Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛАБОРАТОРНЫЙ
ПРАКТИКУМ
ПО ОХРАНЕ ТРУДА
ДЛЯ СТУДЕНТОВ УЧРЕЖДЕНИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ
ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСШЕГО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО
ОБРАЗОВАНИЯ ВСЕХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
Авторы: Кругленя Виктор Евгеньевич, заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности», кандидат технических наук, доцент, член-корреспондент БИА;
Кудрявцев Александр Николаевич, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности», кандидат технических наук, доцент;
Кондраль Александр Евгеньевич, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности», кандидат технических наук, доцент;
Рылко Виталий Александрович, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности», кандидат сельскохозяйственных наук, доцент;
Алексеенко Александр Сергеевич, ассистент кафедры «Безопасность жизнедеятельности», кандидат технических наук;
Ладик Игорь Евгеньевич, старший преподаватель кафедры «Безопасность жизнедеятельности»;
Разинкевич Станислав Николаевич, ассистент кафедры «Безопасность жизнедеятельности»;
Коцуба Виктор Иосифович, ассистент кафедры «Безопасность жизнедеятельности».
ИНСТРУКЦИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Инструкция составлена для студентов, выполняющих описанные в данном учебном пособии лабораторные работы. Указаны основные требования по охране труда при работе на лабораторных установках, с приборами и оборудованием.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА
1. К самостоятельной работе в лабораториях допускаются студенты физически здоровые и прошедшие инструктаж по охране труда.
2. Находясь в лабораториях во время занятий и установленных перерывов, запрещается ломать и портить мебель, оборудование и приборы, делать надписи на столах и стульях, мусорить.
3. Курить разрешается только в специально отведенных местах.
4. Запрещается находиться на рабочих местах в состоянии алкогольного, наркотического и токсикологического опьянения.
5. При выполнении работ на работающих могут оказывать воздействие следующие опасные и вредные производственные факторы: движущиеся узлы, детали приборов, оборудования, электрическое напряжение, падение предметов.
6. Студенты, нарушающие требования настоящей инструкции, отстраняются от занятий. О нарушении сообщается в деканат, после чего может быть наложено дисциплинарное взыскание, вплоть до отчисления из учреждения образования.
2. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПЕРЕД НАЧАЛОМ
РАБОТЫ
7. На конкретное рабочее место студент назначается преподавателем, проводящим лабораторные занятия.
8. Запрещается допускать на свое рабочее место посторонних лиц и самому переходить на другие места, доверять выполнение порученной работы другим лицам. Студенты во время работы должны быть внимательными, не отвлекаться на посторонние дела и разговоры. Не допускать игр и баловства на рабочих местах.
9. Студенты получают задание на работу у преподавателя. Выполнять работу необходимо только в соответствии с полученным заданием. Не приступать к самостоятельной работе, не освоив безопасные приемы выполнения работы.
10. Студенты не должны приступать к работе не убедившись в исправности оборудования, приборов и приспособлений, в частности, если нарушена изоляция проводов, неисправны разъемы или вилка силового кабеля во избежание поражения электрическим током.
11. Запрещается самостоятельно запускать оборудование и включать приборы, работа на которых не разрешена.
3. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА
ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ
12. На каждом рабочем месте должны быть методические указания по выполнению данной лабораторной работы, учитывающие требования безопасности. Какие-либо действия, не предусмотренные этими указаниями, не допускаются.
13. Во избежание травмирования электрическим током на включенном, а также выключенном стенде нельзя трогать неизолированные токоведущие части. Провод нужно поддерживать за изолированную часть, гайку зажима завинчивать, держа за пластмассовую головку.
14. Подключение в электросеть приборов и оборудования производить только с разрешения преподавателя. При подключении необходимо избегать образования петель, сгибов и «защемлений» питающего кабеля.
15. Включенное электрооборудование, приборы запрещается оставлять без присмотра, не только после полного окончания работы, но и при выходе из лаборатории во время короткого перерыва.
16. Запрещается самостоятельно вскрывать корпуса приборов (или задние крышки) и просовывать в отверстия, которые имеются в корпусах приборов, металлические и другие предметы, так как это может привести к поражению электрическим током.
17. Запрещается оставлять в неустойчивом положении приборы, макеты и другое оборудование.
18. Во время установленных перерывов запрещается производить какие-либо работы.
19. Запрещается загромождать проходы к рабочим местам.
20. При отсутствии преподавателя в лаборатории, через дежурного студента, должен быть приглашен лаборант.
4. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПО ОКОНЧАНИИ
РАБОТЫ
21. Отключить от электросети все приборы и оборудование используя выключатель, а затем вилку кабеля. Привести в порядок свое рабочее место и сообщить преподавателю о завершении работы.
22. Обо всех неисправностях оборудования, приборов, инструментов, замеченных во время выполнения лабораторной работы, необходимо сообщить преподавателю, проводящему лабораторно-практические занятия.
23. Уходя из лабораторий необходимо выключить освещение.
5. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА
В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
24. В случае прекращения подачи электроэнергии, при появлении посторонних шумов, искр, запаха гари, дыма и т.п. следует отключить оборудование и приборы, остановить работу и поставить в известность преподавателя, сохранить рабочее место без изменений, если это не угрожает окружающим и не приведет к аварии.
25. Запрещается самостоятельно устранять неисправности оборудования лаборатории, отодвигать от стен лабораторные столы, стенды, просовывать за стенды руки.
26. При возникновении ситуаций, которые могут привести к травмированию работающего или авариям, остановить работу и сообщить о возникшей ситуации преподавателю.
27. При возникновении пожара необходимо прекратить работу, выключить электрооборудование, сообщить преподавателю, проводящему лабораторные занятия, немедленно сообщить об этом в пожарную службу по телефону 101, указав адрес объекта, и что горит.
28. В случае недомогания немедленно прекратить работу, известив об этом преподавателя.
29. О любых несчастных случаях в лаборатории самому пострадавшему или любому очевидцу происшествия необходимо немедленно сообщить преподавателю или лаборанту для оказания доврачебной помощи, выяснения и устранения причин травмы.
30. При необходимости вызвать врача или помочь доставить пострадавшего в ближайшее медицинское учреждение.
Лабораторная работа №1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ
МИКРОКЛИМАТА В РАБОЧЕЙ ЗОНЕ
Цель работы. Научиться оценивать параметры микроклимата на рабочих местах и соответствие их санитарным нормам.
Задание по работе. Ознакомиться с общими теоретическими положениями и принципами нормирования микроклимата.
Изучить применяемые приборы для измерения параметров микроклимата.
Изучить требования к организации контроля и методам измерения микроклимата
Замерить температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха и барометрическое давление.
Сопоставить полученные величины параметров микроклимата с нормативами и сделать выводы.
Общие теоретические сведения
Трудовая деятельность человека всегда протекает в определенных метеорологических условиях, которые определяются сочетанием температуры воздуха, скорости его движения и относительной влажности, барометрическим давлением и тепловым излучением от нагретых поверхностей.
В соответствии с Законом РБ «О санитарно-эпидемическом благополучии населения» от 23.11.1993 г. на предприятиях и в организациях должен осуществляться производственный контроль за соблюдением требований Санитарных правил и проведением профилактических мероприятий, направленных на предупреждение возникновения заболеваний работающих в производственных помещениях, а также контроль за соблюдением условий труда и отдыха и выполнением мер коллективной и индивидуальной защиты работающих от неблагоприятного воздействия опасных и вредных производственных факторов.
Нормирование микроклимата
Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы и периода года.
Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.
Показателями, характеризующими микроклимат производственных помещениях, являются: температура воздуха; температура поверхностей; относительная влажность воздуха; скорость движения воздуха, а также интенсивность теплового излучения. Температура поверхностей учитывает температуру поверхностей ограждающих конструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т. п.), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств.
Производственные помещения – замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей.
Рабочее место – участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая деятельность. Рабочим местом может являться несколько участков производственного помещения.
Температура воздуха – параметр, отражающий его тепловое состояние и характеризуется кинетической энергией движения молекул газов воздуха.
Влажность воздуха – параметр, отражающий содержание в воздухе водяных паров. Относительная влажность – это отношение абсолютной влажности воздуха (г/м3) и максимально возможной при данной температуре и атмосферном давлении, выраженное в процентах. Повышенная влажность (более 75 %) при высоких температурах способствует перегреву организма.
Движение воздуха в рабочей зоне может быть вызвано неравномерным нагревом воздушных масс, действием вентиляционных систем или технологического оборудования.
Тепловое излучение (инфракрасная радиация) представляет собой электромагнитные излучения нагретых тел с длиной волны от 780 до 106 нм.
Комплексное воздействие на человека перечисленных выше факторов обусловливает тот или иной микроклимат в рабочей зоне. Неблагоприятное сочетание параметров микроклимата может вызвать перенапряжение механизмов терморегуляции, перегрев или переохлаждение организма.
Терморегуляция – это способность организма при изменяющихся микроклиматических условиях, разной тяжести труда, в зависимости от вида одежды регулировать теплообмен с окружающей средой, поддерживать температуру тела на постоянном уровне.
Перегрев наступает при высокой температуре воздуха (главный фактор), сопровождающейся его низкой подвижностью, высокой относительной влажностью, повышенной тепловой радиацией. Переохлаждение может иметь место при низкой температуре, особенно в сочетании с высокой влажностью и скоростью движения воздуха.
Тепловое состояние организма влияет па работоспособность человека. Перегрев и переохлаждение вызывают быстрое утомление, снижение производительности труда, возможны простудные заболевания.
Санитарные правила и нормы Республики Беларусь СанПиН 9-80 РБ 98 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» устанавливают оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха с учетом тяжести выполняемой работы и периодов года (таблицы 2 и 3).
Нормами год делится на два периода – теплый и холодный. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха плюс 10 °С и выше, холодный – ниже плюс 10 °С.
Среднесуточная температура наружного воздуха средняя величина температуры наружного воздуха. Она принимается по данным метеорологической службы.
Разграничение работ по категориям осуществляется на основе интенсивности общих энерготрат организма в ккал/ч (Вт). Характеристика отдельных категорий работ (Iа, I6, IIа, IIб, III) представлена в таблице 1.
Таблица 1 – Характеристика отдельных категорий работ
|
Категория работ |
Характеристика категории |
|
Iа |
Работы с интенсивностью энергозатрат до 120 ккал/час (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий в сфере управления: работники бухгалтерии, отдела кадров и т.п.) |
|
Iб |
Работы с интенсивностью энергозатрат 121-150 ккал/час (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением ( специалисты и руководители подразделений). |
|
IIа |
Работы с интенсивностью энергозатрат 151-200 ккал/час (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (уборщики помещений, слесари наладчики и т.п.). |
|
IIб |
Работы с интенсивностью энергозатрат 201-250 ккал/час (223-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в ремонтных мастерских, операторы машинного доения, слесари ремонтники т.п.). |
|
III |
Работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/час (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ручная косьба, погрузочно-разгрузочные работы и т.п.). |
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния организма человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокой работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины параметров микроклимата определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами Государственного санитарного надзора в установленном порядке.
Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в таблице 2, применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.
Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния организма человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.
Таблица 2 – Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
|
Период года |
Категория работ по уровню энерготрат, Вт |
Температура воздуха, 0С |
Температура поверхности, 0С |
Относительная влажность воздуха, % |
Скорость движения воздуха, м/с |
|
Холодный |
Ia (до 139) Iб (140-147) IIа (175-232) IIб (233-290) III более 290) |
22-24 21-23 19-21 17-19 16-18 |
21-25 20-24 18-22 16-20 15-19 |
60-40 60-40 60-40 60-40 60-40 |
0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 |
|
Теплый |
Ia (до 139) Iб (140-147) IIа (175-232) IIб (233-290) III (более 290) |
23-25 22-24 20-23 19-21 18-20 |
22-26 21-25 19-23 18-22 17-21 |
60-40 60-40 60-40 60-40 60-40 |
0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 |
Таблица 3 – Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
|
Период года |
Категория работ по уровню энергозатрат, Вт |
Температура воздуха, 0С |
Температура поверхности, 0С |
Относительная влажность воздуха, % |
Скорость движения воздуха, м/с |
||
|
диапазон ниже оптимальных величин |
диапазон выше оптимальных величин |
для диапазона темп. возд. ниже оптим. величин, не более |
для диапазона темп. возд. выше оптим. величин, не более |
||||
|
Холодный |
Ia(до 139) Iб (140-147) IIа (175-232) IIб(233-290) III(более 290) |
20,0-21,9 19,0-20,9 17,0-18,9 15,0-16,9 13,0-15,9 |
24,1-25,0 23,1-24,0 21,1-23,0 19,1-22,0 18,1-21,0 |
19,0-26,0 18,0-25,0 16,0-24,0 14,0-23,0 12,0-22,0 |
15-75 15-75 15-75 15-75 15-75 |
0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 |
0,1 0,2 0,4 0,3 0,4 |
|
Теплый |
Ia(до 139) Iб (140-147) IIа (175-232) IIб(233-290) III (более 290) |
21,0-22,9 20,0-21,9 18,0-19,9 16,0-18,9 15,0-17,9 |
25,1-28,0 24,1-28,0 22,1-27,0 21,1-27,0 20,1-26,0 |
20,0-29,0 19,0-29,0 17,0-28,0 15,0-28,0 14,0-27,0 |
15-75 15-75 15-75 15-75 15-75 |
0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 |
0,2 0,3 0,4 0,5 0,5 |
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 3 применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый период года.
При температуре воздуха на рабочих местах 25 °С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы:
70 % - при температуре воздуха 25 °С;
65 % - при температуре воздуха 26 °С;
60 % - при температуре воздуха 27 °С;
55 % - при температуре воздуха 28 °С.
В кабинах, пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники, а также в других помещениях при выполнении работ операторского типа, связанных с нервноэмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха (22-24 °С), его относительной влажности (60-40 %) и скорости движения (не более 0,1 м/с).
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.) должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 4.
Таблица 4 – Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела от производственных источников
|
Облучаемая поверхность тела, % |
Интенсивность теплового облучения, Вт/м2, не более |
|
50 и более |
35 |
|
25-50 |
70 |
|
не более 25 |
100 |
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.) не должно превышать 140 Вт/ м2. При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.
В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно установить из-за технологических требований к производственному процессу или экономически обоснованной нецелесообразности, условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные. В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть использованы защитные мероприятия (например, системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование, компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изменением другого, спецодежда и другие средства индивидуальной защиты, помещения для отдыха и обогревания, регламентация времени работы, в частности, перерывы в работе, сокращение рабочего дня, уменьшение стажа работы и др.).
Температура наружных поверхностей технологического оборудования, ограждающих устройств, с которыми соприкасается в процеcce работы исполнитель, не должна превышать 45 °С.
Приборы и оборудование
Наиболее распространенными приборами для измерения температуры воздуха являются ртутные и спиртовые термометры. При измерениях температуры выше 0 °С следует пользоваться ртутными термометрами, так как ртуть при нагревании расширяется равномерно, а спирт – неравномерно. При температуре ниже – 39 °С ртуть замерзает; спирт же не замерзает даже при температурах ниже – 100 °С. Следовательно, для измерения низких температур необходимо пользоваться спиртовыми термометрами.
Температуру в помещениях с тепловым излучением обычным термометром замерить нельзя. Для этого нужен парный термометр, у которого резервуар одного ртутного шарика зачернен, а другого – посеребрен (рис. 1).
Истинную температуру помещения с тепловым излучением подсчитывают по формуле
tН = tЧ – k (tЧ – tБ), (1)
где tН – действительная температура помещения; tБ – показания посеребренного термометра; tЧ – показания зачерненного термометра; k – константа данного прибора.
1 – термометр с зачерченным резервуаром; 2 – термометр с посеребренным резервуаром
Рисунок 1 – Парный термометр
Для измерения самой высокой и самой низкой температуры применяются максимально-минимальные термометры. Они показывают самую высокую и самую низкую температуру за время проведения исследований. Количество лучистой тепловой энергии измеряется актинометрами. Приемником актинометра Пескова служат блестящие и зачерненные алюминиевые пластинки, уложенные в шахматном порядке. К пластинкам присоединяется батарея из термопар. Электродвижущая сила, возникающая под действием лучистой тепловой энергии, передается на гальванометр, шкала которого отградуирована в кал/см2 мин.
Перед измерением интенсивности теплового излучения стрелку гальванометра нужно установить на нуль. После этого, открыв заднюю крышку, установить прибор перед источником теплоизлучения так, чтобы лучи падали на прибор перпендикулярно к задней плоскости. Измерение производится в течение 3-4 с. Отсчет производится по показаниям стрелки на шкале.
Для измерения влажности воздуха чаше всего используются психрометры. Принцип действия аспирационного психрометра МВ-4ЛА (рис. 2) основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от температуры окружающего воздуха.
Прибор состоит из двух одинаковых ртутных термометров с ценой деления 0,2 °С. Резервуары термометров имеют двойную трубчатую защиту от тепловых излучений. В рубашке резервуаров термометров вентилятором прибора создается постоянная скорость воздушного потока, равная 0,2 м/с. При измерении резервуар правого термометра обертывается батистом (в один слой) и смачивается чистой дистиллированной или снеговой водой при помощи резиновой груши с пипеткой. Вентилятор прибора нужно заводить почти до отказа, но осторожно, чтобы не сорвать пружину. Отсчет по термометрам нужно производить на четвертой минуте после пуска вентилятора.
1 – вентиляторная головка; 2 – влажный термометр; 3 – воздушный канал; 4 – сухой термометр; 5 – увлажненная ткань.
Рисунок 2 – Устройство аспирационного психрометра (Ассмана)
В практике относительную влажность определяют с помощью психрометрических таблиц, психрометрического графика или номограммы (рис. 3).
Рисунок 3 – Номограмма для определения относительной
влажности воздуха
Чтобы определить относительную влажность по номограмме, нужно по горизонтальным линиям отметить показания влажного термометра, а по наклонным – сухого. Па пересечении этих линий получим значение относительной влажности. Аналогично производится определение относительной влажности психрометром универсальным ПБУ-1.
Прибор состоит из двух термометров с прикладной шкальной пластиной, психрометрической таблицы, графика для определения возможности заморозков, которые вместе с питателем смонтированы на пластмассовом основании. Питатель прибора служит для автоматического смачивания водой резервуара, обернутого кусочком ткани, одного из термометров, который условно называется «увлажненный» («смоченный»).
Относительная влажность исследуемой среды определяется по психрометрической таблице (дана на приборе) в зависимости от показаний «сухого» и «увлажненного» термометров с учетом поправок на их точность (поправки указываются в удостоверении, прилагаемом к каждому термометру). Относительную влажность воздуха можно также замерить с помощью гигрометра М-39, где установлен мембранный пленочный датчик, и гигрометра МВ-1, где датчиком является специально обработанный человеческий волос.
В настоящее время для измерения температуры и относительной влажности воздуха используется электронный комбинированный прибор «ТКА-ПКМ» (модель 20).
Конструктивно прибор выполнен в виде двух функциональных блоков: блока обработки сигналов (1, рисунок 4) и измерительной головки (2, рисунок 4), соединенных между собой кабелем связи (3, рисунок 4).
На лицевой стороне корпуса прибора расположены жидкокристалический индикатор и переключатель каналов измерений.
На обратной стороне корпуса расположена крышка батарейного отсека.
Зонд с датчиками относительной влажности и температуры воздуха установлен на верхней торцевой крышке корпуса измерительной головки.
1-блок обработки сигналов; 2-измерительная головка; 3-кабель связи; 4-защитный колпачок
Рисунок 4 – Внешний вид прибора «ТКА-ПКМ»/20
Основные технические характеристики комбинированного прибора «ТКА-ПКМ» (модель 20):
Диапазоны измерений: относительной влажности – 10...98 %; температуры воздуха – 0...50 °С.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений при температуре воздуха в зоне измерения (20±5) °С: относительной влажности –± 5,0 %; температуры воздуха – ±0,5 °С.
Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерения относительной влажности при изменении температуры на каждые 10°С в диапазоне 10...40 °С –±5,0 %.
Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерения температуры при изменении температуры на каждые 10 °С в диапазоне 0...50 °С – ± 0,5 °С.
Порядок работы с прибором:
- снять защитный колпачок с зонда (4, рисунок 4). Поместить прибор в зону измерений;
- при резком изменении температуры и влажности окружающего воздуха необходимо выдержать прибор во времени для установления тепло-влажностного равновесия между зондами и окружающей средой;
- поворотом переключателя выбрать нужный параметр. Считать с дисплея измеренное значение;
- при выходе за пределы диапазона измерения относительной влажности (>100 %) на дисплее появляется символ "НV";
- если во время работы прибора появится символ разряда батареи, заменить батарею на новую;
- по окончании измерений выключите прибор и наденьте на зонд защитный колпачок.
Скорость движения воздуха в помещениях со сквозными воздушными потоками определяется с помощью анемометров (рис. 5), кататермометра и термоанемометра.
а – крыльчатый; б – чашечный; 1 – крыло; 2 – ручка; 3 – счетчик
оборотов; 4 – чашечка
Рисунок 5 – Устройство анемометров
Крыльчатый анемометр дает возможность определить подвижность воздуха от 0,3 до 5 м/с на уровне установки анемометра, а чашечный – от 1,0 м/с и выше. Циферблаты счетных механизмов анемометров имеют три шкалы: единиц, сотен и тысяч.
Перед измерением скорости воздуха выключают с помощью арретира передаточный механизм и записывают начальное показание счетчиков (по всем трем шкалам). После этого анемометр устанавливают в воздушном потоке. Через 10-15 с одновременно включают механизм прибора и секундомер. Определение скорости воздушного потока производится в течение 50-100 сек. После этого механизм и секундомер выключают, записывают конечные показания счетчика и время экспозиции в секундах.
По разности конечного и начального показаний счетчика и времени экспозиции определяется число делений счетчика в 1 с. Затем по графику, прилагаемому к прибору, находится скорость движения воздуха. Эти анемометры обладают большой инертностью: они начинают работать только при движении воздуха со скоростью около 0,5 м/с и более. Для измерения малых скоростей движения воздуха применяются кататермометры и термоанемометры.
Кататермометр с шаровым нижним резервуаром представляет собой спиртовой термометр, шкала которого отрегулирована в градусах (от 3 до 40 °С). Он предназначен для измерения скоростей от 0,05 до 2,0 м/с.
Для измерения скорости движения воздуха от 0,06 до 5 м/с и его температуры от 10 °С до 60 °С применяется термоанемометр ЭА-2М. Принцип работы прибора основан на охлаждении нагреваемого электротоком приемного тела датчика движущимся воздушным потоком.
Для измерения скорости движения воздуха от 0,3 до 20 м/с и его температуры от 0 °С до 50 °С может использоваться термоанемометр testo 417 (рисунок 6).
Рисунок 6 – Термоанемометр testo 417
Термоанемометр testo 417 − это компактный прибор для измерения скорости воздушного потока и температуры посредствам встроенной крыльчатки диаметром 100 мм с датчиком температуры.
Правила, которые необходимо выполнять для безопасного использования прибора:
Для включения прибора нажмите кнопку 1, откроется окно измерений. При этом отображаются текущие показания, или загорается «----» если измерения невозможны.
Для выключения прибора нажмите и удерживайте кнопку 1 (около 2 с) пока дисплей не погаснет.
Для включения или выключения подсветки дисплея при включенном приборе нажмите кнопку 1.
Для настройки прибора необходимо открыть меню конфигурации. Прибор при этом должен быть включен и находится в меню измерений, а функции «Hold», «Max» или «Min» должны быть не активированы. Нажмите и удерживайте кнопку 2 (около 2 с) пока вид дисплея не изменится. Прибор находится в меню конфигурации.
Кнопкой 2 вы можете перейти к другой функции. Выйти из меню конфигурации можно в любое время. Для этого нажмите и удерживайте кнопку 2 (около 2 с) пока прибор не переключится в меню измерений. Все изменения, сделанные в меню конфигурации будут сохранены.
Для выполнения измерений прибор должен быть включен и находится в меню измерений.
Для переключения отображения на дисплее между измерением температуры воздуха (°С) и рассчитанным объемным расходом воздуха (м3/ч) нажмите кнопку 3.
Текущие показания могут быть сохранены. Максимальные и минимальные значения (с момента последнего включения прибора) могут быть отображены на дисплее.
Нажмите кнопку 2 несколько раз, пока на дисплее не отобразятся необходимые значения.
Показания отображаются в следующей последовательности:
«Hold» − зафиксированное значение;
«Мах» − максимальное значение;
«Min» − минимальное значение;
текущее значение.
Для расчета среднего значения по нескольким местам измерений необходимо, чтобы «Hold», «Max» или «Min» были не активированы. Затем нажмите кнопку 4. На дисплее отобразится «Mean».
Количество записанных значений будет отображено на первой строке, значения − на нижней.
Для переключения отображения температуры воздуха (°С), скорости воздушного потока (м/с) и рассчитанного объемного потока воздуха (мЗ/ч) нажмите кнопку 3.
Для включения показаний (в необходимом количестве) нажмите кнопку 2 (несколько раз).
Для окончания измерений и расчета среднего значения нажмите кнопку 4, замигает «Mean», отобразятся рассчитанные значения. Для возврата в меню измерений нажмите кнопку 4.
Расчет среднего значения за определенный промежуток времени осуществляется следующим образом. «Hold», «Max» или «Min» должны быть не активированы. Нажмите кнопку 4 два раза. Загорится «Mean». На первой строке отображается прошедшее время (мм:сс), текущие значения − на нижней.
Для переключения отображения температуры воздуха (°С), скорости воздушного потока (м/с) и рассчитанного объемного потока воздуха (м3/ч) нажмите кнопку 3.
Для начала измерений нажмите кнопку 2. Для приостановки, а затем продолжения измерений каждый раз нажимайте кнопку 2. Для окончания измерений и расчета среднего значения нажмите кнопку 4. Замигает «Mean». Отобразятся рассчитанные значения.
Для возврата в меню измерений нажмите кнопку 4.
Давление воздуха определяется с помощью безпружинного барометра-анероида БАММ ГОСТ 6466–53. Пределы измерений от 600 до 800 мм рт. ст. при температуре от – 10 до +40 °С.
Рабочее положение безпружинного барометра-анероида -- горизонтальное. Для устранения влияния позиционных ошибок следует установить прибор так, чтобы на глаз не был заметен какой либо наклон шкалы прибора. Прибор должен быть защищен от влияния прямого солнечного излучения и резких колебаний температуры.
При каждом измерении атмосферного давления отсчитываются показания барометра и его термометра. Отсчет по барометру должен быть исправлен введением в его показания шкаловой, температурной и добавочной поправок.
Поправки шкалы прибора для различных участков его шкалы указаны в приложении поверочного свидетельства прибора.
Для постоянного наблюдения за изменениями в производственной среде температуры воздуха, относительной влажности и барометрического давления применяются пишущие приборы: термографы типа М-16С или М-16Н; гигрографы типа М-21С или М-21Н и барографы типа М-22С или М-22Н. Индекс «С» обозначает, что приборы относятся к типу суточных, а индекс «Н» – к типу недельных, записывающие барабаны которых соответственно делают один оборот за 26 или за 176 ч благодаря встроенному в прибор часовому механизму.
Датчиком термографа служит биметаллическая пластинка, изменяющая радиус кривизны с изменением температуры, датчиком гигрометра служит пучок (35 – 40 шт.) обезжиренных человеческих волос, а приемником явления барографа является анероидная коробка, имеющая биметаллическую пластинку термокомпенсатора.
Требования к организации контроля и методам
измерения микроклимата
Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года – в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5 0С, в теплый период года – в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5 0С. Частота измерений в оба периода года определяется стабильностью производственного процесса, функционированием технологического и санитарно-технического оборудования.
При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы, влияющие на микроклимат рабочих мест (фазы технологического процесса, функционирование систем вентиляции и отопления и др.). Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз в смену (в начале, середине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами, необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих.
Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков производственного помещения, то измерения осуществляются на каждом из них.
При наличии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения (нагретых агрегатов, окон, дверных проемов, ворот, открытых ванн и т.д.) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, минимально и максимально удаленных от источников термического воздействия или влаговыделения.
В помещениях с большой плотностью рабочих мест, при отсутствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения, участки измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха должны распределяться равномерно по площади помещения в соответствии с табл. 5.
Таблица 5 – Минимальное количество участков измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха
|
Площадь помещения, м2 |
Количество участков измерения |
|
До 100 |
4 |
|
От 100 до 400 |
8 |
|
Свыше 400 |
Количество участков определяется расстоянием между ними, которое не должно превышать 10 м |
При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м, а относительную влажность воздуха – на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. При работах, выполняемых стоя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха – на высоте 1,5 м.
При наличии источников лучистого тепла тепловое облучение на рабочем месте необходимо измерять от каждого источника, располагая приемник прибора перпендикулярно падающему потоку. Измерения следует проводить на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 м от пола или рабочей площадки.
Температуру и относительную влажность воздуха при наличии источников теплового излучения и воздушных потоков на рабочем месте следует измерять аспирационными психрометрами. При отсутствии в местах измерения лучистого тепла и воздушных потоков температуру и относительную влажность воздуха можно измерять психрометрами, не защищенными от воздействия теплового излучения и скорости движения воздуха. Могут использоваться также приборы, позволяющие раздельно измерять температуру и влажность воздуха, проходящие метрологическую поверку.
Скорость движения воздуха следует измерять анемометрами вращательного действия (крыльчатые, чашечные и др.). Малые величины скорости движения воздуха (менее 0,5 м/с), особенно при наличии разнонаправленных потоков, можно измерять термоэлектроанемометрами, а также цилиндрическими или шаровыми кататермометрами при защищенности их от теплового излучения.
Температуру поверхностей следует измерять контактными приборами (типа электротермометров) или дистанционными (пирометры и др).
Интенсивность теплового облучения следует измерять приборами, обеспечивающими угол видимости датчика, близкий к полусфере (не менее 160 °) и чувствительными в инфракрасной и видимой области спектра (актинометры, радиометры и т.д.).
Диапазон измерения и допустимая погрешность измерительных приборов должны соответствовать требованиям таблица 6.
Таблица 6 – Требования к измерительным приборам
|
Наименование показателя |
Диапазон измерения |
Предельное отклонение |
|
Температура воздуха по сухому термометру, 0С |
от 30 до 50 |
+0,2 |
|
Температура воздуха по смоченному термометру, 0С |
от 0 до 50 |
+0,2 |
|
Температура поверхности, 0С |
от 0 до 50 |
0,5 |
|
Относительная влажность воздуха, % |
от 0 до 90 |
5,0 |
|
Скорость движения воздуха, м/с |
от 0 до 0,5 более 0,5 |
0,05 0,1 |
|
Интенсивность теплового облучения, Вт/м2 |
от 10 до 350 более 350 |
+5,0 +50,0 |
По результатам исследования необходимо составить протокол, в котором должны быть отражены общие сведения о производственном объекте, размещении технологического и санитарно-технического оборудования, источниках тепловыделения, охлаждения и влаговыделения, приведены схема размещения участков измерения параметров микроклимата и другие данные.
В заключении протокола должна быть дана оценка результатов выполненных измерений на соответствие нормативным требованиям.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Выполнение работы требует наличия данных по следующим протоколам (таблицы 7, 8,9).
Таблица 7 – Протокол измерения температуры
|
Высота замера, м |
Точка замера |
Среднее значение температуры на различных высотах, 0С |
Общее среднее значение температуры |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
|
1,5м |
||||||
|
0,1м |
Таблица 8 – Протокол измерений относительной
влажности
|
№ замера |
Показания сухого термометра, 0С |
Показания влажного термометра, 0С |
Относительная влажность воздуха,% |
Таблица 9 – Протокол измерений скорости движения воздуха
|
№ замера |
Показания счетчика, дел. |
Разность между конечным и начальным, дел. |
Время экспозиции, с |
Число делений счетчика, д/с |
Скорость движения воздуха, м/с |
|
|
начальное |
конечное |
|||||
В помещении лаборатории количество участков для измерения параметров микроклимата согласно требованиям к организации контроля микроклимата пронимается равным 4 (табл.5). Так как работы выполняются студентами в лаборатории как сидя так и стоя, то температура, относительная влажность и скорость движения воздуха измеряются на высоте 0,1 и 1,5м от пола. Температура воздуха измеряется – спиртовым термометром, скорость движения воздуха – термоанемометром, относительная влажность – психрометром.
После измерения фактических уровней параметров микроклимата согласно Санитарных правил и норм СанПиН 9-80 РБ 98 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» выбираются оптимальные и допустимые уровни параметров микроклимата (таблицы 1, 2 и 3) и заполняется протокол сводных данных. Анализируя данные протокола сводных данных, дается оценка микроклимата в лаборатории (таблица 10).
Таблица 10 – Протокол сводных данных
|
Наименование помещения |
Период года |
Категория работы |
Температура, 0С |
Относительная влажность, % |
Скорость движения воздуха, м/с |
Давление, мм рт. ст. |
||||||
|
оптимальная |
допустимая |
фактическая |
оптимальная |
допустимая |
фактическая |
оптимальная |
допустимая |
фактическая |
фактическое |
|||
При несоответствии условий труда нормируемым намечаются мероприятия по нормализации микроклимата.
Контрольные вопросы.
1. Что понимают под термином «микроклимат»?
2. Какими основными параметрами характеризуется микроклимат?
3. В чем заключается комплексное воздействие на человека параметров микроклимата?
4. Какими приборами измеряют величины параметров микроклимата?
5. От чего зависят нормируемые величины параметров микроклимата?
6. Какие существуют мероприятия по обеспечению требуемых параметров микроклимата?
Литература
1. Куценко Г.Ф. Охрана труда в электроэнергетике. – Мн.: Дизайн ПРО, 2005. – 784 с.
2. СанПиН 9-80 РБ 98 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
Лабораторная работа № 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Цель работы. Изучить источники, а также характер действия вредных веществ на организм человека, нормирование содержания вредных газов, паров и аэрозолей. Научиться определять содержания газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны и разрабатывать профилактических мероприятия.
Задание по работе. Ознакомиться с методическими указаниями, изучить устройство газовой камеры, пылевой камеры, аспиратора, газоанализаторов и порядок работы с ними, под руководством преподавателя провести измерения и заполнить таблицу, сделать соответствующие выводы, наметить мероприятия по снижению воздействия вредных газов и паров на человека.
Теоретические сведения.
В сельскохозяйственном производстве многие технологические процессы связаны с выделением вредных веществ в виде пыли, газов и паров.
Аммиак и сероводород выделяются при производстве и хранении органических удобрений, углекислый газ выделяется при хранении зерна и кормов, агрохимикатыи пестициды выделяют в воздух вредные вещества, при эксплуатации техники в воздух рабочей зоны выделяются пары и газы.
В данной работе приняты следующие сокращения и условные обозначения:
п – пары и /или газы;
а – аэрозоль;
п+а – смесь паров и аэрозоля;
+ – требуется специальная защита кожи и глаз;
О – вещества с остронаправленным механизмом действия, за содержанием которых в воздухе требуется автоматический контроль;
Р – раздражающее действие веществ;
А – вещества, способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях;
К – канцерогены;
Ф – аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.
В соответствии с ГОСТ 12.1.007 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» «вредное вещество – вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений»
Зона дыхания – пространство в радиусе до 50 см от лица работающего.
Рабочая зона – пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих.
Рабочее место – место постоянного или непостоянного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.
Постоянное рабочее место – место, на котором работающий находится большую часть своего рабочего времени (более 50 % или более 2 ч непрерывно). Если работа при этом осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.
Непостоянное рабочее место – место, на котором рабочий находится меньшую часть своего рабочего времени (менее 50 % или менее 2 ч непрерывно).
Попадая в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный такт, кожный покров, они могут вызывать поражения различных систем. Степень поражения зависит от концентрации веществ, их свойств и степени защиты работающих.
Различают общее токсическое действие, раздражающее, сенсибилизирующее, канцерогенное и мутагенное. Многие вещества оказывают влияние на репродуктивную функцию мужчин и женщин.
Вредные вещества классифицируют по характеру токсического действия на организм человека (таблица 1).
Таблица 1 – Классификация вредных веществ по характеру
токсического действия на организм человека
|
Группа веществ |
Признаки отравления |
|
Нервные – углеводороды, спирты жирного ряда, анилин, сероводород, тетраэтилсвинец, аммиак, фосфорорганические соединения и др. |
Расстройство функций нервной системы, судороги, паралич |
|
Раздражающие и прижигающие – хлор, аммиак, диоксид серы, кислоты, щелочи, оксиды азота, фосген, дифосген, ароматические углеводороды, ангидриды и др. |
Поражение верхних и глубоких дыхательных путей, поражение кожных покровов, образование нарывов, язв |
|
Ферментные – синильная кислота и ее соли, мышьяк и его соединения, соли ртути (сулема), фосфорорганические соединения |
Нарушение структуры ферментов, инактивация их |
|
Печеночные – хлорированные углеводороды, бромбензол, фосфор, селен |
Структурные изменения ткани печени |
|
Кровяные – оксид углерода, сероводород, гомологи бензола, ароматические смолы, свинец и его неорганические соединения и др. |
Ингибирование ферментов, участвующих в активации кислорода, взаимодействие с гемоглобином крови |
|
Мутагены – этиленамин, оксиды этилена, некоторые хлорированные углеводороды, соединения свинца, ртути и др. |
Воздействие на генетический аппарат клетки |
|
Аллергены – некоторые соединения никеля, многие производные пиридина, алкалоиды и др. |
Изменения в реактивной способности организма |
|
Канцерогены – каменноугольная смола, 3, 4-бензопирен, ароматические амины, азо- и диазосоединения и др. |
Образование злокачественных опухолей |
В связи с этим своевременная информация о концентрации вредных веществ в воздухе имеет большое значение для обеспечения безопасной работы. Анализ этих данных позволяет разработать мероприятия по защите работающих, оценить эффективность вентиляции, герметичность оборудования, выбрать средства индивидуальной защиты (СИЗ).
Нормирование и гигиеническая оценка. По степени действия на организм человека вредные вещества подразделены в соответствии с указанным ГОСТом на четыре класса опасности:
I – чрезвычайно опасные;
II – высокоопасные;
III – умеренно опасные;
IV– малоопасные.
Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, из которых наибольшее практическое значение для характеристики токсичности веществ представляют их предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны. Каждое конкретное вредное вещество относится к классу опасности по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности (таблица 2).
Таблица 2 – Классификация опасности веществ по степени
воздействия на организм
|
Показатели |
Нормы для класса опасности |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 |
Менее 0,1
|
0,1–1,0
|
1,1– 10
|
Более 10,0
|
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны – концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе рабочей зоны приведены в табл. 3.
ПДК устанавливаются на основе данных медико-биологических исследований. На период, предшествующий проектированию производства, временно устанавливают ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) путём расчёта их по физико-химическим свойствам.
ПДК для большинства веществ являются максимальными, т.е. содержание вещества в зоне дыхания работающих усреднено периодом кратковременного отбора воздуха.
Для высоко кумулятивных веществ наряду с максимальной установлена среднесменная ПДК – средняя концентрация, полученная путем непрерывного или прерывистого отбора проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или концентрация средневзвешенная во времени длительности всей смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания.
Таблица 3 – Предельно допустимые концентрации вредных газов, паров в воздухе рабочей зоны (извлечение из СанПиН Минздрава РБ №11-19-94 «Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ» и дополнения к нему)
|
Вещества |
ПДК, мг/мз |
Агрегатное состояние |
Класс опасности |
Особенности действия |
|
Аммиак |
20 |
П |
4 |
Р |
|
Ацетон |
200 |
П |
4 |
|
|
Бензин топливный (в перерасчете на С) |
100 |
П |
4 |
|
|
Сероводород |
10 |
П |
2 |
|
|
Углерода оксид |
20 |
П |
4 |
О |
|
Муравьиная кислота + |
1 |
П |
2 |
Р |
|
Серная кислота + |
1 |
А |
2 |
Р |
Примечание: ПДК веществ, относящихся к аэрозолям преимущественно фиброгенного действия (АПФД), являются среднесменными. Дополнительным показателем оценки степени воздействия АПФД на органы дыхания работающих является пылевая нагрузка за весь период реального или предполагаемого контакта с фактором. В случае превышения среднесменной ПДК фиброгенной пыли расчет пылевой нагрузки обязателен.
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций, величины которых приведены в СанПиН Минздрава РБ №11-19 – 94 «Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ» и дополнениях к нему и в приложении к ГОСТ 12.1.005 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Наряду с величинами ПДК указан класс опасности и преимущественное агрегатное состояние вещества в воздухе в условиях производства, особенности действия на организм. Особыми символами отмечены, аллергены, канцерогены, вещества, оказывающие на организм преимущественно фиброгенное действие, вещества с остронаправленным механизмом действия, а также вещества, работа с которыми требует специальной зашиты кожи и глаз.
Если в графе «Величина ПДК» приведены две величины, то это означает, что в числителе максимальная, а в знаменателе – среднесменная ПДК.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ разнонаправленного действия на организм ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (по заключению органов государственного санитарного надзора) сумма отношений фактических концентраций каждого из них (К1, К2, Кn) в воздухе к их ПДК (ПДК1, ПДК2, ПДКn) не должна превышать единицы:
.
Величины ПДК приведены в миллиграммах вещества на 1 м3 воздуха (мг/м3), исключение составляют продукты микробиологического синтеза, ПДК для которых даны в количестве микробных клеток в 1 м3 воздуха.
Наличие и концентрацию вредных паров и газов в воздухе рабочей зоны определяют лабораторным, автоматическим и экспрессным методами.
Лабораторный метод основан на отборе и исследовании проб воздуха с помощью лабораторных приборов (хроматографов, спектрографов и др). Метод дает точный и комплексный результат, но является трудоемким.
Автоматические газоанализаторы дорогостоящи и применяются для непрерывного измерения концентрации в опасных и ответственных технологиях.
Наиболее простой и быстрый способ – экспрессный метод. Он основан на быстропротекающих химических реакциях с изменением цвета реактивов.
Основным и наиболее гигиенически обоснованным методом оценки запыленности воздуха рабочей зоны производственных помещений является весовой метод в сочетании с характеристикой дисперсности пыли. Этот метод положен в основу действующих санитарных норм как стандартный и основан на определении веса пыли, получившегося при протягивании через фильтр определенного количества исследуемого воздуха, отнесенного затем к кубическому метру воздуха. Пробу воздуха берут, как правило, на наиболее характерных рабочих местах.
Данные о дисперсности аэрозолей наряду с количественной оценкой позволяет получить счётный метод. При этом методе пыль собирают на поверхности предметного стеклышка с помощью счетчиков пыли. Степень запыленности воздуха определяют по числу пылевых частиц в 1 см3 воздуха путем деления количества пылевых частиц, подсчитанных под микроскопом на всей площади стеклышка, на объем воздуха, из которого осели эти частицы.
Весовой и счетный методы для определения содержания пыли в воздухе не исключают друг друга. Наоборот, для более тщательного исследования запыленности в сложных производственных условиях используют тот и другой методы, так как большое значение имеет не только концентрация пыли, но и степень дисперсности.
Средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи
Респираторы, по сравнению с противогазами, являются облегченными средствами защиты и предназначены для эксплуатации при меньшей загрязненности воздуха, чем при использовании противогазов.
Респираторы, состоящие из резиновой полумаски и патронов, применяются для защиты от газов, паров (РПГ-67), от газов, паров и аэрозолей (РУ-60М) при концентрациях вредных веществ, не превышающих 10 – 15 ПДК, от грубодисперсной пыли (Ф-62Ш) при концентрациях не более 400 мг/м3.
Более легкие респираторы – фильтрующие полумаски – применяются для защиты от различной пыли: растительного и животного происхождения, металлической, минеральной (У-2К, «Лепесток-200», «Листок»), а также от газов и паров при концентрациях 2 – 10 ПДК («ЛУР-ГП» «Стрела -10203»).
Респираторы могут обеспечивать защиту органов дыхания не только на производстве, но и в бытовых условиях при проведении лакокрасочных, ремонтных работ, на приусадебном участке – при работе с порошкообразными удобрениями и ядохимикатами, а также при разбрызгивании жидких удобрений и пестицидов.
Респиратор универсальный «РУ-60М» (ГОСТ 17269 – 71) предназначен для защиты органов дыхания от вредных газо – и парообразных примесей при их концентрации в воздухе до 10–15 ПДК и пыли не более 200 мг/м3 и содержании свободного кислорода не менее 18 объемных процентов.
ВНИМАНИЕ! В зависимости от состава вредных примесей респиратор комплектуется следующими марками сменных патронов: А – для защиты от аэрозолей, паров органических веществ бензина, ацетона, бензола, спиртов, эфиров и др., хлор- и фосфорорганических ядохимикатов; В – для защиты от аэрозолей, кислых газов, хлор- и фосфорорганических ядохимикатов; КД – для защиты от аэрозолей, аммиака и сероводорода; Г – для защиты от аэрозолей, паров ртути.
Респиратор противопылевой «У-2К» (ТУ 6-16-2267-78) предназначен для защиты органов дыхания от различных видов пыли: растительной (пеньковая, хлопковая, древесная, табачная, мучная, сахарная, угольная), животной (шерстяная, роговая, костяная, кожаная, пуховая), металлической, минеральной (наждачная, цементная, стеклянная, известковая, дорожная, дусты, пыли пигментов и удобрений) при концентрации в воздухе не более 200 мг/м3 и содержании кислорода не менее 18 объемных процентов.
Респиратор противопылевой «Ф-62Ш» ТУ 6 – 16-2485-81 предназначен для защиты органов дыхания от силикатной, металлургической, горнорудной, угольной, табачной и других видов пыли, а также от различных ядохимикатов и порошкообразных удобрений, не выделяющих токсичных газов и паров. Рекомендуется использование при концентрациях пыли в воздухе, не более 400 мг/м3.
ВНИМАНИЕ! Не защищает от газов, паров, легковоспламеняющихся веществ. Снабжен сменными фильтрами.
Респиратор противопылевой ШБ-1 «ЛЕПЕСТОК-200» (ГОСТ 12.4.028 –76) предназначен для защиты органов дыхания от различной пыли, присутствующей в воздухе: растительного, животного происхождения, минеральной, силикатной, металлургической, горнорудной, угольной, текстильной, табачной, дустов, порошкообразных удобрений, синтетических моющих средств и других видов промышленной пыли при концентрации их в воздухе не более 200 мг/м3 и содержании кислорода не менее 18 объемных процентов.
Респиратор газопылезащитный «ЛУР-ГП» (ТУ 6-16-28-1517–92) предназначен для защиты органов дыхания от вредных веществ, присутствующих в воздухе в виде паров и аэрозолей. Может применяться в промышленности (металлургическая, силикатная, наждачная пыль, порошки химической переработки, пигменты, моющие средства), сельском хозяйстве (мучная, табачная, хлопковая, древесная пыль), в быту (пары лаков и красок, ядохимикатов).
Рекомендуется использование при концентрациях вредных веществ в воздухе, в пределах 2 – 20 ПДК.
Промышленные фильтрующие противогазы предназначены для защиты органов дыхания, лица и глаз от вредных веществ, присутствующих в воздухе. В зависимости от применяемых коробок (таблица 4) противогаз может защищать от (газов) паров вредных веществ (с поглощающими коробками), от аэрозолей вредных веществ (с фильтрующими коробками) и одновременно от газов (паров) и аэрозолей вредных веществ (с фильтрующе-поглощающими коробками). При содержании в воздухе менее 16, 18 % (в зависимости от свойств вредных веществ) кислорода применяют изолирующие средства, простейшим из которых являются шланговые противогазы ПШ-1 и ПШ-2.
В зависимости от массы и размеров коробок противогазы выпускаются трех типов:
– малого габарита (ПФМ-1, «Редут», ППФ-95М);
– среднего габарита (ППФ-87, ПФМ-ЗП);
– большого габарита (ППФ-95, модульный «АЗИК»).
В противогазах малого габарита коробка размещена непосредственно на лицевой части, что придает определенные удобства при работе в противогазе.
Таблица 4 – Перечень выпускаемых поглощающих и
фильтрующе-поглощающих коробок
|
Марка коробки |
Назначение |
|
А |
Для защиты от паров органических соединений: бензина, керосина, ацетона, бензола, толуола, ксилола, сероуглерода, спиртов, эфиров, анилина, галоидорганических соединений нитросоединений бензола и его гомологов, тетроэтилсвинца, хлор-фосфор и органических ядохимикатов |
|
В |
Для защиты от кислых газов и паров (сернистый ангидрид, хлор, сероводород, синильная кислота, хлористый водород, фосген, фосфор- и хлорорганические ядохимикаты) |
|
Г |
Для защиты от ртути и ртутьорганических соединений |
|
Е |
Для защиты от мышьяковистого и фосфористого водорода |
|
ВР |
Для защиты от кислых газов и паров, радионуклидов, в том числе радиоактивного йода и его соединений |
|
И |
Для защиты от радионуклидов, в том числе от органических соединений радиоактивного йода |
|
К |
Для защиты от аммиака |
|
КЛ |
Для защиты от аммиака и сероводорода |
|
МКФ БКФ |
Для защиты от кислых газов и паров, паров органических соединений, мышьяковистого и фтористого водорода (но с меньшим временем защитного действия, чем коробки марок А и Б) |
|
Н |
Для защиты от оксидов азота |
|
СО |
Для защиты от оксида углерода |
|
М |
Для защиты от оксида углерода в присутствии паров органических веществ, кислых газов, аммиака, мышьяковистого и фосфористого водорода |
В противогазах среднего габарита коробка размещается непосредственно на лицевой части (ПФМ-ЗП) или в сумке (ППФ-87) и соединяется с лицевой частью с помощью соединительной трубки. В противогазах большого габарита коробка размещена в сумке.
Каждый из приведенных противогазов может комплектоваться одним из трех типов лицевых частей, показанных на рисунке 1.
Шлем-маска ШМ-62У Маска МГП Панорамная маска ППМ-88
Рисунок 1 - Типы лицевых частей противогазов
Определение содержания паров и газов.
Для проведения работы применяется лабораторная установка (рисунок 2), моделирующая воздух рабочей зоны в газовой камере путем выдувания газов, паров из емкости 5 посредством дозирующего устройства 1.
1 – дозирующее устройство, 2 – индикаторная трубка, 3 – всасывающий и нагнетательный клапаны, 4 – корпус с сильфоном, 5 – емкость с исследуемым веществом, 6 – запорный вентиль, 7 – фиксатор, 8 – шток.
Рисунок 2 – Установка для определения концентрации вредных газов и паров в воздухе:
Дозирующее устройство представляет собой пневматический насос, который благодаря всасывающему и нагнетательному 3 клапанам нагнетает воздух в емкость. В газовой камере есть отверстия для забора исследуемого воздуха при помощи универсального газоанализатора УГ-2 или аспиратора сильфонного АМ-5 и полость для размещения газоанализатора АНКАТ.
Работа газоанализатора УГ-2 основана на взаимодействии исследуемого газа, пара с индикаторным порошком при прохождении определенной порции воздуха через индикаторную трубку 2. В результате реакции индикаторный порошок окрашивается на определенную длину в зависимости от концентрации газа, пара. Измерение ведут по градуированной (мг/м3) шкале, входящей в комплект прибора.
Воздухозаборное устройство газоанализатора представляет собой резиновый сильфон 4, постоянно растягиваемый пружиной. Перед измерениями сильфон сжимается штоком 8 и стопорится фиксатором 7 в верхнем углублении штока. Когда фиксатор отпускают, шток поднимается, сильфон распрямляется и засасывает воздух до тех пор, пока фиксатор не попадает в нижнее углубление штока.
Расстояние между углублениями подобрано таким образом, что при ходе штока от одного до другого сильфон всасывает необходимое количество анализируемого газа. Для различных газов установлены определенные объемы протягивания воздуха: один или два в зависимости от исследуемой концентрации газа (таблица 5). Для каждого объема газа подобраны свои измерительные шкалы. Величины исследуемых объемов воздуха нанесены на штоке. Каждый шток имеет четыре канавки с углублениями и предназначен для исследования четырех разных объемов. В комплект прибора входят четыре штока, с помощью которых можно задать следующие объемы протягивания газа: 30; 60; 100; 120; 150; 220; 250; 265; 300; 325; 350; 400 мл.
Таблица 5 – Показатели режимов протягивания
исследуемого воздуха
|
Определяемые газы (пары) |
Просасываемые объемы, мл |
Пределы измерения, мг/м3 |
Время протягивания, мин |
Цвет индикаторного порошка |
|
|
до воздействия газа |
после воздействия газа |
||||
|
Аммиак |
250 30 |
0 – 30 0 – 300 |
4 2 |
Желтый |
Синий с сероватым оттенком |
|
Пары бензина |
300 60 |
0 – 1000 0 – 5000 |
7 4 |
Белый |
Темно-серый |
|
Сероводород |
300 30 |
0 – 30 0 – 300 |
5 2 |
Белый |
Коричневый с сероватым оттенком |
|
Ацетон |
300 |
0 – 2000 |
7 |
Белый |
Желтый |
|
Окись углерода |
220 60 |
0 – 120 0 – 400 |
3 5 |
Белый |
Коричневый (кольцо) |
Методика определения загазованности.
1. Снарядить индикаторную трубку на заданный преподавателем газ, пар. Для этого в один конец стеклянной трубки длиной 90 ± 2 мм и внутренним диаметром 2,5 – 2,6 мм специальным металлическим стержнем вложить тампон из гигроскопической ваты так, чтобы он был заподлицо с концом трубки, и длина его не превышала 2,5 мм. С другого конца в трубку насыпать доверху соответствующий исследуемому газу индикаторный порошок и легким постукиванием уплотнить его. Затем сверху поставить второй тампон из гигроскопической ваты. Общая длина столбика уплотненного порошка должна составлять 68 – 70 мм. Это расстояние нанесено на стержне, с помощью которого производится снаряжение индикаторной трубки. От качества снаряжения и уплотнения порошка зависит точность измерения концентрации газа.
Колбу с оставшимся индикаторным порошком немедленно закрывают резиновым колпачком во избежание взаимодействия с воздушной средой.
2. Подготовить к работе газоанализатор УГ -2:
3. Открыть вентиль на емкости с веществом, для чего поставить кран вентиля в вертикальное положение и продуть емкость насосом дозирующего устройства.
4. Измерить концентрацию газа, пара в камере. Для этого оттянуть фиксатор и освободить шток газоанализатора. С этого момента воздух с исследуемым газом, паром начнет проходить через индикаторную трубку. После того как фиксатор остановит шток на нижнем углублении (слышен щелчок), дать возможность пройти воздуху полностью и по истечении указанного в табл. 4 времени отсоединить индикаторную трубку.
5. Совместить начало окрашенного столбика индикаторной трубки с нулевым делением измерительной шкалы, соответствующей виду исследуемого газа и объему прошедшего воздуха. Значение концентрации находят по шкале напротив конца окрашенного столбика.
6. В работе предусматривается возможность определения загазованности автоматическим методом при помощи газоанализаторов АНКАТ-7631М.
Внешний вид и органы управления прибором показаны на рисунке 3. Включение прибора производится кнопкой 8. На ЖК индикаторе 2 при этом отображается процесс тестирования со счетом до 100 единиц. После этого на индикаторе появится цифра массовой концентрации в мг/м3, а при измерении кислорода – объёмной доле кислорода в %.
При измерении газоанализатор помещается в газовую камеру колпачком датчика 7 вверх, если иное место не укажет преподаватель. Показания снимаются при достижении максимальной концентрации. По мере роста измерений возможны звуковая и световая сигнализация при превышении установленных в приборе пороговых величин
7. Составить отчет о работе по форме таблицы 6.
Таблица 6 – Результаты исследований
|
№ п. п. |
Анализируемый газ |
Класс опасности |
Объем просасываемого воздуха, мл. |
Цвет порошка |
Фактическая концентрация, мг/м3 |
ПДК, мг/м3 |
|
|
до анализа |
после анализа |
||||||
|
1 |
|||||||
|
2 |
1 – корпус; 2 – жидкокристаллический индикатор; 3 – табличка с химической формулой измеряемого компонента; 4 – индикатор красного цвета; 5 – заглушка; 6 – знак фирменный; 7 – колпачок; 8 – кнопка включения питания; 9 – кнопки управления; 10 – кнопка сервисного режима; 11 – плата измерительная; 12 – ЭХЯ; 13 – прокладка; 14 – табличка; 15 – зажим; 16, 17 – крышка; 18 – выносной блок датчика на кабеле.
Рисунок 3 – Внешний вид и органы управления прибора
АНКАТ-7631М.
8. Сделать вывод и внести предложения по снижению вредного воздействия газов, паров на человека.
Определение запылённости. Определение запыленности воздуха весовым методом производится на установке (рисунок 4), состоящей из пылевой камеры 3, аллонжа 4, резинового шланга 5, аспиратора для отбора проб воздуха 6, весов.
1 – порция пыли; 2 – вентилятор; 3 – пылевая камера; 4 – аллонж; 5 – резиновая трубка; 6 – аспиратор типа 822; 7 – вентили ротаметров; 8 – ротаметры; 9 – выходные штуцеры ротаметров; 10 – выключатель.
Рисунок 4 – Схема лабораторной установки для исследования
запыленности воздуха:
Аспиратор 6 предназначен для отбора проб воздуха. Он состоит из воздуходувки, создающей отрицательное давление, электромотора и четырех ротаметров 8. Скорость определяют по шкале, отградуированной в литрах в минуту (л/мин). Два ротаметра градуированы от 0 до 20 л/мин и служат для отбора проб воздуха на запыленность, остальные два предназначены для отбора проб воздуха при проведении газовых анализов и градуированы от 0 до 1 л/мин.
На передней панели аспиратора расположены тумблер 10 для включения и выключения аппарата, предохранительный клапан для предотвращения перегрузки электродвигателя при отборе проб воздуха с малыми скоростями, штуцеры 9 для присоединения резиновых трубок, ротаметры 8 (стеклянные трубки с поплавками для определения скорости прохождения воздуха отбираемой пробы), ручки вентилей ротаметров 7 для регулировки скорости отбора проб.
Перед включением в сеть необходимо:
1. Проверить положение предохранительного клапана. При установке его в положение «1» клапан открыт и может пропускать воздух, не допуская в воздуходувке излишнего разрежения, что уменьшает нагрузку электродвигателя. Устанавливать предохранительный клапан в положение «2» следует только в случае недостаточной мощности воздуходувки для обеспечения необходимой скорости прохождения воздуха. Длительность непрерывной работы при закрытом клапане и скорости менее 20: л/мин не должна превышать 1 ч. При открытом предохранительном клапане и скорости 20 л/мин длительность работы прибора не ограничена;
2.Открыть до отказа вентили, регулирующие скорость прохождения воздуха (при открытых вентилях двигатель испытывает наименьшую нагрузку, поэтому его легче запускать);
3. Включить тумблер прибора. Для работающего двигателя характерен специфический шум. Если двигатель включен, но не работает, он перегревается и может выйти из строя;
4. Путем вращения рукояток вентилей установить скорость прохождения воздуха несколько большую, чем те, при которых будут отбираться пробы воздуха.
Методика определения запылённости.
1. В аллонж заложить фильтр АФА, затем его взвесить на аналитических весах с точностью до третьего знака. При этом необходимо знать, что высушивание фильтра, помещенного в аллонж, до постоянного веса в лабораторных условиях можно не производить, так как заполнение аллонжа фильтром и продувка производятся в одном и том же помещении, имеющем за время проведения работы постоянную влажность.
2. Подготовить аспирационный прибор к работе согласно вышеизложенным указаниям по установке прибора. Можно использовать другие аспираторы, например аспирационный пробоотборник «Тайфун». На один из штуцеров ротаметра надеть резиновый шланг, к которому присоединить аллонж с фильтром. Включить прибор и отрегулировать необходимую скорость воздуха (15 – 20 л/мин) по ротаметру. Затем аллонж вставить в пылевую камеру, где производится загрязнение воздуха цементной (ПДК = 6 мг/м3) пылью, и фиксировать время отбора пробы (мин).
Время отбора зависит от запыленности воздуха и колеблется в пределах 2 – 3 мин при запыленности 200 – 1000 мг/м3.
Запыленность воздуха Е (мг/м3) определяется из выражения
×106,
где D1 – начальный вес аллонжа, г;
D2 – конечный вес аллонжа, г;
Vo – скорость прохождения воздуха, л/мин;
t – время отбора пробы, мин.
3. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 7.
Таблица 7 – Протокол измерений запыленности
|
№ п.п. |
Начальный вес аллонжа, г |
Конечный вес аллонжа, г |
Время просасывания, мин |
Расход воздуха, л/мин |
Запыленность, мг/м3 |
ПДК, мг/м3 |
|
1 |
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
4. Сделать выводы и разработать мероприятия по снижению запылённости.
Контрольные вопросы
1. Каковы виды и последствия действия вредных веществ на организм человека?
2. Понятие предельно допустимой концентрации. Принципы установки ПДК, методы контроля.
3. Назовите методы и средства снижения повышенного содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
4. Сформулируйте требования, учитывающиеся при подборе средств защиты органов дыхания
Литература
Лабораторная работа № 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
НА РАБОЧИХ МЕСТАХ
Цель работы. Ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к естественному и искусственному освещению на рабочих местах, научиться определять освещенность рабочих мест и ее соответствие санитарным нормам.
Задание по работе. Изучить данные методические указания. Описать в отчете о лабораторной работе принципы измерения и нормирования освещенности и подготовить таблицы протоколов экспериментов.
Теоретические сведения. Рациональное освещение рабочего места является одним из существенных показателей нормальных условий труда и охраны здоровья человека. Свет является естественным условием жизнедеятельности человека, играющим важную роль в сохранении здоровья и высокой работоспособности. При плохом освещении человек быстро устает, работает менее продуктивно, возрастает потенциальная опасность ошибочных действий и несчастных случаев. Нерациональное освещение может явиться причиной травматизма и привести к профессиональным заболеваниям. Уровень освещенности на рабочих местах должен быть достаточным и соответствовать гигиеническим нормам, учитывающим условия зрительной работы.
Производственное освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость и коэффициент отражения. К основным качественным показателям освещения относятся: объект различения, фон, контраст объекта с фоном, видимость, показатель ослепленности, коэффициент пульсации освещенности.
В данной работе предусматривается определение количественной стороны освещения.
Световым потоком Ф называют поток лучистой энергии, оцениваемый глазом по световому ощущению. Единицей светового потока является люмен (лм) – световой поток, излучаемый точечным источником света силой в одну канделу, помещенным в вершину телесного угла в один стерадиан.
Распределение светового потока реального источника излучения в окружающем пространстве обычно неравномерно. Поэтому один световой поток еще не может являться исчерпывающей характеристикой источника излучения. Необходимо еще знать характеристику распределения светового потока в пространстве.
Пространственную плотность светового потока принято называть силой света. Единицей силы света является кандела (кд) – сила света точечного источника, испускающего световой поток в один люмен, равномерно распределенный внутри телесного угла в один стерадиан. Сила света – световой поток, отнесенный к телесному углу, в котором он излучается
I = Ф/w, кд,
где w – телесный угол (в стерадианах) или часть пространства, заключенного внутри конической поверхности.
Освещенность Е характеризует поверхностную плотность светового потока и определяется отношением светового потока Ф, падающего на поверхность, к ее площади S
Е = Ф/S.
Единицей освещенности является люкс (лк). Один люкс равен освещенности поверхности площадью в 1 м2, по которой равномерно распределен световой поток, равный одному люмену.
Так как уровень ощущения света человеческим глазом зависит от плотности светового потока (освещенности) на сетчатке глаза, то основное значение для зрения имеет не освещенность какой-то поверхности, а световой поток, отраженный от этой поверхности и попадающий на зрачок. В связи с этим введено понятие яркости. Человек различает окружающие предметы только благодаря тому, что они имеют разную яркость.
Яркостью L называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к тому же направлению
L = I/S соs а, кд/м2,
где I – сила света, излучаемая поверхностью в заданном направлении, кд;
S – площадь поверхности, м2; а – угол к нормали светящейся поверхности.
Единицей яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м2).
Для измерения и контроля освещенности применяют люксметры, принцип действия которых основан на фотоэлектрическом эффекте. Для измерений силы света и яркости применяют фотометры типа ФПИ и ФПЧ.
В зависимости от источника света производственное освещение может быть естественным, искусственным и совмещенным.
Естественное освещение – это освещение помещений дневным светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение производственных помещений может осуществляться через окна в боковых стенах (боковое), через верхние световые проемы, фонари (верхнее) или обоими способами одновременно (комбинированное освещение). Верхнее и комбинированное естественное освещение имеет то преимущество, что обеспечивает более равномерное освещение помещений, а боковое освещение создает значительную неравномерность в освещении участков, расположенных вблизи и вдали от окон боковых стен.
Искусственное освещение предназначено для освещения рабочих поверхностей в темное время суток или при недостаточности естественного освещения. Создается оно искусственными источниками света (лампами накаливания или газоразрядными лампами) и подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное. Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Искусственное освещение бывает общее и комбинированное.
Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работы в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильники размещают в соответствии с расположением оборудования, что позволяет создавать большую освещенность на рабочих местах.
Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно устраивать при работах высокой точности, а также при необходимости создания определенного или изменяемого в процессе работы направления света.
Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создает необходимой освещенности даже на прилегающих к ним площадях. Оно может быть стационарным и переносным. Применение только местного освещения в производственных помещениях не допускается.
Рабочее освещение – освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.
Аварийное освещение нужно предусматривать, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования может привести к взрыву, пожару, длительному нарушению технологического процесса, нарушению работы электростанций, насосных установок водоснабжения и других подобных объектов. Наименьшая освещенность, создаваемая аварийным освещением, должна составлять 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территории предприятий. Светильники аварийного освещения для продолжения работы присоединяют к независимому источнику питания.
Освещение безопасности – освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения.
Эвакуационное освещение предназначено для безопасной эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестницах. Светильники для эвакуационного освещения присоединяют к сети, независимой от рабочего освещения.
Охранное освещение предусматривается вдоль границ территории, охраняемых в ночное время; оно должно обеспечивать освещенность 0,5 лк на уровне земли.
Дежурное освещение предназначено для минимального искусственного освещения для несения дежурств охраны в нерабочее время, совпадающее с темным временем суток.
Для охранного и дежурного освещения помещений выделяют часть светильников рабочего или аварийного освещения.
В процессе эксплуатации осветительных установок необходимо предусматривать регулярную очистку от загрязнений светильников и остекленных проемов, своевременную защиту отработавших свой срок службы ламп, контроль напряжений в осветительной сети, систематический ремонт элементов осветительной установки, регулярную окраску стен и потолка, контроль освещенности на рабочих местах.
Контроль состояния осветительных установок, необходимый для поддержания требуемой освещенности на рабочих местах, проводится периодически (но не реже одного раза в год). Проверяется освещенность на рабочих местах с помощью люксметров. Сроки чистки светильников и остекления зависят от запыленности помещения: для помещений с незначительными выделениями пыли – 2 раза в год; для помещений со значительным выделением пыли – от 4 до 12 раз в год. Для удобства и безопасности очистки применяют передвижные тележки, телескопические лестницы, подвесные люльки; при высоте подвеса светильников до 5 м допускается обслуживание их с приставных лестниц и стремянок не менее чем двумя лицами. Чистка светильников должна проводиться при отключенном питании.
Нормирование исследуемых параметров. При выборе требуемого уровня освещенности рабочего места необходимо установить разряд (характер) выполняемой зрительной работы. Его определяют по наименьшему размеру объекта различения (мм).
Требования к освещению помещений промышленных предприятий (КЕО, нормируемая освещенность, допустимые сочетания показателей ослепленности и коэффициента пульсации освещенности) в соответствии с СНБ 2.04.05–98 следует принимать по таблице 1. Нормируемые показатели освещения общепромышленных помещений и сооружений приведены в таблице 3.
Требования к освещению помещений жилых, общественных и административно-бытовых зданий (КЕО, нормируемая освещенность, цилиндрическая освещенность, показатель дискомфорта и коэффициент пульсации освещенности) следует принимать по таблице 2. Нормируемые показатели освещения для основных помещений общественных и жилых зданий, административных и бытовых зданий предприятий приведены в таблице 4.
Все зрительные работы, проводимые в производственных помещениях, делятся на 8 разрядов в зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы (таблица 1).
К I разряду относятся зрительные работы наивысшей точности (минимальный размер объекта различения менее 0,15 мм); к VIII разряду – работы, связанные с общим наблюдением за ходом производственного процесса с постоянным или периодическим присутствием людей.
Нормирование естественного освещения. Непостоянство естественного света, который может резко меняться даже в течение короткого промежутка времени, вызывает необходимость нормировать естественное освещение с помощью коэффициента естественной освещенности КЕО, %, в литературе также обозначается е, %.
Коэффициент естественной освещенности КЕО представляет собой отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода (не прямым солнечным светом): выражается в процентах.
е = (Евн/Енар)100%,
где Евн – освещенность какой-либо точки внутри помещения;
Енар – освещенность точки вне помещения.
Нормируемые значения КЕО для различных промышленных, жилых, общественных и административно-бытовых помещений приведены в таблицах 1 и 2.
Для зданий, расположенных в различных районах местности, нормированные значения КЕО или е определяют по формуле
еN = еН mN,
где еН – значения КЕО, приведены в таблицах 1 и 2; mN – коэффициент светового климата для соответствующего номера группы районов (таблица 3); N – номер группы административного района стран СНГ по ресурсам светового климата (таблица 4).
Нормированное значение КЕО зависит от характера зрительной работы, вида освещения (естественное или совмещенное), устойчивости снежного покрова и пояса светового климата, где расположено здание на территории республики.
При двустороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке по середине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности. Характерный разрез помещения – поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна к плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или к продольной оси пролетов помещения. В характерный разрез помещения должны попадать участки с наибольшим количеством рабочих мест, а также точки рабочей зоны, наиболее удаленные от световых проемов. Условная рабочая поверхность – условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.
В производственных помещениях со зрительной работой I – III разрядов следует устраивать совмещенное освещение.
Нормы освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях промышленных предприятий приведены в таблице 5.
Нормируемые показатели освещения некоторых помещений общественных и жилых зданий, административных и бытовых предприятий приведены в таблице 6.
Нормирование искусственного освещения. Искусственное освещение оценивается непосредственно по освещенности рабочей поверхности Е, лк. Рабочей считается поверхность, на которой производится работа и нормируется или измеряется освещенность. При выборе нормы освещенности, кроме характера (разряда) зрительной работы, необходимо еще учесть контраст объекта различения с фоном и характеристику фона, на котором рассматривается этот объект, т.е. определить подразряд зрительной работы: а, б, в или г (таблица 1). При выполнении в помещениях работ I–III, IVа, IVб, Vа разрядов следует применять систему комбинированного освещения. Предусматривать систему общего освещения допускается при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения, что конкретизируется в отраслевых нормах освещения, согласованных с органами Государственного санитарного надзора.
В производственных помещениях освещенность проходов и участков, где работа не производится, должна составлять не более 25 % от нормируемой освещенности, создаваемой светильниками общего освещения, но не менее 75 лк при разрядных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания.
В цехах с полностью автоматизированным технологическим процессом следует предусматривать освещение для наблюдения за работой оборудования, а также дополнительно включаемые светильники общего и местного освещения для обеспечения необходимой освещенности при ремонтно-наладочных работах.
Таблица 1 – Нормы освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях промышленных предприятий (извлечение из СНБ 2. 04. 05-98)
|
Характеристика зрительной работы |
Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм |
Разряд зрительной работы |
Подразряд зрительной работы |
Контраст объекта с фоном |
Характеристика фона |
Искусственное освещение |
Естественное освещение |
Совмещенное освещение |
||||||
|
Освещенность, лк |
Сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации |
КЕО, ен, % |
||||||||||||
|
при системе комбинированного освещения |
при системе общего освещения |
при верхнем или комбинированном освещении |
при боковом освещении |
при верхнем или комбинированном освещении |
при боковом освещении |
|||||||||
|
всего |
в том числе от общего |
Р |
Кп, % |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
Наивысшей точности |
Менее 0,15 |
I |
а |
Малый |
Темный |
5000 4500 |
500 500 |
– – |
20 10 |
10 10 |
– |
– |
6,0 |
2,0 |
|
б |
Малый Средний |
Средний Темный |
4000 3500 |
400 400 |
1250 1000 |
20 10 |
10 10 |
|||||||
|
в |
Малый Средний Большой |
Светлый Средний Темный |
2500 2000 |
300 200 |
750 600 |
20 10 |
10 10 |
|||||||
|
г |
Средний Большой Большой |
Светлый Светлый Средний |
1500 1250 |
200 200 |
400 300 |
20 10 |
10 10 |
|||||||
|
Очень высокой точности |
От 0,15 до 0,30 |
II |
а |
Малый |
Темный |
4000 3500 |
400 400 |
– – |
20 10 |
10 10 |
– |
– |
4,2 |
1,5 |
Продолжение таблицы 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
б |
Малый Средний |
Средний Темный |
3000 2500 |
300 300 |
750 600 |
20 10 |
10 10 |
|||||||
|
в |
Малый Средний Большой |
Светлый Средний Темный |
2000 1500 |
200 200 |
500 400 |
20 10 |
10 10 |
|||||||
|
г |
Средний Большой Большой |
Светлый Светлый Средний |
1000 750 |
200 200 |
300 200 |
20 10 |
10 10 |
|||||||
|
Высокой точности |
От 0,30 до 0,50 |
III |
а |
Малый |
Темный |
2000 1500 |
200 200 |
500 400 |
40 20 |
15 15 |
– |
– |
3,0 |
1,2 |
|
б |
Малый Средний |
Средний Темный |
1000 750 |
200 200 |
300 200 |
40 20 |
15 15 |
|||||||
|
в |
Малый Средний Большой |
Светлый Средний Темный |
750 600 |
200 200 |
300 200 |
40 20 |
15 15 |
|||||||
|
г |
Средний Большой Большой |
Светлый Светлый Средний |
400 |
200 |
200 |
40 |
15 |
|||||||
|
Средней точности |
Свыше 0,5 до 1,0 |
IV |
а |
Малый |
Темный |
750 |
200 |
300 |
40 |
20 |
4 |
1,5 |
2,4 |
0,9 |
|
б |
Малый Средний |
Средний Темный |
500 |
200 |
200 |
40 |
20 |
|||||||
|
в |
Малый Средний Большой |
Светлый Средний Темный |
400 |
200 |
200 |
40 |
20 |
|||||||
|
г |
Средний Большой Большой |
Светлый Светлый Средний |
– |
– |
200 |
40 |
20 |
Продолжение таблицы 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
Малой точности |
Свыше 1 до 5 |
V |
а |
Малый |
Темный |
400 |
200 |
300 |
40 |
20 |
3 |
1 |
1,8 |
0,6 |
|
б |
Малый Средний |
Средний Темный |
– |
– |
200 |
40 |
20 |
|||||||
|
в |
Малый Средний Большой |
Светлый Средний Темный |
– |
– |
200 |
40 |
20 |
|||||||
|
г |
Средний Большой Большой |
Светлый Светлый Средний |
– |
– |
200 |
40 |
20 |
|||||||
|
Грубая (очень малой точности) |
Более 5 |
VI |
Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном |
– |
– |
200 |
40 |
20 |
3 |
1 |
1,8 |
0,6 |
||
|
Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах |
Более 0,5 |
VII |
То же |
– |
– |
200 |
40 |
20 |
3 |
1 |
1,8 |
0,6 |
||
|
Общее наблюдение за ходом производственного процесса постоянное |
VIII |
а |
То же |
– |
– |
200 |
40 |
20 |
3 |
1 |
1,8 |
0,6 |
||
|
Периодическое наблюдение при постоянном пребывании людей в помещении |
б |
Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном |
– |
– |
75 |
– |
– |
1 |
0,3 |
0,7 |
0,2 |
|||
|
Периодическое наблюдение при периодическом пребывании людей в помещении |
в |
То же |
– |
– |
50 |
– |
– |
0,7 |
0,2 |
0,5 |
0,2 |
|||
|
Общее наблюдение за инженерными коммуникациями |
г |
То же |
– |
– |
20 |
– |
– |
0,3 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
Таблица 2 – Нормы освещенности в жилых, общественных и административно-бытовых зданий
(извлечение из СНБ 2. 04. 05-98)
|
Характеристика зрительной работы |
Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм |
Разряд зрительной работы |
Под разряд зрительной работы |
Относительная продолжительность зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность, % |
Искусственное освещение |
Естественное освещение |
||||
|
освещенность на рабочей поверхности от системы общего освещения, лк |
цилиндрическая освещенность, лк |
показатель дискомфорта, М |
коэффициент пульсации освещенности, Кп, % |
КЕО, в %, при |
||||||
|
верхнем или верхнем и боковом |
боковом |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Различение объектов при фиксированной и нефиксированной линий зрения |
||||||||||
|
очень высокой точности |
От 0,15 до 0,30 |
А |
1 |
Не менее 70 |
500 |
150* |
40 15 |
10 |
4,0 |
1,5 |
|
2 |
Менее 70 |
400 |
100* |
40 15 |
10 |
3,5 |
1,2 |
|||
|
высокой точности |
От 0,30 до 0,50 |
Б |
1 |
Не менее 70 |
300 |
100* |
40 15 |
15 |
3,0 |
1,0 |
|
2 |
Менее 70 |
200 |
75* |
60 25 |
20 15 |
2,5 |
0,7 |
|||
|
средней точности |
Более 0,5 |
В |
1 |
Не менее 70 |
150 |
50* |
60 25 |
20 15 |
2,0 |
0,5 |
|
2 |
Менее 70 |
100 |
Не регламентируется |
60 25 |
20 15 |
2,0 |
0,5 |
Продолжение таблицы 2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Обзор окружающего пространства при очень кратковременном, эпизодическом различении объектов |
||||||||||
|
при высокой насыщенности помещений светом |
Независимо от размера объекта различения |
Г |
– |
Независимо от продолжительности зрительной работы |
300 |
100 |
60 |
Не регламентируется |
3,0 |
1,0 |
|
при нормальной насыщенности помещений светом |
Д |
– |
200 |
75 |
90 |
2,5 |
0,7 |
|||
|
при низкой насыщенности помещений светом |
Е |
– |
150 |
50 |
90 |
2,0 |
0,5 |
|||
|
Общая ориентировка в пространстве интерьера |
||||||||||
|
при большом скоплении людей |
Независимо от размера объекта различения |
Ж |
1 |
Независимо от продолжительности зрительной работы |
75 |
Не регламентируется |
Не регламентируется |
Не регламентируется |
Не регламентируется |
Не регламентируется |
|
при малом скоплении людей |
2 |
50 |
||||||||
|
Общая ориентировка в зонах передвижения |
||||||||||
|
при большом скоплении людей |
Независимо от размера объекта различения |
З |
1 |
Независимо от продолжительности зрительной работы |
30 |
Не регламентируется |
Не регламентируется |
Не регламентируется |
Не регламентируется |
Не регламентируется |
|
при малом скоплении людей |
2 |
20 |
||||||||
|
* Дополнительно регламентируется в случаях специальных архитектурно-художественны/требований. |
||||||||||
|
Примечание: Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы устанавливаются при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от работающего при среднем контрасте объекта различения с фоном и светлым фоном. При уменьшении (увеличении) контраста допускается увеличение (уменьшение) освещенности на I ступень по шкале освещенности. |
Таблица 3 – Коэффициент светового климата и номер группы административных районов стран СНГ(извлечение из СНБ 2. 04. 05-98)
|
Световые проемы |
Ориентация световых проемов по сторонам горизонта |
Коэффициент светового климата, m |
||||||||||||||||||||
|
Номер группы административных районов стран СНГ |
||||||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
. 8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
||
|
В наружных стенах зданий |
С |
0,75 |
0,75 |
0,9 |
1 |
0,8 |
1 |
0,9 |
0,75 |
0,75 |
0,7 |
0,9 |
1 |
0,9 |
1.1 |
1,2 |
0,8 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,85 |
0,9 |
|
СВ, СЗ |
0,75 |
0,75 |
0,9 |
1 |
0,8 |
1 |
0,9 |
0,75 |
0,7 |
0,7 |
0,85 |
1 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
0,8 |
0,7 |
0,65 |
0,7 |
0,85 |
0,9 |
|
|
3, В |
0,7 |
0,7 |
0,9 |
1 |
0,75 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,65 |
0,7 |
0,8 |
1 |
0,9 |
1,1 |
1,1 |
0,8 |
0,65 |
0,6 |
0,65 |
0,8 |
0,85 |
|
|
ЮВ, ЮЗ |
0,7 |
0,7 |
0,85 |
1 |
0,75 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,65 |
0,7 |
0,8 |
1 |
0,85 |
1 |
1,1 |
0,8 |
0,65 |
0,6 |
0,65 |
0,8 |
0,85 |
|
|
Ю |
0,7 |
0,7 |
0,85 |
0,95 |
0,75 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,65 |
0,7 |
0,8 |
1 |
0,85 |
1 |
1,1 |
0,75 |
0,65 |
0,6 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
|
|
В прямоугольных и трапециевидных фонарях |
С-Ю |
0,65 |
0,7 |
0,9 |
1 |
0,75 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
0,8 |
1 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
0,75 |
0,65 |
0,6 |
0,65 |
0,8 |
0,8 |
|
СВ-ЮЗ ЮВ-СЗ |
0,65 |
0,7 |
0,9 |
1 |
0,7 |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,65 |
0,8 |
1 |
0,9 |
1,2 |
1,2 |
0,7 |
0,6 |
0,55 |
0,6 |
0,75 |
0,8 |
|
|
В-3 |
0,6 |
0,65 |
0,85 |
1 |
0,7 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,7 |
0,6 |
0,75 |
1 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
0,7 |
0,5 |
0,5 |
0,55 |
0,7 |
0,75 |
|
|
В фонарях типа «Шед» |
С |
0,7 |
0,7 |
0,9 |
1 |
0,7 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,7 |
0,85 |
1 |
0,9 |
1,2 |
1,2 |
0,7 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
0,8 |
0,8 |
|
В зенитных фонарях |
– |
0,55 |
0,6 |
1 |
1 |
0,6 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
0,7 |
0,6 |
0,75 |
1 |
0,9 |
1,2 |
1,2 |
0,75 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
|
Примечания 1 С – северная; СВ – северо-восточная; СЗ – северо-западная; В – восточная; 3 – западная; С-Ю – север-юг; В-3 – восток-запад; Ю – южная; ЮВ – юго-восточная; ЮЗ – юго-западная. 2 Группы административных районов стран СНГ по ресурсам светового климата приведены в таблице 4. |
Таблица 4 – Группы административных районов стран СНГ по
ресурсам светового климата
(извлечение из СНБ 2. 04. 05-98)
|
Номер группы |
Государство, административный район |
|
1 |
Азербайджанская Республика |
|
2 |
Республика Армения |
|
3 |
Республика Беларусь (Брестская, Гомельская области) |
|
4 |
Республика Беларусь (Остальная территория республики) |
Таблица 5 – Нормируемые показатели освещения общепромышленных помещений и сооружений
(извлечение из СНБ 2. 04. 05-98)
|
Помещения и производственные участки, оборудование, сооружения |
Рабочая поверхность и плоскость, на которой нормируется освещенность (Г – горизонтальная, В – вертикальная) |
Разряд зрительной работы по таблице 1 |
Нормируемая освещенность, лк |
Показатель ос-лепленности, не более |
Коэффициент пульсации, %, не более |
Дополнительные указания |
||
|
при общем освещении |
при комбинированном освещении |
|||||||
|
всего |
от общего |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Склады |
||||||||
|
1 Склады, кладовые масел, лакокрасочных материалов |
||||||||
|
а) с разливом на складе |
Г – пол |
VIIIб |
75 |
– |
– |
– |
– |
|
|
б) без разлива на складе |
Г – пол |
VIIIb |
50 |
– |
– |
– |
– |
|
|
2 Склады, кладовые химикатов, карбида кальция, кислот, щелочей и т.п. |
Г – пол |
VIIIb |
50 |
– |
– |
– |
– |
|
|
3 Склады, кладовые металла, запасных частей, ремонтного фонда, деталей, ожидающих ремонта, инструментальные |
Г – пол |
VIIIб |
75 |
– |
– |
– |
– |
|
|
4 Склады, кладовые, открытые площадки под навесом баллонов газа |
Г – пол |
VIIIb |
50 |
– |
– |
– |
– |
|
|
5 Грузоподъемные механизмы (кран-балки, тельферы, мостовые краны и т.п.) |
||||||||
|
в помещении |
Г, В – пульт управления |
VIIIв |
50 |
– |
– |
– |
– |
|
|
В – крюк крана, площадки приема и подачи деталей |
VIIIв |
50 |
– |
– |
– |
– |
||
|
вне зданий |
Г, В – пульт управления |
X |
30 |
– |
– |
– |
– |
|
|
В – крюк крана |
XII |
10 |
– |
– |
– |
– |
||
|
Г – площадки приема материалов, деталей |
XII |
10 |
– |
– |
– |
– |
||
|
1 Осмотровые канавы в помещении и вне зданий |
Г – днище машины |
Vб |
200 |
– |
– |
40 |
20 |
Предусмотреть розетки для переносного освещения |
Продолжение таблицы 5
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Предприятия по обслуживанию автомобилей |
||||||||
|
2 Посты мойки и уборки подвижного состава |
||||||||
|
вне зданий |
Г – покрытие |
XII |
10 |
– |
– |
– |
– |
|
|
в помещении |
Г – пол |
VI* |
150 |
– |
– |
40 |
20 |
|
|
3 Мойка агрегатов, узлов, деталей |
Г – место загрузки |
VI* |
150 |
– |
– |
40 |
20 |
|
|
4 Участки диагностирования легковых и грузовых автомобилей |
Г – 0,8 м от пола |
Vб |
200 |
– |
– |
40 |
20 |
|
|
5 Участок ТО и технического ремонта легковых, грузовых автомобилей и автобусов |
Г – 0,8 м от пола |
Vб |
200 |
40 |
20 |
|||
|
6 Подъемники |
Г – днище машины |
IVb |
150** |
– |
– |
40 |
20 |
Предусмотреть розетки для переносного освещения |
|
7 Шиномонтажный участок |
Г – 0,8 м от пола |
Va |
300 |
40 |
20 |
|||
|
8 Кузнечно-рессорный участок |
Г – 0,8 м от пола |
IVб |
200 |
40 |
20/20 |
|||
|
9 Сварочно-жестяницкий участок |
Г – 0,8 м от пола |
IVb |
200 |
40 |
20 |
|||
|
10 Медницкий участок |
Г – 0,8 м от пола |
IVв |
200 |
40 |
20 |
|||
|
Г – верстак |
IVб |
– |
500 |
200 |
20/20 |
|||
|
Г – ванна |
Va |
400 |
200 |
20/20 |
||||
|
11 Участок ремонта электрооборудования и приборов питания |
Г – 0,8 м от пола |
Va |
300 |
40 |
20 |
|||
|
Г – верстак, стенд |
IIIв |
– |
750 |
200 |
20/15 |
|||
|
12 Вулканизационный участок |
Г – 0,8 м от пола |
IVа |
300 |
– |
– |
40 |
20 |
|
|
Г – верстак, ванна |
IIIб |
300 |
1000 |
200 |
20/15 |
|||
|
Г – место загрузки |
VI |
200 |
– |
– |
20 |
|||
|
13 Слесарно-механический участок |
Г – 0,8 м от пола |
IIв |
300 |
– |
– |
20 |
20 |
|
|
14 Помещение закрытого хранения подвижного состава |
Г – пол |
VIIIб |
50 |
– |
– |
– |
– |
|
|
* Освещенность снижена на ступень шкалы, так как оборудование не требует постоянного обслуживания или вследствие кратковременного пребывания людей в помещении. ** Освещенность приведена для ламп накаливания. |
||||||||
|
Примечания 1 Наличие нормируемых значений освещенности в графах обеих систем освещения указывает на возможность применения одной из этих систем. Предпочтительным является применение системы комбинированного освещения. 2 При дробном обозначении коэффициента пульсации в числителе указывается нормируемая величина для общего освещения в системе комбинированного освещения, а в знаменателе – для местного и общего освещения в системе общего освещения. 3 Более подробные таблицы нормируемых значений показателей освещения приводятся в отраслевых нормах. |
Таблица 6– Нормируемые показатели освещения некоторых помещений общественных
и жилых зданий, административных и бытовых зданий предприятий
(извлечение из СНБ 2. 04. 05-98)
|
Помещения |
Плоскость (Г – горизонтальная, В – вертикальная) нормирования освещенности и КЕО, высота плоскости над полом, м |
Разряд и подразряд зрительной работы по таблице 1 или таблице 2 |
Искусственное освещение |
Естественное освещение |
|||||
|
Освещенность рабочих поверхностей, лк |
Цилиндрическая освещенность, лк |
Показатель дискомфорта, не более |
Коэффициент пульсации освещенности, %, не более |
КЕО, ен, % |
|||||
|
при комбинированном освещении |
при общем освещении |
При верхнем или верхнем и боковом освещении |
При боковом освещении |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Общеобразовательные школы и школы-интернаты, профессионально-технические, средние специальные и высшие учебные заведения |
|||||||||
|
1 Классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты, лаборатории, лаборантские |
В – на середине доски |
А-1 |
– |
500 |
– |
– |
15 |
– |
– |
|
Г – 0,8 на рабочих столах и партах |
Б-1 |
– |
500 |
– |
40 |
15 |
4,0 |
1,5 |
|
|
2 Кабинеты информатики и вычислительной техники |
В – 1,2 (на экране дисплея) |
Б-2 |
– |
200 |
– |
– |
– |
– |
– |
|
Г – 0,8 на рабочих столах и партах |
А-2 |
– |
500 / 300 |
400 |
– |
25 |
10 |
1,5 |
|
|
Административные и бытовые здания и помещения предприятий |
|||||||||
|
3 Санитарно-бытовые помещения |
|||||||||
|
а) умывальные, туалет, курительные |
Пол |
Ж-1 |
– |
75 |
– |
– |
– |
– |
0,3 |
|
б) душевые, гардеробные, помещения для сушки, обеспыливания и обезвреживания одежды и обуви, помещения для обогревания работающих |
Пол |
Ж-2 |
– |
50 |
– |
– |
– |
– |
0,3 |
|
Прочие помещения общественных и жилых зданий, производственных, административных и бытовых зданий предприятий |
|||||||||
|
4 Вестибюли и гардеробные уличной одежды |
|||||||||
|
а) в вузах, школах, театрах, клубах, общежитиях, гостиницах и главных входах в крупные промышленные предприятия и общественные здания |
Пол |
Е |
– |
150 |
– |
– |
– |
– |
0,4 |
Продолжение таблицы 6
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
б) в прочих промышленных, вспомогательных и общественных зданиях |
Пол |
Ж-1 |
– |
75 |
– |
– |
– |
– |
– |
|
в) вестибюли в жилых зданиях |
Пол |
3-1 |
– |
30 |
– |
– |
– |
– |
– |
|
5 Лестницы |
|||||||||
|
а) главные лестничные клетки общественных, производственных и вспомогательных зданий |
Пол (площадки, ступени) |
В-2 |
– |
100 |
– |
– |
– |
– |
0,2 |
|
б) лестничные клетки жилых зданий |
Пол |
– |
– |
101) |
– |
– |
– |
– |
0,1 |
|
в) остальные лестничные клетки |
Пол |
Ж-2 |
– |
50 |
– |
– |
– |
– |
0,1 |
|
6 Коридоры и проходы |
|||||||||
|
а) главные коридоры и проходы |
Пол |
Ж-1 |
– |
75 |
– |
– |
– |
– |
0,1 |
|
б) поэтажные коридоры жилых зданий |
Пол |
3-2 |
– |
20 |
– |
– |
– |
– |
– |
|
в) остальные коридоры |
Пол |
Ж-2 |
– |
50 |
– |
– |
– |
– |
– |
|
1) Нормированные значения установлены экспериментально при отраслевом нормировании. |
|||||||||
|
Примечания 1 Более подробные таблицы нормируемых значений показателей освещения приводятся в отраслевых нормах. 2 Для помещений, указанных в пунктах 4б,в, 6б, в настоящей таблицы, естественная освещенность путей эвакуации должна быть не менее 0,2 лк. |
Нормирование совмещенного освещения. При оценке и нормировании совмещенного освещения необходимо выбрать нормативную величину КЕО для соответствующего разряда зрительной работы и вида естественного освещения (таблица 1). Нормированные значения КЕО для производственных помещений должны приниматься как для совмещенного освещения по таблице 1.
Для производственных помещений допускается нормированные значения КЕО принимать в соответствии с таблицей 7:
а) в районах с температурой наиболее холодной пятидневки – 27°С и ниже по климатическим строительным нормам;
б) в помещениях с боковым освещением, глубина которых по условиям технологии или выбора рациональных объемно-планировочных
решений не позволяет обеспечить нормированное значение КЕО, указанное в таблице 1 для совмещенного освещения;
в) в помещениях, где выполняются работы I – III разрядов.
Таблица 7 – допустимые нормированные значения КЕО для производственных помещений (извлечение из СНБ 2. 04. 05-98)
|
Разряд зрительных работ |
Наименьшее нормированное значение КЕО ен, %, при совмещенном освещении |
|
|
при верхнем или комбинированном освещении |
при боковом освещении |
|
|
1 |
3 |
1,2 |
|
II |
2,5 |
1 |
|
III |
2 |
0,7 |
|
IV |
1,5 |
0,5 |
|
V – VII |
1 |
0,3 |
|
VIII |
0,7 |
0,2 |
Освещенность от системы общего искусственного освещения (при совмещенном освещении) принимается для соответствующего разряда и подразряда зрительной работы с повышением на одну ступень по шкале освещенности (кроме разрядов 1б, 1в, 11б). При этом освещенность рабочей поверхности должна составлять не менее 200 лк при разрядных лампах и 100 лк при лампах накаливания. Однако создавать освещенность более 700 лк при разрядных и 300 лк при лампах накаливания допускается только при наличии обоснований.
При использовании комбинированного искусственного освещения (в системе совмещенного) нормативная освещенность от светильников общего освещения повышается на одну ступень по шкале освещенности для всех разрядов, кроме 1а, 1б, 11а.
Приборы и оборудование. В настоящее время для измерения освещенности Е (лк) используется электронный прибор «ТКА-ПКМ»/31 (люксметр).
Конструктивно прибор выполнен в виде двух функциональных блоков: блока обработки сигналов 1 и фотометрической головки 3, соединенных между собой кабелем связи 2 (рисунок 1).
На лицевой стороне корпуса прибора расположены жидкокристаллический индикатор и переключатель каналов измерений.
На обратной стороне корпуса расположена крышка батарейного отсека.
1-блок обработки сигналов; 2-кабель связи; 3-фотометрическая головка
Рисунок 1 – Внешний вид люксметра «ТКА-ПКМ»/31
Область применения люксметра: санитарный и технический надзор в жилых и производственных помещениях, аттестация рабочих мест и другие сферы деятельности.
Основные технические характеристики люксметра: Диапазон измерения освещенности 10...200 000 лк. Предел допускаемой основной относительной погрешности ±8,0 %. Погрешность коррекции фотометрической головки не более ±5,0 %. Время непрерывной работы прибора не менее 8,0 ч. Источник питания – батарея (типоразмер «Крона» 9В). Масса прибора не более 0,4 кг. Габаритные размеры прибора не более 130 × 70 × 30 мм.
Порядок работы с прибором:
- поместить прибор в зону измерений;
- поворотом переключателя выбирать нужный параметр. Считать с дисплея измеренное значение;
- если во время работы прибора появится символ разряда батареи, заменить батарею на новую;
- по окончании измерений выключите прибор.
Установка для исследования искусственного освещения включает в себя светильники и лампы, высоту установки которых можно менять с помощью каретки подъема и опускания и регулятор напряжения, с помощью которого можно менять напряжение в сети (рисунок 2).
1 – линейка; 2 – каретка подъема и опускания источников света; 3 – люминесцентная лампа 2 × 20 Вт; 4 – светильник: глубокоизлучатель эмалированный с лампой накаливания мощностью 100 Вт; 5 – светильник: шар молочного стекла с лампой накаливания мощностью 100 Вт; 6 – лампы накаливания: 100 Вт, 60 Вт, 40 Вт; 7 – энергосберегающая люминесцентная лампа 40 Вт; 8 – люксметр; 9 – пульт управления механизмом подъема и опускания; 10 – вольтметр; 11 – амперметр; 12 – регулятор напряжения;
13 – выключатели.
Рисунок 2 – Схема лабораторной установки для исследований
искусственного освещения
Порядок выполнения работы.
1. Замерить люксметром естественную освещенность на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1, 2, 3, 4, 5 м от световых проемов при боковом освещении. Заполнить протокол (таблица 8), построить график измерения естественной освещенности Е (рисунок 2) в зависимости от расстояния до световых проемов LП.
Таблица 8 – Протокол измерений естественной освещенности
в различных точках помещения
|
Расстояние от световых проемов LП, м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Освещенность Е, лк |
Рисунок 3 – График изменения освещенности в зависимости
от расстояния до световых проемов
2. Определить коэффициент естественной освещенности КЕО в наиболее удаленной от световых проемов точке на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности, заполнить протокол (таблица 9).
При определении КЕО необходимо замеры освещенности внутри и снаружи помещения производить одновременно двумя люксметрами и двумя наблюдателями. Замеры снаружи производить на открытом месте (например, на крыше здания), освещенном всем небосводом, затянутом облаками (рассеянным светом небосвода). Допускается прямые солнечные лучи, падающие на фотометрическую головку, перекрывать небольшими экранами. Число отсчетов освещенности – не менее десяти.
Таблица 9 – Протокол определения коэффициента естественной
освещенности
|
Наименование помещения |
ЕВН лк |
ЕН лк |
КЕО % |
Наименьший размер объекта различия, мм |
Нормируемый КЕО, % |
3. Руководствуясь нормами СНБ 2. 04. 05 – 98 «Естественное и искусственное освещение» (таблица 1) и полученным значением КЕО, определить соответствие данного помещения по освещенности санитарным нормам.
4. Произвести измерения искусственной освещенности на рабочем месте для различных типов источников света на различных высотах подвески, заполнить протокол (таблица 10), построить график изменения освещенности Е (рисунок 3) в зависимости от высоты подвески Н и вида источника света.
Таблица 10 – Протокол измерений искусственной освещенности для
различных типов источников света на различных высотах подвески
|
№ источника |
Тип источника света |
Высота подвески Н, м |
||
|
1 |
Лампа накаливания мощностью 40 Вт |
|||
|
2 |
Лампа накаливания мощностью 60 Вт |
|||
|
3 |
Две лампы накаливания мощностью 60Вт+40Вт |
|||
|
4 |
Лампа накаливания мощностью 100 Вт |
|||
|
5 |
Светильник: Шар молочного стекла с лампой накаливания мощностью 100 Вт |
|||
|
6 |
Светильник: Глубокоизлучатель эмалированный с лампой накаливания мощностью 100 Вт |
|||
|
7 |
Светильник: Люминесцентные лампы (2×20 Вт) |
|||
|
8 |
Энергосберегающая люминесцентная лампа 40 Вт |
Рисунок 4 – График изменения освещенности в зависимости
от высоты подвески и типа источника света
5. Произвести измерения искусственной освещенности на рабочем месте при различных напряжениях, заполнить протокол (таблица 11).
Таблица 11 – Протокол измерений искусственной освещенности для различных типов источников света при различных напряжениях
|
Тип источника света |
Величина напряжения, В |
||
|
Лампа накаливания мощностью 40 Вт |
|||
|
Светильник: Люминесцентные лампы (2×20 Вт) |
|||
|
Энергосберегающая люминесцентная лампа 40 Вт |
6. Сделать выводы по результатам измерений с предложением мероприятий по нормализации параметров.
Контрольные вопросы
1. Как измеряется естественное освещение?
2. Как измеряется искусственное освещение?
3. Что такое коэффициент естественной освещенности?
4. Устройство люксметра и правила пользования им.
5. Нормирование освещенности.
6. Виды естественного освещения.
7. Виды искусственного освещения.
8. Что такое освещенность и в каких единицах она измеряется?
9. Виды искусственного освещения.
Литература
1. СНБ 2. 04. 05 – 98 «Естественное и искусственное освещение», Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998.
Лабораторная работа № 4. ИССЛЕДОВАНИЕ
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА
Цель работы: изучить основные характеристики шума, научиться проводить измерения параметров производственного шума и определять их соответствие требованиям санитарных норм, оценивать эффективность различных устройств, применяемых для снижения шума.
Задание по работе. Изучить методические указания к работе. Описать в отчете о лабораторной работе принципы измерения и нормирования шума и подготовить таблицы протоколов экспериментов. Провести оценку постоянного и непостоянного производственного шума. Оценить эффективность применения различных средств защиты. Разработать комплекс мероприятий по защите от шума.
Теоретические сведения. Шум является одним из распространенных факторов внешней среды, неблагоприятно воздействующих на человека. Более 30 % работников занятых в сельскохозяйственном производстве подвергаются неблагоприятному воздействию шума, превышающего допустимые нормы. Отрицательное влияние шума на работоспособность и здоровье человека проявляется даже при его небольшой интенсивности. Воздействие шума может привести к появлению профессиональных заболеваний, а также явиться причиной несчастного случая. Источниками производственного шума в сельскохозяйственном производстве являются машины, оборудование и инструмент, поэтому в соответствии с санитарными нормами во всех организациях должен быть обеспечен контроль уровней шума на рабочих местах не реже 1 раза в год и определены мероприятия по обеспечению безопасной работы в шумных условиях.
Шум определяют как звук, оцениваемый негативно и наносящий вред здоровью. Проявление вредного воздействия шума на организм человека разнообразно. Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Шум, отрицательно воздействуя на слух человека, может вызвать три возможные исхода:
временно (от минуты до нескольких месяцев) снизить чувствительность к звукам определенных частот;
вызвать необратимое снижение слуха;
мгновенную глухоту.
Уровень звука в 130 дБ вызывает болевое ощущение, а в 150 дБ приводит к поражению слуха при любой частоте. Кроме того, производственный шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации. Это отрицательным образом сказывается на производительности труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на бессонницу, нарушение зрения, вкусовых ощущений, расстройство органов пищеварения, у них отмечается повышенная склонность к неврозам. Энергозатраты организма при выполнении работы в условиях повышенного шума больше, то есть работа оказывается более тяжелой.
Слуховой орган человека воспринимает в виде слышимого звука колебания упругой среды, имеющие частоту примерно от 20 до 20000 Гц. Вредное воздействие шума увеличивается при увеличении частоты. На практике измерение уровней звукового давления ведут не на каждой отдельной частоте, а в некоторых полосах (интервалах) частот: в октавных, полуоктавных и третьоктавных. Для удобства и сопоставимости измерений границы всех полос стандартизированы, а сами полосы измерений характеризуются не граничными частотами, а их среднегеометрическими величинами (31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000, Гц).
Восприятие человеком звука зависит не только от его частоты, но от интенсивности и звукового давления.
Интенсивностью звука называется количество звуковой энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадку в 1 м2, перпендикулярно направлению звука. Единицей измерения интенсивности звука является Вт/м2 .
Отклонение результирующего давления воздуха, создаваемого звуковой волной, от атмосферного называется звуковым давлением Единицей измерения звукового давления является Па – Паскаль (I Па= I Н/м2). Наименьшая интенсивность Jо и звуковое давление Ро, которые воспринимает ухо человека, называются порогом слышимости. Пороговые значения Jо и Ро зависят от частоты звука. При частоте 1000 Гц звуковое давление Ро = 2·10-5 Па, Jо = 10-12 Вт/м2. При звуковом давлении 2·102 Па и интенсивности звука 10 Вт/м2 возникают болевые ощущения (болевой порог). Между порогом слышимости и болевым порогом лежит область слышимости. Разница между болевым порогом и порогом слышимости очень велика. Чтобы не оперировать большими числами, ученый Белл А.Г. предложил использовать логарифмическую шкалу. Логарифмическая величина, характеризующая интенсивность шума или звука, получила название уровня интенсивности шума или звука, которая измеряется в Белах (Б)
Ухо человека реагирует на величину, в 10 раз меньшую, чем 1 Бел, поэтому распространение получила единица измерения децибел (дБ), равная 0,1 Б; тогда
.
где L – уровень звукового давления, дБ
Р – фактическое звуковое давление в данной точке, Па;
Р0 – звуковое давление, соответствующее порогу слышимости при частоте 1000 Гц, Па.
Таким образом, уровень звукового давления это выраженное в логарифмических единицах отношение значения звукового давления в определенной точке к исходному (стандартизированному) значению звукового давления.
Уровнями звукового давления шума обычно оперируют при измерении шума и оценке его воздействия на человека, так как орган слуха человека чувствителен к среднеквадратическому давлению.
Субъективное восприятие шума человеком значительно отличается от физических характеристик звука, так как слуховой орган неодинаково чувствителен к звукам различных частот. Звуки малой частоты человек воспринимает в меньшей степени, чем звуки большей частоты при той же интенсивности. Поэтому для оценки шума применяется параметр, который называется уровнем звука.
Уровень звука – это выраженное в логарифмических единицах отношение звукового давления в некоторой точке, скорректированного по частотной характеристике «А» шумомера, к исходному (стандартизированному) значению звукового давления.
, (2)
где РА - звуковое давление в некоторой точке, скорректированное по частотной характеристике «А» шумомера.
Характеристика «А» шумомера имитирует кривую чувствительности уха человека. Единицей уровня звука является дБА (децибелы по частотной характеристике «А» шумомера).
Уменьшение шума также оценивается в децибелах:
, (3)
где Р1 – звуковое давление соответствующее уровню звука L1,
Р2 – звуковое давление соответствующее уровню звука L2.
Из выражения (5) следует, что если звуковое давление создаваемое двигателем внутреннего сгорания снизить в 10 раз, то уровень звукового давления уменьшится на:
.
Классификация шума. По характеру спектра шум подразделяется
а) широкополосный, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
б) тональный, в спектре которых имеются выраженные дискретные (тональные) составляющие. Тональный характер шума для практических целей определяют в треть октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее 10 дБ.
По временным характеристикам:
а) постоянные, уровень звука которых за 8 часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике “медленно” шумомера;
б) непостоянные, уровень звука которых за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике “медленно” шумомера.
Непостоянные шумы, в свою очередь, подразделяют на :
а) колеблющиеся во времени, уровень звука которых изменяется во времени непрерывно;
б) прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;
в) импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные соответственно на временных характеристиках “импульс” и “медленно” шумомера отличаются не менее чем на 7 дБ.
Нормирование шума. Характеристикой постоянного шума являются:
- уровни звуковых давлений в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000,2000,4000, 8000 Гц.
- уровень звука в дБА.
Оценка постоянного шума на соответствие предельно допустимым уровням должна проводиться как по уровням звукового давления, так и по уровню звука. Превышение хотя бы одного из указанных показателей должно квалифицироваться как несоответствие нормам.
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА. Эквивалентный уровень звука непостоянного шума – уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет такое же звуковое давление, что и данный непостоянный шум. Эквивалентный уровень звука определяется по формуле:
(4)
где РА(t) – текущее значение звукового давления с учетом коррекции «А»;
Т – заданный интервал времени.
Нормирование параметров шума производится в зависимости от вида трудовой деятельности. Категории норм шума в зависимости от основных видов трудовой деятельности для типичных рабочих мест приведены в таблице 1.
Предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий в случае широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума для различных категорий норм шума представлены в таблице 2.
Таблица 1 – Категории норм предельно допустимых уровней шума
|
Категория нормы шума |
Основные виды трудовой деятельности |
Типичные рабочие места |
|
1 |
2 |
3 |
|
I |
Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность |
Рабочие места в помещениях дирекции, проектно-конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах |
|
II |
Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории |
Рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, в лабораториях |
|
III |
Работа выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; работа, требующая постоянного слухового контроля; операторская работа по точному графику с инструкцией; диспетчерская работа |
Рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону; машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах |
|
IV |
Работа, требующая сосредоточенности; работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами |
Рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону; в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин |
|
V |
Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в п.п. 1-4 и аналогичных им) |
Рабочие места в производственных помещениях и на территории предприятий |
Таблица 2 – Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для различных категорий норм шума
|
Категория нормы шума |
Уровни звукового давления, дБА, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц |
Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА |
||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
|
I |
86 |
71 |
61 |
54 |
49 |
45 |
42 |
40 |
38 |
50 |
|
II |
93 |
79 |
70 |
63 |
58 |
55 |
52 |
50 |
49 |
60 |
|
III |
96 |
83 |
74 |
68 |
63 |
60 |
57 |
55 |
54 |
65 |
|
IV |
103 |
91 |
83 |
77 |
73 |
70 |
68 |
66 |
64 |
75 |
|
V |
107 |
95 |
87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 |
80 |
80 |
Для тонального и импульсного шума предельно допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ (дБА) меньше значений, указанных в таблице 2.
Максимальный уровень звука для колеблющегося и прерывистого шума не должен превышать 110 дБА.
В отраслевой документации рекомендуется устанавливать предельно допустимые уровни звука для колеблющегося и прерывистого шума категорий норм I – IV в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3 – Предельно допустимые максимальные уровни звука колеблющегося и прерывистого шума
|
Категория нормы шума |
Максимальные уровни шума, дБА |
|
I |
70 |
|
II |
80 |
|
III |
90 |
|
IV |
105 |
Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнем звука или уровнем звукового давления в любой октавной полосе свыше 135 дБА (дБ).
При разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих предельно допустимые.
Методы и средства защиты от шума. Защита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов индивидуальной и коллективной защиты, строительно-акустическими методами.
Средства коллективной защиты делятся по отношению к источнику шума: снижающие шум в источнике возникновения (наиболее эффективно); снижающие шум на путях его распространения.
По способу реализации средства защиты подразделяются:
1. Акустические – средства звукоизоляции, звукопоглощения, виброизоляции, демпфирования, применяются глушители шума.
2. Строительно-акустические методы – экраны, звукоизоляция, кабины наблюдения, дистанционное управление, кожухи, уплотнения и т.д. Наиболее эффективные звукоизолирующие материалы: трипласт (композиционный материал); пластобетоны с наполнителями из хлопка, опилок древесины, соломы и т. д. Звукопоглощающие материалы: мрамор, бетон, гранит, кирпич, ДВП, ДСП, войлок, минераловата, материалы со щелевой перфорацией.
3. Архитектурно-планировочные: рациональное размещение рабочих мест;
4. Организационно-технические – рациональный режим труда и отдыха.
Активная форма защиты – генерация шума в противофазе к источнику.
5. Средства индивидуальной защиты: наушники, ушные вкладыши, шлемофоны, каски.
Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 80 дБА должны быть обозначены знаками безопасности. Работающие в этих зонах должны обеспечиваться средствами индивидуальной защиты от шума.
Контроль нормируемых параметров шума на рабочих местах должен проводиться не реже одного раза в год.
С целью предупреждения и ранней диагностики профессиональных заболеваний для работающих в условиях повышенного шума необходимо проводить предварительные (при приеме на работу) и периодические медицинские осмотры в соответствии с действующими приказами Минздрава.
Уровни звука измеряют шумомерами 1 или 2 класса точности. Микрофон следует располагать на высоте 1,5 м над уровнем пола (если работа выполняется стоя) или на высоте уха человека, подвергающегося воздействию шума (если работа выполняется сидя). Микрофон должен быть ориентирован в направлении максимального уровня шума и удален не менее чем на 0,5 м от оператора, проводящего измерения. Значения уровней звука (или октавных уровней звукового давления) считываются со шкалы прибора с точностью до 1 дБА (дБ).
Для измерения параметров шума используются такие шумомеры как ВШВ 003, ИШВ 1. Для ориентировочной оценки шума может применяться инспекторский шумомер ШМ-1-М1.
Устройство и принцип работы измерителя шума и вибрации ИШВ -1. Измеритель шума и вибрации ИШВ-1 предназначен для измерения действующих значений уровней звукового давления и виброскорости в октавных полосах частот, а также уровней звука с учетом коррекции «А» «В» и «С». Он позволяет измерять уровни звукового давления в пределах от 30 до 130 дБ в диапазоне частот 20…12500 Гц. Прибор (рисунок 1) построен по принципу преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются и измеряются с помощью прибора измерительного. В качестве преобразователя звуковых колебаний в электрические сигналы используется микрофон М-101.
Размещение органов управления на передней панели прибора измерительного. На передней панели прибора измерительного установлены органы управления, а также разъемы:
а) ВХОД – для присоединения предусилителя микрофонного или кабелей удлинительных;
б) ВЫХОД – для присоединения к прибору измерительному анализирующей и контролирующей аппаратуры (самописец, магнитофон и т.п.);
в) КАЛИБР – для присоединения предусилителя микрофонного при проведении электрической калибровки прибора измерительного;
г) переключатель ДЕЦИБЕЛЫ I (ДЕЛИТЕЛЬ I)с положениями от “30” до “90”, с помощью этого переключателя производится ослабление входных сигналов на 60 дБ ступенями по 10 дБ;
1 – микрофон, 2 – шумовой канал, 3 – предусилитель микрофонный ПМ-4, 4 –прибор измерительный ПИ-6.
Рисунок 1 – Схема лабораторной установки для измерения
акустического шума прибором ИШВ-1:
д) переключатель РОД ИЗМЕРЕНИЯ с положениями «А», «В», «С», ЛИН, ФИЛЬТРЫ служит для коммутации фильтров «А», «В», «С», ЛИН, а также октавных фильтров:
в положении «А», «В», «С» в измерительный тракт подключаются фильтры «А», «В», «С»;
в положение ЛИН производятся измерения в полосе частот от I0 до I0000 Гц;
в положении ФИЛЬТРЫ к измерительному тракту подключаются октавные фильтры и производится измерение в октавных полосах частот;
е) переключатель ДЕЦИБЕЛЫ II (ДЕЛИТЕЛЬ II) с положениями от “0” до “40” служит для ослабления сигнала на 40 дБ ступенями по I0 дБ;
ж) переключатель РОД РАБОТЫ с положениями ОТКЛ, КОНТР. ПИТАНИЯ, БЫСТРО, МЕДЛЕННО.
В положении ОТКЛ – прибор обесточен.
В положении КОНТР. ПИТАНИЯ на прибор измерительный подается питание от батарейного или сетевого блоков питания и осуществляется его контроль по шкале показывающего прибора.
В положениях БЫСТРО и МЕДЛЕННО прибор имеет временные характеристики “Быстро” и “Медленно”.
Временная характеристика “Быстро” измерителя шума соответствует снижению показателей шкалы прибора на 10 дБ не более чем за 0,5 с при внезапном выключении источника звука. При использовании временной характеристики “Медленно” снижение сигнала на 10 дБ при резком изменении уровня звукового давления происходит не более чем за 3 с. Характеристика «Медленно» сглаживает показания шумомера и делает его пригодным для измерений стационарного шума машин и шума на производстве. Характеристика «Быстро» успевает отслеживать изменения шума, имеющие небольшую длительность, и применяется для измерения нестационарного шума машин.
з) переключатель ЧАСТОТА с положениями от 31,5 до 8000 служит для подключения октавных фильтров со среднегеометрическими частотами от 31,5 до 8000 Гц;
и) тумблер с положениями МИКРОФОН – для измерения параметров звука, ВИБРАЦИЯ - для измерения параметров вибрации.
к) сигнальная лампа для контроля работы прибора измерительного.
Для переноски прибора измерительного предусмотрен ремень. В целях предохранения прибора измерительного передняя панель закрывается крышкой, под которой укладывается предусилитель микрофонный ПМ-4.
В нижней части корпуса прибора измерительного имеется отсек для размещения сетевого или батарейного блоков питания.
Порядок выполнения работы.
1. Вставить вилку сетевого шнура в розетку 220В и установить переключатель РОД РАБОТЫ в положение КОНТР ПИТАНИЯ. При этом сигнальная лампа должна мигать, а стрелка прибора находится в секторе БАТАРЕЯ. После 5 мин. прогревания прибор готов к работе. В случае, если стрелка прибора не доходит до сектора БАТАРЕЯ блок сетевого питания неисправен.
2. Измерения уровней звукового давления можно проводить по характеристикам ЛИН, «А», «В», «С» и в октавных полосах частот. Измерения проводятся по следующей схеме:
Для измерения уровня звука в дБА необходимо установить переключатели на передней панели прибора измерительного в следующие положения:
– переключатель ДЕЦИБЕЛЫ I - положение «80»,
– переключатель ДЕЦИБЕЛЫ II - положение «40»,
– переключатель РОД ИЗМЕРЕНИЯ - в положение «А»,
– переключатель РОД РАБОТЫ - в положении «БЫСТРО»,
– тумблер МИКРОФОН-ДАТЧИК - в положении «МИКРОФОН»,
– включить источник шума тумблером I. на рабочем столе,
– если в процессе измерения стрелка прибора находится в левой части шкалы, то она выводится в правую часть изменением положения переключателя «ДЕЦИБЕЛЫ I». Если в положении переключателя ДЕЦИБЕЛЫ I «30», стрелка попрежнему находится в левой части шкалы, то используют переключатель «ДЕЦИБЕЛЫ II». Если в процессе измерения наблюдается колебания стрелки по шкале, то для их уменьшения необходимо установить переключатель «РОД РАБОТЫ» в положение «МЕДЛЕННО».
– значение уровня звукового давления определяется сложением показаний стрелочного прибора и переключателей ДЕЦИБЕЛЫ I, и ДЕЦИБЕЛЫ II. Полученные результаты измерения заносятся в таблицу 4.
Пример: При измерении уровня звука переключатели «ДЕЦИБЕЛЫ I» и «ДЕЦИБЕЛЫ II» и стрелка прибора находится в положении: «ДЕЦИБЕЛЫ I» – 50, «ДЕЦИБЕЛЫ II» – 40, по шкале прибора – 7. В результате измерения получим следующее значения уровня звука:
50 +40 + 7 = 97 дБА.
Таблица 4 – Результаты измерения шума.
|
Показатели |
Уровни звука (дБА) |
Уровни звукового давления (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (Гц) |
||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
||
|
По измерению |
||||||||||
|
Допустимые нормы |
3. После измерения по шкале «А» проводят измерение уровней звукового давления в октавных полосах частот. Для этого необходимо установить переключатели на передней панели прибора измерительного в следующие положения
– переключатель РОД ИЗМЕРЕНИЯ в положение ФИЛЬТРЫ,
– переключатель ЧАСТОТА в положения 31.5,
– переключатель ДЕЦИБЕЛЫ I оставляют в положении, при котором снимались показания уровня звука в дБА,
– переключатель ДЕЦИБЕЛЫ II в положение «40».
– в процессе измерения переключатель ДЕЦИБЕЛЫ II устанавливают в такое положение, при котором стрелка прибора измерительного находится на шкале,
– значение уровня звукового давления определяется сложением показаний стрелочного прибора и переключателей ДЕЦИБЕЛЫ I, и ДЕЦИБЕЛЫ II,
– дальнейшие измерения уровней звукового давления в октавных полосах частот проводят, устанавливая переключатель ЧАСТОТА поочередно в положения 63, 125, 250, 500, 1000,2000,4000, 8000 Гц. При этом перед каждым измерением переключатель «ДЕЦИБЕЛЫ II» необходимо устанавливать в положение «40».
Внимание: При измерении уровней звукового давления в октавных полосах частот пользоваться переключателем ДЕЦИБЕЛЫ I не допускается.
Полученные значения уровня звука в дБА и уровней звукового давления в октавных полосах частот занести в таблицу 4 «Результаты измерения шума». Определить допустимые нормы в зависимости от категории норм шума и сравнить измеренные значения с предельно допустимыми уровнями шума. По данным таблицы построить «График спектра шума» (рисунок 2), на котором отобразить измеренные и допустимые уровни звукового давления.
4. Расчет эквивалентного уровня звука прерывистого шума (в случае постоянного значения уровня звука в каждой ступени) проводится в следующей последовательности:
– измерить уровни звука от источников шума I и II, а также суммарный уровень звука при их одновременном включении. Полученные результаты измерения заносятся в таблицу 5.
|
L (дБ) 100 |
||||||||||||||||||
|
80 |
||||||||||||||||||
|
60 |
||||||||||||||||||
|
40 |
||||||||||||||||||
|
20 |
||||||||||||||||||
|
0 |
||||||||||||||||||
|
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 f (Гц) |
Рисунок 2 – График спектра шума
Таблица 5 – Определение эквивалентного уровня звука
прерывистого шума
|
Уровень звука (дБА) |
Продолжительность шума в ступени (мин) |
Поправка ΔLi (дБА) |
Разность LАi - ΔLi (дБА) |
Эквивалентный уровень звука (дБА) |
|
|
LА1 |
|||||
|
LА2 |
|||||
|
LА3 |
– определить поправки к значениям измеренного уровня звука в зависимости от продолжительности ступеней шума в соответствии с таблицей 6 (продолжительность каждой ступени определяется преподавателем).
Таблица 6 – Поправка к значениям измеренных уровней звука при определении LАэкв прерывистого шума
|
Продолжительность ступени прерывистого шума, мин. |
480 |
420 |
360 |
300 |
240 |
180 |
120 |
60 |
30 |
15 |
6 |
|
Поправка ΔLА (дБА) |
0 |
0,6 |
1,2 |
2,0 |
3,0 |
4,2 |
6,0 |
9,0 |
12,0 |
15,1 |
19,0 |
– вычислить разность измеренного значения уровня звука каждого источника и поправки
– для определения эквивалентного уровня звука непостоянного шума полученные значения уровней звука различных источников энергетически суммируются. При совместном действии различных источников шума их интенсивности энергетически складываются. Суммарный уровень звука при наличии нескольких источников шума можно определить следующим образом:
– вычисляют разность двух складываемых уровней и по таблице 7 определяют поправку.
Таблица 7 – Определение добавок при суммировании уровней звука от различных источников дБА
|
Разность двух складываемых уровней звука, |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
15 |
20 |
|
Добавка к более высокому уровню |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,2 |
0 |
– прибавляют найденную поправку к более высокому уровню и получают суммарный уровень звука от двух источников шума.
– аналогичные действия производят с полученной суммой и третьим уровнем звука и т. д.
– сделать вывод.
6. Измерение величины снижения уровня звука при применении различных средств защиты определяется следующим образом:
Таблица 8 – Результаты измерений величины снижения уровня звука
при применении различных средств защиты
|
Средство защиты |
Уровень звука, дБА без средств защиты |
Уровень звука, дБА при установке средств защиты |
Снижение шума дБА |
7. Предложить комплекс мероприятий, предотвращающих воздействие шума на работающих.
Литература
1. Куценко, Г.Ф. Охрана труда в электроэнергетике: практ. пособие / Г.Ф. Куценко. – Мн.: Дизайн ПРО, 2005. – 784 с.: ил.
2. СанПиН 2.2.4/2.1.8.10 – 32 – 2002 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки», утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь от 31 декабря 2002г. № 158.
Лабораторная работа № 5. ИССЛЕДОВАНИЕ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВИБРАЦИИ
Цель работы. Научиться производить санитарно-гигиеническую оценку вибрации и определять эффективность амортизаторов.
Задание по работе.
1. Изучить данные методические указания.
2. Замерить параметры вибрации и произвести санитарно-гигиеническую оценку условий труда.
3. Определить эффективность применения амортизаторов.
4. Разработать организационные и медико-профилактические мероприятия при неблагоприятных условиях труда.
Теоретические сведения.
Колебательные процессы в механических системах, которые могут восприниматься оператором через опорные поверхности тела человека и руки, называются производственной вибрацией.
Основными источниками вибрации в сельском хозяйстве являются транспортные средства, технологическое оборудование, ручной электрифицированный или механизированный инструмент.
По способу передачи на человека вибрация подразделяется на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело человека, и локальную, через руки. Например, тракторист воспринимает общую вибрацию от сиденья, а локальную от рулевого колеса.
Общая вибрация по источнику возникновения подразделяется на транспортную, транспортно-технологическую, когда движение машин при выполнении технологического процесса происходит по специально подготовленным поверхностям (рельсам), и технологическую, возникающую при работе стационарного оборудования. Технологическая вибрация делится на категории в зависимости от напряженности работ. По направлению действия вибрация подразделяется на действующую вдоль вертикальной оси Z и по горизонтальным осям X и У.
Для локальной вибрации ось Z р совпадает с направлением приложения силы, а ось Хр совпадает с осью обхвата рукоятки рукой.
Общие вибрации приводят к нарушениям в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах, вызывают головные боли, утомление, головокружение, повышенную возбудимость. Длительное воздействие вибрации может привести к развитию профессионального заболевания - вибрационной болезни с патологическими изменениями (поражению костно-суставного аппарата, функциональным расстройствам внутренних органов, опущению органов малого таза и др.). Особенно опасны частоты 2-30 Гц, так как они вызывают резонансные колебания многих органов тела (2-9 Гц – внутренние органы, 10 Гц – мозг, 20-30 Гц – голова), при этом возможны разрывы внутренних органов при увеличении амплитуды их колебаний.
Локальные вибрации приводят к спазмам сосудов, ухудшают периферическое кровоснабжение, вызывают окостенение сухожилий, отложение солей, атрофию мышц, образование костных мозолей и др. При постоянном воздействии локальной вибрации, особенно с ручным виброинструментом, уже через 5–8 лет развиваются профессиональные патологии.
Нормирование и гигиеническая оценка вибрации. Вибрация характеризуется частотой колебаний f (Гц) и амплитудой А (м). С этими параметрами связана передача энергии. Для нормирования используют четыре количественных параметра, определяющих воздействие вибрации на человека:
среднее квадратическое значение виброскорости V (м/с);
среднее квадратическое значение виброускорения а (м/с2);
логарифмический уровень виброскорости
Lv = 20 lg, дБ; (1)
логарифмический уровень виброускорения
Lа = 20 lg, (2)
где V0 и 0 – опорные значения соответственно 5·м/с 10-8 и
3· 10-4 м/с2 по виброскорости и виброускорению.
Гигиеническую оценку вибрации производят одним из следующих методов:
При частотном анализе нормируются параметры в октавных или 1/3 октавных полосах, границы которых стандартизированы.
При интегральной оценке нормируемым параметром является корректированное значение контролируемого параметра вибрации, измеренное с помощью специальных фильтров или определяемое по формуле
(3)
где – параметр вибрации;
– параметр вибрации для і – той полосы;
– весовой коэффициент.
Таблица 1 - Допустимые уровни виброускорения на сиденье,
рабочей площадке
|
Среднегеометри-ческие частоты полос, Гц |
Допустимые значения виброускорения |
|||||||
|
м/с2 |
дБ |
|||||||
|
в 1/3 окт. |
в 1/1 окт. |
в 1/3 окт. |
в 1/1 окт. |
|||||
|
Zo |
ХоУо |
Zo |
ХоУо |
Zo |
ХоУо |
Zo |
ХоУо |
|
|
12,5 |
0,50 |
1,40 |
64 |
73 |
||||
|
16,0 |
0,63 |
1,80 |
1,12 |
3,15 |
66 |
75 |
71 |
80 |
|
20,0 |
0,80 |
2,24 |
68 |
77 |
||||
|
25,0 |
1,0 |
2,80 |
70 |
79 |
||||
|
31,5 |
1,25 |
3,55 |
2,24 |
6,3 |
72 |
81 |
77 |
86 |
|
40,0 |
1,60 |
4,50 |
74 |
83 |
||||
|
50,0 |
2,0 |
5,60 |
76 |
85 |
||||
|
63,0 |
2,50 |
7,10 |
4,50 |
12,50 |
78 |
87 |
83 |
92 |
|
80,0 |
3,15 |
9,0 |
80 |
89 |
||||
|
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
0,56 |
0,4 |
65 |
62 |
Таблица 2 - Допустимые уровни виброскорости на сиденье,
рабочей площадке
|
Среднегеометри-ческие частоты полос, Гц |
Допустимые значения виброскорости |
|||||||
|
мм/с |
дБ |
|||||||
|
в 1/3 окт. |
в 1/1 окт. |
в 1/3 окт. |
в 1/1 окт. |
|||||
|
Zo |
ХоУо |
Zo |
ХоУо |
Zo |
ХоУо |
Zo |
ХоУо |
|
|
12,5 |
6,3 |
18 |
102 |
111 |
||||
|
16,0 |
6,3 |
18 |
11 |
32 |
102 |
111 |
107 |
116 |
|
20,0 |
6,3 |
18 |
102 |
111 |
||||
|
25,0 |
6,3 |
18 |
102 |
111 |
||||
|
31,5 |
6,3 |
18 |
11 |
32 |
102 |
111 |
107 |
116 |
|
40,0 |
6,3 |
18 |
102 |
111 |
||||
|
50,0 |
6,3 |
18 |
102 |
111 |
||||
|
63,0 |
6,3 |
18 |
11 |
32 |
102 |
111 |
107 |
116 |
|
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
11 |
32 |
107 |
116 |
Допустимые величины устанавливают для вертикальной и горизонтальной вибрации. Применительно к вибрации существует техническое (распространяется на источник вибрации) и гигиеническое нормирование (распространяется на рабочие места). Нормирование осуществляется в соответствии с ГОСТ 12. 1.012 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», СанПиН № 11-08-94 «Санитарные правила и нормы по ограничению шума и вибрации на рабочих местах тракторов сельскохозяйственных, мелиоративных, строительно-дорожных машин и грузового автотранспорта», СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002. «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».
Таблица 3 - Допустимые значения нормируемых
параметров локальной вибрации
|
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Допустимые значения по осям Хл, Ул, Zл |
|||
|
виброускорения |
виброскорости |
|||
|
м/с2 |
дБ |
мм/с |
дБ |
|
|
8 |
1,4 |
73 |
28 |
115 |
|
16 |
1,4 |
73 |
14 |
109 |
|
31,5 |
2,7 |
79 |
14 |
109 |
|
63 |
5,4 |
85 |
14 |
109 |
|
125 |
10,7 |
91 |
14 |
109 |
|
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
2,0 |
76 |
20 |
112 |
Таблица 4 - Весовые коэффициенты
|
Среднегеометрические частоты полос, Гц |
Общая вибрация |
Локальная вибрация |
||||
|
для виброускорения |
для виброскорости |
для виброускорения |
для виброскорости |
|||
|
в 1/1 окт. |
в 1/1 окт. |
в 1/1 окт. |
||||
|
Z |
Х, У |
Z |
Х, У |
Zл, Хл, Ул |
||
|
16 |
0,5 |
0,125 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
31,5 |
0,25 |
0,063 |
1 |
1 |
0,5 |
1 |
|
63 |
0,125 |
0,0315 |
1 |
1 |
0,25 |
1 |
Зависимость допустимых значений нормируемого параметра Вt от времени определяют по формуле
Вt= В480 , (4)
где В480 – допустимое значение для длительности воздействия вибрации 480 мин.
t – время воздействия вибрации за рабочую смену.
Максимальное значение Вt не должно превышать значений, определенных для t = 30 мин при локальной вибрации и t = 10 мин для общей.
Методы и средства вибрационной защиты. По ГОСТ 12.1.012 вибробезопасные условия труда должны быть обеспечены применением вибробезопасных машин, средств виброзащиты, снижающих вибрацию на путях распространения, средств индивидуальной защиты, организационно-технических и санитарных мероприятий.
Эффективным способом снижения вибрации является виброизоляция в сочетании с виброгасящими основаниями.
Показателем эффективности виброизоляции является коэффициент передачи .
, (5)
где – среднеквадратическая виброскорость c изоляторами, м/с;
V– виброскорость источника возбуждения, м/с;
– среднеквадратическое ускорение с изоляторами, м/с2;
– виброускорение источника, м/с2;
– частота вынужденных колебаний, Гц ;
– собственная чистота, Гц ;
Практика показала, что для достижения эффективной виброизоляции необходимо, чтобы частота собственных колебаний была в 3-4 раза ниже частоты возбуждения вибрации.
Собственная частота зависит от массы и прогиба амортизаторов. Пружинные амортизаторы должны иметь коэффициент передачи 1/40, резиновые – 1/5.
Организационно-технические мероприятия:
не реже одного раза в год для общей вибрации и не реже двух раз в год для локальной;
Санитарные мероприятия. К работе в условиях повышенной вибрации допускаются лица не моложе 18 лет, прошедших медицинский осмотр. Для снижения вредного воздействия вибрации предусматривают работу в помещениях с температурой не ниже +16 °С или периодический отдых в отапливаемых помещениях 10-15 мин через каждый час работы. Проводятся гидротермопроцедуры, лечебная гимнастика. Общая продолжительность работы при воздействии вибрации не должна превышать 2/3 смены при запрете сверхурочных работ.
Индивидуальными средствами защиты при воздействии локальной вибрации являются виброзащитные рукавицы, прокладки, которые крепятся к руке. В условиях общей вибрации применяется виброзащитная обувь.
Описание лабораторной установки.
Исследование параметров вибрации проводится на специальной установке (рисунок 1). В качестве источника вибрации используется электродвигатель 1 с дисбалансом на валу. Частота вращения регулируется посредством автотрансформатора 2.
Вибрация от двигателя передается на плиту, где установлен пьезоэлектрический датчик ДН-3 или ДН-4, преобразующий механические колебания в электроимпульсы, пропорциональные виброускорению. Имеется возможность при отворачивании барашковых гаек 3 использовать пружины между плитой и электродвигателем в качестве виброизоляторов. Сигнал с датчика поступает по кабелю к измерительному прибору 4.
Измеритель ВШВ-003 (рисунок 2) предназначен для измерения и частотного анализа параметров шума и вибрации по 1/1 октавным полосам. Виброускорение измеряется прибором непосредственно после усиления. При измерении виброскорости подключается встроенное интегрирующее устройство. Степень усиления сигнала регулируется переключателями “Делитель I” и “Делитель II”. Отсчет измеряемых величин производится по стрелочному прибору в безразмерных единицах. Единицы измерения определяются дополнительно по трем линейкам - шкалам: линейка dB – уровень (дБ); линейка mS-2 – виброускорение (м/с2) и линейка mm S-1 –виброскорость (мм/с) против того светодиода, который светится.
Рисунок 2 – Панель прибора ВШВ-003
Для визуального представления вибрации к измерителю подключен осциллограф 5, на экране которого сигнал разворачивается во времени.
Методика выполнения работы.
Выполнение работы предполагает наличие данных по следующему протоколу (см. таблицу 5).
Таблица 5 - Протокол параметров вибрации
|
Частота, октавных полос, Гц |
Виброускорение, м/с2 |
Виброскорость, мм/с |
Уровень виброскорости, дБ |
Примечание |
|||
|
Измер. |
Допуст. |
Измер. |
Допуст. |
Измер. |
Допуст. |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
16 |
|||||||
|
31,5 |
|||||||
|
63 |
|||||||
|
Корректирован-ное значение |
Допустимые значения параметров берутся из таблиц 1, 2, 3 в соответствии с моделируемыми условиями (по согласованию с преподавателем). Для получения измеренных параметров предлагается методика измерений, предусматривающая следующие действия:
ВНИМАНИЕ ! Поставьте регулятор напряжения автотрансформатора в крайнее левое положение против часовой стрелки.
1.Включение измерительного прибора ВШВ-003 производится переключателем “РОД РАБОТЫ” в положение « ». При этом осуществляется контроль напряжения питания. Стрелка показывающего прибора должна находиться в пределах от 7 до 10 шкалы dB.
Остальные переключатели поставить в положение:
делитель I – 80,
делитель II – 50,
фильтры – «лин»,
кнопки «V», «I кНz», ”КАЛИБР” и “ФИЛЬТРЫ ОКТАВНЫЕ”– в отжатом положении;
2.Перед измерением необходимо научиться снимать показания прибора, приняв к сведению следующую информацию.
Чувствительность прибора регулируется положением делителей, при этом добиваются отклонения стрелки показывающего прибора правее нулевого деления шкал. Уровень чувствительности показывает светодиод линейки шкал (горит под значениями линейки шкалы).
Пример измерения. Предположим, что на вход прибора поступает сигнал при положении делителей I-40; II-50. Стрелка при контроле напряжения находится на делении «9» верхней шкалы. Светодиод горит под цифрами 100,10,90 линейки шкал. Это значит, что при измерении виброскорости (mm S-1) верхняя шкала стрелочного прибора имеет размер 100 и показания прибора в этом случае будут 90 мм/с. При измерении виброускорения (m S-2) шкала имеет размер 10 (см. линейку виброускорения на рисунке 2), тогда показания прибора 9 м/с2.
При измерении уровня виброскорости необходимо к сумме делителей (светодиод высвечивает 90 дБ) (см. линейку уровня рисунке 2) добавить поправку (для датчика ДН-3 при измерении уровня виброскорости поправка равна + 26) и показания стрелочного прибора по нижней шкале дБ). В примере 90 + 26 +9 = 125 дБ.
Рассмотрим аналогичный пример с присутствием цифры 3 в линейках шкал. При положении делителей I-30; II-50 светодиод высвечивает значения 30, 3, 80 линейки шкал. Показания снимают по средней шкале стрелочного прибора, учитывая что размер шкалы равен значению, высвечиваемому светодиодом на линейках.
В примере при измерении виброскорости размер шкалы 30 (нижняя линейка), тогда значение виброскорости 28 мм/с (по стрелочному прибору). Для виброускорения размер шкалы 3 (средняя линейка) и значение виброускорения 2,8 м/с2.
3. Перед исследованием необходимо провести установочное измерение виброускорения для определения начального положения переключателя «Делитель1»,
Переключатель “РОД РАБОТЫ” ставится в положение «S». Остальные переключатели по пункту 1. После этого задается режим вибрации при затянутых гайках пружин на щите вибратора подачей напряжения 60…70В на электродвигатель автотрансформатором (по указанию преподавателя).
При установившейся частоте вращения двигателя “Делителем I” вывести стрелку в правую часть шкалы. Определите значение виброускорения для закрепления методики, изложенной в пункте 2.
Помните, что при измерении виброускорения используется линейка с подписью mS-2, а для виброскорости – mmS-1.
4. Для измерения согласно протоколу необходимо нажать кнопку “ФИЛЬТРЫ ОКТАВНЫЕ” и выбрать частоту (см. таблицу 5). При измерении пользуются только Делителем II. Делитель I находится в положении установочного измерения. Перед очередным измерением Делитель II ставится в начальное положение (50). При измерении виброскорости и уровня виброскорости нажимается кнопка «V». Отсчет снимается с учетом показания светодиода по линейке mmS-1 – виброскорость, dB – уровень виброскорости. Если стрелка при измерении не отклоняется, в соответствующую графу ставится прочерк.
Корректированное значение определяется по формуле 3. Весовые коэффициенты приведены в таблице 4.
5. Анализируя данные измерений, дать оценку условий труда. При несоответствии условий труда нормируемым определить в качестве организационного мероприятия время безопасной работы из формулы 4.
6. Определить эффективность пружинных виброизоляторов, для чего отвернуть барашковые гайки 3 и повторить измерения по виброскорости или по виброускорению. Данные занести в колонку 8 (примечание) таблицы 4.
Имея корректированные значения параметра без изоляторов и после их включения, по формуле 5 определить коэффициент передачи и эффективность виброизоляторов.
Контрольные вопросы
1. Назовите источники вибрации в сельском хозяйстве.
2. Как подразделяется вибрация по способу передачи на человека?
3. Как подразделяется общая вибрация по источнику возникновения?
4. Как влияет вибрация на организм человека?
5. Назовите параметры, характеризующие вибрацию.
6. Методы гигиенической оценки вибрации.
7. Назовите основные мероприятия по устранению вредного воздействия вибрации.
Литература
1.СанПиН № 11-08-94. Санитарные правила и нормы по ограничению шума и вибрации на рабочих местах тракторов сельскохозяйственных, мелиоративных, строительно-дорожных машин и грузового автотранспорта.
2. ГОСТ 12.1.012.90.ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.
3. Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник. Под. ред. С.В.Белова. – М.: Машиностроение, 1989.
Лабораторная работа № 6. КОНТРОЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ И ИЗОЛЯЦИИ
ЭЛЕКТРОПРОВОДОВ
Цель работы. Научиться оценивать состояние изоляции электропроводов и электроприемников, измерять сопротивления заземляющих устройств, удельное сопротивление грунта и производить расчет заземлений.
Задание по работе. Ознакомиться с общими теоретическими положениями.
Проверить сопротивление изоляции электропроводки участка электрической сети.
Проверить сопротивление изоляции обмоток электродвигателя.
Определить сопротивление растеканию заземлителя.
Определить удельное сопротивление грунта.
Произвести расчет заземлителя.
Составить отчет о работе.
Общие теоретические сведения
Надежная работа электроустановок определяется неизменностью электрических, химических и механических характеристик изоляции и соответствием их условиям эксплуатации. Между тем под воздействием температуры, влажности, едких паров, пыли и других факторов изоляция токоведущих частей электроустановок обычно теряет свои первоначальные диэлектрические свойства.
Низкий уровень сопротивления или повреждение изоляции – одна из причин электротравматизма и пожаров. Сопротивление изоляции в сетях с изолированной нейтралью определяет ток замыкания на землю, а значит, и ток, проходящий через человека.
В сетях напряжением выше 1000 В снижение сопротивления изоляции почти всегда приводит к глухому замыканию на землю.
При заземленной нейтрали ток замыкания на землю и ток, проходящий через человека, не зависят от сопротивления изоляции. Но при плохом состоянии изоляции часто происходят ее повреждения, что приводит к глухим замыканиям на землю (корпус) и к коротким замыканиям. При замыкании на корпус возникает опасность поражения людей электрическим током, так как нетоковедущие части, с которыми человек нормально имеет контакт, оказываются под напряжением.
Чтобы предотвратить замыкания на землю и другие повреждения изоляции, при которых возникает опасность поражения людей электрическим током, а также выход из строя оборудования, необходимо проводить испытания повышенным напряжением и контроль изоляции.
Контроль изоляции – измерение ее активного или омического сопротивления с целью обнаружения дефектов и предупреждения замыканий на землю и коротких замыканий.
Периодический контроль изоляции – измерение ее сопротивления при приемке электроустановки после монтажа, периодически в сроки, устанавливаемые Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ), или в случае обнаружения дефектов.
Измерение согласно Правилам должно производиться на отключенной установке. При таком измерении можно определить сопротивление изоляции отдельных участков сети, электрических аппаратов, трансформаторов, электродвигателей и т.п.
Согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей, измерение сопротивления изоляции проводят при текущих ремонтах, но не реже одного раза в два года для помещений с нормальной средой и не реже одного раза в год – в помещениях сырых, особо сырых, с химически активной средой, в пожаро- и взрывоопасных зонах.
При проверке изоляции обмоток статора электродвигателей должна соблюдаться следующая периодичность: в помещениях без повышенной опасности – один раз в год, с повышенной опасностью – два раза в год, в особо опасных помещениях – четыре раза в год.
Сопротивление изоляции электропроводок силовых и осветительных сетей напряжением до 1000 В, выполненных проводами и кабелями, на участке между смежными предохранителями (или другими защитными аппаратами) и за последним предохранителем, между любым проводом и землей, а также любыми двумя проводами должно быть не менее 0,5 Мом (500 000 Ом). Измерения производятся мегаомметрами.
Если сопротивление изоляции окажется менее 0,5 Мом, ее следует испытать в течение одной минуты переменным напряжением 1000 В от переносного трансформатора или мегаомметром на 2500 В. Если в результате испытания сопротивление изоляции не уменьшается, то проводка может быть оставлена в эксплуатации до плановой замены.
У электродвигателей сопротивление изоляции обмоток статора должно быть не менее 0,5 Мом при температуре +10...30 °С.
Измеренное таким образом сопротивление изоляции отдельных участков сети не может служить критерием безопасности, так как ток замыкания на землю определяется сопротивлением изоляции всей сети относительно земли. В результате таких измерений выявляются участки с дефектной изоляцией, требующие профилактических мероприятий для предупреждения замыканий на землю и коротких замыканий.
Чтобы получить представление о сопротивлении изоляции всей сети, измерение надо производить под рабочим напряжением с подключенными потребителями.
Для электробезопасности при прикосновении к нетоковедущим частям электроустановок или корпусам токоприемников, случайно оказавшимися под напряжением в результате повреждения изоляции, согласно ПУЭ, должна быть применена, по крайне мере, одна из следующих защитных мер: заземление, занулеление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов.
Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.
Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.
Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.
Роль защитного заземления наглядно видна из рис.1. Если кожух (бак) трансформатора не заземлен (рис.1а), то при пробое изоляции одной из фаз трансформатора его кожух (бак) оказывается по отношению к земле под напряжением, вследствие чего прикосновение к нему становится столь же опасным, как и прикосновение непосредственно к неизолированной фазе (стрелками показано протекание тока через тело человека).
При наличии заземления (рис.1б) кожух трансформатора оказывается по отношению к земле под напряжением
|
, |
где RЗ – сопротивление заземлителя (заземляющего устройства);
IЗ – ток однофазного замыкания на землю, А.
Ток однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью определяется напряжением сети и емкостью фаз по отношению к земле С, или длиною линии (рис.1.). Ориентировочно он может быть оценен по формуле
,
где U – линейное напряжение, кВ;
lК – общая длина электрически связанных между собой кабельных линий, км;
lВ – общая длина электрически связанных между собой воздушных линий, км.
В случае наличия заземления (рис.1в) при соприкосновении человека с кожухом ток замыкания на землю I3 распределяется между заземлителем и человеком обратно пропорционально их сопротивлениям:
,
где Iч – ток протекающий через тело человека;
Iз – Iч – ток протекающий через заземлитель;
Rч – сопротивление цепи протекания тока через тело человека которое слагается из сопротивления непосредственно тела человека и сопротивления растеканию (втеканию) тока со ступней ног человека.
Так как Rз << Rч (Rз (4 – 10)) Ом, Rч 1000 – 6 000 Ом) то Iч << I3 поэтому можно принять Iз – Iч = Iз , тогда:
.
Таким образом, чем меньше RЗ, тем меньше напряжение на заземлителе и меньше ток, проходящий через тело человека. Нормированные величины сопротивления заземлителей (заземляющих устройств) должны быть такими, чтобы этот ток не был опасен для жизни человека.
а)
б)
в)
C – емкость фазы сети по отношению к земле;
IЗ – ток однофазного замыкания на землю;
RЗ – сопротивление заземлителя (заземляющего устройства);
IЧ – ток, протекающий через тело человека;
RЧ – сопротивление цепи протекания тока через человека.
Рисунок 1 – Пояснение роли защитного заземления
Защитное заземление применяют как основное средство защиты в сетях напряжением до 1кВ и выше 1 кВ до 35 кВ с изолированной нейтралью, а также в сетях 110 кВ и выше с эффективно заземленной нейтралью. Цель защитного заземления – снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.
Кроме защитного назначения заземляющие устройства применяют для заземления нейтрали трансформаторов или генераторов и повторного заземления нулевого провода в сетях с глухозаземленной нейтралью, для заземления стержневых, тросовых и сетчатых молниеотводов, для защиты от статического электричества емкостей нефтескладов.
Нормы сопротивления заземляющих устройств даны в таблице 7.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) заземление и зануление электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 42 В (включительно) переменного тока и до 110 В постоянного тока во всех случаях, кроме взрывоопасных помещений. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) не требуют заземлять зануленное оборудование, так как нулевой провод надежно заземлен. Однако качество повторного заземления нулевого провода необходимо проверять. Если результирующее сопротивление заземляющего устройства нулевого провода не удовлетворяет требованиям, приведенным в таблице 7, или повторное заземление нулевого провода удалено на расстоянии более 100 м от оборудования, то заземление данного оборудования обязательно. Занулять заземленное оборудование необходимо во всех случаях.
При проверке качества зануления необходимо:
Применяемые приборы, их устройство и подготовка к работе
1. Мегаомметр типа М-4100/1-5 предназначен для измерения изоляции обесточенных электрических цепей и выпускается в пяти модификациях по выходному напряжению. Пределы измерения сопротивления и величина номинального напряжения на зажимах прибора приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Характеристика мегаомметра типа М-4100/1-5
|
Модификация прибора
|
Пределы измерения МОм |
Номинальные выходное напряжения, В |
|
|
М 4100/1 М 4100/2 М 4100/3 М 4100/4 М 4100/5 |
0—200 0—500 0—1000 0—1000 0—2000 |
0—100 0—300 0—500 0—1000 0—3000 |
100+10 250+25 500+50 1000+100 2500+250 |
Прибор смонтирован в пластмассовом корпусе (рис.2). Генератор, выпрямитель и измеритель размещены внутри корпуса. Якорь генератора достигает нормального числа оборотов при вращении рукоятки со скоростью 120 мин-1. Постоянство напряжения при увеличении скорости вращения обеспечивает центробежный регулятор, расположенный на валу якоря. Схемы подключения прибора для измерения сопротивлений на разных пределах измерений показаны на рисунке 3.
Рисунок 2 – Внешний вид мегаомметра М4100/4.
а) на пределе МОм; б) на пределе КОм.
Рисунок 3 – Схемы подключения прибора М-4100/4
Подготовка прибора к работе:
вынуть прибор из футляра и установить горизонтально на твердом основании;
в исправном приборе при вращении ручки генератора стрелка должна установиться на отметке «∞ » шкалы «МΩ »;
поставить перемычку «Л» – « »;
в исправном приборе при вращении ручки генератора стрелка должна установиться на отметке «0» шкалы «МΩ ».
Если отклонение стрелки от указанных отметок, превышает расстояние, соответствующее основной погрешности, то прибор считается неисправным. Поверхность крышки между зажимами необходимо содержать в чистоте. Загрязнение промежутков между зажимами может привести к дополнительной погрешности при измерении больших сопротивлений.
2. Измеритель сопротивления заземлений Ф4103 предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств электрических устройств, удельного сопротивления грунтов и активных сопротивлений как при наличии помех, так и без них при температуре окружающего воздуха от минус 25 °С до плюс 45 °С и относительной влажности до 90 % при температуре 30 °С.
Предел допускаемой вариации показаний не более предела допускаемой основной погрешности.
Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной отклонением измерителя от горизонтального положения на 10°, не превышает предела допускаемой основной погрешности.
Предел допускаемой дополнительной погрешности при введении максимальных допустимых значений сопротивлений потенциального П2 и токового Т2 электродов, указанных в таблице 2, равен удвоенному значению предела допускаемой основной погрешности.
Таблица 2 – Характеристика измерителя сопротивлений заземлений Ф4103
|
Диапазон измерений, Ом |
Диапазон допустимых значений сопротивлений электродов, кОм |
|||||
|
потенциальных |
токовых |
|||||
|
П1 |
П2 |
Суммарное сопротивление |
Т1 |
Т2 |
Суммарное сопротивление |
|
|
0–0,3 |
0–2 |
0–1 |
0–2 |
0–1 |
0–0,5 |
0–1 |
|
0–1 |
0–2 |
0–1 |
0–2 |
0–1 |
0–0,5 |
0–1 |
|
0–3 |
0–6 |
0–3 |
0–6 |
0–3 |
0–1,5 |
0–3 |
|
0–10 |
0–6 |
0–3 |
0–6 |
0–3 |
0–1,5 |
0–3 |
|
0–30 |
0–12 |
0–6 |
0–12 |
0–6 |
0–3 |
0–6 |
|
0–100 |
0–12 |
0–6 |
0–12 |
0–6 |
0–3 |
0–6 |
|
0–300 |
0–12 |
0–6 |
0–12 |
0–6 |
0–3 |
0–6 |
|
0–1000 |
0–12 |
0–6 |
0–12 |
0–6 |
0–3 |
0–6 |
Один комплект сухих элементов обеспечивает не менее 500 измерений. Прибор выполнен в пластмассовом корпусе с откидной крышкой. В нижней части корпуса имеется отсек для размещения девяти сухих элементов типа 373 (А373) или внешнего источника постоянного тока напряжением от 11,5 до 15 В.. На лицевой панели прибора (рисунок 4), расположены: оцифрованная шкала и ручки УСТ 0, КЛБ и ПДСТ f ; переключатели «Род работ» и «Пределы»; кнопка включения «ИЗМ»; четыре зажима, обозначенных Т1, Т2, П1, П2.
Рисунок 4 – Внешний вид измерителя сопротивления заземлений Ф4103
Подготовка прибора к работе:
установить сухие элементы в отсек питания с соблюдением полярности, а заглушку – в розетку для подключения внешнего источника. При отсутствии сухих элементов, подключить измеритель к внешнему источнику с помощью шнура;
установить измеритель на ровной поверхности и открыть крышку;
проверить напряжение источника питания. Для этого установить переключатели в положении ПТН и «0,3». Закоротить зажимы Т1, Т2, П1, П2. Нажать кнопку ИЗМ. Если напряжение питания в норме, то стрелка должна находиться в пределах зачерненной зоны шкалы.
проверить работоспособность измерителя. Для этого установить переключатель в положение КЛБ и вращением ручки УСТ 0 установить стрелку на отметку«0», нажать кнопку ИЗМ и вращением ручки КЛБ установить стрелку на отметку «30». Убедившись, что при вращении ручки КЛБ положение стрелки меняется.
ВНИМАНИЕ! Не забывайте устанавливать переключатель в положение ОТКЛ после окончания работ для предотвращения разряда внутреннего источника питания. Для блокировки включения измерителя закрывайте крышку!
Порядок выполнения работы
1. Измерить сопротивление изоляции электропроводки лабораторной установки, для чего отключить участок электрической сети, выключив рубильник (выключатель), повесить предупреждающий плакат «Не включать», отключить потребителей от сети и подсоединить клеммы мегаомметра поочередно к разным проводам (рис. 5).
I – участок однофазной сети; II – участок трехфазной сети; 1 – мегаомметр Ф 4103; 2 – клеммы для присоединения мегаомметра при проверке изоляции электропроводки однофазной сети; 3 – клеммы для присоединения мегаомметра при проверке изоляции электропроводки трехфазной сети;
4 – электродвигатель; 5 – обмотки статора электродвигателя; 6 – клемма корпуса электродвигателя.
Рисунок 5 – Схема подключения мегаомметра при измерении
изоляции электропроводов лабораторной установки
Произвести измерение и полученные данные занести в таблицу 3 сравнить с нормами и сделать вывод
Таблица 3 – Протокол измерения сопротивления изоляции
электропроводки
|
Места замеров сопротивления |
Сопротивление изоляции, Мом |
|
|
Замеренное |
По норме |
|
|
К1-К2 |
||
|
К1-К3 |
||
|
К1-К4 |
||
|
К2-К3 |
||
|
К2-К4 |
||
|
К3-К4 |
||
|
К5-К6 |
2. Измерить сопротивление изоляции обмоток электродвигателя, для чего соединить клемму мегаомметра с корпусом электродвигателя и, подсоединив последовательно щуп к концам обмоток статора, определить сопротивление изоляции между корпусом и обмоткой (рис.5). После этого измерить сопротивление изоляции между обмотками. Результаты измерений занести в таблицу 4, сравнить с нормами и сделать вывод.
Таблица 4 – Протокол измерения сопротивления изоляции
обмоток электродвигателя
|
Места замеров сопротивления |
Сопротивление изоляции, Мом |
|
|
Замеренное |
По норме |
|
|
С1- С2 |
||
|
С1- С3 |
||
|
С2- С3 |
||
|
С1- СК |
||
|
С1- СК |
||
|
С1- СК |
3. Измерить прибором Ф 4103 сопротивление заземляющего устройства, соблюдая следующий порядок (измерения ведутся на лабораторном стенде имитирующем заземление железобетонных и металлических опор воздушных линий напряжением до 1000 В при изолированной нейтрали):
3.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств (ЗУ) выполнять по схеме, приведенной на рис. 5. Направление разноса электродов П и Т выбирать так, чтобы соединительные провода не проходили вблизи металлоконструкций и параллельно трассе ЛЭП (линии электропередачи).
При этом расстояние между токовым и потенциальным проводами должно быть не менее 1 м.
Присоединение проводов к ЗУ выполнять на одной металлоконструкции, выбирая места подключения на расстоянии (0,2 – 0,4) м друг от друга.
Измерительные электроды размещать по однолучевой или двухлучевой схеме. Токовый электрод (Т) установить на расстоянии l = 3Т=2Д (предпочтительно lρ = 3Т= 3Д) от края испытуемого заземляющего устройства (Д – наибольшая диагональ заземляющего устройства), а потенциальный электрод (П) — поочередно на расстояниях (0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8 ) 3Т.
Рисунок 6 – Схема измерения сопротивления заземляющих
устройств
Измерения сопротивления заземляющих устройств проводить при установке потенциального электрода в каждой из указанных точек, а данные занести в таблицу 5.
Таблица 5 – Зависимость сопротивления заземляющего устройства от расстояния потенциального электрода до заземлителя
|
Расстояние от потенциального электрода до заземлителя lЗТ, м |
0,2lЗТ, |
0,3lЗТ, |
0,4lЗТ, |
0,5lЗТ, |
0,6lЗТ, |
0,7lЗТ, |
0,8lЗТ, |
|
Сопротивление заземляющего устройства RИЗМ, Ом |
По данным измерений построить кривую «б» зависимости сопротивления ЗУ от расстояния потенциального электрода до заземляющего устройства. Пример такого построения приводится на рис. 7.
Полученную кривую «б» сравнить с кривой «а», если кривая «б» имеет монотонный характер (такой же, как у кривой «а»), и значения сопротивлений ЗУ, измеренные при положениях потенциального электрода на расстояниях 0,4 lЗТ и 0,6 lЗТ отличаются не более чем на 10 %. то места забивки электродов выбраны правильно, и за сопротивление ЗУ принять значение, полученное при расположении потенциального электрода на расстоянии 0,5 lЗТ.
Рисунок 7 – Кривая зависимости сопротивления ЗУ от расстояния
потенциального электрода до заземляющего устройства
Если кривая «б» отличается от кривой «а» (не имеет монотонного характера, см. рис. 7), что может быть следствием влияния подземных или наземных металлоконструкций, то измерения повторить при расположении токового электрода в другом направлении от заземляющего устройства.
Если значения сопротивления ЗУ, измеренные при положениях потенциального электрода на расстоянии 0,4 lЗТ и 0,6 lЗТ, отличаются более чем на 10 %, то повторить измерения сопротивления ЗУ при увеличенном в 1,5– 2 раза расстоянии от ЗУ до токового электрода.
3.2. Измерение проводить в следующей последовательности.
3.2.1. Проверить напряжение источника питания.
3.2.2. Подключить провода от П и ЗУ соответственно к зажимам П1 и П2.
3.2.3. Проверить уровень помех в измеряемой цепи. Для этого установить переключатели в положении ПМХ и «0,3» и нажать кнопку ИЗМ. Если стрелка отклонится, не выходя за пределы шкалы, то уровень помех не превышает допустимый и измерения можно проводить. Если стрелка выходит за пределы шкалы – уровень помех превышает допустимый для диапазона 0 – 0,3 Ом и необходимо перейти на диапазон 0 – 1 Ом, где допустимый уровень помех 7 В. Если в этом случае стрелка не выходит за отметку «15», то можно проводить измерения на всех диапазонах (кроме – 0,3 Ом).
3.2.4. Подключить провода от Т и ЗУ соответственно к зажимам Т1 и Т2.
ВНИМАНИЕ! Запрещается подключать провода к зажимам Т1, Т2 и проводить измерения, если стрелка при контроле помех выходит за отметку «15» на диапазоне 0 – 1 Ом, во избежание выхода измерителя из строя.
При кратковременном повышении уровня помех выше допустимого провести повторный контроль по истечении некоторого времени.
3.2.5. Откалибровать измеритель. Для этого переключатель установить в положение КЛБ, ручкой УСТ О установить стрелку на нуль, нажать кнопку ИЗМ и ручкой КЛБ установить стрелочный указатель на отметку «30».
Если стрелку не удается установить на отметку «30», уменьшить сопротивление токового электрода.
3.2.6. Проверить сопротивление потенциального электрода. Для этого отсоединить провод от зажима Т1, идущий от токового электрода, и подсоединить к этому зажиму провод от потенциального электрода (отсоединенный от зажима П1), нажать кнопку ИЗМ. Если стрелка находится левее отметки П, уменьшить сопротивление потенциального электрода. При положении стрелочного указателя правее отметки П сопротивление электрода соответствует допустимому.
3.2.7. Провести отсчет измеряемого сопротивления. Для этого подключить проводники от токового и потенциального электродов соответственно к зажимам Т1 и П1. Переключатель установить в положение ИЗМ, нажать кнопку ИЗМ и отсчитать значение измеряемого сопротивления по шкале отсчетного устройства; если при этом наблюдаются колебания стрелки, уменьшить их вращением ручки ПДСТ f.
3.2.8. При необходимости перехода на другой диапазон измерений, выполнить вышеуказанные пункты.
Результаты измерений занести в таблицу 6, выбрать по таблице 7 наибольшие допустимые сопротивлений контролируемых заземляющих устройств и сделать выводы. Если измеренное сопротивление заземляющего устройства не соответствует наибольшему допустимому, то произвести расчет заземлителя, задавшись определенным удельным сопротивлением грунта.
Таблица 6 – Протокол измерения сопротивления заземляющих устройств
|
Вид электроустановки |
Сопротивления, Ом |
|
|
Замеренное |
По норме |
|
|
Железобетонные и металлические опоры воздушных линий напряжением до 1000В при изолированной нейтрали |
||
|
Электроустановки напряжением до 1000 В с заземленной или изолированной нейтралью при суммарной мощности генераторов и трансформаторов, питающих данную электросеть, до 100 кВ·А |
4. Измерение удельного сопротивления грунта.
4.1. Измерение удельного сопротивления грунта проводить по схеме, изображенной на рис.8. Измерительные электроды Т, П устанавливать по симметрической схеме Веннера. При этом следует добиваться примерно одинаковых сопротивлений токовых электродов, не превышающих половины соответствующих значений по таблице 2.
Таблица 7 – Наибольшие допустимые сопротивлений
заземляющих устройств RЗ.Д
|
Вид электроустановки |
Значение RЗ.Д, Ом |
|
Электроустановки напряжением 3...35 кВ и опоры воздушных линий, на которых установлены силовые и измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители и другие аппараты при одновременном использовании заземляющего устройства для установок напряжением до 1000 В |
125/I3, но не более 10 (расчетное значение тока замыкания на землю I3, [А] задается энергосистемой) |
|
То же, но для установок напряжением выше 1000 В Электроустановки напряжением до 1000 В с заземленной или изолированной нейтралью |
125/I3, но не более 10 4 |
|
То же при суммарной мощности генераторов и трансформаторов, питающих данную электросеть, до 100 кВ·А Железобетонные и металлические опоры воздушных линий напряжением: 3...20 кВ в населенной местности и для всех линий 35 кВ при удельном сопротивлении земли, Ом · м: до100 более 100 до 500 более 500 до 1000 более 1000 3...20 кВ в ненаселенной местности при удельном сопротивлении земли, Ом · м до 100 более 100 Железобетонные и металлические опоры воздушных линий напряжением до 1000В: при изолированной нейтрали при заземленной нейтрали |
10 10 15 20 30 Не более 30 Не более 0,3 50 Опоры заземляются подсоединением к нулевому проводу |
Рисунок 8 – Схема измерения удельного сопротивления грунта
4.2. Измерения проводить в следующей последовательности.
4.2.1. Проверить напряжение источника питания.
4.2.2. Откалибровать прибор (см. выше). Если условия пункта выполняются, то сопротивления токовых электродов в норме.
4.2.3. Проверить сопротивления потенциальных электродов.
Для этого к зажимам Т1 и Т2 подключить провода от потенциальных электродов с зажимов П1, П2 и нажать кнопку ИЗМ. Если стрелка находится правее отметки П, то сопротивления электродов в норме, если левее – уменьшить сопротивление потенциальных электродов.
4.2.4. Подключить электроды в соответствии с рис. 8, переключатель установить в положение ИЗМ, нажать кнопку ИЗМ и отсчитать значение измеряемого сопротивления по шкале отсчетного устройства.
Кажущееся удельное сопротивление грунта ρКАЖ на глубине, равной расстоянию между электродами «а», определить по формуле:
ρКАЖ =2π аR,
где R – показание измерителя, Ом;
Примечание. Расстояние «а» следует принимать не менее чем в 5 раз больше глубины погружения электродов d.
4.2.5. Измерение на каждом из диапазонов проводить в соответствии с пп. 4.2.2. – 4.2.4.
4.2.6. Результаты измерений занести в таблицу 8 и определить категорию грунта по таблице 9.
Таблица 8 – Протокол определения удельного сопротивления грунта
|
Показания прибора R, ОМ |
Расстояние между электродами a,м |
Удельное сопротивление грунта ρКАЖ, Ом м |
Категория грунта |
Таблица 9 – Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды
|
Грунт, вода |
ρгр, Ом-м, |
ρгр, Ом-м, рекомендуется для предварительных расчетов |
|
Мергель, известняк, крупнозернистый песок с валунами, скала, валуны |
– |
1000...2000 |
|
Каменистый |
500...800 |
800 |
|
Песок |
≥ 400 |
700 |
|
Супесь |
≥ 150 |
300 |
|
Суглинок |
40...150 |
100 |
|
Каменистая глина (верхний слой глины 1...3 м, ниже гравий или каменистый кряж) |
– |
100 |
|
Глина |
8...70 |
40 |
|
Садовая земля |
30...60 |
40 |
|
Значительный слой глины (7...10 м), глубже гравий, скала |
– |
70 |
|
Чернозем |
9...53 |
20 |
|
Торф |
10...30 |
20 |
|
Пресная вода разной минерализации |
10...100 |
50 |
|
Морская вода |
0,2...1 |
1 |
Расчет заземлителей
Исходя из характеристики защищаемого объекта установить допускаемое сопротивление растеканию тока заземляющих устройств Rз.д. ( таблица 7). Выбрать материал для заземлителей.
Для искусственных заземлителей следует применять сталь.
Искусственные заземлители не должны иметь окраски.
Наименьшие размеры стальных искусственных заземлителей приведены ниже:
Диаметр круглых (прутковых) заземлителей, мм:
неоцинкованных.................................................................10
оцинкованных......................................................................6
Сечение прямоугольных заземлителей, мм2....................48
Толщина прямоугольных заземлителей, мм.....................4
Толщина полок угловой стали, мм ...................................4
Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ выбирается по термической стойкости (исходя из допустимой температуры нагрева 400 °С)
Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т. п.
Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.
В случае опасности коррозии заземлителей должно выполняться одно из следующих мероприятий:
увеличение сечения заземлителей с учетом расчетного срока их службы;
применение оцинкованных заземлителей;
применение электрической защиты.
В качестве искусственных заземлителей допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона.
Принять замеренное (таблица 8) значение удельного сопротивления грунта ρКАЖ.
По таблице 10 определить значение повышающего коэффициента Кп, который учитывает изменения сопротивления грунта в зависимости от климатических зон.
Таблица 10 – Значения повышающего коэффициента Кп
|
Климатическая |
Значения Кп для заземлителей |
|
|
протяженных, горизонтально положенных (полосовые и др.) на глубине 0,8 м от поверхности земли |
стержневых, вертикально установленных длиной 2,5...3 м на глубине 0,5...0,8 м от поверхности земли |
|
|
I |
4,5...7 |
1,8...2 |
|
II |
3,5...4,5 |
1,6...1,8 |
|
III |
2,5...4,0 |
1,4...1,6 |
|
IV |
1,5...2,0 |
1,2...1,4 |
Характеристика климатических зон приведена в таблице 11.
Таблица 11 – Характеристика климатических зон
|
Данные, характеризующие климатические зоны |
Климатические зоны |
|||
|
I |
II |
III |
IV |
|
|
Средняя многолетняя низшая температура (январь), °С |
От –20 до –15 |
От –15 до –10 |
От –10 до 0 |
От 0 до 15 |
|
Средняя многолетняя высшая температура (июль), °С |
От 16 до 18 |
От 18 до 22 |
От 22 до 24 |
От 24 до 26 |
|
Среднее количество осадков, мм |
≈ 400 |
≈ 500 |
≈ 500 |
≈ 300...500 |
|
Продолжительность замерзания вод, дни |
190...170 |
150 |
100 |
0 |
Расчетное значение удельного сопротивления грунта, Ом м:
ρР = Кп ρКАЖ..
Расчетное сопротивление растеканию электрического тока одиночного заземлителя (стержня или трубы), заглубленного в землю, верхний конец которого находится на поверхности земли, Ом,
где – длина заземлителя, м; d – диаметр заземлителя, м.
Для стержней или труб, верхний конец которых заглублен в землю, сопротивление заземления, Ом,
где h – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м.
Для горизонтально расположенной в земле на расстоянии h (как правило, h ≥ 0,8 м) от ее поверхности полосы сопротивление заземления, Ом,
где – длина полосы, м;
b – ширина полосы, м.
Для горизонтально расположенной металлической сетки, заглубленной в землю на величину к, сопротивление заземления, Ом,
где S – площадь заземлителя, м2;
L – длина расположенных в грунте проводников заземлителя, включая длину идущего к заземляемому оборудованию вертикального проводника, м;
a, b – длина проводников сетки, уложенных соответственно по длине и ширине, м;
п1 п2 – число рядов проводников сетки соответственно по длине и ширине.
Для снижения влияния климатических условий на сопротивление заземления принимают расстояние от поверхности земли до сетки h ≥ 0,5...0,8 м.
Число одиночных заземлителей (труб, стержней или полос)
.
Из таблицы 12 по числу заземлителей nз выбрать значение отношения расстояния между заземлителями LТ к их длине l и значение коэффициента экранирования ηэ. Из отношения LТ/lТ = m определить расстояние между заземлителями, м,
LТ = mlТ .
Число заземлителей с учетом коэффициента экранирования ηэ (таблица 12)
Полученное значение nТР округляют до ближайшего большего числа.
Выполнить схему заземляющего устройства с указанием размеров отдельных заземлителей и расстояний между ними в плане.
Таблица 12 – Коэффициент экранирования трубчатых заземлителей ηэ
(без учета влияния соединяющей полосы)
|
Число заземлителей, n, |
Отношение расстояния между заземлителями L, к их длине |
Коэффициент экранирования η, |
Число заземлителей n, |
Отношение расстояния между заземлителями L, к их длине |
Коэффициент экранирования η, |
|
Заземлители расположены в ряд |
|||||
|
2 |
1 |
0,85 |
10 |
1 |
0,59 |
|
2 |
2 |
0,91 |
10 |
2 |
0,74 |
|
2 |
3 |
0,0,94 |
10 |
3 |
0,81 |
|
3 |
1 |
0,78 |
15 |
1 |
0,55 |
|
3 |
2 |
0,86 |
15 |
2 |
0,69 |
|
3 |
3 |
0,91 |
15 |
3 |
0,78 |
|
5 |
1 |
0,7 |
20 |
1 |
0,49 |
|
5 |
2 |
0,81 |
20 |
2 |
0,68 |
|
5 |
3 |
0,86 |
20 |
3 |
0,77 |
|
Заземлители расположены по четырехугольному контуру |
|||||
|
4 |
1 |
0,69 |
20 |
3 |
0,71 |
|
4 |
2 |
0,78 |
40 |
1 |
0,41 |
|
4 |
3 |
0,85 |
40 |
2 |
0,58 |
|
6 |
1 |
0,52 |
40 |
3 |
0,67 |
|
6 |
2 |
0,73 |
60 |
1 |
0,39 |
|
6 |
3 |
0,8 |
60 |
2 |
0,55 |
|
10 |
1 |
0,55 |
60 |
3 |
0,65 |
|
10 |
2 |
0,68 |
100 |
1 |
0,36 |
|
10 |
3 |
0,76 |
100 |
2 |
0,52 |
|
20 |
1 |
0,47 |
100 |
3 |
0,62 |
|
20 |
2 |
0,63 |
Контрольные вопросы
1. Контроль изоляции.
2. Назначение и роль защитного заземления.
3. Область применения защитного заземления.
4. Назначение, устройство и подготовка к работе мегаомметра М – 4100/1-5.
5. Назначение, устройство и подготовка к работе измерителя сопротивлений заземлений Ф 4103.
6. Порядок измерения сопротивления изоляции.
7. Порядок измерения сопротивления заземляющего устройства.
8. Порядок измерения сопротивления удельного сопротивления грунта.
9. последовательность расчета заземлителей.
Литература
1. Правила устройства электроустановок. Издание шестое, переработанное и дополненное. – Мн.: Дизайн ПРО, 2007. – 720 с.
2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. Издание четвертое, переработанное и дополненное. – Мн.: Дизайн ПРО, 2007. – 640 с.
3. Куценко Г.Ф. Охрана труда в электроэнергетике: – Мн.: Дизайн ПРО, 2005. –784 с.
4. Курдюмов В. И., Зотов Б. И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. – М.: Колос, 2005. – 216 с.
Лабораторная работа № 7. ПЕРВИЧНЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ
СРЕДСТВА ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ
Цель работы. Изучить свойства основных огнетушащих веществ и технические средства для их применения. Изучить устройство, принцип действия и правила использования огнетушителей. Ознакомиться с установками пожаротушения и прочим пожарным оборудованием.
Задание по работе. Изучить первичные и технические средства пожаротушения, освоить принцип их действия, правила и особенности применения для тушения загораний на различных объектах.
Изложить в отчете о работе порядок действий и правила применения первичных и технических средств пожаротушения.
Определить потребность в первичных средствах пожаротушения для различных объектов сельскохозяйственного производства.
Теоретические сведения.
Сущность процесса тушения пожаров. Пожар − это неконтролируемое горение вне специального очага, приводящее к ущербу («Правила пожарной безопасности Республики Беларусь для объектов сельскохозяйственного производства» ППБ 2.36 – 2008).
Тушение пожара представляет процесс воздействия сил и средств на пожар, а также использования различных методов и приемов для его ликвидации. Тушение пожара состоит из локализации и ликвидации пожара.
Потушить пожар можно следующими способами:
Огнетушащие вещества. Огнетушащее вещество – вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения данной горючей среды.
Основными огнетушащими веществами являются: вода, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, инертные и негорючие газы, водяной пар, галоидоуглеводородные огнетушащие составы и сухие огнетушащие порошки, песок и др.
Все огнетушащие вещества в зависимости от способа прекращения горения на пожаре условно можно разделить на следующие группы:
Существующие огнетушащие вещества обладают, как правило, комбинированным воздействием на процесс горения. Однако каждому веществу присуще какое-то одно преобладающее свойство.
Вода является наиболее распространенным средством тушения пожаров. Попадая в зону горения, вода нагревается и испаряется, поглощая большое количество теплоты. При испарении воды образуется большое количество пара (из одного литра воды образуется более 1700л пара), который затрудняет доступ воздуха к очагу горения. Кроме того, сильная струя воды может сбить пламя, что облегчает тушение пожара.
Вода используется в виде компактных и распыленных струй (размер капель более 100мкм), в тонко распыленном состоянии (размер капель < 100мкм) и со смачивателями. В виде компактных и распыленных струй из лафетных стволов и ручных пожарных стволов вода применяется для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов, тяжелых нефтепродуктов, для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара.
Тонко распыленной водой эффективно тушатся твердые вещества и материалы, горючие и даже легковоспламеняющиеся жидкости. При таком тушении снижается расход воды, минимально увлажняются и портятся материалы, снижается температура в горящем помещении и осаждается дым. Для тушения веществ, плохо смачивающихся водой (например, хлопка, торфа), в воду для понижения ее поверхностного натяжения вводят специальные смачиватели.
Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей широко применяют огнетушащую пену. Пена представляет собой массу пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящей жидкости, пена изолирует очаг горения. На практике применяют два вида пены: химическую и воздушно-механическую.
Химическая пена получается при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователей. При этом образуется газ (диоксид углерода). Пузырьки газа обволакиваются водой с пенообразователем, в результате создается устойчивая пена, которая может долго оставаться на поверхности жидкости. Вещества, которые необходимы для получения диоксида углерода, применяются или в виде водных растворов, или сухих пенопорошков. Применение химической пены в практике пожаротушения сокращается, ее все больше вытесняет воздушно-механическая пена.
Воздушно-механическая пена представляет собой смесь воздуха (~ 90 %), воды (~ 9,7 %) и пенообразователя (~ 0,3 %). Характеристикой пены является кратность – отношение объема полученной пены к объему исходных веществ. Пену обычной кратности (до 20) получают с помощью воздушно-пенных стволов, принцип действия которых основан на том, что вода под давлением 0,3...0,6МПа, предварительно смешанная с пенообразователем, поступает в специальное устройство, обеспечивающее подсос воздуха. За последнее время в практике тушения пожаров находит применение высокократная пена (кратность свыше 200), значительно более объемная и дольше сохраняющаяся. Она получается в генераторах высокократной пены, где воздух не подсасывается, а нагнетается под некоторым давлением.
Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях объемом до 500 м3 и небольших пожаров на открытых площадках и установках. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода. Огнетушащая концентрация водяного пара в воздухе составляет примерно 35 % по объему.
Инертные и негорючие газы, главным образом диоксид углерода и азот, понижают концентрацию кислорода в очаге горения и тормозят интенсивность горения. Поскольку диоксид углерода восстанавливается щелочными и щелочноземельными металлами, его нельзя применять для их тушения. Инертные газы обычно применяют в сравнительно небольших по объему помещениях. Огнетушащая концентрация инертных газов при тушении в закрытом помещении составляет 31...36 % к объему помещения.
Диоксид углерода является незаменимым средством для быстрого тушения небольших очагов пожара, а также благодаря своей неэлектропроводности – для тушения загоревшихся электродвигателей и других электротехнических установок. Он хранится в стальных баллонах в сжиженном состоянии под давлением. Вследствие расширения при выпуске диоксида углерода из баллона происходит сильное охлаждение, и образуются белые хлопья твердого диоксида углерода. В очаге горения твердый диоксид углерода испаряется, понижая температуру горящего вещества и уменьшая концентрацию кислорода.
Водные растворы солей относятся к числу жидких огнетушащих средств. Применяются растворы бикарбоната натрия, хлоридов кальция и аммония, глауберовой соли, аммиачно-фосфорных солей и др. Соли, выпадая из водного раствора, образуют на поверхности горящего вещества изолирующие пленки, отнимающие теплоту. При разложении солей выделяются негорючие газы.
Огнетушащее действие галоидоуглеводородных огнетушащих составов основано на химическом торможении реакции горения (ингибировании). Они являются предельными углеводородами, у которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома). Широкое применение для пожаротушения нашли: тетрафтордибромэтан (хладон 114В2), бромистый метилен, трифторбромметан (хладон 13В1).
Галоидоуглеводородные составы имеют большую плотность, что повышает эффективность пожаротушения, а низкие температуры замерзания позволяют использовать их при низких температурах воздуха.
Огнетушащие порошки представляют собой мелко измельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими их слеживанию и комкованию. Они обладают хорошей огнетушащей способностью, в несколько раз превышающей способность таких сильных ингибиторов горения, как галоидоуглеводороды, а также универсальностью применения, так как подавляют горение материалов, которые нельзя потушить водой и другими средствами (например, металлов и некоторых металлосодержащих соединений).
Различают порошки общего и специального назначения.
Естественными веществами при тушении небольших загораний являются земля и песок. Их огнетушащий эффект основан на изолировании горючих веществ от кислорода воздуха (при забрасывании ими горящего предмета). Ящики для песка должны иметь объем 0,5 м3, 1,0 м3, 3,0 м3 и комплектоваться совковой лопатой. Песок 1 раз в 10 дней необходимо осматривать и при увлажнении и комковании просушивать.
Выбор огнетушащего вещества зависит от класса пожара. В настоящее время все пожары делят на пять классов – А, В, С, D, Е (таблица 1).
Таблица 1 − Классификация пожаров и применяемых
огнетушащих веществ
|
Класс пожара |
Характеристика горючей среды или объекта |
Огнетушащие средства |
|
А |
Обычные твердые горючие материалы (дерево, уголь, бумага, резина, текстиль и др.) |
Все виды огнетушащих средств (прежде всего вода) |
|
В |
Горючие жидкости и плавящиеся при нагревании материалы (мазут, бензин, лаки, масла, спирты, стеарин, каучук, синтетические материалы) |
Распыленная вода, все виды пен, порошки |
|
С |
Горючие газы (водород, ацетилен, углеводороды и др.) |
Газовые составы: инертные разбавители (СО2, N2), галоидоуглеводороды, порошки, вода (для охлаждения) |
|
D |
Металлы и их сплавы (калий, натрий, алюминий, магний и др.) |
Порошки (при спокойной подаче на горящую поверхность) |
|
Е |
Электроустановки, находящиеся под напряжением |
Галоидоуглеводороды, диоксид углерода, порошки |
Первичные средства пожаротушения. Производственные, административные, вспомогательные и складские здания, сооружения и помещения, а также открытые производственные площадки или участки должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения в соответствии с действующими нормами, устанавливаемыми правилами пожарной безопасности.
К первичным средствам пожаротушения относятся огнетушители, бочки с водой, ведра, ящики с песком, ломы, топоры, лопаты и т.п., а также огнестойкие ткани (асбестовое полотно, кошма, войлок и т.п.).
Первичные средства пожаротушения должны размещаться в легкодоступных местах и не должны быть помехой и препятствием при эвакуации персонала из помещений.
Допускается установка огнетушителей в тумбах или шкафах, конструкция которых должна позволять визуально определить тип огнетушителя и осуществить быстрый доступ к нему для использования при пожаре.
Запрещается использование пожарного инвентаря и других средств пожаротушения для хозяйственных, производственных и других нужд.
Использованные или неисправные огнетушители (повреждение корпуса, раструба, предохранительных клапанов, отсутствие пломбы, недостаток огнетушащего вещества или газа и др.) должны быть немедленно убраны (особенно после пожара) из защищаемого помещения, от технологического оборудования и производственных площадок и заменены исправными.
Для размещения первичных средств пожаротушения в производственных помещениях, а также на территории предприятий или строительств, как правило, должны устанавливаться специальные пожарные щиты (посты).
Размещение огнетушителей и пожарного инвентаря, а также их количество устанавливается руководством соответствующих подразделений объекта или организаций, на основании отраслевых правил пожарной безопасности и норм расчета первичных средств пожаротушения.
Переносные огнетушители должны размещаться на расстоянии не менее 1,2 м от проема двери и на высоте не более 1,5 м от уровня пола, считая от низа огнетушителя. Допускается установка огнетушителей в тумбах или шкафах, конструкция которых должна позволять визуально определить тип огнетушителя и обеспечить свободный доступ к нему.
Пожарные щиты предназначены для концентрации и размещения в определенном месте ручных огнетушителей, немеханизированного пожарного инвентаря и инструмента, применяемого при ликвидации загорании на объектах, в складских помещениях и на строительных площадках.
Дверцы должны быть опломбированы и открываться без ключа и больших усилий.
Крепление средств пожаротушения и инвентаря на щитах должно обеспечивать быстрое их снятие без специальных приспособлений или инструмента.
Резервуар для воды должен быть объемом не менее 0,2 м3 и комплектоваться крышкой и ведром. Не реже 1 раза в 10 дней вода должна пополняться, а 1 раз в квартал полностью меняться.
Ящики для песка должны иметь объем 0,5 м3, 1,0 м3, 3,0 м3 и комплектоваться совковой лопатой. Песок 1 раз в 10 дней необходимо осматривать и при увлажнении и комковании просушивать.
Полотно, кошма должны иметь размеры 1×1 м, 2×1,5 м, 2×2 м. Их следует хранить в металлических, пластмассовых футлярах с крышками. Не реже одного раза в месяц просушивать и очищать от пыли.
Огнетушители. Огнетушители классифицируют по следующим признакам:
Этой классификацией не исчерпываются все показатели многочисленной группы огнетушителей. Постоянное совершенствование конструкции, повышение таких показателей как надежность, технологичность, унификация и др. ведет к созданию новых, более совершенных огнетушителей.
Углекислотные огнетушители выпускаются переносные ОУ-2; ОУ-5; ОУ-8 и передвижные ОУ-20, ОУ-40, ОУ-80 и т. д. (цифры показывают вместимость баллона в литрах) (рисунок 1).
Углекислотные огнетушители предназначены для тушения загораний различных веществ и материалов, электроустановок под напряжением до 1000 В, двигателей внутреннего сгорания, горючих жидкостей. Запрещается тушить материалы, горение которых происходит без доступа воздуха и электроустановки под напряжением свыше 1000 В.
1 – баллон; 2 – запорно-пусковое устройство; 3 – рукоятка; 4 – сифонная трубка; 5 – заряд (двуокись углерода); 6 − раструб.
Рисунок 1 − Углекислотный огнетушитель ОУ – 5
Переносные углекислотные огнетушители (рисунок 2а) одинаковы по устройству и состоят из стального высокопрочного баллона 1, в горловину которого ввернуто запорно-пусковое устройство 2 вентильного или пистолетного типа с маховичком или рукояткой 3, сифонной трубки 4, которая служит для подачи углекислоты 5 из баллона к запорно-пусковому устройству и поворотного механизма с раструбом 6. В некоторых углекислотных огнетушителях раструб присоединяется к запорной головке через бронированный шланг. Баллоны огнетушителей заполнены жидкой углекислотой под давлением 6−7 МПа.
Принцип действия основан на вытеснении двуокиси углерода избыточным давлением. Для приведения в действие ручного углекислотного огнетушителя необходимо: взять огнетушитель в руки и поднести к очагу пожара, сорвать пломбу, выдернуть чеку, перевести раструб в горизонтальное положение, нажать на рычаг запорно-пускового устройства или отвернуть до отказа маховичок (против часовой стрелки), направить струю заряда на огонь.
а – переносные б – передвижные
Рисунок 2 – Углекислотные огнетушители
При открывании запорно-пускового устройства двуокись углерода по сифонной трубке поступает к раструбу. Двуокись углерода переходит из сжиженного состояния в твердое (снегообразное). Температура резко понижается (примерно до –70 ºС). Углекислота, попадая на горящее вещество, изолирует его от кислорода. Во избежание обморожения нельзя во время работы огнетушителя дотрагиваться до раструба голой рукой. При переходе углекислоты из жидкого состояния в газообразное происходит увеличение объема в 400-500 раз.
Передвижные углекислотные огнетушители (рисунок 2б) приводятся в действие следующим образом. Необходимо доставить огнетушитель к очагу пожара. Размотать резиновый рукав и направить раструб на очаг пожара. Сорвать пломбу, повернуть рычаг вниз до отказа. Приступить к тушению пожара.
В таблице 2 приведены основные характеристики углекислотных огнетушителей.
Таблица 2 – Характеристики углекислотных огнетушителей
|
Характеристика |
ОУ-2 |
ОУ-3 |
ОУ-5 |
ОУ-6 |
ОУ-8 |
ОУ-10 |
ОУ-20 |
ОУ-40 |
ОУ-80 |
|
Масса огнетушащего вещества, кг |
1,4 |
2,1 |
3,5 |
4,2 |
5,6 |
7 |
14 |
28 |
56 |
|
Масса огнетушителя, кг |
6,2 |
7,6 |
13,5 |
14,5 |
20 |
30 |
50 |
160 |
239 |
|
Длина струи, м |
3 |
2,5 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
5 |
5 |
|
Продолжительность действия, с |
8 |
9 |
9 |
10 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
|
Огнетушащая способность, м2 (бензин) |
0,41 |
0,41 |
1,08 |
1,08 |
1,73 |
1,73 |
1,73 |
2,8 |
4,52 |
Углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3 и ОУБ-7 представляют собой стальные тонкостенные баллоны сварной конструкции. В горловину баллона ввернута запорная головка рычажного типа с распыляющей насадкой и сифонной трубкой.
Огнетушащим зарядом является состав 4НД (97 % бромэтила и 3 % углекислого газа). Огнетушащее действие бромистого этила основано на торможении химических реакций горения, поэтому его часто называют антикатализатором или ингибитором. Для выброса заряда в огнетушитель закачивают воздух под давлением 0,9 МПа.
Огнетушители этого типа предназначены для тушения небольших загораний различных горючих веществ, тлеющих материалов, а также электроустановок, находящихся под напряжением до 380 В. Их используют в складских помещениях, на грузовых и специализированных автомобилях, на бензораздаточных колонках и т.д. Огнетушители могут быть применены при температуре окружающего воздуха от минус 60 °С до плюс 60 °С. Огнетушащий эффект этих огнетушителей в 14 раз выше, чем углекислотных. Устройство углекислотно-бромэтиловых огнетушителей аналогично углекислотным.
Порошковые огнетушители предназначены для тушения небольших очагов загорания щелочных, щелочноземельных металлов, кремнийорганических соединений. Их выпускают типов: ОП-1, ОПУ-2, ОП-2, ОП-5, ОП-10 и т.д. Цифры характеризуют вместимость огнетушителя в литрах.
Порошковые огнетушители предназначены для тушения пожаров и загораний нефтепродуктов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, растворителей, твердых веществ, а также электроустановок под напряжением до 1000 В.
Порошковые огнетушители бывают закачные (рисунок 3) и со встроенным газогенерирующим элементом (рисунок 4).
Принцип действия закачных порошковых огнетушителей следующий. Направить сопло или ствол-насадку на очаг пожара. Сорвать пломбу и выдернуть чеку. Затем привести в действие запорно-пусковое устройство (нажать на рычаг вниз до отказа). Рабочий газ 3 (азот, диоксид углерода, воздух) закачан непосредственно в корпус огнетушителя. При срабатывании запорно-пускового устройства 4 порошок 1 вытесняется газом по сифонной трубке 2 в шланг и к стволу насадке или в сопло. Порошок можно подавать порциями. Он попадает на горящее вещество и изолирует его от доступа кислорода воздуха.
Принцип действия порошковых огнетушителей со встроенным газогенерирующим элементом следующий. Сорвать пломбу и выдернуть чеку (при ее наличии). Поднять рычаг 5 вверх до отказа или ударить по кнопке. При срабатывании запорно-пускового устройства 5 прокалывается заглушка газогенерирующего элемента 4, в котором обычно закачен углекислый газ или азот. Газ по трубке подвода 1 поступает в нижнюю часть корпуса огнетушителя и создает избыточное давление. Порошок 3 вытесняется по сифонной трубке 2 в шланг к стволу. Направит ствол-насадку на очаг пожара, и нажать на курок. Нажимая и отпуская курок ствола, можно подавать порошок порциями. Порошок, попадая на горящее вещество, изолирует его от доступа кислорода воздуха. В рабочем положении огнетушитель следует держать строго вертикально, не поворачивая его.
1 – заряд (порошок); 2 – сифонная трубка; 3 – рабочий газ; 4 – запорно-пусковое устройство.
Рисунок 3 − Огнетушитель порошковый закачной
В таблице 3 приведены основные характеристики порошковых огнетушителей.
Таблица 3 – Характеристики порошковых огнетушителей
|
Характеристика |
ОПУ-2 |
ОПУ-5 |
ОП-7Ф |
ОПУ-10 |
ОП-50 |
ОП-1(з) |
ОП-2(з) |
ОП-5(з) |
ОП-10(з) |
ОП-50(з) |
|
Масса огнетушащего вещества, кг |
2 |
4,4 |
6,4 |
8,5 |
45 |
1 |
2 |
5 |
10 |
49 |
|
Масса огнетушителя, кг |
3,6 |
8,8 |
10 |
15 |
80-100 |
2,5 |
3,7 |
8,2 |
16 |
85 |
|
Длина струи, м |
4 |
5 |
7 |
6,5 |
10 |
3 |
3 |
3,5 |
4,5 |
5 |
|
Продолжительность действия, с |
8 |
10 |
12 |
15 |
25-40 |
6 |
6 |
10 |
13 |
25 |
|
Огнетушащая способность, м2 (бензин) |
0,7 |
2,81 |
3,9 |
4,52 |
6,2 |
0,41 |
0,66 |
1,73 |
4,52 |
7,32 |
|
Срок до перезарядки, лет |
4 |
2 |
4 |
4 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
1 – трубка для подвода рабочего газа; 2 – сифонная трубка; 3 – заряд (порошок); 4 – баллон с рабочим газом или газогенератор; 5 – запорно-пусковое устройство.
Рисунок 4 − Огнетушитель порошковый со встроенным
газогенерирующим элементом
Огнетушители порошковые самосрабатывающие (ОСП) предназначены для тушения без участия человека загораний твердых органических веществ, горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, нефтепродуктов, плавящихся материалов, электрооборудования под напряжением до 1000 В. Представляют собой запаянную с обеих сторон стеклянную колбу цилиндрической формы, внутри которой находятся порошок и вещество, реагирующее на изменение температуры. Устанавливаются в небольших складских, технологических, бытовых помещениях, гаражах, закрытых и открытых электрических установках и т.п. без постоянного пребывания в них людей. Принцип действия: при повышении температуры до 100 ºС (ОСП-1) или 200 ºС (ОСП-2) колба взрывается и порошковое облако объемом около 9 м3 подавляет очаг пожара. При ручном использовании таких огнетушителей необходимо отколоть один край колбы и высыпать порошок на очаг пожара.
Огнетушители аэрозольные (хладоновые) используют в тех же случаях, что и углекислотно-бромэтиловые. Огнетушащий состав хладон (фреон), 114В2, 13В1 в процессе пожаротушения не оказывает воздействия на защищаемые материалы и оборудование, что позволяет использовать данные огнетушители при тушении пожаров электронного оборудования, картин и музейных экспонатов. Аэрозольные огнетушители имеют маркировку ОАХ, ОА, ОХ и др.
Требования безопасности при работе с огнетушителями.
Углекислотные и углекислотно-бромэтиловые огнетушители необходимо:
1. Оберегать от ударов и не хранить при температурах выше +35 °С.
2. Не браться голой рукой за раструб углекислотного огнетушителя при приведении его в действие из-за возможности обморожения.
3. Не хранить и не применять огнетушители углекислотно-бромэтиловые в непроветриваемых помещениях площадью пола менее 15 м2.
При работе с порошковыми огнетушителями необходимо:
1. Предохранять органы дыхания и глаза от попадания порошка.
2. Перезарядку производить при температуре воздуха не выше +25 °С.
3. Хранить огнетушители в сухом месте при температуре не выше +35 °С. Не допускается хранить огнетушители у нагревательных приборов и попадание на корпус солнечных лучей.
Технические средства пожаротушения.
В настоящее время применяются пеногенераторы, которые образуют воздушно-механическую пену, типа ПГ-50 (рисунок 5) и пеногенераторы высокократной пены ГПВ-600 (рисунок 6).
1 – клапан; 2 – сетка; 3 – сопло; 4 – вакуум-камера; 5 – диффузор; 6 – бункер для засыпки порошка; 7 – ствол
Рисунок 5 − Пеногенератор типа ПГ-50
1 – распылитель; 2 – корпус; 3 – пакет сеток; 4 – насадок
Рисунок 6 − Пеногенератор высокократной пены ГПВ-600
Воздушно-механическая пена образуется на основе водных растворов пенообразующих порошков типа ПО. В настоящее время выпускается более 10 наименований порошков типа ПО, которые используются для получения пен различной кратности и смачивающих растворов.
Генераторы объемного аэрозольного тушения пожаров (СОТ) − являются наиболее современными средствами пожаротушения.
Они предназначены для тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ (бензин и другие нефтепродукты, органические растворители и т.п.) и твердых материалов (древесина, изоляционные материалы, пластмассы и др.), а также электрооборудования (силовые и высоковольтные установки, бытовая и промышленная электроника и т.п.)
СОТ непригодны для тушения щелочных и щелочноземельных металлов, а также веществ, горение которых происходит без доступа воздуха.
В генераторах СОТ огнетушащим средством является твердый аэрозоль окислов щелочных и щелочноземельных металлов переходной группы, образующийся при сгорании зарядов и способный находиться в замкнутом объеме во взвешенном состоянии в течение длительного (до 40-50 минут) времени.
Выделяющаяся при горении заряда генератора аэрозольно-газовая смесь не портит защищаемое имущество и даже бумагу, а сами частицы аэрозоля можно убрать пылесосом или смыть водой.
Генераторы СОТ делятся на ручные (СОТ-5М) и стационарные (СОТ-1). Защищаемый объем генератором СОТ-5М до 40 м3 генератором СОТ-1 до 60 м3.
Для приведения в действие генератора СОТ-5М необходимо снять колпачок с узла запуска, резко дернуть за шнур и бросить в горящее помещение.
Для запуска генератора СОТ-1 используются специальные узлы запуска термохимические или электрические.
Применение термохимических узлов запуска, срабатывающих при достижении в защищаемом объеме температура 90 °С, позволяет каждому генератору, если их установлено несколько, работать полностью автономно. Генераторы, оснащенные термохимическими узлами запуска, устанавливаются под потолком помещения, в зоне наиболее вероятного загорания.
Применение электрических узлов запуска позволяет использовать генераторы СОТ-1 на объектах, имеющих пожарную сигнализацию. Рабочее положение генератора горизонтальное или вертикальное инжектором вниз.
Генераторы СОТ-1 работают в интервале температур от минус 55 °С до плюс 55 °С и влажности до 100 %.
При возникновении пожара и срабатывании генераторов, лица, находящиеся в этот момент в защищаемом помещении должны быстро покинуть его, плотно закрыв за собой двери и не предпринимать никаких действий по тушению пожара, кроме вызова пожарной охраны.
Генераторами СОТ рекомендуется оборудовать следующие объекты: промышленные предприятия, силовые энергетические установки, коммунально-бытовые предприятия, общественные здания, учебные заведения, научно-исследовательские институты и учреждения, банки и офисы, торговые базы и склады, зрелищные предприятия, административные и жилые здания, транспортные средства.
Автоматические установки пожаротушения.
В настоящее время основным направлением обеспечения пожарной безопасности на промышленных предприятиях является внедрение автоматических установок пожаротушения (АУП).
По времени срабатывания АУП могут быть сверхбыстродействующими с временем включения менее 0,1с; быстродействующими – менее 0,3с; нормальной инерционности – менее 20с; повышенной инерционности – до 3мин.
В народном хозяйстве внедрены АУП следующих типов: водяного – 48%, пенного – 34% и газового пожаротушения – 17%. АУП водяного и пенного, а также водяного пожаротушения со смачивателем подразделяют на спринклерные (sprinkle – брызгать, моросить) и дренчерные (drench – мочить, орошать). АУП газового пожаротушения делятся на установки объемного пожаротушения, установки локального пожаротушения по площади. В установках газового пожаротушения применяют: диоксид углерода СО2 при низком и высоком давлении, хладон 114В2, хладон 13В1, комбинированный углекислотнохладоновый состав (85 % СО2 и 15 % хладона 114В2), азон, аргон.
Стационарные установки пожаротушения представляют собой разветвленную сеть трубопроводов со спринклерными и дренчерными оросителями, размещенными над защищаемым объектом.
Спринклерная установка пожаротушения – автоматическая установка водяного пожаротушения, оборудованная нормально закрытыми спринклерными оросителями, вскрывающимися при достижении определенной температуры (рисунок 7).
а – спринклер; б – дренчер:
1 – насадок; 2, 4 – рычаги; 3 – легкоплавкий замок; 5 – розетка; 6 – клапан.
Рисунок 7 − Оросители водяные
Спринклерные установки, находящиеся в режиме ожидания, в зависимости от заполняемости сетей трубопроводов жидким огнетушащим веществом или воздухом под давлением называются соответственно «мокрыми» водозаполненными или «сухими» сухотрубными. Спринклерный ороситель срабатывает при возникновении пожара за счет расплавления припоя замка клапана под действием температуры, после чего клапан под действием огнетушащего вещества, находящегося в трубопроводе, открывается и происходит орошение помещения площадью 9...12 м2.
Как только при пожаре вскрылся хотя бы один спринклер, поднимается тарелка в контрольно-сигнальном клапане и вода по трубке подается к электросигналу или к сигнальной турбинке для сообщения о пожаре. Контрольно-сигнальные клапаны располагают на заметных и доступных местах, причем к одному контрольно-сигнальному клапану подключают не более 800 спринклеров.
В холодных неотапливаемых помещениях могут применяться так называемые воздушные спринклерные системы, в которых сеть труб находится под небольшим давлением воздуха, запирающем выход воде в сеть с помощью специального контрольно-сигнального клапана воздушной системы.
Долголетняя практика применения спринклерных установок показывает, что они обеспечивают тушение свыше 90 % пожаров, возникающих в спринклерованных зданиях (вместе со случаями, когда было приостановлено распространение огня до прибытия пожарных команд).
Дренчерная установка пожаротушения – установка водяного пожаротушения, оборудованная нормально открытыми дренчерными оросителями.
Дренчерный ороситель по внешнему виду мало отличается от спринклерного; он только не имеет замка. Включение дренчерных АУП осуществляют от побудительной системы с легкоплавкими замками или спринклерными оросителями, извещателей автоматической пожарной сигнализации, а также от технологических датчиков.
Замки спринклерных оросителей и контрольные клапаны дренчерных установок рассчитаны на температуру разрушений 72, 93, 141, 182 и 240 °С в зависимости от соответствующей максимальной температуры окружающего воздуха tmах для защищаемого помещения < 50, 50...70, 71...100, 101...140, 141...200 °С.
В последнее время находят применение спринклерные и дренчерные установки, в которых вместо воды применяется раствор пенообразования, а обычные спринклеры и дренчеры заменены пенными (рисунок 8).
1 – клапан с упорным стержнем; 2 – распылитель; 3 – легкоплавкий замок; 4 – кожух.
Рисунок 8 − Пенный спринклер
В обычное время клапан спринклера закрывает выход водному раствору пенообразователя и удерживается в этом положении двумя замками с легкоплавким припоем. При расплавлении замка клапан отбрасывается и раствор выходит из насадки и разбрызгивается от отражающих плоскостей распылителя. Воздух подсасывается через отверстие в кожухе и смешивается с раствором, в результате чего образуется воздушно-механическая пена.
Средства извещения и сигнализации о пожаре.
Для успешного тушения пожаров решающее значение имеет быстрое обнаружение пожара и своевременный вызов пожарных подразделений к месту пожара.
Каждый объект народного хозяйства должен быть обеспечен надежными средствами извещения или сигнализации о пожаре.
В связь извещения о пожаре входит городская и местная телефонная связь, специальная пожарная телефонная связь с наиболее важными объектами и электрическая пожарная сигнализация. Различные системы электрической пожарной сигнализации (ЭПС) предназначены для обнаружения самой начальной стадии пожара (загорания) и сообщения о месте его возникновения.
ЭПС делится на пожарную и охранно-пожарную, основными элементами которой являются: пожарные извещатели, приемные станции, линии связи, источники питания, звуковые или световые сигнальные устройства. Пожарные извещатели бывают ручного и автоматического действия; последние делятся на тепловые, дымовые, световые и комбинированные.
Тепловые извещатели срабатывают при повышении температуры окружающей среды. Их чувствительными элементами являются биметаллические пластинки или спирали, пружинящие пластинки со спаянными легкоплавким припоем концами, терморезисторы (полупроводниковые сопротивления), термопары и др. К ним относятся извещатели АТП-ЗВ, АТИМ-1, АТИМ-3, ДТЛ, ДПС-038, ПОСТ-1 и др.
В извещателях, реагирующих на дым, чувствительными являются фотоэлементы или ионизационные камеры с радиоактивными веществами. Дым, попадая в ионизационную камеру, уменьшает степень ионизации воздуха, что приводит, в конечном счете, к срабатыванию исполнительного реле приемной станции. В извещателе РИД-1, например, используется радиоактивный элемент плутоний-239. К дымовым фотоэлектрическим извещателям относится извещатель ИДФ-1.
Комбинированные извещатели имеют ионизационную камеру и терморезисторы.
В световых извещателях используется явление фотоэффекта. Фотоэлемент реагирует на ультрафиолетовую или инфракрасную часть спектра пламени. К таким извещателям относятся СИ-1, АИП-М, ДПИД и др. Ультразвуковой датчик ДУЗ-4 служит для обнаружения в закрытых помещениях движущихся объектов (колеблющееся пламя, идущий человек и т.п.).
Пожарные извещатели ручного действия бывают кнопочные и кодовые, последние имеют более сложное устройство, обеспечивающее передачу заранее обусловленного кода. Кнопочные извещатели в основном применяют для дублирования автоматических извещателей. Они устанавливаются как внутри, так и вне зданий при температуре воздуха от –50 до +60°С.
Для приема сигналов от ручных и автоматических извещателей предназначены приемные станции пожарной сигнализации. Широко используются на предприятиях два типа станций: ТОЛ-10/100 (тревожная, оптическая, лучевая) и концентратор «Комар-сигнал 12АМ». В системах охранно-пожарной сигнализации применяются приемные станции ТЛО-20/30-2М, концентраторы «Сигнал-12», «Сирень-2М» и др.
Установка типа ФЭУП (фотоэлектрическое устройство для охраны помещений) работает за счет преобразования инфракрасного излучения в электрическую энергию. Охрана объекта достигается путем создания невидимого инфракрасного луча вдоль заданного направления и выдачи сигнала тревоги, если происходит ослабление луча в результате задымления или он пересекается движущимся объектом.
Необходимо следить за исправностью извещателей. Например, тепловые извещатели проверяют не реже одного раза в год с помощью переносного источника теплоты (электролампы мощностью 150 Вт с рефлектором). Дымовые и комбинированные извещатели проверяют не реже одного раза в месяц переносными источниками дыма и теплоты. Световые извещатели проверяют пламенем свечи или спички.
Пожарные мотопомпы. Пожарные мотопомпы предназначены для подачи воды от источника воды к месту пожара. Мотопомпы выпускаются в двух вариантах: переносные и прицепные. К переносным пожарным мотопомпам относятся мотопомпы М-600А и МП-800Б и др. К прицепным пожарным мотопомпам относятся мотопомпы МП-1400 и МП-1600 и др.
Порядок выполнения работы.
1. Изучить первичные и технические средства пожаротушения, освоить принцип их действия, правила и особенности применения для тушения загораний различных веществ и материалов, используя учебно-методические материалы, макетные образцы и справочные нормативы.
2. Изучить особенности применения средств пожаротушения для тушения загораний на объектах сельскохозяйственного производства.
3. Изложить в отчете о работе порядок действий, область и правила применения первичных и технических средств пожаротушения.
4. Произвести расчет потребности в первичных средствах пожаротушения для конкретных объектов сельскохозяйственного производства (по указанию преподавателя). Заполнить таблицу 4 на основании данных одного из вариантов таблицы 5. Для расчета потребности в первичных средствах пожаротушения использовать таблицу 6 (нормы обеспечения первичными средствами пожаротушения зданий, сооружений и помещений).
Контрольные вопросы.
Литература.
Таблица 4 − Определение потребности в первичных средствах пожаротушения для различных
сельскохозяйственных объектов
|
№ п/п |
Наименование помещений, сооружений и установок |
Фактическая площадь, м2 |
Предельная защищаемая площадь, м2 |
Категория помещения по нормам пожарной безопасности |
Нормативы потребности первичных средств пожаротушения, ед. |
Потребность в первичных средствах пожаротушения, ед. |
||||||
|
огнетушители |
ящик с песком |
противопожарное полотнище |
огнетушители |
ящик с песком |
противопожарное полотнище |
|||||||
|
порошковые |
углекислотные |
порошковые |
углекислотные |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Таблица 5 − Наименование сельскохозяйственных производственных объектов и их площади
|
№ п/п |
Наименование помещений, сооружений и установок |
Фактическая площадь, м2 |
||||||||||||||
|
Варианты для расчета |
||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
||
|
1 |
Помещения для содержания скота и птицы |
2000 |
2500 |
2400 |
3400 |
2200 |
3200 |
1800 |
2600 |
3000 |
3600 |
2800 |
3300 |
3500 |
2100 |
1900 |
|
2 |
Кормоприготовительные помещения |
500 |
400 |
600 |
800 |
700 |
1000 |
750 |
900 |
550 |
650 |
450 |
850 |
650 |
950 |
500 |
|
3 |
Участки окраски, обезжиривания и мойки |
350 |
650 |
200 |
100 |
150 |
300 |
350 |
250 |
550 |
500 |
400 |
700 |
600 |
250 |
350 |
|
4 |
Мельницы |
250 |
180 |
140 |
350 |
450 |
190 |
240 |
640 |
800 |
750 |
420 |
300 |
270 |
300 |
440 |
|
5 |
Закрытые склады сухих минеральных удобрений |
3500 |
2100 |
1900 |
2000 |
2500 |
2400 |
3600 |
2800 |
3300 |
3400 |
2200 |
3200 |
1800 |
2600 |
3000 |
|
6 |
Закрытые склады зерна, спецкультур, муки |
600 |
250 |
350 |
350 |
650 |
200 |
500 |
400 |
700 |
100 |
150 |
300 |
350 |
250 |
550 |
|
7 |
Открытые склады грубых кормов (сено, солома), скирд |
4 |
1 |
3 |
5 |
8 |
2 |
4 |
6 |
3 |
1 |
5 |
2 |
4 |
7 |
6 |
|
8 |
Открытые склады легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), резервуаров |
5 |
3 |
4 |
1 |
7 |
8 |
2 |
3 |
6 |
2 |
7 |
4 |
5 |
6 |
8 |
Таблица 6 − Нормы обеспечения первичными средствами пожаротушения зданий, сооружений и помещений
(извлечение из «Правил пожарной безопасности Республики Беларусь для объектов
сельскохозяйственного производства» ППБ 2.36 – 2008)
|
№ п/п |
Наименование помещений, сооружений и установок |
Категория помещения по нормам пожарной безопасности |
Предельная защищаемая площадь, м2 |
Класс пожара по ГОСТ 27331 |
Пенные и воздушно-пенные огнетушители вместимостью 10 л |
Порошковые огнетушители вместимостью, л |
Углекислотные огнетушители вместимостью, л |
Ящик с песком |
Противопожарное полотнище, шт (размер, м) |
Примечание |
|||
|
2 |
5 |
10 |
2 |
5 (8) |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
1 |
Помещения для содержания скота и птицы |
В2-В4 |
400 |
А |
2++ |
4+ |
2++ |
1+ |
– |
2+ |
– |
– |
|
|
2 |
Кормоприготовительные помещения |
В2-В4 |
400 |
А |
2++ |
4+ |
2++ |
1+ |
– |
2+ |
1* |
– |
* на помещение |
|
3 |
Пункты приготовления витаминной травяной муки |
Б, В1-В4 |
На один агрегат |
А |
– |
– |
2+ |
1++ |
– |
2++ |
1 |
1 (2×2) |
|
|
4 |
Мельницы |
А, Б |
200 |
А |
2++ |
– |
2+ |
1++ |
– |
– |
– |
– |
|
|
5 |
Пункты переработки льна |
Б |
200 |
А |
2++ |
– |
2+ |
1++ |
– |
– |
1* |
1* (2×2) |
*На 100 м2 |
|
В1-В4 |
400 |
А |
2++ |
4+ |
2++ |
1+ |
– |
2+ |
1* |
1* (2×2) |
*На 100 м2 |
||
|
6 |
Участки окраски, обезжиривания и мойки |
А, Б |
200 |
В |
4+ |
– |
2+ |
1++ |
– |
– |
1* |
1* (2×2) |
*На 100 м2 |
|
7 |
Автозаправочные станции (АЗС), раздаточные колонки |
Согласно НПБ 38 (см. пункты 11−15 примечаний к данным нормам) |
|||||||||||
|
8 |
Лаборатории по контролю |
||||||||||||
|
твердых горючих веществ |
В1-В4 |
400 |
А |
2++ |
4+ |
2++ |
1+ |
– |
2+ |
1* |
– |
*На 100 м2 |
|
|
горючих жидкостей (ГЖ) |
В1-В4 |
200 |
В |
4+ |
– |
2+ |
1++ |
– |
– |
1* |
– |
*На 100 м2 |
|
|
горючих газов (ГГ) |
С |
– |
– |
2+ |
1++ |
– |
– |
1* |
– |
*На 100 м2 |
Продолжение таблицы 6
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
Объекты хранения |
|||||||||||||
|
Закрытые |
|||||||||||||
|
9 |
Зерна, спецкультур, муки |
Б |
200 |
А |
2++ |
– |
2+ |
1++ |
– |
– |
– |
– |
|
|
В1-В4 |
400 |
А |
2++ |
4+ |
2++ |
1+ |
– |
2+ |
– |
– |
|||
|
10 |
Продовольствия, фуража |
В1-В4 |
400 |
А |
2++ |
4+ |
2++ |
1+ |
– |
2+ |
– |
– |
|
|
11 |
Волокнистых горючих материалов, грубых кормов (сено, солома) |
В1-В4 |
400 |
А |
2++ |
4+ |
2++ |
1+ |
– |
2+ |
– |
– |
|
|
12 |
Аммиачной селитры, аммиачной воды и жидкого аммиака |
100 |
1++ |
– |
– |
– |
– |
2+ |
1 |
– |
|||
|
13 |
Сухих минеральных удобрений |
500 |
1++ |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|||
|
14 |
Карбида кальция |
100 |
– |
4+ |
2++ |
1+ |
– |
2+ |
1 |
– |
|||
|
Открытые |
|||||||||||||
|
15 |
Легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ) |
На 2 резервуара |
В |
4+ |
– |
2+ |
1++ |
– |
– |
2 |
1 (2×2) |
||
|
16 |
Волокнистых горючих материалов |
200 |
А |
1++ |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
||
|
17 |
Грубых кормов (сено, солома) |
На скирду |
А |
1++ |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
Примечания:
1. Настоящие нормы разработаны на основании НПБ 38.
2. Комплектование технологического оборудования огнетушителями осуществляется согласно требованиям технических условий (паспортов) на это оборудование.
3. Необходимое количество первичных средств пожаротушения рассчитывается по каждому этажу и помещению. При этом в помещении должно быть не менее двух огнетушителей.
4. Если на предприятии возможны комбинированные очаги пожаров, то предпочтение при выборе огнетушителя отдается более универсальному по области применения.
5. Необходимо предусматривать число огнетушителей одного из типов, указанных в таблице. Знаком «++» обозначены рекомендуемые к оснащению первичные средства пожаротушения; знаком «+» обозначены первичные средства пожаротушения, применение которых допускается при отсутствии рекомендуемых.
6. Для предельной (максимальной) площади защищаемых помещений одним или группой огнетушителей, необходимо предусматривать число огнетушителей одного из типов, указанное в таблице отмеченных знаком "++" или "+", Если взамен рекомендуемых огнетушителей (в таблице отмечены знаком "++") предусматривается использовать другие огнетушители (в таблице отмечены знаком "+"), то их выбор следует осуществлять из указанных типов, приведенных для данного помещения.
7. Для помещений и установок, не перечисленных в данной таблице, первичные средства пожаротушения следует принимать с учетом их пожарной опасности по аналогии с другими помещениями. Класс пожара следует принимать по
ГОСТ 27331.
8. Территория предприятия на каждые 5000 м2 площади застройки территории (но не менее двух) и по одному на каждую последующую 1000 м2 должны быть установлены пожарные щиты укомплектованные следующим инвентарем: огнетушитель (один из типов: углекислотный, порошковый, воздушно-пенный) – 2 шт.; ящиков с песком – 1 шт.; противопожарное полотнище – 1 шт.; лом – 2 шт.; топор – 2 шт.; лопата – 2 шт.; ведро – 2 шт.. Указанное оборудование и щит должны быть окрашены в красный цвет. Щиты должны размещаться таким образом, чтобы расстояние до защищаемых зданий и сооружений не превышало 100 м.
9. Для защиты зданий и сооружений не оборудованных внутренним противопожарным водопроводом, а также на территории организаций, не имеющих наружного противопожарного водопровода, или при удалении зданий и сооружений, наружных технологических установок этих организаций на расстояние более 100 м от наружных пожарных водоисточников, должны устанавливаться бочки с водой объемом не менее 200 л. На территории организации площадью до 5000 м2 включительно не менее двух и по одной на каждую последующую 1000 м2 площади территории. Бочки с водой должны размещаться таким образом, чтобы расстояние до защищаемых зданий и сооружений не превышало 100 м. Заполнение бочек должно быть обеспечено в пожароопасный период.
10. Ящики для песка должны иметь объем не менее 0,5 м3 и комплектоваться совковой лопатой.
11. Автозаправочные станции (АЗС) должны оснащаться первичными средствами пожаротушения из расчета:
11.1. на заправочный островок АЗС для заправки легковых автомобилей, имеющий до 4 топливораздаточных колонок (TPK) - два порошковых либо углекислотных огнетушителя (далее – огнетушители) вместимостью не менее 5 л каждый, а свыше 4 ТРК - три огнетушителя вместимостью не менее 5 л каждый. Размещение огнетушителей должно предусматриваться на заправочных островках. Допускается для двух заправочных островков предусматривать один комплект огнетушителей, если расстояние между этими островками не превышает 6 м;
11.2. на АЗС для заправки грузовых автомобилей, автобусов, крупногабаритной строительной и сельскохозяйственной техники - два передвижных огнетушителя вместимостью не менее 50 л каждый для тушения загораний заправляемой техники;
11.3. на каждую заправочную площадку для тушения автоцистерны для транспортирования топлива (АЦТ) - два передвижных огнетушителя вместимостью не менее 50 л каждый. При наличии на АЗС таких огнетушителей, предназначенных для тушения заправляемой техники, дополнительных огнетушителей для тушения АЦТ допускается не предусматривать.
12. Помещения АЗС оснащаются порошковыми огнетушителями вместимостью не менее 5 л каждый из расчета один огнетушитель на каждые полные и неполные 100 м2 площади, а также по одному огнетушителю на пост технического обслуживания.
13. Места размещения огнетушителей должны обозначаться соответствующими указательными знаками.
14. Каждый контейнер хранения топлива должен оснащаться одним воздушно-пенным огнетушителем вместимостью не менее 10 л и одним порошковым или углекислотным огнетушителем вместимостью не менее 5 л.
15. Передвижная АЗС должна комплектоваться не менее чем двумя огнетушителями (одним порошковым вместимостью не менее 5 л и одним углекислотным вместимостью не менее 5 л).
Таблица 7 − Нормы обеспечения первичными средствами пожаротушения автотранспортных средств
(извлечение из «Правил пожарной безопасности Республики Беларусь для объектов
сельскохозяйственного производства» ППБ 2.36 – 2008)
|
№ п/п |
Наименование автотранспортных средств |
Наименование первичных средств пожаротушения, не менее |
||||
|
Огнетушители порошковые ручные (штук) вместимостью не менее, кг |
Штыковая лопата |
Швабра |
Ящик с песком (0,5 м3) |
Противопожарное полотнище (1,5×1,5 м) |
||
|
1 |
Зерноуборочные комбайны |
28 |
2 |
2 |
1 |
1 |
|
2 |
Самоходные комбайны |
18 (24) |
2 |
2 |
1 |
1 |
|
3 |
Прицепные комбайны |
14 |
2 |
2 |
− |
− |
|
4 |
Жатки валковые |
– |
2 |
2 |
− |
− |
|
5 |
Косилки тракторные |
14 |
1 |
− |
− |
− |
|
6 |
Самоходные машины |
18 (24) |
2 |
− |
− |
1 |
Примечания:
1. Нормы обеспечения первичными средствами пожаротушения автотранспортных средств, не указанных в таблице 7, определяются по ППБ 2.06.
2. Нормы первичных средств пожаротушения для открытых стоянок автотранспортных средств определяются по ППБ 2.06.
3. На автотранспортных средствах, работающих на торфяниках сельскохозяйственного использования, должны быть: 2 порошковых огнетушителя (по 8 кг каждый), 2 лопаты, 2 ведра, противопожарное полотнище размером 2×2 м.
4. Необходимое количество первичных средств пожаротушения рассчитывается по каждому этажу и помещению, а также этажеркам открытых установок. При этом на этаже и в помещении должно быть не менее 2-х огнетушителей.
5. Если на предприятии возможны комбинированные очаги пожаров, то предпочтение при выборе огнетушителя отдается более универсальному по области применения.
6. Песок допускается заменять другим местным негорючим сыпучим материалом (флюсы, карналлит, кальцинированная сода и др.).
Лабораторная работа № 8. ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
ВЕНТИЛЯЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Цель работы. Изучить назначение и классификацию вентиляционных систем. Изучить методы проверки эффективности вентиляции. Получить практические навыки по проверке эффективности вентиляции.
Задание по работе. Ознакомиться с методическими указаниями. Изучить информацию о преимуществах и недостатках вентиляционных систем, представленную на стендах. Изучить правила пользования приборами, применяемыми в работе. Провести соответствующие измерения и заполнить соответствующие таблицы. Сделать заключение о работоспособности вентиляции.
Теоретические сведения. В сельскохозяйственном производстве многие технологические процессы связаны с выделением пыли, газов, паров, избыточного тепла и влаги. Одним из наиболее эффективных мероприятий по оздоровлению воздушной среды является вентиляция производственных помещений. Вентиляция, являясь средством оздоровления труда, нуждается в систематическом уходе и контроле за ее состоянием и эксплуатацией.
Приступая к выполнению работы, обратите особое внимание на то, что главная задача испытаний вентиляционных установок определить способность вентиляционной системы поддерживать санитарно-гигиенические параметры воздуха в помещении или на рабочем месте в соответствии с нормами. В свою очередь, способность вентиляционных систем поддерживать нормируемые параметры воздуха оценивается в результате проведения санитарно-гигиенического обследования и технического испытания вентиляционной установки.
Под вентиляцией понимают систему мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения на постоянных рабочих местах метеорологических условий и чистоты воздушной среды, соответствующих гигиеническим и техническим требованиям. Рационально спроектированные и правильно эксплуатируемые вентиляционные системы способствуют улучшению самочувствия работающих и повышению производительности труда.
Системы вентиляции классифицируют по способу перемещения воздуха, направлению потока воздуха, зоне действия, времени работы.
Вентиляции по способу побуждения воздуха может быть принудительной (механической) или естественной.
Механическая вентиляция по принципу действия (направлению потока воздуха) может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.
Приточную вентиляцию применяют в производственных помещениях со значительным выделением теплоты при малой концентрации вредных веществ в воздухе, а также для усиления воздушного подпора в помещениях с локальным выделением вредных веществ при наличии систем местной вытяжной вентиляции. Это позволяет предотвратить распространение таких веществ по всему объему помещения.
Вытяжную вентиляцию применяют для активного удаления воздуха, равномерно загрязненного по всему объему помещения, при малых концентрациях вредных веществ в воздухе и небольшой кратности воздухообмена.
Приточно-вытяжную вентиляцию применяют при значительном выделении вредных веществ в воздух помещений, в которых необходимо обеспечить особо надежный воздухообмен с повышенной кратностью (рисунок 1).
Естественная вентиляция может осуществляться посредством аэрации или через вытяжные каналы и шахты.
Аэрация организованный управляемый воздухообмен за счет естественных природных сил (ветрового и теплового напоров). Аэрацию применяют для вентиляции производственных помещений большого объема, в которых применение механической вентиляции в целом для всего помещения потребует больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат.
По зоне действия различают вентиляцию общеобменную, местную и смешанную (комбинированную). При общеобменной вентиляции происходит обмен воздуха во всем помещении, она применяется тогда, когда нарушения санитарно-гигиенических норм воздушной среды незначительны и наблюдаются по всему объему помещения.
Местную вытяжную вентиляцию устраивают в местах значительного выделения газов, паров, пыли, аэрозолей. Такая вентиляция предотвращает попадание опасных и вредных веществ в воздух производственных помещений.
Местную вытяжную вентиляцию следует применять на газо- и электросварочных постах, металлорежущих и заточных станках, в кузнечных цехах, гальванических установках, аккумуляторных цехах, на постах технического обслуживания, в помещениях у мест пуска автомобилей и тракторов.
Контроль за вентиляцией на заводах и сельскохозяйственных предприятиях осуществляется инженерной службой, инженером по охране труда при постоянном участии профсоюзных комитетов и общественных инспекторов.
Задачей контролирующих органов является оценка состояния воздушной среды и эффективности вентиляции с точки зрения обеспечения ею требуемых законодательством уровней температуры и влажности, снижения содержания вредных веществ до предельно допустимых концентраций (по ГОСТ 12.1.005 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН Минздрава РБ №11-19-94 «Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ»).
а
б в
а общий вид; б схема работы приточной части системы вентиляции;
в схема работы вытяжной части системы вентиляции:
1 воздухоприемное устройство; 2 калорифер; 3, 4 соответственно приточный и вытяжной вентиляторы; 5, 6 соответственно вытяжные и приточные воздуховоды; 7 фильтр (пылеуловитель); 8, 9 соответственно приточные и вытяжные вентиляционные насадки.
Рисунок 1 − Механическая приточно-вытяжная вентиляция
Состояние воздушной среды на рабочих местах является интегральным показателем при оценке вентиляции, но в ряде случаев возникает необходимость в проверке эффективности отдельных ее элементов с целью обоснования оздоровительных мероприятий. Подобная необходимость может возникнуть при расследовании случаев отравлений, изменениях в технологии, реконструкции вентиляционных систем и отдельных элементов и т. п. Перед тем как приступить к обследованию вентиляционной установки, необходимо ознакомиться с технологическим процессом, установить кубатуру помещения и число работающих в нем лиц. При этом выясняется, какие вредности, постоянно или периодически, локализовано или рассеянно поступают в производственную среду. На основании этого оценивается целесообразность избранной системы вентиляции.
Причинами неудовлетворительной работы вентиляции могут быть недостаточный воздухообмен, предусмотренный проектом, подача загрязненного приточного воздуха или вторичное пылеобразование при его подаче в нижнюю зону, недостаточные скорости отсоса в вытяжных устройствах, их конструктивные дефекты, неисправность воздуховодов (нарушение целостности, накопление пыли и др.); неудовлетворительная эксплуатация пылеочистных и других установок для очистки загрязненного воздуха, неправильное расположение зоны выброса, нарушение соотношения объема притока и вытяжки и ряд других.
Поэтому при обследовании вентиляции подлежат оценке расположение мест забора приточного и выброса отработанного воздуха, состояние устройств для очистки и подогрева приточного воздуха, расположение приточных и вытяжных отверстий в помещении, скорости движения воздуха в проемах укрытий, вид местных приточных устройств, а также скорости и температуры подаваемого ими воздуха, воздухообмен по притоку и вытяжке, воздушный баланс в помещении. Наконец, при оценке вентиляции наряду с показателями воздушной среды (температура, влажность, концентрации токсических веществ и пыли) иногда необходимы дополнительный опрос работающих и даже физиологические наблюдения (например, для оценки состояния теплорегуляции).
Нормирование исследуемых параметров. В процессе выполнения лабораторной работы в целях экономии времени, а также благодаря тому, что основные вопросы санитарно-гигиенического обследования помещения рассматриваются в лабораторных работах 1 и 2, надо выполнять только техническое испытание вентиляционных систем. При проведении технического испытания вентиляционной установки определяют ее производительность (L, м3/ч) и сравнивают с расчетной.
Расчетная производительность вентиляционной установки (необходимый воздухообмен) определяется в зависимости от вида и количества выделяющихся в помещении веществ.
При выделении газов, паров, пыли воздухообмен (L, м3/ч) определяют по формуле:
, (1)
где G скорость выделения вредных веществ, мг/ч;
gдоп предельно допустимая концентрация данного вредного вещества, мг/м3;
gпр концентрация этого вещества в приточном воздухе, мг/м3.
При выделении влаги воздухообмен определяют по формуле:
(2)
где Gвп скорость поступления водяных паров в помещение, г/ч;
ρ плотность воздуха, кг/м3;
dвыт, dпр – содержание влаги соответственно в удаляемом и приточном воздухе, г/кг.
Воздухообмен при избытке тепла определяют по формуле:
(3)
где Qизб избыточная теплота, поступающая в помещение и обусловливающая нагрев воздуха в нем, Дж/с;
с удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг К);
ρ плотность воздуха при 293 °К, кг/м3;
Ту, Тп – соответственно температура удаляемого и приточного воздуха, °К.
При расчете общеобменной вентиляции в производственных помещениях, где не выделяются вредные вещества в процессе работы, необходимый воздухообмен определяют по формуле:
L = npL0 , (4)
где nр количество работающих;
L0 норма воздухообмена (если на одного работающего приходится менее 20 м3 объема помещения, то L0 =30 м3/ч, если на одного работающего приходится 20 м3 и более объема помещения, то L0 = 20 м3/ч).
Фактическая производительность вентиляционной установки (объем проходящего воздуха через вентиляционные каналы в час) определяют по формуле:
L = 3600vср F, (5)
где L – объем воздуха проходящего через вентиляционные каналы, м3/ч ;
vср − средняя скорость движения воздуха в открытой плоскости вентиляционного канала, м/с;
F площадь сечения отверстия или воздуховода, м2;
3600 перевод часа в секунды (60×60).
Приборы и оборудование.
Крыльчатый анемометр АСО-3 предназначен для измерения скорости воздушного потока. Он позволяет производить измерения в пределах от 0,3 до 5 м/с, с чувствительностью не более 0,2 м/с.
Принцип действия данного прибора следующий: движение воздуха воспринимается колесом с пластинками из алюминия, вращающимся под давлением потока воздуха. Это движение системой зубчатых колес передается стрелкам, движущимся по градуированным циферблатам, по которым производится отсчет. Малые циферблаты показывают тысячи и сотни делений; полный оборот большой стрелки дает 100 делений, так как большой циферблат разделен на 100 частей.
Микроманометр ММН-240 (рисунок 2) применяется для измерения избыточного вакуумметрического давления и разности давлений газов не агрессивных к стали, латуни, олову, полиэтилену в пределах до 240 кгс/м2 при статическом давлении не более 1000 кгс/м2.
1 − регулировочные ножки; 2 − кронштейн; 3 − измерительная трубка;
4 − дуга; 5 − трехходовой кран; 6 − крышка; 7 − пробка; 8 − резервуар;
9 − регулятор нулевого положения мениска (подсос).
Рисунок 2 − Микроманометр многопредельный с наклонной трубкой ММН−240
Перед измерениями прибор установите на столе, отрегулировав регулировочными ножками 1 положение прибора, чтобы в каждом уровне пузырек стоял в центре.
Установите кронштейн 2 с измерительной трубкой 3 в крайнее верхнее положение, соответствующее К=0,8 (величины постоянной прибора К=0,8; К=0,6; К=0,4; К=0,3 и К=0,2 нанесены на дуге 4 прибора).
Поверните пробку трехходового крана 5 против часовой стрелки до упора.
Выверните из крышки 6 прибора пробку 7 и залейте в резервуар 8 этиловый спирт (с плотностью ρс = 0,8095± 0,0005 г/см3) в таком количестве, чтобы его уровень в стеклянной измерительной трубке 3 установился приблизительно против нулевого деления шкалы, а затем, поставив на место пробку, затяните ее до отказа.
Наденьте на штуцер б трехходового крана 5 отрезок резиновой трубки (другой конец которой нужно удерживать в руке) и поставьте пробку трехходового крана в рабочее положение, поворачивая ее по часовой стрелке до упора. Затем поднимите подсосом 9 уровень спирта в стеклянной измерительной трубке 3 примерно до конца шкалы и убедитесь в отсутствии воздушных пробок в столбике спирта.
В случае обнаружения воздушных пробок выдуйте их вместе со спиртом в резервуар.
Поверните пробку трехходового крана 5 против часовой стрелки до упора, поставьте кронштейн 2 с измерительной трубкой 3 на необходимый угол наклона и регулятором уровня окончательно скорректируйте на нуль. При этом необходимо иметь в виду, что между углом наклона измерительной трубки и верхним пределом измерения прибора существует следующая зависимость (таблица 1).
Таблица 1 − Зависимость между наклоном измерительной трубки и
верхним пределом измерения микроманометра ММН-240
|
Постоянная прибора К, нанесенная на дуге прибора (по ней определяется наклон измерительной трубки) |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
|
Верхний предел измерения, кгс/м2 |
60 |
90 |
120 |
180 |
240 |
|
Цена наименьшего деления шкалы, кгс/м2 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
(Наклон измерительной трубки задается преподавателем).
Соедините прибор резиновыми трубками с концами пневматической трубки. При этом резиновая трубка, в которой будет действовать статическое давление, надевается на штуцер б (он обычно обозначается знаком «минус»), а другая − на штуцер в (обозначается знаком «плюс»).
Термоанемометр testo 417 − это компактный прибор для измерения скорости воздушного потока и температуры воздуха посредствам встроенной крыльчатки диаметром 100 мм с датчиком температуры (рисунок 3).
Правила, которые необходимо выполнять для безопасного использования прибора:
Рисунок 3 − Термоанемометр testo 417
Для включения прибора нажмите кнопку 1, откроется окно измерений. При этом отображаются текущие показания, или загорается «----» если измерения невозможны.
Для выключения прибора нажмите и удерживайте кнопку 1 (около 2 с) пока дисплей не погаснет.
Для включения или выключения подсветки дисплея при включенном приборе нажмите кнопку 1.
Для настройки прибора необходимо открыть меню конфигурации. Прибор при этом должен быть включен и находится в меню измерений, а функции «Hold», «Max» или «Min» должны быть не активированы. Нажмите и удерживайте кнопку 2 (около 2 с) пока вид дисплея не изменится. Прибор находится в меню конфигурации.
Кнопкой 2 вы можете перейти к другой функции. Выйти из меню конфигурации можно в любое время. Для этого нажмите и удерживайте кнопку 2 (около 2 с) пока прибор не переключится в меню измерений. Все изменения, сделанные в меню конфигурации будут сохранены.
Для выполнения измерений прибор должен быть включен и находится в меню измерений.
Для переключения отображения на дисплее между измерением температуры воздуха (°С) и рассчитанным объемным расходом воздуха (м3/ч) нажмите кнопку 3.
Текущие показания могут быть сохранены. Максимальные и минимальные значения (с момента последнего включения прибора) могут быть отображены на дисплее.
Нажмите кнопку 2 несколько раз, пока на дисплее не отобразятся необходимые значения.
Показания отображаются в следующей последовательности:
«Hold» − зафиксированное значение;
«Мах» − максимальное значение;
«Min» − минимальное значение;
текущее значение.
Для расчета среднего значения по нескольким местам измерений необходимо, чтобы «Hold», «Max» или «Min» были не активированы. Затем нажмите кнопку 4. На дисплее отобразится «Mean».
Количество записанных значений будет отображено на первой строке, значения − на нижней.
Для переключения отображения температуры воздуха (°С), скорости воздушного потока (м/с) и рассчитанного объемного потока воздуха (мЗ/ч) нажмите кнопку 3.
Для включения показаний (в необходимом количестве) нажмите кнопку 2 (несколько раз).
Для окончания измерений и расчета среднего значения нажмите кнопку 4, замигает «Mean», отобразятся рассчитанные значения. Для возврата в меню измерений нажмите кнопку 4.
Расчет среднего значения за определенный промежуток времени осуществляется следующим образом. «Hold», «Max» или «Min» должны быть не активированы. Нажмите кнопку 4 два раза. Загорится «Mean». На первой строке отображается прошедшее время (мм:сс), текущие значения − на нижней.
Для переключения отображения температуры воздуха (°С), скорости воздушного потока (м/с) и рассчитанного объемного потока воздуха (м3/ч) нажмите кнопку 3.
Для начала измерений нажмите кнопку 2. Для приостановки, а затем продолжения измерений каждый раз нажимайте кнопку 2. Для окончания измерений и расчета среднего значения нажмите кнопку 4. Замигает «Mean». Отобразятся рассчитанные значения.
Для возврата в меню измерений нажмите кнопку 4.
Порядок выполнения работы.
Проверка эффективности естественной вентиляции. При проверке эффективности естественной вентиляции необходимо определить фактический объем удаляемого из помещения воздуха и сравнить его с необходимым воздухообменом для данного помещения. Порядок проведения исследований следующий.
1. Записать исходное положение стрелок крыльчатого анемометра, установленного в середине открытой плоскости вентиляционного канала. При этом необходимо иметь в виду: а) малые циферблаты показывают тысячи и сотни делений; полный оборот большой стрелки дает 100 делений, так как большой циферблат разделен на 100 частей; б) при снятии показаний с прибора нужно на маленьких циферблатах принимать во внимание только полные деления и прибор при этом на нуль ставить не нужно.
2. Открыть задвижку вентиляционного канала и отметить время tнач.
3. Определить необходимый воздухообмен (L, м3/ч) по формуле 4.
4. При этом нужно определить объем помещения и принять норму воздухообмена L0.
5. Через 45 мин (для учебных целей достаточно 10 мин) от tнач закрыть задвижку вентиляционного канала и снять конечные показания прибора.
6. Определить скорость движения воздуха vср в вентиляционном канале. Для чего необходимо вычесть первые показания из вторых и разделить полученный результат на время экспозиции прибора (в секундах). Полученный результат (дел./с) по графику, прилагаемому к прибору, перевести в м/с.
7. Определить площадь открытой плоскости вентиляционного канала F в м2.
8. Определить объем воздуха L проходящий через вентиляционный канал по формуле 5.
9. Полученные данные и результаты расчетов записать в протокол (таблица 2).
Таблица 2 − Протокол проверки эффективности
естественной вентиляции
|
Наименование помещения |
Необходимый воздухообмен, м3/ч |
Время опыта, сек |
Начальные показания анемометра, дел. |
Конечные показания анемометра, дел. |
Разность показаний анемометра, дел |
Скорость движения воздуха, м/с |
Площадь вентиляционного канала, м2 |
Объем удаляемого воздуха, м3/ч |
10. Сравнить объем удаляемого воздуха с необходимым воздухообменом и сделать выводы.
Проверка эффективности искусственной вентиляции. При проверке эффективности искусственной вентиляции на примере лабораторной установки (рисунок 4) необходимо определить производительность этой установки (L, м3/ч), т. е. параметр, наиболее полно характеризующий работу вентиляционной установки при полностью открытой задвижке 5 и полуоткрытой. После этого необходимо сравнить производительность вентиляционной установки с необходимым воздухообменом и сделать вывод об эффективности искусственной вентиляции, а также нужно сравнить полученные результаты и сделать вывод о влиянии состояния вентиляционных каналов на работу системы искусственной вентиляции.
1 − задвижка; 2 − всасывающий воздуховод; 3 − отверстия для ввода пневматических трубок; 4 − вентилятор; 5 − нагнетательный воздуховод.
Рисунок 4 − Схема лабораторной установки для проверки
эффективности искусственной вентиляции.
Порядок проведения исследований следующий.
1. Установить в нагнетательный канал пневматическую трубку согласно рисункам 5 и 6 (при проведении исследований в воздуховоде цилиндрического сечения необходимо устанавливать пневматическую трубку в одно из положений рисунка 5).
2. Подготовить микроманометр ММН-240 к проведению измерений по методике, приведенной выше.
Поверните пробку трехходового крана по часовой стрелке до упора и приступите к отсчетам.
Истинное значение измеряемого давления определите из выражения
Рск.i. = Нв·К, (6)
где Нв − отсчет по шкале микроманометра, мм;
К − постоянная прибора, при которой производились замеры.
Во время работы периодически контролируйте нуль прибора, ставя трехходовой кран в положение контроля, а также следите за положением прибора по уровням (т. к. микроманометр настроен и установлен на необходимые пределы измерений, то вышеизложенные настройки производить не требуется).
3. Включить вентиляционную установку при полностью открытой задвижке.
Рисунок 5 − Координаты точек измерения давлений и скорости в воздуховодах цилиндрического сечения:
○ − при 100 мм ≤ D ≤ 300 мм; ● − при D > 300 мм.
Рисунок 6 − Координаты точек измерения давлений и скоростей
в воздуховодах прямоугольного сечения:
○ − при 100 мм ≤ b ≤ 200 мм; ● − при b > 200 мм.
4. Подключить пневматическую трубку к микроманометру и произвести замер показания прибора Нв, мм.
5. Определить истинное значение измеряемого скоростного давления Рск.i. (см. формулу 6).
6. Определение значений скоростного давления повторить во всех необходимых точках мерных сечений (рисунки 5 и 6). При этом нужно иметь в виду то, что измерение скоростного давления в нескольких точках мерных сечений воздухопроводов объясняется неравномерностью скорости движения воздуха в воздухопроводах. Эта неравномерность объясняется наличием трения воздуха о стенки воздухопровода и турбулентностью потока при выходе из вентилятора. Исходя из этого, замер скоростного давления необходимо производить перед вентилятором и за ним на прямых участках воздуховодов. Длина прямого участка перед вентилятором должна быть кратной не менее чем трем диаметрам, а за вентилятором − не менее чем пяти диаметрам (рисунок 4). Кроме того, для получения закономерной средней величины скорости нужно взять несколько точек по диаметру мерного сечения согласно рисункам 5 и 6.
7. Определить среднее скоростное давление Рск.ср., пользуясь при этом формулой
, (7)
8. Произвести замеры барометрического давления Р, кПа, и температуры воздуха t, °С.
9. Согласно таблице 3 определить плотность перемещаемого воздуха ρв, кг/м3.
10. Определить среднюю скорость воздушного потока, пользуясь при этом зависимостью
, (8)
где g = 9,81 м/с2 − ускорение свободного падения.
11. Определить производительность вентиляционной установки L, м3/ч, пользуясь формулой 5.
12.Опыты повторить при установке задвижки в полуоткрытом положении.
13.Полученные данные и результаты расчетов записать в протокол (таблица 4).
Таблица 3 − Плотность воздуха в зависимости от его температуры и давления
|
Температура воздуха, °С |
Плотность воздуха (кг/м3) при давлении (Па) |
|||||||||
|
96 425 |
96 090 |
97 755 |
98 420 |
99 085 |
99 750 |
99 915 |
101 080 |
101 745 |
102 420 |
|
|
–10 |
1,280 |
1,289 |
1,292 |
1,307 |
1,316 |
1,325 |
1,333 |
1,342 |
1,351 |
1,360 |
|
–8 |
1,271 |
1,280 |
1,288 |
1,297 |
1,306 |
1,315 |
1,323 |
1,332 |
1,341 |
1,350 |
|
–6 |
1,261 |
1,270 |
1,279 |
1,287 |
1,296 |
1,305 |
1,313 |
1,322 |
1,331 |
1,340 |
|
–4 |
1,252 |
1,261 |
1,269 |
1,278 |
1,286 |
1,296 |
1,304 |
1,312 |
1,321 |
1,330 |
|
–2 |
1,243 |
1,251 |
1,260 |
1,268 |
1,277 |
1,286 |
1,294 |
1,303 |
1,311 |
1,320 |
|
0 |
1,234 |
1,242 |
1,251 |
1,259 |
1,268 |
1,276 |
1,285 |
1,293 |
1,302 |
1,310 |
|
+2 |
1,225 |
1,233 |
1,242 |
1,250 |
1,258 |
1,267 |
1,276 |
1,284 |
1,298 |
1,301 |
|
+4 |
1,216 |
1,224 |
1,233 |
1,241 |
1,249 |
1,266 |
1,266 |
1,275 |
1,283 |
1,291 |
|
+6 |
1,207 |
1,215 |
1,224 |
1,232 |
1,240 |
1,249 |
1,257 |
1,265 |
1,274 |
1,282 |
|
+8 |
1,198 |
1,207 |
1,215 |
1,223 |
1,232 |
1,240 |
1,248 |
1,256 |
1,265 |
1,273 |
|
+10 |
1,190 |
1,198 |
1,206 |
1,215 |
1,223 |
1,232 |
1,239 |
1,247 |
1,256 |
1,264 |
|
+12 |
1,182 |
1,190 |
1,198 |
1,206 |
1,214 |
1,222 |
1,231 |
1,239 |
1,247 |
1,255 |
|
+14 |
1,173 |
1,181 |
1,190 |
1,198 |
1,206 |
1,214 |
1,222 |
1,230 |
1,238 |
1,246 |
|
+16 |
1,165 |
1,173 |
1,189 |
1,197 |
1,205 |
1,206 |
1,213 |
1,222 |
1,230 |
1,238 |
|
+18 |
1,157 |
1,165 |
1,173 |
1,181 |
1,189 |
1,197 |
1,205 |
1,213 |
1,221 |
1,229 |
|
+20 |
1,149 |
1,157 |
1,165 |
1,173 |
1,181 |
1,189 |
1,197 |
1,205 |
1,213 |
1,221 |
14. Полученные результаты производительности вентиляционной установки при полностью открытой и полуоткрытой задвижке необходимо сравнить между собой и с необходимым воздухообменом и сделать вывод об эффективности искусственной вентиляции и о влиянии состояния вентиляционных каналов на работу системы искусственной вентиляции.
Таблица 4 − Протокол испытания искусственной вентиляции
|
Условие опыта |
Точка замера |
Барометрическое давление, кПа |
Температура перемещаемого воздуха, °С |
Скоростное давление в точках мерного сечения Рск.i., кгс/м2 |
Среднее скоростное давление Рск.ср., кгс/м2 |
Средняя скорость движения воздуха vср, м/с |
Производительность вентиляционной установки L, м3/ч |
|
Задвижка полностью открыта |
1 |
||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
|||||||
|
4 |
|||||||
|
Задвижка полуоткрыта |
1 |
||||||
|
2 |
|||||||
|
3 |
|||||||
|
4 |
Контрольные вопросы.
Литература.
ЛИТЕРАТУРА
СОДЕРЖАНИЕ
Инструкция по охране труда при выполнении
лабораторных работ 3
Лабораторная работа №1. Исследование микроклимата
в рабочей зоне 6
Лабораторная работа № 2. Определение содержания вредных
веществ в воздухе рабочей зоны 23
Лабораторная работа № 3. Исследование освещенности
на рабочих местах 38
Лабораторная работа №4. Исследование производственного
шума 60
Лабораторная работа № 5. Исследование производственной
вибрации 74
Лабораторная работа № 6. Контрольные испытания
заземляющих устройств и изоляции электропроводов 83
Лабораторная работа № 7. Первичные и технические
средства тушения пожаров 103
Лабораторная работа № 8. Проверка эффективности
вентиляции производственных помещений 129
Литература 145