(данный акт носит ознакомительный характер, актуальная редакция не предусмотрена)

Группа Г07

Safety of machinery. Temperatures of touchable surfaces.
Ergonomics data to establish temperature limit values for hot surfaces

ОКС 13.110

ОКСТУ 0012

Дата введения 2000-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ОАО «ЭНИМС»)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 70 «Станки»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 22 ноября 1999 г. N 421-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ЕН 563-94 «Безопасность машин. Температуры касаемых поверхностей. Эргономические данные для установления предельных величин горячих поверхностей»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Горячие поверхности машин, доступные оператору, являются причиной риска ожогов. Прикосновение к горячей поверхности может быть преднамеренным, например при трогании рукоятки, или непреднамеренным, если человек находится близко от машины. Основные указания по конструированию безопасных машин, принимающие во внимание меры против рисков, включая термические, даны в ГОСТ Р 51333, ГОСТ Р 51344 и ЕН 614-1.

Для оценки риска ожога от горячей поверхности необходимо знать факторы и влияния, ведущие к ожогу при соприкосновении кожи с горячей поверхностью.

Главные факторы:

— температура поверхности;

— материал поверхности;

— продолжительность контакта кожи с поверхностью.

Другие факторы незначительны. В настоящем стандарте приведены данные для оценки риска ожога при соприкосновении кожи с горячей поверхностью. При необходимости эти данные могут быть использованы в других стандартах для установления температурных норм для горячих поверхностей. Приведенные в стандарте данные основаны на научных исследованиях о поведении кожи человека при контакте с горячей поверхностью.

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет эргономические данные и устанавливает предельные температуры для горячих поверхностей и оценки риска ожога.

Настоящий стандарт соответствует ГОСТ Р 51333 для горячих поверхностей машины, к которым можно прикоснуться при обычной работе. Стандарт указывает условия, при которых контакт между кожей и горячей поверхностью может вызвать или вызовет ожог. Эти данные позволяют оценить риск ожога.

Настоящий стандарт указывает данные для определения предела температуры горячих поверхностей с целью защиты кожи от ожога. Эти данные можно использовать при разработке других стандартов для специальных машин, где требуется оценка температурного предела. Данные настоящего стандарта применимы для объектов с относительно большой теплоемкостью в сравнении с человеческой кожей. Настоящий стандарт неприменим, если 10% и более поверхности кожи тела были в контакте с горячей поверхностью. Он также неприменим при контакте более 10% поверхности кожи головы или контакте, который может вызвать ожоги жизненно важных частей лица.

Примечания

1 В отдельных случаях результаты контакта с горячей поверхностью могут быть более серьезными, например:

a) ожоги дыхательных путей;

b) ожог свыше 10% поверхности кожи может вызвать нарушение циркуляции при потере жидкости;

c) даже при отсутствии ожогов нагрев большей части головы или тела может привести к недопустимому напряжению.

Настоящий стандарт распространяется на здоровую кожу взрослого человека.

Настоящий стандарт не содержит данных по защите от боли.

2 Если ожоговый порог, установленный настоящим стандартом, не достигнут, то риск ожога при соприкосновении кожи с горячей поверхностью обычно отсутствует, однако может наступить боль. При необходимости защиты от боли значения температуры поверхности должны быть взяты из другого источника (см. приложение А).

Рисунок 1 показывает принципы функционирования системы аварийного выключения.

Рисунок 1 — Зависимость ожогового порога от продолжительности контакта кожи с горячей поверхностью

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51333-99 Безопасность машин. Основные понятия, общие принципы конструирования. Термины, технологические решения и технические условия

ГОСТ Р 51344-99 Безопасность машин. Принципы оценки и определения риска

ЕН 614-1-95 Безопасность машин. Эргономические основы конструирования. Часть 1. Терминология и общие принципы

3 Определения и обозначения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

температура поверхности T_s: Температура поверхности, измеренная в градусах Цельсия;

продолжительность контакта t: Время, в течение которого происходит контакт с поверхностью;

тепловая инерция: Характеристика материала, связывающая плотность, теплопроводность и удельную теплоемкость материала;

свойства поверхности материала: Объединяют физико-химическую структуру материала, характеристики поверхности (шершавая, гладкая) и форму поверхности;

классификация ожогов: По степеням тяжести ожоги делятся на три уровня:

a) поверхностный местный ожог. Обычно полностью разрушен эпидермис, но фолликулы волос, сальные и потовые железы сохранены;

b) глубокий местный ожог. Значительная часть дермиса и сальных желез разрушена и сохранились только глубоко расположенные фолликулы волос и потовые железы;

c) глубокий ожог. Кожа разрушена на всю глубину и элементы эпителия не сохранились;

ожоговый порог: Температура поверхности, определяющая границу между отсутствием ожога и поверхностным местным ожогом, вызванным соприкосновением кожи с горячей поверхностью за определенный период времени.

4 Ожоговый порог

4.1 Общие положения

Оценка риска ожога возможна путем измерения температуры поверхности машины и сравнения ее с данными, указанными в 4.2. Значения ожогового порога, указанные в 4.2, могут быть использованы для определения температуры поверхности машины, исключающей ожоги.

Примечание — Ожог зависит от температуры кожи и продолжительности контакта. Связь между температурой кожи и продолжительностью контакта исследована и приведена в приложении А. На практике, в простых случаях, температуру кожи при ее контакте с горячей поверхностью машины не измеряют. Поэтому в настоящем стандарте определена не температура кожи, а температура горячей поверхности машины, при которой контакт с кожей приводит к ожогу (ожоговый порог).

Температуру поверхности машины измеряют с помощью соответствующих измерительных средств. Температура поверхности машины, вызывающая ожоги при контакте кожи с горячей поверхностью, зависит от материала поверхности и от продолжительности контакта кожи с горячей поверхностью. Эта зависимость представлена на рисунке 1.

Кривые на рисунке 1 показывают зависимость для различных групп материалов, которые имеют различную теплопроводность и, поэтому, различный ожоговый порог. Точки на кривой ожогового порога указывают температуру, при которой за определенную продолжительность соприкосновения неповрежденной кожи возникает поверхностный ожог. Температура поверхностей машины ниже кривой обычно не вызывает ожога, а температурные значения, расположенные выше кривой, приводят к ожогу (см. также приложение А). Кривая на рисунке 1 не дает точных данных, а служит для общего понимания.

Точные данные ожогового порога приведены на рисунках 2—6 и в таблице 1. Для малой продолжительности времени контакта на рисунках 1—6 ожоговые пороги указаны в виде области. Это объясняется тем, что для коротких контактов изучение температурной границы между отсутствием и появлением ожога не закончено. Ожоговый порог зависит от нескольких факторов: толщины кожи в месте соприкосновения, влажности кожной поверхности (потливости), загрязнения кожи (т.е. жирности), силы прижатия при соприкосновении, различия между теплопроводностью материалов, объединенных в одну группу, ненадежности научного определения ожогового порога (см. также приложение А). Однако по сравнению с влиянием теплопроводности различных групп материалов влияние других факторов считается малым. Ненадежность данных для продолжительных контактов меньше ненадежности данных при кратковременных контактах. Поэтому определены точные значения ожоговых порогов для продолжительных контактов. При продолжительных контактах исчезает разница для различных групп материалов.

Рисунок 2 — Область ожогового порога при контакте кожи с гладкой горячей поверхностью металла без покрытия

Рисунок 3а — Увеличение ожогового порога, указанного на рисунке 2, для металлической поверхности, покрытой лаком толщиной 50, 100 и 150 мкм

Рисунок 3b — Увеличение ожогового порога, указанного на рисунке 2, для металлической поверхности, покрытой рилсаном толщиной 400 мкм, порошком 60 и 90 мкм и фарфоровой эмалью 160 мкм

Рисунок 4 — Область ожогового порога при соприкосновении кожи с гладкой горячей поверхностью из керамики, стекла и камня

Рисунок 5 — Область ожогового порога при соприкосновении кожи с гладкой горячей поверхностью из пластмассы

Рисунок 6 — Область ожогового порога при соприкосновении кожи с гладкой горячей поверхностью из дерева

4.2 Значения ожоговых порогов

4.2.1 Ожоговые пороги при продолжительности контакта менее 1 с

Надежных значений для ожогов при контакте менее 1 с не существует. Кривые на рисунках 2—6 не содержат этих данных.

Примечание — Применение стандарта для очень кратковременных контактов изложено в 5.3.

4.2.2 Ожоговые пороги при продолжительности контакта от 1 до 10 с

4.2.2.1 Общие положения

Ожоговые пороги даны в зависимости от продолжительности контакта от 1 до 10 с. Ожоговые пороги для материалов с близкими значениями теплопроводности объединены в одну группу.

4.2.2.2 Металлы без покрытия

Ожоговые пороги на рисунке 2 справедливы для гладких металлических поверхностей без покрытий. Для шероховатых металлических поверхностей ожоговые пороги могут быть на 2 °С выше верхних значений области.

4.2.2.3 Металлы с покрытием

Влияние покрытия металлов показано на рисунках 3а и 3b. Значения температуры возрастают в сравнении с ожоговыми порогами для металлов без покрытия. Для определения ожогового порога для металла с покрытием нужно сложить , указанной на рисунках 3а или 3b, с , указанной на рисунке 2.

4.2.2.4 Керамика, стекло, камень

Область ожоговых порогов для керамики, керамического стекла, стекла, фарфора и материалов из камня (мрамор, бетон) представлена на рисунке 4. Значения ожоговых порогов для мрамора и бетона лежат около нижних значений области. Ожоговые пороги для стекла лежат около верхних значений области.

4.2.2.5 Пластики

На рисунке 5 представлена область значений ожоговых порогов для пластиков (полиамиды, акриловое стекло, политетрафлуоретилен, дюропластик).

Примечание — Пластики в зависимости от своего химического состава сильно различаются по теплопроводности. Область ожоговых порогов для наиболее прочных пластиков представлена на рисунке 5. Для пластиков с теплопроводностью, заметно отличающейся от данных настоящего пункта, значения ожоговых порогов, указанные на рисунке 5, использованы быть не могут. Для таких пластиков ожоговые пороги должны быть рассчитаны, оценены или измерены, как указано в приложении А.

4.2.2.6 Дерево

На рисунке 6 представлена область ожоговых порогов для дерева. Для мягких пород с низкой влажностью применимы верхние значения области.

4.2.3 Ожоговые пороги при продолжительности контакта одна минута и более

Ожоговые пороги при соприкосновении с поверхностью в течение одной минуты и более приведены в таблице 1.

Таблица 1

Материал	Ожоговый порог Ts, °С, при продолжительности контакта
	1 мин	10 мин	8 ч и более
Металл без покрытия	51	48	43
Металл с покрытием	51	48	43
Керамика, стекло и камень	56	48	43
Пластик	60	48	43
Дерево	60	48	43

Примечание — Порог в 51 °С при продолжительности контакта одна минута допустим и для других материалов с высокой теплопроводностью.

Порог в 43 °С для всех материалов при продолжительности 8 ч и более распространяется на случаи соприкосновения не более 10% кожного покрова тела и не более 10% кожного покрова головы.

Если контакт не локален или если поверхность соприкасается с жизненно важными частями лица (например дыхательными), то могут произойти ожоги даже при температуре поверхности машины, не превышающей 43 °С.

5 Применение

5.1 Общие соображения

Для оценки риска ожога при соприкосновении кожи с горячей поверхностью машины необходимо измерить температуру согласно 5.2. После этого по настоящему стандарту определяется ожоговый порог. При этом надо учитывать свойства материала поверхности и ожидаемую продолжительность контакта. Метод определения ожогового порога изложен в 5.3. Сравнение измеренной температуры поверхности машины с температурой ожогового порога определяет возможность риска.

5.2 Измерения

5.2.1 Процедура

Температуру поверхности следует измерять в тех частях машины, где может произойти контакт кожи с поверхностью. Измерение следует проводить в нормальных условиях работы машины. Должен быть учтен наибольший нагрев поверхности машины, имеющий место перед окончанием работы.

Примечание — При измерении температуры необходимо обеспечить хороший контакт между измерителем и поверхностью машины. Для этого необходимы соответствующее усилие и теплопроводящая паста. Область контакта должна быть плоской и не иметь наклона.

Измерение температуры нужно проводить после установления равновесия между источником и измерителем, когда температура установилась. Для достижения быстрого равновесия целесообразно до измерения нагреть контактное устройство измерителя в различных точках поверхности.

5.2.2 Измерительная аппаратура

Измерение температуры поверхности осуществляют электрическим термометром с датчиком, выполненным из металла с малой теплоемкостью. Погрешность измерений не должна превышать 1 °С в диапазоне от 50 °С и 2 °С — свыше 50 °С.

Примечание — Данные, приведенные в настоящем стандарте, получены с помощью вышеуказанной аппаратуры и данные, полученные другими методами измерений, не могут использоваться для сравнения.

5.3 Выбор ожогового порога

5.3.1 Общие положения

Для выбора ожогового порога необходимо выполнить требования 5.3.2 и 5.3.3.

5.3.2 Определение продолжительности контакта

Необходимо отличать непреднамеренный контакт от преднамеренного, например, при прикосновении к органам управления.

В случае непреднамеренного контакта минимальная продолжительность выбирается равной 1 с. При замедленной реакции (например при работе в условиях, ограничивающих движение в пожилом возрасте или при некомпетентности персонала) продолжительность контакта — 4 с (см. приложение В). В случае преднамеренного прикосновения к горячей поверхности максимальная продолжительность контакта должна быть измерена или оценена. Это время должно стать базисной продолжительностью контакта. Предпочтительно измерять максимальную продолжительность. Если максимальную продолжительность путем измерений определить невозможно, то она должна быть выбрана с помощью таблицы B.1. При преднамеренном контакте с горячей поверхностью продолжительность — не менее 4 с.

5.3.3 Выбор ожогового порога

После установления продолжительности контакта ожоговый порог может быть определен по кривым, изображенным на рисунках 2—6 для продолжительности от 1 до 10 с, или по таблице 1 при продолжительности контакта от 1 мин и более.

Для продолжительности контакта от 10 с до 1 мин выбор ожогового порога осуществляют нахождением значений, указанных на рисунках 2—6 (4.2.2), и значений таблицы 1, относящихся к продолжительности контакта в одну минуту (4.2.3). При продолжительности контакта более одной минуты, находящейся между значениями, приведенными в таблице 1, следует интерполировать значение.

Установление температурной границы рекомендуется проводить следующим образом: при большой вероятности соприкосновения с горячей поверхностью выбирать для данного материала значения температуры в областях рисунков 2—6 близко к нижней границе области, а при малой вероятности соприкосновения — близко к верхней границе области.

Материалы, не указанные на рисунках 2—6 и в таблице 1, в отдельных случаях допускается оценивать по их теплопроводности. Термическая инерция материала (см. приложения А и Е) должна быть сравнена со следующей группой материалов: металлов, керамики и материалов из стекла, пластика или дерева и выбрана по аналогии. Предпосылкой является то, что тепловая инерция рассматриваемого материала может быть измерена или установлена с достаточной точностью в сравнении с тепловой инерцией материалов, указанных в настоящем стандарте. Если тепловая инерция материала неизвестна, то по данному стандарту определять ожоговый порог нельзя. Это особо относится к пластикам, теплопроводность которых значительно отличается от пластиков, описанных в 4.2.

5.4 Сравнение

Если температура поверхности, измеренная согласно 5.2, выше ожогового порога, установленного в соответствии с 5.3, то следует ожидать повреждений кожи при соприкосновении с горячей поверхностью. Если температура ниже ожогового порога, то кожа не пострадает. Если температура поверхности лежит внутри области (рисунки 2—6), то повреждения кожи могут быть, а могут и не быть. Это объясняется недостоверностью значений ожогового порога.

6 Объяснения и заключения

6.1 Температура поверхности ниже ожогового порога

Если измеренная температура поверхности машины ниже ожогового порога, то защитные меры не требуются.

Примечание — Болевой синдром может наступить даже при температуре ниже ожогового порога. Руководство по болевым порогам и по защите дано в приложениях А и С.

6.2 Температура поверхности равна или выше ожогового порога

Если измеренная температура поверхности машины равна или превышает ожоговый порог, то существует риск ожога кожи при контакте ее с горячей поверхностью. Необходимые защитные меры должны реализовываться применительно к персоналу и не могут быть определены в настоящем стандарте, однако даются следующие рекомендации.

Защитные меры против ожогов особенно важны в случаях:

— превышения ожогового порога наибольшими температурами, измеренными на поверхности машины;

— длительного по времени превышения ожогового порога горячей поверхностью машины;

— малой вероятности быстроты реакции;

— ожидаемым низким уровнем подготовки персонала по безопасной работе с машиной, имеющей горячую поверхность;

— доступности горячей поверхности машины для контакта;

— повышенного риска контакта при преднамеренном использовании;

— многократного контакта.

Описанные случаи не являются исчерпывающими, и каждая ситуация должна быть рассмотрена конкретно.

Во многих случаях поверхности машин нагреваются и доступны для соприкосновения (например нагретые подшипники). В таких случаях снижение температуры поверхности в качестве защитной меры не имеет смысла. В случаях, когда требуются защитные меры, они должны быть предпочтительно реализованы как меры личной защиты персонала. Примеры мер защиты приведены в приложении С. Применяемые защитные меры определяют для конкретных случаев. При этом должны быть учтены все сопутствующие обстоятельства и вышеуказанные факторы. При необходимости в стандартах для конкретных машин должны быть определены защитные меры.