Занина И.А. Безопасность жизнедеятельности - файл n1.doc

приобрести
Занина И.А. Безопасность жизнедеятельности
скачать (1148 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1148kb.07.07.2012 22:29скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса

(ЮРГУЭС)
И.А. Занина
БЕЗОПАСНОСТЬ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Конспект лекций

ШАХТЫ 2005

УДК 614.8.084

ББК 68.9

Б 40

Автор:

к.т.н., доцент кафедры «Энергетика и БЖД» ЮРГУЭС

И.А. Занина
Рецензент:

д.т.н., профессор кафедры «Энергетика и БЖД» ЮРГУЭС

А.Б. Сыса.
Конспект содержит основные сведения о взаимодействии человека и среды обитания, человека и технических систем, охране труда. Рассмотрены правовые, организационные вопросы безопасности жизнедеятельности. Дано представление о чрезвычайных ситуациях, мероприятиях и средствах защиты населения при ЧС.

Конспект предназначен для самостоятельного изучения дисциплины студентами, обучающимися по специальностям экономического и гуманитарного профиля.


УДК 614.8.084

ББК 68.9
ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

«Безопасность жизнедеятельности» - обязательная общепрофессиональная дисциплина для всех специальностей высшего профессионального образования, в которой рассматриваются проблемы безопасного взаимодействия человека со средой его обитания (производственной, городской, бытовой, природной) и защиты от негативных воздействий чрезвычайных ситуаций. Изучение дисциплины позволяет сформировать у студентов представление о неразрывной связи профессиональной деятельности и отдыха человека с требованиями безопасности. Реализация этих требований гарантирует сохранение работоспособности и здоровья человека, готовит его к эффективным действиям в экстремальных ситуациях.

Часть 1.

ЛЕКЦИЯ 1. ЧЕЛОВЕК И ТЕХНОСФЕРА
1.1 Основы безопасности жизнедеятельности. Основные понятия, термины и определения
Безопасность жизнедеятельности – наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности. В жизнедеятельном цикле человек и окружающая среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек-среда обитания».

Среда обитания – окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных) способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

- обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

- создает и использует защиту от негативных воздействий, как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. – начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям способствовали:

- высокие темпы роста численности населения на Земле и его урбанизация;

- рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

- интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

- массовое использование средств транспорта;

- рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Кроме того, до середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийным бедствием.

Происшествие – событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным или материальным ресурсам.

Авария – происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей, при котором восстановление технических средств невозможно или экономически нецелесообразно.

Катастрофа – происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью людей или пропажей их без вести.

Стихийное бедствие – происшествие, связанное со стихийными явлениями на Земле и приводящее к разрушению биосферы, гибели или потере здоровья людей.

Таким образом, в результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания – техносфера.

Биосфера – область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия.

Техносфера – регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям (техносфера – регион города или промышленной зоны, производственная или бытовая среда).
1.2 Опасности, вредные и опасные производственные факторы

Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информаций.

Определяют негативный результат взаимодействия опасности - негативные воздействия, внезапно возникающие, периодически или постоянно действующие в системе «человек – среда обитания».

Опасность – негативное воздействие свойства живой и негативной материи способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Опасность – центральное понятие в безопасности жизнедеятельности. Человек подвергается воздействию опасностей в своей трудовой деятельности. Эта деятельность осуществляется в пространстве, называемом производственной средой.

В условиях производства на человека в основном действуют техногенные, т.е. связанные с техникой, опасности, которые принято называть опасными и вредными производственными факторами.

Вредный фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.

Опасный (травмирующий, травмоопасный) фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к травме или летальному исходу.

К опасным производственным факторам следует относить, например:

- электрический ток определенной силы;

- раскаленные тела;

- возможность падения с высоты самого работающего либо различных деталей и предметов;

- оборудование, работающее под давлением выше атмосферного и т.д.

К вредным производственным факторам относят, например:

- неблагоприятные метеорологические условия;

- запыленность и загазованность воздушной среды;

- воздействие шума, инфра- и ультразвука, вибрации;

- наличие электромагнитных полей, лазерного излучения и др.

Все опасные и вредные производственные факторы подразделяются, химические, биологические и психофизиологические.

К физическим факторам относят электрический ток, повышенное давление паров и газов в сосудах, недопустимые уровни шума, вибрации, инфра- и ультразвука, недостаточную освещенность и др.

Химические факторы представляют собой вредные для организма человека вещества в различных состояниях.

Биологические факторы – это воздействия различных микроорганизмов, а также растений и животных.

Психофизиологические факторы – это физические и эмоциональные перегрузки, умственное перенапряжение, монотонность труда.

Четкой границей между опасными и вредными производственными факторами часто не существует. Например, воздействие на работающего расплавленного металла. Если человек попадает под его непосредственное воздействие (термический ожог), это приводит к тяжелой травме и может закончиться смертью пострадавшего. В этом случае воздействие расплавленного металла на работающего является согласно определению считается опасным производственным фактором. Если же человек, постоянно работает с расплавленным металлом, находится под действием лучистой теплоты, то под влиянием облучения в организме происходят биохимические сдвиги, нарушения деятельности сердечно-сосудистой и нервной системы. Длительное воздействие инфракрасных лучей – приводит к помутнению хрусталика. Таким образом, во втором случае воздействие лучистой теплоты от расплавленного метала на организм работающего является вредным производственным фактором.

Таким образом, перефразируя аксиому о потенциальной опасности, сформулированную О.Н. Русаком, можно утверждать: жизнедеятельность человека потенциально опасна.

Аксиома предопределяет, что действия человека и все компоненты среды обитания все технические устройства и технологии, кроме позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать травмирующие и вредные факторы. При этом любое новое позитивное действие неизбежно сопровождается возникновением новых негативных факторов.

Основное желаемое состояние объектов защиты – безопасное, оно различается при полном отсутствии опасностей.

Безопасность – состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений.

Состояние условий труда, при которых исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, называется безопасностью труда.

Безопасность жизнедеятельности в условиях производства имеет и другое название – охрана труда.

Охрана труда – система законодательных актов, социально-экономических, организационных, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности в процессе труда.

Таким образом, главная задача науки о безопасности жизнедеятельности - превентивный анализ источников и причин возникновения опасностей, прогнозирование и оценка их воздействия в пространстве и времени.

Основными направлениями практической деятельности БЖД являются профилактика причин и предупреждения условий возникновения опасных ситуаций.
1.3. Критерии комфортности и безопасности техносферы

Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве комфортности устанавливают значение температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности (ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»). Условия комфортности достигаются также соблюдением нормативных требований к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (например, СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»). Критериями безопасности техносферы являются ограничения вводимые на концентрации веществ, и потоки энергий в жизненном пространстве.

Критерии безопасности – максимально допустимые физические и химические загрязнения рабочей зоны, установленные нормативными документами в виде ПДК р.з. (предельно-допустимой концентрации рабочей зоны) и ПДУ (предельно-допустимого уровня воздействия рабочей зоны). Концентрации веществ и протоков энергии должны удовлетворять следующим условиям [1.1-1.3]:

(1.1)

где Ci – концентрация i-того вещества в жизненном пространстве;

ПДКi-предельно допустимая концентрация i-того вещества в жизненном пространстве;

Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями:

Ji<ПДУ (1.2)
где Ji-интенсивность i-того потока энергии;

ПДУ-предельно допустимая интенсивность i-того потока.

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их концентрации должны удовлетворять условию (3):
(1.3)
Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Так, например, применительно к условиям загрязнения производственной и окружающей среды электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона действуют Санитарные правила и нормы Сqн П и Н 2.2.4/2.1.8.055-96.

Концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимально разовой предельно-допустимой концентрации, т.е.

СПДКmax, при экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 минут, то СПДКсс (предельно-допустимая концентрация среднесуточная).

В тех случаях, когда потоки масс и/или энергий от источника негативного воздействия в среду обитания могут нарастать стремительно и достигать чрезмерно высоких значений (например, при авариях), в качестве критерия безопасности принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события.

Риск – вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных, величину риска определяют по формуле:
, (1.4)

где R-риск;

Nч.с.- число чрезвычайных событий в год;

No - общее число событий в год;

Rдоп.- допустимый риск.

В настоящее время сложились представления о величинах приемлемого (допустимого) и неприемлемого риска. Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного воздействия более 10-3, приемлемый – менее 10-6. При значениях риска от 10-3 до 10-6 принято различать переходную область значений риска.

Например: сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные опухоли имеют вероятность реализации R=10-2, т.е. R>10-3 это зона неприемлемого риска.

Переходная зона значений риска 10-6
Зона приемлемого риска R<10-6: проживание вблизи АЭС (при нормальном режиме работы)

1.4 Классификация условий трудовой деятельности.

Условия труда – это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда

В соответствии с гигиенической классификацией труда (Р.2.2.013-94) условия труда подразделяются на четыре класса:

-оптимальные;

-допустимые;

-вредные;

-опасные.

Оптимальные условия труда – обеспечивают максимальную производительность и минимальную напряженность организма человека. Оптимальные нормативы установлены только для параметров микроклимата и факторов трудового процесса.

Допустимые условия труда характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов. Изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены, не оказывают неблагоприятного воздействия в ближайшем и отдаленном периоде на здоровье работника и его потомство.

Вредные условия труда характеризуются уровнем вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм работающего и его потомство.

Вредные условия труда (3-й класс) подразделяются на четыре степени вредности. Первая степень (3.1) характеризуется такими отклонениями от гигиенических нормативов, которые, как правило, вызывают обратимые функциональные изменения и обуславливают риск развития заболевания.

Вторая степень (3.2) определяется такими уровнями производственных факторов, которые могут вызывать стойкие функциональные нарушения, которые приводят к повышению частоты общей заболеваемости, появлению начальных признаков профессиональной патологии.

При третьей степени (3.3) воздействие уровней вредных факторов приводит к развитию профессиональной патологии в легких формах, к росту хронической общесоматической патологии

В условиях труда четвертой степени (3.4) возникают выраженные формы профзаболеваний, отмечается высокий уровень заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

Опасные (экстремальные) условия труда характеризуются такими уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены создает угрозу для жизни.

1.5 Способы оценки тяжести и напряженности труда.

Многообразие форм трудовой деятельности делится на физический и умственный труд.

Физический труд характеризуется в первую очередь повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную и др.)

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, а также активизации процессов мышления, эмоциональной сферы. Для данного вида труда характерна гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма.

Физическая тяжесть труда – это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий.

Классификация труда по тяжести производится на основании категории тяжести работы.

Категория работ – разграничение работ по тяжести на основе общих энергозатрат организма.

Различают три категории тяжести работ:

Легкие физические работы (категория 1) виды деятельности с расходом энергии не более 150 ккал/ч

Категория 1а – энергозатраты до 120 ккал/ч. Работы, выполняемые сидя, с незначительным физическим напряжением (например, работники сферы управления ).

Категория 1б – энергозатраты 121-150 ккал/ч. Работы, выполняемые сидя, перемежающиеся ходьбой с незначительным физическим напряжением ( например, мастера, контролеры)

Средней тяжести физические работы разделяют на категорию 2а – энергозатраты от 151 до 200 кал/ч и категорию 2б – энергозатраты от 201 до 250 ккал/ч.

К категории 2а относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением тяжестей до 1 кг, и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах, прядильно-ткацком производстве и т. п.)

К категории 2б относятся работы, связанные с ходьбой перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных, литейных, кузнечных, термических сварочных цехах и т.п.).

Тяжелые физические работы (категория 3) – виды деятельности с расходом энергии более 250 ккал/ч.

К категории 3 относятся работы, связанные с постоянным передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (грузчики, каменщики, ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой и т.п.)

Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественного интенсивной работы мозга по получению и переработке информации. Кроме того, при оценке степени напряженности учитывают эргономические показатели: сменность труда, позу, число движений и т.п.

Наиболее легким считается умственный труд, где не нужно принимать решения - оптимальные условия труда (при оценке напряженности)

Если оператор работает и принимает решения в рамках одной инструкции - допустимые условия труда.

К напряженным вредным условиям 1-й степени относят труд, который связан с решением сложных задач по известным алгоритмам или работой с использованием нескольких инструкций. Творческая деятельность относится к напряженному труду 2-й степени.

Напряженность зависит от длительности сосредоточенного наблюдения и числа одновременно наблюдаемых объектов. При длительности наблюдения до 25% от продолжительности рабочей смены условия труда являются оптимальными, 26-50% -допустимые, 51-75% - напряженный труд 1-й степени, более 75% - 2-й степени.

По численности объектов: до 5 объектов оптимальные, 6-10 объектов – допустимые условия труда, более 10 – напряженные 2-й степени.

Работа с видеосплейными терминалами до 2ч за смену - считается оптимальной, до 3-х часов – допустимой, свыше 3ч напряженный труд – 3 - 4 ч (напряженный 1-й степени), более 4 ч (напряженный 2-й степени).

При продолжительности рабочего дня до 7 ч – оптимальные условия труда, до 9 ч – допустимые, более 9 ч – напряженные.
ЛЕКЦИЯ 2 ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

2.1 Основные параметры микроклимата в производственных помещениях.

В процессе труда в производственном помещении человек находится под влиянием определенных метеорологических условий или микроклимата - климата внутренней среды этих помещений.

К основным нормируемым показателям микроклимата воздуха рабочей зоны относятся температура (t, c0), скорость движения воздуха (?, м/с), относительная влажность (,%). Существенное влияние на параметры микроклимата и состояние человеческого организма оказывает также интенсивность теплового излучения (I, Вт/м2) различных нагретых поверхностей.

Рабочая зона – пространство высотой 2м над уровнем пола или площадки, на которой расположено рабочее место.

Относительная влажность воздуха представляет собой отношение абсолютной влажности к максимальной:
, (2.1)
где абс - абсолютная влажность, упругость водяных паров в момент

исследования (г/м3);

мах - упругость или масса водяных паров, которые могут

насытить 1м3 воздуха при данной температуре, г/м3.
2.2. Теплообмен человека с окружающей средой

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 Вт (в состоянии покоя) до 500 Вт (при тяжелой работе). Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма, и как следствие потере трудоспособности, потере сознания и тепловой смерти.

Нормальная температура внутренних органов человека 36,6 С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет +43 С, минимальная +25 С.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека Qт. п. (Qобщ) полностью воспринимается окружающей средой Qт. о., т. е. когда имеет место тепловой баланс Qт. п. = Qт. о. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде (Qт. п.  Qт. о.), происходит рост температуры внутренних органов и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием жарко. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек (Qт. п.  Qт. о.), то происходит охлаждение организма. Такое тепловое самочувствие характеризуется понятием холодно.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией Qк в результате омывания тела воздухом, теплопроводностью Qт., излучением на окружающие поверхности Qл и в процессе теплообмена (Qт. м. = Qп + Qд) при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами Qп и при дыхании Qд:
Qт. п. = Qк + Qл + Qт. м. (2.2)
Представленное уравнение носит название уравнения теплового баланса.

Вклад перечисленных выше путей передачи тепла непостоянен и зависит от параметров микроклимата, а также от температуры окружающих человека поверхностей. Если температура этих поверхностей ниже температуры человеческого тела, то теплообмен излучением идет от организма человека к холодным поверхностям. В противном случае теплообмен осуществляется в обратном направлении – от нагретых поверхностей к человеку. Теплоотдача конвекцией зависит от температуры воздуха в помещении и скорости его движения на рабочем месте, а отдача теплоты путем испарения – от относительной влажности и скорости движения воздуха.

2.3. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных помещений

В ГОСТе 12.1.005-88 Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования представлены оптимальные и допустимые параметры микроклимата в производственном помещении в зависимости от категории тяжести работ, периода года, количества избыточного тепла в помещении.

В соответствии с этим ГОСТом различают холодный, теплый и переходный периоды года.

По интенсивности тепловыделений производственные помещения делят на группы в зависимости от удельных избытков явной теплоты.

Явная теплота – это теплота, поступающая в производственное помещение от оборудования, отопительных приборов, солнечного нагрева, людей и других источников.

Избытки явной теплоты – разность между суммарными поступлениями явной теплоты и суммарными теплопотерями в помещении.

Незначительные избытки явной теплоты – это избытки теплоты, не превышающие или равные 23 Вт на 1 м3 внутреннего объема помещения.

Помещения со значительными избытками явной теплоты характеризуются избытками явной теплоты более 23 Вт/м3.
2.4 Способы нормализации микроклимата

Для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне применяют следующие основные мероприятия:

- механизацию и автоматизацию технологических процессов;

- защиту от источников теплового излучения;

- устройство систем вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления.

Рассмотрим более подробно перечисленные мероприятия. Механизация и автоматизация производственного процесса позволяют либо резко снизить трудовую нагрузку на работающих (массу поднимаемого и перемещаемого вручную груза, расстояние перемещения груза и др.), либо вовсе убрать человека из производственной среды, переложив его трудовые функции на автоматизированные машины и оборудование.

Для защиты от теплового излучения используют различные теплоизолирующие материалы, устраивают теплозащитные экраны и специальные системы вентиляции (воздушное душирование). Перечисленные выше средства защиты носят обобщающее название теплозащитных средств.

Теплозащитные средства должны обеспечивать тепловую облученность на рабочих местах не более 350 Вт/м2 и температуру поверхности оборудования не выше 35 С при температуре внутри источника тепла до 100 С и не выше 45 С – при температуре внутри источника тепла выше 100 С.

Теплозащитные экраны – используют для локализации источников теплового излучения, снижения облученности на рабочих местах, а также снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление его поглотительной и отражательной способностью.

Воздушное душирование – представляет подачу воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место применяют как для защиты от теплового облучения, так и для производственных процессов с выделением вредных газов и паров (при невозможности устройства местных укрытий).

Охлаждающий эффект воздушного душирования зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. Для обеспечения на рабочем месте заданных температур ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или под углом 45, а для обеспечения допустимых концентраций вредных веществ ее направляют в зону дыхания горизонтально или сверху под углом 45.

Воздушные завесы – предназначены для защиты от прорыва холодного воздуха в помещение через проемы здания. Воздушная завеса представляет собой воздушную струю, направленную под углом навстречу холодному потоку воздуха.

Воздушные оазисы – предназначены для улучшения метеорологических условий труда (чаще отдыха на ограниченной площади). Для этого разработаны схемы кабин с легкими передвижными перегородками, которые затапливаются воздухом с соответствующими параметрами.

Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.

Вентиляцией – называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции. Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией.

Неорганизованная естественная вентиляция – инфильтрация, осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций.

Аэрацией – называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра). Аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных, литейных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух попадал в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола, в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов (h = 1,5 – 2 м).

Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостаткам следует отнести то, что она не эффективна в теплый период года.

Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ:

- большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;

- независимость от внешних условий;

- возможность организовывать оптимальное воздухораспределение;

- улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования;

- возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.

К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения, необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования.

Общеобменная вентиляция - предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и системы с рециркуляцией. По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые не желательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Вытяжная система – предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нем создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения данного помещения не должны распространяться на соседние, например, для вредных цехов, химических и биологических лабораторий.

Приточно – вытяжная вентиляция – наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.

В отдельных случаях для сокращения эксплуатационных расходов на нагревание воздуха применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией. В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух, отсасываемый из помещения вытяжной системой. Свежая порция воздуха в таких системах обычно составляет 10 – 20% общего количества подаваемого воздуха. Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается использовать только для тех помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к четвертому классу опасности и концентрация их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 30% ПДК. Применение рециркуляции не допускается и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии или имеются резко выраженные неприятные запахи.

Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции производят исходя из условий производства и наличия избыточной теплоты , влаги и вредных веществ. Для качественной оценки эффективности воздухообмена применяют понятие кратности воздухообмена kв – отношение объема воздуха, поступающего в помещение в единицу времени L (м3/ч), к объему вентилируемого помещения Vn (м3).

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего. В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего Vi  20 м3 расход воздуха не менее 30 м3/ч. В помещении с Vi = 20  40 м3 Li  20 м3/ч. В помещениях с Vi  40 м3 и при наличии естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м3/ч.

Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом

L = n Li (2.3)
где n – число работающих в данном помещении.

Количество приточного воздуха, требуемого для удаления избытков явной теплоты из помещения (Qизб, кДж/ч) определяется выражением:
(2.4)
где Lпр – требуемое количество приточного воздуха для удаления

теплоизбытков, м3/ч;

С – удельная теплоемкость воздуха, ровная 1,005 кДж/кг С;

пр – плотность приточного воздуха, С;

tуд - температура удаляемого воздуха, С;

tпр – температура приточного воздуха, С.

Для эффективного удаления избытков явной теплоты температура приточного воздуха должна быть на 5 - 8С ниже температуры воздуха в рабочей зоне.

Количество приточного воздуха, необходимого для удаления влаги, выделившейся в помещении, рассчитывают по формуле:

(2.5)

где Gвп – масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч;

dвыт – содержание влаги в удаляемом из помещения воздуха, г/кг;

dприт – содержание влаги в наружном воздухе, г/кг;

пр – плотность приточного воздуха, кг/м3.

Расчет воздухообмена при наличии в помещении вредных веществ:
(2.6)
где Gвв – масса вредных веществ, выделяющихся в помещение, г/ч;

ПДКвв – предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе помещения, мг/м3 (согласно ГОСТ 12.1.005-88);

Спр – концентрация вредного вещества в приточном воздухе.

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, вентиляция кабин наблюдения и т. д.

Наиболее широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов и укрытий.

Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми. Наиболее эффективны закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование. Если такие укрытия устроить невозможно, то применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные зонты, отсасывающие панели, вытяжные шкафы и др.

Один из самых простых видов местных отсосов – вытяжной зонт. Он служит для улавливания вредных веществ, имеющих меньшую плотность, чем окружающий воздух. Эффективность работы вытяжного зонта зависит от размеров, высоты подвеса и угла его раскрытия. Чем больше размеры и чем ниже установлен зонт над местом выделения веществ, тем он эффективнее. Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта менее 60.

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большого количества вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции определяют в соответствии с требованиями нормативных документов. Если такие документы отсутствуют, то производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы они вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1ч. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при достижении ПДК вредных выделений или остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции.

Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяют наиболее совершенный вид промышленной вентиляции – кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении.
  1   2   3   4   5


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации