ضوابط الهندسة

المخاطر المهنية
بدني كيميائي بيولوجي نفسي اجتماعي
التسلسل الهرمي لضوابط المخاطر
الإزالة الاستبدال ضوابط الهندسة الضوابط الإدارية معدات الحماية الشخصية
النظافة المهنية
حد التعرض المهني تقييم التعرض مراقبة التعرض في مكان العمل
يذاكر
علم السموم المهنية علم الأوبئة المهنية مراقبة الصحة في مكان العمل
المواضيع المتصلة
تصنيفات المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية التحكم في المصدر ضوابط المخاطر في مكان العمل في ظل انتشار فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19)
ف ت هـ

تعتبر الضوابط الهندسية استراتيجيات مصممة لحماية العمال من الظروف الخطرة عن طريق وضع حاجز بين العامل والخطر أو عن طريق إزالة مادة خطرة من خلال تهوية الهواء . ^{[1] [2]} تتضمن الضوابط الهندسية تغييرًا ماديًا في مكان العمل نفسه، بدلاً من الاعتماد على سلوك العمال أو مطالبة العمال بارتداء ملابس واقية. ^[3]

تعد الضوابط الهندسية هي الثالثة من بين خمسة أعضاء في التسلسل الهرمي لضوابط المخاطر ، والتي تصنف استراتيجيات التحكم حسب جدواها وفعاليتها. تُفضل الضوابط الهندسية على الضوابط الإدارية ومعدات الحماية الشخصية (PPE) لأنها مصممة لإزالة الخطر من المصدر، قبل أن يتلامس مع العامل. يمكن أن تكون الضوابط الهندسية المصممة جيدًا فعالة للغاية في حماية العمال وستكون عادةً مستقلة عن تفاعلات العمال لتوفير هذا المستوى العالي من الحماية. يمكن أن تكون التكلفة الأولية لضوابط الهندسة أعلى من تكلفة الضوابط الإدارية أو معدات الحماية الشخصية، ولكن على المدى الأطول، تكون تكاليف التشغيل أقل في كثير من الأحيان، وفي بعض الحالات، يمكن أن توفر وفورات في التكاليف في مجالات أخرى من العملية. ^[4]

عادةً ما يُعتبر الإزالة والاستبدال مستويات منفصلة من ضوابط المخاطر، ولكن في بعض المخططات يتم تصنيفهما كأنواع من ضوابط الهندسة. ^{[5] [6]}

يقوم المعهد الوطني الأمريكي للسلامة والصحة المهنية بإجراء أبحاث حول تقنيات التحكم الهندسي، ويوفر معلومات حول تفاصيلها وفعاليتها في قاعدة بيانات ضوابط الهندسة التابعة للمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية. ^{[4] [7]}

تعتبر السيطرة على التعرضات للمخاطر المهنية الطريقة الأساسية لحماية العمال. تقليديا، تم استخدام التسلسل الهرمي للضوابط كوسيلة لتحديد كيفية تنفيذ الضوابط المجدية والفعالة، والتي تشمل عادة الإزالة ، والاستبدال ، والضوابط الهندسية، والضوابط الإدارية ، ومعدات الحماية الشخصية . تعتبر الطرق السابقة في القائمة أكثر فعالية بشكل عام في تقليل المخاطر المرتبطة بالخطر، مع التوصية بتغييرات العملية وضوابط الهندسة كوسيلة أساسية للحد من التعرضات، وكون معدات الحماية الشخصية هي نهج الملاذ الأخير. يهدف اتباع التسلسل الهرمي إلى تنفيذ أنظمة أكثر أمانًا بطبيعتها، وهي الأنظمة التي تم فيها تقليل خطر المرض أو الإصابة بشكل كبير. ^[8]

إن الضوابط الهندسية هي تغييرات مادية في مكان العمل تعمل على عزل العمال عن المخاطر من خلال احتوائهم في حاوية، أو إزالة الهواء الملوث من مكان العمل من خلال التهوية والترشيح . إن الضوابط الهندسية المصممة جيدًا تكون سلبية عادةً، بمعنى كونها مستقلة عن تفاعلات العمال، مما يقلل من احتمالية تأثير سلوك العامل على مستويات التعرض. كما أنها لا تتداخل بشكل مثالي مع الإنتاجية وسهولة المعالجة للعامل، لأنه بخلاف ذلك قد يكون لدى المشغل دافع للالتفاف على الضوابط. يمكن أن تكون التكلفة الأولية لضوابط الهندسة أعلى من الضوابط الإدارية أو معدات الحماية الشخصية ، ولكن تكاليف التشغيل طويلة الأجل تكون أقل في كثير من الأحيان، ويمكن أن توفر أحيانًا وفورات في التكاليف في مجالات أخرى من العملية. ^{[9] : 10-11}

من المعروف أن المخاطر الكيميائية والبيولوجية المختلفة تسبب الأمراض. غالبًا ما تتجه أساليب التحكم الهندسية نحو تقليل التعرض للاستنشاق من خلال التهوية وعزل المواد السامة. ومع ذلك، يمكن أن يكون العزل مفيدًا أيضًا لمنع ملامسة الجلد والعين أيضًا، مما يقلل من الاعتماد على معدات الحماية الشخصية التي يجب أن تكون الملاذ الأخير للسيطرة. ^[10]

تتميز أنظمة التهوية بأنها إما محلية أو عامة. تعمل تهوية العادم المحلية عند مصدر التلوث أو بالقرب منه، غالبًا بالاشتراك مع حاوية، بينما تعمل تهوية العادم العامة على غرفة كاملة من خلال نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المبنى . ^{[9] : 11–12}

التهوية المحلية بالعادم (LEV) هي تطبيق نظام عادم عند أو بالقرب من مصدر التلوث. إذا تم تصميمه بشكل صحيح، فسيكون أكثر كفاءة في إزالة الملوثات من تهوية التخفيف، مما يتطلب أحجام عادم أقل، وهواء تعويضي أقل، وفي كثير من الحالات، تكاليف أقل. من خلال تطبيق العادم عند المصدر، تتم إزالة الملوثات قبل دخولها إلى بيئة العمل العامة. ^{[9] : 12} تشمل أمثلة أنظمة العادم المحلية أغطية الدخان ، وحاويات التوازن ذات التهوية ، وخزائن السلامة البيولوجية . أغطية العادم التي تفتقر إلى حاوية أقل تفضيلاً، ولا ينصح بأغطية التدفق الرقائقي لأنها توجه الهواء للخارج نحو العامل. ^{[11] : 18-28}

يوصى بأن يكون متوسط ​​سرعة تدفق الهواء إلى الداخل في أغطية الأبخرة 80-100 قدم في الدقيقة (fpm) عند وجه الغطاء. بالنسبة للمواد ذات السمية الأعلى، يوصى بسرعة تدفق هواء أعلى تبلغ 100-120 قدم في الدقيقة من أجل توفير حماية أفضل. ومع ذلك، لا يُعتقد أن سرعات الهواء التي تتجاوز 150 قدم في الدقيقة تعمل على تحسين الأداء، وقد تزيد من تسرب الهواء من الغطاء. ^[12] يوصى بتمرير الهواء الخارج من غطاء الأبخرة عبر مرشح HEPA وإخراجه خارج بيئة العمل، مع التعامل مع المرشحات المستخدمة كنفايات خطرة. يمكن أن تتسبب الاضطرابات في خروج المواد من مقدمة الغطاء، ويمكن تجنب ذلك عن طريق إبقاء الإطار في الوضع المناسب، والحفاظ على الجزء الداخلي من الغطاء خاليًا من المعدات، وعدم القيام بحركات سريعة أثناء العمل. ^{[11] : 19-24}

تم تطوير حاويات التوازن منخفضة الاضطراب في البداية لوزن المساحيق الصيدلانية وتستخدم أيضًا للمواد النانوية ؛ توفر هذه الحاويات احتواءً مناسبًا عند سرعات سطحية منخفضة، وتعمل عادةً بسرعة 65-85 قدمًا في الدقيقة. ^[12] وهي مفيدة لعمليات الوزن، التي تزعج المادة وتزيد من تبخرها. ^{[11] : 27-28}

تم تصميم خزانات السلامة البيولوجية لاحتواء الهباء الجوي الحيوي . ومع ذلك، فإن خزانات السلامة البيولوجية الشائعة أكثر عرضة للاضطرابات. وكما هو الحال مع أغطية الأبخرة، يوصى بتفريغها خارج المنشأة. ^{[11] : 25–27}

يمكن أيضًا استخدام حاويات تهوية مخصصة واسعة النطاق للمعدات الكبيرة. ^{[13] : 9–11}

تختلف التهوية العامة للعادم (GEV)، والتي تسمى أيضًا تهوية التخفيف، عن تهوية العادم المحلية لأنه بدلاً من التقاط الانبعاثات عند مصدرها وإزالتها من الهواء، تسمح تهوية العادم العامة بإخراج الملوث إلى هواء مكان العمل ثم تخفف تركيز الملوث إلى مستوى مقبول. تعد تهوية العادم العامة غير فعالة ومكلفة مقارنة بتهوية العادم المحلية، ونظرًا لعدم وجود حدود تعرض ثابتة لمعظم المواد النانوية، فلا يوصى بالاعتماد عليها للتحكم في التعرض. ^{[9] : 11-12}

ومع ذلك، يمكن أن توفر GEV ضغطًا سلبيًا للغرفة لمنع الملوثات من الخروج من الغرفة. يمكن أن يوفر استخدام هواء الإمداد والعادم في جميع أنحاء المنشأة مخططات ضغط تقلل من عدد العمال المعرضين للمواد الخطرة المحتملة، على سبيل المثال الحفاظ على مناطق الإنتاج عند ضغط سلبي فيما يتعلق بالمناطق القريبة. ^{[9] : 11-12} بالنسبة للتهوية العامة للعادم في المختبرات، يتم استخدام نظام غير معاد تدويره مع 4-12 تغييرًا للهواء في الساعة عند استخدامه جنبًا إلى جنب مع تهوية العادم المحلية، ويتم وضع مصادر التلوث بالقرب من عادم الهواء وهبوب الرياح على العمال، وبعيدًا عن النوافذ أو الأبواب التي قد تسبب تيارات هوائية. ^{[11] : 13}

يمكن استخدام العديد من تقنيات التحقق من التحكم لتقييم أنماط تدفق الهواء في الغرفة والتحقق من التشغيل السليم لأنظمة LEV. يُعتبر من المهم التأكد من أن نظام LEV يعمل كما هو مصمم من خلال قياس تدفقات الهواء العادمة بانتظام. يوفر القياس القياسي، ضغط الغطاء الثابت، معلومات حول تغييرات تدفق الهواء التي تؤثر على أداء الغطاء. بالنسبة للأغطية المصممة لمنع التعرض للملوثات المحمولة جواً الخطرة، توصي المؤتمر الأمريكي لخبراء الصحة الصناعية الحكوميين بتثبيت مقياس ضغط ثابت للغطاء . ^[14]

بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام أنابيب بيتو ، ومقاييس سرعة الرياح ذات الأسلاك الساخنة ، ومولدات الدخان ، واختبارات الثلج الجاف لقياس سرعة الهواء في فتحة/واجهة غطاء المحرك والقناة بشكل نوعي، في حين أن اختبار تسرب الغاز المتتبع هو طريقة كمية. ^{[9] : 50-52، 59} يمكن استخدام إجراءات الاختبار والشهادة الموحدة مثل ANSI Z9.5 و ASHRAE 110، وكذلك المؤشرات النوعية للتركيب والوظيفة المناسبة مثل فحص الحشيات والخراطيم. ^{[9] : 59-60  [13] : 14-15}

يشير الاحتواء إلى العزل المادي لعملية أو قطعة من المعدات لمنع إطلاق المواد الخطرة في مكان العمل. ^{[11] : 13} ويمكن استخدامه جنبًا إلى جنب مع تدابير التهوية لتوفير مستوى معزز من الحماية للعاملين في مجال المواد النانوية. تشمل الأمثلة وضع المعدات التي قد تطلق مواد سامة في غرفة منفصلة. ^{[13] : 9-11  [15] تعد طرق} التحكم في الغبار القياسية مثل الحاويات لأنظمة النقل أو استخدام نظام محكم لملء الأكياس فعالة في تقليل تركيزات الغبار القابلة للاستنشاق. ^{[9] : 16-17}

يمكن أن تشمل ضوابط الهندسة غير المتعلقة بالتهوية أيضًا أجهزة تم تطويرها لصناعة الأدوية، بما في ذلك أنظمة الاحتواء المعزولة. أحد أكثر أنظمة العزل المرنة شيوعًا هو احتواء صندوق القفازات ، والذي يمكن استخدامه كحاجز حول عمليات المساحيق الصغيرة الحجم، مثل الخلط والتجفيف. توفر وحدات عزل صندوق القفازات الصلبة أيضًا طريقة لعزل العامل عن العملية وغالبًا ما تستخدم للعمليات متوسطة الحجم التي تنطوي على نقل المساحيق. تشبه أكياس القفازات صناديق القفازات الصلبة، لكنها مرنة ويمكن التخلص منها. تُستخدم للعمليات الصغيرة للاحتواء أو الحماية من التلوث. ^[16] صناديق القفازات هي أنظمة محكمة الغلق توفر درجة عالية من حماية المشغل، ولكن يصعب استخدامها بسبب محدودية الحركة وحجم التشغيل. كما أن نقل المواد إلى داخل وخارج الحاوية يشكل أيضًا خطر التعرض. بالإضافة إلى ذلك، تم تكوين بعض صناديق القفازات لاستخدام الضغط الإيجابي ، مما قد يزيد من خطر التسرب. ^{[11] : 24–28}

هناك نظام آخر للتحكم غير التهوية يستخدم في هذه الصناعة وهو نظام البطانة المستمرة، والذي يسمح بملء حاويات المنتج مع تغليف المادة في كيس من البولي بروبلين. غالبًا ما يستخدم هذا النظام لتفريغ المواد عندما يتم تعبئة المساحيق في براميل. ^[16]

تغطي ضوابط الهندسة غير المتعلقة بالتهوية الأخرى بشكل عام مجموعة من تدابير التحكم، مثل الحراس والحواجز، ومعالجة المواد، أو المواد المضافة. ومن الأمثلة على ذلك وضع حصائر لاصقة عند مخارج الغرف. ^{[13] : 9-11  [15] يمكن استخدام} الأجهزة المضادة للكهرباء الساكنة عند التعامل مع الجسيمات بما في ذلك المواد النانوية لتقليل شحنتها الكهروستاتيكية، مما يجعلها أقل عرضة للتشتت أو الالتصاق بالملابس. ^{[11] : 28} يعد رش الماء أيضًا طريقة فعالة لتقليل تركيزات الغبار القابل للاستنشاق. ^{[9] : 16-17}

علم بيئة العمل هو دراسة كيفية تعامل الموظفين مع بيئات عملهم. يهدف خبراء بيئة العمل وخبراء الصحة الصناعية إلى منع الاضطرابات العضلية الهيكلية وإصابات الأنسجة الرخوة من خلال ملاءمة العمال لمساحة عملهم. يجب مراعاة الأدوات والإضاءة والمهام والضوابط والشاشات والمعدات بالإضافة إلى قدرات الموظف وحدوده لإنشاء مكان عمل مناسب من الناحية الهندسية. ^[17]

الحماية من السقوط هي استخدام أدوات التحكم المصممة لحماية الأفراد من السقوط أو في حالة سقوطهم، لإيقافهم دون التسبب في إصابة خطيرة. عادةً، يتم تنفيذ الحماية من السقوط عند العمل على ارتفاعات عالية، ولكنها قد تكون ذات صلة عند العمل بالقرب من أي حافة، مثل بالقرب من حفرة أو حفرة، أو أداء العمل على سطح شديد الانحدار. وفقًا لوزارة العمل الأمريكية، فإن السقوط يمثل 8% من جميع إصابات الصدمات المرتبطة بالعمل والتي تؤدي إلى الوفاة. ^[18]

الحماية من السقوط هي استخدام حواجز الحماية أو الحواجز الأخرى لمنع الشخص من السقوط. توضع هذه الحواجز بالقرب من حافة حيث يمكن أن يحدث خطر السقوط، أو لتحيط بسطح ضعيف (مثل فتحة السقف) قد تنكسر عند الدوس عليها.

إن إيقاف السقوط هو أحد أشكال الحماية من السقوط والذي يتضمن إيقاف الشخص الذي يسقط بالفعل بشكل آمن. وينقسم إيقاف السقوط إلى نوعين رئيسيين: إيقاف السقوط العام، مثل الشباك؛ وإيقاف السقوط الشخصي، مثل خطوط النجاة.

فقدان السمع المهني هو أحد أكثر الأمراض المرتبطة بالعمل شيوعًا في الولايات المتحدة. كل عام، يتعرض حوالي 22 مليون عامل أمريكي لمستويات ضوضاء خطرة في العمل. ^[19] يكلف فقدان السمع الشركات 242 مليون دولار سنويًا لمطالبات تعويض العمال. ^[20] هناك حدود تعرض تنظيمية وموصى بها للتعرض للضوضاء في الولايات المتحدة. حد التعرض الموصى به من قبل المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (REL) للتعرض للضوضاء المهنية هو 85 ديسيبل، مرجح A، كمتوسط ​​زمني مرجح لمدة 8 ساعات (85 ديسيبل كمتوسط ​​زمني متوسط ​​لمدة 8 ساعات) باستخدام سعر صرف 3 ديسيبل. ^[21] حد التعرض المسموح به من قبل إدارة السلامة والصحة المهنية (PEL) هو 90 ديسيبل كمتوسط ​​زمني متوسط ​​لمدة 8 ساعات، باستخدام سعر صرف 5 ديسيبل. ^[22] يعني سعر الصرف أنه عندما يتم زيادة مستوى الضوضاء بمقدار 3 ديسيبل (وفقًا لـ NIOSH REL) أو 5 ديسيبل (وفقًا لـ OSHA PEL)، فإن مقدار الوقت الذي يمكن أن يتعرض فيه الشخص لمستوى معين من الضوضاء لتلقي نفس الجرعة يتم تقليصه إلى النصف. تعتبر التعرضات عند هذه المستويات أو أعلى منها خطرة.

يمكن أيضًا تطبيق نهج التسلسل الهرمي للضوابط لتقليل التعرض لمصادر الضوضاء. يُفضل استخدام أساليب التحكم الهندسية لتقليل الضوضاء عند المصدر ويمكن تحقيق ذلك من خلال عدة وسائل، بما في ذلك: استخدام أدوات أكثر هدوءًا، واستخدام عزل الاهتزاز أو المثبطات على الآلات، وتعطيل مسار الضوضاء باستخدام الحواجز أو عزل الصوت حول المعدات ^{[23] [24]}

• قفل-علامة
• تمزق القرص

تشمل الضوابط الهندسية للمخاطر النفسية الاجتماعية تصميم مكان العمل للتأثير على كمية ونوع ومستوى التحكم الشخصي في العمل، بالإضافة إلى ضوابط الوصول وأجهزة الإنذار. يمكن تقليل خطر العنف في مكان العمل من خلال التصميم المادي لمكان العمل أو من خلال الكاميرات. ^[25]

• ضوابط الهندسة للمواد النانوية  – فئة ضوابط المخاطر للمواد النانويةالصفحات التي تعرض أوصاف ويكي بيانات كبديل

 تتضمن هذه المقالة مواد من المجال العام من مواقع الويب أو وثائق المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية .

• هارولد إي. رولاند؛ بريان موريارتي (10 أكتوبر 1990). هندسة وإدارة سلامة النظام. جون وايلي وأولاده. ص 73-. ISBN 978-0-471-61816-4.
• جين ماجر ستيلمان (1 يناير 1998). موسوعة الصحة والسلامة المهنية: الصناعات الكيميائية والمهنية. منظمة العمل الدولية. ص 871-. ISBN 978-92-2-109816-4.
• جين ماجر ستيلمان (1998). موسوعة الصحة والسلامة المهنية: الجسم، والرعاية الصحية، والإدارة والسياسة، والأدوات والأساليب. منظمة العمل الدولية. ص 1026-. ISBN 978-92-2-109814-0.
• أنظمة إدارة السلامة والصحة المهنية الفعالة في مكان العمل من إدارة السلامة والصحة المهنية الأمريكية