Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности на производстве. Учебное пособие
.pdf
61
Примеры решения задач
Задача 1
В воздухе дома отдыха содержится 0,03 мг/м
3
SO
2
, 0,04 мг/м
3
NO
2
, 1 мг/м
3
CO, 0,05 мг/м
3
пыли. Ветром с территории близрасположенного промышленно-
го объекта занесено дополнительно 0,001 мг/м
3
пыли и 0,002 мг/м3 SO
2
. Оце-
нить соответствие воздуха санитарным нормам. Определить классы опасности
загрязнителей.
Решение.
Воздух санаторно-курортной зоны соответствует санитарным нормам, если концентрации вредных веществ составляют не более 0,8∙ПДК, то есть при
сходном (однонаправленном) воздействии примесей на организм человека, вы-
полняются следующие условия:
где С — концентрация загрязняющего вещества, Сф — фоновая (принесенная
ветром) концентрация вещества, ПДК с.с. — среднесуточная предельнодопустимая концентрация в воздухе жилой зоны.
Так как SO
2
и NO
2
, обладают однонаправленным действием, то для них
должно выполняться общее условие:
Подставим числа в полученные выражения.
Для СО:
условие выполняется.
Для пыли:
условие выполняется.
Для смеси SO
2
и NO2:
62
условие не выполняется, значит, по содержанию смеси оксидов азота и серы
воздух не отвечает санитарным нормам.
Вывод: в воздухе превышено содержание смеси оксидов SO
2
и NO2.
По классам опасности вещества относятся к следующим категориям:
NO2 — 3 класс, SO2 — 3 класс, СО — 4 класс, пыль — 3 класс.
Задача 2
Определить, обеспечивает ли очистное сооружение необходимую степень
очистки газовых выбросов от взвешенных частиц водой при условиях: объем
газовых выбросов — 10 м3, объем воды для очистки — 2,0 м
3
, концентрация
взвешенных веществ в газовом потоке до очистки — 50 мг/м
3
, в сточных водах
после очистного сооружения — 200 мг/м
3
, ПДК взвешенных веществ в очи-
щенном газе — 3 мг/м3.
Решение.
Определим массу взвешенных веществ в газовом потоке до очистки:
Определим массу вещества, перешедшего из газа в воду:
Определим массу вещества в газовом потоке после очистки:
Определим концентрацию вещества в газовом потоке после очистки:
Определим, обеспечивает ли очистное сооружение необходимую степень
очистки:
63
это значит, что очистное сооружение не обеспечивает необходимую степень
очистки газа от примеси.
Задачи для самостоятельного решения
1. Содержание пыли в рабочем помещении составляет 0,3 кг, после
очистки уменьшилось на 0,25 кг. Определить степень очистки воздуха, коэффициент проскока газопылеуловителя, концентрацию пыли в воздухе помещения. Соответствует ли воздух в помещении санитарным нормам? Объем помещения составляет 4,8 м
3
.
2. Содержание пыли в рабочем помещении составляет 0,23 кг, после
очистки уменьшилось на 0,18 кг. Определить степень очистки воздуха, коэффициент проскока газопылеуловителя, концентрацию пыли в воздухе помещения. Соответствует ли воздух в помещении санитарным нормам? Объем помещения составляет 4,8 м
3
.
3. В воздухе рабочей зоны содержится 0,2 мг/м3 SO
2
, 3,0 мг/м
3
NO2,
15 мг/м3 CO, 4,0 мг/м3 пыли. Ветром с территории близрасположенного про-
мышленного объекта занесено дополнительно 1 мг/м
3
пыли. Оценить соответ-
ствие воздуха санитарным нормам. Определить классы опасности загрязнителей.
4. В воздухе населенного пункта содержится 0,04 мг/м3 SO
2
, 0,05 мг/м
3
NO
2
, 2 мг/м
3
CO, 0,1 мг/м3 пыли. Ветром с территории близрасположенного
промышленного объекта занесено дополнительно 0,002 мг/м
3
пыли и
0,003 мг/м3 SO
2
. Оценить соответствие воздуха санитарным нормам. Опреде-
лить классы опасности загрязнителей.
2.3. Системы вентиляции производственных помещений
Вентиляция помещений предназначена для очистки воздуха от примесей
и пыли. Вентиляция — это организованный и регулируемый воздухообмен,
обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на
его место свежего.
По способу перемещения воздуха различают естественную и механиче-
скую вентиляцию. Обе эти разновидности по организации могут быть приточными или вытяжными, иногда возможна приточно-вытяжная вентиляция.
Естественная вентиляция происходит в случае перемещения воздуш-
ных масс за счет разницы давлений внутри и снаружи здания. Разность давле-
ний возникает вследствие разной плотности воздуха.
К устройствам организованной естественной вентиляции (аэрации) отно-
сятся форточки, окна и двери. Для организации заданных значений аэрации,
рассчитывается коэффициент аэрации. Усилить естественную вентиляцию
64
можно, например, путем расширения площади окон. Неорганизованная естественная вентиляция происходит за счет неплотностей в ограждениях и элементах строительных конструкций (щели). Недостатками естественного воздухообмена является его зависимость от случайных факторов: силы и направления
ветра, разницы температур воздуха внутри и снаружи здания, времени года, погоды и т.д. и невозможность очистки воздуха на «входе» и на «выходе» из помещения. К достоинствам можно отнести отсутствие шума от воздуховодов и
устройств нагнетания воздуха (однако если снаружи шумная улица, то сложно
говорить об отсутствии шума при таком способе воздухообмена), другим существенным достоинством естественной вентиляции является экономия денежных
средств, затрачиваемых на обеспечение воздухообмена (можно совершенно
бесплатно открыть форточку). В жилых и административных зданиях допускается использование только естественной вентиляции.
Для постоянного воздухообмена необходима организованная вентиляция,
которая может быть вытяжной — без организованного притока воздуха или
приточно-вытяжной, когда приток воздуха осуществляется принудительно.
Первый вид чаще применяется в жилых и административных зданиях, вто-
рой — чаще в строительных.
Механическая вентиляция — это вентиляция, с помощью которой воз-
дух подается в производственные помещения и удаляется из них по системам
вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей. Механическая вентиляция обладает рядом преимуществ:
большой радиус действия, возможность очистки воздуха и/или увлажнения
воздуха, возможность организовать необходимое воздухораспределение над
рабочими местами. Механическая вентиляция не зависит от погодных условий
и скорости ветра на улице. Недостатки: высокая стоимость установки, обслу-
живания и энергетических затрат, шум.
Системы механической вентиляции подразделяются на несколько видов:
1) общеобменные — ассимилируют избыточную влагу, теплоту, вредные
вещества во всем объеме рабочей зоны помещения; применяются, когда рабочие места не фиксированы;
2) местные — необходимые микроклиматические параметры создаются
на рабочих местах (вытяжные шкафы, отсосы, зонты, панели);
3) смешанные представляют собой комбинацию общеобменной и местной
вентиляции;
4) аварийные — предусмотрены в помещениях, в которых возможны аварийные выбросы вредных веществ;
5) системы кондиционирования — наиболее современные системы механической вентиляции.
65
Кондиционирование воздуха — это создание и автоматическое поддержа-
ние в обслуживаемом помещении требуемых параметров и качества воздуха
независимо от внутренних и внешних воздействий. Комплекс оборудования,
элементов и устройств, с помощью которых обеспечивается кондиционирова-
ние воздуха в обслуживаемых помещениях, называется системой кондиционирования воздуха (СКВ). СКВ могут выполнять одну из трех функций обслужи-
вания:
- машин (технологические СКВ) — применяются в тех случаях, когда
условия воздушной среды диктуются обеспечением работоспособности техно-
логического оборудования, при этом параметры воздушной среды могут отли-
чаться от тех, которые определяются санитарно-гигиеническими нормами;
- машин и людей — обслуживают производственные помещения, в которых длительно пребывают люди;
- людей (комфортные СКВ) — обеспечивают санитарно-гигиенические
условия труда, отдыха или иного пребывания людей в помещениях граждан-
ских зданий.
По типу системы холодоснабжения различают автономные и неавтоном-
ные СКВ. В автономных источник холода встроен в кондиционер, в неавто-
номных — источником холода является отдельный холодильный центр.
По способу компенсации изменяющихся тепловых и (или) влажностных
возмущений в обслуживаемом помещении различают СКВ с постоянным рас-
ходом воздуха, в которых внутренние параметры поддерживают, изменяя тем-
пературу и влажность приточного воздуха (качественное регулирование), и системы с переменным расходом воздуха (количественное регулирование).
По числу воздуховодов для подачи кондиционированного воздуха в по-
мещения СКВ делятся на одноканальные и двухканальные, при этом приточный
воздух в каждом канале имеет разную температуру и влажность, что позволяет,
изменяя соотношение приточного воздуха, подаваемого через каждый канал,
поддерживать требуемые параметры в обслуживаемом помещении.
Производительность механической вентиляции рассчитывается, исходя
из технических возможностей вентиляционной системы и количества выделяе-
мых в воздух рабочей зоны загрязняющих веществ. Если в помещении выделя-
ется несколько загрязняющих веществ с независимым действием, то расчет не-
обходимой производительности проводится для каждого вещества в отдельности, после чего определяется вещество, требующее наиболее высокий
показатель производительности, и принимается за искомое значение. Если
вредные вещества, присутствующие в воздухе помещения, обладают сходным
воздействием, то необходимо вычислить сумму производительностей вентиля-
ции, рассчитанных по каждому веществу независимо.
66
Расчет воздухообмена в производственном помещении
Алгоритм работы
1. Определить параметры помещения, площадь и объем.
2. Определить количество рабочих мест, площадь и объем помещения на
одного работника.
3. Определить категорию труда по энергозатратам, взять из Сан-
ПиН 2.2.4.548-96 подходящее значение оптимального и допустимого воздухообмена. Описать методику измерения значения воздухообмена.
4. Описать виды загрязнений воздуха в помещении. Указать их концентрации.
5. Потребный воздухообмен в помещении определяется формулой:
n
XX
g
Q
−
=
,
где Q — потребный воздухообмен, м3/час; g — количество вредных веществ,
выделяемых в воздух помещения, л/ч; X — предельно допустимая концентра-
ция вредных веществ, в воздухе помещения, л/м
3
; Х
n —
предельно допустимая
концентрация вредных веществ, в наружном воздухе, л/м
3
.
6. Рассчитать кратность воздухообмена n — величину, показывающую
сколько раз в течение одного часа воздух должен полностью смениться:
n = Q/Q
nom
,
где Q
nom
— объем помещения.
7. Сделать вывод о соответствии воздухообмена с требованиями СанПиН.
Задача
Рассчитать требуемый воздухообмен в химической лаборатории при про-
ведении лабораторной работы.
1. Размеры лаборатории составляют: длина — 21 м; ширина — 9 м; высота — 3,8 м. Площадь помещения равна 189 м2, а объем — 718,2 м3.
2. В помещении оборудовано 30 рабочих мест, на одного работника при-
ходится 6,3 м
2
площади и 24 м3 объема.
3. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микро-
климата в помещениях» и СанПиН 2.2.4.548-96. Категория тяжести труда по
энергозатратам I а.
67
4. Количество вредных веществ, выделяемых при выполнении экспери-
ментальной части работы и их ПДК, указано в таблице:
Реагенты
Объем
в воздухе рабочей
зоны, л
ПДК в воздухе рабочей
зоны, л/м3
ПДК в наружном
воздухе, л/м3
NaOH
1,5 × 10–4
5 × 10–4
4 × 10–4
H2O2
3,2 × 10–4
4 × 10–4
2 × 10–4
5. Выполним расчет воздухообмена, необходимый для очистки воздуха от
вредных паров NaOH и H
2O2
, которые выделяются при эксперименте, описан-
ном в данной работе.
Определим потребный воздухообмен по формуле при числе работающих
равном 30:
Q(NaOH) = 1,5 × 10
–4 ×
30 / (5 × 10–4 – 4 × 10–4) = 45 м3/ч.
Q(H2O2) = 3,2 × 10–4 × 30 / (4 × 10–4 – 2 × 10–4) = 48 м3/ч.
Поскольку пары перекиси водорода и щелочи обладают сходным воздей-
ствием на организм человека, а именно раздражающим кожные покровы и слизистые оболочки, проведем суммирование производительности вентиляции:
Q(общ) = 45 + 48 = 93 м3/ч.
6. Потребная кратность воздухообмена:
n = 93/718,2 = 0,13 л/ч.
7. Таким образом, определен потребный воздухообмен для очистки воз-
духа от паров вредных веществ при числе работающих в лаборатории рав-
ном 30.
Кратность воздухообмена вытяжной системы в лаборатории составляет
0,4 л/ч, для проведения лабораторной работы требуется 0,13 л/ч, поэтому мож-
но сделать вывод, что в данном помещении допускается проведение данной ла-
бораторной работы при количестве студентов 30 человек.
68
2.4. Излучение на производстве
Излучение — это процесс испускания и распространения энергии в виде
волн и частиц. На производстве люди могут столкнуться с ультрафиолетовым,
электромагнитным, инфракрасным и радиоактивным излучением. Все перечисленные виды излучения при превышении пороговых значений вредны, а значит, необходимо предусматривать соответствующие меры безопасности.
Ультрафиолетовое излучение (УФИ) — это электромагнитное излуче-
ние в оптической области, примыкающее со стороны коротких волн к видимо-
му свету и имеющее длины волн (λ) в диапазоне от 200 до 400 нм.
Естественным источником УФ-излучения является солнце, а на произ-
водстве это может быть любой материал, нагретый до температуры 2 500 К, га-
зоразрядные, флуоресцентные лампы, источники температурного (теплового)
излучения, эксимерные лазеры.
УФИ необходимо для нормальной жизнедеятельности человека, в частно-
сти, под его воздействием в организме происходит синтез витамина D. Сниже-
ние количества этого важнейшего вещества приводит к подавленному психоэмоциональному состоянию человека, снижению иммунитета и дистрофии
костной ткани, повышает риск развития болезни Альцгеймера в старости. В ре-
гионах с дефицитом солнечного света (например, в Санкт-Петербурге) жителям
рекомендуется регулярно контролировать уровень витамина D в организме и
при необходимости принимать синтетический витамин D в виде капель или
таблеток по назначению врача.
Ультрафиолетовые лучи солнца вызывают покраснение кожи, приводя-
щее к ее пигментации — загару. Однако при длительном воздействии больших
доз УФИ могут наступить серьезные поражения глаз и кожи. В частности, это
может привести к острому дерматиту, ожогам, развитию рака кожи, кератитов
(воспалений роговицы), катаракты, блефарита.
Для профилактики неблагоприятного воздействия УФИ на работающих
необходимо соблюдать требования нормативных документов, таких как
СН 4557-88 «Санитарные нормы ультрафиолетового излучения в производственных помещениях», МУ 5046-89 «Профилактическое ультрафиолетовое
облучение людей». В частности, в них приводятся требования к облучательным
установкам, рекомендации по контролю за УФ-излучением, проектированию и
эксплуатации УФ-оборудования, установлены нормы УФ-облученности и дозы
за сутки.
69
К средствам коллективной защиты от УФИ относятся различные устрой-
ства (оградительные, вентиляционные, автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления), а также знаки безопасности.
Защиту от УФИ осуществляют с помощью специальных экранов: физиче-
ских (в виде различных предметов, поглощающих, рассеивающих или отражающих лучи) и химических (химические вещества и покровные кремы, содер-
жащие ингредиенты, поглощающие УФИ). Для защиты используют специальную одежду, а также очки с защитными стеклами. При устройстве помещений
учитывают, что отражающая способность различных отделочных материалов
для УФИ и видимого света различна. Краски на масляной основе, оксиды тита-
на и цинка плохо отражают УФИ, а меловая побелка, полированный алюминий — хорошо.
Инфракрасное излучение (ИК-излучение), которое также называют тепловым излучением, охватывает участок спектра с длиной волны от 760 нм до
540 мкм. Относительно человека источником излучения является всякое тело с
температурой свыше 36–37 °С, и чем больше разность, тем большая интенсивность облучения. Поглощение энергии ИК-излучения человек ощущает как
тепло. При этом чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.
Эффект воздействия ИК-излучения на организм человека зависит от дли-
ны волны, которая обуславливает глубину проникновения. В связи с этим ин-
фракрасное излучение делится на три группы: А, В и С:
- А — излучение с длиной волны от 0,76 до 1,4 мкм;
- В — от 1,4 до 3,0 мкм;
- С — свыше 3,0 мкм.
Короткие инфракрасные лучи группы А проникают через кожу на глуби-
ну до нескольких сантиметров, поглощаются кровью и водой в слоях кожи
и подкожной клетчатки, а также способны проникать через кости черепа и воздействовать на мозг. Излучение групп В и С классифицируется как длинноволновое, оно проникает на глубину всего 2 мм и поглощается в эпидермисе.
Тепловой эффект действия излучения зависит от многих факторов: спек-
тра, продолжительности и прерывистости излучения, интенсивности потока,
угла падения лучей, величины поверхности, которая излучает, размеров участка
организма, одежды и др.
Под действием высоких температур и теплового облучения работающих
происходят резкое нарушение теплового баланса в организме, биохимические
сдвиги, появляются нарушения сердечно-сосудистой и нервной систем, усили-
вается потоотделение, происходит потеря нужных организму солей, нарушение
зрения.
70
Все эти изменения могут проявиться в виде заболеваний:
- судорожная болезнь, вызванная нарушением водно-солевого баланса,
характеризуется появлением резких судорог, преимущественно в конечностях;
- перегревание (тепловая гипертермия) возникает при накоплении избы-
точного тепла в организме, основным признаком является резкое повышение
температуры тела;
- тепловой удар возникает в особо неблагоприятных условиях: выполне-
ние тяжелой физической работы при высокой температуре воздуха в сочетании
с высокой влажностью;
- катаракта — профессиональное заболевание глаз, возникающее при
длительном воздействии инфракрасных лучей с длиной волны 0,78–1,8 мкм.
К острым нарушениям органов зрения относятся также ожог, конъюнкти-
виты, помутнение и ожог роговицы, ожог тканей передней камеры глаза.
Коллективным средством защиты от теплового излучения является экранирование излучающих поверхностей. В качестве средств индивидуальной защиты применяются фибровые и дюралевые каски, защитные очки, маски с от-
кидными экранами, спецодежда и спецобувь.
Ионизирующее излучение — это излучение, взаимодействие которого
со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков
(ионизацию атомов вещества). Оно представляет собой поток заряженных
и/или незаряженных частиц.
При этом различают непосредственно ионизирующее излучение и косвенно ионизирующее излучение.
Непосредственно ионизирующее излучение состоит из заряженных ча-
стиц, энергия которых достаточна для ионизации при столкновении с атомами
вещества (α и β — излучение радионуклидов, протонное излучение ускорителей и пр.).
Косвенно ионизирующее излучение состоит из незаряженных (нейтраль-
ных) частиц, взаимодействие которых со средой приводит к возникновению заряженных частиц, способных непосредственно вызывать ионизацию (нейтрон-
ное излучение, гамма-излучение).
Естественными источниками радиации является космическая радиация и
излучение радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Источниками
ионизирующих излучений на производстве являются радиоактивные элементы
и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители заряженных частиц, рентгенов-
ские установки, высоковольтные источники постоянного тока и др.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]