3.3. Исследование терморадиационного режима помещений производственных зданий

3.3.1. В металлургической промышленности основные производственные процессы, связанные с переработкой материалов, сопровождаются высокотемпературным тепловым излучением.

Цехи с тепловой нагрузкой 50 Вт/м³ и более называются горячими. Особенно высока тепловая нагрузка в горячих цехах металлургических заводов, достигающая 175-300 Вт/м³.

Источниками теплового излучения в горячих цехах являются горячие поверхности печей, котлов, трубопроводов, нагретого или расплавленного металла и др.

Изучение терморадиационного режима в производственных зданиях обусловлено созданием необходимых санитарных условий труда и обеспечением долговечности строительных конструкций.

3.3.2. Тепловые источники по характеру излучения разделяются на четыре группы:

1. Источники с температурой излучающей поверхности до 500 °С, спектр излучения которых характеризуется длиной волны от 9,3 до 3,7 мк (паропроводы, печи - нагревательные, плавильные, сушильные).

2. Источники с температурой поверхности до 1200 °С, спектр излучения которых характеризуется длиной волны от 3,7 до 1,9 мк (излучение внутренних поверхностей печей и горнов, нагретые слитки, заготовки, расплавленный металл и др.).

3. Источники с температурой от 1200 до 1800 °С с преобладанием коротких инфракрасных и видимых лучей (расплавленные металлы).

4. Источники с температурой 2000-4000 °С, спектр их излучений - короткие инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 1,2 до 0,8 мк (дуговые печи, сварочные аппараты).

3.3.3. Участвующие в теплообмене тела с более высокой температурой называют источниками, с менее высокой температурой - приемниками теплового излучения.

3.3.4. При натурных обследованиях определяют: расположение и размеры источников; положение поверхности приемника относительно источника теплового излучения; температуру и характер поверхности источников и приемников; изменение характера воздействия источников во времени; изменение интенсивности излучения в пространстве и времени.

Расположение и размеры источников определяют по технологическим схемам или путем непосредственных измерений.

3.3.5. Изменения характера воздействия источников во времени выявляются путем фиксации моментов начала и окончания воздействия и изменения положения источников и температуры их поверхности в течение всего времени воздействия.

Температуру поверхности стали приближенно можно определять визуально, по цвету накала нагретого изделия в соответствии с приведенной в табл. 3.3. шкалой.

Таблица 3.3

Зависимость цвета накала сталей от температуры

Температура, °С	Цвет накала	Температура, °С	Цвет накала
520	Начало свечения	1100	Оранжевый
700	Темно-красный	1200	Желтый
800	Темно-вишневый	1300	Раскаленный белый
900	Вишнево-красный	1400	Сварочный белый
1000	Светло-вишневый	1500	Ослепительный белый

3.3.6. Температуры поверхностей источников и приемников определяются термопарами при температуре до 500 °С и с помощью оптических пирометров типа ОПИР-017 в интервале температур 600-1400 °С, а также современными бесконтактными инфракрасными термометрами типа «Тhermopoint» при температуре до 2000 °С (рис. 3.10) или тепловизорами типа «Тhermovision-450» (рис. 3.11).

Рис. 3.10. Бесконтактный термометр типа «Thermopoint»

Рис. 3.11. Тепловизор типа АGА 750

Температуры поверхности источников могут приниматься также по данным технологических инструкций на производство и обработку продукта и изделий.

Интенсивность теплового излучения измеряется с помощью актинометров типа ЛИОТ (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Актинометр для измерения интенсивности теплового потока

Измерения температур, интенсивности теплового излучения и параметров внутреннего воздуха производятся перед началом воздействия источника, в течение времени воздействий (2-4 измерения) и после окончания до стабилизации температур.

3.3.7. При оценке общего терморадиационного режима помещений и воздействия теплового излучения на человека измерения производятся на постоянных рабочих местах и по объему помещения на различном удалении от источника с таким расчетом, чтобы охватить зону с величиной интенсивности излучения не менее 350 Вт/м², при этом приемная поверхность актинометра располагается перпендикулярно потоку излучения.

3.3.8. При оценке воздействия теплового излучения на строительные конструкции актинометрические измерения производятся непосредственно около поверхностей конструкций; приемная поверхность актинометра устанавливается параллельно поверхностям конструкций.

3.3.9. Одновременно с измерениями интенсивности излучения выполняются измерения температур поверхностей конструкций, температуры и скорости движения воздуха непосредственно около конструкций. При этом составляется подробная схема измерений с указанием размеров источника и приемника излучения и расстояний, необходимых для фиксации их взаимного расположения. Здесь же характеризуется состояние поверхности приемника (например, «окрашена алюминиевой краской или окислена» и т.п.). Результаты измерений заносятся в табл. 3.4.

3.3.10. На основе измерений строятся изоактины - линии равной интенсивности теплового излучения, Вт/м², в плане и по вертикали помещения и хроноактинограммы - графики изменения интенсивности излучения во времени для характерных пунктов помещения.

По результатам измерений строятся также актинограммы облученности конструкций, Вт/м², путем нанесения на чертеже с сечением конструкции по нормали к поверхностям величин облученности (рис. 3.13).

3.3.11. Результаты измерений интенсивности теплового излучения сопоставляются с требованиями санитарных норм и норм проектирования строительных конструкций, и на этой основе разрабатываются рекомендации по обеспечению условий труда и долговечности строительных конструкций.

Рис. 3.13. Актинограмма стальной колонны на складе слябов

1 - плоскость измерений; 2 - штабели слябов (температура 860 °С)

Таблица 3.4