3. Если известны расстояния, на которых при взрыве вв имели место летальное поражение и контузия человека, как найти безопасное для человека расстояние от эпицентра взрыва?

Чтобы найти безопасное для человека расстояние от эпицентра взрыва, необходимо по известным значениям расстояний построить график зависимости избыточного давления во фронте ударной волны ΔР_ф. Табличные значения ΔР_ф известны: для летального исхода – 100кПа, для контузии – 70кПа, безопасное для человека – 10 кПа. Пусть например, летальное поражение наступает на расстоянии 50 м, а контузия - 100 м, тогда чтобы определить безопасное для человека расстояние построим график:

Исходя из этого графика, безопасное для человека расстояние примерно равно 250 м.

Для большей точности надо рассчитать еще несколько значений ΔР_ф при различных расстояниях.

Вариант № 8

1. Классификация взрывоопасных материалов, примеры из металлургии.

Вариант 1:Все вещества и материалы по признаку горючести разделяются на 3 группы:

- негорючие, не способные к горению на воздухе.

- трудногорючие, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;

- горючие, способные самовозгоряться.

По 2 показателям (температура самовоспламенения и БЭМЗ)смеси горючих газов и паров ЛВЖ и ГЖ с воздухом подразделяются на категории и группы:

1. Метан (рудничный????)

2. Промышленные газы IIA, IIB, IIC

Взрывоопасные материалы:

- горючие газы -ГГ (доменный газ, природный газ)

- горючие жидкости – ГЖ (нефть, мазут)

- легковоспламеняющиеся жидкости – ЛЖ (бензин, бензол)

- твердые вещества – ТВ

- аэрозоли

- жидкий металл при соприкосновении с водой

В металлургическом производстве возможно образование системы жидкий металл – вода, для выявления потенциальной пожаровзрывоопасности которых необходимы специальные испытания. Для оценки их взрывоопасности необходим расчет теплоты и температуры горения, определение способности к самостоятельному горению в условиях производства и хранения, к переходу горения во взрыв, условия возникновения взрыва в результате механических воздействий. По результатам этих расчетов и испытаний в производство допускаются только составы, не способные к детонации или к переходу горения во взрыв.

Вариант 2: Обращающиеся в металлургии пожаровзрывоопасные материалы можно условно разделить на четыре группы:

1) смеси горючих газов с кислородом, воздухом или другими окислителями

2) смеси паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ) с воздухом или другими газообразными окислителями

3) аэровзвеси или взвеси в какой-либо окислительной среде дисперсных горючих материалов

4) конденсированные (целиком жидкие или твердые) взрывчатые системы.

Из взрывоопасных газов в металлургическом производстве чаще всего встречаются водород, метан, оксид углерода, пропан, ацетилен. Водород применяется в качестве восстановителя в процессах порошковой металлургии и полупроводниковой технологии, при получении гидридов металлов; возможно также его образование при взаимодействии активных металлов с водой. Метан используется в качестве топлива, а в ряде технологических процессов — в качестве восстановительной среды. В ряде металлургических процессов взрывоопасными являются отходящие газы, которые иногда сами используются в качестве топлива (коксовый, доменный или ферросплавный). Относительная взрывоопасность этих газов определяется содержанием в них водорода и оксида углерода, а также метана. В значительных количествах оксид углерода и водород содержатся в конвертерных газах в системах с частичным дожиганием отходящих газов или без дожигания.

В полупроводниковом производстве применяются силаны, способные в определенных условиях к самовоспламенению при контакте с кислородом воздуха, возможно образование силанов, а также ацетилена при взаимодействии с водой порошков ферросплавов, содержащих щелочноземельные металлы. При хранении и транспортировке порошков некоторых ферросплавов, при увлажнении шлаков алюминиевого производства, а также в ряде технологических операций полупроводникового производства образуется взрывоопасный и высокотоксичный мышьяковистый водород. Взрывоопасны сероводород и аммиак, образующиеся при получении цветных металлов.

Взрывоопасные смеси паров ЛВЖ и ГЖ с воздухом образуются при использовании, хранении и транспортировке жидких топлив, при использовании горючих растворителей в разных технологических операциях или при окрасочных работах. В ряде случаев (например, в прокатном производстве) отмечается улетучивание из горючих смазочных материалов наиболее опасной легкокипящей фракции с последующей конденсацией и накоплением в вентиляционных системах. Однако наибольшую опасность в отношении возникновения взрывоопасных систем такого типа представляют цехи улавливания химических продуктов коксохимического производства, в которых в больших количествах обращаются бензол, толуол, ксилол и их смеси.

Способностью образовывать взрывоопасные аэровзвеси при относительно невысоких концентрациях обладают порошки активных металлов: алюминия, магния, циркония, титана, бора, марганца, кремния и др., а также комплексные сплавы, содержащие эти металлы и щелочноземельные компоненты. При приготовлении и применении порошковых материалов наибольшее количество пожаров и взрывов происходит в установках дробления, измельчения, рассева, а также в пневмотранспортных и пылеулавливающих устройствах. В ряде случаев взрывы возникают в вентиляторах. Как правило, наблюдается распространение взрыва по технологической цепочке, связывающей отдельные аппараты, или по воздуховодам вентиляционных систем. Взрывы порошковых материалов зачастую выходят за пределы технологического оборудования, вовлекая во взрывной процесс осевшую на его поверхности и строительных конструкциях пыль. Взрывоопасными свойствами обладают порошки конденсатов легколетучих металлов, образующиеся при вакуумном переплаве. Отмечены также взрывы неметаллических горючих материалов, применяющихся в металлургии: порошков угля, сланцев, древесной муки и др.

В группу конденсированных взрывчатых систем попадают материалы самых разных составов. Ограничимся лишь некоторыми примерами. Это промышленные взрывчатые вещества, используемые при обработке металлов давлением, разделке негабаритов и разрушении кладки металлургических печей. В сталеплавильном и литейном производстве используют шлакообразующие и утепляющие экзотермические смеси, включающие порошки металлов и твердый окислитель (чаще всего нитрат натрия), которые по некоторым свойствам (например, по способности давать локальные взрывы при ударе и трении) напоминают взрывчатые вещества. Подобные смеси горючего с окислителем применяются в качестве запальных смесей или шихт в металлотермическом производстве, а также в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

Специфическим для металлургического производства источником возникновения взрывов является взаимодействие расплавленного металла или шлака с водой, возникающее при аварийных выходах расплавов из металлургических агрегатов или при попа­дании в них воды (например, с влажной шихтой).

2.Сравните эффективность заземления и зануления электрооборудования.

Вариант 1:Методичка 1734 стр 43-44 – теория

Вывод: зануление и заземление являются эффективными средствами в тех областях, в которых они применяются, Так, если зануленный корпус дополнительно заземлить, то это улучшит условия безопасности (т.к. обеспечиться дополнительная защита нулевого провода), т.е. обеспечиваются нейтрализ. токоведущие и нетоковедущие части. Область применения защитного заземления шире, чем у зануления.

Вариант 2: Защитное заземление и зануление являются наиболее распространенными техническими средствами для защиты персонала при прикосновении к токоведущим частям электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции.

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных напряжения прикосновения и силы тока, проходящего через человека, обусловленных замыканием на корпус. Область применения защит­ного заземления — трёхфазные сети напряжением до 1 кВ с изоли­рованной нейтралью и сети напря­жением > 1 кВ как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Зануление является основным средством обеспечения электробезопасности в трехфазных сетях с заземленной нейтралью и U < 1 кВ (обычно 220/127, 380/220, 660/380 В). В таких сетях уменьшить напряжение на корпусе, контактирующем с токоведущими частями, невозможно. Можно повысить безопасность оборудования, уменьшив длительность замыкания на корпус. Зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита, которая селективно отключает поврежденный участок.

Таим образом, задачи и область применения у зануления и заземления разные. Конечно более предпочтительно заземление поскольку оно снижает силу тока до безопасного для человека значения, однако там где его применение невозможно надо применять хотя бы зануление, т.к. оно сокращает время контакта с током и дает шанс выжить.

3. В помещении установили несколько дополнительных компьютеров. Изменится ли кратность воздухообмена в помещении? Обоснуйте свой ответ.

Пусть дано а=5, b=6, h=3,5 м. N=5, P=250 Вт. Т_пост=12°С, α^жалюзи=45°, С=1300 Дж/(м³·К) ,Тух=25 °С (подставляй другие значения!!)

1. 

2. V=5·6·3,5=105 м²

3. 

4. Добавили 2 компа и 2 человека:

(Сама крадность воздухообмена не изменяется,если ничего не делается с вентиляцией в помещении. Мы рассчитавли вторым вариантом требуемые оптимальные параметры для 2 PC и 2 людей. Рассчитывается новая F)

Кратность воздухообмена должна увеличиться на 1,4 ч^-1

Вариант №9

1.Критерии безопасности и их классификация, приведите примеры

Критерий безопасности – некоторая величина (параметр), ограничивающий сверху негативное воздействие опасных и вредных факторов среды обитания на объект опасности так, чтобы его состояние не отклонялось от существующего более, чем на перед заданную величину.

Для человека (как объекта опасности) существует индивидуальный критерий безопасности (ИКБ);

Для общества – социальные, правовые, демографические, технические и т.п. КБ;

Для окружающей природной среды – биологические, экологические, ланшафтные, географические и т.д. КБ.

Индивидуальный критерий безопасности (медицинский или санитарно-гигиенический) ограничивает сверху негативное воздействие СО на человека. В самом общем случае это может быть величина пожизненного или годового риска причинения вреда здоровью человека, причем надо учитывать не только качество здоровья (объем работы, выполняемой человеком), но и количество здоровья (продолжительность жизни). В качестве частных ИНДИВИДУАЛЬНЫХ КРИТЕРИЕВ БЕЗОПАСНОСТИ используются общеизвестные величины, такие как :

ПДК (ограничивает токсического воздействия и запыленности),

Еэфф ( радиационное воздействие),

LА (акустическое воздействие) и т.п.

К ИКБ можно отнести и гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса.

Генетические КБ – сохранение генофонда и ограничение частоты генетических болезней (пьянство, наркомания и т.п.)

Социальные КБ – ограничение действия опасного фактора на группы индивидуумов (снижение приемлемого уровня допустимого индивидуального воздействия по мере увеличения масштаба фактора опасности)

Психологические КБ - отражает степень неприятия обществом или индивидуумами уровня техногенного или природно-техногенного риска (антиглобалисты)

Демографические КБ – ограничение темпа прироста населения (Китай)

Нравственные КБ – формирование новых нравственных категорий и ценностей, связанных с пониманием (или не пониманием) необходимости долгосрочного существования цивилизации (концепция устойчивого развития), страны (Россия)

Наиболее распространенные ТЕХНИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ БЕЗОПАСНОСТИ:

а)

где Rновый –риск аварий после модернизации; Rстарый - риск аварий до модернизации

б) Величина приемлемого риска для промышленности Российской Федерации

RПР = 10^-4 год^-1, т.е. считается допустимой гибель 1 человека в год на 10 000 работающих.

2. Дозы ионизирующего излучения.

Для количественной оценки облучения, т.е. воздействия излу­чения на среду, используют понятия дозы излучения и линейной передачи энергии (ЛПЭ). Доза излучения — энергия, переданная излучением (или предназначенная для передачи) единице массы среды.

Экспозиционная доза излучения — характеристика фотонного облучения воздушной среды определяется в условиях электронного равновесия как полный заряд ионов одного знака ΔQ, возникающих в малом объеме воздуха, отнесенный к массе воздуха Δm в этом объеме:

X=ΔQ/Δm.

Единица измерения экспозиционной дозы кулон на килограмм (Кл/кг), внесистемная единица — рентген (Р), 1 Р = 2,58 * 10⁴ Кл/кг. Экспозиционная доза, отнесенная ко времени, определяется как мощность экспозиционной дозы:

Р_х= ΔХ/Δt;

единица измерения соответственно ампер на килограмм (А/кг) или рентген в секунду (Р/с).

Поглощенная доза излучения — характеристика результата действия любого ионизирующего излучения в среде, равная отноше­нию энергии ΔЕ излучения, поглощенной в элементарном объеме, к массе Δm этого объема:

D = ΔЕ/Δт .

Единица поглощенной дозы — грей (Гр), внесистемная еди­ница — рад, 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад. Величина поглощенной дозы зависит от свойств излучения и поглощающей среды. В условиях электронного равновесия экспозиционной дозе 1 Р соответствует поглощенная доза в воздухе 0,88 рад. Мощность поглощенной дозы, Гр/с (рад/с),

P_D = ΔD/Δt.