Министерство образования Российской Федерации

СИБИРСЗШЙГСЮУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (1 -9)

ДЛЯСТУДЕНТОВ ВСЕХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

И ВСЕХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ

Красноярск 2012

ВВЕДЕНИЕ

Выполнение лабораторных работ является составной частью изучения курса «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения.

В зависимости от учебного плана студенты выполняют 5-9 лабораторных работ по исследованию вредных и опасных производственных факторов и условий труда.

К выполнению лабораторной работы допускают студентов, усвоивших теоретическую часть три самостоятельной работе с учебником, данными указаниями. Перед выполнением работы проводится устный опрос студентов.

Все работы студенты выполняют в специализированной лаборатории кафедры в присутствии преподавателей.

Отчёт по выполненной лабораторной работе составляет каждый студент самостоятельно в форме конспекта. В него вносят экспериментальные данные, выводы и необходимые справочные материалы. При этом описание устройства приборов и установок не обязательно.

Каждую лабораторную работу студент защищает, Курс лабораторных работ оканчивается зачётом или допуском к экзамену

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № I.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА

1.1. Основные положения

1. Исследуется вредный производственный фактор - запыленность воздушной среды.

2. Вредное вещество - ПЫЛЬ.

3. Влияние на организм • вызывает профессиональные заболевания, с общим названием "пневмокониоз" другие.

4. Нормирование - регламентируется по ГОСТ 12.1,005-88 и опреде- ляется в предельно допустимых концентрациях вещества в единице объе-­ ма (ПДК, мг/м³).

5. Структура исследований: подразделяют исследования в промыш­- ленности и для научных целей. В промышленности исследуют запылен-­ ность воздуха в зоне дыхания работающих на рабочих местах для атте­- стации рабочих мест или при составлении карты условий труда, а также при выбросах запыленного воздуха в атмосферу по единой методике.

В научных целях исследования запылённости воздуха осуществляют

в зависимости от поставленной цели по соответствующим методикам,

разрабатываемым отдельно к каждому виду исследования,

6.Методы исследования: весовой, счётный, косвенный.

7.Приборы и материалы для исследования - электрические аспира­- торы, воздуходувки, пылемеры, различные пробоотборники, кониметры, фильтры марки АФА различной модификации.

8.Государственный контроль по запыленности воздуха осуществля­ет Государственная санитарная инспекция через территориальные органы санитарно-эпидемиологических станций (СЭС).

9.Под термином «запыленность воздуха» понимают весовую концентра-цию пыли в воздухе или газе, которую выражают в мг/м³.

1.2. Содержание лабораторной работы

1. Изучить методику и приборы для определения запыленности воз- духа(п. 1.3,1.6,1.7).

2. Экспериментально определить количества пыли, находящейся в одном кубическом метре воздуха; данные записать в протокол, табл. 1.1.

3. Сопоставить полученные результаты с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 и дать гигиеническую оценку состояния воздушной среды в зоне дыхания (п. 1.9).

4. Используя подученные данные, определись область их примене­ния (п. 1.10).

Таблица-форма 1.1

Протокол № 1

Исследования запыленности воздуха

(наименование объекта предприятия (цех, рабочее место)

Дата и время отбора «___»_______________200__г. ___ч__мин

Температура воздуха _____⁰С, относительная влажность_____%

№ Фильтра	Все фильтры		Время отбора проы, мин	Концентрация пыли, мг/м3	ПДК г/м3	Превышение ПДК	Санитарно -гигиеническая оценка воздушной среды
	До отбора пробы, мг	После отбора проы, мг

1

2

3

Отбор проб производил__________________________

1.3. Методы исследования запыленности воздуха

При оценке условий труда, качества воздуха, степени его запы­ленности в зоне дыхания на рабочих местах используют три метода: весо­вой, счетный и косвенный.

Весовой метод. Он позволяет определить количество миллиграм­мов пыли в одном кубическом метре воздуха, для чего необходимо оса­дить пыль из определенного объема воздуха на фильтре и определять ее вес. В России и ряде других государств весовой метод является стан­дартным.

Расчет весовой концентрации пыли в мг/м³ ведут по формуле

(1.1)

где : т₁ и т₂ - вес фильтра до отбора и после отбора пробы, мг;

v - скорость отбора пробы по прибору, л/мин;

t - продолжительность отбора пробы, мин;

1000 - коэффициент пересчета объема воздуха, л-м³.

Весовой метод имеет несколько разновидностей в зависимости от материала поглотителя. Наиболее простой, удобный и более совершен­ный из них - метод с применением аналитических аэрозольных фильтров (АФА), в которых в качестве фильтрующего элемента-использует фильтр Петрянова - ФП. Он состоит из равномерного слоя ультратонких волокон полимеров на марлевой подложке или без нее.

Для исследования запыленности воздуха обычно применяет фильтры АФА-ВП-18 (иногда букву П опускают, например, АФА-В-18. «В» обо­значает «весовой», цифры «18» или «ГО» указывают фильтрующую по­верхность фильтров, см²).

В практике используют и другие марки фильтров АФА, например, АФА-БА-20, АФА-ХМ-20 и т.п., которые применяет для бактериальных, дисперсионных и химических анализов воздушной среды.

1.4. Кониметрия запыленного воздуха

Во время отбора проб воздуха на фильтр иногда попадают крупные частицы, не опасные для организма. Они при взвешивании искажают ис­ тинный результат. В то же время более мелкие частицы, представляющие большую опасность для организма, часто не улавливаются фильтром. По­ этому наряду с применением весового метода используют счетный (ко- ниметрический) метод, который дает данные о величине и количестве пылинок, содержащихся в воздухе. Известно, что через дыхательные пути в организм человека заносятся пылинки размером до 10 мкм. В основе метода лежит подсчет числа пылинок, содержащихся в 1 см³ исследуемо­ го воздуха. Зная это число и объем воздуха, необходимого для вентиля­ ции легких, определить степень заносимое™ пыли в организм. Метод , служит дополнителыюй характеристикой к стандартному весовому мето­ ду.

1.5. Косвенные методы

Кроме весового и счётного методов, существуют косвенные, когда о запыленности судят по ряду показателей физических свойств запыленно­го воздуха или пыли (оптические свойства, элекгрозаряжеиность, отраже­ние света, радиоактивность и т.п.). Контроль осуществляют такими приборами, как, например, фотопылемер Ф-1, радиометрический прибор ИЗВ-1, пылемер ДПВ-1 идр.

Достоинство метода - быстрота анализа, т.е. немедленная оценка за­пыленности воздуха в мг/яг, простота обслуживания, доступность замера в любых точках помещения. При использовании весового метода требует­ся по меньшей мере один сутки.

Недостаток - довольно значительная погрешность (у некоторых при­боров до 30%), зависящая от свойства пыли или газа, и узкая сфера при­менения на определенный вид или род пыля.

1.6 Лабораторная установка и приборы

Весовое определение количества ныли, находящейся в воздухе, осу­ществляют с помощью установки, состоящей из шести основных частей:

1. Аспиратора (модель 822) - побудителя движения воздуха.

2. Пылевой камеры для создания запыленности воздуха.

3. Приспособления для распыления навески пыли Я пылевой камере.

4. А лонж (фильтродержателя) и соединительного шланга.

5. Фильтра.

6. Аналитических весов.

Примечание: На кафедре имеется стационарная установка, в которой совмещены все эти агрегаты.

7. Методика проведения эксперимента

1 Поместить в весовую лабораторию на 24 часа комплект фильтров для достижения ими влажности лаборатории (в данном случае они ее уже имеют).

1. Вынуть из кассеты за выступ комплект аналитического фильтра.

2. Вскрыть пакетик и развернуть защитное кольцо.

3. С помощью пинцета положить фильтр в центр чашечки аналити­- ческих весов, следя за тем, чтобы он не свешивался через ее края.

4. Взвешенный фильтр осторожно расправить за спрессованные края пинцетом и поместить снова в защитное кольцо, на лепестке которого по-­ ставить номер фильтра, записав в тетрадку его номер и вес.

5. Приготовленные фильтры тщательно упаковывают в пылевлзго- непроницаемый контейнер для транспортировки к месту проведения ана­- лиза. В рабочей тетрадке записывают, какой номер фильтра (записывается на кончике защитного кольца) использован для отбора проб на данном рабочем месте.

7. В зависимости от конкретной методики исследования пробы воз­ духа отбирают:

а) на рабочих местах из зоны дыхания (для аттестации рабочих мест);

б) по высоте, помещения, в местах наибольшего пыления и т.д. в за­висимости от различных факторов (для составления пылевой карты, на­учных работ). Алонж с фильтрами крепят на стойке с зажимами-креплениями, которую устанавливают в зависимости от цели иссле­дований. Иногда, используя длинные шланга, филътродержатели привя­зывают непосредственно работнице со стороны спины через плечи. Это дает наиболее точные показатели, так как за 20 мин отбора пробы воздуха работница множестве раз меняет свое местоположение;

в) в условиях лабораторной работы фильтродержатель крепят к гай-­ ке пылевой камеры.

8. Аспиратор заземлить и включить. По верхнему срезу поплавка ро­- таметра отрегулировать скорость просасывания (20 л/мин) и по времени, выбранному по табл. 1.2, произвести отбор пробы,

9. После отбора пробы фильтр складывает вчетверо осадком внутрь, помещают в персональный пакетик и упаковывают в транспортировоч- ный контейнер для доставки в лабораторию (где производили первона­- чальное взвешивание) и выдерживают 24 ч.

10. После выдерживания взвешивают каждый фильтр и определяют количество пыли, осевшей на фильтр.

11. Рассчитывают но формуле (1. 1) весовую концентрацию пыли и сравнить результат с ПДК по ГОСТ (для древесной пыли ПДК по ГОСТ 12.1.005-88-6 мг/м3).

12. В условиях лабораторной работы п.п.1,9-10 не выполняют. В данном случае после присоединения фильтродержателя к гайке на пыле­- вой камере с помощь минивентилятора, расположенного на его крышке, произвести запыление в камере (в стационарной установке распыление,

полуавтоматическое).

13. Сделать санитарно-гигиеническую оценку воздушной среды

(см. п. 1.9.).

14. Результаты измерения запыленности воздуха и метерологичес-

кие условия помещения занести в протокол, табл. 1.1.

15. Исследования проводят при нормальной загрузке технологического оборудования и при работе вентиляционных установок. В техслучаях, когда необходимо узнать влияние какого - либо фактора на запыленность воздуха, в методике предусматривают соответствующие вариан­ты (например, начало и конец смены, до начала работы, каждый час рабо­ты, перерывы и т.д.).

16. Количество проб для анализа запыленности воздуха принимают:

• на фиксированных рабочих местах - не менее трех;

• в местах возможного пребывания людей и в атмосферном возду­хе - не менее двух.

17. Продолжительность отбора пробы и объем просасываемого воз­духа через фильтр зависит от степени запыленности воздуха, табл.1.2 При этом минимально необходимые навески пыли на фильтре должны быть при ПДК 1 мг/м³ - 1 мг, при более высоких ПДК - 2 мг.

Количество просасываемого через фильтр воздуха при отборе проб определяют по табл. 1.2.

Таблица 1.2 Объем просасываемого через фильтр воздуха при отборе проб

Предполагаемая концентрация пыли, мг/м3	Объем отбираемого -воздуха, л
Менее 2 2-10 10-15 50-150	1000 500 300 200

18.Места инструментальных замеров метеорологических парамет­ров воздуха и отбора пылевых проб наносят на план обследуемых помещений.

19 При оценке запыленности воздуха производственных помещений в зависимости от дисперсного состава пыли следует также учитывать опасность заболевания пневмокониозом, руководствуясь данными табл. 1.3.

Таблица 1.3 Степень опасности заболевания пневмокониозом

от дисперсного состава пыли

Степень опасности пыли	Весовое содержание пыли с размером пылинок меньше 5 мкм, %	Ориентировочной размер пыли, мкм
Очень Опасная Опасная Средней опасности Малоопасная	80 80-40 40-5 5	2,5 2,5- 8 8-25 25

1.8. Контроль воздушной среды

Контроль запылённости воздуха в порядке государственного надзора осуществляет Государственная санитарная инспекция Через свои терри­ториальные санитарно-эпидемиологические станции (СЭС). В случае Сис­тематического превышения запыленности воздуха СЭС выдает руково­дству предприятия предписание со сроками устранения вредного произ­водственного фактора или снижения его до допустимых норм. Если пред­писание не выполняется, то СЭС может оштрафовать предприятие или передать его дело в народный суд.

Крупные предприятия, объединения имеют свои лаборатории охра­ны труда, которые также осуществляют систематический плановый кон­троль запыленности воздуха, результаты которого ежегодно записывают в паспорт санитарно-технического состояния условий труда в цехе.

1.9. Гигиеническая оценка состояния воздушной среды

Оценку считают хорошей, если запыленность воздуха рабочей зоны помещения во всех взятых пробах ниже ПДК;

Удовлетворительной, если запыленность воздуха рабочей зоны по­мещений в 80 % проб ниже ПДК, а в остальных 20 % проб превышает ПДК не более чем в 1-1,5 раза;

Неудовлетворительной, если запыленность воздуха рабочей зоны помещения более чем в 20 % проб выше ПДК.

Оценка рабочих мест по запыленности воздуха влияет на определе­ние класса условий и характера труда по специальной классификации, со­гласно которой определяют баллы условий от 1 до 3 в зависимости от превышения уровня запыленности воздуха по сравнению с ПДК. Они вместе с баллами по другим вредным факторам определяют процент над­бавки к зарплате за вредные условия труда.

1.10. Область применения данных исследований

Результаты исследований используют для:

1. Аттестации рабочих мест. При этом их заносят в соответствую таблицу паспорта санитарно-технического состояния условий труда цеха, или в карту условий труда на рабочем месте.

2. Составления топографической карты запыленности воздуха в це­хе, которая является самой наглядной характеристикой наиболее пыляще­го оборудования.

3. Разработки мероприятий по обеспыливанию технологического процесса или снижения запыленности до ПДК.

4. Научных целей по выявления источников пыли, количества обра­зующейся пыли и закономерность ее дрейфа, оседания и т.д.

Литература

1. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические тре­бования к воздуху рабочей зоны.

2. ПДК (спец. Список №3086-84 и дополнения 1,2 к нему).

Контрольные вопросы

1. Что такое «запыленность воздуха»?

2. Назовите методы и приборы для определения содержания пыли в воздухе.

3. Принцип весового метода. Как выбрать время отбора проб?

4. Кто контролирует состояние воздушной среды в цехе?

5. Область применения данных исследований?

6. Критерии гигиенической оценки состояния воздушной среды.

7. Куда заносят данные исследований, какое значение имеет этот

документ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК

1. Основные положения

Исследуется эффективность воздухообмена в помещении для приве­дения в соответствие с нормативными требованиями вредных производ­ственных факторов (загазованности, запыленности, метеоусловий). Воз­духообмен характеризует следующие давления: а) статическое,

б) динамическое, в) полное.

Вентиляционная установка предназначена для замены воздуха в производственном помещении.

Цель замены; Создание нормальных метеорологических условий, обеспечение чистоты воздуха в производственном помещении.

Влияние на организм человека. Обеспечивает оптимальные (ком­фортные) или допустимые условия. При несовершенных конструктивных решениях является источником шума и вибрации, которые оказывают вредное воздействие на человека.

Давление. Величина, определяемая силой, действующей перпенди­кулярно к поверхности на единицу площади. В вентиляционной технике давление исчисляется в сотых и тысячных долях атмосферы. Для точно­сти расчетов за единицу принята 1/10000 доля атмосферы, т.е. 1 кгс/м²,_; что соответствует высоте водяного столба в 1 мм. В системе СИ давление измеряется в Паскалях (Па), 1 кгс/м² = 9,81 Па. Различают положительное (больше атмосферного) и отрицательное давление.

Статическое давление. Давление, воздействующее на частицу в тру­бопроводе со всех сторон. Оно будет одинаковым вне зависимости от то­го, двигается эта частица или неподвижна.

Динамическое давление. Давление на частицу, расположенную перпендикулярно направлению воздушного потока, называется динамиче­ским или скоростным.

Полное давление. Сумма статического и динамического давлений составляет полное давление.

Методы исследований эффективности вентиляционных установок. Рекомендуется ГОСТ 12.3.018-79. Системы вентиляционные. Методы аэ­- родинамических испытаний.

Приборы и аппаратура. Пневмометрическая и др. Трубка типа Прандгля U-образный жидкостный манометр.

Микроманометр типа ЦАГИ или ММН по ГОСТ 18140-84 (СТ. СЭВ 2566-80); анемометры по ГОСТ 6376-74 и термоанемометры; барометры ртутные; термометры и психрометры с классом точности не нижи 1,0.

Структура исследований, техническое испытание. Устанавливают соответствие данной установи! утвержденному проекту. Достигается это инструментальными замерами параметров установки (статического и ди­намического давлений), расчетом скорости движения воздуха в воздухо­проводах, производительности вентустановки и сопоставлением полученных результатов с ее техническим паспортом.

Санитарно-гигиеническое обследование. Проводят в условиях, соот­ветствующих проектным, как в летнее, так и в зимнее время. При этом обследовании измеряют метеорологические параметры (температуру, от­носительную влажность, подвижность воздуха и его чистоту).

Технический контроль и руководство за правильностью эксплуата­ции вентиляционные систем. Осуществляет эксплуатационная служба вентиляции предприятия, возглавляемая главным механиком или главным энергетиком.

Воздухообмен. Количество воздуха, подаваемое в помещение или улавливаемое из него в единицу временя.

Кратность воздухообмена

K=L/V

где L - объем воздуха, для вентиляции помещения, м3/ч;

V - объем вентилируемого помещения, м3;

К - кратность воздухообмена, ч -1;

Показывает, сколько раз в течение часа необходимо заменить воздух в помещении для приведения его в соответствие с санитарными и проти­вопожарными нормами.

2.2. Содержание работы

2.2.1. Изучить методику и приборы для определения эффективности вентиляционной установки (см.п.2.5).

2.2.2 Измерить статическое, динамическое и полное давление.

2.2.3. По данным измерений определить:

скорость движения воздуха в воздуховоде;

количество (расход) воздуха, перемещаемого вентилятором;

плотность перемещаемого воздуха.

Занести полученные данные в протокол

Дать оценку эффективности вентиляционной установки. 2.2.6- Используя полученные данные, определить область их приме­нения (п.2.7.)

2.3. Сущность метода определения эффективности вентиляционной установки

Согласно ГОСТ 12.3.018-79 для измерения давления и скорости движения воздуха в воздуховодах (каналах), выбирают участки с располо­жением измерительных сечений на расстояниях не менее шести диамет­ров трубы за местом возмущения потока (отводы, шиберы, диафрагмы и т.п.) и не менее двух диаметров перед ним. При отсутствии прямоли­нейных участков необходимой длины допускается располагать измери­тельное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении 3:1 в направлении движения воздуха.

Иногда измерительное сечение размещают непосредственно в местах внезапного расширения или сужения потока. При этом размер его принимают равным наименьшему сечению канала.

Координаты точек измерений давлении и скоростей, а также количество точек определяют формой и размерами измерительного, прямо-угольного или цилиндрического сечения (рис.2.2). Максимальное отклонение координат точек измерений от указанных на чертежах не должно превышать ± 10%. Количество измерений в каждой точке не менее трех.

При использовании анемометров время измерения в каждой точке не менее 10с. Перед исследованием составляют программу испытаний с указанием цели, режимов работы оборудования и условий их проведения. Вентиляционную систему и ее элементы проверяют, обнаруженные дефекты устраняют.

Приборы для измерений располагают таким образом, чтобы исключать воздействие на них потоков воздуха, вибраций, конвективного и лучистого тепла. Подготовку приборов к испытанию осуществляют в соответствии с Паспортами и действующими инструкциями по эксплуатации. Замеры проводят не ранее чем через 15 мин после пуска вентиляционного агрегата.

Зазоры между измерительными приборами и отверстиями, через которые их вводят в закрытые каналы во время испытаний, уплотняют, а отверстия после проведения испытаний закрывают.

Оценку эффективности вентиляционной, установки производят на основе объективных данных, характеризующих температуру, влажность ₍подвижность воздуха в рабочей зоне цеха, а также содержание в нем пыли «.вредных газов, т.е. санитарно-гигиенические условия, достигнутые в результате действия этой вентиляции.

В тех случаях, когда необходимо оценить эффективность приемника для удаления вредного газа или пыли, сравнивают действительную скорость движения воздуха. В трубопроводе или э самом приемнике с проектной. По разнице этих скоростей судят об эффективности данной системы.

Пример: для эффективного удаления шлифовальной пыля при, обработке мебельного щита на станке ШлПС-2 необходимо обеспечить скорость движения воздуха в трубопроводе 20 м/с.

2.4 Лабораторная установка и приборы

Описание лабораторной установки см. на стенде в лаборатории.

Пневмометрические трубки - специальные приспособления, позво­ляющие измерять давление в воздуховодах. В практике имеется много типов трубок, например, Пито, Прандтля и т.п. На рис.2.1. показана труб­ка Прандтля. Центральный канал ее головки направлен навстречу потоку и воспринимает его полный напор. По периферии головки имеются щеле­вые прорезы - отверстия, расположенные в плоскости, перпендикулярной движению газов и воспринимающие статический напор. Эта трубка дает наименее искаженные результаты при незапыленных потоках, а ее поп­равочный коэффициент равен 1. Трубки других типов имеют другие по­правочные коэффициенты. Схема подключения трубок к манометру -пока­зана на рис.2.3. а, б, в.

Манометры

Для измерения давления в воздуховодах применяют различные ма­нометры, Наиболее простой и доступный из них жидкостный - У-образный манометр (рис.2,3). В манометр до нулевого давления заливают подкрашенную воду, спирт или ртуть. Недостаток подобных манометров складывание двух показаний в обеих трубках прибора. Действительную величину замеряемого давления определяют по формуле

Р= Н_м* р_ж ,

где Н_м - разность высот манометров, Мм;

р_ж - плотность используемой жидкости, г/см³ .

Данные приборы применяют для значительных перепадов давлений (более 18 МПа) и в приближенных отсчетах.

Наибольшее распространение в технике испытания вентиляционных систем нашли микроманометры типа ЦАГИ и МмН, обладающие высокой точностью измерений. Область их применения - давления в пределах 0,2-18КПа.

2.5. Методика проведения эксперимента Измерение статического давления

• Включить кнопкой «Пуск» вентиляционную установку;

надеть шланг по схеме (рис.2.3 б) на один конец У-образного манометра, слегка подуть в него и после подъема жидкости в трубке пере жать шланг. Уровень жидкости в трубке не должен опускаться, что харак­теризует герметичность системы шланг-манометр;

• надеть свободный конец шланга на конец пневмометрической трубки со знаком “-”;

• открыть заглушку «А» на трубопроводе и ввести пневмометрическую трубку в отверстие носиком навстречу потоку до отметки 1 на труб­ке и закрыть отверстие уплотнителем;

• записать показания прибора под индексом Р₁ (опыт повторить еще два раза (Р₂, Р₃) и, если будут большие отклонения, данные усреднить);

• то же самое выполнить на других точках по горизонтальной плоскости и через заглушку в вертикальной плоскости (рис.2.2), используя мерные отметки на пневмометрической трубке;

- определить среднее (в тех случаях, когда необходимо знать давле­ние в каждой точке, данные не усредняются) значение статического дав­ления по формуле

где К - поправочный коэффициент применяемой пневмометри­ческой трубки в данном случае К=1;

Р ж - плотность жидкости в манометре, в данном случае для воды Рж=1. ,

П - число измерений;

Определенные по формуле данные занести в табл.2.1.

2.6. Измерение динамического давления

Соединить двумя шлангами оба конца пневмометрической трубки с обоими концами У-образного манометра;

• произвести замеры динамического давления и рассчитать его сред­нее значение по аналогично выполненным рацее измерениям. Получен­ные результаты занести в табл.2.1.

• используя данные замеров, определить скорость воздуха по форму­ле

м/с (2.1.)

где р_ср - среднее значение давления по результатам 3-х, замеров в одной точке.

Координаты точек измерения дамский и скоростей в воздуховодах цилиндрического сечения

0 при 100мм ≤ D ≤ 000 мм

• при D > 300 мм

Рис 2.3 Схема соединения пневмометрической трубки при изменении полного, статического и динамического давле­нии:

а - полное, б- статическое, в -динамическое

Определение расхода воздуха

Определить расход воздуха по формуле

L=3600 * F * v м³/ч,

где F - площадь сечения в точке замера, м²;

v - скорость воздуха, м/с.

Полученный результат привести к стандартным условиям по темпе­ратуре и давлению (t =20°С, Р_б =760 мм рт.ст.) по формуле

где р_ст - статическое давление, мм вод.ст. (1мм вод.ст, = 9.81 н/м²);

t_в- температура воздуха в период замера, °С;

Р₀ - барометрическое давление, мм. рт. ст.

Расчетные данные занести в табл.2. 1 .

Таблица 2.1.

Предприятие___СибГТУ______ W_отн.Поещения___________

Цех ___ауд. 4-12________ t⁰ помещения________________

Номер ветустановки______________ Р_атм_______________________

Тип манометра _________________

Удельный вес жидкости в манометре____________________________________

Номер точки замера	Замеренные давлления			F воздуховода, м2	Расход воздуха, м3/ч	Скорость воздуха в точке замера
	Рст, мм вод. ст.	Рдин, мм вод. ст	Рн, мм вод. ст

1

2

3

Среднее

знач.

Т_ср.

Т_2….Т_{п_________________________________________________________________________________________________}

2.7. Область применения данных исследований

Результаты исследований используют при:

2.7.1. Проведении аэродинамических испытаний вентиляционных систем и их элементов для. определения расходов воздуха и потерь давле­ния.

2. Сравнение полученных при испытаниях значений и паспорт­ными данными делается заключение об эффективности работы вентиля­ционной установки.

3. Рекомендации и проектирование вентиляционных систем.

Поскольку одним из важнейших показателей работы вентиляцион­ной системы является количество подаваемого (удаляемого) воздуха (воз­духообмен), в данной работе предлагается программа «Определение воз­духообмена при общеобменной вентиляции в производственных помеще­ниях». При этом рассматривается случай, когда надо удалять газообраз­ные вредные примеси.

2.8. Определение воздухообмена при общеобменной ме­ханической вентиляции в производственных помещениях.

Количество воздуха, необходимого для обеспечения требуемых па­раметров воздушной среды в рабочей зоне, определяют.

а) для помещений с тепловыделением - по избыткам явного тепла;

б) для помещений с тепло- и влаговыделениями - по избыткам явно­го тепла, влаги и скрытого тепла в рабочей зоне, с проверкой при необходимости по верхней зоне.

в) для помещений с газовыделениями – поколичеству вредностей, поступающих в рабочую зону, из условия разбавления до допустимых концентраций.

Настоящая программа реализует расчет количества воздуха (возду­хообмен) в производственном помещении с вредными газовыделениями в рабочей зоне из условия разбавления их до допустимых концентраций.

Минимальное количество воздуха, которое необходимо подавать в цех для растворения выделяющихся вредностей (т.е. необходимо заме­нять) при общеобменной вентиляции, определяют по формуле (2.3).

L=(φ*g*10⁶ )/(C_д-С₀), (2.3)

Где L - объем воздуха, удаляемого из помещения, м ³/ч;

g - количество вредных веществ, выделяющихся в рабочее помеще­ние (за вычетом удаляемого, местными отсосами), кг/ч;

Сд - предельно допустимое содержание вредных веществ по ГОСТ 12.1.005-88, мг/м³;

С₀ - содержание вредных веществ в подаваемом приточном воздухе, мг/м³. (Практически Со = 0, но не всегда);

φ - коэффициент, учитывающий неравномерность выделения вред­ностей и их распределение по помещениям.

Содержание вредных веществ в подаваемом наружном воздухе (за счет выбросов в воздушный бассейн завода технологических и вентиляционных газов) не должно превышать 30% предельно допустимой концентрации (ПДК) их в воздухе рабочих помещений. В случае превышения этой концентрации требуется специальная очистка вентиляционного воздуха.

Для пользования приведенной выше формулой необходимо знать количество вредных веществ, выделяющихся из аппаратуры в рабочее помещение (g). Расчет потерь газа из аппаратуры можно производить по преобразованной формуле адиабатического истечения (2.4)

(2.4.)

где g - количество вещества, выделяющегося через неплотности аппара­туры, кг/ч

η - коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от состояния оборудования (η =1-2);

С - коэффициент, зависящий от давления внутри аппарата;

V_а - внутренний суммарный объем аппаратуры и коммуникаций в цехе/м³;

М - молекулярная масса вещества;

Т - абсолютная температура газа в аппарате, °К Подставив формулу 2.4 в 2.3, получим окончательную расчетную формулу для расчета воздухообмена в производственном помещении при газовых вредностях.

L=(φ*η*C*V_а М / Т 10⁶)/(С_Д - С_О), м³/ч (2.5)

Литература

1. ГОСТ 12.3.017-79. ССБТ. Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний.

Контрольные вопросы

1. Что такое давление, единицы измерения?

2. Что такое статическое, динамическое я полное давление?

3. Виды исследований вентиляции, область их применения.

4. Классификация вентиляций.

5. Как определить скорость движения воздуха в воздуховоде,

потери давления на участке, в сети?

7. В чем заключается оценка эффективности установки?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА

3.1. Основные положения

Исследуется вредный производственный фактор - производственный шум.

Вредное явление - шум. Шум - это совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся в пространстве.

Единица-дБ (децибел),

ДВА (децибел А)

Влияние на организм человека: шум вредно действует на органы слуха, приводит к частичной или полной глухоте, травмируется цен­тральная нервная система, сердечно - сосудистая система, желудочно-кишечный тракт, что в конечном счете приводит к хроническим заболе­ваниям. Сильный шум вызывает утомление организма, что способствует возникновению несчастных случаев и снижает производительность труда. Нормирование осуществляется по ГОСТ 12,1.003-89 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности».

Структура исследований

1. В промышленности - исследование уровня шума на рабочих мес­тах, определение шумопоглощающих свойств различных материалов.

2. В научных работах - исследование уровней производственного шума на рабочих местах в зависимости от расстояния до источника и способов защиты от шума.

Государственный контроль по уровню шума осуществляет Государ­ственная санитарная инспекция через, территориальные органы СЭС.

Приборы для Исследований: интегрирующий прецизионный шумомер, шумовой дозиметр; импульсный шумомер и др.

Шум по своей природе представляет колебательные движения, рас­пространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной сре­дах.

Слуховой анализатор человека воспринимает звуковые волны с час­тотой от 16 Гц (нижняя граница слышимости) до 20000 Гц (верхняя гра­ница слышимости), Наиболее чувствительно ухо к колебаниям в Диапа­зоне частот от 1000 до 3000 Гц.

Область слышимости ограничивается не только определенными час­тотами, но и определенными значениями интенсивности звука и звуково­го давления.

Интенсивность (сила) звука ^ - среднее значение потока звуковой энергии, которую несет звуковая волна через единицу поверхности.

Р - поток звуковой энергии, Вт;

8 - площадь поверхности, м².

Звуковое давление Р - давление, оказываемое звуковой водной при падении на поверхность:

P=F/S, Па,

Р - нормальная сила, с которой звуковая волна действует на поверх­ность, Н;

S - площадь поверхности, м².

Уровень интенсивности звука (дБ) определяется по формуле

J - интенсивность звука, создаваемого источником, Вт/м²;

J₀ - интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости.

Порог слышимости - наименьшая звуковая энергия и звуковое дав­ление, ощущаемые человеческим ухом. На частоте 1000 Гц, которая при­нята в качестве стандартной, эта величина будет для интенсивности звука Jо=10 ^-12 Вт/м², а для звукового давления Р₀ = 2-10 ^-5 Па. При возрастании интенсивности звука более 1 Вт/м², а звукового давления более 2*10 Па, возникает болевое ощущение.

Весь диапазон частот разделен на октавы. Октава - полоса частот, в которой верхняя граничная частота в два раза больше нижней (31,5 - 63; 63-125 я т.д.).

Шум классифицируют по характеру спектра (широкополосный и то­нальный), временным характеристикам (постоянный и непостоянный);

Широкополосным называют шум с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

Тональным, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона;

Постоянным, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день {ра­бочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБ А;

Непостоянным, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБ А.

Непостоянный шум подразделяется на:

колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно из­меняется во времени;

прерывистый, уровень звука которого ступенчата изменяется (на 5 дБ А и более) с длительностью интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, не менее 1 с;

импульсный, состоящий из одного иди нескольких звуковых сигна­лов, каждый длительностью менее 1 с.

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления I, в октавных полосах со среднегеометриче­скими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, опре­деляемые по формуле

,дБ

р - средне квадратичное значение звукового давления, Па;

Р₀- исходное значение звукового давления,

P₀ = 2• 10 ^-5 Па.

Меры защиты от шума:

1. Уменьшение шума в источнике его возникновения;

2. Звукоизоляция;

3. Звукопоглощение.

Уменьшение шума в источнике осуществляется при проектировании машин и механизмов путем совершенствования кинематических схем, замены подшипников качения подшипниками скольжения, применения полимерных материалов для шестерен и т.п.

Звукоизоляция - создание герметичной преграды (ограждения) на пути распространения воздушного шума, например, звукоизолирующих кабин или кожухов.

Звукопоглощение - уменьшение отражения звуковых волн от по­верхностей, встречаемых ими на пути распространения, путем превраще­ния звуковой энергии в тепловую. Для этой цели применяются: акустиче­ские экраны, звукопоглощающие облицовки и конструкции.

4. Индивидуальные средства защиты - наушники, вкладыши.

5. Организационные - дистанционное управление технологическими процессами, автоматизация и механизация производства.

3.2. Содержание работы

1. Изучить методику проведения измерения уровня шума.

2. Измерить уровни шума на рабочих местах и на различных рас­стояниях от источника шума.

3. Сравнить полученные данные с нормативными значениям.

4. Сделать выводы по полученным результатам.

Отчет по выполненной лабораторной работе составляет каждый сту­дент самостоятельно.

3.3. Методы исследований

Для оценки параметров шума на постоянных рабочих местах произ­водственных помещений измерения производят в точках, соответствую­щих действительным постоянным местам. Минимальное количество то­чек измерения в рабочей зоне - три.

Для оценки шумового режима в производственных помещениях количество и расположение точек измерения принимают:

а) для помещений с однотипным оборудованием - не менее чем на трех постоянных рабочих местах или на трех соответствующих участках рабочей зоны при непостоянных рабочих местах;

б) для помещений с групповым размещением однотипного технологического оборудования - на постоянном рабочем месте или соответствующем участке рабочей зоны, в центре каждой группы оборудования;

в) для помещений со смешанным размещением технологического оборудования - не менее чем на трех постоянных рабочих местах или соответственно на трех участках рабочей зоны для каждого типа оборудо­вания;

г) для помещений с одиночно работающим технологическим обору­дованием — на постоянном рабочем месте или соответственно в рабочей зоне этого оборудования.

3.4. Лабораторная установка

Лаборатория установка состоит из источника шума - круглопильного станка, экрана из плотного материала, размером 1 х 1 м и шумомера.

3.5. Работа с прибором 00 026 (интегрирующий прецизионный шумомер)

3.5.1. Органы управления

Кнопка 0/1 - при нажатой кнопке прибор включен, повторное нажа­тие прерывает электрическое соединение.

Кнопка Т/S - предыскатель времени с четырьмя кнопками 256х 16х х4 х2 (х1с). Посредством этих клавиш можно предварительно задавать измерительные или тактовые времена. Время получается умножением на постоянные времени, указанные под нажатой кнопкой.

Пример; при включении х4 - время 4 секунды; х2 - 2с; х4 и х2 - 8с.

Кнопка ВО - служит в качестве пусковой.

Кнопка Stop - прерывание измерительного процесса.

3.5.2. Переключатель выбора режима работы "Режим работы"

• положение Δ - электрическая калибровка;

• положение L- измерение уровня шума с постоянными времени S, F и L;

• положение L_т - измерение уровня шума с более длительными по­ стоянными времени, выбираемыми при помощи кнопки Т/S;

• положение L_max - измерение максимального уровня, возникшего в предварительно сдаваемом времени;

- положение L_eq - измерение эквивалентного уроки шума.

Переключатель "Оценка частоты" имеет положение Jin, А, С. Аку­стические постоянные S, F, L, (импульс) задаются при помощи переклю­чателя "Оценка времени" (Zeitbewertung).

Переключатель ΔGrob- грубо - с его помощью при калибровке зада­ется основной уровень. В зависимости от микрофона, он - 20, 30, 40, 50 дБ.

Задатчик Fein - точно - регулятор калибровки;

Выключатель Heizung - нагрев - для выключения и включения на­грева микрофона;

Переключатель Steubrung Eαt - внешнее управление - переключает с внутреннего на внешнее управление (положение - внутреннее управле­ние);

выключатель Anzeige - показание - для включения и выключения показания уровня.

3.5.3. Подготовка к измерениям:

Выбор оценки времени

• Fast (F) - для измерения равномерных звуковых процессов;

• Slow (S) - для измерения сильно колеблющихся звуков и опреде­ления уровнем шумов.

Выбор оценки частоты Jin - для измерений эффективной величины с оценкой времени Slow. Измерения при Jin с оценкой времени или F могут вызывать ошибочные показания, если в измеренном звуковом процессе имеются скачки или удары с низкой частотой. Рекомендуется не приме­нять комбинацию Jin и F. Использование комбинации Jin и F рекоменду­ется лишь При измерении равномерных шумов.

А, С - Для измерения уровня звукового давления, оцененного по частоте (для большинства - А);

• выбор времени - при равномерных шумах кнопки Т/S не нажаты;

• режим работы L.

3.5.4. Измерение уровня шума

1. После нажатия клавиши 0/1 шумомер включается. Нажать кнопку В О. Через минуту прибор готов к работе.

2. Микрофон установить на расстоянии не <1м от стен и не <1.5м от пола. .

3. При отсутствии внешнего фильтра для определения уровня шума по среднегеометрическим октавным полосам режим работы установить на L_eq.

4. Переключатель «Оценка частоты»-на А. ,

5.Переключатель «Оценка времени» - на S. При других положениях этого переключателя измеряется не L_eq , а L. Соответствие правильных положений переключателей подчеркивается печатанием зеленым цветом.

6. Установить желаемое время измерения переключателем Т/S.

7. Включить источник шума и установить микрофон. Измерения про­изводить как при отсутствии звукоизолирующего экрана, так и при его наличии (между источником шума и микрофоном).

8. Измерения производить через каждый 1м от источника шума.

9. Результаты измерений занести в таблицу 3.1

Таблица 3.1

Расстояние от источника шума, м	Уровни звука		Норма по ГОСТ 12.1.003-89, дБ	Требуемое сни­жение, дБ
	Без экрана дБ	С экраном дБ
1
2
3
4
5

10. Включить прибор путем нажатия и последующего освобождения кнопки ВО.

11. По истечении заданного времени (кнопки Т/5 ), произвести отсчет результатов измерений.

12. Сделать сравнение с нормируемой величиной, указанной на стенде.