Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая метод микроклимат

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
652.02 Кб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ КАФЕДРА «ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»

Н. П. ПОПОВА О. А. ШЕРСТЮЧЕНКО

С. О. БЕЛИНСКИЙ

БЕЗОПАСНОСТЬ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Екатеринбург

Издательство УрГУПС

2011

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ КАФЕДРА «ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»

Н. П. ПОПОВА О. А. ШЕРСТЮЧЕНКО

С. О. БЕЛИНСКИЙ

БЕЗОПАСНОСТЬ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей

и всех форм обучения

Екатеринбург

Издательство УрГУПС

2011

УДК 537.868

 

П58

 

Попова, Н. П.

П58

Безопасность жизнедеятельности : метод. указания к выполнению

лабораторных работ / Н. П. Попова, О. А. Шерстюченко, С. О. Беллинский. – Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2011. – 44 с.

Рассмотрены вопросы измерения показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений и плотности потока энергии электромагнитных волн сверхвысокой частоты, создаваемых микроволновой печью.

В работе приведено нормирование микроклимата на рабочих местах производственных помещений в зависимости от тяжести труда для теплого и холодного периодов года и электромагнитных полей в зависимости от их частоты, показано влияние микроклимата и электромагнитных полей на человека.

Предназначены для студентов всех специальностей всех форм обучения, разработаны в соответствии с учебной рабочей программой дисциплины «Безопасность жизнедеятельности».

УДК 537. 868

Рекомендованы к печати редакционно-издательским советом университета.

Авторы: Н. П. Попова, профессор кафедры «Техносферная безопасность», канд. техн. наук, УрГУПС О. А. Шерстюченко, старший преподаватель кафедры

«Техносферная безопасность», УрГУПС С. О. Белинский, доцент кафедры «Техносферная безопасность», канд. техн. наук, УрГУПС

Рецензент: К. Б. Кузнецов, профессор кафедры «Техносферная безопасность», д-р техн. наук, УрГУПС

Учебное издание

Редактор С. В. Пилюгина

Подписано в печать 29.12.11. Формат 60х84/16 Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,5

Тираж 50 экз. Заказ № 236

Издательство УрГУПС 620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

© Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

Лабораторная работа. Исследование метеорологических

 

условий в производственных помещениях………………………

4

1. Теоретическая часть……………………………………………

4

1.1. Параметры микроклимата. Термины и определения………

4

1.2. Характеристика отдельных категорий работ……………….

8

1.3. Принципы нормирования параметров микроклимата……..

9

1.4. Время работы при температуре воздуха на рабочем месте

 

выше или ниже допустимых величин………………………

13

1.5. Требования к организации контроля и методам измерения

 

микроклимата………………………………………………...

14

2. Экспериментальная часть ……………………………………..

16

2.1.Установка…………………………………………………….. 16

2.2.Требования безопасности при проведении лабораторной

работы…………………………………………………………

16

2.3. Приборы………………………………………………………

17

2.3.1. Измеритель температуры и влажности ИТВ-1М………...

17

2.3.2.Аспирационный психрометр Ассмана тип М-34…………

17

2.3.3. Чашечный (крыльчатый) анемометр МС-13……………..

22

2.3.4.Барометр……………………………………………………. 24

2.3.5.Дополнительные существующие приборы

 

для измерения параметров микроклимата………………..

25

2.4. Порядок проведения работы………………………………...

31

Содержание отчета………………………………………………..

33

Контрольные вопросы……………………………………………

33

Библиографический список………………………………………

34

Лабораторная работа. Исследование электромагнитных

 

полей, создаваемых микроволновой печью ……………………

35

1.

Воздействие электромагнитных полей на человека…………

35

2.

Нормирование электромагнитных полей……………………..

36

3.

Приборы для измерения электромагнитных полей………….

38

4.

Проведение измерений………………………………………...

40

5.

Содержание отчета…………………………………………….

42

6.

Контрольные вопросы…………………………………………

43

7.

Библиографический список……………………………………

44

3

Лабораторная работа Исследование метеорологических условий

в производственных помещениях

Цель работы: ознакомить студентов с факторами, характеризующими микроклимат на рабочих местах в производственных помещениях, с принципами нормирования микроклимата и влиянием микроклимата на работника, ознакомить с приборами для измерения составляющих микроклимата, научить оценивать состояние микроклимата на основании гигиенических нормативов.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1.Параметры микроклимата. Термины и определения

Производственные помещения замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно(по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей.

Рабочее место участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая деятельность. Рабочим местом может являться несколько участков производственного помещения. Если эти участки расположены по всему помещению, то рабочим местом считается вся площадь помещения.

Рабочее место постоянное– место, на котором работник находится большую часть своего рабочего времени(более 50 % или более двух часов непрерывно).

Под микроклиматом производственных помещений понимают климат окружающей человека внутренней среды этих помещений. Микроклимат – комплекс физических факторов производственной среды, которые оказывают преимущественное действие на теплообмен организма с окружающей средой.

В соответствии с СанПиН2.2.4.548 – 96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» [1] параметрами, характеризующими микроклимат, являются:

температура воздуха;

относительная влажность воздуха;

скорость движения воздуха;

температура поверхностей (учитывается температура поверхностей ограждающих конструкций – стен, потолка, пола, устройств – экраны и т.п., а также технологического оборудования или ограждающих его устройств);

интенсивность теплового излучения.

4

Дополнительно воздушную среду характеризует барометрическое давление. Единицы измерения показателей микроклимата: температура воздуха и

поверхностей – градусы Цельсия (°С); относительная влажность – %; скорость движения воздуха (подвижность) – метры в секунду (м/с); интенсивность теплового излучения – ватт на квадратный метр (Вт/м2). Барометрическое давление измеряют в паскалях или килопаскалях (Па, КПа).

Температура воздуха является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата. Температура поверхностей учитывается, если рабочее место расположено на расстоянии ≤ 2 м.

Влажность воздуха – содержание в воздухе водяного пара– может быть абсолютной, максимальной и относительной. Абсолютная влажность – массовое количество водяных паров, находящихся в 1 м3 воздуха, выражаемое в граммах (г/м3). Максимальная влажность есть масса влаги, полностью насыщающей воздух при данной температуре. Относительная влажность – это отношение фактической массы водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимально возможной (насыщающей) массе его в данном объеме воздуха при данной температуре, выраженное в процентах. Разница между максимальной и абсолютной влажностью определяется как дефицит насыщения.

В производственных помещениях влажность воздуха может сильно изменяться в зависимости от характера технологического процесса. В ряде производств, где имеются источники влаговыделений (открытые емкости с водой или водными, растворами, особенно в горячем состоянии), относительная влажность воздуха достигает высокого уровня80–100 %. К таким производствам относятся красильно-отделочные цехи текстильной промышленности, гальванические цехи в машиностроении, ряд цехов кожевенного и бумажного производств и также большинство подземных помещений горных выработок. Понижена влажность воздуха в областях с резким континентальным климатом сухой субтропической зоны.

Скорость движения воздуха. Движение воздуха в производственных помещениях создается конвекционными потоками в результате неравномерного нагревания воздушных масс от источников тепловыделений, приточными струями вентиляционных систем, сквозняками.

Тепловое излучение – это электромагнитное излучение, обладающее волновыми и квантовыми свойствами. В производственных условиях встречается в диапазоне волн от 100 нм до 500 мкм. Инфракрасные лучи имеют длину волн 500…0,76 мкм; видимая часть 760…400 нм и ультрафиолетовые лучи 400…100 нм. Инфракрасная область условно делится на длинноволновую– более 3 мкм, средневолновую – 1,5…3 мкм и коротковолновую – менее 1,4 мкм.

Интенсивность теплового облучения при оценке микроклимата учитываются только при наличии соответствующих источников тепловыделений.

Дополнительный показатель – тепловая нагрузка среды (ТНС) – сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата(температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое облучение), выраженное по-

5

казателем в °С определяют, если на рабочем месте температура воздуха выше допустимой по санитарным нормам. Микроклимат в помещении может меняться на протяжении всего рабочего дня, быть различным на отдельных участках одного и того же цеха.

Условия микроклимата в помещениях зависят от ряда факторов:

климатического пояса и сезона года;

характера технологического процесса и вида используемого оборудования;

условий воздухообмена;

размеров помещения;

числа работающих людей и т. п.

Одним из основных видов взаимодействия организма человека и окружающей его среды является теплообмен.

Независимо от состояния микроклимата, температура тела здорового человека остается примерно постоянной 36,5…36,9 °С с небольшими суточными колебаниями в пределах 0,7 °С за счет процессатерморегуляции организма, независимо от того, какая среда окружает человека(охлаждающая или нагревающая).

В целом терморегуляция подразделяется нахимическую (регуляция интенсивности теплообразования в организме) и физическую (теплообмен организма с окружающей средой).

Все виды энергии внутри организма человека переходят в тепловую энергию. При употреблении пищи тепловая энергия является результатом распада в органах пищеварения человека белков, жиров и углеводов, тепловая энергия образуется в результате работы мышц.

При выполнении тяжелой физической работы человек, как правило, затрачивает работу в объеме свыше290 Вт, которая частично выделяется в виде тепловой энергии в окружающую среду.

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального течения физиологических процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Когда это условие соблюдается, наступают условия комфорта и у человека не ощущается беспокоящих его тепловых ощущений– холода или перегрева.

Человек выделяет тепло в окружающую среду, в основном, через кожу и дыхание. Передача тепла во внешнюю среду с поверхности тела происходит путем конвекции окружающего воздушного слоя, теплового излучения и за счет испарения влаги. В условиях метеорологического комфорта теплоотдача излучением составляет в среднем 44…59 %, конвекцией – 14…33 %, испарением – 22…29 %.

Конвекция представляет собой процесс переноса тепла от предмета, окруженного жидкой или газообразной средой, в окружающую среду. Поток тепла идет от более теплых к более холодным участкам среды. Если температура воздуха выше температуры тела, тепло от окружающей среды будет передаваться телу. Когда тело окружено неподвижным воздухом, от кожи отходит те-

6

плый воздух, переходя в окружающее пространство, переносит при этом как молекулы воздуха, так и тепловую энергию.

Такой процесс называется свободной конвекцией. Если окружающий воздух при этом движется, то такой процесс называется принудительной конвекцией. Этим объясняется, что при сильном ветре температура воздуха ощущается более низкой, чем в действительности. Таким образом, на конвективную теплоотдачу значительное влияние оказывает температура и подвижность воздуха (рост температуры воздуха снижает интенсивность теплоотдачи, а увеличение подвижности воздуха интенсифицирует ее).

Излучение тепла происходит в форме электромагнитных волн(инфракрасное излучение). Тепло при этом передается не воздуху, а предметам (например, стенам, полу, оборудованию), температура которых меньше температуры тела человека. Если температура окружающих предметов выше температуры тела человека, то процесс идет в обратном направлении. На теплоотдачу излучением решающее влияние оказывает температура окружающих человека предметов.

Испарение воды (пота) с поверхности тела охлаждает поверхность вследствие затраты энергии на переход жидкости в газообразное состояние. Почти в любых условиях окружающей среды вода непрерывно испаряется с поверхности тела и составляет важный механизм теплоотдачи. На испарительную теплоотдачу значительное влияние оказывают относительная влажность и подвижность воздуха (рост относительной влажности воздуха снижает интенсивность теплоотдачи, а увеличение подвижности воздуха интенсифицирует ее).

При температуре воздуха и ограждений, равной температуре тела, теплоотдача излучением и конвекцией практически теряет свое значение и единственным путем теплоотдачи становится испарение пота. При температуре воздуха, равной 32…33 °С, испаряется до 5…6 л пота за смену, а в «горячих цехах» – до 10…12 л за смену.

Определенное значение для теплообмена организма имеют и теплопотери через органы дыхания, происходящие за счет нагревания вдыхаемого воздуха и испарения влаги с поверхности дыхательных путей. Увеличение теплопотерь тем больше, чем ниже температура вдыхаемого воздуха и чем больше объем легочной вентиляции.

Состояние организма, при котором количество образовавшегося в нем тепла равно количеству тепла, выделенного во внешнюю среду за тот же промежуток времени, называют состоянием теплового равновесия. Такое состояние организма является наиболее благоприятным для его жизнедеятельности.

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение в помещениях нормальных метеорологических условий, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека.

Работник выполняет свою работу в холодный и теплый периоды года. Холодный период года – период года, характеризуемый среднесуточной

температурой наружного воздуха, равной плюс 10 °С и ниже.

7

Теплый период года– период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше плюс 10 °С.

Среднесуточная температура наружного воздуха – средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые интервалы времени. Она принимается по данным метеорологической службы, можно среднесуточную температуру наружноговоздуха определить по СНиП 23–01-99* «Строительная климатология» [2].

Согласно СанПиН 2.2.4.548-96 [1] микроклимат на рабочих местах может быть допустимым и оптимальным, когда в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой человек не ощущает беспокоящих его тепловых ощущений – холода или перегрева.

В отдельных случаях на рабочих местах наблюдается нагревающий или охлаждающий микроклимат.

Н а г р е в а ю щ и й м и к р о к л и м а т – сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеется нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины(0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота(> 30 %) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных тепловых ощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

Охлаждающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при котором имеется изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме ниже верхней границы оптимальной величины (0,87 кДж/кг) в результате снижения температуры «ядра» и/или «оболочки» тела (температура «ядра» и «оболочки» тела – соответственно температура глубоких и поверхностных слоев тканей организма).

Все выполняемые работником работы разграничиваются согласно СанПиН 2.2.4.548-96 [1] на категории на основе интенсивности общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт).

1.2. Характеристика отдельных категорий работ

Категории работ разграничиваются на основе интенсивности энерготрат организма в ккал/ч (Вт). Работы по своей тяжести, характеризуемой энергозатратами организма, подразделяются на три категории: легкие – Ia и Iб, средней тяжести – IIа и IIб и тяжелые физические работы – III.

К категории Ia относятся работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т. п.).

К категории Iб относятся работы с интенсивностью энерготрат 121…150 ккал/ч (140…174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий

8

в полиграфической промышленности на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т. п.).

К категории IIа относятся работы с интенсивностью энерготрат 151…200 ккал/ч (175…232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком произ-

водстве и т.п.).

 

 

 

 

 

К

категории IIб

относятся

работы

с

интенсивностью

энерготрат

201…250 ккал/ч (233—290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.).

К категории III относятся работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных(свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.).

1.3.Принципы нормирования параметров микроклимата

ВСанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» [1] и ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны» [3] приведены величины

отдельных параметров метеорологических условий в производственных помещениях.

Основные принципы нормирования показателей микроклимата, заложенные в СанПиН 2.2.4.548-96 [1], следующие:

установление оптимальных и допустимых сочетаний нормативных показателей;

деление нормативных показателей по временам года(холодный и теплый периоды);

деление вышеуказанных нормативных показателей по категориям тяжести выполняемых работ с учетом энергозатрат работников.

О п т и м а л ь н ы е м и к р о к л и м а т и ч е с к и е у с л о в и я установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

9