Тверской Ю.С. (ред.) Управление в технических системах
Подождите немного. Документ загружается.
101
- шум, вибрация;
- электромагнитные (ВЧ и СВЧ) поля и поля ионизирующего
излучения;
- отходы производства, выбросы, стоки, потоки теплоты;
- монотонность деятельности, тяжелый физический труд и
др.
Основными опасными факторами энергетических
производств считаются: опасности пожара, взрыва, поражения
электрическим током,
сосуды под давлением, движущиеся
элементы, работа на высоте, высокие температуры
поверхностей, опасные химические вещества и т.п.
В подразделе следует выполнить анализ воздействий
(отдельно для вредных и опасных факторов):
- выявить источники воздействий (оборудование,
коммуникации, средства обеспечения работы оборудования
или персонала);
- дать наименования и описать характеристики воздействий
(постоянное, периодическое, случайное);
- назвать объекты защиты от воздействий (люди,
оборудование, строительные конструкции, окружающая
среда (природа, население, здания, ЛЭП и др. объекты);
- рассмотреть возможные негативные изменения
(происшествия), которые могут вызвать воздействия.
Для удобства анализа воздействий рекомендуется
выполнить систематизацию, записав в таблицу их
характеристики. В таблицу можно включить: наименование
объекта защиты (люди, строительные конструкции,
оборудование); наименование и источник воздействия;
возможные последствия; основные способы защиты.
7.3.3. Защита от вредных факторов. Обеспечение
комфортных условий труда
Комфортные условия труда характеризуются нижними Н
нп
и
верхними Н
вп
нормативными значениями параметров
воздействий, установленными ГОСТами, СНиПами,
санитарными нормами (СН) и другими документами.
Условия труда считаются комфортными (оптимальными),
если для всех параметров Р
ут
, которые их определяют,
выполняются требования
Н
нп
≤ Р
ут
≤ Н
вп
. (7.1)
Таким образом, для всех вредных факторов, описанных в
предыдущем подразделе, следует:
102
- по нормативным документам найти значения Н
нп
и Н
вп
, то
есть описать требуемые условия труда;
- оценить фактические значения Р
ут
(по результатам
расчетов, измерений, по данным предприятия или других
источников);
- проверить выполнение условий (7.1);
- описать технические и организационные мероприятия,
которые обеспечивают выполнение требований (7.1);
- предложить мероприятия для изменения тех воздействий,
которые не соответствуют требованиям (7.1), и расчетами
подтвердить их достаточность.
Из-за ограничений на объем раздела «Безопасность и
экологичность» виды расчетов согласовываются с
консультантом.
Краткие методические указания по обеспечению
комфортных условий труда рассмотрены ниже.
Микроклиматические параметры производственных
помещений (температура, влажность, его чистота) влияют на
самочувствие человека и его работоспособность. Оптимальные
и допустимые значения этих параметров установлены в
зависимости от времени года, интенсивности выполняемой
работы, характера и интенсивности тепловыделений
(внутреннего объема помещения (Вт/м
3
), поверхности тела
человека (Вт/м
2
).
Физиологическое действие микроклиматических условий на
человека и содержание мероприятий (технологических,
санитарно-технических, организационных, медико-
профилактических), выполняя которые можно обеспечить
требуемые микроклиматические параметры, описаны в [18, 28,
33, 34, 48].
Методики расчета систем вентиляции и кондиционирования
воздуха описаны в [18, 28, 31, 35, 48].
Отметим, что при определении необходимого
воздухообмена следует учитывать потребность в кислороде для
людей (объем воздуха на одного работающего), наличие
избыточной теплоты (от оборудования, людей, приборов,
компьютеров и др.), влаги и вредных веществ. Предельно
допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей
зоны установлены нормативными документами.
Приближенно для некоторых помещений объем
подаваемого воздуха L, м
3
/ч, можно определить по нормируемой
103
кратности воздухообмена n
во
, L = n
во
V
п
, где V
п
– объем
вентилируемого помещения, м
3
, или нормируемому расходу
приточного воздуха на 1 м
2
пола помещения, м
3
/(ч м
2
), или по
нормируемому удельному расходу приточного воздуха на 1 чел.,
м
3
/ч, на 1 рабочее место, на 1 посетителя или единицу
оборудования. Проектирование системы вентиляции будет
включать:
- расчет необходимого по нормативным документам
расхода воздуха,
- выбор системы вентиляции: а) естественной
(неорганизованной – путем инфильтрации, проветривания или
организованной – аэрации через открытые фрамуги окон),
б) механической (общеообменной, местной, смешанной или
системы кондиционирования);
- определение размеров воздухопроводов и выпускных
отверстий на основании аэродинамического расчета;
- выбор вентилятора или кондиционера.
Для проектирования тепловой изоляции следует
руководствоваться СНиП 2.04.14-88* «Тепловая изоляция
оборудования и трубопроводов», а также использовать
методические указания [52], в которых дается описание
компьютерной программы и автоматизированной базы данных
по теплофизическим характеристикам теплоизоляционных
материалов.
Освещение производственных помещений подразделяют
на естественное, искусственное (местное, общее и
комбинированное) и совмещенное. По функциональному
назначению искусственное освещение разделяют на рабочее,
аварийное и специальное (охранное, дежурное, эвакуационное,
эритемное для стимуляции обмена веществ, кровообращения и
других функций организма, бактерицидное и др.). В зависимости
от характера зрительной работы (минимального размера
объекта различения), системы и вида освещения, фона,
контраста объекта с фоном параметры естественного и
искусственного освещения регламентируются нормами СНиП
23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». В
приложении "Е" этого СНиПа приводятся рекомендуемые
источники света для производственных помещений.
При выполнении расчета производственного освещения
можно использовать литературу [27, 28, 43].
104
Физиологические последствия воздействия вибрации и
акустических колебаний описаны в литературе [28, 37, 50].
Нормируемые параметры шума и вибрации на рабочих местах
определены ГОСТами и санитарными нормами СН
2.2.4/2.1.8.562–96 «Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых и общественных зданий и на территории жилой
застройки».
Оценку допустимости воздействия шума и вибраций,
разработку и проектирование защитных мероприятий можно
выполнить по [27, 28, 37, 50].
Воздействие на человека электромагнитных полей и
защита от них описаны в литературе [27, 28, 34, 50].
Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам,
персональным электронно-вычислительным машинам и
организации работы на них приведены в санитарных правилах и
нормах.
Вопросы эргономики и пути повышения эффективности
труда можно включать в раздел для проектов помещений БЩУ,
оборудования, стендов, щитов управления и др.
7.3.4. Обеспечение безопасности
В этом подразделе дается оценка пожароопасности,
взрывоопасности, опасности поражения электрическим током,
опасности получения механических травм, ожогов, отравления и
предлагаются меры, обеспечивающие защиту от опасных
факторов.
Категорию помещений и зданий по взрывопожарной и
пожарной опасности можно определить по НПБ 105-03 [27, 15].
По НПБ 110-03 [17] следует установить необходимость защиты
зданий, помещений, оборудования автоматическими
установками пожаротушения (АУПТ) и автоматической пожарной
сигнализации (АУПС). По НПБ 104-03 «Системы оповещения и
управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и
сооружениях» можно определить необходимость защиты зданий
и сооружений системами оповещения и управления эвакуацией
людей при пожарах (СОУЭ) и выбрать их тип.
Проектирование АУПТ, АУПС или их элементов, например,
выбор и размещение пожарных извещателей, выполняется с
учетом требований НПБ 88-2001* [14].
При разработке технических и организационных
мероприятий, обеспечивающих пожаро- и взрывобезопасность
(инструкции, инструктажи, первичные средства пожаротушения,
105
эвакуационные выходы, молниезащита и т.п.), можно
использовать рекомендации, данные в литературе [6, 11, 20, 23,
24, 27, 31, 34].
Взрывобезопасность топливоподачи и установок для
приготовления и сжигания пылевидного топлива
регламентируется правилами РД 153-34.1-03.352–99 [25].
По степени опасности поражения людей электрическим
током производственные помещения в соответствии с
правилами устройства электроустановок (ПУЭ) [22]
подразделяются на помещения с повышенной опасностью,
особо опасные помещения, помещения без повышенной
опасности. Определив категорию помещения [22, 34, 39, 44],
необходимо предложить технические и организационные меры
обеспечения электробезопасности (зануление, заземление,
защитное отключение, блокировки, малые напряжения,
индивидуальные средства защиты и др.), руководствуясь
документами [27, 22, 31, 34, 39, 40, 43, 44]. Необходимо также
пояснить, как в основной части дипломного проекта учитывались
требования ПУЭ к особенностям исполнения
электротехнических приборов, прокладки кабельных линий,
шлейфов и т.п.
В этом подразделе могут быть рассмотрены вопросы,
касающиеся безопасности сосудов под давлением [10, 21, 40],
работ на высоте [27] и др.; инструкции по охране труда; наряды-
допуски, выписанные на выполнение конкретных работ (монтаж
или демонтаж датчика, исполнительного механизма, кабельной
линии и т.п.).
При наличии в других частях проекта технических решений,
связанных с безопасностью или условиями труда (например,
аварийных защит), необходимо дать их краткое описание и
указать ссылку на эти части проекта.
7.3.5. Экологическая безопасность
Этот подраздел целесообразно выполнять для проектов
систем автоматического регулирования (САР), связанных с
образованием вредных отходов (подготовка и сжигание топлива,
химводоочистка, золоудаление). В него можно включить:
- расчет количества отходов (выбросов [41, 42], стоков,
твердых отходов);
- описание процесса рассеивания выбросов [26, 27, 30, 42,
46] или разбавления сточных вод в проточном водоеме
[27, 46];
106
- оценку допустимости воздействия на атмосферу и
гидросферу [27, 30, 42, 46].
Оценка допустимости воздействия одного вредного
вещества, например, на атмосферу выполняется по условию
с +сф ≤ ПДК,
где с – максимальная концентрация вредного вещества в
приземном слое воздуха от данного источника выбросов, мг/м
3
;
сф – фоновая концентрация; ПДК – предельно допустимая
концентрация этого вещества.
Расчеты полей концентраций могут выполняться с помощью
программ. Для нескольких точек поля следует привести данные
расчета на калькуляторе (для понимания сути методики).
Результаты расчетов следует сравнить и оценить величину их
расхождения.
Обратим внимание, что снижение массы отходов или
коэффициента расхода воздуха может дать экономический
эффект, величину которого можно рассчитать [13, 47].
Следует предложить технические решения, направленные
на снижение воздействий источников загрязнения на
окружающую природную среду и население (повышение
качества регулирования процесса приготовления или сжигания
топлива, увеличение высоты трубы, снижение массы выбросов
до ПДВ (предельно допустимый выброс), понижение
концентрации сточных вод или их количества и др.).
Экологическая безопасность может быть рассмотрена для
других воздействий (шума, вибраций, электромагнитных полей)
на окружающую природную среду и население [27, 28, 30, 50].
7.3.6. Безопасность в чрезвычайных ситуациях
В этом подразделе рассматриваются вопросы, связанные с
устойчивостью технических систем, под которой понимается
возможность сохранения работоспособности в условиях
чрезвычайных ситуаций (ЧС) [27, 28, 49]. (Понятие устойчивости
систем автоматического регулирования (САР) в теории
автоматического регулирования имеет иной смысл: способность
САР самостоятельно возвращаться в состояние равновесия
после нанесения внешних возмущений.)
Для повышения устойчивости САР в условиях ЧС
необходимо решение следующих задач:
- анализ источников ЧС на техническом объекте и
возможных последствий (разрыв трубопровода, взрыв пыли,
107
газа, отказ исполнительного механизма, электропривода,
отключение электропитания и т.п.);
- оценка надежности (вероятности отказов) элементов САР
и всей системы;
- составление и анализ дерева событий и вызванных ими
угроз для здоровья и жизни людей, отказов работоспособности и
отказов функционирования (отказы могут быть вызваны
внешними (пожар, подтопление, механические повреждения и
т.п.) и внутренними (износ, старение, дефекты) причинами;
- разработка подсистем САР, минимизирующих возможные
последствия ЧС (защитные отключения, ввод резерва,
аварийный останов и др.);
- разработка организационно-технических мероприятий,
повышающих устойчивость или снижающих возможный ущерб
(инструкции для обслуживающего персонала при возникновении
ЧС, обучение, тренировки, замена физически или морально
устаревшего оборудования, дублирование систем, плановые
проверки работоспособности (дистанционно или в
автоматическом режиме) и др.);
- планирование и подготовка к реализации мероприятий по
локализации и ликвидации последствий возможных ЧС.
План ликвидации возможных ЧС, аварийных ситуаций и
аварий обычно оформляется в виде таблицы, в которой
описываются:
- возможные ЧС, аварийные ситуации, аварии и места их
возникновения;
- действия персонала по спасению людей, ликвидации
аварийных ситуаций и аварий;
- исполнители и должностные лица, ответственные за
выполнение работ;
- местонахождение средств для спасения людей и
ликвидации аварий;
- действия газоспасательных подразделений, пожарной
части и других подразделений и служб МЧС.
7.4. Вопросы для дополнительной проработки
• Основные вредные и опасные факторы при эксплуатации,
обслуживании и ремонте САР.
• Параметры, определяющие микроклиматические условия.
• Обеспечение оптимального микроклимата.
• Виды вентиляции помещений и методы их расчета.
108
• Нормирование температуры поверхностей оборудования,
трубопроводов и интенсивности теплового излучения.
• Шум и вибрация. Нормирование и методы защиты.
• Освещенность. Виды систем освещения. Нормирование
освещенности рабочих мест.
• Основные гигиенические требования к видеодисплейным
терминалам.
• Методы организации труда при монотонном характере
работы и на рабочих местах, требующих повышенного
внимания.
• Основные требования эргономики к оборудованию
рабочего места оператора, к размещению приборов в щитах и в
шкафах САР.
• Способы снижения взрывоопасности и пожароопасности.
• Средства обнаружения пожара.
• Типы и принципы работы автоматических систем
пожаротушения.
• Нормирование и способы повышения электробезо-
пасности.
• Обеспечение электробезопасности путем заземления и
зануления. Принцип работы этих устройств.
• Принцип работы и выбор устройств защитного
отключения.
• Обеспечение безопасности сосудов под давлением и
использования газа.
• Организационные меры по обеспечению безопасного
проведения опасных работ.
• Основные виды негативных воздействий энергетических
объектов на окружающую среду.
• Оценка допустимости воздействий на окружающую среду.
Определение и единицы измерения ПДК, ПДВ, ВСВ.
• Расчет максимальной концентрации вредных веществ в
приземном слое воздуха от одиночного источника выбросов.
• Расчет платы за загрязнение природной среды.
• Устойчивость технических систем в чрезвычайных
ситуациях.
• Надежность функционирования САР.
• Источники ЧС на энергетическом объекте и возможные
последствия.
109
• Основные методы повышения устойчивости САР в
условиях ЧС.
110
Библиографический список к главе 7
1. Федеральный закон «О техническом регулировании».
Госгортехнадзор России. – М. – 2003. – 48 с.
2. ГОСТ 12.1.005–88. ССБТ. Общие санитарно-
гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – Введ.
1889-01-01. – М.: Стандартинформ, 2005. – 187 с.
3. ГОСТ 12.1.003–83. ССБТ. Шум. Общие требования
безопасности. – Введ. 1884-07-01. – М.: Стандартинформ,
2005. – 187 с.
4. ГОСТ 12.1.012–90. ССБТ. Вибрационная
безопасность. Общие требования. – Введ. 1991-07-01. – М.: Из-
во стандартов, 2001. – 227 с.
5. ГОСТ 12.1.019–79. ССБТ. Электробезопасность.
Общие требования и номенклатура видов защиты. – Введ.
1980-07-01. – М.: Из-во стандартов, 2001. – 227 с.
6. ГОСТ 12.1.041–83. ССБТ. Пожаровзрывоопасность
горючих пылей. Общие требования. – Введ. 1984-07-01. – М.:
Из-во стандартов, 2001. – 119 с.
7. ГОСТ 12.2.032–78. ССБТ. Рабочее место при
выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. –
Введ. 1979-01-01. – М. : Из-во стандартов, 2001. – 222 с.
8. ГОСТ 12.2.033–78. ССБТ. Рабочее место при
выполнении работ стоя. Общие эргономические требования.
– Введ. 1979-07-01. – М. : Из-во стандартов, 2001. – 227 с.
9. ГОСТ 12.2.064–81. ССБТ. Органы управления
производственным оборудованием. Общие требования
безопасности.
10. ГОСТ 12.2.085–82. ССБТ. Сосуды, работающие под
давлением. Клапаны предохранительные. Требования
безопасности. – Введ. 2003-07-01. – М.: Из-во стандартов,
2003. – 11 с.
11. ГОСТ 12.3.047-98. ССБТ. Пожарная безопасность
технологических процессов. Общие требования. Методы
контроля. – Введ. 1998-08-03. – М. : Из-во стандартов, 2002. –
85 с.
12. Предельно допустимые концентрации (ПДК).
№ 4617-88 (основной список) и дополнения № 4698-88, №
495289, № 5147-89, № 5149-89, № 5201-90, № 5800-91, № 6061-
91, № 4 от18.03.93, ГН 2.2.5.012-93.