Лабораторная робота - дослідження параметрів мікроклімату

Подождите немного. Документ загружается.

Міністерство аграрної політики та продовольства України

Сумський національний аграрний університет

Кафедра "Охорона праці"

ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ

Дослідження параметрів мікроклімату

Методичні вказівки щодо проведення лабораторної роботи

для студентів всіх спеціальностей

денної та заочної форми навчання

Суми – 2011

УДК 631.3.658.382 (075,8)

ББК 65,9 (2) 48

Укладачі: ст. викл. Семерня О.В., асистент Олійник І.О.,

к.е.н., доц. Ярошенко І.Ф.

Основи охорони праці. ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ

МІКРОКЛІМАТУ. Методичні вказівки щодо проведення лабораторної роботи

для студентів усіх спеціальностей денної та заочної форми навчання. - Суми:

СНАУ, 2011. - 16 с.

Методичні вказівки спрямовані на надання методичної допомоги студентам

усіх форм навчання під час вивчення дисципліни „Основи охорони праці” та

виконання лабораторної роботи. Методичні вказівки містять загальні

рекомендації, практичні завдання та питання для самоперевірки.

Відповідальний за випуск: к .т. н., доцент Шандиба О.Б.

Рецензенти: Корж Микола Дмитрович к.т.н., доц. кафедри тракторів та

сільськогосподарських машин.

Сіренко Віктор Федорович к.т.н. доц. кафедри енергетики в

АПК.

Рекомендовано до видання вченою радою навчально-наукового

Інженерно-технологічного інституту СНАУ

(протокол № 2 від "21" березня 2011 р.)

ЗМІСТ

І. Обґрунтування досліджень....................................................................................….4

ІІ. Обладнання, прилади і матеріали.......................................................................4

ІІІ. Порядок проведення роботи..............................................................................6

3. Вимірювання параметрів мікроклімату у повітрі робочої зони…………………..6

3.1.Вимірювання температури повітря……….………………………………………6

3.2 Визначення вологості повітря ……….……………………………………………6

3.3 Вимірювання атмосферного тиску………………………………………………..8

3.4 Вимірювання швидкості руху повітря……………………………………………8

3.5 Визначення комфортних умов……………………………………………………10

ІV Довідковий матеріал...............................................................................................11

V. Контрольні запитання і завдання……………………………………………........11

Додаток А Оптимальні норми температури, відносної вологості та

швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень……..12

Додаток Б Допустимі норми температури, відносної вологості та швидкості

руху повітря в робочій зоні виробничих приміщення………………...12

Додаток В Показники відносної вологості повітря по значеннях сухого і

вологого термометрів, %..........................................................................13

Додаток Г Номограма для визначення відносної вологості за показниками

статичний психрометра (Августа)…………...……………………........14

Додаток Д Номограма для визначення відносної вологості повітря за показниками

аспіраційного психрометра (Ассмана)……………………………........14

Додаток Ж Пружність насичених водяних парів

Додаток З Визначення швидкості руху повітря за показниками кататермометра..15

Додаток К Номограма для оцінки метеорологічних умов праці…………………..16

Лабораторна робота

Тема роботи: Дослідження параметрів мікроклімату на робочому місці.

Мета роботи: Визначити параметри мікроклімату та запропонувати заходи

щодо нормалізації умов праці у робочій зоні.

I. Обґрунтування досліджень

Мікроклімат (умови газового та теплового обміну людини з навколишнім

середовищем на робочому місці (у робочій зоні) при трудовій діяльності)

визначається станом повітряного середовища та температурою оточуючих

предметів (виробниче устаткування, матеріали тощо).

У несприятливих умовах мікроклімату людину турбує відчуття холоду або

жару, можливі застудні захворювання, підвищення або зниження температури

тіла і наступні тимчасові або стійкі патологічні зміни в організмі. Несприятливий

мікроклімат призводить до зниження продуктивності праці та збільшення

травматизму.

Захист від несприятливого мікроклімату проводиться у кількох напрямках:

вдосконалення виробничого устаткування і технологічних процесів, що

забезпечує зниження зовнішніх теплових випромінювань; автоматизація процесів,

що дає змогу видалити робітника (оператора) із небезпечних зон у кабіну

керування зі сприятливим мікрокліматом; раціональне опалення, вентиляція і

кондиціювання приміщень (кабін керування); застосування тепловідвідних

екранів, водяних і повітряних завіс, повітряного душування; раціональний режим

праці і відпочинку (регламентація періодичного відпочинку в сприятливих

умовах), спецодяг і захисний одяг; обґрунтовані питний режим і режим

харчування.

Параметри мікроклімату повинні відповідати:

- ГОСТу 12.1.005-88 "ССБТ. Воздух зоны. Общие санитарно-гигиенические

требования";

- ДСН 3.3.6.042-99 Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень.

Метеорологічні умови - це фізичний стан повітря, який визначається діючим на

організм людини поєднанням температури, вологості, швидкості руху повітря,

атмосферного тиску, випромінюванням нагрітої поверхні (променевого тепла).

Терморегуляція - це здібність людини регулювати тепловий баланс в залежності

від стану навколишнього середовища, зберігаючи при цьому температуру свого

тіла на постійному рівні (36,6°С).

Відносна вологість - це відношення кількості водяних парів, що є у даному об'ємі

повітря, до гранично можливої при даній температурі.

II. Обладнання, прилади і матеріали

Прилади для вимірювання температури:

- термометри ртутні та спиртові;

- електротермометри;

- термографи.

Прилади для визначення вологості:

- аспіраційний психрометр Ассмана;

- аспіраційний психрометр Августа;

- гігрометри: волосяний і плівковий;

- гігрографи: волосяний і плівковий.

а) б) в) г)

Рис. 1. Психрометри:

а) аспіраційний Ассмана МВ-4; б) стаціонарний Августа ВІТ-1, в) гігрометр,

г) гігрограф М-21А

Прилади для вимірювання швидкості руху повітря:

- анемометри: крильчатий АСО-3, індукційний та чашковий МС-13;

- кататермометри: циліндричний, кульковий.

а) б) в) г)

д) з) ж) л)

Рис. 2. Анемометри і кататермометри :

а) крильчатий; б) чашковий; в) індукційний; г) TMA10; д) WindScribe;Cз) SKYWATCH Xplorer;

ж) кататермометр: 1-циліндричний; 2-кульковий.

Прилади для вимірювання щільності променевої теплової енергії:

- актинометр.

Прилади для вимірювання атмосферного тиску:

- барометр.

Рис.3. Барометр

Допоміжні матеріали та обладнання:

- вентилятор; - секундомір;

- дистильована вода; - піпетка.

III. Порядок проведення роботи

3. Вимірювання параметрів мікроклімату у повітрі робочої зони

3.1.Вимірювання температури повітря

а) Визначати температуру ртутним термометром ТЛ-2 в трьох точках

робочої зони.

б) Визначити середнє значення температури та порівняти з нормативними

даними (дод. А, Б).

tttt

tср





...

321

(1)

в) Результати досліджень занести в табл. 1:

Таблиця 1

Вимірювання температури повітря у робочої зони, °С

№

виміру

Фактичне значення

температури, °С

Середнє значення

температури, °С

Рекомендована температура, °С

за ГОСТ 12.1.005-88

Висновок:

3.2 Визначення вологості повітря

а) Підготувати психрометр аспіраційний Ассмана МВ-4В до роботи.

Психрометр Ассмана має два термометри вставленні в металева оправу. У

верхній частині приладу знаходиться вентилятор, який приводиться в дію часовим

механізмом. Він переганяє повітря навколо кульки термометра зі швидкості 4 м/с.

Кулька одного термометра - вологого загорнута тонкою тканиною (батист), яку

перед початком виміру змочують дистильованою водою. Потім запускають

вентилятор і через 3 -5 хвилин знімають показники з обох термометрів (вологому

та сухому). Принцип дії психрометра заснований на різниці показників сухого і

змоченого (вологого) термометрів.

Різниця в показниках термометрів буде тим більша, чим сухіше повітря

навколишнього середовища.

б) Підготувати статичний психрометр Августа ВІТ-1 до роботи.

Заповнити стаканчик психрометра дистильованою водою. Через 10-15 хв

зняти показання сухого і вологого термометрів.

в)Знаходження відносної вологості.

- Відносну вологість повітря можна визначити за допомогою таблиці (дод. В).

Для цього потрібно по вертикалі відкласти показники сухого термометра, а по

горизонталі різницю між показниками сухого та вологого термометра. На

перетині даних показників знаходиться відносна вологістю.

- Визначення відносної вологості за номограмою (дод. Г, дод. Д) проводять

наступним чином: на вертикальних лініях відмічають показники вологого

термометра, а на похилих - сухого. На перетині цих ліній (на горизонтальній

шкалі) знаходять значення відносної вологості.

- Відносна вологість визначається за допомогою формули:

%100



(2)

де: Рп - парціальний тиск (пружність) ненасиченої пари при певній температурі,

кількість водяних парів в об'ємі повітрі, мм рт. ст.;

Рн - парціальний тиск (пружність) насиченої пари при певній температурі,

кількість водяних парів в об'ємі повітрі, при температурі сухого

термометра, мм рт. ст., (дод. Ж).

Парціальний тиск (пружність) водяної пари, що міститься в повітрі, (мм рт. ст.):

- для статичного психрометра (Августа).

бвcНBП

РttРР )( 



(3)

де Рнв - тиск насиченої водяної пари при температурі вологого термометра,

мм рт. ст., (дод. Ж);

α - психрометричний коефіцієнт, що залежить від швидкості руху повітря (для

зовнішнього повітря 0,00074; для повітря закритих приміщень 0,0011)

tc - температура "сухого" термометра, °С;

tв - температура "вологого" термометра, °С;

Рб - барометричний тиск в момент дослідження, мм рт. ст.

Значення Рн і Рнв знаходять за таблицями насиченої пари (дод. Ж)

- для аспіраційного психрометра (Ассмана)

760

)t0,56(tРР

вcНBП



(4)

де 0,56 - постійний психрометричний коефіцієнт;

760 - середній барометричний тиск, мм рт. ст.

Таблиця 2

Результати вимірювання відносної вологості психрометром

Прилад t

нв

α P

розр

табл

ном

Августа

Ассмана

Висновок:

3.3. Вимірювання атмосферного тиску

Вимірювання здійснюється за допомогою барометра БАММ. Шкала

барометра проградуйована в кілопаскалях (кПА), тобто 101,3 кПА=760 мм рт. ст.,

або 1 мм рт. ст. = 133,3 Па

3.4. Вимірювання швидкості руху повітря

Вимірювання рухливості проводиться індукційним (від 2 до 30 м/с), ручним

крильчатим АСО-3 (від 1 до 5 м/с), чашковим МС-13 анемометрами (від 1 до 20 м/

с), а також цифровими портативними анемометрами з автономним живленням:

TMA10 - з виносною прецизійною крильчаткою, Windscribe - ультразвуковий,

SKYWATCH Xplorer - крильчатого типу, а також кататермометрами:

циліндричним, кульковим (від 0,1 до 2 м/с).

а) методика вимірювання рухливості повітря анемометрами.

Вимірювання швидкості руху повітря анемометром (чашковим або

крильчастим). Ознайомитися з улаштуванням і принципом дії анемометра

(чашкового або крильчастого).

Зняти початкове показання приладу за всіма трьома шкалами (тисячі, сотні,

десятки).

Помістити анемометр у потік повітря на відстані 0,5 - 0,7 м від вентилятора

(або рушія повітря).

Увімкнути одночасно анемометр і секундомір.

Через 60 с вимкнути одночасно анемометр і секундомір. Зняти показання.

Дослід повторити три рази.

Полічити кількість поділок анемометра і, що припадають на одиницю часу:





(5)

де N

, N - початкове і кінцеве позначення анемометра відповідно;

t - час дослідження заміру, с.

Користуючись графіком, визначити істинну швидкість руху повітря.

Отримані дані звести в табл. 3

Таблиця 3

Висновок:

Якщо вимірювання швидкості повітря проводиться за допомогою

індукційного анемометра, то зняття результатів проводиться безпосередньо з

шкали в м/с. Якщо приміщення або кабіна не обладнані вентиляцією, тоді

потрібно скористатись кататермометром.

б) методика вимірювання рухливості кататермометром.

Кататермометр (що називається ще тепловим анемометром) - це спиртовий

термометр з циліндричним (рис. 2, ж) або кульовим (рис. 2, л) резервуаром у

нижній частині, що переходить у капіляр із розширенням у його верхній частині.

Шкала кататермометра проградуйована від 35 до 38 °С (у приладі з

циліндричним резервуаром) і від 33 до 40 °С (у приладі з кульовим резервуаром);

середня точка шкали 36,5 °С.

Перед вимірюванням прилад нагрівають у воді з температурою 65 - 75 °С.

Потім виймають із води, насухо витирають і вміщують на робоче місце. Принцип

роботи приладу ґрунтується на оцінці охолодної здатності повітря в деякому

інтервалі температур.

Швидкість руху повітря, одержану за допомогою кататермометра,

визначають за виразом:



















(5)

де f - тепловіддача кататермометра;

∆t - різниця між середньою температурою інтервалу кататермометра і

температурою оточуючого середовища;

А = 0,205, В = 0,385.



f 

(6)

де F - фактор кататермометра, тобто втрата приладом теплоти в мілікалоріях із

кожного квадратного сантиметра його поверхні при охолодженні з 38 до 35

С, F = 620 мкал/см, (встановлений заводом, який виготовляє прилад);

τ - час охолодження кататермометра з 38 до 35

С.

5,36





(7)

де t

- температуро середовища до початку виміру;

- температуро середовища в кінці виміру.



(8)

Знаючи відношення



можна визначити швидкість руху повітря за дод. З

Таблиця 4

Результати вимірювання швидкості руху повітря кататермометром

Номер

заміру

F t

-t

τ f f

ср

t ∆t



розр

табл

Висновок:

Одержані дані порівнюються з нормативними ДСН 3.3.6.042-99, ГОСТ

12.1.005-88. Якщо одержані дані перевищують норму, потрібно запропонувати

заходи щодо поліпшення мікроклімату робочої зони.

3.5. Визначення комфортних умов праці

Виміряні в результаті лабораторних досліджень параметри повітряного

середовища приміщення занести в табл. 5 і порівняти їх із параметрами

оптимальними і допустимими (дод. А, Б). Дати порівняльну оцінку отриманим

параметрам, а також внести пропозиції щодо поліпшення умов праці.

В останні роки існує багато способів оцінки загального впливу

метеорологічних факторів на організм людини. Найчастіше вживається метод

визначення еквівалентно-ефективної температури (tс) за допомогою номограми і

порівнянні її з температури в зоні комфорту для відповідної категорії робіт. Зона

комфорту знаходиться в межах: для легкої роботи tс = 17,2-21,7 °С середньої

тяжкості tс =16,2-20,7°C тяжкої роботи tс = 14,7-19,2 °С.

Для визначення tс на номограмі (дод. К) відмічають показники сухого і

вологого термометрів, з'єднують їх прямою лінією. Точка перетину її з кривою,

яка показує швидкість руху повітря, буде показувати величину tс і її відповідність

температурі зони комфорту. Якщо значення tс знаходиться в межах зони

комфорту, то увесь комплекс досліджень метеорологічних умов забезпечує

нормальний обмін теплом приміщення і тепло відчуттям людини, якщо за межами

зони комфорту, то визначають шляхи забезпечення комфортних умов.

Приклад користування номограмою. Людина виконує легку роботу в

приміщенні де температура повітря за сухим термометром - +20 °С, за вологим -

+18 °С, швидкість руху повітря - +2 м/с. Точка перетину прямої температур

(20:18°С,) з кривою швидкості руху повітря (2 м/с) відповідає tс=15,5°C. Це для

легкої роботи знаходиться нижче зони комфорту. Для доведення tс до

температури відповідної зони комфорту потрібно знизити в робочій зоні

швидкість повітря до 0,5 м/с, або підвищити температуру сухого термометра до

22 °С (при цьому не змінюючи показники вологого термометра тобто зменшити

відносну вологість повітря).

Таблиця 4

Порівняння отриманих параметрів повітряного середовища

з нормативними

Параметри повітряного

середовища в приміщенні

Виміряні Оптимальні Допустимі

Температура повітря,

Відносна вологість, %

Швидкість руху повітря, м/с

Період року

Категорія робіт

Висновки: