Tìm hiểu về vi khí hậu trong sản xuất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MÔN CNCTM
──────── * ────────

BÁO CÁO

Kỹ thuật an toàn
và môi trường
Đề tài: “Tìm hiểu về vi khí hậu trong sản xuất”
Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Vũ Minh


TÓM TẮT NỘI DUNG
Nội dung của báo cáo: Bài báo cáo phân tích một cách khái quát về vi khí hậu
trong sản xuất. Các nội dung chủ yếu gồm: các khái niệm cơ bản, các yếu tố, sự ảnh
hưởng tích cực, tiêu cực đối với con người trong sản xuất và các biện pháp phòng
tránh các tác hại xấu của vi khí hậu.

I


MỤC LỤC
TÓM TẮT NỘI DUNG.........................................................................................I
MỤC LỤC............................................................................................................II
DANH MỤC BẢNG...........................................................................................IV
DANH MỤC HÌNH VẼ.......................................................................................V
1.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT

1

1.1 Khái niệm về vi khí hậu............................................................................1
1.2 Phân loại vi khí hậu...................................................................................1
2.

CHƯƠNG 2. CÁC YẾU TỐ VI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT

3

2.1 Nhiệt độ....................................................................................................3
2.2 Bức xạ nhiệt..............................................................................................4
2.3 Độ ẩm.......................................................................................................4
2.4 Vận tốc chuyển động không khí................................................................5

3.

2.4.1

Nhiệt độ hiệu quả tương đương:.....................................................5

2.4.2

Chỉ số nhiệt tam cầu:.......................................................................6

CHƯƠNG 3. ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHÍ HẬU ĐẾN CƠ THỂ.......... 7
3.1 Ảnh hưởng của vi khí hậu nóng...................................................................7
3.1.1 Biến đổi về sinh lý...............................................................................7
3.1.2 Biến đổi bệnh lý..................................................................................9
3.2 Ảnh hưởng của vi khí hậu lạnh...................................................................9

3.2.1 Ảnh hưởng tích cực...........................................................................10
3.2.2 Ảnh hưởng tiêu cực...........................................................................10
3.3 Ảnh hưởng của bức xạ nhiệt.....................................................................11
3.3.1 Tia hồng ngoại...................................................................................11
3.3.2 Tia tử ngoại........................................................................................13
3.3.3 Tia laze..............................................................................................15

4.
CHƯƠNG 4 . BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG TÁC HẠI CỦA VI KHÍ
HẬU XẤU 17
4.1 Biện pháp phòng chống tác hại của vi khí hậu nóng..................................17
II


4.1.1 Biện pháp kỹ thuật..............................................................................17
4.1.2 Biện pháp vệ sinh y tế........................................................................18
4.1.3 Biện pháp phòng hộ cá nhân..............................................................19
4.2 Biện pháp phòng chống tác hại xấu của vi khí hậu lạnh............................19
5.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

III

20


1.

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2. 1 Chỉ số nhiệt tam cầu theo Tổ chức Lao động Quốc tế....................................................6

Bảng 3. 1 Thang cảm giác nhiệt theo độ da trán...................................................7
Bảng 3. 2 Mức độ tác dụng của tia hồng ngoại phụ thuộc vào cường độ bức xạ.12
Bảng 3. 3 Mức giới hạn chiếu rọi tiếp xúc với tai tử ngoại B cho phép..............13
Bảng 3. 4 Thời gian tiếp xúc của tia tử ngoại cho phép.......................................14

IV


2.

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1. 1 Ảnh hưởng của vi khí hậu lạnh.............................................................1
Hình 1. 2 Ảnh hưởng của vi khí hâu nóng........................................................................................1

Hình 2. 1 Môi trường làm việc nhiệt độ quá cao...................................................2
Hình 2. 2 Nhiệt kế hai thang giá trị.......................................................................2
Hình 2. 3 Bức xạ nhiệt..........................................................................................3
Hình 2. 4 Hệ thống cung cấp độ ẩm tự động.........................................................3
Hình 2.5 Thang nhiệt độ hiệu quả tương đương....................................................4
Hình 2. 6 Trường điều nhiệt của con người.....................................................................................5

Hình 3. 1 Thân nhiệt quá cao dẫn đến sốt.............................................................8
Hình 3. 2 Bổ sung nước khi ra mồ hôi nhiều.........................................................8
Hình 3. 3 Hiện tượng co giật cơ............................................................................9
Hình 3. 4 Hồng ngoại tự nhiên

Hình 3. 5 Hồng ngoại nhân tạo......................12

Hình 3. 6 Tia laze trong chế tạo cơ khí...........................................................................................15

Hình 4. 1 Công nhân giám sát từ xa....................................................................17
Hình 4. 2 Các vật liệu cách nhiệt.........................................................................18
Hình 4. 3 Màn nước trong công xưởng...............................................................18
Hình 4. 4 Bố trí các lò luyện...............................................................................18
Hình 4. 5 Công nhân làm việc trong môi trường lạnh.........................................19

V


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

3.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT

3.1 Khái niệm về vi khí hậu
Vi khí hậu là trạng thái lý học của không khí trong khoảng không gian thu
hẹp gồm các yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ nhiệt và vận tốc chuyển động không
khí. Điều kiện vi khí hậu trong sản xuất phụ thuộc vào tính chất của quá trình công
nghệ và khí hậu địa phương.
Về mặt vệ sinh, vi khí hậu có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, bệnh tật của
người lao động.
Ví dụ, làm việc lâu trong điều kiện vi
khí hậu lạnh và ẩm có thể mắc bệnh thấp
khớp, viêm đường hô hấp trên, viêm phổi
và làm bệnh lao nặng thêm. Vi khí hậu lạnh

khô làm cho rối loạn vân mạch thêm trầm
trọng, làm giảm tiết niêm dịch đường hô
hấp, gây khô niêm mạc, nứt nẻ da.

Vi khí hậu nóng ẩm làm giảm khả năng
bay hơi mồ hôi, tạo điều kiện gây ra rối
loạn thăng bằng nhiệt, làm xuất hiện mệt
mỏi, là điều kiện dể vi sinh vật phát triển,
gây ra các bệnh ngoài da và hô hấp.

Hình 1. 1 Ảnh hưởng của vi khí hậu
lạnh

Hình 1. 2 Ảnh hưởng của vi khí hâu
nóng

3.2 Phân loại vi khí hậu

Tùy vào tính chất tỏa nhiệt của quá
trình sản xuất mà người ta chia ra làm 3 làm vi khí hậu:

- Vi khí hậu tương đối ổn định, nhiệt tỏa ra khoảng 20kcal/m 3 không khí trong
một giờ (trong xưởng cơ khí, xưởng dệt...).
- Vi khí hậu nóng tỏa nhiệt nhiều hơn 20kcal/m3 không khí trong một giờ (trong
xưởng đúc, rèn, dát cấn thép...).
- Vi khí hậu lạnh tỏa nhiệt ít hơn 20kcal/m 3 không khí trong một giờ (trong
xưởng lên men rượu, bia, nhà ướp lạnh, chế biến thực phẩm...).
1

Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

4.
2.1

CHƯƠNG 2. CÁC YẾU TỐ VI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT
Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố khí tượng quan trọng trong sản xuất, phụ thuộc vào các hiện
tượng phát nhiệt của quá trình sản xuất: lò phát nhiệt, ngọn lửa, bề mặt máy bị
nóng, năng lượng điện, cơ biến thành nhiệt, phản ứng hóa học sinh nhiệt, bức xạ
nhiệt của mặt trời, nhiệt do người sản ra,... Chính các nguồn nhiệt này đã làm cho
nhiệt độ không khí tăng cao, có khi lên đến 50 đến 600C.

Hình 2. 1 Môi trường làm việc nhiệt độ quá cao

Điều lệ vệ sinh quy định nhiệt độ tối đa cho phép ở nơi làm việc của công
nhân về mùa hè là 300C và không vượt quá từ 3 đến 5 0C so với bên ngoài. Cụ thẻ
hơn là vào mùa lạnh, nhiệt độ phòng tối thiếu đối với những công việc nhẹ, trung
bình, nặng lần lượt là 200,180 và 160C, đối với mua nóng, nhiệt phòng tối đa với
những công việc nhẹ, trung bình, nặng lần lượt là 340C, 320C và 300C.

Hình 2. 2 Nhiệt kế hai thang giá trị
2


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

2.2

Bức xạ nhiệt

Về định nghĩa, bức xạ nhiệt là những hạt năng lượng truyền trong không khí
dưới dạng dao động sóng điện từ gồm tia hồng ngoại, tia sáng thường và tia tử
ngoại.

Hình 2. 3 Bức xạ nhiệt

Bức xạ nhiệt do các vật thể kim loại được nung nóng phát ra. Khi nung nóng
đạt 5000C chỉ phát ra tia hồng ngoại, nung tới 1800-2000 0C còn phát ra tia sáng
thường và tia tử ngoại, nung tới 30000C lượng tia tử ngoại phát ra ngày càng nhiều.
Về mặt vệ sinh, cường độ bức xạ nhiệt được đo bằng bức xạ kế, được biểu
hiện bằng cal/cm2.phút. Tiêu chuẩn vệ sinh đối với bức xạn hiệt là 1 cal/cm 2. Điều
này đặc biệt rất khó đảm bảo trong một số khu vực làm việc có bức xạ rất cao như
các xưởng rèn,đúc, dát,cán thép, thường thì bức xạ những khu này thường lên đến
5-10cal/cm2, vì vậy việc bảo hộ cho công nhân làm việc là hết sức cần thiết để đảm
bảo an toàn.

2.3

Độ ẩm

Đây là lượng hơi nước có trong
không khí, đo bằng gam trong một mét
khối không khí, hoặc bằng sức trương
hơi nước bằng mm cột thủy ngân.
Về mặt vệ sinh, thường lấy độ ẩm
tương đối là tỷ lệ phần trăm giữa độ
ẩm tuyệt đối ở một thời điểm nào đó
sao với độ ẩm tối đa. Trong đó độ ẩm

tối đa là độ ẩm đã bão hòa hơi nước độ
ẩm tuyệt đối là độ ẩm trong không khí
đo được.

Hình 2. 4 Hệ thống cung cấp độ ẩm tự động

Điều lệ vệ sinh quy định độ ẩm tương đối ở nơi sản xuất nên trong khoảng
75-85%.
3


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

2.4

Vận tốc chuyển động không khí

Vận tốc chuyển động không khí được biểu hiện bằng m/s. Theo tác giả
Sacbagan thì giới hạn trên của vận tốc chuyển động không khí không vượt quá 3m/s
vì trên 5m/s có thể kích thích bất lợi cho cơ thể.
2.4.1

Nhiệt độ hiệu quả tương đương:

Để đánh giá tác đọng tổng hợp của các yêu tố nhiệt, độ ẩm và vận tốc gió
của môi trường không khí đối với cảm giác nhiệt của cơ thể con người, người ta đưa
ra khái niệm “nhiệt độ tương đương hiệu quả”, kí hiệu thqtđ.
Theo dó, nhiệt độ hiệu quả tương đương cua một môi trường không khí có
nhiệt độ t, độ ẩm φ và vận tốc gió v nào đó là nhiệt độ của môi trường không khí
bão hòa không khí φ =100% và khoomg có gió v =0m/s mà gây ra cho cơ thể cảm

giác nhiệt giống hệt như cảm giác nhiệt gây ra bởi môi trường không khí có t, φ và v
đang xét.
Dưới đây là biểu đồ xác định nhiệt độ hiệu quả tương đương do Hội sưởi ấm
và thông gió Hoa Kỳ lập ra trên cơ sở thực nghiệm:

Hình 2.5 Thang nhiệt độ hiệu quả tương đương

2.4.2 Chỉ số nhiệt tam cầu:
Hiện nay trong thực tế sản xuất, mức giới hạn cho phép tiếp xúc với điều
kiện vi khí hậu nóng bằng cách tính chỉ số nhiệt tam cầu WBGT (Wet Bull Globe
4


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

Temperature) cho các loại lao động khác nhau (về tiêu hao năng lượng và chế độ lao
động, nghỉ ngơi) được thể hiện trong bảng dưới đây.
Lao động và nghỉ
ngơi

Lao động nhẹ

Lao động vừa

Lao động nặng

Lao động liên tục

30.0

26.7

25.0

75% lao động 25% nghỉ

30.6

28.0

25.9

50% lao động 50% nghỉ

31.4

29.4

27.9

25% lao động 75% nghỉ

32.2

31.1

30.0

Bảng 2. 1 Chỉ số nhiệt tam cầu theo Tổ chức Lao động Quốc tế

Chỉ số nhiệt tam cầu, khi có ánh sáng mặt trời được tính theo công thức:
WBGT=0,7WB+0,2GT+0,1DB
Còn ở trong nhà hoặc không có ánh sáng mặt trời: WBGT=0,7WB+0,3GT
WB-nhiệt độ của nhiệt kế ướt
GT-nhiệt độ của nhiệt kế cầu
DB-nhiệt độ của nhiệt kế khô
Trường điều nhiệt của người
Vùng
Vùng
nhiệt
nhiệt
độ thấp
Vùng điều
độ cao
Vùng
nhiệt hóa học
nhiệtđiều
lý học
tºtºtrung
giới
tº chết
giới
hạn
hòa
dưới
hạnnhiệt
trên do nóng

Vùng
nhiệt

Vùng điều
Hình 2. 6 Trường điều nhiệt của con người
độhọc
cao
nhiệt lý
5.
CHƯƠNG 3. ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHÍ HẬU ĐẾN CƠ THỂ tº
tº giới
chết
tº
chết
dogiới
nóng
tº
3.1 Ảnh hưởng của vi khí hậu nóng
hạn
trên
do nóng
Gây ra những biến đổi về sinh lý, bệnh lý.
hạn
trên
5


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

3.1.1 Biến đổi về sinh lý
Nhiệt độ da
Nhiệt độ da đặc biệt là da trán rất nhạy cảm đối với nhiệt độ không khí bên
ngoài. Trong điều kiện bình thường nhiệt độ da khác ở các phần khác trên cơ thể,

nhiệt độ da ngực khoảng 33,5 độ, nhiệt độ da bàn tay khoảng 32 0 C, nhiệt độ da bàn
tay khoảng 320C. Nhiệt độ da ngực nhiệt độ 32-340C có cảm giác dễ chịu.
Sự thải nhiệt của cơ thể ra môi trường chủ yêu từ bề mặt da nhưng nhiệt độ
da ở các phần khác nhau của cơ thể lại không giống nhau. Vì vậy để đánh giá về
tình trạng thải nhiệt cần sử dụng chỉ số nhiệt độ trung bình da (nhiệt độ da).
Nhiệt độ da trán (oC)

Cảm giác nhiệt

<28
28 -29

Rất lạnh
Lạnh

29-30

Mát

30-31

Dễ chịu

31,5-32,5

Nóng

32,5-33,5

Rất nóng

>33,5

Nóng ngạt

Bảng 3. 1 Thang cảm giác nhiệt theo độ da trán

Nhiệt độ thân ( ở dưới lưỡi )
Nhiệt ở thân được đo bằng nhiệt độ ở dưới lưỡi. Nếu thấy nhiệt độ thân
( ở dưới lưỡi ) tăng lên từ 0,30C đến 10C thì chứng tỏ cơ thể đang tích nhiệt.
Nhiệt độ thân tăng lên tới 38,5 0C thì đây là một hiện tượng báo động, xảy ra
cá hiện tượng sinh lý xấu như chứng say nắng.

Hình 3. 1 Thân nhiệt quá cao dẫn đến sốt
6


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

Chuyển hóa nước
Khi làm việc ở nơi có nhiệt độ
cao như làm việc ngoài trời nắng hay
trong các lò luyện kim… cơ thể sẽ
xảy ra quá trình chuyển hóa nước.
Nước sẽ được thải ra qua da gọi là mồ
hôi để làm mát cơ thể, từ đó sẽ gây ra
hiện tượng mất nước.
Cơ thể bị mất nước sẽ gây
Hình 3. 2 Bổ sung nước khi ra mồ hôi nhiều
hảnh hưởng vô cùng xấu tới tim, gan, hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, dẫn tới các ra các

hiện tượng như :
-

-

-

Mất tập trung: Mất nước khiến não không kiểm soát và thiếu tập trung, gây
suy giảm vận động ở não trong một thời gian ngắn. Trong khi đó, các chức
năng vận động của não bộ giúp bạn tập trung trong khi lái xe hoặc vận hành
máy móc.
Da và môi khô: Mất nước có thể làm suy giảm chức năng loại bỏ các độc tố
gây hại cho da và khiến da và môi bị khô.
Mệt mỏi, đau đầu: Nước là nguồn quan trọng nhất trong việc cung cấp năng
lượng cho cơ thể. Mất nước có thể khiến huyết áp giảm, lượng máu đến não
cũng bị hạn chế, dẫn đến chóng mặt và mệt mỏi. Thiếu nước cũng làm giảm
nồng độ serotonin trong não, gây ra đau đầu. Một số triệu chứng khác như
buồn ngủ, buồn nôn, thậm chí ngất xỉu có thể xảy ra.
Nguy cơ đột quỵ: Mất nước làm suy giảm lượng máu lên não, dẫn tới đột
quỵ. Mất nước cũng gây ảnh hưởng tới hoạt động của hệ tim mạch.
Nhịp tim tăng: "Nếu bị mất nước, thể tích máu trong cơ thể sẽ giảm xuống
làm huyết áp giảm theo. Đây là nguyên nhân khiến nhịp tim tăng lên", Andy
Bellatti, chuyên gia dinh dưỡng tại Đại học New York, Mỹ, cho biết. Kết quả
là bạn cảm thấy đầu óc quay cuồng, ốm yếu, mệt mỏi và tức ngực.

Và còn rất nhiều những mối nguy hại khác khi do hiện tượng chuyển hóa
nước khi làm việc trong môi trường vi khí hậu nóng gây ra.

3.1.2 Biến đổi bệnh lý
Trong điều kiện vi khí hậu nóng các bệnh thường gặp tăng lên gấp 2 lần so

với bình thường. Rối loạn bệnh lý do khí hậu nóng thường gặp như:

7


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

-

Gây co giật: Chứng này phát sinh do làm việc quá lâu trong môi trường
nhiệt độ cao làm người ra nhiều mồ hôi, thiếu muối. Co giật cùng với chứng
đau cơ tay chân, đau thân dưới, đi tiểu nóng.

-

Hình 3. 3 Hiện tượng co giật cơ

-

Mệt mỏi: Cảm giác mệt mỏi, chóng mặt, buồn nôn, đau cơ do thiếu nước dẫn
tới giảm lượng đường trong máu.
Bất tỉnh: Hội chứng chóng mặt, bất tỉnh do thiếu ô xy trong não, tổn thương
huyết quản.

3.2 Ảnh hưởng của vi khí hậu lạnh
Vi khí hậu lạnh có ảnh hưởng tới sức khỏe của con người cả mặt tích cực và
tiêu cực.
3.2.1 Ảnh hưởng tích cực
Vi khí hậu lạnh giúp giảm viêm nhiễm. Trong một nghiên cứu năm 2011,
những người chạy bộ (thường xuyên tiếp xúc với nhiệt độ lạnh) có khả năng hồi

phục cơ bắp, sức mạnh nhanh hơn những người ít vận động.
Không những vậy, vi khí hậu lạnh còn giúp con ngườic ải thiện chức năng bộ
não. Có một số bằng chứng khoa học cho thấy, não bộ hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ
thấp. Cụ thể, một nghiên cứu năm 1972 chỉ ra rằng, não bộ trẻ em hoạt động mạnh
mẽ nhất ở nhiệt độ 17 0C. Nhiều nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng bạn có khả năng
học tập, tiếp thu thông tin tốt hơn khi trời lạnh.
3.2.2 Ảnh hưởng tiêu cực
Làm việc trong môi trường khí hậu lạnh gây ra rất nhiều vấn đề về sức khỏe.
Sau đây là một số ảnh hưởng phổ biến nhất thường gặp phải khi làm việc trong môi
trường vi khí hậu lạnh:

8


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

Hen suyễn: Hít thở không khí lạnh qua miệng khi tập thể dục, vận
động ngoài trời… có thể gây ra sự co thắt phổi, dẫn đến bệnh hen suyễn.
Gây đau nửa đầu: Nhiệt độ giảm đồng nghĩa với áp suất trong khí
quyển cũng giảm theo, dẫn đến các vấn đề về xoang và chứng đau nửa đầu.
Làm trầm trọng thêm các vấn đề về tim mạch: Rất nhiều người mắc
bệnh tim và có dấu hiệu nặng lên trong mùa lạnh. Một lý do về mặt sinh lý
làm mạch máu thắt chặt và thu hẹp; dẫn đến giảm tuần hoàn máu và tăng
huyết áp. Sự căng thẳng và trầm cảm nhiều hơn ở mùa lạnh; cũng làm tăng
nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
Trời lạnh làm con người căng thẳng: Một thông tin thú vị là có chứng
trầm cảm, căng thẳng theo mùa. Không chỉ do thiếu ánh nắng mặt trời, mà
nhiều khi lạnh quá cũng làm cho người ta bị căng thẳng. Bộ não của bạn,
cũng giống như cơ thể, rất
Nhạy cảm với nhiệt độ. Khi trời lạnh mà bạn không được giữ ấm đủ,

có thể dẫn đến những thay đổi về não bộ và cảm xúc; bao gồm việc trầm
cảm, suy nhược, lú lẫn hay quên.
Nhức mỏi khi trời lạnh: Nếu bạn cảm thấy xương khớp cứng hơn và
đau nhói hơn vào những ngày trời lạnh; thì đó không phải là chuyện do bạn
tưởng tượng ra. Người ta thấy rằng có mối liên hệ thật chắc chắn giữa những
ngày lạnh, ẩm ướt; và những đợt bùng phát của vấn đề viêm đau xương
khớp; một hiện tượng liên quan đến cả cảm lạnh, sự thay đổi áp suất không
khí; và thời tiết khắc nghiệt.

3.3 Ảnh hưởng của bức xạ nhiệt
Làm việc với kim loại nung nóng, nóng chảy, dưới ánh nắng bị ảnh hưởng
bởi tia bức xạ nhiệt: tia hồng ngoại, tia tử ngoại…
3.3.1 Tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại là một dạng bức xạ điện từ, và là một phần trong quang phổ
của điện trường, nói là bức xạ có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ và
nhỏ hơn bước sóng của sóng vô tuyến.
Vào đầu thế kỉ 19 nhà thiên văn học William Herschel trong khi đang đo nhiệt độ
của ánh sáng mặt trời dưới dạng phân tách thành dải quang phổ, ông ấy phát hiện ra
rằng ngoài vùng ánh sáng đỏ nhiêt độ còn cao hơn. Vì vậy ông ấy xác nhận rằng có
bức xạ nằm ngoài vùng ánh sáng đỏ trên dãi quang phổ, và do nó liên quan tới nhiệt
nên ông đặt tên chúng là tia sinh nhiệt. Và đến cuối thế kỉ 19 thì nó được đặt tên là
tia hồng ngoại (infrared rays, trong tiếng anh infra có nghĩa là phía dưới). Mặc dù

9


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

bước sóng của tia hồng ngoại cao hơn bước sống của ánh sáng đỏ, nhưng tần suất
thì vẫn thấp hơn.

Tia hồng ngoài có thể truyền trong môi trường chân không với tốc độ ánh
sáng. Nó có thể di chuyển trong sương mù dày đặc, môi trường bụi bẩn, hoặc môi
trường có chứa các vật liệu khác mà ánh sáng nhìn thấy không thể đi qua. Bức xạ
hồng ngoại có thể đốt nóng vật thể mà chúng va phải. Tia hồng ngoại ngoại có thể
được hấp thụ hoặc phản xạ lại còn phụ thuộc vào bản chất của vật liệu mà chúng va
phải. Nó có bước sóng dài hơn bước sóng nhìn thấy và ngắn hơn bước sóng vô
tuyến.
Bức xạ hồng ngoại là một dạng nhiệt được bức xạ từ một vật thể. Khi một
vật thể gia tăng nhiệt độ, nó tăng thêm năng lượng bởi vì các nguyên tử phân tử di
chuyển và hoặc va chạm và bức xạ hồng ngoại được đốt nóng. Khi sóng hồng ngoại
chạm vào bề mặt hoặc va chạm với bất kì vật thể nào nhiệt sẽ giảm đi. Năng lượng
nhiệt không phụ thuộc vào nhiệt độ xung quanh. Ví dụ của bức xạ hồng ngoại là
nhiệt từ mặt trời, nhiệt từ lửa và nhiệt từ giản tản nhiệt, vvv
Để giả thích hoạt động của tia hồng ngoại, ví dụ tuyệt vởi chính là việc nóng
và lạnh của trái đất. Trong cả một ngày khi mặt trời tỏa nhiệt, trái đất ấm lên bởi vì
do bức xạ hồng ngoại tỏa xuống. Vào ban đêm, sau khi mặt trời lặn, trái đất sẽ tỏa
ra bức xạ hồng ngoại.
Tia hồng ngoại có thể đi qua môi trường chân không mà không cần bất kì
môi trường trung gian nào cả. Chúng đốt nóng bât cứ vật thê nào khi chúng va chạm
và sinh nhiệt. Ví dụ như bề mặt trái đất, tường nhà, thân nhiệt con người. Năng
lượng mặt trời tiếp cận đến trái đất có phần trăm bức xạ hồng ngoại cao nhất.

Hình 3. 4 Hồng ngoại tự nhiên
Hình 3. 5 Hồng ngoại nhân tạo
10


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

Tia hồng ngoại có thể đi qua môi trường chân không mà không cần bất kì

môi trường trung gian nào cả. Chúng đốt nóng bât cứ vật thê nào khi chúng va chạm
và sinh nhiệt. Ví dụ như bề mặt trái đất, tường nhà, thân nhiệt con người. Năng
lượng mặt trời tiếp cận đến trái đất có phần trăm bức xạ hồng ngoại cao nhất.
Cường độ bức xạ
(kcal/cm2.phút)

Mức độ

Thời gian con người chịu được dưới
tác động liên tục

0.4-0.8

Yếu

Thời gian dài

0.8-1.5

Vừa phải

3-5 phút

1.5-2.3

Trung bình

40-60 giây

2.3-3.0

Nhiều

20-30 giây

3.0-4.0

Cao

12-24 giây

4.0-5.0

Mạnh

8-10 giây

>5.0

Rất mạnh

3-5 giây

Bảng 3. 2 Mức độ tác dụng của tia hồng ngoại phụ thuộc vào cường độ bức xạ

3.3.2 Tia tử ngoại
Bước
sóng

Mức giới hạn

Bước sóng

Mức giới hạn

(uw/cm2)

(nm)

(uw/cm2)

(nm )
200

100

260

4,6

210

30

270

3,0

220

25

280

3,4

230

16

290

4,7

240

10

300

10

250

7,0

305

50

254

6,0

310

200

Bảng 3. 3 Mức giới hạn chiếu rọi tiếp xúc với tai tử ngoại B cho phép

11


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

Tử ngoại là những bức xạ ánh sáng thuộc phổ không nhìn thấy, có bước sóng
từ 7,6-400nm.
Bức xạ tử ngoại được chia thành 3 loại. Tia tử ngoại A có bước sóng dài 315400nm, tia tử ngoại B có bước sóng dài 280-315nm, tia tử ngoại C có bước sóng
dưới 280nm.
Các nguồn tạo ra tử ngoại:
-

-

Tử ngoại tự nhiên: Tử ngoại tự nhiên có nguồn gốc từ ánh sáng mặt trời, khi
xuống mặt đất đã bị tầng ozon trong khí quyển hấp thụ gần hết tử ngoại B và
C, chỉ còn lại chủ yếu là tử ngoại A.
Đèn tử ngoại thạch anh - thuỷ ngân: vỏ đèn bằng thạch anh, khí trong đèn là
thủy ngân, phát ra ánh sáng có 80-85% là bức xạ tử ngoại, còn lại là bức xạ
nhìn thấy và hồng ngoại.

Đèn tử ngoại lạnh: vỏ đèn cũng bằng thạch anh, khí trong đèn được hạ áp
xuất xuống chỉ còn vài mmHg, khi cho một điện áp vào hai cực của đèn thì
xảy ra hiện tượng phóng điện trong chất khí giảm áp và phát ra bức xạ tử
ngoại thuộc vùng tử ngoại C, có tác dụng diệt khuẩn mạnh. Vì chỉ cần điện
áp thấp, nhiệt độ đèn không cao nên gọi là tử ngoại lạnh.
Đèn tử ngoại huỳnh quang: là tử ngoại lạnh, nhưng trong bóng đèn phủ một
lớp huỳnh quang để ngăn các bức xạ tử ngoại bước sóng ngắn chỉ cho các
bức xạ có bước sóng dài hơn đi qua để cho tác dụng điều trị.

Tử ngoại C gây tổn thương cấu trúc protein, hủy tế bào và có tác dụng diệt
khuẩn được dùng trong sát khuẩn môi trường.
Tử ngoại B: có tác dụng kích thích sự quang hợp của cây xanh, kích thích
quá trình chuyển hóa từ tiền vitamin D dưới da thành vitamin D từ đó có tác dụng
lên quá trình chuyển hóa Calci và xương.
Tử ngoại A có hoạt tính sinh học yếu hơn, chỉ gây tác dụng đỏ da do làm
tăng histamin, tăng melanin gây đen da.
Khi chiếu bức xạ tử ngoại lên da, lúc đầu không thấy hiện tượng gì xảy ra,
nhưng sau 6-8 giờ sẽ xuất hiện đỏ da, là do tử ngoại đã chuyển histidin thành
histamin gây giãn mạch. Một thời gian sau vùng da đỏ chuyển thành sẫm hoặc đen
do tăng sinh melanin, đồng thời lớp sừng hóa phát triển và khi bong đi thì da trở lại
bình thường, quá trình này có thể kéo dài hàng tuần.
Chiếu tử ngoại toàn thân liều nhỏ có tác dụng điều hòa trương lực thần kinh,
giảm căng thẳng mệt mỏi, tăng khả năng làm việc.
Chiếu tại chỗ liều đỏ da gây tăng cảm vùng bị chiếu, chiếu liều đỏ da mạnh
gây ức chế cảm giác đau (có thể là ức chế bảo vệ tại thụ cảm thể hoặc hạn chế dẫn
truyền cảm giác đau).
12


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

Thời gian tiếp xúc với tia tử ngoại phải nằm trong khoảng thời gian cho phép
được quy định ( bảng 2.4 )

Thời gian
tiếp xúc
Độ phát
quang hiệu
dụng
( uw/cm2)

8h

0,1

4h

0,2

2h

0,4

1h

30ph

15ph

1,7

3,3

0,8

5ph

10

30s

100

10s

300

Bảng 3. 4 Thời gian tiếp xúc của tia tử ngoại cho phép

3.3.3 Tia laze
Laze là một nguồn sáng phát ra ánh sáng có cường độ lớn dựa trên hiện
tượng phát xạ cảm ứng. Tia sáng do laze phát ra được gọi là tia laze.
Tia laze khác với ánh sáng thông thường, nó được sinh ra khi nguyên tử vật
chất bị kích thích bức xạ. Vì vậy, hành vi của tia laze cũng hoàn toàn khác với ánh
sáng thông thường. Đặc điểm của nó là: tính phương hướng tốt, tính đơn sắc tốt, độ
sáng cao và độ dính tốt.

Hình 3. 6 Tia laze trong chế tạo cơ khí

Tính phương hướng là chỉ mức độ tập trung ánh sáng, tia sáng mà đèn pha

và đèn pin phát ra nhìn thấy rất thẳng và rất tập trung, nhưng thực ra, sau khi ánh
sáng này chiếu đến một khoảng cách nhất định nó sẽ phân tán ra. Còn tia laze là tia
sáng có phương hướng thống nhất và tập trung nhất. Tia laze có năng lượng nhất
13


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

định có thể chiếu tới mặt trăng cách trái đất khoảng 380.000 km, còn ánh sáng
thông thường chiếu sáng không tới vài trăm km đã bị phân tán ra rất yếu.
Năm 1962, lần đầu tiên con người dùng tia sáng do máy laze tạo ra để chiếu
lên bề mặt mặt trăng, tia laze sẽ để lại một vệt sáng có thể nhìn thấy rõ trên bề mặt
mặt trăng, đèn pha loại mạnh nhất cũng không thể làm được điều này.
Tính đơn sắc là chỉ độ đơn thuần của màu sắc ánh sáng, trên thực tế là do
bước sóng của ánh sáng không đồng bộ. Bước sóng của ánh sáng có thể nhìn thấy
nằm trong phạm vi từ 400-760 Nanomet; nó bao gồm ánh sáng có bảy màu: đỏ,
cam, vàng, lục, xanh, lam, tím. Mặc cù là ánh sáng đơn sắc của một màu sắc nào đó,
bước sóng cũng không đồng bộ mà chỉ chứa ánh sáng có bước sóng khác nhau trong
phạm vi nhất định.
Ví dụ, ánh sáng đỏ chứa ánh sáng có bước sóng trong phạm vi từ 622-760
Nanomet; còn bước sóng của tia laze rất đồng bộ, độ chênh lệch bước sóng của một
tia laze chỉ bằng độ chênh lệch bước sóng của một tia laze chỉ bằng 1/100.000.000
Nanomet, thậm chí còn nhỏ hơn, đây là loại ánh sáng có tính đơn sắc rất tốt. Ví dụ
một tia laze màu đỏ phát ra từ máy laze Heli-Neon có bước sóng là 632,8 Nanomet,
tính đơn sắc của nó cao hơn 10.000 lần so với tính đơn sắc của ánh sáng thông
thường.
Máy laze có cường độ phát quang rất cao, tức là độ sáng của tia laze lớn.
Máy laze có thể đạt tới công suất vài nghìn tỉ W (oát) trong thời gian tác dụng có
vài phần nghìn tỉ giây, nhiệt độ có thể đạt tới vài chục triệu độ C, thậm chí tới vài
trăm triệu độ C. Quá trình chế tạo ra vệ tinh không thể thiếu được tia laze; các linh

kiện, pin, rơ le… trong vệ tinh đều được hàn nối bằng tia laze. Nếu hội tụ năng
lượng của tia laze trên một điểm thì không những có thể xuyên qua miếng kim loại
dày mà còn có thể khoét lỗ trên những nguyên liệu vô cùng cứng và khó nóng chảy.
Nếu muốn gia công lỗ phun sợi nilông, miếng phun dầu trên động cơ tên
lửa… đều phải dùng đến tia laze. Tia laze còn là “con dao phẫu thuật” thần kỳ trong
tay những bác sĩ khoa ngoại. Khi chiếu qua những sợi tơ dẫn ánh sáng cong, tia laze
sẽ xuyên thấu qua từ một đầu và hội tụ trên một điểm, độ mạnh của tia laze trên
điểm này là rất cao, có thể dùng nó để cát các ung nhọt, xuyên lỗ trên răng, thậm chí
còn có thể xuyên thấu qua con ngươi mắt để hàn gắn lại võng mạc rơi xuống trên
giác mạc.
Độ dính tốt chính là bước sóng của ánh sáng đồng bộ nhau, vị trí và phương
hướng cũng thống nhất với nhau. Nếu chúng ta coi tia laze là một đội hình đang
bước đều, nếu khoảng cách bước chân, thời gian bước và hướng hành tiến của mỗi
cá nhân trong đội hình này không đồng đều thì đó không phải là một đội hình, giữa
mỗi cá nhân không có sự gắn kết với nhau, ánh sáng thông thường cũng giống như
“đội hình tia sáng” không gắn kết với nhau này. Còn tia laze lại là “đội hình tia
sáng” vô cùng chỉnh tề với bước đi rất đều, vì vậy mới gọi là tính gắn kết tốt.
14


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

Tia laze có uy lực lớn như vậy, nó không phải do máy laze sáng tạo ra một
cách vô căn cứ mà là vì tia laze có những đặc tính trên. Những đặc tính này của tia
laze cũng có quan hệ với nhau, nó khái quát bằng cách gọi là “độ sáng đơn sắc cao”.

6.

CHƯƠNG 4 . BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG TÁC HẠI CỦA VI
KHÍ HẬU XẤU

4.1 Biện pháp phòng chống tác hại của vi khí hậu nóng
4.1.1 Biện pháp kỹ thuật
Một số biện pháp kĩ thuật có thể kể đến như:

- Cơ giới hoá, tự động hoá các quá trình lao động ở vị trí nhiệt độ cao,
bức xạ nhiệt cao

Hình 4. 1 Công nhân giám sát từ xa

15


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

- Cách ly các nguồn nhiệt đối lưu và bức xạ ở vị trí lao động bằng các
vật liệu cách nhiệt thích hợp.

Hình 4. 2 Các vật liệu cách nhiệt

- Dùng màn nước để hấp thụ các các tia bức xạ ở trước cửa lò nung.

Hình 4. 3 Màn nước trong công xưởng

- Bố trí sắp đặt hợp lý các lò luyện và các nguồn nhiệt lớn cách xa nơi
công nhân thao tác.

16

Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

Hình 4. 4 Bố trí các lò luyện

- Thiết kế, sử dụng, bảo quản hợp lý hệ thống thông gió tự nhiên và cơ
khí.
4.1.2 Biện pháp vệ sinh y tế
Cần qui định chế độ lao động và nghỉ ngơi thích hợp, tổ chức nơi nghỉ cho
người lao động làm việc ở vị trí có nhiệt độ cao, chế độ ăn, uống đủ và hợp lý.
4.1.3 Biện pháp phòng hộ cá nhân
Cần trang bị đủ phương tiện bảo vệ cá nhân chống nóng hiệu quả, tổ chức
khám tuyển và khám định kỳ hàng năm để phát hiện người lao động mắc một số
bệnh không được phép tiếp xúc với nóng: bệnh tim mạch, bệnh thận, hen, lao phổi,
các bệnh nội tiết, động kinh, bệnh hệ thần kinh trung ương.

4.2 Biện pháp phòng chống tác hại xấu của vi khí hậu lạnh

Hình 4. 5 Công nhân làm việc trong môi trường lạnh
17


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

­
­
­
­
­

Để phòng chống tác hại xấu của vi khí hậu lạnh cần:

Tổ chức che chắn, chống gió lùa, sưởi ấm đề phòng cảm lạnh
Trang bị đầy đủ quần, áo, mũ, ủng, giày, găng tay ấm cho người lao động.
Quy định tổ chức chế độ lao động, nghỉ ngơi hợp lý.
Khẩu phần ăn đủ mỡ, dầu thực vật (35- 40% tổng năng lượng)
Đối với ánh sáng không đảm bảo:
+
Nhà xưởng, phòng làm việc đảm bảo có nhiều cửa sổ, cửa kính để tận
dung ánh sáng tự nhiên, tầng và trần nhà nên quét sơn hoặc vôi trắng để tăng
độ sáng, trang bị đủ hệ thống kĩ thuật vệ sinh đèn chiếu sáng (đèn huỳnh
quang).
+
Đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh về ánh sang chung và cục bộ tuỳ theo yêu
cầu tính chất từng công việc, lắp đặt hệ thống đèn cần đảm bảo kĩ thuật để
góc chiếu sang ở bên trái từ 25-30 °C và chiếu từ trên xuống, trang bị
phương tiện bảo vệ cá nhân: Kính, mặt nạ cho công nhân hàn điện, hàn hơi,
công nhân luyện kim …

18


Báo cáo môn học kỹ thuật an toàn và môi trường

7.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trần Văn Địch. “Kỹ thuật an toàn & môi trường”. NXB khoa học và kỹ
thuật, 2005
2. Trần Ngọc Chấn. “Vi khí hậu”. NXB Khoa học tự nhiên, 2010
3. Thomas Bedford Franklin (2013). CLIMATESvIN MINIATURE:

A STUDY OF MICRO-CLIMATE AND ENVIRONMENT. Literary
Licensing.
4. Sotoga. “6 Examples of an Urban Microclimate”.

19