Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие по практическим занятиям

Подождите немного. Документ загружается.

4. Частота собственных колебаний площадки, Гц,

(

)

(

)

14,71013,0/1/631/1/ =+=+= µ

зд

5. Требуемая суммарная жесткость виброизоляторов, кг/см,

= [(Q

пл

оп

]/25 = (300·7,14

)/25 = 611,8.

6. Статическая осадка виброизоляторов, см,

ст

= Q/K

= 300/611,8 = 0,49.

7. Принимаем 8 виброизоляторов в виде прокладок из резины КР-407.

Рабочая высота прокладок, см,

h = x

ст

·σ

/[σ

ст

] = 0,49 · 9,81/4,12 = 1,17.

8. Необходимая площадь прокладки, см,

S = Q/N[σ

ст

] = 300/8·4,12 = 9,11.

9. Поперечный размер прокладки, см,

02,311,9 === SВ

10. Необходимая толщина прокладки, см,

H = h+B/8 = 1,17+3,02/8 = 1,55.

Принимаем толщину резины 20 мм.

Проверим прокладки на устойчивость:

1,5H ≤ B; 1,5⋅х 1,55 = 2,33 < 3,02,

следовательно, устойчивость обеспечивается.

Проверяем другие параметры.

11. Статическая осадка для принятой толщины прокладок, см,

ст

= H х [σ

ст

]/σ

= (2⋅х 4,12)/9,81 = 0,84.

12. Суммарная жесткость принятых прокладок, кг/см,

= Q/x

ст

= 300/0,84 = 357,14.

13. Частота собственных колебаний нагруженной площадки, Гц,

46,5300/14,35725/25

=⋅== QKf

14. Фактическое снижение уровня вибрации, дБ,

∆L = 20lg[(f

)

− 1] = 20⋅х lg 132,14 = 42,43.

Фактический уровень вибрации составит

пл

= L

− ∆L = 129,5 − 42,43 = 87,1 дБ,

Что ниже допустимого.

6. Ионизирующие излучения

Ионизирующие излучения (ИИ) − излучения, взаимодействие которых

с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака.

Различают корпускулярное ИИ (α, β, нейтрон и др.) и фотонное ИИ (γ-лучи,

рентгеновское излучение и др.).

Человек ежедневно подвергается воздействию естественной (природ-

ной) радиации. К природным источникам ионизирующего излучения отно-

сится космическое излучение, а также излучение от земли, почвы, горных

пород и др.

Опасность ИИ заключается в том, что они не воспринимаются органа-

ми чувств человека, поэтому у него не выработана защитная реакция на эту

опасность. Ионизирующие излучения, проникая в организм человека, приво-

дят к образованию заряженных частиц − свободных электронов, которые при

взаимодействии с соседними атомами ионизируют их. В результате этого на-

рушается нормальный обмен веществ, изменяется характер жизнедеятельно-

сти клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возник-

новению лучевой болезни в виде общих и местных поражений. Общее дейст-

вие вызывает лейкемию, а местное − заболевания кожи и злокачественные

новообразования.

Характер и тяжесть поражения зависят от вида излучения, биологиче-

ской особенности облучаемой части тела, индивидуальной чувствительности

к облучению, времени облучения, величины поглощенной дозы.

Для снижения неблагоприятного воздействия ИИ на работающих ис-

пользуют защиту временем, расстоянием, экранированием и средства инди-

видуальной защиты.

Если персонал работает с изотопами (излучением) периодически, то

проектную мощность эквивалентной дозы, мбэр/ч, на поверхности защиты

определяют по формуле

H = 500 Д

/t,

где Д

− предельно допустимая доза; t − продолжительность работы персона-

ла, ч в год; коэффициент 500 учитывает двухкратный запас.

Величину поглощенной дозы от точечного источника определяют по

формуле

/ RtKАД ⋅⋅=

где A − активность источника излучения, мKu;

− гамма- постоянная изото-

па (табл. 11), Р⋅см

/(ч⋅мKu); t − время облучения, ч; R − расстояние от источника

до рабочего места, см.

Таблица 11

Гамма-постоянная некоторых изотопов

Изотопы Кобальт-60 Цезий-137 Иридий-192

, Р

⋅

см

/(x

⋅

мKu)

12,9 3,24 4,72

Пользуясь этой формулой, можно подобрать необходимую активность

изотопа, ограничить время облучения или найти безопасное расстояние от

рабочего места до источника излучения.

Наряду с защитой временем и расстоянием в практике широкое распро-

странение получило экранирование источников излучения. Экраны выпол-

няют из материалов с большой поглощающей способностью (свинец, сталь,

железобетон и др.). Из этих материалов изготавливают контейнеры Для хра-

нения и перевозки изотопов, ограждающие конструкции хранилищ, камер

неразрушающего контроля изделий, помещений Для работы персонала груп-

пы А.

Толщину экрана определяют по необходимой кратности ослабления

излучения, Пользуясь номограммами (рис. 5) или специальными таблицами:

К = Д/Д

где К − необходимая кратность ослабления; Д − поглощенная доза при отсут-

ствии экрана.

При использовании радиоизотопных приборов для автоматизации и

контроля технологических процессов применяют стационарные и передвиж-

ные экраны, дисциплинирующие барьеры, дистанционные инструменты. Ра-

боты по изучению износа деталей и инструмента производят в специальных

боксах.

Задача

В цехе машиностроительного завода предусмотрена выгородка Для

размещения участка неразрушающего контроля изделий гаммадефектоско-

пией. Требуется определить толщину железобетонной перегородки, Если

ближайшее рабочеме место персонала группы Б находится на расстоянии 4 м

от источника излучения кобальт-60 активностью 30 мKu, проектная мощ-

ность дозы Для персонала группы Б составляет Д

= 0,12 мбэр/ч (0,00012

бэр/ч).

Решение

1. Мощность дозы на расстоянии 400 см от источника при отсутствии

экрана, бэр/ч,

0024,0400/9,1230/

=⋅== RАKД

Рис. 5. Номограмма для определения толщины экрана:

− свинец; − железо; − бетон;

1 − иридий; 2 − цезий; 3 − кобальт 60

2. Необходимая кратность ослабления

К = Д/Д

= 0,0024/0,00012 = 20.

3. По графику (рис. 5) определяем необходимую толщину железобетонной

перегородки при кратности ослабления К = 20, d = 40 см.

7. Электромагнитные поля и излучения

Электромагнитное поле (ЭМП) − это особая форма материи, которая

обнаруживается по силовому воздействию на заряды и характеризуется на-

пряженностью электрического поля Е (В/м), магнитной индукцией В (Тл) ли-

бо напряженностью магнитного поля Н (А/м) и плотностью потока энергии Р

(Вт/м

Переменное во времени ЭМП, распространяющееся в виде электромаг-

нитных волн, называют электромагнитным излучением, а постоянное во

времени − статическим.

Источниками ЭМП промышленной частоты являются трансформаторы,

воздушные линии электропередачи, кабельные линии, электрооборудование

и др. Распределение напряженности на объектах электроэнергетики не всегда

удается найти расчетным путем, поэтому в табл. 4.57 приведены результаты

практических замеров напряженности электрического и магнитного полей.

Диапазон высоких частот (ВЧ) − средние и длинные волны − применя-

ют для индукционной термообработки металлов (закалка, плавка, пайка,

сварка, отжиг и т.д.) и других материалов (зонная плавка полупроводников,

сварка металла, стекла и т. д.).

Коротковолновый диапазон ВЧ и диапазон ультравысоких частот

(УВЧ) применяют для высокочастотного нагрева диэлектриков (сварка пла-

стикатов, нагрев пластмасс, склейка деревянных изделий и др.).

Специфическим и широко распространенным источником электромаг-

нитных излучений в широком диапазоне частот являются персональные

электронно-вычислительные машины (ПЭВМ) и видеодисплейные термина-

лы.

Искусственные источники нарушают однородность и равномерность

геомагнитного поля Земли, значительно увеличивают напряженность элек-

тромагнитного излучения и воздействуют на организм человека.

Воздействие магнитных полей (МП) промышленной частоты на персо-

нал (лиц, профессионально связанных с обслуживанием или работой в усло-

виях воздействия МП) может быть как общим, так и преимущественно ло-

кальным (на конечности).

Живая ткань в электрическом отношении представляет собой провод-

ник и поэтому практически прозрачна для магнитного поля. Исследованиями

установлено, что магнитное поле индуцирует в теле человека вихревые токи.

Опасность действия магнитных полей зависит от напряженности и продол-

жительности воздействия. При длительном систематическом пребывании че-

ловека в магнитном поле могут возникать изменения функционального со-

стояния нервной, сердечно-сосудистой, иммунной систем. Имеется вероят-

ность развития лейкозов и злокачественных новообразований центральной

нервной системы.

Действие электрических полей (ЭП) промышленной частоты на чело-

века обусловлено:

непосредственным влиянием ЭП;

протеканием через тело человека тока, способного вызвать болезнен-

ные ощущения и искровые разряды.

Непосредственное влияние электрических полей выражается в его тепло-

вом воздействии на молекулы, клетки и ткани, которые под действием ЭП при-

обретают электрические свойства проводников. Избыточное тепло в организме и

повышение температуры тканей, органов человека ведет к их заболеванию.

Действие электромагнитных полей радиочастотного диапазона зависит

от частоты излучения, длины волны, продолжительности воздействия, инди-

видуальных особенностей человека, размера облучаемой поверхности тела,

глубины проникновения и поглощения ЭМП. Электромагнитные поля сан-

тиметрового диапазона поглощаются кожей и прилегающими к ней тканями,

дециметрового − проникают на глубину 8−10 см, миллиметрового − поверх-

ностными слоями кожи.

При воздействии микроволн в таких органах, как мозг, глаза, почки,

кишечник, семенники, яичники, хрусталик, обладающих слабо выраженной

терморегуляцией, отмечается положительный температурный градиент, т. е.

более выраженный нагрев глубоких тканей и органов по сравнению с кожей

и подкожным слоем.

Поглощение энергии электромагнитных полей на молекулярном, кле-

точном и тканевом уровнях приводит к нетепловому эффекту: нарушению

структуры и функций нервной клетки, эритроцита, снижению активности

мозга и др. Наиболее чувствительны к нетепловому эффекту центральная

нервная и сердечно-сосудистая системы. Совокупность изменений и наруше-

ний в организме человека, вызванных действием электромагнитных полей,

называется радиоволновой болезнью (невроз).

Защиту работающих от неблагоприятного влияния электромагнитных

полей осуществляют с помощью технических и организационных мероприя-

тий.

Технические мероприятия включают:

уменьшение мощности источника излучения;

ограждение и обозначение соответствующими предупредительными

знаками зон с уровнями влияния электромагнитных полей, превышающими

предельно допустимые;

заземление всех изолированных от земли крупногабаритных объектов,

находящихся в зоне влияния электрических полей, к которым возможно при-

косновение работающих;

экранирование источника излучения;

экранирование рабочего места у источника излучений или удаление

рабочего места от него (дистанционное управление);

применение индивидуальных экранирующих комплектов, комбинезо-

нов, халатов, очков.

Выбор способа защиты или комбинации их определяется источником

излучения, рабочим диапазоном волн, характером выполняемых работ.

Экраны для защиты от электромагнитных полей промышленной часто-

ты выполняют сплошными или из металлических сеток с ячейками, а также

из набора стальных прутков.

Для защиты от электромагнитных полей радиочастотного диапазона

наилучшими свойствами обладают экраны из стали, меди, алюминия толщи-

ной не менее 0,5 мм. Внутреннюю поверхность экранов покрывают погло-

щающими материалами на основе каучука, поролона и др. Обычно применя-

ют либо общее экранирование источника излучения, либо экранирование от-

дельных блоков. Так, в установках для индукционного нагрева металла сама

установка экранируется в целом, за экран выносятся пульт управлении и за-

калочный индуктор. При поблочном экранировании, которое используется

чаще, отдельные ВЧ элементы (конденсаторы, ВЧ трансформаторы, индук-

торы и др.) экранируют раздельно:

экран конденсатора выполняют в виде замкнутой камеры из металли-

ческих листов или сетки;

экран ВЧ трансформатора представляет собой металлический кожух,

который во избежание нагрева устанавливается от наружной поверхности

трансформатора на расстоянии не менее одного его радиуса;

экран плавильного индуктора выполняют либо в виде подвижной ме-

таллической камеры, опускающейся на время ВЧ нагрева и поднимающейся

после его окончания, либо в виде неподвижной камеры с открывающейся

дверью.

В установках диэлектрического нагрева экранированию подлежат пла-

стины рабочего конденсатора и фидеры, подводящие к ним ВЧ энергию.

В зависимости от типа источника излучения, характера технологиче-

ского процесса конструктивное решение экрана может быть различным (ме-

таллическая камера, шкаф, короб, кожух, цилиндр и т.д.).

Эффективность экранирования оценивают в децибелах и определяют

по формулам

,lg20,lg20

ээ

L ==

,lg20

L =

где Е, Н и Р − значения напряженности электрического, магнитного полей и

плотности потока энергии при отсутствии экрана; Е

, Н

и Р

− значения на-

пряженности электрического, магнитного полей и плотности потока энергии

при наличии экрана.

Задача

Рассчитать эффективность экрана, представляющего собой кожух раз-

мерами AхBхH = 2х2х1 м из стали. Удельное сопротивление стали

= 10

–7

Ом⋅м, магнитная проницаемость

= 180 Гн/м. В экране имеются техноло-

гические отверстия размером m = 0,5⋅10

–2

м, толщина экрана d = 10

–3

м. Длина

волны излучения

= 10

м, волновое сопротивление воздуха z

= 377 Ом. На-

пряженность электрического поля Е = = 600 кВ/м.

Решение

1. Допустимая напряженность электрического поля Е

доп

= 500 кВ/м.

2. Требуемая эффективность экрана, дБ,

доп

тр

L lg20

5,1

500

600

lg20 ≈⋅ .

3. Эквивалентный радиус экрана, м,

98,0122

=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=

ππ

HBAR

4. Волновое сопротивление поля, Ом,

61257

98,014,32

10377

≈

⋅⋅

⋅

5. Глубина проникновения электромагнитных полей, м,

102,2

180

1010

03,003,0

−

⋅=

⋅

⋅=

⋅

⋅=

ρλ

6. Фактическая эффективность экрана, дБ,

.5,112,2

105,014,3

98,0

61257

102,2

lg20

1lg20

105,0

1014,32

























⋅⋅

−⋅⋅⋅⋅

⋅

⋅=

























⋅

−⋅⋅⋅⋅⋅=

−

⋅

⋅⋅

−

⋅

−

eфакт

πλ

Вывод: конструкция экрана обеспечивает необходимое снижение на-

пряженности электрического поля.

8. Экономическая эффективность внедрения мероприятий

по улучшению условий труда

Реализация мероприятий по улучшению условий и охране труда требует

определенных материальных средств, расходуемых за счет капитальных за-

трат.

Источники финансирования проводимых мероприятий – накладные рас-

ходы организаций, фонды развития производства, социально-культурных ме-

роприятий и жилищного строительства, социального страхования.

В накладных расходах предусматриваются расходы:

на приобретение спецодежды, спецобуви и средств индивидуальной за-

щиты (респираторов, защитных очков, касок, аптечек, защитных паст и спе-

циальных моющих средств, рукавиц), химчистку одежды;

на содержание столовых (буфетов), здравпунктов, бесплатное спецпита-

ние, транспорт по перевозке рабочих на удаленные объекты;

на отчисления в Фонд социального страхования для оплаты больничных

листов;

на строительство временных бытовых помещений, приобретение сани-

тарно-гигиенического оборудования и инвентаря, содержание строительных

площадок летом и зимой.

Фонд развития производства используется также для улучшения усло-

вий труда за счет совершенствования техники и технологии при непосредст-