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
Задание
Идентифицировать опасные и вредные факторы на рабочем месте сварщика РМЦ. Дать гигиеническую оценку условий труда и предложить мероприятия по их нормализации.
Спроектировать аппарат для очистки вентиляции выбросов РМЦ (циклон и адсорбер).
Спроектировать молниезащиту.
Спрогнозировать зоны радиационного заражения местности и внутреннего поражения человека при аварийном выбросе на АЭС.
Содержание
Содержание
Введение
Аналитическая обзорная часть
Заключение
Список использованных источников
Приложение 1
Приложение 2
2
3
4
6
29
30
Введение
Производственный процесс представляет собой совокупность производственного оборудования и технологического процесса. Человек, участвующий в производственном процессе, постоянно подвергается опасности при работе на каком-либо оборудовании.
Приступая к созданию новой машины, станка, аппарата, механизированной или автоматической линии, конструктор, прежде всего, обязан предусмотреть удобство и безопасность их монтажа и обслуживания в процессе эксплуатации.
Однако в любом случае мероприятия по охране труда не должны быть причиной снижения производительности оборудования.
Безопасность обслуживающего персонала в процессе работы может быть достигнута в том случае, если будет осуществлено сочетание безопасной конструкции узлов оборудования с безопасностью выполняемых ручных операций[1].
Опасным производственным фактором (ОПФ) называется та кой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Травма — повреждение тканей организма и нарушение его функций внешним воздействием; результат несчастного случая на производстве, под которым понимают случай воздействия опасного производственного фактора на работающего при выполнении им трудовых обязанностей или заданий руководителя работ.
Вредный производственным фактором (ВПФ) называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности. Заболевания, возникающие под действием вредных производственных факторов, называются профессиональными.
Условия труда, при которых исключено воздействие на работаюющих опасных и вредных производственных факторов, называются безопасностью труда. Безопасность жизнедеятельности в условиях производства имеет и другое название — охрана труда. В настоящее время последний термин считается устаревшим, хотя вся специальная отечественная литература, изданная приблизительно 1990 г., использует именно его.
Охрана труда определялась как система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятии и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность в процессе труда.
Будучи комплексной дисциплиной, «Охрана труда» включает следующие разделы: производственная санитария, техника безопасности, пожарная и взрывная безопасность, а также законодательства по охране труда.
Производственная санитария — система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.
Техника безопасности — система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.
Пожарная и взрывная безопасность — система организационных и технических средств, направленных на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов, ограничение их последствий.
Законодательство по охране труда составляет часть трудового законодательства [2].
Аналитическая обзорная часть
Современное сварочное производство характеризуется ростом уровня механизации и автоматизации сварочных работ; значительным расширением области применения сварки, особенно при монтаже и ремонте металлоконструкций, где сварка выполняется на высоте, а также в замкнутых труднодоступных пространствах; применением высокопроизводительных сварочных материалов и форсированных режимов; повышением требований к качеству сварных соединений.
Сварщик должен хорошо знать применяемое сварочное оборудование, владеть безопасными приемами выполнения основных операций, правильно применять средства защиты, строго выполнять правила и требования безопасности труда. Комплексный характер отрицательного влияния на здоровье сварщиков опасных и вредных производственных факторов, а также тяжести и напряженности труда, сопутствующие процессам дуговой сварки, требуют осуществления различных оздоровительных мероприятий.
Если воздействие на работающего вредного производственного фактора при определенных условиях может привести к заболеванию или стойкому снижению работоспособности, то опасный производственный фактор может привести к травме или другому внезапному ухудшению здоровья
Психофизиологическое воздействие на рабочего проявляется при физической нагрузке преимущественно на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы (сердечно сосудистую, дыхательную и др.), обеспечивая его деятельность, а также при нервно-психических погрузках преимущественно на центральную нервную систему.
Повышенное содержание сварочной пыли и газов в воздухе рабочей зоны и в зоне дыхания электросварщика
Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны мелкодисперсной пылью флюсов Повышенная яркость света Повышенный уровень ультрафиолетового излучения
Повышенный уровень инфракрасного излучения
Повышенная температура поверхности оборудования, материалов
Повышенная или пониженная температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочем месте сварщика
Повышенный уровень шума на рабочем месте Недостаточная освещенность рабочей зоны
Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека
Искры, брызги и выбросы расплавленного металла и шлака
Системы, находящиеся: под давлением:
не равным атмосферному или с газообразным топливом
при ремонте сосудов из-под топлива
Расположение рабочего места на высоте относительно поверхности земли (пола) Движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки материалы; разрушающиеся конструкции
Физическая нагрузка
Статическое перенапряжение
Динамическое перенапряжение Нервно-психическая нагрузка
Напряжение зрительных анализаторов.
Нервно-эмоциональное напряжение
Яркость видимой части спектра в тысячи раз превышает физиологически переносимую глазами человека величину. В зависимости от расстояния глаз от дуги и силы сварочного тока интенсивность ультрафиолетового излучения наиболее повышена при сварке в защитных газах. При сварке в замкнутых пространствах опасны еще и отраженные лучи. При кратковременном воздействии на глаза, излучение от сварочной дуги может вызвать заболевание - электроофтальмию, т. е. воспалительное заболевание глазного яблока. При этом заболевании появляется покраснение и резь в глазах, ощущение инородного тела, слезоточение, спазм век. Все это может сопровождаться головными болями, усталостью, бессонницей, учащением пульса. Нормализация состояния наступает через 3—5 дней после прекращения работы со сварочной дугой. Часто повторяющаяся электроофтальмия может вызвать хронический конъюнктивит, когда поражается сетчатка глаза и резко ухудшается зрение электроофтальмия встречается не только у электросварщиков, но, и более часто, у подсобных рабочих, так как они вообще не пользуются защитными средствами.
Инфракрасное излучение вследствие теплового воздействия может вызвать помутнение хрусталика глаза.
Повышенная температура поверхностей, оборудования и материалов зависит от интенсивности теплового излучения предварительно подогретых изделий, их габаритов.
Отсутствие специальной одежды и обуви, защищающей сварщиков от теплового облучения, может привести к нарушению терморегуляции организма и вызвать тепловой удар.
Микроклимат на рабочем месте сварщика, характеризуемый температурой 1 (°С), относительной влажностью ф (%) и скоростью движения воздуха v (м/с), определяет тепловое состояние организма человека. При сварке на открытых площадках микроклимат на рабочих местах всецело зависит от атмосферных метеорологических условий. В холодное время года неблагоприятная внешняя среда отрицательно влияет на организм уже при температуре —15°С, когда происходит понижение
температуры открытых участков кожи, снижается порог тактильной чувствительности (ощущения прикосновения).
Уровень шума на рабочих местах при дуговой сварке является умеренным фактором. Источниками шума в основном являются сварочная дуга и источники питания. Воздействие шума на организм зависит от спектральной характеристики и уровня звукового давления
Недостаточная освещенность рабочей зоны неблагоприятно влияет на органы зрения.
При освещении сварочных цехов следует учитывать особенности труда сварщиков. Во время проведения сварочных работ светофильтры, устанавливаемые в защитных щитках сварщиков или в очках вспомогательных рабочих, пропускают только небольшую часть светового потока. По окончании сварки они должны адаптироваться к другому световому потоку. Многократная переадаптация органов зрения в течение смены приводит к общему утомлению рабочих. Очень важно создать нормальное освещение сварщикам в рабочей плоскости.
Для нормального функционирования зрения на рабочих местах необходимо устраивать освещение, обеспечивающее допустимый контраст для восприятия. Неправильное расположение в сварочных цехах и участках светильников общего и местного освещения оказывает неблагоприятное влияние на зрение сварщиков. Прямой и отраженный от стен экранов световые потоки, отражающиеся от внутренней поверхности защитных стекол или светофильтров, мешают наблюдению за зоной сварки, ослепляя сварщика.
Правильно подобранное освещение, окраска стен, оборудования и элементов рабочего места способствуют быстрой переадаптации и снижению утомляемости органов зрения.
Большое напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека при прикосновении с открытыми токоведущими частями оборудования, может вызвать опасность поражения отдельных его органов или организма в целом.
Искры, брызги и выбросы расплавленного металла шлака могут явиться причиной ожогов кожных покровов, травмирования органов зрения. Кроме того, они повышают опасность возникновения пожаров.
При использовании систем, находящихся под давлением, создается опасность взрыва: от ударного воздействия при неправильном транспортировании или эксплуатации, а также при перегреве баллонов; при образовании взрывчатых смесей с воздухом; в замкнут пространствах при образовании смесей воздуха с парами горючих веществ, взрывоопасных при воздействии высокой температуры или открытого пламени.
Движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования, передвигающиеся изделия при отсутствии защитных устройств могут привести к травмированию сварщиков[3].
Можно уменьшить шум, применяя различные способы шумоглушения, в зависимости от источника шумообразования. Например, путем соприкосновения со звучащим предметом материала, обладающего большим внутренним трением, путем изоляции шумящего оборудования строительными перегородками, облицовкой строительных конструкций специальными шумопоглощающими материалами, установкой глушителей различной конструкции на трубы для выхлопных газов.
Электрический ток, действуя на организм, может вызвать нарушение сердечной деятельности, остановку дыхания, шоковое состояние, ожог.
Степень поражения человека электрическим током зависит от электрического сопротивления тела человека, силы тока, напряжения, пути тока, времени протекания тока через организм, частоты тока.
Большое значение в оценке электрического сопротивления тела человека имеет состояние кожного покрова (сухая или влажная кожа). Сопротивление внутренних тканей значительно меньше сопротивления кожного покрова. Принято считать, что минимальное сопротивление человеческого тела составляет 1000 Ом.
Безопасным следует считать ток, при котором человек может самостоятельно отпустить токоведущий предмет. Таким «отпускающим» током для человека является переменный ток до 10 мА и постоянный до 50 мА.
В зависимости от условий работы и состояния помещения применяют пониженные напряжения, которые принято считать безопасными для человека. Например, в помещениях с особо опасными условиями поражения электрическим током принято напряжение 12 в, для помещений с повышенной опасностью — 36 в. В помещениях без повышенной опасности можно применять напряжение 127—220 в.
Наиболее опасным путем прохождения тока через человека является путь от ладони руки к ногам и от ладони к ладони. При этом ток проходит через область сердца и легких, что представляет наибольшую опасность. Однако поражение током зависит и от того, каким участком тела человек касается токоведущих частей. Наиболее чувствительными являются тыльная часть руки, участок руки выше кисти, шея, висок, спина, передняя часть ноги, плечо. Электрическая цепь, возникающая с участием указанных мест, может привести к смертельным исходам, даже при очень малых токах и напряжениях.
Фактор времени протекания тока через тело человека имеет важное значение. Чем больше время протекания тока, тем больше опасность. При этом следует учитывать и приложенное напряжение. Установлено, что действие на организм импульса продолжительностью до 0,2 сек при напряжении до 220 в не вызывает смертельного исхода.
Наиболее опасной частотой, вызывающей нарушение сердечной деятельности, является частота 50 гц, а при частоте 200 гц наступает остановка дыхания. Установлено, что частота от 50 до 500 гц не снижает опасности поражения электрическим током.
Наиболее вероятным и часто встречающимся является прикосновение человека к токоведущим частям при однофазном токе. В этом случае электрическая цепь образуется, если человек стоит на токопроводящем основании или дотронулся до заземленного предмета (водопроводные трубы, батареи отопления, заземленное оборудование), причем земля и токопроводящие предметы, связанные с ней, являются проводниками электрического тока. При двухфазном токе прикосновение приводит к замыканию электрической цепи на тело человека. В обоих случаях прикосновение опасно для жизни человека.
Предупредить поражение электрическим током можно путем применения пониженных, безопасных напряжения и силы тока, изоляции частей оборудования и строительных конструкций (пола, стен) от земли, применения специальных средств защиты (защитное заземление, защитное отключение, выравнивание потенциала), а также путем применения изолирующих средств (перчатки, боты, галоши, коврики, инструмент с изолирующими ручками, штанги, клещи).
Наиболее характерным несчастным случаем при работе на высоте является падение. Обычно считают, что человек, падающий с большей высоты, получает и более тяжелую травму. В этой связи условно считают опасной высоту начиная с 1,1 м от уровня основания и особо опасной высоту свыше 5 м. Однако тяжесть полученной травмы зависит и от того, какая часть тела подверглась повреждению. Падение может произойти из-за отсутствия ограждений мест работы, предохранительных поясов с гибкой нитью (веревка, трос, цепочка), вследствие непрочности лесов, настилов, люлек, лестниц. Кроме того, падение может быть обусловлено индивидуальными особенностями человеческого организма, например нарушением равновесия, потерей самообладания.
Подъем тяжести сверх установленной нормы может привести к появлению всевозможных грыж, к опущению внутренних органов, повреждению позвоночника, нарушению сердечной деятельности, смещению глазных осей. Систематическое выполнение работ по подъему и перемещению тяжестей может привести к профессиональному заболеванию — искривлению позвоночника (сутулость). Кроме того, человек, систематически поднимающий груз свыше установленной нормы, при обслуживании механического оборудования быстро утомляется, координация его движений нарушается, что может привести к травмированию движущимися частями оборудования.
При систематическом подъеме и опускании груза во время обслуживания оборудования установлена норма: не более 20 кг для мужчин и 10 кг для женщин.
Такие же нормы распространяются и на юношей от 16 до 18 лет при условии, что работать по подъему и переноске тяжестей они могут не более 1/3 рабочего дня. Мужчинам, физически крепким и тренированным на переноске грузов, в возрасте старше 18 лет разрешается поднимать и переносить груз весом до 50 кг, женщинам соответственно не более 20 кг. Мужчинам и женщинам, не имеющим такой тренировки, следует постепенно доводить нагрузку до нормы, чтобы не вызвать заболевания.
Уменьшение нагрузки на организм при подъемах и перемещениях тяжести может быть достигнуто применением средств механизации и грузоподъемных устройств.
Электромагнитные поля различных частот образуются при работе высокочастотных, сверхвысокочастотных и ультравысокочастотных установок. К ним соответственно относятся: установки для плавки металла и поверхностной закалки металлических изделий, установки для сушки диэлектриков и радиопередатчики радиостанций различного назначения. Электромагнитные поля с частотами выше установленных норм вызывают общее расстройство нервной системы, головные боли и могут также привести к заболеванию глаз (катаракта). Для отражения или поглощения электромагнитных волн применяются специальные экраны.
Вредные вещества в условиях производства могут по-разному действовать на организм, вызывая различные заболевания и отравление. Большинство вредных веществ (бензол, толуол, уайт-спирит, эпоксидная смола, хром, марганец, свинец, ртуть), попадая в организм, вызывают расстройство нервной системы, головную боль, а также острые отравления. Некоторые вещества (двуокись кремния, асбест и др.), попадая в легкие, вызывают заболевания, именуемые асбестозом, силикозом. От действия керосина, скипидара, канифоли, охлаждающей жидкости на коже появляются мокнущие язвочки (дерматит). Газы проникают в организм через дыхательные пути. Пары и пыль кроме дыхательных путей могут действовать на кожный покров, вызывая заболевание кожи. Через кожу также в организм проникают вещества жидкие и твердые, с. которыми приходится иметь контакт в условиях производства (свинец, этилированный бензин).
Санитарными нормами строго регламентировано наличие в воздушной среде различных вредных веществ. Предполагается, что человек не должен заболеть или отравиться, находясь в помещении, где в воздухе имеются вредные вещества в количествах, не превышающих санитарные нормы. Разумеется, следует стремиться к максимальной степени очистки воздушной среды, создавая наиболее благоприятные условия для работающих [2]. С этой целью используют аппараты для очистки вентиляционных выбросов.
Проектирование аппаратов для очистки вентиляционных выбросов Задание
Подобрать циклон, обеспечивающий степень эффективности очистки газа от пыли не менее
η =0,87, по исходным данным. При этом приняты следующие обозначения и некоторые значения:
Q, м3/с - количество очищаемого газа; р = 0,89 кг/м3 - плотность газа при рабочих условиях; μ = 22,2*10-6 Н*с/м2 - вязкость газа; рп, кг/м3 - плотность частиц пыли, диаметр dп , мкм и дисперсность lgσп, Свх, г/м3 - входная концентрация пыли.
Исходные данные
Q= 1,5м3/с
рп= 1800 кг/м3
dп = 25 мкм
lgσп = 0,6
Свх = 20 г/м3
Решение
1 .Тип циклона, оптимальная скорость газа Wопт в сечении циклона диаметром Д Тип циклона ЦП-15
Wопт, м/с 3,5
2. Определяем диаметр циклона Д, м, по формуле (4.1)
Д = = 0,74 (м)
Полученное значение Д округляют до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона. Д=800 мм.
3. По выбранному диаметру циклона находим действительную скорость газа в циклоне, м/с, по
формуле (4.2):
W = 4Q/(π*n*Д2)
где n - число циклонов.
W=4*1.5/(3.14*1*0.8^2) = 2,99 (м/с)
Действительная скорость в циклоне не должна отличаться от оптимальной более чем на 1 5%.
ΔW= 100-(3,9* 100/3,5)= 14,57%
4. Вычисляем коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона по формуле
= К1* К2 * 500 (4.3)
где К1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 4.1). К1 =1;
К2 - поправочный коэффициент на запыленность газа (табл. 4.2), К2 =0,87; 500 - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного наклона диаметром 500 мм (табл. 4.3), 500 =155 .
500 = 1*0,87*155=134,85
5. Определяем гидравлическое сопротивление циклона. Па, по формуле (4.4)
р = * р * W2/2
где р и W - соответственно плотность и скорость газа в расчетном сечении циклона;
- коэффициент гидравлического сопротивления.
р = 134,85*0,89*2,992/2=536,48(Па)
6. По табл. 4.4 находим значения параметров пыли dт50 и lgσп для выбранного типа циклона. dт50 =4,5 мкм и lgσп =0,352
7. Ввиду того, что значения dт50, приведенные в табл. 4.4, определены по условиям работы типового циклона (Дт= 0,6 м; р=1930 кг/м3; =22,2х10-6 Па*с; Wт= 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d50 мкм, по формуле (4.5):
d50 = dт50 / pп) * ( /т) * (Wт/W)
d50 = 4.5 / 1800) * (22.2 * 10-6) * (3.5/2.99)=5,85 (мкм)
8. Параметр X по формуле (4.6)
х =
х = lg (25/5.85) / = 0,91
а по табл. 4.5 находим параметр Ф(х). Ф(х)=0,8413
9. Определяем эффективность очистки газа в циклоне по формуле (4.7)
= 0.5(1+Ф(х)),
где Ф(х) - табличная функция от параметра х, рассчитанного по формуле (4.6).
= 0.5(1+0,8413) = 0,92 [3].
Расчетное значение больше необходимого по заданию, расчет верен.
Задание.
Определить размеры, энергозатраты и время защитного действия адсорбера для улавливания паров этилового спирта, удаляемых местным отсосом от установки обезжиривания при условии непрерывной работы в течение 8 ч. Расчет выполнить по исходным данным . При этом приняты следующие обозначения и исходные значения; производительность местного отсоса Lм , м3/ч; начальная концентрация спирта Со, г/м3; температура в адсорбере tР = 20°С и давление Р = 9,8*104 Н/ м2;плотность паровоздушной смеси рг= 1,2 кг/м3 и ее вязкость v = 0,15-10"4 м2/с; диаметр гранул поглотителя (активиро ванный уголь) (1=3 мм; длина гранулы 1=5 мм; насыпная плотность рп = 500 кг/м3; кажущаяся плотность рк= 800 кг/м3.
Исходные данные
Lм,м3/ч 110
С0, г/м3 6 Решение
G = Lм * pг/3600
где Lм - производительность местного отсоса от паровоздушной смеси, м3/ч;
рг - плотность паровоздушной смеси, кг/м3.
G=110*1,2/3600 = 0,037 (кг/с)
3. Переводят весовую статическую емкость сорбента ао, в объемную а'0, кг/м , по формуле (4.16):
а'0 = а0 * pн/1000
где рн - насыпная плотность выбираемого сорбента, кг/м3.
а'0 = 140 -500/1000=70 (кг/м^3)
4. Определяют массу сорбента, кг, по формуле (4.17)
mс=К*G*С0* τ/а'о
где К. = 1,1... 1,2 - коэффициент запаса;
τ- продолжительность процесса сорбции, с;
G - весовое количество очищаемого газа, кг/с;
Со - концентрация поглощаемого вещества на входе в адсорбер, кг/м3;
а'о - статическая емкость адсорбера, кг/м3.
mс= 1,15*0,037*0,006*28800/70= 0,11 (кг)
Да =
Да == 0,48 (м)
Lа = mc*W/G
Lа = 0,11 * 0,17/ 0,037=0,48 (м)
7. Находят пористость сорбента по формуле (4.20)
П = рк - рн
рн
где рк и рн
- кажущаяся и насыпная плотность сорбента, кг/м
П= 800-500 = 0,375
800
8. Рассчитываем эквивалентный диаметр зерна сорбента, м, по формуле (4.21)
dэ = П*d * l
(1-П) * (d/2 + l)
где d и l - диаметр и длина зерна сорбента, м.
dэ = 0.375*3*10-3*5*10-3 = 1,39 * 10-4
(1 - 0.375) * (3 * 10-3 / 2 + 5 * 10-3)
9. Коэффициент трения λ находят в зависимости от характера движения по выражению
при Rе<50 λ = 220 /Rе ; (4.22)
где Rе = W*dэ/(v*П) - критерий Рейнольдса; v - кинематическая вязкость газа, м/с.
Rе =0,175 * 1,39 * 10^-4/(0,15*10^-4*0,375 = 41,84
10. Определяем гидравлическое сопротивление, оказываемое слоем зернистого поглотителя при
прохождении через него потока очищаемого газа Δр, Па, по формуле (4.24)
ΔР = 3/4 * λ* La * pг * (1-П) *W2
Ф * dэ * П3
где Ф= 0,9 - коэффициент формы.
0,48*1,2*(1-0,375)*0172
ΔР = 3/4* 5,26* 0,9 * 1,39 * 10-4 * 0,375 =627.65(Па)
11 . Определяем коэффициент молекулярной диффузии паров этилового спирта в воздухе при заданных условиях Т и Р по формуле (4.25)
Д = Д0 * (Т/То)3./2 * P/P0
где До = 0,101 10-4 при То = 273°К и атмосферном давлении Ро = 9,8*1 04 Па.
Д = 0,101 * 10-4 (273 +20) 3/2 * 9,8* 104 = 1,1 * 10^-5
273 9,8* 104
12. Находят диффузионный критерий Прантля по формуле (4.26)
Рr = v/Д.
Рr = 0,15*10^-4/1.1*10^-5=1.36
13. Для заданного режима течения газа (определяется значением Rе) вычисляем величину коэффициента массопередачи для единичной удельной поверхности, м/с:
при Rе>=30 β=0.53*(Rе)0,64*(Рr)0,33*Д/dэ
β = 0.53*(41,84)0,64 *(1,36)0,33 * 1.1*10^-5/1.39* 10^-4=0.01
14. По изотерме адсорбции (см. рис. 4.1) находят величину - количество вещества, максимально
сортируемое поглотителем при а ∞/2 данной температуре, и величину концентрации
поглощаемого вещества на входе в адсорбер Сх, соответствующую величине
а ∞ = 180 г/кг
а ∞/2 = 90 г/кг Сх = 2,5 г/м3
15. Рассчитываем удельную поверхность адсорбента f м2 /м3 по формуле (4.29):
f = 4 * (1-П) * (d/2 + l)
d * l
f = 4*(1-0.375) *(3 *10-3/2 + 5*10-3)=1083(м2/м3) 3*10-3*5*10-3
16. Определяют концентрацию паров этилового спирта на выходе из аппарата, г/м3, по формуле
(4.30)
cк = с0 (1-η)
где η - эффективность процесса очистки.
ск = 6(1-0,99)=6*10^-5(г/м3)
17. Находим продолжительность защитного действия адсорбера, с, по формуле(4.31):
τ = a0
W * C0
τ = 70 = 27507
0,17 * 6 * 10-3
18. Если получаемое время защитного действия адсорбера отличается от заданного на величину Δτ, то изменяем длину (высоту) слоя сорбента на величину ΔLа, м, определяемую по формуле (4.32) Δτ=27507-28800= -1293
ΔLa = G * C0 * Δτ
Pн * F * a0 * 10^-3
где - площадь поперечного сечения слоя адсорбента, м2. F=π*Dа^2/4=0.18 (м^2) ΔLa = 0,037*6* 10-3*1293
500*0,17*140 * 10-3 = -0,018 (м)
[4]
Кожный покров следует защищать с помощью специальных составов (биологическая защита), резиновых перчаток, передников, специальных костюмов, резиновых сапог.
Утомление человека в условиях производства вызывается действием многих факторов: загрязненностью воздушной среды, повышенной или пониженной температурой, шумом и вибрацией, подъемом и перемещением тяжестей, световым, электромагнитным и радиоактивным излучением, повышенной влажностью, изменением атмосферного давления. Кроме того, выполнение производственного процесса требует затраты физических сил. Необходимо стремиться к улучшению условий труда, уменьшая совокупное действие перечисленных факторов на организм человека. Проведем идентификацию опасных и вредных факторов на рабочем месте сварщика РМЦ, дадим гигиеническую оценку условий труда [1].
Идентификация опасных и вредных факторов
Исходные данные
Вредные факторы
1.Оценка условий труда по воздействию химических факторов согласно таблице 4.11 РД 2.2.755-
99.
Для окиси азота: класс опасности III, ПДК=2 мг/м .
Определяем превышение ПДК
Ф/ПДК=8/2=4, превышение в 4 раза, согласно таблице 4.11.1 РД 2.2.755-99 класс условий труда
3.2
Для окиси углерода: класс опасности IV, ПДК = 20 мг/м3.
Определяем превышение ПДК
С/ПДК=95/20=4,75, превышение в 4,75 раза, согласно таблице 4.11.1 РД 2.2.755-99 класс условий
труда 3.3
Для окиси марганца: класс опасности Iа, ПДК=0,5 мг/м3.
Определяем превышение ПДК
С/ПДК=6/0,5 = 1,2, превышение в 1,2 раза, согласно таблице 4.11.1 РД 2.2.755-99 класс условий
труда 3.1
Класс опасности для химических факторов 3.3.
Оценка по сварочной аэрозоли. ПДК = 4 мг/м3, класс опасности IIа.
Определяем превышение ПДК
С/ПДК=7/4=1,75, превышение в 1,75 раза, согласно таблице 4.11.1 РД 2.2.755-99 класс условий
тру да 3.1
Оценка по шуму, согласно таблице 4.11.4 РД 2.2.755-99 ПДУ=80 дБА
Определяем превышение ПДУ
Δl = l-ПДУ
Δl = 87 - 80 = 7 дБА, класс условий труда 3.2 Классификация условий труда по микроклимату.
В нашем случае имеет место нагревающий микроклимат, для оценки которого используется ТНС - индекс. Тепловое облучение тела человека, превышающее 100 Вт/м2. характеризует условия труда как опасные (класс 4) вне зависимости от ТНС - индекса.
Оценка условий труда по таблице 4.11.5.2 4 РД 2.2.755-99 - категория работ по тяжести IIа, если t >29,9 °С, то согласно таблице 4.11.4 РД 2.2.755-99.
Оценка по статической нагрузке одной рукой за смену. Согласно таблице 4.11.4 РД 2.2.755-99, если в пределах от 36 до 70 кг*с* 10"3, то класс условий труда 3.1 [4].
Один из методов и средств обеспечения химической безопасности - это устранение или уменьшение непосредственного контакта работающих с ВВ и опасными факторами производственного процесса. Исключение контакта с токсическими и взрывоопасными веществами надежнее всего обеспечивается герметизацией оборудования. При этом особое внимание должно обращаться на герметичность в соединениях деталей (соединительных муфт, прокладок, фланцев). Уменьшают вероятность контакта комплексная механизация, автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами. Для ряда физических опасных и вредных факторов контакт может быть исключен или резко снижен экранированием РМ (например, для СВЧ -излучений).
Другой метод заключается в применения систем контроля и управления, обеспечивающих защиту работающих, своевременное удаление ВВ и отходов и аварийное отключение оборудования, а также применение СИЗ и СКЗ. По сути дела этот метод сводится к применению соответствующих инженерно-технических СЗ К инженерно-техническим средствам безопасности также относятся оградительные и предохранительные устройства, средства сигнализации (от световых и звуковых сигналов до приборов-указателей), сигнальные цвета и знаки безопасности, разрывы и габариты
безопасности (например, ширина проездов и проходов, удаление оборудования от стен и потолка и
т.д.).
Следующий метод снижения опасностей - повышение защищенности организма работающих за
счет рациональной организации труда и отдыха, предупреждения переутомления и развития
состояний монотонии, гиподинамии и профессионального стресса.
Оградительные (защитные) устройства исключают возможность случайного проникновения человека в опасную зону. Их устанавливают между опасной зоной и работающими. Они подразделяются: по конструктивному исполнению - на кожухи, дверцы, щиты, козырьки, планки, барьеры и экраны; по способу изготовления - на сплошные, несплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые) и комбинированные; по способу установки - на стационарные и передвижные. Требования безопасности к конструкции и применению защитных ограждений приведены в ГОСТ 12.2.062-81*.
Предохранительные устройства обеспечивают ликвидацию опасного фактора в источнике возникновения. Они могут быть блокировочные и ограничительные. Первые срабатывают при ошибочных действиях работающего, а вторые - при нарушении параметров технологического процесса или режима работы оборудования.
В защите работающих от механических Факторов большую роль играют знаки безопасности. ГОСТ 12.4.026-76* устанавливает 4 группы знаков: запрещающие, предупреждающие, предписывающие и указательные. В них основными отличительными признаками являются цвет и форма (конфигурация) знака, а также символическое изображение опасности, СИЗ или действия.
Повышение надежности ТО способствует повышению их безопасности. Как известно, надежность любой ТС характеризуется частотой отказов, временем наработки на отказ, ремонтопригодностью и т.п. Своевременная диагностика отказов, выявление дефектов и неполадок в ТС и их устранение снижают вероятность аварий, а следовательно, сокращают число травм и дней трудопотерь, а также материальный ущерб.
На технических объектах находят широкое применение система диагностирования (СД), представляющая совокупность объекта диагностирования (ОД), средств, правил и алгоритмов оценки их технического состояния. Ее задачи состоят: при проектировании объекта - в проверке его работоспособности; при эксплуатации - в определении состояний (допустимого, предаварийного и аварийного) функционирования [5].
Таблица 1 Общая гигиеническая оценка условий труда в помещении РМЦ
|
Фактор |
Класс УТ |
||||||
|
1 класс оптимальный |
2 класс допустимый |
3 класс - вредный |
4 класс опасный |
||||
|
3.1 1 степень |
3.22 степень |
3.33 степень |
3.44 степень |
||||
|
Химический |
+ |
||||||
|
1 . окиси азота |
+ |
||||||
|
2 окись углерода |
+ |
||||||
|
3 окись марганца |
+ |
||||||
|
Физический |
|||||||
|
1 Аэрозоли |
+ |
||||||
|
2 Шум |
+ |
||||||
|
3 Вибрация локальная |
+ |
||||||
|
4 Вибрация общая |
+ |
||||||
|
5 Инфразвук |
+ |
||||||
|
6 Ультразвук |
+ |
||||||
|
7 ЭМП и ЭМИ |
+ |
||||||
|
8 Ионизирующее излучение |
+ |
||||||
|
9 Микроклимат |
+ |
||||||
|
10 Освещенность |
+ |
||||||
|
Биологический |
+ |
||||||
|
Напряженность труда |
+ |
||||||
|
Общая оценка условий труда |
+ |
Необходимо предусмотреть возможность попадания в здание молнии, установить молниезащиту с целью защиты рабочих от вторичных проявлений попадании молнии - пожары, замыкания в электросети. Взрыв может произойти на открытом воздухе и в помещении. От условий, в которых происходит взрыв, зависят характер и тяжесть травмы. При взрыве на открытом воздухе взрывная волна (не считая осколков или частей поврежденной емкости) может отбросить человека, не причинив ему серьезной травмы. Взрыв, происходящий внутри помещения, может значительно повысить давление и привести к разрушению несущей конструкции помещения (перекрытие, стены). В этом случае человек может получить травму при отбрасывании его взрывной волной в сторону оборудования или строительной конструкции.
Весьма часто взрывы сопровождаются пожарами. Возможно также воспламенение горючих газов, паров пыли, если концентрация таких веществ в воздухе не достигла взрывоопасной. Обычно воспламенение горючих веществ, концентрация которых близка к взрывоопасной, происходит
весьма интенсивно. Быстротечность процесса горения часто препятствует принятию эффективных мер для предотвращения ожогов людей, находящихся в зоне пожара.
Уменьшить возможность взрыва или пожара можно, например, посредством установки эффективно действующей приточно-вытяжной вентиляций во взрыво- и пожаробезопасном исполнении. Включение и выключение вентиляционной системы связывают с автоматически действующим газоанализатором. С помощью последнего включается вентиляция, если концентрация взрывоопасной смеси достигла 50% от нижнего предела взрываемое™. С целью уменьшения разрушений при взрыве и меньшей вероятности травмирования людей объем помещений делают заведомо большим, чтобы при взрыве не поднималось (значительно) давление. Кроме того, в конструкции здания предусматривают большое по площади остекление (легко разрушается при взрыве), легкосбрасываемые элементы перекрытия и панели.
Площадь фонарей или оконных проемов должна составлять не менее 0.05 м на 1 м помещения. Во взрыве- и пожароопасных помещениях минимальная ширина двери устанавливается 0,8 м и высота 2 м. Следует также предусмотреть запасной выход. Ширина двери для эвакуации людей в многоэтажных зданиях различного назначения принимается в зависимости от количества человек в данном помещении: для двухэтажных зданий назначается 1 м ширины двери на 125 человек; для зданий с тремя и более этажами - 1 л/ на 100 человек. Ширину дверей следует назначать, ориентируясь на наиболее населенный этаж здания.
В помещениях с пожаро- и взрывоопасной средой оборудование (электродвигатели, осветительная арматура, приборы) должно быть подобрано в пожаро- и взрывобезопасном исполнении. Кроме взрывов газовоздушных смесей могут взрываться сосуды, находящиеся под давлением (компрессоры, котлы, баллоны). Средствами, предупреждающими взрыв такого оборудования, являются: предохранительные клапаны, байпасы, выпускающие наружу или перепускающие газ или пар с чрезмерно высоким давлением [1].
Проектирование молниезащиты.
Задание. Рассчитать и построить молниезащиту производственного объекта по исходным данным. При этом ввод электропитания, телефона и радио принят кабельный, кроме складов ГСМ и открытых складов, где ввод осуществлен через воздушную ЛЭП.
Исходные данные
Размер объекта, м - 42 х 24 х 12
Класс зоны по ПУЭ помещения - П-П
Степень огнестойкости здания - III, Ша, Шб, IV Местонахождения объекта - Тверская область
Тип фундамента - свайный ж/б
Влажность грунта, % - 10... 15
Решение
1. Находят по табл. 8.1 категорию по молниезащите объекта и тип зоны защиты в зависимости от назначения здания или сооружения, его местонахождения и среднегодовой продолжительности гроз пч, ч, в этой местности. При использовании стержневых и тросовых молниеотводов еще учитывают ожидаемое количество N поражений молнией объекта в год. Значение N вычисляют по формуле (8.2) для зданий и сооружений прямоугольной формы
N = [(S + 6h)-(L + 6h) - 7,7h2] n* 10-6 ,
где h - наибольшая высота здания или сооружения, м; S, L - соответственно ширина и длина здания или сооружения, м (для зданий и сооружений сложной конфигурации в качестве S и L рассматриваются ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание или сооружение в плане); n - среднегодовое число ударов молнии в 1км земной поверхности (удельная плотность ударов молний в землю) в месте нахождения здания.
Для Твери пч =40..60 ч, n = 4 1/( км2 *год).
N = [(24 + 6*12)-(42 + 6*12) - 7,7 * 12 2] 4*10-6=0,04
По таблице 8.1
Тип зоны защиты при использовании стержневых и молниевых молниеотводов - зона Б, категория молниезащиты - III.
2. Определяем высоту молниеотвода h
h = hх+6 м, где hх - высота сооружения.
h=12+6м=18м
3. Определяем габаритные размеры стержневого молниеотвода по формулам (8.6-8.8) при зоне
типа Б.
hо = 0.92*h
hо = 0.92*18=16.56 м
r0=1.5*h
r0 =1.5*18 =27м
rх=1.5*(h-hх/0.92)
rх=1.5*(18-12/0.92)=7,44
Пара 1-2
L=10м,6, h=18м; L≤h, расчет ведем по формулам (8.15)
hс = hо= 16.56м
rсх = rх = 7,44 м
rс = r0 = 27 м
Поверим выполнение условия
Условие выполняется.
Пара 1 - 6
Ь=24м,6, h=18м; h≤L≤6h, расчет ведем по формулам (8.16 - 8.17)
hс = hо-0,14*(L-h)
hс = 16.56 - 0,14*( 24 - 18 ) = 15.72 м
rс = r0 = 27 м
rсх = r0 (hс - hх)/ hс
rсх = 27 (15,72 - 12)/15,72 = 6,39 м Поверим выполнение условия
Условие выполняется
L=26,2м,6, h=18м; h≤L≤6h, расчет ведем по формулам (8.16 - 8.17)
hс = 16.56 - 0,14*( 26,2 - 18 ) = 15.4 м
rс = r0 = 27 м
гсх = 27 (15,4 - 12)/15,4 = 5,96 м
Поверим выполнение условия
Условие выполняется.
Так как влажность грунта превышает 3% в качестве заземлителя можно использовать железобетонный фундамент.
Конструктивное решение данной задачи приведено в графическом Приложении 1.
Для обеспечения безопасности труда необходимо предусмотреть возможность аварии на
Калининской АЭС.
Прогнозирование зон радиационного заражения и внутреннего поражения при аварии на АЭС.
Задание: Выполнить прогнозирование зон радиационного заражения (РЗ) и внутреннего поражения (ВП) на случай аварии на АЭС с разрушением реактора. Оценить обстановку на расстоянии lо=60 км
от АЭС. Рассчитать возможную дозу облучения и подобрать режим радиационной защиты для
персонала объекта.
Исходные данные:
Время аварии 16:00;
Количество выброшенных веществ 10% активности;
Метеоусловия дождь с прояснениями, скорость ветра v10=5м/с, направление ветра α0=270°,
облачность - полуясно;
Установленная доза Дуст=2бэр;
Коэффициент ослабления в рабочей зоне Кр=7, зоне отдыха Ко=27, на транспорте Кт=2, на
открытой местности Котк=1;
Продолжительность рабочей смены Тр=8ч;
Время переезда в зону отдыха и обратно 2 часа. Продолжительность нахождения на открытой
местности в течение суток 1 час.
Решение:
Зона А (зона умеренного заражения) 1=100 км и Ш=4 км.
Зона Б (зона сильного заражения) 1=20 км и Ш=2 км.
Зона В (зона опасного заражения) 1=10 км и Ш=1 км.
Зона Г (зона чрезвычайно опасного заражения) не образуется
Зона Д.' (зона опасного внутреннего поражения) 1=90 км и Ш=10 км.
Зона Д. (зона чрезвычайно опасного внутреннего поражения) 1=44 км и Ш=5 км.
4. Строим в соответствующем масштабе схему зон РЗ и ВП и наносим объект.
Как видно из схемы (Приложение 2) объект попадает в середину зоны А по РЗ и середину зоны Д.'
по ВП.
. по формуле 7 [943] определяем время начала выпадения радиоактивных осадков на объект
tвып = l0 , l0 = 60 км
vср * 3600
tвып = 60000 = 3.3 ч
5 * 3600
Для середины зоны А
56 + 560
Д∞внеш = 2 =308 рад
Доза, получаемая на границе зон А и Б
Р1 = Д∞внеш = 308 = 0.77 рад
400 400
Д∞внутр по таблице 3 середины зоны Д.'
Д∞внутр = 30 + 250 = 140 бэр
2
Для предупреждения внутреннего поражения предусматриваем йодную профилактику всем
работающим и населению.
8. Определяем уровни радиации на объекте на различное время
Pt = P1
K
где К - коэффициент пересчета по таблице 5.
8.1 на начало выпадения осадков tН=3,3 ч, К=1,83
P3.3 = 757 = 0,43 рад/ч
1.83
8.2 на конец смены
tконеч = 3б3+8=1 1 ,3 ч, К=3,2
P11,3 =0,77 = 0,24 рад/ч
^3,2
9. По формуле 12 определяем дозу получения за 1 сутки на открытой местности
Дсут = Р1 240,76 = 0,77 240,76 = 11,3 бэр
0,76 0,76
Д установочная = 2 бэр
Так как Д сут> Д установочная, то необходимо разработать соответствующие режимы радиационной защиты (РРЗ), которые необходимо строго соблюдать.
10. для принятия решения по защите населения поселка рассчитываем критерий Ктабл-
По формуле 5
Д=2(Рк*tk*Рн*tн),
Где tн - время начала облучения, tk - время конца облучения, Рк и Ри - мощность дозы на начало и конец облучения.
Дозовый критерий - доза, прогнозируемая за 10 суток.
По таблице 5 время после аварии ограничено 3 сутками, поэтому принимаем что Д10сут=Дзсут+ Д7сут Д3сут=2(Р3сут*72-Рз,зч*3,3)=2(0,11*72-0,43*3,3)=13 бэр
По закону спада радиации мощность дозы снижается в 2 раза за семикратный промежуток времени.
Д7сут= 13/2=6,5 бэр Д10суг=13+6,5=19,5 бэр
Величина 19,5 бэр выше дозовых критериев, указанных в таблице 11, поэтому следует применить меры защиты, указанные в таблице 11 в полном объеме.
Дt = Pср * Тр
К0
где Ко - коэффициент ослабления Рср = (Рн+Рк)/2=0,34
Д8ч < Дустановочное
12.По таблице 6 определяем дозу от проходящего облака для всех категорий населения. При значении Vср =5 м/с и lо=60 км До=0,3 бэр.
13. Рассчитываем по формуле 9 дозу, полученную рабочими за время переезда к рабочему месту и
обратно в течение 2 часов.
Д пер = Дпр + Дот
Дпр - доза на начало выпадения осадков
Дпр = (0,43*1)/2=0,215 бэр
Дот =(0,24* 1)/2=0,12 бэр
Дот - доза на время окончания смены.
Дпр= 0,215+0,12=0,335 бэр
14. По формуле 9 рассчитываем дозу, полученную на открытой местности (1 час за сутки).
Мощность дозы по наибольшему значению рз,зч = 0,43 рад/ч, тогда
Дотк = (0,43*1)/1=0,43 бэр
15. По формуле 9 определяем дозу за время отдыха в течение 13 часов, т.е. от конца рабочей смены
до истечения первых суток.
Дотд Р11,3ч+ Р24ч t = 0,24+0,13 13 = 0,125 бэр
2 * К0 2 * 27
16. Находим суммарную дозу за сутки
Д = Дотк + Д8ч + До + Дпер + Дотд = 0,43+0,39+0,3+0,335+0,125=1,58 бэр
Днорм = 2 бэр
Д < Днорм
17. Определяем РРЗ для наших условий, в течение суток рабочие прибывают на открытой
местности 1 час при Ко=1, в цехе Тр=8 ч при Ко=2, на отдыхе Тотд=13 ч при Ко=27. Для определения
РРЗ вычисляем:
17.1 По формуле 14 коэффициент суточной безопасности
Сб = Дсут/Дустановочное=1 1,3/2=5,65
17.2 По формуле 15 определяем коэффициент суточной защищенности
С = 24 = 24 = 6,7
1/1 + 8/7 + 2/2 + 13/27
С> Сб, это указывает на обеспечение радиационной безопасности.
17.3 По формуле 16 находим максимально допустимое время работы Дустановочное=2 бэр
Тр = Кр(24/С-То/Ко)=7(24/6,7-13/27)=21,7 ч,
т.е максимально допустимое время работы значительно превышает рабочую смену, что обеспечивает радиационную безопасность.
17.4 Используя данные пункта 17.3 по таблице 9 находим:
ОНХ находится в зоне А, где Р1=0,77рад/ч, что больше 0,6 рад/ч;
Условное наименование режима защиты «5-7»;
продолжительность соблюдения режима «5-7»1 год;
Работу на ОНХ организовывать вахтовым методом круглосуточно в 4 смены непрерывно в
течение 3,5 суток, при этом 2 смены поочередно работают 6 часов в цехе и 6 часов отдыхают в
защищенных сооружениях. А через 3,5 суток убывают для отдыха в незащищенную местность. На
вахту заступает 2 смены.
Итоговый вывод:
1 ) Объект с поселком в результате аварии на АЭС может попасть в зону А по РЗ, а по ВП - в зону Д. При этом уровень радиации к моменту выпадения радиоактивных осадков составит Р3,3 = 0,43 рад/ч, что значительно превышает естественный радиационный фон, равный 2 * 10^-5рад/ч. Прогнозируемая доза за первые сутки на открытой местности и в помещениях ОЭ может составить
27
=2 бэр. Следовательно, требуется подобрать и
соответственно Д1сут=11,3, что превышает Дустановочное соблюдать соответствующий РРЗ.
28
Заключение
Обеспечение БЖД или охрана труда является актуальной проблемой любого предприятия. В данной работе были рассмотрены условия труда сварщика РМЦ (гигиеническая оценка условий труда), основные методы защиты от воздействия опасных и вредных факторов, а также спроектированы аппараты для очистки вентиляционных выбросов РМЦ, молниезащита, зоны радиоактивного заражения местности и внутреннего поражения человека при аварийном выбросе на АЭС.
29
Список использованных источников
З.Бережной С.А., Романов В.В.. Седов Ю.И. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. - Тверь: ТГТУ, 1996. - 304 с.
30
Схема кольцевого адсорбера
1- адсорбер; 2 - слой активированного угля; 3 - центральная труба для подачи паровоздушной смеси при адсорбции; 4 - барометр для подачи острого пара при десорбции; 5 - труба для выхода инертных по отношению к поглотителю газов при десорбции; 6 - труба для выхода пара при десорбции.
29
Зоны РЗ и ВП при аварии на АЭС
Схема циклона ЦН-15
1 - конус циклона; 2- цилиндрическая часть циклона; 3 - фланец; 4 - выхлопная труба; 5 - входной патрубок.
31