CC BY
3
УДК 612.766.1 : 621.771.28
НЕКОТОРЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СДВИГИ У ОПЕРАТОРОВ ПУЛЬТОВ УПРАВЛЕНИЯ ТРУБОПРОКАТНЫХ СТАНОВ
Л. Ю. Збарская
Кафедра гигиены труда Днепропетровского медицинского института
С введением автоматизации и механизации производства все более полно воплощается принцип поточности его. При этом информация о ходе технологического процесса поступает на пульты управления, где дежурят операторы. Профессия оператора является новой, а поэтому правильное устройство пультов управления, регламентация режима труда и отдыха рабочих-операторов весьма необходимы и своевременны.
С. О. Руттенбург и соавторы, А. С. Космачева и другие авторы изучали некоторые физиологические функции у операторов блюминга, теплоэлектроцентрали и агломерационной фабрики, диспетчеров транспортных и сталеплавильных цехов. Естественно, что эти исследования не могут исчерпать всех вопросов, связанных с организацией и условиями труда операторов.
Мы поставили своей задачей изучение некоторых физиологических функций в организме операторов пультов управления трубопрокатных станов; соответствующих данных в литературе не имеется.
В качестве объектов исследования мы избрали 2 трубопрокатные установки цеха бесшовных труб Днепропетровского трубопрокатного завода им. В. И. Ленина: стан № 1 с непрерывной установкой и стан № 2 с автоматической установкой. Работой прокатных установок руководят операторы пультов управления.
Характеристика пультов управления и операций, выполняемых операторами, дана в таблице. Из этой таблицы видно, что операторы выполняют от 2 до 8 операций за один цикл, делая за короткий срок (от 6 до 20 сек.) множество движений. Все операторы работают обеими руками. В течение одной смены в зависимости от количества прокатанных труб они производят от 1638 до 37 905 движений. Это характеризует их работу как трудную, хотя по количеству затрачиваемой ими энергии она относится к категории легких. Постоянно напрягая внимание, неотступно следя за технологическим процессом, работники пульта управления испытывают значительное нервно-психическое напряжение.
У операторов пятидневная рабочая неделя, но продолжительность рабочей смены 8 часов. Обеденный перерыв (20 мин.) предоставляется им в разное время в зависимости от наличия подмены. Постоянный подменный оператор имеется не во всех бригадах; при его отсутствии операторов подменяют другие работники (вальцовщики, мастера и др.).
Физиолого-гигиенические исследования проводились нами в мае. Они показали, что условия труда операторов не отвечают гигиеническим требованиям. При температуре наружного воздуха, составляющей 16°, на рабочих местах операторов было от 22 до 29°, напряжение лучистой энергии колебалось от 0—0,5 до 3,5 кал!см2мин (на пульте управления стержнеизвлекателя в момент подъема пакета горячих труб мостовым электрокраном). Скорость движения воздуха равнялась 0,05—0,37 м/сек. Исключение составлял лишь пульт управления стержнеизвлекателя (стан № 1), где установлен аэратор (там, скорость движения воздуха составляла 1,4 м/сек). Содержание пыли в воздухе достигало 7,3—32,2 мг/м3. Наибольшее количество пыли обнаружено на пульте управления непрерывного стана (прокатная установка № 1).
3 Гигиена и санитария, № 7
33
Характеристика пультов управления трубопрокатных станов и работы, выполняемой операторами
Прокатная установка
Детальная профессия
Количество операций, выполняемых оператором за 1 цикл (прокат 1 трубы)
Стан № 1 Оператор
стана
прошивного
Оператор-вальцовщик
непрерывного стана
Оператор тележки
стержнеизвлекателя
Оператор стержнензвле кателя
Стан № 2
Оператор прошивного стана
Оператор автоматическо го стана
Операторы раскатных станов (2 человека)
2
2
2
3
5
8
3
Продолжительность одного рабо чего цикла (в сек.)
Количество движений за один цикл
Характеристика пульта управления
Примечание
6-7
7—10
12-14
14-20
3
4
6—7
8-9
Пульт огражден лишь на 40%
Пульт не имеет ограждений, расположен у самого стана
Пульт расположен у люнета стержнеизвлекателя, ограждений не имеет
Пульт расположен над карманом для горячих труб; ограждение из листового железа
Оператор работает на пульте 7з часть смены, остальное время — вальцовщиком
За один цикл подается одновременно 2 стержня
То же
14-15
15-18
10
7—11
16-22
5-9
Будка из листового железа расположена на уровне 2 м над стеллажом гильз
Будка из листового железа расположена напротив автоматического стана
Будка из листового железа расположена на уровне 5 м от пола
При прокате труб из легированных сталей количество движений увеличено на 50—60%
То же
За смену каждый оператор раскаты
вает 50% труб
Интенсивность шума составляла 90—95 дбу что превышало предельно допустимый уровень.
На условия труда операторов оказывали влияние и особенности расположения трубопрокатных установок: обе они находятся в смежных пролетах. Неорганизованная естественная вентиляция не обеспечивает удаления из цеха избытков тепла и продуктов сгорания смазок и масел.
У всех операторов обеих бригад (8 человек) мы измеряли осциллографом артериальное давление, подсчитывали частоту пульса, измеряли электротермометром температуру тела и кожи (на лбу, груди и кисти), измеряли хронаскопом Витте скрытый период зрительно-моторной реакции. По формуле Старра рассчитывали ударный объем сердца.
Исследования проводились по 4 дня в каждой из 3 смен (всего в течение 12 рабочих дней) до и после работы. Результаты исследований были подвергнуты статистической обработке. Приводимые в статье данные статистически достоверны. Исследования показали наличие функциональных изменений деятельности сердца операторов до работы в зависимости от начала рабочей смены.
Наиболее высокие уровни ударного и минутного объемов сердца, частоты пульса и максимального кровяного давления обнаружены до работы в дневную смену. В утреннюю смену эти показатели несколько снижались; наиболее низкими они были перед ночной сменой. По-видимому, здесь отмечалось влияние суточного ритма в деятельности организма.
Наиболее резким колебаниям в течение суток подвергался минутный объем сердца (на 23—27%). Несколько меньше изменялись исходные данные ударного объема (на 16—23%). Колебания частоты пульса перед работой в разные смены составляли 5—10%, а максимальное кровяное давление изменялось на 7—8%. Однако уровень физиологических реакций до работы не выходил за пределы физиологических норм.
Анализ изменений других показателей деятельности сердца показал, что исходное пульсовое давление изменялось так же, как и максимальное кровяное давление. Почти не изменялось среднее кровяное давление до работы в разные смены (92, 93 и 96 мм), что, кстати сказать, не противоречит литературным данным.
В процессе работы изучавшиеся нами у операторов физиологические реакции изменялись в зависимости от рабочей смены. В утреннюю смену в большинстве исследований (77,7%) наблюдалось увеличение ударного объема сердца (с 55 до 64 мл), ускорение пульса (в 48,3% случаев на 14 ударов в минуту) и рост минутного объема сердца (в 74,2% исследований на 0,9 л). Одновременно в 45,1% случаев отмечалось повышение максимального кровяного давления на 12 мм.
В остальных исследованиях, проведенных в утреннюю смену, закономерные и статистически достоверные изменения не обнаружены.
Выявленные изменения прежде всего свидетельствуют о напряженном труде операторов, который приводит к усилению их сердечной деятельности. Однако эти изменения являются адекватной реакцией на выполняемую ими работу (прокат 1266—3090 труб в смену) и на условия их трудовой деятельности. Степень изменений рассматриваемых показателей не выходит за пределы физиологических колебаний и сравнительно невелика, в связи с чем к началу следующего рабочего дня этой смены все отмеченные сдвиги восстанавливались в процессе послерабочего отдыха.
В дневную смену в большинстве исследований (71%) не наблюдалось изменений ударного объема сердца. Однако в 29% случаев он
снижался на 8 мл. Ввиду того что одновременно в 45,1% наблюдений замедлялась частота пульса (на 10 ударов в минуту), в 41,9% случаев происходило снижение минутного объема сердца на 0,8 л. По-видимо-му, это явилось причиной снижения максимального кровяного давления в 51,4% наблюдений со 134 до 125 мм). Таким образом, в дневную смену у операторов разбираемые нами показатели закономерно уменьшались.
Поскольку терморегуляторные механизмы могут существенно менять реакцию сердечно-сосудистой системы на работу, мы приводим данные исследований температуры тела и различных участков кожи у операторов до и после работы. Существенные изменения температуры тела и температуры кожи обнаружены в утреннюю и ночную смены (рис. 1), что свидетельствует о повышенной теплоотдаче, про-
Температура тела
Ш 38,3 о
32 31*
зо: 2Г 28
36.3
1
\Смечь/\;:ф*нм ¿неЪная Ночная
Те чп ера тура по/м и
□
/
1да
32,9
I
312
зглЗ7 зм
31,5
Утргнняя ДчеВная Ночная
груди
3А7
32£
33,8 32£Г
Утренняя Дневная Ночная
то//}а кисти
32,0 01СЛ-3 31,6
29,1
заь
23Л
л
Утренняя ДнеЗная Ночная |
Рис. 1. Изменения температуры тела и температуры кожи у операторов трубопрокатных станов до и после работы в разные смены.
/ — до работы; 2 — после работы.
ходящей без особого напряжения процесса терморегуляции. Напряжение терморегуляции можно было отметить лишь в дневную смену, наиболее «жаркую», по словам рабочих. Это выражалось в уменьшении перепада температур на открытых и закрытых участках кожи (Г. X. Шахбазян). Если после работы в утреннюю смену он составлял 0,8—1,7°, а в ночную—1,2—1,4°, то в дневную смену температура кожи тыла кисти равнялась температуре кожи груди, а температура кожи лба даже была выше на 0,4°.
Таким образом, снижение изучаемых показателей деятельности сердца в дневную смену может быть объяснено сочетанием действия
на операторов не только напряженного труда, но и неблагоприятных
микроклиматических условий.
При работе в ночную смену в 50% исследований частота пульса замедлялась на 10 ударов в минуту, в 28,1% случаев снижался ударный объем сердца на 7 млу что в 34,4% исследований влекло за собой уменьшение минутного объема сердца (с 4,3 до 3,6 л). Эти изменения приводили к снижению максимального кровяного давления (в 37,4% случаев на 21 мм). Одновременно в части случаев наблюдалось увеличение ударного объема сердца, учащение пульса и рост минутного объема, что, однако, не сопровождалось закономерным повышением максимального кровяного давления.
Анализ осцилляторного индекса во все смены показал, что сколь-ко-нибудь значительных изменений состояния сосудов у обследованных рабочих не отмечалось. Следовательно, объяснить отсутствие повышения максимального кровяного давления при увеличении остальных
показателей деятельности сердца в ночную смену изменением состояния сосудов нельзя. Выше сказано об отсутствии напряжения терморегуляции в ночную смену, следовательно, также невозможно объяснить снижение показателей деятельности сердца в эту смену особенностями терморегуляции. По нашему мнению, реакция сердечно-сосудистой системы на работу в ночную смену в большой степени зависит от суточного ритма физиологических функций.
Учитывая то обстоятельство, что операторы в каждой смене работают 4 дня подряд, мы проанализировали изменения максимального кровяного давления в различные дни. В разные дни одной смены колебания максимального кровяного давления до и после работы были невелики, однако они имели определенную тенденцию по дням независимо от смены (рис. 2).
Снижение максимального давления при работе в 1-й день каждой новой смены, видимо, является результатом недостаточной приспособленности организма к измененному времени трудовой деятельности. Со
Рис. 2.
Величина максимального кровяного давления
трубопрокатных станов в разные дни.
1 — до работы; 2 — после работы.
у операторов
2-го дня организм приспосабливается к работе в данной смене, что проявляется в адекватной реакции — повышении максимального кровяного давления в процессе труда.
Таким образом, введение 5-дневной недели с сохранением 8-часовой смены не приводит к чрезмерной перегрузке организма операторов, поскольку уже со 2-го дня каждой смены он приспосабливается к измененному времени работы. Это, в частности, проявляется в небольшом повышении максимального кровяного давления к концу смены, что носит физиологический характер. К аналогичному выводу пришли С. О. Руттенбург и Н. И. Наследова.
Работа операторов пультов управления сопряжена с необходимостью ^выполнения большого числа быстрых и кратковременных движений. Это предъявляет большие требования к центральной нервной системе. Исследования скрытого периода зрительномоторной реакции показали, что величина его у операторов была до работы неодинакова: в 26 случаях мы отметили ускорение времени реакции, начиная со 2-го дня (по сравнению с 1-м днем). Во время работы в преобладающем большинстве исследований скорость зрительномоторной реакции не менялась. По-видимому, это связано с тем, что у операторов именно такая реакция является высокотренированной и специализирован-
ной. Однако в 24,4% наблюдений мы все же отметили увеличение времени реакции (с 290 до 330 мл/сек), а в 30% —уменьшение его (с 330 до 300 мл/сек). Это не противоречит утверждению С. И. Горшкова, который считает, что при выполнении работы, связанной с восприятием большого количества зрительных сигналов, с необходимостью реагировать на них, скрытое время зрительномоторной реакции должно изменяться.
Выводы
1. Работа операторов пультов управления трубопрокатных станов сопровождается нервно-психическим напряжением.
2. Пульты управления на обследованном объекте не благоустроены, в результате чего операторы работают в неудовлетворительных гигиенических условиях, в вынужденном положении тела. Режим труда и отдыха операторов не регламентирован.
3. В процессе работы у операторов возникают изменения физиологических функций. Уменьшение показателей деятельности сердца в дневную и ночную смены, напряжение процесса терморегуляции в дневную смену и замедление нервных процессов в коре головного мозга могут быть охарактеризованы как неблагоприятные сдвиги.
4. Для устранения напряжения в работе и неблагоприятной направленности физиологических сдвигов в организме операторов необходимо упорядочить их режим труда и отдыха, в частности ввести фиксированный по времени и продолжительности обеденный перерыв и регламентированную подмену, сохранить определенный ритм работы в течение дня. Для улучшения условий их труда следует оборудовать пульты управления с учетом гигиенических требований в виде кабин, установить в них рациональные сидения, создать вентиляционные устройства.
•ЛИТЕРАТУРА
Горшков С. И. Гитиена труда, 1961, № 5, стр. 42.—К осмачева А. С. В кн.: Материалы 4-й научной конференции по физиологии труда, посвящ. памяти А. А. Ухтомского. Л., 1963, стр. 182. — Руттенбург С. О., Склярчик Е. Л. Труды научной сессии Ленинградск. ин-та гигиены труда и профзаболеваний по итогам работы за 1957 г. Л., 1959, стр. 206. — Руттенбург С. О., Ден С у-И. Труды научной сессии Ленинградск. ин-та гигиены труда и профзаболеваний, посвящ. итогам работы за 1958 г. Л., 1959, стр. 138. — Руттенбург С. О., Наследо-в а Н. И. В кн.: Материалы научной сессии Ленинградск. ин-та гигиены труда и профзаболеваний за 1959—1960 гг., 1961, стр. 68. — Шахбазян Г. X. Гигиеническое нормирование микроклимата производственных помещений. Киев, 1952. — S t а г г I., Circulation, 1954, v. 9, p. 664.
Поступила 6/111 1964 г.
• *
CERTAIN PHYSIOLOGICAL SHIFTS IN THE OPERATORS OF CONTROL PANELS
AT THE TUBE-ROLLING MILIS
L. Yu. Zbarskaya
The paper contains results of the physiological and hygienic investigations of the working conditions of the operators of the control panels of two tube-rolling installations. In the course of the work a series of physiological functions presented changes, (a fall of cardiac activity during day and night shifts, a thermoregulation strain during the day shift and a slowering down of nervous processes in cerebral cortex), a part of which are unfavorable. The author recommends a series of measures for their elimination.
