Научный Центр - Dissers WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!
Pages:     || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и науки Российской федерации

__________

Федеральное агенство по образованию

___________

САНКТ- ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

.

К.Р.Малаян, В.В.Монашков.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

БЕЗОПАСНОСТЬ И ОХРАНА ТРУДА

Методические указания для выполнения выпускной квалификационной работы

Санкт-Петербург

Издательство СПбГПУ

2005



УДК 621.3.019.34:658.518

К.Р.Малаян, В.В.Монашков. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность и охрана труда. Методические указания для выполнения выпускной квалификационной работы.

СПб. Издательство СПбГПУ. 2005. 4 1 с.

Пособие соответствует государственным общеобразовательным стандартам высшего профессионального образования по группам направлений подготовки магистров и специалистов: 550000 – Технические науки, 650000 – Техника и технология и др.

Методические указания предназначены для студентов всех факультетов очного, очно-заочного и заочного отделений университета. Указания содержат порядок выполнения и основные требования к разделу «Безопасность (охрана) труда» в дипломных проектах (работах) и магистерских диссертациях. Приводятся рекомендации по анализу вредных и опасных производственных факторов, оценке их воздействия на человека, разработке инженерных методов защиты, по определению категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности.

Табл. 9, библиография.

Печатается по решению Ученого Совета ИВТОБ СПбГПУ.

© Санкт-Петербургский государственный

политехнический университет, 2005

© Малаян К.Р., Монашков В.В., 2005

  1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ДИПЛОМНИКОВ И МАГИСТРАНТОВ
    ПО ВОПРОСАМ БЕЗОПАСНОСТИ (ОХРАНЫ) ТРУДА В ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТАХ (РАБОТАХ) И МАГИСТЕРСКИХ ДИССЕРТАЦИЯХ

Выполнение раздела "Безопасность (охрана) труда" в дипломных проектах (работах) и магистерских диссертациях является обязательным для студентов всех факультетов СПбГПУ. Этот раздел представляет составную часть задания, выдаваемого профилирующей кафедрой. Разрабатываемый вопрос по безопасности труда должен увязываться с профилем предстоящей работы выпускника и темой дипломного проекта (дипломной работы) или магистерской диссертации. Вопросы по безопасности труда специфичны для различных факультетов, специальностей, видов работ (исследований) - и поэтому они рекомендуются студентам преподавателем кафедры «Безопасность жизнедеятельности» (БЖД).

Разрабатываемый в дипломном проекте (магистерской диссертации) специальный вопрос по безопасности (охране) труда может быть определен и самим дипломником (магистрантом) с последующим согласованием его с руководителем проекта (диссертации) и консультантом от кафедры БЖД.

В случае теоретического характера выпускной квалификационной работы (т.е. без экспериментальной части) дипломнику предлагается разработать тот или иной вопрос безопасности труда, связанный с его будущей специальностью, либо отразить вопросы эргономики, гигиены умственного труда, создания благоприятных условий труда пользователя ПЭВМ и т.д.

Представитель кафедры БЖД до выдачи студентам заданий на дипломное проектирование обычно проводит групповую ориентирующую консультацию по вопросам безопасности (охраны) труда в дипломном проекте (дипломной работе).

После совместного рассмотрения темы и характера предстоящей работы, преподаватель кафедры БЖД выдает индивидуальное задание, в котором должен быть указан примерный объем раздела пояснительной записки по безопасности (охране) труда, составляющий 8-10% от объема всей работы, а также, при необходимости, - объем графического материала, отражающего разработки по безопасности (охране) труда, который выносится на демонстрационный лист во время защиты.

Получив тему раздела по безопасности (охране) труда, студент уточняет

у преподавателя методику исследования, необходимый объем литературы и нормативной документации, форму изложения.

В процессе работы над дипломным проектом (дипломной работой) или магистерской диссертацией студент при необходимости получает консультации на кафедре БЖД, а по окончании представляет пояснительную записку по выпускной работе на проверку преподавателю кафедры БЖД. Получив положительную оценку работы по разделу «Безопасность (охрана) труда», студент дает на подпись преподавателю-консультанту по охране труда титульный лист дипломного проекта (дипломной работы) или магистерской диссертации.

Дипломнику и магистранту следует знать, что рецензент и руководитель в своих отзывах на дипломный проект (дипломную работу) должны давать оценку и работе дипломника над вопросами охраны труда.

Дипломник (магистрант) перед Государственной аттестационной комиссией коротко докладывает основной результат своей работы над вопросами безопасности (охраны) труда.

2. СТРУКТУРА РАЗДЕЛА БЕЗОПАСНОСТИ (ОХРАНЫ) ТРУДА

Для обоснования принятых решений в процессе проектирования необходимо рассмотреть проектируемое устройство (машину, прибор, агрегат), технологический процесс, экспериментальную установку, а также рабочее место и производственную среду, исходя из требований охраны труда, т.е. с позиций действующих стандартов, норм и правил техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности (при этом необходимо делать ссылки на регламентирующую документацию).

Раздел проекта (работы) по охране труда следует начинать с краткой технической характеристики проектируемого устройства (машины, прибора, агрегата), производственного процесса и т.п., указав при этом рабочее напряжение, частоту и мощность источника питания, применяемые химические вещества и т.д., чтобы сразу выявить присущие данной конструкции или процессу опасные и вредные факторы, на которые следует обратить особое внимание при разработке защитных мер.

Для правильного выбора защитных мероприятий следует оценить помещение, в котором находится экспериментальная установка либо вычислительная техника, использованная для проведения расчетной части работы, по степени поражения электрическим током, по пожаро- и взрывоопасности. То же относится и к наружным установкам, расположенным вне помещений.

Особое внимание в разделе уделяется анализу вредных и опасных факторов проектируемого оборудования (машины, прибора, агрегата), технологического процесса либо действующей экспериментальной установки, которые могут оказывать или оказывают неблагоприятное воздействие на работающих (операторов).

Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на группы: физические, химические, биологические, психофизиологические.

Из большого многообразия вредных и опасных факторов следует рассмотреть, в первую очередь, следующие:

опасность получения механических травм от движущихся машин и
механизмов, перемещаемых изделий и материалов;

опасность поражения электрическим током;

опасность получения травм от острых кромок, заусенцев и шероховатостей на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования;

опасность ушибов и травм, связанных с расположением рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола);

опасность, связанную с эксплуатацией сосудов, работающих под повышенным давлением;

опасность, которая может исходить от частей машин, материалов и изделий, нагретых до температур, вызывающих ожоги;

опасность низкотемпературных растворов;

неудовлетворительное состояние микроклимата рабочей зоны (температура, влажность, подвижность воздуха в рабочей зоне);

повышенную запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

вредность и токсичность применяемых и образующихся при исследовании материалов и веществ;

недостаточную освещенность рабочей зоны;

повышенный уровень инфразвуковых и ультразвуковых колебаний;

повышенный уровень шума и вибрации на рабочем месте;

повышенный либо пониженный уровень аэроионов в воздухе рабочей зоны, а также наличие статического электричества;

повышенный уровень напряженности (интенсивности) электромагнитных полей различного частотного диапазона (постоянных, промышленной частоты, радиочастот);

повышенный уровень ионизирующих излучений;

повышенный уровень инфракрасной и ультрафиолетовой радиации;

физические перегрузки;

нервно-психические перегрузки (психическое напряжение, монотонность труда, эмоциональные перегрузки, перенапряжение анализаторов).

Основные стандарты по видам опасных и вредных производственных факторов даны в конце списка литературы.

Каждая опасность и вредность должны быть проанализированы в соответствии с условиями, которые имеют или будут иметь место при проектировании, изготовлении, испытании и эксплуатации машин и механизмов, экспериментальной установки, автоматизированных систем управления технологическим процессом и т.д. При этом надо руководствоваться действующими стандартами, нормами и правилами с обязательным указанием рекомендуемых и допустимых значений по каждому воздействующему фактору в сравнении с существующими параметрами объекта или производственной среды на рабочем месте.

После выявления и оценки опасностей и вредностей, которые могут иметь место при проектировании, изготовлении, испытании и эксплуатации объекта или существуют в процессе исследований, следует описать применяемые меры защиты от каждого конкретного вредного и опасного производственного фактора. Меры защиты могут быть организационного характера, санитарно-гигиенические, технические или средства индивидуальной защиты.

В этой части проекта дипломник показывает степень своей подготовленности к инженерной деятельности в области охраны труда, поэтому должен представить инженерную разработку по одному из объектов защиты (определяемую консультантом по охране труда в порядке индивидуального задания), например, расчет защитного заземления либо молниезащиты, расчет защитного экрана (от теплового излучения, от ионизирующих излучений, от электромагнитных полей), расчет местной или общей вентиляции и т.д.

В случае теоретического характера дипломной работы и представления магистерской диссертации можно рассчитать освещенность на рабочем месте, сделать эргономико-психологический анализ условий труда оператора ЭВМ, определить экономический эффект мероприятий по безопасности труда и т.д.

Если в дипломном проекте разрабатывается новый технологический процесс либо предлагается новое устройство, то в качестве специального вопроса может быть представлена составленная дипломником инструкция по безопасности ведения этого процесса или эксплуатации устройства.

В конце раздела необходимо дать характеристику проектируемого объекта, процесса, помещения, в котором находится экспериментальная установка или ЭВМ, с точки зрения пожаро- и взрывоопасности. Указать меры по предотвращению взрывов газов, паров, пылей, а также сосудов, работающих под повышенным давлением. Провести разработку мер пожарной безопасности: систем пожаротушения, пожарной сигнализации, систем противопожарного водоснабжения, путей и методов эвакуации.

При соответствующей теме дипломного проекта или магистерской диссертации возможны также решения по охране окружающей среды: расчет объемов отходящих газов, сточных вод, описание способов и средств очистки, нейтрализации и обезвреживания отходящих газов и сточных вод, утилизации отходов производства и т.д.

В некоторых случаях представляется полезным дать также решения по эргономике или производственной эстетике: архитектурное оформление зданий, озеленение территории цеха, комфортность помещения (рабочего места) в целом и отдельных его элементов: пультов управления, конвейеров, станков и т.д.

В заключительной части раздела целесообразно привести показатели социального характера, достигаемые проектными решениями, разработанными дипломником. К их числу относятся:

улучшение условий труда: степень механизации и автоматизации; степень безопасности и безвредности;

эргономические условия;

параметры производственной среды;

уровень технической эстетики;

затраты на мероприятия по охране труда и т.п.

При наличии графической части дипломного проекта, касающейся конструкции и действия установки, разработанной или усовершенствованной дипломником, в ней должны быть отражены и элементы устройств безопасности (блокировки, экраны, заземление, и т.п.). Конструктивные решения вопросов охраны труда в дипломном проекте рекомендуется выносить на демонстрационный лист.

Подытоживая вышеизложенное, можно привести примерный план раздела охраны труда в дипломном проекте (дипломной работе).

  1. Характеристика проектируемого объекта, процесса, экспериментальной установки, помещения.
  2. Анализ вредных и опасных производственных факторов.
  3. Меры защиты:

а) по технике безопасности;

б) по производственной санитарии.

4. Инженерная разработка защиты от конкретного опасного (вредного) производственного фактора - для дипломных проектов.

5. Оценка эффективности мероприятий по охране труда.

6. Пожаровзрывобезопасность.

Разработанные меры защиты позволяют наилучшим образом раскрыться творческим возможностям выпускников вуза, определить уровень научной и инженерной подготовки по вопросам безопасности и охраны труда.

В случаях, когда нет возможности представить свое решение, допускается использование решений, заимствованных из передового опыта на основании личных наблюдений при прохождении преддипломной практики либо по опубликованным в литературе материалам.

Литературные источники, использованные при выполнении раздела "Безопасность и охрана труда" приводятся в общем списке литературы, а в тексте раздела даются ссылки на них.

Рассмотрим подробнее содержание каждой части раздела безопасности (охраны) труда в соответствии с предложенной выше структурой.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА, ПРОЦЕССА, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ, ПОМЕЩЕНИЯ И Т.П.

В начале раздела следует дать краткую характеристику и назначение проектируемого или исследуемого объекта (конструкция и основные части установки, условия окружающей среды, напряжение, мощность, режим нейтрали, род и частота тока, применяемые химические вещества и ожидаемые выделения этих веществ в рабочую зону, количество теплоизбытков в производственном помещении и т.п.), а также уровень механизации и автоматизации технологических процессов и конструкций агрегатов, режимы работы агрегатов с точки зрения их влияния на условия труда и т.д. Следует указать также численность обслуживающего персонала в случае проектирования крупного объекта или разработки технологического процесса и дать общую характеристику труда.

Во всех случаях, как при проведении экспериментальной части работы, так и при выполнении дипломной работы теоретического (исследовательского) характера необходимо произвести оценку соответствия реального производственного (лабораторного) помещения нормативным требованиям. Для этого рассчитывают площадь и объем помещения,

приходящиеся на одного из одновременно работающих сотрудников. Указывает ширину проходов между оборудованием, ширину выходов, длину пути до выхода из помещения. Все данные сопоставляются со значениями, указанными в нормативных документах. В частности, площадь на одного сотрудника лаборатории должна составлять: 4 м2 - в помещениях для теоретических работ, 6 м2 - в микроаналитических и аналитических весовых, 12 м2 - в химических и физических лабораториях, в помещениях для работы с радиоактивными веществами.

Помещение, в котором проводилась экспериментальная либо теоретическая часть работы, оценивается по степени поражения электрическим током, а также при необходимости - по доступности электрооборудования и квалификации персонала.

В соответствии о Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) помещение относится к помещениям с повышенной опасностью поражения током, если выполняется одно из пяти условий: температура в помещении длительное время выше 35° С; относительная влажность более 75%; пол токопроводящий; в воздухе находится токопроводящая пыль; есть возможность одновременного соприкосновения человека с имеющими соединение с землей металлоконструкциями зданий, технологическими аппаратами, механизмами и т.п., с одной стороны, и с металлическим корпусом электрооборудования, с другой.

Наличие двух или более из перечисленных признаков либо присутствие особой сырости, при которой относительная влажность близка к 100%, либо наличие химически активной среды переводят помещение в разряд особо опасных по степени поражения электрическим током. Работы на открытом воздухе относятся к особо опасным по степени поражения током.

Если указанные признаки отсутствуют, то помещение считается помещением без повышенной опасности.

На основании проведенной классификации по опасности поражения током делаются выводы о напряжении системы электрического освещения, необходимости устройства защитного заземления или зануления, ограждения токоведущих частей и т.д.

Оценку помещения по пожаро- и взрывоопасности можно привести 'в этой же части раздела либо дать ее в параграфе, освещающем пожарную безопасность.

К этой части 'раздела можно отнести и санитарно-гигиеническую характеристику помещения и рабочей зоны.

Рабочей зоной производственных помещений считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся рабочие места. В этой зоне

нормируются температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в зависимости от периода года (теплый, когда среднесуточная температура наружного воздуха выше +10° С, холодный +10° С и ниже) и категории работ, выполняемых в данном помещении.

Все физические формы труда в зависимости от интенсивности общих энергозатрат организма подразделяются на 5 категорий.

К категории Iа относятся работы с интенсивностью энергозатрат до 139 Вт, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (сфера управления и т.п.).

К категории Iб относятся работы с интенсивностью энергозатрат до 140-174 Вт, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (полиграфия, связь и т.п.).

К категории IIа относятся работы с интенсивностью энергозатрат 175-232 Вт, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (механо-сборочные цеха и т.п.).

К категории IIб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 233-290 Вт, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (механизированные литейные, прокатные, сварочные цеха и т.п.).

К категории III относятся работы с интенсивностью энергозатрат более 290 Вт, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (кузнечные цеха с ручной ковкой и т.п.

В выпускной работе следует дать описание микроклимата в помещении в сравнении с нормативными значениями в зависимости от времени года, степени тяжести выполняемой работы.

В табл. I приведены оптимальные значения параметров микроклимата в рабочей зоне в холодный период года.

Таблица I

Категория работ

Температура воздуха, °С

Относительная влажность воздуха, %9 не более

Скорость движения воздуха, м/с, не более

Температура поверхностей, °С

I а

22-24

60-40

0.1

21-25

I б

21-23

60-40

0.1

20-24

Па

19-21

60-40

0,2

18-22

Пб

17-19

60-40

0,2

16-20

Ш

16-18

60-40

0,3

15-19

Воздушная среда рабочей зоны производственных помещений нормируется также по допустимому содержанию в ней вредных веществ и пыли. Предельно допустимые концентрации вредных веществ приведены в ГН 2.2.5.1313-03.

Для обеспечения нормальных метеорологических условий в рабочей зоне производственных помещений существует целый ряд организационных и технических мероприятий.

В дипломном проекте и магистерской диссертации рассматриваются примененные в помещении способы поддержания этих условий в благоприятных пределах (тип вентиляции, кратность воздухообмена, тип отопления, вид и параметры теплоносителя, система кондиционирования воздуха и т.п.).

Применительно к теме дипломного проекта (магистерской диссертации) производятся расчет вентиляции, оценка интенсивности тепловых излучений на рабочем месте и т, д., которые целесообразно привести в той части раздела, где даются описание и разработка мер защиты от опасных и вредных производственных факторов.

При санитарно-гигиенической оценке помещения следует провести также нормирование освещенности в зависимости от точности выполняемых работ и зрительного напряжения в соответствии с требованиями СНиП 23.05.95.

4. АНАЛИЗ ВРЕДНЫХ И ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ

В этой части раздела следует дать исчерпывающий анализ всех опасных и вредных производственных факторов, которые могут сопутствовать каждой из выполняемых операций, включая исследовательскую часть работы.

Классификацию опасных и вредных производственных факторов следует провести в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74. В разделе 2 методических указаний перечислены основные из них, в том числе психофизиологического характера.

Результаты анализа могут быть сведены в таблицу с указанием выполняемых операций (основных и вспомогательных); применяемого оборудования; используемых, а также образующихся при работе веществ и материалов; сопутствующих опасных и вредных производственных факторов. В таблице нужно отмечать любую операцию, необходимую для подготовки и проведения эксперимента, независимо от того, выполняется данная операция самим дипломником или нет. Перечислите все опасные и вредные производственные факторы, даже если конструкция оборудования или принятые ранее решения обеспечивают защиту от них.

Рассмотрим несколько характерных примеров:

а) при использовании в исследованиях осциллографа с электронно-лучевой трубкой следует указать потенциальную опасность поражения электрическим током, воздействия потока электронов, тормозного рентгеновского излучения, а затем проанализировать, обеспечивает ли защиту от двух последних факторов стекло трубки и корпус прибора;

б) при работе на лазерной установке опасными и вредными факторами являются: поражение лазерным лучом (прямым и отраженным), электрическим током и, в зависимости от типа и мощности лазера, электромагнитное поле, световое излучение или взрыв ламп накачки, шум и вибрация, озонирование воздуха, вредные выделения с поверхности облучаемого предмета;

в) при выполнении сварки, при наплавке, резке, напылении и пайке металлов на работающих могут воздействовать следующие вредные производственные факторы: повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучения сварочной дуги, а также инфракрасное излучение сварочной ванны и свариваемых изделий; электромагнитные поля; ионизирующие излучения; шум; ультразвук; статическая нагрузка на руку.

К опасным производственным факторам при сварке относятся: воздействие электрического тока; искры и брызги, выбросы расплавленного металла и шлака; возможность взрыва баллонов и систем, находящихся под давлением; движущиеся механизмы и изделия;

г) при проведении технологического процесса в литейных цехах на всех стадиях обработки материалов возможно появление таких основных опасных и вредных факторов, как пыль дезинтеграции и конденсации; выделения паров и газов; избыточное выделение теплоты; тепловой поток; повышенный уровень шума, вибрации, электромагнитных излучений; повышенное значение напряжения в электрических цепях; наличие движущихся машин и механизмов; подвижные части производственного оборудования;

д) при термической обработке образцов с помощью токов высокой частоты с использованием лампового генератора возникают следующие опасные и вредные факторы: поражение электрическим током, ожог, тепловое излучение, электромагнитные поля;

е) при работе с жидким азотом, помимо вероятности ожога и взрыва узкогорлого сосуда Дьюара при засорении газоотводящей трубки, опасным фактором является одновременная конденсация кислорода и органических материалов на поверхностях при температуре кипения жидкого азота.

Во время проведения анализа следует выявить и при необходимости указывать в специальной графе таблицы факторы, повышающие опасность поражения, например, возможность более сильного воздействия при одновременном присутствии в воздухе различных токсичных веществ, усиление поражающего действия электрического тока при наличии ионизирующих излучений, расширение пределов взрываемости горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей при повышении температуры и т.п.

Составленная по результатам анализа опасных и вредных факторов таблица представляет исходные данные для разработки специальных организационных или технических решений, поэтому после ее составления студенту целесообразно посоветоваться с руководителем выпускной работы или преподавателем кафедры БЖД для определения характера и объема работы.

5. МЕРЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

В этой части раздела следует дать оценку уровням действующих и потенциальных опасных и вредных производственных факторов, от воздействия которых необходима дополнительная, кроме предусмотренной конструкцией оборудования, защита, а также разработка эффективных средств защиты (без проведения расчетов).

При перечислении и обосновании мер защиты, предназначенных для предотвращения воздействия опасных и вредных факторов на работающих или снижения их уровня до допустимых пределов, указывать надо только те, которые конкретно применяются в данном проекте (диссертации) и являются необходимыми для достижения указанных целей.

В каждом случае следует сопоставить уровень возможных и действующих опасных и вредных факторов до и после применения выбранных средств защиты. Для этого нужно учитывать требования ССБТ, санитарных правил, гигиенических требований, отраслевых нормативов и других документов, содержащих государственные требования к охране труда.

Оценка уровня опасных и вредных факторов должна, как правило, носить количественный характер. Рассмотрим несколько примеров.

Оценка интенсивности теплового излучения при загрузке (выгрузке) деталей в нагревательную печь. Исходные данные: температура внутреннего пространства печи t, °С, размер загрузочного окна F, м2, расстояние от загрузочного отверстия до человека ℓ, м.

Расчет интенсивности теплового излучения следует производить по формулам:

q = 0,78 F {[(273 + t)/100]4 – 110}/ ℓ2 кДж/м2, если ℓ ≥ F ;

q = 0,78 F1/2 {[(273 + t)/100]4 – 110}/ ℓ2 кДж/м2, если ℓ≤ F ;

Полученное значение интенсивности излучения сравниваете с допустимой по нормам интенсивностью 350 Вт/м2 (1,25 МДж/ (м2 ч)) и в соответствии с этим делается вывод о необходимости разработки дополнительных мер защиты.

Защиту от прямого действия теплового излучения осуществляют в основном экранированием. Экраны, которые бывают стационарными и передвижными, по принципу действия делятся на отражающие, поглощающие и теплоотводящие.

Отражающие экраны делают как однослойными, так и многослойными. Их выполняют из алюминия, жести, фольги на асбесте и других материалов. Расчет производят по формуле

µ = tu / tэ,

где µ - заданное снижение температуры; tu - температура источника излучения, °С; tэ - заданная температура экрана (до 45° С), значение которой в свою очередь определяют из выражения

tэ = tв +

где tв - температура воздуха, °С; а - коэффициент теплопоглощения экрана; q - интенсивность излучения, Вт/ м2; Ь - удельная теплоотдача экрана, Вт/( м2 град).

Для поглощающих экранов, представляющих собой чаще всего завесы из мелких цепей, снижающих лучистый поток на 60-70%, либо из водяной пленки, поглощающей до 90% тепловых излучений и пропускающей видимые излучения, расчетное уравнение имеет вид

q = qo e-дℓ,

где q, qo - мощность лучистого потока в данной точке при наличии и отсутствии завесы, Вт/м2; д - коэффициент ослабления средой (для воды д = 1,3 мм-1); ℓ - толщина завесы, мм.

Оценка и проектирование производственного освещения

При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы: выбрать систему освещения, тип источника света, тип светильника; определить норму освещенности; произвести размещение светильников; рассчитать освещенность в необходимых точках; уточнить после этого размещение и число светильников; определить единичную мощность светильников и ламп.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от потолка, стен и рабочей поверхности.

Для расчета локализованного и комбинированного освещения, освещения наклонных и вертикальных плоскостей и для проверки расчета равномерного общего освещения, когда отраженным световым потоком можно пренебречь, используют точечный метод. На практике применяется также метод расчета по удельной мощности.

По методу светового потока определяют световой поток лампы Фл (лм) для ламп накаливания или световой поток группы ламп светильника для люминесцентных ламп по формуле

Фл =

где Ен - нормированная минимальная освещенность, лк;

S - площадь освещаемого помещения, м 2;

z -коэффициент минимальной освещенности, равный отношению Еср /Емин, значения которого для ламп накаливания и ДРЛ -1,15, для люминесцентных - 1,1;

К - коэффициент запаса для ламп накаливания - 1,3-1,6; для газоразрядных - 1,4-1,8;

з - коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от КПД и кривой распределения силы света светильника, коэффициента отражения потолка со и стен сс, высоты подвеса светильников и показателя помещения i = АВ/Нр(А+В), где А и В - длина и ширина помещения, а Нр - высота светильников над рабочей поверхностью.

Коэффициент использования светового потока з в зависимости от типа светильника и коэффициентов отражения сn (30-70%), сc (10-50%) колеблется при изменении показателя помещения i = 0,5-5,0 от 12 - 25% до 40-73%. Более точные значения з можно взять из справочной литературы. Подсчитав по приведенной выше формуле световой поток лампы Фл, по таблице подбирают ближайший к. полученному значению Фл стандартный светильник и определяют электрическую мощность всей осветительной установки. В практике допускается отклонение потока выбранной лампы от расчетного до -10% и +20%, в противном случае выбирают другую схему расположения светильников.

В основу точечного метода положено уравнение

Е = Iбcosб/r2

где Iб - сила света в направлении от источника на данную точку рабочей поверхности, кд;

r - расстояние от светильника до расчетной точки, м;

б - угол между нормалью рабочей поверхности и направлением светового потока от источника.

Данные о распределении силы света Iб приводятся в светотехнических справочниках. Если освещенность в контрольной точке создается несколькими светильниками, то подсчитывают освещенность от каждого из них, а затем полученные значения складывают.

Оценка интенсивности рентгеновского излучения, возникающего в эмиссионных лампах (тиратроны, кенотроны), электронно-лучевых трубках, электронных микроскопах и др. Необходимые данные: анодный ток I, мА, напряжение на пластинах U, кВ.

• Максимальная энергия кванта рентгеновского излучения достигает E = U 10-3 МзВ, поэтому устройства с напряжением менее I кВ могут создавать излучение лишь ультрафиолетового диапазона, которое практически целиком поглощается обычным стеклом и другими конструктивными материалами.

Рентгеновское излучение выходит за пределы корпуса (баллона) электровакуумного прибора при анодном напряжении 10 кВ и более. При напряжении от 5 до 60 кВ генерируется "мягкое" (длинноволновое) рентгеновское излучение, при напряжении 60-100 кВ - "средней жесткости", а при напряжении более 100 кВ - "жесткое" (-коротковолновое), отличающееся более высокой проникающей способностью.

Мощность дозы, создаваемой тормозным излучением, можно оценить по формуле:

P = 0,9 1011 Iегe-мd/4рR2

где е - энергия кванта рентгеновского излучения, МэВ; г - коэффициент поглощения в воздухе, зависящий от энергии тормозного излучения, см-1 ; R - расстояние от мишени до облучаемого объекта, см; м - коэффициент линейного поглощения материала экрана (кожуха микроскопа, лампы и т.д.), см-1 ; d - толщина экрана, см.

Для мягкого излучения (в диапазоне от 10-3 до 10-2 МэВ), учитывая, что произведение е г не превышает 10-4 МэВ/см, расчет может быть произведен по упрощенной формуле:

P = 7*105e-мd = 7*105*10-мd/2,3, Р/с

Величина м в диапазоне энергий менее 10-2 МэВ для cтали равна 1400, а для остальных материалов, в частности для стекла, может быть вычислена по формуле

м = 24,6 с, см-1,

где р - плотность материала экрана,, г/см3.

Рассчитанную тем или иным способом мощность дозы следует сравнить с допустимой, которая для установок, где рентгеновское излучение является побочным фактором - так называемое неиспользуемое рентгеновское излучение (высоковольтные электронные лампы, микроскопы, осциллографы, электронно-лучевые установки для плавления, сварки и других видов электронной обработки металлов), - в любой точке пространства на расстоянии 5 см от корпуса установки (защиты электровакуумного прибора) в зависимости от продолжительности рабочей недели составляет: при 41 ч/нед - 0,206 ∙10-10 Кл/(кг с) (0,288 мР/ч); при 36 ч/нед - 0,18 ∙10-10 Кл/(кг с) (0,252 мР/ч).

Отметим, что мощность экспозиционной дозы неиспользуемого рентгеновского 'излучения от черно-белых и цветных телевизоров, измерен­ная на расстоянии 5 см от кинескопа, порядка 0,036 мР/ч. '

Что касается установок, непосредственно использующих рентгеновское излучение (для структурного и спектрального анализа, дефектоскопии, химического и биологического экспериментов и др.), то для них согласно ГОСТ 12.2.006-83 нормы следующие:

на рабочих местах 2,37 10-10 Кл/(кг с) (3,3 мР/ч); на расстоянии 5 см от корпуса аппарата при закрытом окне аппарата - 17,8 10-10 Кл/(кг с) (25 мР/ч); при работе электронных ламп - 14,3 10-10 Кл/(кг с) (20 мР/ч); у видеоконтрольного устройства телевизионной системы, обращенной к оператору,- О,36 10-10 Кл/(кг с) (0,5 мР/ч).

Оценка.уровня интенсивности излучения различных видов радиоактивных веществ. Следует заметить, что основной технической мерой защиты являются экраны, эффективность которых вычисляется по кратности ослабления излучения, определяемой согласно формуле

К = Р / Рх,

где Р - замеренная на рабочем месте мощность дозы; Рх - предельно допустимая мощность дозы для данных условий (назначение помещения, категория облучаемых лиц, длительность облучения).

Для различных категорий облучаемых лиц согласно СП 2.6.1.758 - 99 (НРБ -99) установлены основные пределы доз для нормальных условий эксплуатации источников излучения (табл. 2).

Таблице 2

Нормируемые величины*

Пределы доз

Персонал (группа А)**

Население

Эквивалентная доза за год

в хрусталике глаза

коже,

кистях и стопах

150 м Зв

500 м Зв

500 м Зв

15 м Зв

50 м Зв

50 м Зв

Эффективная доза

20 м Зв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 м Зв в год

1 м Зв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 м Зв в год

Примечания:

* Допускаются одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам.

** Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни облучения персонала группы Б, равна ¼ значений для персонала группы А.

Мощность дозы на рабочей месте может быть рассчитана по формуле: Р = А∙Кг∙ t / R2 где А - активность источника излучения, м Ки; Кг - гамма-постоянная данного радиактивного изотопа (Р ∙ см2 /ч ∙ м Ки), берется из таблиц (табл. 3); t - время облучения, ч; R - расстояние от источника до рабочего места, см.

Таблица 3

Изотопы

24 Na

60 Co

226 Ra

59 Fe

89 Sr

6√√√√√4 Cu

238 U

Кг, Р ∙ см2/(ч ∙ мКи)

19

12,9

8,25

6,1

14,11

1.16

0,091

Необходимая толщина защитного экрана из свинца определяется в зависимости от энергии излучения и кратности ослабления. Если для защиты используются экраны из других материалов (бетон, железо, кирпич, вода), то можно сделать перерасчет защитного слоя по значениям плотностей, пользуясь соотношением

d1с1 = d2с2,

где d - толщина экрана из свинца и искомого материала;

с – плотность свинца и искомого материала.

Оценка интенсивности электромагнитного поля, создаваемого индукторами и катушками высокочастотных установок. Необходимые данные: рабочий ток I, А индуктора, радиус индуктора а, м, число витков w катушки индуктора, частота рабочего_тока (f, Гц).

Для индуктора оцениваете в первую очередь магнитную составляющую электромагнитного, поля, напряженность которой в данной точке пространства (в А/м) можно определить по формуле:

H = w ∙I∙a2∙в/4x2

где х - расстояние от рассматриваемой точки до оси индуктора;

в -функция, учитывающая отношение расстояния x к радиусу индуктора a;

в = F(x/a); при x/a≥10, в = 1.

Вычисленную таким образом напряженность на рабочем месте следует сравнить с допустимым значением по ГОСТ 12.1.006-84, которое в течение рабочего дня не должно превышать 5 А/м в диапазоне частот от 60 кГц до 1,5 МГц; 0,3 А/м - в диапазоне частот от 30 МГц до 50 МГц.

В производственных условиях согласно СанПин 2.2.4.1191-03 предельно-допустимый уровень напряженности магнитного поля в зависимости от времени воздействия определяется из значения энергетической экспозиции: Н = ( ЭЭ / Т )1/2,

где ЭЭ = 200 (А/м)2 ч, при f = 30 кГц – 30 МГц,

ЭЭ = 0,72 (А/м)2 ч, при f = 30 МГц – 50 МГц.

Одной из действенных мер защиты, кроме защиты временем и расстоянием, является экранирование, эффективность которого можно оценить из отношения

Э = Нm/Hmэ

где Нm и Hmэ - амплитудное значение напряженности магнитного поля в данной точке

при отсутствии и присутствии экрана.

Часто качество экранирования характеризуют ослаблением излучения (в дБ), которое определяется по формуле

L = 20lg (Нm/Hmэ )

Экраны выполняют из сплошных материалов или сетчатых. Необходимую толщину сплошного экрана (в мм) можно получить по формуле

д =

где L - заданное ослабление излучения экраном, дБ;

f - частота экранируемого поля, Гц;

м - абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м (для алюминия м = м0 = 4р*10-7, Гн/м, для стали м =103 м0);

г - проводимость металла экрана, См/м (для алюминия г = 35,4-106 См/м,

для стали г = 1*106 См/м).

Экраны из металлической сетки позволяют производить наблюдение и осмотр экранированных установок и осуществлять естественную вентиляцию пространства внутри замкнутого экрана. Ослабление излучения сетками можно вычислить по формуле:

L = 10 lg{4(d/л* ln d/2рro)2 } / {1+4(d/л ln d/2рro)},

где d - расстояние между соседними проволоками сетки (шаг сетки), мм;

л - длина волны излучения; мм;

r0 - радиус проволок, мм.

Данная формула действительна при условиях: d/л < 1; r0/л < 0,04; r0/d < 0,1. Обычно ячейки в сетках имеют размеры не более 4x4 мм.

Оценка количества вредных веществ, поступающих в воздушную среду при различных металлургических процессах, плавке, обжиге, восстановлении и т,д. Исходные данные в случав плавки с кипом: вес металлической шахты G, кг, процентное содержание углерода до процесса m1, %, процентное содержание углерода, перешедшего в расплав, m2, %, время проведения кипа ф, ч, объем помещения V, м3.

Химическая реакция неполного сгорания углерода во время плавки может быть выражена уравнением

2 С + 02 = 2СО,

из которого видно, что на получение двух молекул угарного газа СО требуется две молекулы углерода (атомный вес углерода - 12, кислорода - 16).

Поэтому количество окиси углерода К, образующейся за время кипа, равно:

K = , кг

Фактическая концентрация окиси углерода в помещении (при отсутствии вентиляции) после окончания кипа

Cф = K/V

Полученное значение концентрации следует сравнить с предельно допустимой концентрацией (ПДК), приведенной в ГН 2.2.5.686-98..

По степени воздействия на организм человека вредные вещества в зависимости от ПДК делятся на четыре класса опасности: I - чрез­вычайно опасные (ПДК менее 0,1 мг/м3); 2 - высоко опасные (ПДК 0,1-1,0 мг/м3); 3 - умеренно опасные (ПДК 1,1-10,0 мг/м3); 4 - малоопасные (ПДК более 10 мг/м3). Отметим также, что ПДК составляют 1/5000 средней смертельной концентрации веществ в воздухе.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С1, С2, …, С) в воздухе помещений к их ПДК (ПДК1, ПДК2...,ПДКn) не должна превышать единицы:

При отсутствии исходных данных количество выделяющихся вредных веществ ряда участков металлургических предприятий может быть предварительно принято в соответствии с нормативными материалами, приведенными в табл. 4.

Таблица 4

Производственная зона

СО

S0

Литейный двор (на 1000 м3 объема печи):

одноносковая разливка

35 кг/ч

-

многоносковал разливка

60 кг/ч

-

Конверторный пролет

280 г/(ч.т)

-

Разливочный пролет

360 гДч.т)

-

Пролет ремонта и сушки конверторов

140г/(ч.т)

220 г/(ч.т)

Пролет ремонта к сушки ковшей

100 г/(ч.т)

'

130 г/(ч. т)

- -

Возвращаясь к нашему примеру, отметим, что сравнение фактической концентрации Сф с ПДК для СО позволяет сделать вывод о необходимости вентиляции, При выборе общеобменной вентиляции необходимую кратность воздухообмена (n, 1/ч) можно получить из формулы

ПДК = .

Значения n находятся в пределах 1-10 (большие значения для помещений небольшого объема).

Оценка интенсивности ультразвукового поля. Необходимые данные: выходная мощность генератора W, Вт, рабочая частота f, кГц.

Уровень звукового давления в децибелах можно подсчитать по следующему выражению:

L = 10 lg{ бW/4рR2*10-12}

где R - расстояние от генератора до рабочего места, м; б - коэффициент направленности излучения; б = 2, если рабочее место находится перед излучающим торцом, и б = 5, если рабочее место расположено сзади преобразователя.

Вычисленные значения уровня звукового давления сравниваются с допустимыми в зависимости от рабочей частоты ультразвука, которые согласно ГОСТ 12.1.001-83 равны: 80 дБ для среднегеометрической частоты 12,5 кГц; 90 дБ для 16 кГц; 100 дБ для 20 кГц; 105 дБ для 25 кГц; 110 дБ для диапазона частот 31,5 - 100 кГц.

Защита осуществляется теми же методами, что и от слышимого шума, а при контактном воздействии - устранением непосредственного соприкосновения с колеблющимися средами.

Приведенные примеры характеризуют случаи воздействия отдельных видов опасных и вредных факторов. Подобные расчеты с сопоставлением их результатов с нормативными требованиями необходимо провести для всех выявленных опасных и вредных факторов.

6. РАЗРАБОТКА СПЕЦИАЛЬНЫХ МЕР ЗАЩИТЫ

На основании предыдущих исследований делается вывод о наиболее вероятном из опасных и вредных факторов, воздействие которого может проявиться при реализации проектируемого объекта или при выполнении экспериментальной части дипломной работы. Это чаще всего наиболее интенсивное и поэтому наиболее нежелательное воздействие производственной обстановки на организм экспериментатора.

Для защиты от этой опасности или вредности выбирается и рассчитывается необходимое защитное устройство. Расчет должен предваряться оценкой уровня действия опасного или вредного фактора в сопоставлении с нормативными требованиями и подробным обоснованием выбора ти­па защитного.устройства. При необходимости излагаются теоретические положения, на которых основана оценка эффективности выбранных средств защиты.

Для расчета и конструкторской разработки защитного устройства следует воспользоваться учебно-методической, справочной, нормативной литературой из библиотечных фондов университета и кафедры, а также других источников информации.

7. ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ

Пожарная безопасность объектов обеспечивается - системой предотвращения пожара, системой противопожарной защиты и организационно-техническими мероприятиями.

Предотвращение пожара достигается устранением образования горючей среды и источников зажигания.

Противопожарная защита обеспечивается:

  • применением средств пожаротушения, автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения;
  • применением строительных конструкций с регламентированными пределами огнестойкости;
  • организацией своевременной эвакуации людей;
  • устройствами, обеспечивающими ограничение распространения пожара;
  • применением средств коллективной и индивидуальной защиты людей от опасных факторов пожара.

Организационно-технические мероприятия включают:

  • организацию пожарной охраны;
  • паспортизацию веществ, материалов, объектов, технологических процессов в части обеспечения пожарной безопасности;
  • организацию обучения работников и населения правилам безопасности и др.

Многие из перечисленных технических решений по обеспечению пожарной безопасности в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, требований к конструктивным решениям инженерного оборудования и другие определяются категорией помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.

Определение категорий (потенциальной опасности) является первоочередной задачей по обеспечению пожарной безопасности объекта и составляет одну из задач раздела по безопасности.

Методика определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Общие методические основы определения категорий производственных и складских помещений по взрывопожарной и пожарной опасности установлены Нормами пожарной безопасности (НПБ 105-03). Категории помещений принимаются в соответствии с таблицей 5 путем последовательной проверки принадлежности помещения от высшей категории (А) к низшей (Д).

Таблица 5

Категория помещения

Характеристика веществ и материалов, обращающихся в помещении

А

взрывопожаро- опасная

Легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28оС, а также горючие газы в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых в помещении развивается расчетное избыточное давление взрыва ΔР, превышающее 5 кПа.

Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа

Б

взрывопожаро- опасная

Легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более

28 оС, горючие жидкости, а также горючие пыли и волокна в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные паровоздушные и пылевоздушные смеси, при воспламенении которых в помещении развивается расчетное избыточное давление, превышающее 5 кПа

В1-В4

пожароопасная

Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), а также вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения в которых они обращаются не относятся к категориям А и Б.

Г

Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени.

Горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Д

Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

При наличии в помещении легковоспламеняющихся или горючих жидкостей (ЛВЖ, ГЖ), а также горючих пылей или волокон расчет критериев взрывопожарной опасности помещений начинают с определения максимального избыточного давления взрыва в помещении парогазовоздушных смесей, которые могут образоваться в результате принятой аварийной ситуации.

Для индивидуальных горючих веществ (газов и паров ЛВЖ и ГЖ), состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, избыточное давление взрыва ΔР определяется по формуле:

,

где Рmax - максимальное давление взрыва, определяемое по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа;

Ро - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101,3 кПа);

m - масса горючего газа или паров ЛВЖ, ГЖ, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по таблице 6);

Vсв - свободный объем помещения, м3;

ρг.п. - плотность газа или пара при расчетной температуре tр, кг/м3, вычисляемая по формуле:

,

где М - молярная масса газа или пара, кг/кмоль;

Vо - молярный объем, равный 22,4 м3/кмоль;

tр - расчетная температура, равная максимально возможной температуре воздуха в помещении, °С;

Сст - стехиометрическая концентрация горючего вещества в воздухе, % (объемных), вычисляемая по формуле:

,

где - стехиометрический коэффициент

кислорода в реакции горения;

nc, nн, nо, nх - число атомов С, Н,О и галоидов в молекуле горючего;

Кн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиаба-

тичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

Таблица 6

Значения коэффициента Z для различных видов горючего

Вид горючего вещества

Значение Z

Водород

1

Горючие газы (кроме водорода)

0,5

ЛВЖ и ГЖ, нагретые до температуры вспышки и выше

0,3

ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля

0,3

ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля

0

Для смесей горючих веществ и пылей расчет избыточного давления взрыва производится по формуле:

,

где m - масса пыли или смеси горючих веществ, вышедших в помещение в результате аварии, кг;

Qн - теплота сгорания горючих веществ, Дж/кг.

Z - коэффициент участия пыли во взрыве, который рассчитывается по формуле:

Z=0,5 ⋅ F,

где F – массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, то есть не способной распространять пламя. При отсутствии данных допускается для пылей принимать Z = 0,5.

ρ в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре, кг/м3;

Ср - теплоемкость воздуха, Дж/(кг К). Допускается принимать Ср = 1010 Дж/(кг. К).

То - начальная температура воздуха, К.

Ср - теплоемкость воздуха, Дж / кг • К ;

Т0 — начальная температура воздуха, К.

В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы m допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств и для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.

При этом массу т горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле

К= АТ+ 1,

где А — кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1;

Т — продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с.

Масса т, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

m =(Vа + V7 ) ρ r,

где Vа — объем газа, вышедшего из аппарата, м3;

V7 — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3.

При этом

Va = 0,01 P1V,

где Р1 — давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м3;

VТ = V1Т + V2Т,

где V1т — объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

V2Т — объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

V1Т = qT

q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м3 c-1;

Т— время, с;

V2Т = 0,01 р Р2 (г21 L1 + г22 L2 +... +r2n Ln),

где P2 -_ максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

m = mp + mемк + mсв.окр.,

где mp - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

mемк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

mсв.окр. - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

При этом каждое из слагаемых в последней формуле определяется из выражения:

m = W Fи T,

где W — интенсивность испарения, кг/c ∙ м 2;

Fи — площадь испарения, м2, определяемая в зависимости от массы жидкости mи вышедшей в помещение.

Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств исходя из продолжительности их работ.

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

W = 10 –6 з

где з — коэффициент, принимаемый по табл. 7 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

Рн — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tp, определяемое по справочным данным, кПа.

Таблица 7

Скорость воздушного

потока в помещении,

м/c

м • с -1

Значение коэффициента з при температуре t, oС,

воздуха в помещении

10

15

20

30

35

0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

0,1

3,0

2,6

2,4

1,8

1,6

0,2

4,6

3,8

3,5

2,4

2,3

0,5

6,6

5,7

5,4

3,6

3,2

1,0

10,0

8,7

7,7

5,6

4,6

Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле:

m = mвз + mав,

где mвз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;

mав - расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной

ситуации, которая определяется по формуле:

mав = ( mап + g T) Kп,

где mап – масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, кг;

g - производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ

в аварийный аппарат до момента его отключения, кг/с;

T - время отключения аппарата, с;

Kп - коэффициент пыления, принимаемый для пылей с дисперсностью менее 350 мкм равным – 1, а для для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм равным – 0,5.

Расчетная масса взвихрившейся пыли определяется по формуле:

mвз = квз mп,

где квз - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное

состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии

сведений допускается полагать квз равным 0,9 ;

mп - масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, которая определяется

по формуле: mп = (m1 + m2 ) к г /к у,

где m1, m2 -масса пыли, осаждающейся на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях;

к г - доля горючей пыли в общей массе отложенной пыли, для рассматриваемых материалов принимаем значение к г = 1;

к у – коэффициент эффективности пылеуборки, который принимается для условий предприятия (ручная, влажная пылеуборка) равным –0,7.

Массу пыли, осаждающейся на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях помещения определяем по формуле:

m i = М i (1 – a) в i,

где М i - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения пылящим оборудованием, кг.

a – доля выделяющейся пыли, удаляемой системой вентиляции, и в связи с отсутствием сведений допускается принимать а = 0;

в i – доля выделяющейся в объем помещения пыли и оседающей на

труднодоступных и доступных для уборки поверхностях, для которых при

отсутствии сведений о величине коэффициентов в 1 и в 2 допускается

полагать в 1 = 1; в 2 = 0.

Масса пыли, выделяемая в объем помещения пылящим оборудованием (М i ), может быть определена по формулам:

М i = G *F *i = Q * i = P*C * i,

где G – интенсивность пылеосаждения, кг/м2 с ;

F - площадь пылеосаждения, м2 ;

i - период между генеральными пылеуборками, с ;

Q – интенсивность пыления оборудования, кг/с,

P – производительность пылящего оборудования, кг/с;

С - коэффициенты пыления оборудования, которые могут быть приняты по аналогии с

действующими производствами, кг/кг.

В соответствии с требованиями НПБ 105-03 количество газов, которые могут поступить в помещение и образовать газовоздушные смеси, необходимо определять исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчётная авария одного аппарата, при которой имеет место самый неблагоприятный вариант, то есть в помещение поступает наибольшее количество газов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва;

б) всё содержимое аппарата поступает в помещение;

в) одновременно происходит утечка веществ из подводящих и отводящих трубопроводов в течение времени, необходимого для их отключения.

Расчётное время отключения трубопроводов принимается равным:

времени срабатывания системы автоматики, задействованной для отключения трубопроводов, но только в том случае, если вероятность отказа системы не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование её элементов. Расчетное время отключения при этом принимают по паспортным данным установки;

120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование её элементов;

300 с в случае ручного отключения задвижек.

Под «временем срабатывания» и «временем отключения» следует понимать промежуток времени от начала поступления горючего вещества из трубопровода до полного прекращения его поступления в помещение.

Количество жидкостей, которые при поступлении в помещение могут испаряться и образовывать паровоздушные смеси, необходимо определять исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчётная авария одного аппарата, при которой в помещение поступает наибольшее количество легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, наиболее опасных в отношении последствий взрыва;

б) всё содержимое аппарата поступает в помещение;

в) одновременно происходит утечка жидкости из подводящих и отводящих трубопроводов в течении времени, необходимого для их отключения. Расчетное время отключения принимается также, как и в случае с газами.

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости. Площадь испарения при отсутствии справочных данных определяется исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м2, а остальных жидкостей – на 1м2 пола помещения. При определении площади разлива необходимо учитывать наличие приямков, бортиков и подобных устройств, препятствующих растеканию жидкости.

д) происходит испарение жидкостей из ёмкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом (то есть из аппаратов с открытой поверхностью испарения);

е) происходит испарение со свежеокрашенных поверхностей;

ж) длительность испарения жидкости принимается равной времени её полного испарения, но не более 3600 сек.

Количество пылей, которые могут поступать в помещение и образовывать пылевоздушные смеси, необходимо определять исходя из следующих предпосылок:

а) расчетной аварии предшествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящее в условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного производственного оборудования);

б) в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находящейся в аппарате пыли.

Если в производственном помещении обращаются гибридные взрывоопасные смеси, содержащие горючие газы (пары) и пыли, то расчетное избыточное давление взрыва в таком помещении необходимо определять по формуле:

ΔР = ΔР1 + ΔР2,

где ΔР1 - избыточное давление взрыва для газа или пара, кПа;

ΔР2 - избыточное давление взрыва, вычисленное для горючей пыли, кПа.

Для помещений, в которых расчетное избыточное давление взрыва

парогазовоздушных смесей оказалось менее 5 кПа, а также для тех в которых обращаются трудногорючие жидкости и твердые горючие и трудногорючие вещества производится определение пожароопасных категорий В1 – В4.

Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 8.

Максимальное значение удельной временной пожарной нагрузки g определяется по формуле:

g = Q / S.

где Q - пожарная нагрузка в пределах пожароопасного участка, МДж;

S - площадь размещения пожарной нагрузки, м2 (но не менее 10 м2).

Пожарная нагрузка Q включает в себя различные сочетания (смесь) горючих и трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов, находящихся в пределах пожароопасного участка. Она определяется по формуле:

Q = Σ Gi Q нi,

где Gi - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;

Q нi - низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг.
Таблица 8

Условия определения пожароопасных категорий помещений

Категории

Удельная пожарная нагрузка на участке, МДж/м2

Способ размещения

В1

не более 2200

Способ размещения пожарной нагрузки не нормируется

В2

1401 - 2200

Способ размещения пожарной нагрузки не нормируется. Необходимо проверить условие принадлежности к категории В1 (по требованию Примечания 2).

В3

181 - 1400

Способ размещения пожарной нагрузки не нормируется. Необходимо проверить условие принадлежности к категории В2 (по требованию Примечания 2).

В4

1 - 180

Pages:     || 2 |








© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»