nguồn gốc: + Bụi hữu cơ: tơ, lụa, len, dạ, lông, tóc,… + Bụi nhân tạo: nhựa, cao su,.. + Bụi vô cơ: Ximăng, bụi vôi - Theo kích thước hạt bụi. - Tác hại của bụi. c. Tính chất cháy, nổ của bụi Các hạt bụi càng nhỏ nên diện tích tiếp xúc không khí càng lớn, hoạt tính hoá học càng mạnh, dễ bốc cháy trong không khí VD: bột các ben, bột sắt, bông vảỡ có thể tự bốc cháy trong không khí. Nếu có mồi lủa như tia lửa điện, các loại đèn không có bảo vệ lại càng nguy hiểm hơn. 1.2.2. Tác hại của bụi Bụi gây ra nhiều tác hại cho con người, trước hết là bệnh về đường hô hấp, bệnh ngoài da, bệnh đường tiêu hoá,…. + Bệnh phổi nhiễm bụi thường gặp ở những công nhân khai thác, vận chuyển quặng đá, kim loại, than,… + Bệnh silicose là bệnh do phổi bị nhiễm bụi silic ở than khai đá, thợ mỏ, thợ làm gốm sứ, vật liệu chịu lửa,..vv bệnh này chiếm (40->70)% trong tổng số các bệnh về phổi + Bệnh đường hô hấp: viêm mũi, họng, phế quản do bụi gây ra + Bệnh ngoài da: Bụi gây kích thích da, bệnh mụn nhọt, lở loét, như bụi vôi, thuốc trừ sâu. Bụi đồng gây nhiễm trùng da rất khó chữa 4
+ Chấn thương mắt: bụi vào mắt gây kích thich màng tiếp hợp, làm viêm mí mắt,…vv hoặc dung dịch kiềm gây hỏng mắt + Bệnh đường tiêu hoá: Bụi đường đọng lại ở răng, kim loại sắc nhọn vào dạ dày gây tổn thương niêm mạc, rối loạn tiêu hoá 1.2.3. Cách phòng chống bụi a. Biện pháp chung Cơ khí hoá và tự động hoá quá trình sản xuất đó là khâu quan trọng nhất để công nhân không phải tiếp xúc trực tiếp với bụi, bụi ít lan toả ra ngoài VD: khâu đóng gói bao xi măng. áp dụng những biện pháp vận chuyển bằng hơi, máy hút, băng tải trong ngành dệt, ngành than. Bao kín thiết bị và có thể là cả dây truyền sản xuất khi cần thiết. b. Thay đổi phương pháp công nghệ Trong các xưởng làm sạch bằng nước, làm sạch bằng phương pháp ướt thay cho phương pháp khô trong công nghiệp sản xuất xi măng, trong ngành luyện kim, nghiền bột, thay phương pháp trộn khô bằng phương pháp trộn ướt, không những làm cho quá trình nghiền tốt hơn mà còn làm mất hẳn quá trình sinh bụi Thay vật liệu nhiều bụi độc bằng vật liệu ít bụi độc Thoáng gió hút bụi trong các xưởng có nhiều bụi c. Đề phòng bụi cháy nổ Thông báo giới hạn nổ, đặc biệt chú ý tới các ống dẫn và máy hút bụi, chú ý cách ly mồi lửa. VD: Tia lửa điện, diêm, tàn thuốc và va đập mạnh ở những nơi có nhiều bụi gây nổ d. Vệ sinh cá nhân Sử dụng quần áo bảo hộ lao động, mặt nạ, khẩu trang theo yêu cầu vệ sinh, cẩn thận hơn khi bụi độc, bụi phóng xạ. Chú ý khâu vệ sinh cá nhân trong việc ăn uống, hút thuốc tránh nói chuyện khi làm việc. Cuối cùng là khâu khám tuyển định kỳcho cán bộ công nhân viên làm việc trong môi trường nhiều bụi, phát hiện sớm các bệnh do bụi gây ra 1.3. Phòng chống cháy nổ 1.3.1. Khái niệm về cháy, nổ a. Định nghĩa quá trình cháy: Theo định nghĩa: quá trình cháy nổ là phản ứng hoá học kèm theo nhiệt lượng và phát sáng. Do toả nhiệt lớn nên sản phẩm cháy có nhiệt độ cao, thường từ vài trăm độ trở lên 5
nên phát sáng được. Trong thực tế có nhiều phản ứng hoá học có toả nhiệt nhưng không phát sáng. Những phản ứng đó không thuộc lĩnh vực quá trình cháy. Người ta đưa ra khái niệm về quá trình cháy như sau: Quá trình cháy về thực chất có thể coi là một quá trình oxy hoá khử. Các chất cháy đóng vai trò của chất khử. Còn chất oxy hoá thì tuỳ phản ứng có thể rất khác nhau b. Cơ chế quá trình cháy Cơ chế quá trình cháy theo lý thuyết nhiệt: quan điểm của lý thuyết này là một nhiệt lượng toả ra do phản ứng cháy phải lớn hay ít nhất cũng bằng lượng nhiệt mất ra môi trường xung quanh thì khi đó quá trình cháy mới có thể xuất hiện. Do nhiệt lượng sinh ra lớn hơn lượng nhiệt mất đi nên một phần nhiệt lượng sẽ tồn tại trong vật chất đang tham gia vào quá trình cháylàm nhiệt độ của nó tăng dần. Quá trình này cứ tiếp tục mãi cho đến khi đạt được một nhiệt độ tối thiểu thì quá trình tự bốc cháy sẽ xảy ra Vậy nguyên nhân dẫn đến quá trình tự bốc cháy theo lý thuyết này là sự tích luỹ nhiệt lượng trong khối vật chất tham gia vào quá trình cháy Cơ chế cháy theo lý thuyết chuỗi: Phản ứng nhiệt là phản ứng bắt buộc phải có sự tham gia của các phân tử mang hoá trị tự do. Phần tử mang hoá trị tự do thường là gốc tự do mang hoá trị hay nguyên tử tự do 1.3.2. Những nguyên nhân gây cháy nổ và biện pháp phòng chống. * Những nguyên nhân gây cháy nổ. Một đám cháy xuất hiện cần 3 yếu tố: + Chất cháy + Chất Ôxi + Mồi bắt cháy ( nguồn nhiệt ) Mồi cháy trong thực tế rất phong phú. Ví dụ : sét, tia lửa sinh ra do va đập, do ma sát giữa các vật rắn. Trong công nghiệp các thiết bị có nhiệt độ cao, đó là các mồi bắt cháy thường xuyên như lò đốt, lò nung, các phản ứng làm việc ở áp suất cao, nhiệt độ cao. * Các biện pháp phòng chống cháy nổ ở các cơ quan xí nghiệp a. Các biện pháp quản lý phòng chống cháy, nổ ở các cơ sở Phòng chống cháy nổ là khâu quan trọng nhất trong công tác phòng cháy chữa cháy vì khi đám cháy đã xảy ra thi các biện pháp chống cháy có hiệu quả như thế nào, thiệt hại vẫn to lớn và kéo dài. Các biện pháp phòng chống cháy nổ có thể chia 6
ra làm hai loại: Biện pháp kỹ thuật và biện pháp tổ chức b. Nguyên lý phòng, chống cháy nổ *) Nguyên lý phòng cháy nổ Nếu tách rời ba yếu tố chất cháy, chất oxi hoá và mồi bắt lửa thì cháy nổ không thể xảy ra được. Đó là nguyên lý phòng chống *) Nguyên lý chống cháy nổ: Đó là hạ thấp tốc độ cháy của vật liệu đang cháy tới mức tối thiểu và phân tán nhiệt lượng của đám cháy. Để thực hiện hai nguyên lý này trong thực tế có thể sử dụng các giải pháp rất khác nhau. c. Các phương tiện chữa cháy - Các chất chứa cháy: Các chất chứa cháy là các chất đưa vào đám cháy nhằm dập tắt nó. Có nhiều loại chất chứa cháy như chất rắn, chất lỏng, chất khí. Mỗi chất có tính chất, phạm vi ứng dụng riêng sẽ cần có các yêu cầu cơ bản sau đây. + Có hiệu quả chữa cháy cao, nghĩa là tiêu hao chất chữa cháy cho trên một đơn vị diện tích cháy trong một đơn vị thời gian phải nhỏ nhất, kg/m2,s + Dễ kiếm và rẻ + Không gây độc hại đối với người khi sử dụng, bảo quản + Không làm hư hỏng các thiết bị cứu chữa và các thiết bị đồ vật được cứu chữa Hiệu quả cứu chữa một đám cháy càng cao nếu cường độ phun chất chữa cháy càng lớn. Cường độ chất chữa cháy càng lớn thì thời gian chữa cháy càng ngắn - Một số chất chữa cháy + Nước. + Bụi nước. + Hơi nước. +Bọt chữa cháy - Tác dụng của khí: CO2, N2 tác dụng chính là pha loãng nồng độ chất cháy - Xe chuyên dụng: Được trang bị cho các đội ngũ chữa cháy chuyên nghiệp của thành phố hoặc thị xã - Phương tiện chữa cháy tự động - Các phương tiện, trang bị chữa cháy tại chỗ + Bình bọt + Bình hoà không khí 7
1.4. Thông gió công nghiệp. 1.4.1. Mục đích của thông gió công nghiệp. Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà người ta thiết kế, thi công và sử dụng hệ thống thông gió tự nhiên, hệ thống thổi cục bộ, hệ thống hút cục bộ, ống khói cao, hệ thống thông gió chung và lượng loại cây xanh theo tiêu chuẩn xây dựng công nghiệp để đảm bảo lượng ôxy cần thiết lớn hơn 17% và giảm lượng hoá chất độc hại cháy nổ nhỏ hơn giới hạn cho phép. Góp phần đảm bảo điều kiện vệ sinh lao động, tăng năng suất lao động và vệ sinh môi trường công nghiệp. Vấn đề thông gió này đặc biệt quan trọng khi xung quanh nóng hơn và ẩm hơn. Hệ thống thông gió phải được bảo dưỡng và được kiểm tra thường xuyên để đảm bảo hoạt động hiệu quả 1.4.2. Các biện pháp thông gió. - Thông gió tự nhiên: là thông gió mà sự lưu thông không khí từ bên ngoài vào nhà và từ trong nhà thoát ra ngoài được thực hiện nhờ gió tự nhiên. - Thông gió nhân tạo: là thông gió có sử dụng quạt máy chạy bằng động cơ điện để là không khí vận chuyển. Chương 2: AN TOÀN ĐIỆN Hiện nay ở nước ta điện đã được sử dụng rộng rãi trong các xí nghiệp, công trường, nông trường, từ thành thị đến các vùng nông thôn hẻo lánh. Số người tiếp xúc với điện ngày càng nhiều. Vì vậy vấn đề an toàn điện đang trở thành một trong những vấn đề quan trọng nhất của công tác bảo hộ lao động. 2.1. Một số khái niệm cơ bản về an toàn điện. 2.1.1. Tác động của dòng điện đối với cơ thể người. Khi người tiếp xúc với các phần tử mang điện, sẽ có dòng điện chạy qua người làm cho cơ thể bị tổn thương, nguy hiểm nhất là dòng điện đi qua tim và hệ thống thần kinh. Có thể chia tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người làm hai loại: 1. Tác dụng kích thích - Phần lớn các trường hợp chết người vì điện giật là do tác dụng kích thích, do người tiếp xúc với điện áp thấp. 8
- Khi tác dụng kích thích, điện áp đặt vào người nhỏ nên dòng điện qua người nhỏ (25100)mA, thời gian dòng điện qua người tương đối ngắn (vài giây), không thấy rõ chỗ dòng điện vào người và người bị nạn không có thương tích. - Khi người mới chạm vào điện, vì điện trở của người còn lớn, dòng điện qua người nhỏ, tác dụng của nó chỉ làm cho bắp thịt, cơ co quắp lại. Nếu nạn nhân không rời khỏi vật mang điện, thì điện trở của người dần dần giảm xuống làm dòng điện tăng lên, hiện tượng co quắp càng tăng lên. Thời gian tiếp xúc với vật mang điện càng lâu càng nguy hiểm vì người không còn khả năng tách rời khỏi vật mang điện đưa đến tê liệt tuần hoàn và hô hấp. 2. Tác dụng gây chấn thương Tác dụng gây chấn thương thường xảy ra do người tiếp xúc với điện áp cao. Khi người đến gần vật mang điện ( 6kV) tuy chưa tiếp xúc nhưng vì điện áp cao sinh ra hồ quang điện, dòng điện qua hồ quang chạy qua người tương đối lớn. Do phản xạ tự nhiên của người rất nhanh, người có khuynh hướng tránh xa vật mang điện làm hồ quang điện chuyển qua vật có nối đất gần đấy, vì vậy dòng điện qua người trong thời gian rất ngắn, tác dụng kích thích ít nhưng người bị nạn có thể bị chấn thương hay chết do hồ quang đốt cháy da thịt. * Kết luận. Qua sự phân tích ở trên ta thấy: tác dụng chủ yếu của tai nạn về điện là do dòng điện qua người gây nên chứ không phải do điện áp. Khi phân tích an toàn trong mạng điện chúng ta chỉ xét đến giá trị dòng điện qua người. Tuy nhiên khi quy định về an toàn điện thường lại dựa vào điện áp và dùng khái niệm điện áp cho phép vì nó dễ xác định và cụ thể hơn. Thời điểm tiếp xúc ban đầu theo uỷ ban kỹ thuật điện Quốc tế (IEC) thì điện áp tiếp xúc an toàn: Đối với điện áp xoay chiều: Utx  50 V. Đối với điện áp 1 chiều: Utx  120 V . Đối với Việt Nam thì điện áp xoay chiều Utx  42 V và 1 chiều là 110 V. 2.1.2. Những nhân tố ảnh hưởng đến chấn thương ban đầu do tai nạn điện: 1. Loại dòng điện: Mức độ phản ứng của cơ thể người đối với dòng điện xoay chiều và một chiều: 9
Cường độ Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người dòng điện Dòng điện xoay chiều (50-60 Hz) Dòng điện một chiều (mA) 0,61,5 Bắt đầu có cảm giác, ngón tay run nhẹ Không có cảm giác 23 Ngón tay bị tê rất mạnh Không có cảm giác Đau như kim đâm, 57 Bắp thịt tay co lại và rung thấy nóng Tay khó rời vật mang điện nhưng có thể Nóng tăng lên rất 810 rời được, ngón tay, khớp tay, bàn tay cảm mạnh thấy đau. Tay không thể rời vật mang điện, đau Nóng tăng lên và bắt 2025 tăng lên, rất khó thở. đầu có hiện tượng co quắp Rất nóng, các bắp thịt 5080 Hô hấp bị tê liệt, tim đập mạnh co quắp, khó thở Hô hấp bị tê liệt, kéo dài 3 giây thì tim 90100 Hô hấp bị tê liệt bị tê liệt và ngừng đập. Nhận xét: - Giá trị lớn nhất của dòng điện không nguy hiểm đối với người là Ing  10mA đối với dòng điện xoay chiều có tần số công nghiệp và Ing  50mA đối dòng điện một chiều. - Với dòng điện xoay chiều khoảng (1050)mA, người bị điện giật khó có thể tự mình rời khỏi vật mang điện vì sự co giật của các cơ bắp. - Khi giá trị dòng điện vượt quá 50 mA, có thể đưa đến tình trạng chết do điện giật vì sự mất ổn định của hệ thần kinh và sự co giãn của các sợi cơ tim và làm tim ngừng đập. 2. Tần số dòng điện: Dòng điện xoay chiều nguy hiểm hơn dòng điện một chiều. Mức độ nguy hiểm phụ thuộc vào tần số của dòng điện. Để nghiên cứu ảnh hưởng của tần số dòng điện, người ta thí nghiệm trên chó ở các tần số khác nhau và cho kết quả như sau: ST Tần số dòng điện Điện áp Xác suất chết, % T 10
1 50 117 - 120 100 2 100 117 - 120 45 3 125 100 - 121 20 4 150 120 - 125 0 * Nguyên nhân: - Khi dòng điện 1 chiều đi vào cơ thể thì các phần tử trong tế bào sẽ phân thành những ion khác dấu và bị hút ra ngoài màng tế bào. Phân tử bị cực hóa và kéo dài thành ngẫu cực. Các chức năng sinh vật – hóa học của tế bào bị phá hoại đến 1 mức độ nhất định. - Khi dòng điện xoay chiều đi vào cơ thể các ion chạy về theo 2 chiều khác nhau ra phía ngoài màng của tế bào, khi dòng điện đổi chiều thì chuyển động của các ion cũng đổi chiều và chuyển động ngược lại. + Khi tần số nhỏ các ion di chuyển ít. Nguy hiểm nhất là trong 1 chu kỳ Ion chạy được 2 lần bề rộng của tế bào do mức độ kích thích và chức năng sinh vật, hóa học của tế bào bị phá hoại nhiều nhất. + Tần số càng cao, dòng điện đổi chiều liên tục các ion di chuyển được ít, không kịp đập vào màng tế bào nên mức độ nguy hiểm nhỏ. Bằng thực nghiệm thấy rằng, ở tần số (50-60)Hz là nguy hiểm nhất. ở tần số cao thì sự nguy hiểm điện giật rất ít. Nhưng sự đốt cháy bởi tần số cao lại càng trầm trọng hơn, tức là nguy hiểm về nhiệt cao hơn. Khi nghiên cứu tác hại của dòng điện một chiều, người ta thấy rằng điện trở của người với dòng điện một chiều lớn hơn với dòng điện xoay chiều. Nguyên nhân là do ở dòng điện một chiều không có điện dung là sự phân cực tăng lên. 3. Thời gian dòng điện tác dụng: Thời gian tác động càng ngắn thì xác suất gây chấn thương càng nhỏ. Khi mới tiếp xúc với điện áp, điện trở người tương đối cao khi có hiện tượng xuyên thủng da làm điện trở giảm làm cho dòng điện qua người tăng, đồng thời nhiệt lượng của cơ thể toả ra cũng lớn lên, các tuyến mồ hôi hoạt động tích cực hơn dẫn đến điện trở người càng giảm. Kết quả là điện trở của người càng ngày càng giảm, dòng điện chạy qua người càng ngày càng tăng, tức là thời gian dòng điện tác dụng càng lâu càng nguy hiểm. 11
Trong chu kỳ làm việc của tim trung bình có khoảng 0,1s tim nghỉ (trạng thái giữa co và giãn), ở trạng thái này tim rất nhạy cảm. Khi dòng điện tác động với thời gian ngắn không trùng vào nhịp đập của tim ở khoảng thời gian nhạy cảm thì mức độ nguy hiểm không cao. Một dòng điện nhỏ chừng vài chục mA đi vào đúng lúc nhạy cảm của tim thì mức độ nguy hiểm sẽ tương đương với dòng điện 10A đi vào ở trạng thái lúc bình thường. 4. Điện trở cơ thể người: Ing Trong đó: C1 R1 - C1, R1 là điện dung và điện trở của lớp da ở vị trí dòng điện Ing đi vào người. Ung Ing R2 - R2 là điện trở trong của người. C3 R3 - C3, R3 là điện dung và điện trở của lớp da ở vị trí dòng điện Ing đi ra. Ing - Giá trị dòng điện đi qua cơ thể người khi tiếp xúc với phần tử có điện áp phụ thuộc vào điện trở của cơ thể người khi tiếp xúc. Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng, giá trị và đặc tính của điện trở cơ thể người rất khác nhau và phụ thuộc vào hệ cơ bắp, vào cơ quan nội tạng, hệ thần kinh... - Điện trở người không chỉ phụ thuộc vào tính chất vật lý, vào sự thích ứng của cơ thể mà còn phụ thuộc vào trạng thái sinh học rất phức tạp của cơ thể. Do đó giá trị điện trở của cơ thể người không hoàn toàn như nhau đối với tất cả mọi người. Ngay đối với một người cũng không thể có cùng một điện trở trong những điều kiện khác nhau, hay trong những thời điểm khác nhau. Để đơn giản điện trở cơ thể người có thể phân thành 2 phần: + Điện trở của lớp da: bộ phận quan trọng đối với điện trở của cơ thể người, phụ thuộc vào điện trở của lớp sừng ở da dày khoảng (0,050,2)mm, vì lớp sừng da rất khô và có tác dụng như chất cách điện. + Điện trở của các bộ phận bên trong cơ thể: có giá trị không đáng kể có giá trị khoảng (5701000). Khi tiếp xúc với vật mang điện nếu da người còn nguyên vẹn và khô, điện trở của người có thể khoảng (40 500) k. Nếu ở chỗ tiếp xúc, lớp ngoài của da không còn (do 12
bị cắt, bị tổn thương...) hoặc nếu tính dẫn điện của da tăng lên do điều kiện môi trường xung quanh thì lúc ấy điện trở của cơ thể người có thể giảm dưới 1000 . - Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở người: + Điện áp đặt lên người: giá trị này phụ thuộc vào chiều dầy của lớp sừng trên da. Khi điện áp đặt lên người lớn sẽ xuất hiện sự xuyên thủng da. Khi da bắt đầu bị xuyên thủng thì điện trở người bắt đầu giảm, khi chấm dứt quá trình này thì điện trở người có một giá trị gần như không đổi. Sự xuyên thủng da bắt đầu từ điện áp khoảng (1050)V. Trong thực tế các qui trình qui phạm về an toàn điện thường qui định theo điện áp, lấy điện áp cho phép làm tiêu chuẩn an toàn vì điện áp dễ xác định hơn. Điện áp < 40V được xem là điện áp an toàn. Trường hợp đặc biệt: các dụng cụ, thiết bị cầm tay làm việc trong các hầm ngầm, mặc dù các thiết bị có cấp điện áp < 24V, nhưng không có các phương tiện bảo hộ và thời gian tiếp xúc lâu nên rất nguy hiểm Như vậy không cho phép thiết lập giá trị giới hạn nhất định của điện áp nguy hiểm và không nguy hiểm. Vì sự nguy hiểm phụ thuộc trực tiếp vào giá trị của dòng điện mà không phụ thuộc vào điện áp. Mặt khác, ta không thể xác định mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp khi điện giật vì điện trở của cơ thể người thay đổi không theo quy luật và trong một phạm vi khá rộng. + Vị trí mà cơ thể tiếp xúc với phần tử mang điện áp: biểu hiện mức độ nguy hiểm của điện giật, nó phụ thuộc vào độ nhạy cảm của hệ thần kinh tại nơi tiếp xúc (có thể là đầu, tay, chân...), phụ thuộc vào độ dầy của lớp da. + Diện tích tiếp xúc: giá trị này càng lớn thì điện trở người càng nhỏ, do đó sự nguy hiểm do điện giật càng lớn. + áp lực tiếp xúc: giá trị này càng lớn thì điện trở người càng nhỏ, càng nguy hiểm. + Điều kiện môi trường: + Độ ẩm: của môi trường xung quanh càng tăng thì mức độ nguy hiểm càng tăng voì độ ẩm càng lớn, cùng với mồ hôi, các chất hoá học dẫn điện, bụi... hay những yếu tố khác sẽ tăng độ dẫn điện của da làm cho điện trở của người giảm xuống. + Nhiệt độ: nhiệt độ môi trường xung quanh càng tăng, tuyến mồ hôi hoạt động nhiều hơn làm cho điện trở người sẽ giảm đi. 5. Đường đi của dòng điện qua người 13
- Nếu dòng điện đi qua tim hay vị trí có hệ thần kinh tập trung hoặc vị trí các khớp nối ở tay... thì mức độ nguy hiểm càng cao. - Những vị trí nguy hiểm là: vùng đầu (đặc biệt là vùng: óc, gáy, cổ, thái dương), vùng ngực, vùng cuống phổi, vùng bụng... và thông thường là những vùng tập trung dây thần kinh như đầu ngón tay, chân... - Người ta thường đo phân lượng dòng điện qua tim để đánh giá mức độ nguy hiểm của các dòng điện qua người xác định theo bảng sau: Đường đi dòng điện qua người Phân lượng dòng điện qua tim (%) Từ chân qua chân 0,4 Từ tay qua tay 3,3 Từ tay trái qua chân 3,7 Từ tay phải qua chân 6,7 Từ bảng trên ta thấy: - Dòng điện đi từ chân qua chân là ít nguy hiểm nhất. - Dòng điện đi từ tay phải qua chân là nguy hiểm nhất vì phần lớn dòng điện đi qua tim theo trục dọc mà trục này nằm nằm trên đường từ tay phải đến chân. 6. Trạng thái sức khoẻ của người Khi bị điện giật, nếu cơ thể người bị mệt mỏi hay đang trong tình trạng say rượu thì rất dễ xảy ra hiện tượng choáng vì điện (còn gọi là sốc điện). Hiện tượng choáng vì điện nhạy cảm với phụ nữ và trẻ em hơn là nam giới. Với người bị đau tim hoặc cơ thể đang bị suy nhược rất nhạy cảm khi có dòng điện chạy qua cơ thể. 7. Trình độ học vấn: Sự nguy hiểm của các chấn thương do điện giật phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã phân tích ở trên, tuy nhiên có một yếu tố nữa là sự hiểu biết của con người cũng là một vấn đề để giảm bớt những nguy hiểm do tai nạn về điện gây ra. Một người có nhiều hiểu biết và kinh nghiệm về điện, những nguy hiểm cũng như cách phòng chống, nhận biết nguy cơ sự cố có thể xảy ra cho người khi tiếp xúc với các thiết bị điện, những quy trình an toàn điện…..sẽ hạn chế được tai nan về điện cũng như giảm nhẹ được các chấn thương và mức độ nguy hiểm của các tai nạn về điện 2.1.3. Điện áp tiếp xúc và điện áp bước. 14
1. Dòng điện đi vào trong đất Khi cách điện của thiết bị hư hỏng, nếu vỏ thiết bị được nối đất sẽ có dòng điện đi vào trong đất và tạo nên xung quanh điện cực nối đất 1 vùng có dòng điện dò và điện áp phân bố trong đất. Xét dòng điện đi vào một điện cực hình bán cầu đặt trong đất có tính chất thuần nhất và điện trở suất là , dòng điện sẽ phân bố đều trong đất theo mọi hướng tức là mật độ dòng điện tại những điểm cách đều điểm chạm đất là như nhau. Mật độ dòng điện tại điểm cách tâm bán cầu 1 khoảng x là: Id J 2. x 2 Trong đó: Id là dòng điện đi vào trong đất. Xét 1 lớp đất có độ dầy là dx, theo hình mặt cầu bán kính x thì trên đó có 1 điện áp là: Id du  J. dx  .dx 2. x 2 Điện thế tại điểm A cách điện cực 1 khoảng x chính là hiệu điện thế tại A với điểm ở xa vô cùng ( = 0) là:   I d I d  dI . 1 U A   A      du   2. x 2 .dx   2. x . x  2. x  k. x x x I d . k Trong đó: 2 Từ biểu thức trên, có thể biểu diễn điện áp tại mỗi điểm quanh điện cực nối đất, càng xa điểm nối đất điện áp càng giảm. Utx=Ud - Ux Ux Ud Ux Ub = Ux - Ux+a Id Ux+a Rd 20m dx x 15
Bằng thực nghiệm, ta có: - 68% điện áp rơi trong phạm vi 1 m. - 24% điện áp rơi trong khoảng (1-10)m. - Cách xa hơn 20m, điện áp coi như bằng 0. Do đó ta có, điện trở nối đất chính là điện trở của khối đất nửa bán cầu có bán kính là 20m. Nếu có điện áp đặt lên thiết bị nối đất Rd là Ud thì dòng điện đi vào trong đất Id được xác định: Ud U Rd  Id  d Id  Rd 2. Điện áp tiếp xúc Khi thiết bị có nối đất bị hư hỏng cách điện, khi đó vỏ thiết bị mang điện áp là: Ud = Id. Rd Nếu người tiếp xúc với một thiết bị được nối đến điện cực và đứng hai chân chụm nhau trên đất, thì dòng điện chạy qua cực tiếp đất này sẽ tạo nên điện áp tiếp xúc là: U tx  U d  U x Trong đó: - Id là dòng điện đi vào trong đất, Rd là điện trở nối đất. - Ux là điện áp tại điểm cách cực nối đất 1 khoảng là x. Từ biểu thức ta thấy: điện áp tiếp xúc càng lớn khi người đứng càng xa cực tiếp đất. Nếu người đứng cách xa vật 20m thì Ux = 0, do đó điện áp tiếp xúc bằng với điện áp của cực tiếp đất Ud. 3. Điện áp bước Điện áp bước là hiệu điện thế đặt lên hai chân người khi người đứng trên mặt đất trong vùng có dòng điện chạy xuống đất ở phạm vi bán kính dưới 20 m. Khi người đứng trên mặt đất thường 2 chân ở 2 vị trí khác nhau, nên người sẽ phải chịu sự chênh lệch giữa hai điện thế khác nhau Ux và Ux+a: I d .ρ  1 1  I d .ρ a Ub  Ux  Uxa  .   . 2π  x x  a  2πx x  a Trong đó: 16
- a là độ dài của bước chân (0,40,8)m. - x là khoảng cách đến chỗ chạm đất. Điện áp bước bằng 0 khi đứng ở khoảng cách xa hơn 20m hoặc 2 chân đứng trên vòng tròn đẳng thế. 2.3. Nguyên nhân gây ra tai nạn điện. * Do bất cẩn * Do sự thiếu hiểu biết của người lao động * Do quá trình tổ chức thi công và thiết kế * Do môi trường làm việc không an toàn. Những nguy hiểm dẫn đến tai nạn do dòng điện gây ra: * Điện giật. Điện giật là do tiếp xúc với các phần tử dẫn điện có điện áp: có thể sự tiếp xúc của một phần thân người với phần tử có điện áp hay qua trung gian của một vật dẫn điện. 1. Nguyên nhân Không tôn trọng khoảng cách cho phép, khoảng cách quá hẹp... nên tiếp xúc với các vật có điện áp hoặc các vật bị hỏng cách điện... Trường hợp có rào chắn, cần tính đến chiều rộng khoảng không tối thiểu cần cho thao tác (0,70,9 m) và khoảng cách bổ sung tối thiểu là 0,2m. Có 2 loại tiếp xúc: a. Tiếp xúc trực tiếp: - Tiếp xúc với các phần tử đang có điện áp làm việc. - Tiếp xúc với các phần tử đã được cắt ra khỏi nguồn điện, nhưng vẫn còn tích điện tích (do điện dung). - Tiếp xúc với các phần tử đã được cắt ra khỏi nguồn điện làm việc, nhưng phần tử này vẫn còn chịu một điện áp cảm ứng do ảnh hưởng của điện từ hay cảm ứng tĩnh điện do các trang thiết bị khác đặt gần. b. Tiếp xúc gián tiếp - Tiếp xúc với các phần tử như rào chắn, vỏ hay các thanh thép giữ các thiết bị, hoặc tiếp xúc trực tiếp với trang thiết bị điện mà chúng đã có điện áp do chạm vỏ (cách điện đã bị hỏng)... - Tiếp xúc với các phần tử có điện áp cảm ứng do ảnh hưởng điện từ hay tĩnh điện (trường hợp ống dẫn nước hay ống dẫn khí dài đặt gần một số tuyến đường sắt chạy bằng 17
điện xoay chiều một pha hay một số đường dây truyền tải năng lượng điện ba pha ở chế độ mất cân bằng). - Tiếp xúc đồng thời ở hai điểm trên mặt đất hay trên sàn có các điện thế khác nhau (do đó có dòng điện chạy qua người từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp). c. Nhận xét - Khi tiếp xúc trực tiếp: người ta đã biết trước được, trông thấy và cảm giác trước được có sự nguy hiểm và tìm các biện pháp để đề phòng điện giật. - Khi tiếp xúc gián tiếp: ngược lại, con người không cảm giác trước được sự nguy hiểm hoặc cũng chưa lường hết được tai nạn có thể xảy ra khi chạm vỏ thiết bị điện 2. Phương tiện bảo vệ a. Khi tiếp xúc trực tiếp - Biên soạn ra những qui định, quy phạm về an toàn, và đòi hỏi mọi người làm về điện phải được học tập kỹ về các quy định này và không được tiếp xúc với các phần tử mang điện. - Phải sử dụng các trang bị bảo hộ cá nhân để tạo sự ngăn cách giữa người với các phần tử mang điện và chỉ tổ chức thực hiện các công việc sau khi sự nguy hiểm do điện giật không còn nữa. - Để đề phòng các tai nạn do tiếp xúc trực tiếp thì các hệ thống bảo vệ phải tác động ngay lập tức khi sự cố. Chúng sẽ giới hạn điện áp tiếp xúc đến một giá trị thấp nhất, được tính toán theo quy phạm, và sẽ loại trừ thiết bị bị sự cố ra khỏi lưới điện trong một khoảng thời gian cần thiết. b. Khi tiếp xúc gián tiếp Để tránh tai nạn do tiếp xúc gián tiếp cần phải quan tâm đặc biệt hơn vì khả năng người công nhân tiếp xúc với vỏ các thiết bị, các lưới rào hay các phần giá đỡ của thiết bị điện sẽ nhiều hơn rất nhiều so với số lần tiếp xúc với các phần tử để trần có dòng điện làm việc đi qua. Chú ý: Công nhân và kỹ thuật viên có quyền từ chối tất cả các yêu cầu nếu thấy không đảm bảo an toàn khi lao động. 1.1.2 Đốt cháy điện Đốt cháy điện có thể phát sinh khi xảy ra ngắn mạch nguy hiểm, kèm theo nó là nhiệt lượng sinh ra rất lớn và là kết quả của phát sinh hồ quang điện. - Tai nạn đốt cháy điện là do chạm đất kéo theo phát sinh hồ quang điện mạnh. 18