V0 – пороговое значение [1, гл. 11, § 5]

Инженерно-технические расчеты по безопасности труда

Методические указания по решению задач

Карта условий труда на рабочем месте упаковщика

Факторы производственной среды (санитарно-гигиенические и психофизиологические)	Нормативное значение в абсолютном выражении	Фактическая величина фактора
До проведения мероприятий	После проведения мероприяитй
В абсолютном выражении	В баллах	В абсолютном выражении	В баллах
1. Микроклимат, (ЭЭТ, °С): период года – теплый	18…20	29…32		21…22
2. Уровень шума, дБА
3. Вибрация, дБ
4. Запыленность, мг/м^3
5. Физическая нагрузка за смену, кГм	До 42·10^4	150·10^4		55·10^4
5. Монотонность работы: - число приемов в операции - длительность повторяющихся операций	¾   ¾	12 – 15		22 – 25
7. Сменность работы	Одна утренняя смена	3-х сменная		3-х сменная
Число биологически значимых факторов
Сумма баллов биологически значимых факторов
Средний балл (хср.)
Интегральная оценка тяжести труда (Ит)
Категория тяжести труда
Размер доплаты к тарифной ставке, %
Количество дней дополнительного отпуска

Прежде чем приступить к решению задач, необходимо изучить соответствующий раздел учебника. В методических указаниях дается ссылка на основной учебник автора Денисенко Г.Ф., который предназначен для инженерно-экономических специальностей. При отсутствии этого учебника можно пользоваться другими, указанными в списке рекомендуемой литературы.

Почти во всех расчетах используются гигиенические нормативы (по микроклимату, шуму, вибрации, освещению и т.д.), поэтому надо разобраться в принципе нормирования различных показателей и уметь пользоваться соответствующими нормативно-техническими документами (НТД).

Условие задачи переписывается полностью так, как оно приведено в пособии, затем последовательно выписываются численные значения величин в соответствии с номером варианта.

Расчетные формулы вначале следует представить в общем виде с расшифровкой условных обозначений и указанием единиц измерения. Затем в формулы подставляются численные значения соответствующих величин. Если при расчете используются нормируемые параметры, то следует дать ссылку на НТД и необходимые пояснения как этот показатель был найден, т.е. что учитывалось при его определении. При использовании констант, различных коэффициентов и т.п. следует давать ссылку на источник.

Полученные результаты расчета необходимо проанализировать и сделать соответствующие выводы.

Весь необходимый для расчетов справочный материал приведен в приложениях к пособию.

(задачи 1 - 12)

Расчеты по промышленной вентиляции (задачи 1 – 4)

Одним из способов нормализации микроклимата и чистоты воздуха в производственных помещениях является общеобменная вентиляция, которая предназначена для разбавления так называемых "остаточных" вредностей (тепла, влаги, пыли, газов) и поддержания в рабочей зоне соответствующих нормируемых параметров.

Необходимо изучить принцип нормирования микроклимата и содержания в воздухе вредных веществ, а также виды промышленной вентиляции,используемой для нормализации микроклимата и чистоты воздуха рабочей зоны производственных помещений [1, гл 8, § 1 – 7].

Расчет воздухообмена (L, м³/час) ведется по разным формулам в зависимости от вредности:

1. при поступлении в рабочую зону избыточного тепла необходимый воздухообмен находят из соотношения:

2. при поступлении вредных веществ (пыли, газов) воздухообмен определяют по выражению:

где åQ_изб – общее количество тепла, излучаемого в рабочую зону от разных источников, Вт (3,6 – переводной коэффициент);

с – теплоемкость воздуха (для расчетов принять с=1 кДж/кг×°С);

g - удельная масса воздуха (g@1,2 кг/м³);

t_ух – температура воздуха, удаляемого из помещения через вытяжные отверстия, °С:

где t_н – нормируемая температура воздуха в рабочей зоне (приложение 1).

Dt – показатель изменения температуры в зависимости от высоты помещения и периода года (значение Dt дается в условии задачи);

t_пр –температура приточного воздуха, которым вентилируется помещение;

G – количество вредного вещества, поступающего каждый час в рабочую зону, г/час или кг/час (соответственно вводятся переводные коэффициенты 10³ или 10⁶);

К_пдк – предельно допустимая концентрация вредного вещества, мг/м³ (приложение 2);

К_пр – концентрация того же вредного вещества в приточном воздухе, мг/м³.

При организации воздухообмена важно не допустить появления сквозняков в помещении, поэтому при расчете общеобменной вентиляции определяют еще один показатель – кратность воздухообмена, который показывает сколько раз в час меняется воздух в объеме всего помещения:

где V – объем помещения, м³.

По кратности воздухообмена судят о скорости движения воздуха. В общем случае скорость движения воздуха будет соответствовать норме, если кратность воздухообмена не превышает 3 – 5 раз в час.

Загрязненный пылью воздух перед выбросом в атмосферу очищают в пылеулавливающем оборудовании (циклонах, рукавных фильтрах и др.), работа которого характеризуется эффективностью очистки [2, гл.2].

Этот показатель можно рассчитать по формуле:

где С_вх и С_вых – концентрация пыли в воздухе до и после очистки, соответственно (мг/м³).

Согласно СНиП 2.04.05-91 допускается не предусматривать очистку запыленного воздуха, если содержание пыли не превышает допустимую концентрацию (С, мг/м³), которая определяется в зависимости от объема выбрасываемого воздуха (L, тыс. м³) и ПДК пыли в рабочей зоне:

– при объеме воздуха L>15 тыс. м³/час

– при объеме воздуха L<15 тыс. м³/час

где К – коэффициент, зависящий от ПДК пыли в рабочей зоне (табл. 1)

Таблица 1

ПДК пыли в рабочей зоне, мг/м^3	Значение коэффициента К
До 2	0,3
Св. 2 до 4	0,6
Св. 4 до 6	0,8
Св. 6	1,0

Производственный шум и вибрация (задачи 5 – 7)

Приступая к решению задач по рассматриваемой теме, необходимо изучить принцип нормирования шума и вибрации и способы их снижения [1, гл. 11].

Чтобы определить необходимость снижения шума (задача 5), следует рассчитать суммарный уровень шума от всех источников и сравнить его с нормой.

Предельно допустимые уровни звукового давления (L_ПДУ, дБ) даны в приложении 3. Обратите внимание, что шум нормируется по предельному спектру (ПС), т.е. норма зависит от частоты излучаемого шума (f, Гц). Кроме того, при нормировании учитывается вид трудовой деятельности, поэтому в нормативном документе представлено несколько предельных спектров.

Суммарный уровень шума определяется не арифметически, а по специальным формулам:

- если все источники имеют одинаковые уровни звукового давления, т.е. L₁=L₂=…=L_n, где n – число источников шума

- если источники шума имеют разную интенсивность

где L_max – больший из двух складываемых уровней;

DL – добавка к максимальному значению, которая зависит от разности двух складываемых уровней (табл. 2).

Таблица 2

Разность двух складываемых уровней, дБ
DL – добавка к максимальному значению, дБ		2,5	2,0	1,8	1,5	1,2	1,0	0,8	0,6	0,5	0,4	0,2

Суммирование шума от источников разной интенсивности требует определенной последовательности действий. Во-первых, источники шума располагают в порядке убывания от максимального значения и далее по мере уменьшения величины L и, во-вторых, уровни шума суммируются попарно, начиная от L_max. Таким образом, суммирование по формуле 2 проводится в несколько этапов, число которых зависит от количества источников шума. Обратите внимание на то, что разность двух складываемых уровней с каждым этапом увеличивается, а добавка DL – существенно уменьшается и при разности 20 и более DL = 0.

Расчеты следует вести с точностью до десятых, а окончательный результат округляют до целого числа, т.к. L_ПДУ в нормативном документе представлены целыми числами.

Эффективность звукопоглощения (задача 6) определяется по формуле:

где А₁ и А₂ – звукопоглощающая поверхность до и после акустической обработки помещения.

Звукопоглощающую поверхность находят из выражения: ,

где S – площадь потолка, стен, окон, м²;

a - коэффициент звукопоглощения соответствующего материала.

Рассчитывая звукопоглощающую поверхность после акустической обработки (А₂), будьте внимательны при определении площади S₂.

Обработка помещения считается целесообразной, если уровень шума в помещении снижается до L_ПДУ.

Вывод о необходимости виброзащиты (задача 7) делают на основе сравнения фактических значений виброскорости и уровня виброскорости с нормируемыми значениями (приложение 4).

Фактическую виброскорость рассчитывают по соотношению:

где f – частота вибрации, Гц (f = n/60, где n – число оборотов ротора в минуту);

А – амплитуда вибрации, мм.

Значение уровеня виброскорости находят из выражения:

где V – фактическое значение виброскорости, мм/с;

Производственное освещение (задачи 8 – 10)

Изучить соответствующий раздел учебника [1, гл. 10, §1 – 4].

В расчет осветительной установки и площади световых проемов закладывают нормируемые показатели, соответственно освещенность Е_н, лк и коэффициент естественной освещенности ℮_н, %.

Поэтому следует разобраться в принципе нормирования искусственного и естественного освещения [1, гл. 10, §2, приложение 5, табл. 5.1, 5.2, 5.3] и только после этого приступить к решению задач 8 - 10.

Расчет осветительной установки провести по методу коэффициента использования светового потока, в котором учитывается не только световой поток самих источников света, но и световой поток, отраженный от потолка, стен и других поверхностей производственного помещения. Отраженный световой поток учитывается путем введения в расчетную формулу коэффициента использования светового потока η (таблица 5.6 приложения 5).

Для расчета осветительной установки используют следующее соотношение:

Значения входящих в формулу показателей, а так же необходимые пояснения по их определению приведены в учебнике [1, гл. 10, §4].

Расчет осветильной установки с газоразрядными лампами (задача 8) имеет некоторые особенности. Указанные светильники располагают рядами, параллельными длинной стороне помещения. Поэтому вначале находят количество рядов, которое при одной и той же ширине помещения зависит от расстояния L между рядами светильников.

В светотехнических расчетах используются понятие энергетически выгодного расположения светильников (l_э), под которым понимают отношение расстояния между рядами светильников L к расчетной высоте подвеса светильников над рабочей поверхностью Н_р, т.е. .

Расчетную высоту подвеса светильников находят из соотношения:

где Н_св – высота подвеса светильника над уровнем пола;

h_р.п. – высота от пола до освещаемой горизонтальной поверхности,

которую обычно принимают равной 0,8 м.

В соответствии с нормами, l_э может изменяться в пределах от 0,6 до 1,8, в зависимости от ряда факторов. Для всех вариантов задачи 8 принять l=1,4.

Расстояние от крайнего ряда светильников до стены (ℓ) рекомендуется выбирать из соотношения: ℓ = (0,3 – 0,5)L в зависимости от наличия в близи стен рабочих мест.

Подсчитав количество рядов в помещении, определяют по вышеуказанной формуле световой поток одного ряда светильников Ф_р. Обратите внимание, что в этом случае в знаменателе вместо числа светильников, надо указать количество рядов.

Для нахождения числа светильников в ряду световой поток ряда делят на световой поток одного светильника. Значение Ф_л одной лампы дано в табл. 5.5.

В заключение определяют количество светильников для всего помещения.

По этой же формуле можно рассчитать фактическую освещенность, если известно количество светильников (задача 9).

Расчет естественного освещения сводится к нахождению площади световых проемов – окон или фонарей.

При боковом освещении площадь окон определяют по формуле:

Значение входящих в формулу показателей даны в учебнике [1, гл. 10, §2].

При изучении принципа нормирования естественного освещения следует обратить внимание на то, что при нормировании, кроме характера зрительной работы и системы освещения, учитывается также географическое расположение предприятия. Все административные районы территории РФ разделены на 5 групп по ресурсам светового климата (табл. 5.7). Значения коэффициентов естественной освещенности ℮_н, %, приведенные в СНиП 23 – 05 – 95 (табл. 5.1), относятся к группе 1.

Для остальных четырех групп норму находят следующим образом:

где N – номер группы соответствующего района (табл. 5.7.)

℮_н – нормативное значение, % (табл. 5.1);

m_N – коэффициент светового климата (табл. 5.8).

Значения остальных коэффициентов, входящих в формулу, определяют по соответствующим таблицам приложения 5.

Электробезопасность (задача 11)

Изучить раздел учебника «Обеспечение электробезопасности» [1, гл. 13, § 1-6].

Обратить внимание на то, что сила тока, протекающего через человека, прикоснувшегося к токоведущим частям электроустановки, зависит от режима нейтрали сети, пути прохождения тока через человека («петля тока»), цепочки сопротивлений, по которой проходит ток (R_h, R_об, R_n, R_о и т.д.)

Для решения задачи следует начертить схему трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью, показать стрелками путь протекания тока через человека при двухфазном и однофазном прикосновении его к токоведущим частям [1, гл. 13, § 3] и, пользуясь законом Ома, рассчитать силу тока через человека J_h.

Следует обратить внимание, что при двухфазном прикосновении человек попадает под линейное напряжение (U_л), которое в √3 раз больше фазного (U_ф)

Чтобы сделать вывод об опасности тока для человека, расчетное значение J_h надо сравнить с пороговым [1, гл. 13, табл. 17].

Пожарная безопасность (задача 12)

Изучить по учебнику раздел ''Пожарная защита промышленных объектов'' [1, гл. 16 §1 – 8].

Устройство путей эвакуации должно обеспечить возможность всем работающим быстро покинуть здание до воздействия на них опасных факторов пожара (высокой температуры, задымленности и др.) за расчетное время эвакуации τ_р, которое не должно превышать нормативного значения τ_доп (приложение 6).

Расчетное время эвакуации находят по выражению:

где L – расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего

эвакуационного выхода, м (приложение 7);

V – средняя скорость движения людей при вынужденной эвакуации,

м/мин;

P – количество эвакуируемых, чел.;

N – количество дверей, шт.;

В_д – ширина дверей, м;

m_ср – средняя пропускная способность 1м ширины эвакуационного

выхода, чел./мин., (приложение 8).

Другим важным элементом системы обеспечения пожарной безопасности является противопожарное водоснабжение. На предприятии, как правило, предусматривают противопожарный водопровод высокого или низкого давления, однако при определенных обстоятельствах допускается и безводопроводное противопожарное водоснабжение. В этом случае на территории предприятия размещают резервуар с неприкосновенным запасом воды на пожаротушение.

Для расчета диаметров противопожарных трубопроводов и емкости резервуара, необходимо знать общий расход воды (Q, м³) на пожаротушение, который складывается из расхода воды на наружное пожаротушение от гидрантов (n _нар., л/с) и внутреннее (n _вн., л/с) – от внутренних пожарных кранов. Продолжительность тушения пожара принимается равной трем часам.

Расчет требуемого пожарного расхода воды ведут по формуле:

Расход воды на внутреннее пожаротушение принимают равным 5 л/с, на наружное – находят из нормативного документа (приложение 9).

Диаметр магистрального противопожарного водопровода для пропуска расчетного расхода воды определяют из соотношения:

где V_в – скорость движения воды в трубопроводе, м/с.

Полученное значение диаметра округляют до ближайшего большего значения типоразмерного ряда: 100, 125, 150, 200, 250, 300 мм.

Обратите внимание, что диаметр трубопровода не может быть меньше 100 мм.

Основные данные по типовым резервуарам для неприкосновенного запаса воды на пожаротушение приведены в приложении 10.

Дата добавления: 2014-11-18