Новые методические указания по электромагнитным полям промышленной частоты в производственных условиях

Журнал "Безопасность и охрана труда" 2009 г. №3

Новые методические указания по электромагнитным полям промышленной частоты в производственных условиях.

А.Л.Петрухин, Г.В.Федорович
ООО «НТМ-Защита»

В декабре 2008 г. Комиссией по санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека приняты Методические указания «Гигиеническая оценка электрических и магнитных полей промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях» [1]. Принятие этого документа отражает общую тенденцию повышения внимания к контролю условий труда на рабочих местах, включая идентификацию и инструментальные исследования вредных и опасных производственных факторов. В этом же ряду стоит и принятие дополнений [2] к документу [3], регламентирующему порядок проведения производственного контроля. В этих дополнениях объем требуемых инструментальных исследований при проведении производственного контроля увеличился в разы по сравнению с первоначальным вариантом (ср. напр. редакции п.4.1 в [2] и [3]). Рост объема инструментальных исследований сопровождается усложнением структуры организации работ по аттестации рабочих мест [4] и по производственному контролю [5]. Здесь, в частности, следует отметить:

(1) Разделение функций между специалистами по планированию исследований, исполнителями измерений и специалистами по анализу результатов и составлению заключений. Для того, чтобы эта система работала, необходимо скрупулезное следование единым, четко сформулированным требованиям к планированию и выполнению исследований на рабочих местах и к алгоритмам выведения заключений.

(2) Повышение внимания к юридической стороне работы. Устранение возможных разночтений нормативных документов, многозначности терминов и определений. Это единственный способ избежать конфликтов в проведении политики, направленной на защиту здоровья работников.

«Новизна» новых Методических указаний [1] относительна: они представляют собой упорядоченный и самосогласованный перечень уже существовавших в действующих нормативных документах [6], [7] и [8] методических положений. Одновременно устранены противоречия, недоговоренности и разночтения, накопившиеся в этих документах. Приведем основные из них.

(1) Согласно [6], для каждого рабочего места следует измерять
• 2 параметра ( ЭП, МП) (п.4.5.2),
• на 3-4-х высотах (п.4.5.9-11),
• на всех местах возможного нахождения работников (п.3.4.2.7).

В этом документе, однако, не определяется – какие из полученных результатов сравнивать с ПДУ ЭМП.

(2) В документах [6] и [7] даны два различных определения ПДУ ЭМП. Так, в [6] для электрической составляющей ЭМП в п. 3.4.2.1 в качестве ПДУ указывается уровень (5 кВ/м) напряженности ЭП, а в следующем п. 3.4.2.2 в качестве ПДУ указывается время пребывания в ЭП произвольной (в диапазоне 5 - 25 кВ/м) напряженности. Такое двоякое определение ПДУ делает невозможным установление классов условий труда (КУТ) по [8], т.к. значение КУТ определяется в этом документе кратностью превышения ПДУ. Так, вредными могут считаться условия превышения ПДУ до 40 раз. Результат будет разным, если в 40 раз увеличить допустимый уровень ЭП или время пребывания в допустимом поле. Аналогичная ситуация имеет место и для магнитной составляющей ЭМП.

Современное положение дел в области гигиены «электромагнитного смога» характеризуется взрывным ростом научных данных, полученных в эпидемиологических исследованиях, относительно эффектов воздействия ЭМП на здоровье человека.

Сотрудники лабораторий, осуществляющих санитарно-эпидемиологические исследования, сталкиваются с увеличением объема поступающей информации, с усложнением решаемых задач, с необходимостью учета большого числа взаимосвязанных факторов и часто меняющихся требований к объектам контроля. В процессе принятия решений приходится затрачивать много времени и средств на анализ массивов разнородной информации. Практика показывает, что в этих условиях используются упрощенные, а иногда и противоречивые решающие правила.

Очевидно, что одни только опыт и интуиция не могут обеспечить принятие правильных решений. Наиболее важным помощником сотрудников и руководителей лабораторий становятся компьютерные программы поддержки, которые, используя современные информационные технологии, позволяют выбрать наилучший план исследований и провести обоснованный анализ их результатов.

В МУК [1] сформулированы основные требования к компьютерным программам поддержки санитарно-эпидемиологических исследований ЭМП промышленной частоты в производственных условиях.

В настоящей статье приводятся комментарии к МУ [1], содержащие подробные толкования наиболее, по мнению авторов, важных положений нового документа.

1. Детализация процедур планирования и проведения измерений.

Придание должной роли инструментальным исследованиям ведет к усилению требований к методам (методикам) их проведения. Соответствующие работы должны иметь обязательный алгоритм, стандартизованный для обеспечения единства измерений. Этот алгоритм должен содержать описания методов планирования и проведения измерений, анализа их результатов и составления заключений.

1.1. Два различных понятия являются ключевыми на различных этапах проведения работы. Планирование и проведение измерений проводится для контролируемых зон (КЗ) – под которыми понимаются все места возможного нахождения работников при выполнении ими работ, связанных с эксплуатацией и ремонтом оборудования [7]. Анализ результатов проводится для рабочих мест (РМ) - совокупности всех контролируемых зон, в которых работник должен находиться или куда ему необходимо следовать в связи с его работой и которые прямо или косвенно находятся под контролем работодателя. Понятия контролируемых зон и рабочих мест не следует смешивать. Одно РМ может включать в себя одну или несколько КЗ. С другой стороны, одна и та же КЗ может входить в состав различных РМ, если в ней производятся различные работы различными работниками. При этом для различных работников, в зависимости от длительности выполнения работ, их тяжести и напряженности, условия труда в одной КЗ могут классифицироваться по-разному для разных РМ.

Контролируемые зоны и рабочие места характеризуются различными факторами.

Для КЗ характерны:
• покомпонентный (ЭП, МП) состав воздействующего производственного фактора;
• особенности расположения источников воздействия относительно КЗ и их фазность,
• коэффициент загрузки сети Kнагр = Imax/I;
• локальность воздействия магнитной составляющей ЭМП на конечности (кисти рук, предплечья) работников.
• степень нестационарности воздействия, характерный период его изменения;
• наличие средств коллективной защиты от воздействия вредного или опасного производственного фактора

РМ описывается:
• профессиональной принадлежностью (профессии работников, занимающих эти места),
• структурой, т.е. совокупностью КЗ, из которых оно состоит,
• хронометражем выполняемых работ в этих КЗ.
Характеристики КЗ определяют состав измерений (перечень измеряемых факторов, количество точек измерений, длительность каждого измерения и пр.), а характеристики РМ определяют процедуру анализа результатов, составления протоколов и заключений по данным инструментальных исследований.

1.2. В МУК [1] закреплена необходимость документа, описывающего (в графическом виде с необходимыми комментариями) планировку обследуемого производства (цеха, участка). На плане и в комментариях (пояснительной записке) к нему должны быть отражены общие сведения о производственном объекте, размещении технологического и санитарно-технического оборудования. Необходимо указать (перенумеровать) на плане все КЗ, в которых должны проводиться инструментальные измерения потенциально вредных и опасных производственных факторов. В пояснительной записке к плану следует описать характеристики КЗ, определяющие состав измерений (см. выше). Следует указать также :
• производственную обстановку, которую необходимо создать для возможности проведения полноценных измерений (включение оборудования, удаление персонала из КЗ и пр.);
• меры безопасности для исполнителей измерений;
• количество и высоты точек проведения измерений в каждой КЗ;
• время проведения измерений и длительность каждого замера.

План является определяющим документом при проведении измерений и при анализе их результатов. Он абсолютно необходим, если операции планирования измерений, их выполнения и анализа результатов разнесены по времени и по исполнителям.

1.3. Инструментальный контроль должен осуществляться приборами, прошедшими государственную аттестацию и имеющими свидетельство о поверке. Современные средства измерения ЭМП ПЧ, производимые отечественной промышленностью, перечислены в МУК [1]. Не все они, однако, одинаково эффективны в использовании. Так например, МУК повторяют требование документа [6] о необходимости использования приборов, не искажающих ЭП. Это возможно только при использовании приборов с электрической развязкой антенны (посредством волоконно-оптической линии связи) от блока индикации. Заметим, что такая конструкция одновременно повышает безопасность процесса измерений, что немаловажно для условий работы с высоковольтным электротехническим оборудованием.

Другое требование документа [6], повторенное в Методике, состоит в необходимости использования приборов с трехкоординатными датчиками, обеспечивающими измерение действующих значений уровней ЭМП при любой ориентации датчиков в пространстве. Это позволяет избежать ориентационной погрешности измерения, присущей приборам с однокоординатным (дипольным) датчикам ЭМП. Ориентационная погрешность обусловлена несовпадением направления оси диполя и вектора напряженности ЭМП. В [6] требуется обеспечивать совпадение с допустимой относительной погрешностью 20 % при измерении ЭП и 10 % при измерении МП. Для этого необходимо осуществлять поиск максимального регистрируемого значения ЭМП путем ориентации датчика в каждой точке измерения. Проблема оценки реальной ориентационной погрешности не возникает при использовании приборов с трехкоординатными датчиками, она практически нерешаема для приборов с однокоординатными датчиками.

Использование приборов с трехкоординатными датчиками поля становится безусловно необходимым при измерении ЭМП, генерируемых трехфазным силовым электрооборудованием. В этом случае поле может быть эллиптически поляризованным и его действующее (эффективное) значение в √2 ≈ 1,42 раза отличается от действующего значения линейно поляризованного поля (см.[6] п. 4.5.3-4). «Распознавание» эллиптически поляризованного поля принципиально невозможно без использования приборов с трехкоординатными датчиками ЭМП и со специальной программой анализа фазовых сдвигов между составляющими вектора поля.

2. Анализ результатов.

Результаты измерений уровней совокупности вредных и опасных производственных факторов сопоставляются с требованиями нормативных документов [6] и [7]. Если измеренные величины лежат внутри области оптимальных или допустимых значений, делается соответствующее заключение. Если фиксируется выход измеренных величин за границы допустимых значений, следует указать реальный класс условий труда (КУТ) [8].

При анализе результатов необходимо учитывать возможную обусловленность ПДУ одних факторов уровнем других. Применительно к ЭМП промышленной частоты следует учитывать взаимосвязь между нормируемыми уровнями ЭМП и временем работы. Рассмотрим подробно этот вопрос на примере электрической составляющей ЭМП.

2.1. В нормативном документе [6] устанавливаются два граничных значения ЭП: предельно допустимый уровень напряженности ЭП на рабочем месте в течение всей смены: Епду = 5 кВ/м [1] (п.3.4.2.1) и абсолютный пороговый уровень ЭП, превышение которого исключает пребывание персонала в зоне действия ЭП: Еапу = 25 кВ/м [1] (п.3.4.2.4).

В промежуточном ЭП задается допустимое время пребывания Тдоп:
• если 5 ≤ Е ≤ 20, то Тдоп = 50 / Е – 2           (1)
• если 20 ≤ Е ≤ 25, то Тдоп = 1/6                    (2)

В этих соотношениях величина Е определяется в единицах кВ/м, Тдоп – в часах.
Наглядное представление о границе допустимого воздействия ЭП дает ее графическое изображение на плоскости в координатах (Е,Т). Оно приведено на рис.1.

Рисунок 1. Граница допустимого воздействия ЭП 50 Гц

На интервале изменения ЭП от 0 до 5 кВ/м допустима работа в течение всей 8-ми часовой смены, на интервале от 20 кВ/м до 25 кВ/м – в течение 10 мин, в промежуточном поле граница определяется кривой линией, задаваемой уравнением (1). Реальные условия работы задаются на этой плоскости точкой с координатами Е (напряженность реально измеренного ЭП) и Т (реальная длительность работы). Если эта точка попадает внутрь границы допустимого воздействия ЭП, следует признать условия труда допустимыми (КУТ = 2), если точка находится вне границ, следует обратиться к нормам, приведенным в [8].

При необходимости более длительной работы, чем допустимое время пребывания в ЭП, нормы [8] (п.5.7.1, табл.15) требуют:
• если время работы до 5 раз превышает допустимое Тдоп, присваивается КУТ 3.1
• до 10 раз – КУТ 3.2,
• до 40 раз – КУТ 3.3,
• еще более продолжительная работа опасна (КУТ 4).

При этом, разумеется, в поле большем, чем Еапу = 25 кВ/м, работа недопустима ни при каком КУТ.

Графическое представление области допустимого (КУТ = 2) воздействия ЭП на плоскости в координатах (Е,Т) можно распространить на другие КУТ, сделав наглядным анализ результатов измерения ЭП больших, чем допустимые. Изображения границ областей, соответствующих различным КУТ приведены на рис.2.

Рисунок 2. Границы условий работы в ЭП 50 Гц, соответствующие различным КУТ

Аналогичное представление областей с различными КУТ возможно и для анализа воздействия магнитного поля (локального или общего). Соответствующие границы приведены в Методике [1].

Результирующий КУТ устанавливается по фактору, для которого определена наиболее высокая степень вредности. Если КУТ, оцениваемые по ЭП и МП, относятся к одной и той же степени вредности, результирующий КУТ повышается на одну ступень.
Этими правилами следует руководствоваться для определения КУТ при работе в одной КЗ в условиях воздействия неизменного в течение смены ЭМП.

2.2. Если РМ включает несколько КЗ с различными величинами ЭМП, это учитывается по-разному для электрического и магнитного полей.

В качестве действующего значения магнитного поля выбирается ([6], п.3.4.3.3) максимальное по всем КЗ поле Bmax. В качестве времени воздействия берется полное время работы Tпол, несмотря на то, что часть работы выполнялась в тех КЗ, где поле меньше, чем максимальное. КУТ определяется в зависимости от того, в какую область на плоскости (В,Т) попадет точка (Bmax, Tпол).

Для электрического поля алгоритм расчета КУТ более сложен. В нормативных документах ([6], п.3.4.2.6 и [7], п.1.6) вводится понятие приведенного времени Тпр, определяемого по формуле:

Здесь tEi – реальное время пребывания в i-той КЗ, ТEi - допустимое время пребывания в ЭП с напряженностью Еi , зарегистрированном в этой КЗ. Время ТEi рассчитывается по формуле (1) (см.выше в разд.2.1).
Согласно [8] (п.5.7.1, табл.15), приведенное время не должно превышать
• 8 часов для допустимых условий труда (КУТ 2),
• 40 часов для КУТ 3.1,
• 80 часов для КУТ 3.2,
• 320 часов для КУТ 3.3,

Если величина Тпр, определенная для реальных напряженностей поля в контролируе-мых зонах превосходит величину 320 часов, условия труда на этом рабочем месте следует оценивать как опасные.

Правила выбора результирующего КУТ для РМ включающих несколько КЗ с различными величинами ЭМП те же, что и для одной КЗ – выбирается максимальная степень вредности, или она повышается на единицу для одинаковых КУТ (см.выше).

2.3. Если РМ включает только одну КЗ, но ЭМП непостоянно в течение рабочей смены, используются те же правила вычисления КУТ, что и для нескольких КЗ (см.выше), при этом вариации поля с течением времени трактуются так же как и вариации, связанные с переходом из одной КЗ в другую.

3. Компьютерные программы поддержки.

В МУК [1] сформулированы основные требования к компьютерным программам поддержки санитарно-эпидемиологических исследований ЭМП промышленной частоты в производственных условиях. Реально это должны быть программы, позволяющие

(1) Составить в интерактивном режиме план инструментальных измерений. Входом программы должна быть пояснительная записка к плану производственного помещения (см. выше), выходом – перечень контролируемых зон с указаниями количества и положения точек измерения ЭМП.

(2) Записать план измерений в память измерительного прибора. Разумеется, прибор должен быть специализирован под задачу проведения инструментальных измерений ЭМП, в частности – должен сопрягаться с компьютерной программой поддержки. В процессе проведения измерений прибор вырабатывает подсказку для исполнителя измерений по измеряемым параметрам, количеству и положению точек измерения ЭМП в каждой из намеченных КЗ.

(3) Результаты инструментальных измерений, выполненные по записанному плану, должны быть приняты программой поддержки и занесены в базу данных.

(4) Провести анализ результатов инструментальных измерений в соответствии с требованиями нормативных документов [6] и [7] и МУК [1]. Реально это означает, что в состав программы поддержки должна входить экспертная система (ЭС). В качестве входной информации ЭС получает результаты измерений параметров ЭМП в КЗ и описание структуры РМ (перечень КЗ с указанием времени работы в каждой из них). Применяя правила отношений к символическому представлению знаний о нормируемых уровнях ЭМП, ЭС выносит суждения о КУТ на обследуемом РМ.

(5) Оформить всю необходимую документацию (рабочий журнал, протокол измерений, проект экспертного заключения). Должна быть возможность просмотреть, отредактировать, записать в архив (на любой носитель), распечатать эти документы.

6. Аппаратурное обеспечение

В МУК [1] (Приложение 4) дан перечень приборов отечественного производства, которые можно использовать для измерения ЭМП промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях. Он воспроизведен ниже в табл.1

Таблица 1

Средства измерения ЭМП промышленной частоты 50 Гц

Тип СИ 

Измеряемые параметры

Диапазон измерения

Погрешность

Изотропия антенны

Оптич. развязка

Внесен в
Госреестр

Програм.
поддержка

Прибор для измерения
ЭП 50 Гц
«ИНЭП-50» 

ЭП

 0,1 – 10000
кВ/м

±7%

 Нет

Нет

Нет

Нет

Измеритель напряженности поля пром. частоты
«П3-50» 

ЭП
МП

0.01 - 180 кВ/м
0.01 - 1800 А/м

±17%

 Нет

Нет 

№ 17638-98

Нет

Трехкоординатн измеритель напряженности МП пром.частоты
«ИНМП-50»

МП

3 -10000 А/м.

±10%

Да

Нет

Да

Нет

Миллитесламетр портативный модульный «МПМ-2»

МП

0,01-199,9 мТл;

±7%

Да

Нет

№16372-02

Нет

Измеритель параметров
МП и ЭП
пром.частоты
«ВЕ-50»

ЭП
ЭМ

0,05 – 50
кВ/м
0,1-5000
мкТл

±20%

 Да

Да

№ 35853-07

Да

 В последних четырех столбцах таблицы отражены данные о диаграмме направленности приемной антенны (дипольная или изотропная), использована ли электрическая развязка антенны (посредством волоконно-оптической линии связи) от блока индикации, позволяющая измерять электрическое поле с минимальными искажениями, сведения о внесении прибора в Государственный реестр средств измерений. В последнем столбце отражена возможность использования прибора в составе контрольно-измерительного комплекса, включающего компьютерную программу планирования и анализа результатов инструментального контроля.

Видно, что не все перечисленные приборы удовлетворяют рекомендациям МУК [1]. Так например, в большинстве приборов используются простейшие (дипольные) антенны, которые не соответствуют требованиям нормативных документов [6], [7]. Только в одном приборе (ВЕ-50) используется электрическая развязка антенны за счет использования оптоволоконной линии связи с блоком индикации. Т.о., только в этом приборе обеспечивается регистрация неискаженного ЭП, определение характера поляризации (линейная или эллипсная) поля, и отсутствуют ориентационные погрешности измерения величины ЭМП (см. выше п.1.3).

Также, только этот прибор снабжен полноценной компьютерной программой поддержки измерений, удовлетворяющей требованиям МУК [1]. Так как такие программы не получили еще широкого распространения в практике лабораторий, осуществляющих санитарно-эпидемиологические исследования, остановимся несколько подробнее на описании ее работы.

Отличительными особенностями программы «НТМ-ЭкоМ» являются:

• Возможность обмена данными между компьютерной системой и измерителем ЭМП промышленной частоты «ВЕ-50» позволяет использовать программу на протяжении всего процесса производственного контроля или аттестации рабочих мест, на таких этапах как: планирование инструментальных измерений (в автоматическом режиме), проведение измерений (с помощью измерителя «ВЕ-50», запрограммированного на работу по плану), анализ полученных результатов на соответствие существующим нормам (используя заложенную в программу базу знаний), оформление необходимой документации (формы которых, приведены в МУК [1]);
• В процессе работы с программой, вся необходимая информация накапливается в архиве. Это позволяет проследить изменения ЭМП промышленной частоты на обследуемом предприятии за длительный период времени (недели, месяцы, годы).
• В программе «НТМ-ЭкоМ» используется база знаний в области ЭМП промышленной частоты. База знаний является результатом работы специалистов Роспотребнадзора, НИИ медицины труда. Наличие интеллектуальной составляющей повышает статус программы до уровня экспертной системы.
• Интуитивно понятный пользовательский интерфейс облегчает работу с программой «НТМ-ЭкоМ». Информацию, необходимую для нормального функционирования, программа запрашивает и получает от пользователя в интерактивном режиме. Это избавляет пользователя от необходимости подробно помнить и знать все нормативные документы и алгоритмы принятия решений в области санитарно-гигиенического контроля.
• Программа снабжена дополнительной информацией, различными подсказками, в неё интегрированы файлы информационной поддержки, выполненные в виде файлов контекстной справки MSWindows (обеспечивается поиск по ключевому слову или фразе). Файлы информационной поддержки содержат тексты всех действующих нормативных документов, различных книг, руководств по эксплуатации измерителя и программы.
• Большинство этапов работы компьютерной системы проходит в автоматическом режиме. Это существенно сокращает время обработки любого объема информации не снижая качество конечных заключений и выводов.
• В «НТМ-ЭкоМ» кропотливая работа по оформлению документов выполняется автоматически на основе архивной информации, а форма документов удовлетворяет требованиям Роспотребнадзора [5].

Использование комплекса измерительный прибор «ВЕ-50» - компьютерная программа поддержки «НТМ-ЭкоМ» обеспечивает высокое качество работы испытательной лаборатории.

В заключение хочется выразить удовлетворение по поводу вышедшего очень нужного документа, который в дальнейшем несомненно будет развиваться. При этом было бы желательно согласовать все нормируемые показатели, а также сблизить подходы к оценке ЭМП промышленной частоты в нормативных документах, выпускаемых различными ведомствами.

Литература

1. Методические указания «Гигиеническая оценка электрических и магнитных полей промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях» МУК 2.2.4.2491-08
2. «Организация и проведение производственного контроля за соблюдением санитарных правил и выполнением санитарно-противоэпидемиологических (профилактических) мероприятий» Изменения и дополнения №1 к СП 1.1.1058-01. СП 1.1.2193-07
3. «Организация и проведение производственного контроля за соблюдением санитарных правил и выполнением санитарно-противоэпидемиологических (профилактических) мероприятий» СП 1.1.1058-01
4. «Об утверждении порядка проведения аттестации рабочих мест по условиям труда» Приказ № 569 Минздравсоцразвития России от 31.08.2007.
5. Верещагин А.И. (ред) Сборник рекомендаций по аккредитации лабораторий, осуществляющих санитарно-эпидемиологические исследования, испытания. Лабораторное дело. Вып.3-6, М., 2007.
6. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Электромагнитные поля в производственных условиях» СанПиН 2.2.4.1191-03.
7. «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах» ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ.
8. Руководство «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» Р 2.2.2006-05. 
 

Скачать документ