Атмосферное давление


Атмосферное давление

АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ — давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы А. д. равно весу вышележащего столба воздуха; с высотой убывает. Среднее А. д. на уровне моря эквивалентно давлению рт. ст. высотой в 760 мм или 1013, 25 гПа. Это нормальная, или физическая, атмосфера (т. е. 1 атм). Атмосфера техническая (обозначение — ат) равна давлению, вызываемому силой 1 кгс, равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1 см2, т. е. 1 ат = 1 кгс/см2 = 735,56 мм рт. ст.

Производственная деятельность людей протекает обычно при А. д., близком к среднему. Оно равномерно распределяется по всему телу и уравновешивается давлением газов внутри организма (в крови, полостных органах и тканях). При производстве работ под водой или в водонасыщенных грунтах работающие находятся в условиях повышенного А. д., а при подъеме в горы, поднятии над землей в летательных аппаратах люди пребывают в условиях пониженного А. д.

Повышенное А. д. Человек оказывается в условиях повышенного А. д. в процессе водолазных спусков и кессонных работ, при подводном плавании в аквалангах, при лечении сжатым воздухом или кислородом в камерах повышенного давления и барокамерах, предназначенных для проведения хирургических операций.

Кессонные работы применяются при сооружении опор мостов, фундаментов гидротехнических сооружений, при проходке стволов шахт, туннелей, в портовом и доковом строительстве. Они выполняются под водой или под землей в сильно насыщенных водой грунтах. Сущность кессонного способа ведения работ заключается в вытеснении воды из замкнутого пространства путем нагнетания в это пространство сжатого воздуха. Избыточное давление воздуха должно уравновешивать гидростатическое давление, которое возрастает по мере погружения в грунт. Каждые 10 м давление возрастает на 1000 гПа. Так, на глубине 40 м (предельной глубине, допустимой правилами безопасности для кессонных работ) давление воздуха составит 5000 гПа. Исходя из процентного содержания кислорода в воздухе (21%), его парциальное давление на этой глубине будет не 210 Па, как на поверхности, а 1050 гПа. Объем легких соответственно в 5 раз уменьшится и силы дыхательной мускулатуры окажется недостаточно, чтобы произвести вдох. В связи с этим работа на глубине требует поддержания повышенного давления с помощью специального снаряжения или оборудования, в частности кессонов.

В кессоне (франц. caisson — ящик) различают рабочую камеру, выполненную из массивного железа или железобетона; шахту для подъема и спуска людей, материалов или оборудования; шлюзовую (центральную) камеру. С двух сторон к шлюзовой камере примыкают прикамерки шлюза, сообщающиеся с наружной атмосферной и центральной камерой тяжелыми пневматически закрывающимися дверьми. Заданное избыточное давление поддерживается с помощью компрессора. Рабочие входят в кессон и выходят из него через шлюз. При входе в шлюз давление медленно повышается, при его выравнивании с давлением внутри центральной камеры возможен вход в кессон. При выходе давление в шлюзе медленно снижается до выравнивания с наружным.

В зависимости от назначения кессоны могут быть вертикальные и горизонтальные. Последние находят применение в туннелестроении. В опускном вертикальном кессоне давление воздуха по мере углубления непрерывно увеличивается, в горизонтальных кессонах оно, как правило, стабильное.

Определяющим фактором при кессонных работах является повышенное А. д., в действии которого на работающих различают 3 периода: период увеличивающегося давления от нормального к повышенному (компрессии), затем период максимально повышенного давления, которое поддерживается определенное время на стабильном уровне, и стадия постепенно снижающегося давления — от максимального до нормального (декомпрессия). Кроме повышенного А. д., условия труда в кессонах характеризуются тем, что воздух в них всегда обладает высокой относительной влажностью, насыщением водяными парами в результате сжатия. Температура воздуха в кессоне зависит от возможности его подогрева, от времени года, от глубины работ. Она может быть пониженной или повышенной, что при высокой влажности (в любом случае) неблагоприятно сказывается на состоянии теплообмена кессонных рабочих. Сжатый влажный воздух, как среда более плотная, обладает повышенной теплоемкостью и теплопроводимостью, что при низких температурах приводит к быстрому переохлаждению организма. При повышенных температурах имеет место затруднение теплоотдачи путем испарения, что в сочетании с тяжелой физической работой может приводить к перегревам организма.

Воздушная среда в кессонах может быть загрязнена аэрозолями смазочных масел, используемых в компрессорах; при прохождении илистых слоев породы в воздух возможно попадание метана и углекислоты; при выполнении технологических операций, таких, как сварка, взрывные работы, в воздух рабочей зоны могут поступать оксиды азота, оксид углерода и др. вредные газы и пыль. Используемые для выемки грунта ручные механизированные инструменты являются источниками интенсивного шума и локальной вибрации. Щитовая проходка также сопровождается шумом.

Водолазные работы проводятся под водой и подразделяются: на аварийно-спасательные (заделка пробоин корпусов судов, поддержание их на плаву и т. д.), судоподъемные (осмотр, подготовка к осмотру затонувших судов) и подводно-технические (строительство и ремонт гидротехнических сооружений, прокладка под водой нефте- и газопроводов, строительные работы на морских нефтепромыслах, очистка акватории портов и др.). Для выполнения водолазных работ используется специальное водолазное снаряжение (ВС), которое изолирует человека от прямого воздействия водной среды и обеспечивает дыхание. ВС по характеру передачи давления воды на организм делится на мягкое и жесткое; по способу подачи воздушной смеси для дыхания — на вентилируемое, инжекторно-регенеративное, регенеративное и с открытой схемой дыхания.

Вентилируемый водолазный скафандр характеризуется непрерывной подачей воздуха с поверхности через гибкий "воздушный" шланг в подшлемное пространство. В этом снаряжении водолазы могут работать на глубине до 60 м.

Инжекторно-регенеративное ВС предназначено для спуска водолаза на глубину до 100 м. В нем предусмотрены средства частичного или полного восстановления дыхательной смеси.

Регенеративное гелиокислородное ВС применяют при спусках на большую глубину — до 200 м и более, оно имеет дополнительный аварийный запас газовой смеси и регенеративного вещества.

ВС с открытой схемой предназначено для проведения строительных, промысловых, спасательных работ на глубине до 40 м. В нем предусматривается подача сжатого воздуха для дыхания из баллонов высокого давления. Время пребывания водолаза под водой зависит от запаса воздуха в баллоне.

Жесткие водолазные аппараты (скафандры, батискафы, батисферы) защищают тело акванавта от действия повышенного гидростатического давления, позволяют проводить работы при неизменном давлении, соответствующем нормальному А. д.

Работа в ВС так же, как и в кессонах, делится на 3 периода: период компрессии — от начала спуска до достижения наибольшей глубины; период работы на максимальной глубине или на грунте; период декомпрессии — подъем или выход на поверхность. Перепады А. д. сказываются в 1-м и 3-м периодах. Работа водолазов характеризуется пребыванием в необычной (водной) среде, которая является более плотной, более теплоемкой и более теплопроводной, чем воздух. В связи с этим при движении для преодоления относительно плотной среды от водолаза требуются большие энергетические затраты. В воде происходит охлаждение организма. В качестве защитных средств от теплопотерь применяют прорезиненную водолазную рубашку, под которую надевают шерстяное белье, а в зимнее время — теплое обмундирование. Для предохранения рук от охлаждения вместо манжет к рубашке приклеивают прорезиненные рукавицы, под которые надевают шерстяные перчатки или варежки. Среди явлений, наблюдаемых в воде, известно понижение кожной чувствительности из-за равномерного давления на тело воды с температурой ниже температуры тела, поэтому даже значительные ранения и ушибы могут оказаться незамеченными, что приведет к большим кровопотерям. Труд водолазов относится к работам повышенной опасности. В частности, при применении аппаратов автономного дыхания не исключены проявления кислородного голодания, отравление высокими концентрациями азота, углекислого газа и кислорода, а также баротравма легких и утопление.

Каждому из 3 периодов при выполнении кессонных и глубоководных работ присущ специфический комплекс функциональных изменений в организме. Однако эти изменения при строгом соблюдении режима безопасности работ переносятся работающими без каких-л. выраженных неприятных ощущений. Лишь в том случае, если переход от нормального А. д. к повышенному и обратно совершается быстрее установленного правилами времени, могут быть различные патологические явления. Так, при форсированной компрессии или при нарушении проходимости слуховой трубы могут возникать чувство сдавливания и боли в воздухоносных полостях, особенно в ушах, вследствие разницы барометрического давления внешнего и внутри барабанной полости.

Биологическое действие повышенного А. д. При работе в условиях гипербарии и соответственно повышенной плотности воздуха снижаются показатели вентиляции легких за счет некоторого урежения частоты дыхания и пульса. В 1-й период может отмечаться повышение физической работоспособности, легкая эйфория. При длительном пребывании под давлением порядка 7 добавочных атмосфер могут появляться симптомы токсического действия некоторых газов, входящих в состав вдыхаемого воздуха. Оно выражается в нарушении координации движений, возбуждении или угнетении, галлюцинациях, ослаблении памяти, расстройстве зрения и слуха.

Наиболее опасным является период декомпрессии, во время которого или вскоре после выхода (в условиях нормального А. д.) может развиться декомпрессионная болезнь (кессонная болезнь). Патогенетическая сущность ее состоит в том, что в период компрессии и пребывания при повышенном А. д. организм через кровь насыщается азотом воздуха. При вдыхании сжатого воздуха кровь легочных капилляров мгновенно насыщается азотом, причем парциальное давление его в крови равняется давлению азота во вдыхаемом воздухе. Подходя к тканям, кровь, насыщенная азотом, отдает его до тех пор, пока не наступит состояние газового равновесия. Процесс продолжается до полного насыщения всех тканей азотом соответственно давлению, под которым этот газ находится в альвеолярном воздухе.

Разные ткани организма насыщаются азотом с неодинаковой скоростью. Азот плохо растворяется в крови, но очень хорошо — в жировой и липоидной ткани, которой богаты подкожная клетчатка и нервная ткань. Практически полное насыщение организма азотом наступает через 4 ч пребывания в условиях повышенного А. д. В процессе декомпрессии происходит выход азота из тканей вследствие падения парциального давления в альвеолярном воздухе. Азот выделяется через кровь и затем через легкие. Легочные альвеолы диффундируют в 1 мин около 150 мл азота.

В крови и др. жидких средах образуется множество газовых пузырьков, которые вызывают газовую эмболию (закупорка сосудов пузырьками газа). В развитии эмболического процесса большое значение имеет замедление тока крови, падение АД и увеличение сил сцепления между газовым пузырьком и сосудистой стенкой, что способствует остановке газового пузырька и увеличению его объема. Вслед за закупоркой сосуда в нем наступает полная остановка крови. При устранении блокады сосуда, напр. при лечебной декомпрессии, ток крови восстанавливается. Если же газовый эмбол не будет своевременно устранен, то развивается стаз — явление уже необратимое, характеризующееся свертыванием крови, полной потерей мелкими сосудами и капиллярами тонуса с последующим некрозом их стенок.

Тяжесть декомпрессионной (кессонной) болезни и ее симптоматика определяются массовостью закупорки сосудов аэроэмболами, их локализацией. Различают легкие формы декомпрессионной болезни, средней тяжести и тяжелые. К легким формам относятся остеоартралгии — наиболее частые случаи кессонной болезни. Рабочие метко называют это проявление болезни "заломаем", характеризуя основной ее симптом — сильные боли, ломоту в теле. Острая боль обычно локализуется в одном или в нескольких суставах конечности, чаще в коленных и плечевых, реже в лучезапястных, локтевых и голеностопных. К легким формам относят также невралгии и кожные поражения. Последние характеризуются невыносимым кожным зудом. К формам средней тяжести относятся поражения внутреннего уха, желудочно-кишечного тракта и органа зрения. Эти случаи характеризуются коротким скрытым периодом. При поражении внутреннего уха наблюдаются характерные для меньеровского синдрома вестибулопатические проявления (головная боль, головокружение, рвота, расстройство координации движений). При желудочно-кишечных поражениях на первое место выступают явления скопления газа в сосудах брыжейки, в кишечнике и связанные с этим болевые ощущения в животе. При поражении глаз отмечается временное нарушение зрения, диплопия, нистагм, ограничение поля зрения. Описаны явления кратковременной потери зрения. К тяжелым формам декомпрессионной болезни относятся спинальные и церебральные поражения, коронарная аэропатия, аэроэмболический коллапс, легочные поражения. Все эти формы имеют тяжелые последствия, а некоторые из них приводят к летальному исходу.

Развитию декомпрессионной болезни способствует ряд факторов производственной среды: переохлаждение и перегревание организма, усталость. Понижение температуры приводит к отчетливому сужению сосудов, замедлению кровотока, замедлению удаления азота из тканей и процесса десатурации. Десатурация замедляется и при перегревании организма, когда вследствие затруднения теплоотдачи в условиях повышенного давления наблюдается профузное потоотделение, сгущение крови и замедление ее движения. Усталость неблагоприятно отражается на сердечно-сосудистой системе, ухудшается выведение газа из организма. Из индивидуальных особенностей имеет значение возраст человека, упитанность и способность адаптации к условиям повышенного давления.

При возникновении признаков декомпрессионной болезни необходимо срочно поместить пострадавшего в специальную камеру (лечебный шлюз), где создается давление, соответствующее тому, при котором происходила работа. После растворения азота и исчезновения признаков болезни приступают к медленному понижению А. д. до нормального. При необходимости лечебная рекомпрессия может быть повторена. Лечебная рекомпрессия показана при всех формах болезни. В кессонных здравпунктах должен быть обязательно установлен лечебный шлюз.

Профилактические мероприятия. Режим работы в кессонах регламентируется Правилами безопасности при производстве работ под сжатым воздухом (кессонные работы). Эти Правила определяют время компрессии и декомпрессии, а также время работы в кессоне, соблюдение режима декомпрессии — важнейшее условие профилактики декомпрессионной болезни. При проведении водолазных работ пользуются специальными таблицами, регламентирующими виды деятельности, глубину погружения и соответствующие режимы декомпрессии. Погружение обеспечивается применением необходимых комплексов водолазно-технических средств. Порядок выполнения работ, режим труда и отдыха водолазов и др. мероприятия определены ГОСТ ССБТ "Производство работ под водой. Водолазные работы. Общие требования безопасности".

Правила безопасности водолазных работ предусматривают, в частности, ступенчатую декомпрессию, при которой подъем водолаза с грунта осуществляется с остановками на различных глубинах. Длительность пребывания при этих остановках определяется глубиной спуска и длительностью выполнения соответствующих работ. Более совершенный способ подъема — помещение водолаза на первой остановке в специальную камеру (Девиса). При заданном давлении водолаз поднимается в такой камере, при этом производится декомпрессия в соответствии с правилами.

В целях улучшения условий труда в кессоне необходимо максимально механизировать тяжелые работы (использование щитовой проходки туннелей, гидромеханизация — разработка породы с помощью гидромониторов). Важное значение в профилактике декомпрессионных расстройств и улучшении условий кессонных работ имеет выполнение санитарных требований по поддержанию заданных параметров микроклимата, состояния воздушной среды, количество и качество подаваемого в кессон сжатого воздуха. Для подачи воздуха устраивают 2 параллельные линии; воздуховоды летом защищают от нагревания, а зимой — от охлаждения. Следует предупреждать переохлаждение тела в рабочей камере кессона, при мокрых работах использовать водонепроницаемые подкладки, водонепроницаемую обувь и одежду.

При выходе из кессона всем работавшим в нем должна быть предоставлена возможность принять душ с температурой воды 37—38°C; каждому выдают 2 стакана горячего натурального кофе или чая с сахаром. В соответствии с правилами для кессонных рабочих устраивают общежития вблизи места работы или предоставляют транспорт для доставки на работу и к месту жительства. Оканчивающим работу в ночную смену, если они проживают далеко от места работы, предоставляют койки в общежитии. Во всех случаях, когда проводятся кессонные работы, обязательно оборудуется здравпункт или амбулатория с круглосуточным дежурством медицинского персонала. Для лечения легких случаев кессонной болезни при амбулатории организуется процедурная комната с водяной и суховоздушной ванной.

К работе в кессонах допускаются лица мужского пола в возрасте от 18 до 50 лет. Женщины на кессонные работы допускаются только в качестве инженерно-технического и медицинского персонала при отсутствии у них беременности и заболеваний мочеполовых органов. Минздравом России утвержден список медицинских противопоказаний при приеме на кессонные и водолазные работы.

Пониженное А. д. как профессиональный фактор отмечается при выполнении различных работ в горной местности. Профессиональная деятельность летного состава, подвергающегося воздействию ряда др. специфических факторов, кроме высоты, является прерогативой специального раздела медицины (авиационной медицины). Особое внимание гигиенистов должна привлекать трудовая деятельность людей по интенсивному хозяйственному освоению высокогорных регионов. В горах осуществляется строительство дорог, гидроэлектростанций и промышленных предприятий, проведение геологоразведочных работ и добыча полезных ископаемых. Дальнейшее развитие получают туризм и альпинизм.

Пребывание на высоте связано с влиянием на организм пониженного А. д. и обусловленного этим уменьшения парциального давления газов, входящих в состав воздуха, в т. ч. кислорода. Падение парциального давления кислорода приводит к аноксемии. Возникновение физиологических сдвигов в организме и развитие симптомокомплекса высотной болезни (горной болезни) обусловлено именно кислородным голоданием (экзогенной гипоксией), которое у отдельных лиц отмечается на высоте более 2500—3000 м, а у большинства людей — на высоте 4500 м. Наиболее чувствительны к гипоксии мышцы сердца, ЦНС (особенно кора головного мозга и мозжечок), зрительный анализатор. Ранние симптомы высотной болезни: головокружение, повышенная утомляемость, апатия. В дальнейшем отмечаются: нарушение координации движений, головная боль, резкая слабость, адинамия, эмоциональная неустойчивость (эйфория или угнетенное состояние). Могут быть психопатологические проявления: "некритическая" оценка своего состояния, резкое снижение памяти и внимания, неадекватные действия. Снижается острота зрения.

Приспособление людей из равнинной местности к постоянной трудовой деятельности и жизни в высокогорных районах связано с определенными проблемами. На высоте выше 3000 м снижается как физическая, так и психическая работоспособность. Если находящиеся в горах здоровые люди выполняют работы, связанные с большими физическими усилиями, то у них явления дезадаптации развиваются быстрее и протекают более тяжело. Примерно 12—16% людей, впервые поднявшихся в горы, испытывают трудности при адаптации и подвержены заболеваниям высокогорья.

Профилактические мероприятия. Большое значение для предупреждения горной болезни имеют мероприятия, направленные на улучшение условий труда: рациональный режим труда, организация правильного питания, механизация и автоматизация производственных процессов, перевозка рабочих к месту работы и домой, снижение загазованности и запыленности на рабочем месте. Важное значение имеет строгий профессиональный отбор людей, направляемых на работы в горные условия. Положительное значение имеют: предварительная специфическая (в барокамерах, периодическое пребывание в горах) и неспецифическая тренировки, специальные виды спорта и физических упражнений.


Российская энциклопедия по охране труда. — М.: НЦ ЭНАС. . 2007.

Смотреть что такое "Атмосферное давление" в других словарях:

  • АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ — АТМОСФЕРНОЕ давление, давление атмосферы воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха; с высотой убывает. Среднее атмосферное давление на… …   Современная энциклопедия

  • Атмосферное давление — АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ, давление атмосферы воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха; с высотой убывает. Среднее атмосферное давление на… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Атмосферное давление — давление, оказываемое атмосферой на все находящиеся в ней предметы я на земную поверхность. Определяется в каждой точке атмосферы массой вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице. Над уровнем моря при температуре 0°С на широте 45°… …   Экологический словарь

  • АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ — (Atmospheric pressure) сила, с которой воздух давит на земную поверхность и на поверхность всех находящихся в нем тел. А. Д. на данном уровне равно весу вышележащего столба воздуха; на уровне моря, в среднем, около 10 334 кг на 1 м2. А. Д. не… …   Морской словарь

  • АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ — давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха; с высотой убывает. Среднее атмосферное давление на уровне моря эквивалентно …   Большой Энциклопедический словарь

  • атмосферное давление — Абсолютное давление околоземной атмосферы. [ГОСТ 26883 86] атмосферное давление Ндп. барометрическое давление давление дня Абсолютное давление околоземной атмосферы. [ГОСТ 8.271 77] Недопустимые, нерекомендуемые барометрическое давлениедавление… …   Справочник технического переводчика

  • атмосферное давление — Давление, оказываемое весом атмосферы на земную поверхность. Syn.: давление воздуха …   Словарь по географии

  • Атмосферное давление — гидростатическое давление, оказываемое атмосферой на все находящиеся в ней предметы. В каждой точке определяется весом вышележащего столба воздуха и убывает с высотой: на высоте 5 км, например, составляет половину от нормального, за которое… …   Энциклопедия техники

  • АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ — сила, с к рой окружающий со всех сторон землю воздух давит на ее поверхность и на все тела, находящиеся на этой поверхности. А. д. изменяется в зависимости от положения данной точки по отношению к уровню моря: чем выше расположена точка над… …   Технический железнодорожный словарь

  • Атмосферное давление — – абсолютное давление околоземной атмосферы. [ГОСТ 26883 86, ГОСТ 8.271 77] Рубрика термина: Общие термины Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехни …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Книги

Другие книги по запросу «Атмосферное давление» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.