Травмы головы
Травмы головы довольно распространены в промышленности и составляют от 3 до 6% всех производственных травм в промышленно развитых странах. Они часто бывают серьезными и приводят к средней потере времени около трех недель. Полученные травмы, как правило, являются результатом ударов, вызванных ударом угловатых предметов, таких как инструменты или болты, падающие с высоты нескольких метров; в других случаях рабочие могут удариться головой при падении на пол или столкнуться головой с каким-либо неподвижным предметом.
Были зарегистрированы различные виды травм:
- перфорация черепа в результате приложения чрезмерной силы к очень локализованной области, как, например, в случае прямого контакта с заостренным предметом или предметом с острыми краями
- перелом черепа или шейных позвонков, возникающий при приложении чрезмерной силы на большую площадь, напряжении черепа за пределами его эластичности или сдавливании шейного отдела позвоночника
- поражения головного мозга без перелома черепа в результате внезапного смещения головного мозга внутри черепа, что может привести к ушибу, сотрясению мозга, кровоизлиянию в мозг или нарушениям кровообращения.
Понимание физических параметров, которые объясняют эти различные типы травм, сложно, хотя и имеет фундаментальное значение, и в обширной литературе, опубликованной по этому вопросу, существуют значительные разногласия. Некоторые специалисты считают, что основным фактором, который следует учитывать, является задействованная сила, в то время как другие утверждают, что это вопрос энергии или количества движения; другие мнения связывают черепно-мозговую травму с ускорением, скоростью ускорения или определенным индексом шока, таким как HIC, GSI, WSTC. В большинстве случаев каждый из этих факторов может быть задействован в большей или меньшей степени. Можно заключить, что наши знания о механизмах ударов током по голове все еще лишь частичны и противоречивы. Толерантность головы к удару определяется путем экспериментов на трупах или животных, и экстраполировать эти значения на живого человека непросто.
Однако на основании результатов анализа несчастных случаев, произошедших со строителями в защитных касках, представляется, что травмы головы в результате удара током происходят, когда количество энергии, связанной с ударом, превышает примерно 100 Дж.
Другие виды травм встречаются реже, но их не следует упускать из виду. К ним относятся ожоги в результате брызг горячих или агрессивных жидкостей или расплавленного материала, а также поражения электрическим током в результате случайного контакта головы с открытыми токопроводящими частями.
Защитные каски
Основное назначение защитной каски — защита головы пользователя от опасностей, механических ударов. Кроме того, он может обеспечивать защиту от других, например, механических, тепловых и электрических.
Защитная каска должна отвечать следующим требованиям, чтобы уменьшить вредное воздействие ударов на голову:
- Он должен ограничивать давление на череп, распределяя нагрузку по максимально возможной поверхности. Это достигается за счет обеспечения достаточно большой привязи, которая точно соответствует различным формам черепа, вместе с твердой оболочкой, достаточно прочной, чтобы предотвратить прямой контакт головы со случайно падающими предметами и обеспечить защиту, если голова пользователя ударится о твердую поверхность. фигура 1). Поэтому оболочка должна сопротивляться деформации и перфорации.
- Он должен отклонять падающие предметы, имея достаточно гладкую и округлую форму. Шлем с выступающими выступами имеет тенденцию останавливать падающие предметы, а не отклонять их, и, таким образом, сохраняет немного больше кинетической энергии, чем идеально гладкие шлемы.
- Он должен рассеивать и рассеивать энергию, которая может быть передана ему, таким образом, чтобы энергия не передавалась полностью в голову и шею. Это достигается с помощью привязи, которая должна быть надежно закреплена на жесткой оболочке, чтобы она могла поглощать удары, не отсоединяясь от оболочки. Привязь также должна быть достаточно гибкой, чтобы деформироваться при ударе, не касаясь внутренней поверхности оболочки. Эта деформация, поглощающая большую часть энергии удара, ограничивается минимальной величиной зазора между твердой оболочкой и черепом и максимальным удлинением привязи до ее разрыва. Таким образом, жесткость или жесткость привязи должна быть результатом компромисса между максимальным количеством энергии, которое она предназначена для поглощения, и прогрессивной скоростью, с которой удар должен передаваться на голову.
Рисунок 1. Пример основных элементов конструкции защитной каски
Другие требования могут применяться к шлемам, используемым для определенных задач. К ним относятся защита от брызг расплавленного металла в черной металлургии и защита от поражения электрическим током при прямом контакте в случае использования касок электриками.
Материалы, применяемые при изготовлении шлемов и обвязок, должны сохранять свои защитные качества в течение длительного периода времени и при всех прогнозируемых климатических условиях, включая солнце, дождь, жару, бела-морозную температуру и так далее. Шлемы также должны иметь достаточно хорошую огнестойкость и не ломаться при падении на твердую поверхность с высоты нескольких метров.
Тесты производительности
Международный стандарт ISO № 3873-1977 был опубликован в 1977 году в результате работы подкомитета, занимающегося, в частности, «промышленными защитными касками». Этот стандарт, одобренный практически всеми государствами-членами ISO, устанавливает основные характеристики, необходимые для защитной каски, а также соответствующие методы испытаний. Эти тесты можно разделить на две группы (см. таблицу 1), а именно:
- обязательные тесты, для применения ко всем типам касок, независимо от их назначения: амортизирующая способность, устойчивость к перфорации и огнестойкость.
- дополнительные тесты, предназначенные для применения в защитных касках, предназначенных для особых групп пользователей: диэлектрическая прочность, устойчивость к боковой деформации и устойчивость к низким температурам.
Таблица 1. Защитные каски: требования к испытаниям стандарта ISO 3873-1977
|
Характеристика |
Описание |
Критерии |
|
Обязательные тесты |
||
|
Поглощение ударов |
Полусфера массой 5 кг падает с высоты |
Максимальная измеряемая сила не должна превышать 500 даН. |
|
Испытание повторяют на каске при температуре –10°, +50°С и во влажных условиях., |
||
|
Сопротивление проникновению |
По шлему наносят удар в зоне диаметром 100 мм в его верхней точке коническим пробойником массой 3 кг с углом наклона острия 60°. |
Наконечник пуансона не должен соприкасаться с фальшивой (муляжной) головкой. |
|
Испытание должно проводиться в условиях, которые дали наихудшие результаты при ударном испытании. |
||
|
Стойкость к пламени |
Шлем подвергают воздействию пламени горелки Бунзена диаметром 10 мм в течение 10 с с использованием пропана. |
Внешняя оболочка не должна продолжать гореть более 5 с после того, как она была извлечена из пламени. |
|
Дополнительные тесты |
||
|
Диэлектрическая прочность |
Шлем наполняется раствором NaCl, а сам он погружается в ванну с тем же раствором. Измеряют электрическую утечку при приложенном напряжении 1200 В, 50 Гц. |
Ток утечки не должен превышать 1.2 мА. |
|
Боковая жесткость |
Шлем помещают боком между двумя параллельными пластинами и подвергают сжимающему давлению 430 Н. |
Деформация под нагрузкой не должна превышать 40 мм, а остаточная деформация не должна превышать 15 мм. |
|
Низкотемпературный тест |
Шлем подвергается ударным и проникающим испытаниям при температуре -20°С. |
Шлем должен соответствовать вышеуказанным требованиям для этих двух испытаний. |
Стойкость к старению пластмасс, используемых при изготовлении касок, не указана в ISO № 3873-1977. Такая спецификация должна требоваться для шлемов, изготовленных из пластиковых материалов. Простое испытание заключается в воздействии на шлемы ксеноновой лампы высокого давления с кварцевой оболочкой мощностью 450 Вт в течение 400 часов на расстоянии 15 см с последующей проверкой, чтобы убедиться, что шлем все еще может выдержать соответствующее испытание на проникновение. .
Рекомендуется, чтобы каски, предназначенные для использования в черной металлургии, подвергались испытанию на устойчивость к брызгам расплавленного металла. Быстрый способ провести это испытание — капнуть 300 граммов расплавленного металла при температуре 1,300 °C на верхнюю часть шлема и убедиться, что ни один из них не проник внутрь.
Европейский стандарт EN 397, принятый в 1995 году, устанавливает требования и методы испытаний для этих двух важных характеристик.
Выбор защитного шлема
Идеальный шлем, обеспечивающий защиту и идеальный комфорт в любой ситуации, еще предстоит разработать. Защита и комфорт действительно часто противоречат друг другу требования. Что касается защиты, то при выборе каски следует учитывать опасности, от которых требуется защита, и условия, в которых будет использоваться каска, с особым вниманием к характеристикам доступных защитных средств.
Общие Соображения
Желательно выбирать каски, соответствующие рекомендациям стандарта ISO № 3873 (или его эквивалента). Европейский стандарт EN 397-1993 используется в качестве эталона для сертификации касок в соответствии с директивой 89/686/EEC: оборудование, проходящее такую сертификацию, как и почти все средства индивидуальной защиты, подвергается обязательному третьему Партийная сертификация перед выходом на европейский рынок. В любом случае шлемы должны отвечать следующим требованиям:
- Хорошая защитная каска общего назначения должна иметь прочную оболочку, устойчивую к деформации и проколу (в случае пластмассы толщина стенки оболочки должна быть не менее 2 мм), привязь, закрепленную таким образом, чтобы обеспечить всегда имеется минимальный зазор 40–50 мм между его верхней стороной и корпусом, а регулируемое оголовье крепится к люльке для обеспечения плотного и стабильного прилегания (см. рис. 1).
- Наилучшую защиту от проколов обеспечивают каски из термопластичных материалов (поликарбонаты, АБС, полиэтилен и поликарбонат-стекловолокно) с хорошей привязью. Шлемы из сплавов легких металлов плохо противостоят проколам острыми предметами или предметами с острыми краями.
- Не следует использовать шлемы с выступающими частями внутри оболочки, так как они могут нанести серьезные травмы в случае бокового удара; они должны быть снабжены боковой защитной прокладкой, которая не должна быть воспламеняемой и не плавиться под действием тепла. Для этой цели подойдет прокладка из достаточно жесткой и огнестойкой пены толщиной 10–15 мм и шириной не менее 4 см.
- Шлемы из полиэтилена, полипропилена или АБС имеют тенденцию терять свою механическую прочность под воздействием тепла, холода и особо сильного воздействия солнечного света или ультрафиолетового (УФ) излучения. Если такие каски регулярно используются на открытом воздухе или вблизи источников УФ-излучения, таких как сварочные станции, их следует заменять не реже одного раза в три года. В таких условиях рекомендуется использовать шлемы из поликарбоната, полиэстера или поликарбоната и стекловолокна, так как они обладают лучшей устойчивостью к старению. В любом случае любые признаки обесцвечивания, трещин, разрывов волокон или скрипа при скручивании шлема должны привести к его выбраковке.
- Любой шлем, подвергшийся сильному удару, даже если на нем нет явных признаков повреждения, следует выбросить.
Особые соображения
Шлемы из легких сплавов или имеющие поля по бокам не следует использовать на рабочих местах, где существует опасность разбрызгивания расплавленного металла. В таких случаях рекомендуется использовать каски из полиэстера-стекловолокна, феноловой ткани, поликарбоната-стекловолокна или поликарбоната.
Там, где существует опасность контакта с открытыми токопроводящими частями, следует использовать только каски из термопластичного материала. В них не должно быть вентиляционных отверстий и на внешней стороне корпуса не должно быть металлических деталей, таких как заклепки.
Шлемы для лиц, работающих над головой, особенно монтажников стальных конструкций, должны быть снабжены подбородочными ремнями. Ремни должны быть шириной около 20 мм и должны быть такими, чтобы шлем все время надежно удерживался на месте.
Шлемы, изготовленные в основном из полиэтилена, не рекомендуется использовать при высоких температурах. В таких случаях больше подходят шлемы из поликарбоната, поликарбоната и стекловолокна, фенольного текстиля или полиэстера и стекловолокна. Жгут должен быть из тканого материала. Если нет опасности контакта с открытыми токопроводящими частями, в корпусе шлема могут быть предусмотрены вентиляционные отверстия.
В ситуациях, когда существует опасность раздавливания, требуются каски из армированного стекловолокном полиэстера или поликарбоната с бортиком шириной не менее 15 мм.
Соображения комфорта
В дополнение к безопасности следует также учитывать физиологические аспекты комфорта для пользователя.
Шлем должен быть максимально легким, весит не более 400 граммов. Его ремни должны быть гибкими и проницаемыми для жидкости и не должны раздражать или травмировать владельца; по этой причине предпочтительнее использовать привязи из ткани, а не из полиэтилена. Полный или полукожаный напульсник должен быть включен не только для обеспечения впитывания пота, но и для уменьшения раздражения кожи; его следует заменять несколько раз в течение срока службы каски по гигиеническим причинам. Для обеспечения лучшего теплового комфорта оболочка должна быть светлого цвета и иметь вентиляционные отверстия площадью поверхности от 150 до 450 мм.2. Тщательная подгонка каски под пользователя необходима для обеспечения ее устойчивости, предотвращения ее соскальзывания и уменьшения поля зрения. Доступны различные формы шлемов, наиболее распространенной из которых является форма «кепки» с козырьком и краями по бокам; для работы в карьерах и на сносах лучшую защиту обеспечивает каска «шапочного» типа с более широкими полями. Шлем в форме «тюбетейки» без козырька или козырька особенно подходит для людей, работающих над головой, так как эта модель предотвращает возможную потерю равновесия, вызванную контактом козырька или козырька с балками или балками, между которыми рабочему может потребоваться двигаться.
Аксессуары и другие защитные головные уборы
Шлемы могут быть снабжены щитками для глаз или лица из пластика, металлической сетки или оптических фильтров; защитные наушники, подбородочные и затылочные ремни для надежной фиксации шлема; и шерстяные шейные протекторы или капюшоны от ветра или холода (рис. 2). Для использования в шахтах и подземных карьерах устанавливаются крепления для налобного фонаря и держателя кабеля.
Рисунок 2. Пример защитной каски с подбородочным ремнем (а), оптическим фильтром (б) и шерстяной защитой шеи от ветра и холода (в)
К другим типам защитных головных уборов относятся те, которые предназначены для защиты от грязи, пыли, царапин и ударов. Иногда называемые «бамп-кепками», они сделаны из легкого пластика или льна. Для лиц, работающих вблизи станков, таких как дрели, токарные станки, намоточные машины и т. д., где есть риск защемления волос, можно использовать льняные шапочки с сеткой, остроконечные сетки для волос или даже шарфы или тюрбаны, при условии, что они не иметь открытых свободных концов.
Гигиена и уход
Все защитные головные уборы следует регулярно чистить и проверять. При появлении расколов или трещин, а также при наличии на каске признаков старения или износа ремней безопасности каску следует выбросить. Чистка и дезинфекция особенно важны, если пользователь чрезмерно потеет или один и тот же головной убор носят несколько человек.
Вещества, приставшие к каске, такие как мел, цемент, клей или смола, могут быть удалены механически или с помощью соответствующего растворителя, который не воздействует на материал оболочки. Теплую воду с моющим средством можно использовать с жесткой щеткой.
Для дезинфекции головных уборов изделия следует погружать в подходящий дезинфицирующий раствор, такой как 5% раствор формалина или раствор гипохлорита натрия.