3 Проектирование системы защиты от вредных производственных факторов

3.1 Расчет защиты от низких температур

Для защиты регулировщика скорости движения поездов при работе на открытом воздухе от низких температур в холодное время года рассчитаем тепловое сопротивление спецодежды и толщину пакета ее материалов.

Исходные данные: работа выполняется в г. Кемерово; категория работ оператора по тяжести III; время непрерывной работы под воздействием пониженной температуры 1ч; допускаемое теплоощущение «холодно»; рост рабочего 175 см, масса 82 кг.

Выбираем данные для расчета:

средняя температура наиболее холодного месяца – 24 ^оС;

расчетная скорость ветра 3,7 м/с ;

средняя величина энергозатрат рабочего:

М = 1,16·М_min = 1,16ּ250 = 290 Вт,

где М_min – минимальный расход энергии при выполнении тяжелых работ (III);

Поверхность (площадь) тела рабочего:

м²

1. Определяем средневзвешенную температуру кожи рабочего для состояния охлаждения, субъективно оцениваемого как «холодно»:

2. Определяем средневзвешенную величину теплового потока с поверхности тела рабочего:

Вт/м²

где Д – дефицит тепла в организме, Дж (принимается для теплоощущения «холодно» 450ּ10³ Дж); Q_дых – теплопотери на нагрев вдыхаемого воздуха, Вт (принимается при энергозатратах 290 Вт и температуре наружного воздуха –24^оС); τ_р – время непрерывной работы в условиях пониженной температуры, с.

3. Определяем суммарное тепловое сопротивление спецодежды:

4. Определяем суммарное тепловое сопротивление одежды с учетом потерь от скорости ветра и в воздухопроницаемости одежды:

где В – воздухопроницаемость пакета материалов спецодежды, дм³/м²ּс (при скорости ветра 3,7 м/с принимаем В =10).

5. Для требуемого суммарного теплового сопротивления спецодежды R’_сум = 0,414 м²ּ^оС/Вт принимаем толщину пакета материалов δ_ср = 8 мм.

6. Выбираем перечень пододеваемой одежды.

Для второй климатической зоны: хлопчатобумажное белье (тонкое), хлопчатобумажное белье с начесом, свитер, тренировочные брюки, валенки.

7. Определяем требуемую толщину пакета материалов одежды по участкам тела, находится как произведение толщины пакета материалов и коэффициента эффективности утепления различных частей тела человека при данной толщине пакета материалов:

туловища 8ּ1,26 = 10,08 мм;

плеча и предплечья 8ּ1,13 = 9,04 мм;

бедра 8ּ1,13 = 9,04 мм;

голени 8ּ0,9 = 7,2 мм.

8. Определяем требуемую толщину пакета материалов спецодежды.

Из полученной толщины пакета материалов одежды необходимо вычесть толщину пододеваемой одежды. Тогда толщина пакета материалов спецодежды по участкам тела составит:

туловища 10,08 – (0,86+1,9 + 2,5) = 4,82 мм;

плеча и предплечья 9,04 – (0,86+1,9 + 2,5) = 3,78 мм;

бедра 9,04 – (0,86+1,9 + 2,5) = 3,78 мм;

голени 7,2 – (0,86+1,9 + 2,5) = 1,94 мм.

9. Определяем толщину утеплителя спецодежды при толщине верхнего материала спецодежды 1,5 мм, подкладки 0,5 мм в области:

туловища 4,82 – (1,5 + 0,5) = 2,82 мм;

плеча и предплечья 3,78 – (1,5 + 0,5) = 1,78 мм;

бедра 3,78 – (1,5 + 0,5) = 1,78 мм;

голени 1,94 – (1,5 + 0,5) = -0,06 мм –следовательно, утеплитель в области голени не требуется.

Вывод: при данных условиях для защиты регулировщика скорости движения поездов от низких температур при работе на открытом воздухе в холодное время года требуется спецодежда с тепловым сопротивлением . Следует поддевать под спецодежду хлопчатобумажное белье (тонкое) 0,86 мм, хлопчатобумажное белье с начесом 1.9 мм, полушерстяной свитер 2,5 мм, тренировочные брюки 1,9 мм, валенки 4 мм.