Научная статья на тему 'Холодное экранирование и его влияние на теплоотдачу'

Холодное экранирование и его влияние на теплоотдачу Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
44
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Холодное экранирование и его влияние на теплоотдачу»

около 2 лет (в осмотре рабочих приняли участие офталмолог, терапевт и невропатолог) и анализе мочи на содержание метанола сколько-нибудь заметных изменений во внутренних органах не было обнаружено. Офталмолог установил в одном случае незначительное сужение поля зрения, в одном — бледность сосков зрительного нерва. Отмечены функциональные расстройства вегетативной нервной системы, усиливавшиеся с течением времени; в некоторых случаях эти расстройства весьма значительны.

У той же группы рабочих в 1936 и 1937 гг. проводилось по специально разработанному методу исследование содержания метанола в моче; в 1937 г. анализ делался в конце 5-го дня пятидневки и перед работой после выходного дня. В результате оказалось, что суточное количество выделяющегося в моче метанола доходит до 15 мг, причем за день отдыха организм освобождается от метанола не полностью, а в ряде случаев — лишь в малой степени.

Проведенные в СССР в 1928—1930 гг. исследования рабочих обувной промышленности, подвергавшихся воздействию паров растворителей продуктов перегонки дерева, в основном грешат отсутствием анализов воздуха, поэтому нельзя выяснить, какие именно концентрации паров метанола (и других веществ) вызвали обнаруженные у рабочих изменения.

Количественные данные о загрязнении воздушной среды парами метанола имеются только по метаноловому цеху Сталиногорского' химического комбината. Проведенные здесь исследования показывают, что при более длительном воздействии (около 2 лет) значительных концентраций метанола (в пределах 0,4—1,0 мг/л) органические изменения в нервной системе и в органах зрения рабочих не развиваются, а дело в основном ограничивается функциональными расстройствами вегетативной нервной системы. Однако для установления тех концентраций паров метанола, при которых длительная работа возможна без серьезных угроз здоровью человека, проведенные исследования безусловно недостаточны, так как они охватывают слишком мало рабочих со сравнительно небольшим стажем по данной специальности.

Проф. В. С. ФРЕИДЛИН (Воронеж)

Холодное экранирование и его влияние на теплоотдачу

Из кафедры гигиены труда Воронежского медицинского института

В борьбе с перегреванием организма в производственных условиях оставляются совершенно неиспользованными санитарно-технические мероприятия, направленные на увеличение теплопотерь организма излучением. ;

iHa решающую роль теплоотдачи излучением в общем процессе теплорегуляции указывали еще Rubner (1), Atwater (2) и Volt (3); по их данным, на этот вид теплопотерь падает при нормальных метеорологических условиях внешней среды до 40—45% общих теплопотерь организма. Возможность же воздействия в ту или иную сторону на теплоотдачу излучением была показана Kisskalt (4), установившим зависимость последней от температуры окружающих стен и предметов.

Наши многочисленные исследования микроклимата под одеждой также убедили нас в том, что роль теплоотдачи проведением у нормально одетого человека весьма скромна. Опыты показали: 1) значительную устойчивость температуры кожи и глубокого слоя воздуха под одеждой при широких колебаниях тем-

пературы внешнего воздуха <12—47°), 2) постепенное нарастание температуры воздуха иод одеждой по направлению от поверхностного слоя лодко-стюмного воздуха к слою, прилегающему к коже, 3) незначительность перепадов между температурами последовательно расположенных слоев подкостюмного воздуха, редко превышающих 1—¡2°, 4) незначительность .перепадов между температурами поверхностного слоя подкостюмного воздуха и слоя комнатного воздуха, непосредственно прилегающего к внешней поверхности одежды.

Эти небольшие температурные передады и являются основной причиной весьма слабого воздухообмена, происходящего между подкостюмным и внешним воздухом у нормально одетого человека. Поэтому естественно, что очень медленно протекающий обмен между подкостюмным и внешним воздухом резко понижает теплопотери проведением с поверхности прикрытой одеждой кожи.

В то же время одежда проходима в той или иной степени для тепловой ра-дцяции. Исследования ЯиЬпег показывают, что при нормальной одежде тепло-потери излучением составляют от 1/з до 1/е общих теплопотерь организма излучением. Примерно такие же результаты получили и мы при исследовании влияния теплового облучения на микроклимат под одеждой.

В качестве холодного экрана мы использовали резервуар иэ кровельного железа размером 75X60X5 см, который присоединялся резиновыми трубками к водопроводному крану и канализации. Протекавшая через резервуар вода поддерживала температуру стенок экрана в пределах 8—1,2°. Мы отказались от получения более низких температур (лед), так как это практически сделало бы холодный экран неприменимым в условиях производства. Экран устанавливался на расстоянии 1 м от испытуемого. Опыты проводились над 2 практически здоровыми работницами 18 и 20 лет. Температура и относительная влажность глубокого слоя воздуха под одеждой измерялись термоэлектрическим прибором по позвоночной линии на уровне нижних кондов лопаток. Температура тела определялась обычным термометром, помещенным в подмышечной впадине.

В качестве источника тепловой энергии излучения мы использовали отражательную печь мощностью в 300 на 120 V, состоящую из металлического параболоидного зеркала, в фокусе которого находится патрон со спиральной проволокой накала. Отражательная печь градуировалась по расстоянию и силе тока., регулируемой реостатом и контролируемой вольтметром.

В первой серии опытов, достоявшей из 16 исследований при температуре воздуха в помещении от 18 до 24,4° и средней относительной влажности, мы пытались выявить изменения, происходящие в микроклимате под одеждой, а также в температуре кожи и тела под влиянием холодного экранирования у испытуемых, находящихся в покое. Одежда испытуемых — лиф, сорочка, легкая блузка и халат или вязаная бумажная кофта. Результаты исследований приведены в табл. 1.

Приведенные в таблице цифры указывают на значительное повышение тецлопотерь излучением при холодном экранировании. Это подтверждается закономерным, довольно значительным снижением температуры кожи во всех без исключения исследованиях. Такое снижение делается заметным уже через |1,0—20 (минут после начала экранирования и становится устойчивым через 40—45 минут. К этому времени кожа охлаждается на 0,5—2,3° (в среднем около 1,5°). Примерно настолько же и так же закономерно снижается при ^холодном экранировании температура глубокого слоя воздуха под одеждой, причем повышается относительная влажность этого слоя. Несколько неясной оказалась картина температуры тела. Здесь, наряду с охлаждением, не менее .4асто встречались и случаи повышения температуры его, повидимому, рефлекторного характера.

Следовательно, уже эти опыты показывают, что холодный экран может дать значительный Эффект при работе в условиях повышенных температур! ¡внешней среды.

Действие холодного экрана, несомненно, еще более возрастает при тепловом облучении. Для проверки этого мы поставили вторую

Комнатный воздух

о.

>>

н

в г

в п

£ Л

£ 2

« а О Л В я

о ю

Температура

о, а

кожи

тела

Воздух под одеждой

температура

относительная влажность в %

изменения при экранировании через:

20 мин.

45 мин.

20 мин.

45 мин.

20 мин.

45 мин.

20 мин.

20.5 20|5 21,8

21.7

20.6

21.8

18.4 21,9

21.5

21.4 19,9

20.5 20,4 24,1 24,4 24,3

59

59

54

56

57

55

56 34 33 42

63

64

60 53 50 53

19.8

19.9 23,0

21.4

18.5 19,0

18.4

20.6

20.5 20,5 19,5 20,0 20,0 22,0 22,5 22,4

7,5 -1,2 -1,3 -0,4 -0,8 -1,5 * * —2,0 + 2 +- 3

8,4 -0,5 -0,7 +0,1 -0,5 —0,3 —0,6 + 4 + 6

10,6 -0,9 -1,5 +0,2 +0,2 -1,3 -2,6 +0,2 + 6 + 5

И,9 -1,5 -2,3 0,0 0,0 0,0 + 2 + 6

11,1 0 -0,5 0,0 -0,1 +0,4 -0,4 — 2 + 4

10,5 —0,8 -0,9 -0,1 -0,1 -0,9 -0,9 +10 +ю

10,5 -0,4 -1,8 0,0 0,0 0,0 -0,4 + 3 + 5

10,5 —2,0 -2,2 -0,1 +0,1 -0,3 -0,3 + 8 + з

10,6 -1,0 —2,2 0,0 +0,2 +0,3 +0,2 -1,5 0 0

10,1 -1,0 -1,2 +0,2 -2,3 -1,8 + 3 0

11,9 —0,8 —0,6 -0,2 +0,3 -0,2 -1,5 -2,3 +1 — 1

11,0 -1,0 -1,5 +0,4 -1,2 -2,0 + 2 - 5

10,9 -1,2 -2,0 +0,4 -0,2 —2,0 -2,8 0 0

11,0 —0,8 -1,3 —0,2 —0,3 -1,5 -2,5 + 8 -18

9,6 —0,8 -1,1 -0,1 +0,2 -0,8 -2,0 — 3 + 6

9,7 -1,2 -1,9 0,0 -0,2 -1,5 —2,0 + 5 + 5

серию опытов, в которой исследовали изменения микроклимата под одеждой, а также температуры тела и кожи при одновременном облучении 'напряжением в 2 м. кал. на 1 см2 в 1 минуту и холодном

Таблица 2

Комнат- Температура Воздух под одеждой

ный воздух тела КОЖИ температура относительная влажность в %

га О. >-, н га о, си с 3 оз К ю си с в о 5 ж о * в га в <и ев В га о. к в в и ЕР >, ч ю о 1 «О (1) Д ЕГ «"3 О ^ О со о к »1 ё*« о & о * си о ч о к в; в в си В" >-> ч \о о В" га >-. О. Ч И Ю СП о т ¡Йю о к СЙ 03 « & О л 8» о к 0! В В си СР >> ч ХО О < га щ я в- Й о. ч и О сп о „ и <и ч>о и « <0 £ в- о >-, в ч га \0 о. О а сп и к к в в о ч ю о СР га О- 5 ^ »О СП О т си и ¡й о о к си Й в- О в ч га о о. О ЬЙ СП и В!

ь О и и со и: с в в в ЕС в в к в в в В в в в В в

20,8 23,4 24,0 24,4 24,8 25,2 26,4 27,4 28,4 28,8 53 62 53 47 54 57 43 50 54 40 20 23 23 24 24 25 26 27 28 27,8 11,5 12,0 10,5 12,0 12,0 11,5 11,0 12,5 12,0 12,5 36.5 36.6 36.5 36.6 36,5 36,5 36.4 36.5 36.7 36,7 37,1 37.1 37,0 37,0 37.2 37,4 37,0 37.0 37,4 37.1 37.8 36.9 36,8 36.8 36.9 36,9 36,8 36.8 37,0 36.9 32.7 34,0 32,5 33,5 33,2 33,5 33.8 33,0 32,0 33,0 42.2 39,0 40,0 39,0 38.4 38.0 38.3 39,2 38.5 41.1 33,5 36,9 33,0 34,4 33,8 34,0 34,3 34,2 34,0 35,0 30,2 32,2 31,2 29,8 31,5 31,5 32,0 31,5 30,2 31,5 43,5 41,5 42,0 43,0 39,9 40,0 40.0 42,5 43,4 46.1 33,2 35,2 34,0 35,0 32,8 34,2 35,5 34.8 35,2 34.9 50 47 51 64 59 48 55 50 61 52 84 76 74 63 78 79 71 92 85 92 47 37 43 48 44 45 48 46 48 49

экранировании. Одежда испытуемых состояла из лифа, сорочки и легкой блузки. ¡Облучатель и экран помещались под углом в 45° к облучаемой спине. Результаты получасового облучения при экранировании приведены в табл. 2.

Эти данные свидетельствуют [о весьма высоком эффекте, получаемом от холодного экранирования при тепловом (облучений.

Температура тела, обычно возрастающая мри облучении в 2 м. кал. на 1 см2 в 1 минуту на 0,4—0,9° и, как правило, выходящая, таким образом, из пределов нормы, повышается при холодном экранировании лишь на 0,2—0,4° и всегда остается нормальной.

Еще больший эффект выявляется в отношении температуры кожи. Если в обычных условиях получасовое облучение напряжением в 2 м. кал. иа 1 см2 в 1 минуту повышает нагрев кожи на 4,5—9,5°, то облучение при одновременном холодном экранировании вызывало повышение температуры кожи всего лишь на 0,5—2,5°.

Весьма существенны изменения в состоянии микроклимата под одеждой при облучении и Голодном экранировании. Температура глубокого слоя воздуха под ¡одеждой, возраставшая при облучении на 8—14,6° и достигавшая 42—43 и даже 46°, не превышала при одновременном облучении и экранировании 35,2°, давая, таким образом, рост лишь' на 1,3—5,2°. Одновременно во всех опытах наблюдалось заметное снижение относительной влажности глубокого слоя воздуха под одеждой (в наших исследованиях относительная влажность не превышала 49%).

В результате этих изменений микроклимат под одеждой оставался на всем протяжении опытов в пределах зоны комфорта, установленной нами в наших прежних работах (5—7).

Помимо положительного воздействия холодного экранирования на самочувствие испытуемых, мы имели возможность отметить здесь и некоторые благоприятные 'объективные изменения. Так, при холодном экранировании мы никогда не наблюдали эритемы кожи, которая, как правило, возникала в условиях продолжительных облучений напряжением в 2 м. кал. Далее, обычно отмечалось лишь слабое, малозаметное потоотделение, в то время как при отсутствии экранирования продолжительное 'облучение почти всегда вызывало сильное выделение пота.

В третьей серии опытов- мы исследовали, какое время необходимо для восстановления температуры тела и кожи и показателей микроклимата под одеждой после облучения напряжением в< 2 м. кал. на 1 см2 в 1 минуту при холодном экранировании и без него. Одеждой служили лиф, сорочка, легкое платье. Результаты исследований приведены в табл. 3.

Переходя М анализу полученного материала, мы прежде всего остановимся на температуре тела. После получасового непрерывного облучения спины потоком' напряжением в 2 м. кал. на 1 см2 в 1 минуту неизменно наблюдалось повышение температуры тела на 0,3—0,5 и даже 0,9°, причем, как правило, она достигала 37—37,2°. Восстановление температуры тела после прекращения облучения протекало очень медленно и заканчивалось через 50—80 минут, в среднем через 66 минут. Холодное экранирование, по нашим данным, ускоряло восстановление температуры тела более чем в 3 раза: она снижалась до исходной величины уже через 10—30 ¡минут после прекращения облучения (в среднем через 20 минут).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Очень резкое повышение при получасовом облучении в 2 м. кал. на 1 см2 в (1 минуту давала температура кожи; обычно она возрастала на 5—10°, достигая 38—42°. ¡В то время как без экранирования температура восстанавливалась через 50—60 минут после прекращения облучения, при экранировании для этого требовалось в среднем, лишь 24 минуты. ( •

Еще быстрее протекает процесс восстановления температуры глубокого роздуха под одеждой, обычно после получасового облучения: достигавшей 39—46°. Экранирование восстанавливало температуру в среднем через 15 минут после прекращения облучения, в то время:

Комнатный воздух Температура Воздух под одеждой

температура относительная влажность в % стен экрана тела кожи температура относительная влажность в %

восстановление после облучения в минутах

без экрана с экраном без экрана с экраном без экрана с экраном без экрана з о г га а ьа £Т> и

20,9 54 20,5 11,7 50 10 50 30 30 10 20 10

22,5 66 22,0 12,4 60 10 40 20 40 20 60 10

23,2 55 23,0 10,2 70 30 60 30 60 10 50 20

23,9 53 23,5 12,2 70 10 60 30 60 20 40 10

24,2 50 24,0 12,2 80 10 50 30 40 20 30 10

24,9 56 24,7 11,2 50 20 50 30 60 30 60 30

26,7 44 26,2 11,5 80 20 60 30 50 10 — —

26,8 52 26,5 12,8 70 30 40 10 60 10 50 10

27,3 55 26,5 12,3 80 40 50 20 60 10 40 30

28.5. 39 28.0 12.5 50 20 40 10 30 10 40 20

как при отсутствии экрана восстановление длилось около 50 минут в среднем.

Наконец, экранирование ускоряло почти в 3 раза и процесс восстановления относительной влажности глубокого слоя воздуха под одеждой (в среднем через 16 минут после прекращения облучения вместо 43 минут).

Мы видим, что экранирование может дать очень хорошие результаты после облучения даже в тех случаях, когда испытуемый остается после прекращения облучения в условиях повышенной температуры внешней среды (до 28,5°).

Выводы

1. Охлажденные до 10—12° поверхности, помещенные на расстоянии около 1 м от испытуемого, вызывают заметное увеличение теп-лопотерь посредством излучения и могут содействовать сохранению нормальных условий для терморегуляции при повышенных температурах внешней среды.

2. Особенно заметный эффект дает холодное экранирование при тепловом облучении в 2 м. кал. на 1 см2 в ¡1 минуту при температуре до 28,8°. ¡В этих условиях температура тела остается нормальной даже при продолжительном (получасовом) облучении, ¡нагрев кожи не поднимается выше 35—36°, не наблюдается случаев эритемы кожи и значительно снижается интенсивность потоотделения.

3. Холодное экранирование обеспечивает сохранение микроклимата под одеждой в пределах установленной нами зоны комфорта и резко улучшает самочувствие испытуемого.

4. Холодное экранирование после прекращения облучения ускоряет восстановительный период в отношении температуры тела, кожи и глубокого слоя воздуха под одеждой, а также для относительной влажности ¡последнего в 2—3 раза 'по сравнению с длительностью восстановления без экранирования. Полное восстановление при холодном экранировании наступает не позже 15—20 минут.

5. Следует рекомендовать холодное экранирование в качестве удобного, дешевого и весьма эффективного, мероприятия при высоких температурах внешней среды, в особенности при наличии значитель-

ного теплового излучения. В тех случаях, когда применение холодного экрана затруднено по производственным соображениям, надо широко использовать для экранирования кратковременные перерывы во время работы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Rubner u. Cramer, Arch. f. Hyg., 20, 1884.— 2. At water, Erg. Physiol., 3, 1904.— 3. Volt, Hermann's Handb. d. Physiol., VI, 1881. —4. Kisskalt, Arch. f. Hyg., 63, 1907.— 5. Фрейд л и н, Труды Воронежского мединститута, VIII, 1939; IX, 1940. — 6. Гигиена и санитария, 4, 1940.

Канд. мед. наук В. П. БОГАТЫРЕВА и инж. С. П. БОЙЦОВ (Москва)

Задачи и методы борьбы с ртутными интоксикациями на тяговых электроподстанциях железных дорог и метрополитена1

Из Центральной научно-исследовательской лаборатории гигиены и эпидемиологии

НКГ1С

Электрификация железных дорог, увеличение трамвайного движения и расширение ¡сети метрополитена заставляют уделять большое внимание вопросам предупреждения ртутных интоксикаций на тяговых электроподстанциях. Это побудило нас, по предложению отдела электрификации НКПС, поставить специальные исследования по данному вопросу.

Ртутные выпрямители устанавливаются на тяговых электроподстанциях для преобразования .переменного тока высокого напряжения, получаемого от электрических станций, в постоянный ток более низкого напряжения. Переменный ток высокого напряжения поступает «а систему шин, где превращается трансформаторами в ток более низкого напряжения, а затем ртутным выпрямителем выпрямляется в постоянный ток и подается фидерами к различным точкам контактной сети, к проводам, подвешенным над железнодорожными путями.

Ртутный выпрямитель |(1РВ) (рис. 1 и 2) представляет собой металлический сосуд, который состоит из конденсационной камеры 1 и вакуумного корпуса с приваренными к нему в верхней части анодными рукавами 2 ив нижней — катодным -фланцем 3. Вакуумный корпус изготовляется из листового железа. Для охлаждения он заключается в металлическую водяную рубашку. В вакуумном корпусе помещаются электроды выпрямителя — аноды и катод. Аноды, которых бывает 6 или 112, вставляются в корпус сверху. Катодом служит ртуть (в количестве 46 г и более), заключенная в металлическую чашку, охлаждаемую проточной водой.

Действие ртутного выпрямителя основано на свойстве ртутных паров пропускать переменный ток в одном направлении, что достигается образованием вольтовой дуги, возникающей при соприкосновении электродов, а затем их раздвигании. На катоде образуется постоянный ток по направлению к анодам, замыкающий их с катодами. При работе ртутного выпрямителя катод находится в раскаленном состоянии. Ртуть испаряется в разреженное пространство вакуумного сосуда, конденсируется на стенках последнего и стекает обратно в катодную чашку.

Разрежение в цилиндре вызывается непрерывной работой ртутного насоса, который, засасывая газы и воздух, нагнетает их в форвакуумный бак, откуда они периодически откачиваются масляным насосом и выбрасываются в атмосферу. Ртутный насос работает непрерывно, масляный же включается по мере надобности. Вакуум измеряется в системе ртутным вакуумметром.

Наиболее опасными моментами в смысле загрязнения воздуха помещений электроподстанций ртутью являются процессы ¡переборки

1 Доложено на заседании транспортной секции 2-го Украинского съезда промсанинс-пекторов в январе 1940 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.