В ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТЕ

Каждый студент получает индивидуальное задание по разработке вопросов охраны труда и окружающей среды, состоящее, как правило, из двух вопросов. Перечень рекомендуемых вопросов приведен в разд.3. Выбор задания предшествует преддипломной практике, на которой дипломник знакомится с аналогичными вопросами на производстве и подбирает необходимые материалы. Объем материала по разделу "Охрана труда и окружающей среды" составляет 8-12 страниц рукописного материала, который можно оформлять в виде специальной главы либо в виде параграфов в соответствующих разделах расчетно-пояснительной записки.

Любую проектируемую аппаратуру следует рассматривать как систему "человек - машина” и решение вопроса о качестве функционирования всей системы или отдельного звена необходимо рассматривать с учетом характеристик человека-оператора, являвшегося одним из звеньев этой системы.

Поэтому при проектировании аппаратуры необходимо добиваться высокого качества, надежности, скорости не только технических звеньев системы, но и человека-оператора, обеспечив ему безопасность работы, комфортные параметры окружающей среды, согласовав технические характеристики аппаратуры с психофизиологическими особенностями оператора. Следует учитывать, что проектируемое устройство или технологический процесс должны обеспечивать в любых условиях (нормальном и аварийном режимах работы, при ремонте) безопасность работающего, до минимума уменьшать его физическую нагрузку и не создавать нервное напряжение.

Техническое решение должно приниматься не только с учетом выполнения технического задания, технологических и экономических требований, но и в обязательном порядке должны учитываться экологические вопросы. Проектируемое устройство не должно оказывать "загрязняющего” воздействия на окружающую среду (выделять вредные вещества и пыль, создавать шум и вибрации, распространять электромагнитные поля и ионизирующее излучение и т.п.). Если неблагоприятные воздействия на окружающую среду не могут быть исключены, то для уменьшения последствий такого воздействия должны быть разработаны необходимые инженерно-технические средства защиты. Разработку вопросов по охране труда и окружающей среды целесообразно разделить на два этапа:

1) проведение анализа и выявление опасных и вредных факторов, создаваемых проектируемой аппаратурой, разрабатываемым технологическим процессом или условиями труда;

2) разработка мероприятий и технических средств, обеспечивающих устранение или уменьшение вредного или опасного воздействия на организм работающих и окружающую среду.

Вопросы охраны труда следует рассматривать в зависимости от вида трудовой деятельности с проектируемым устройством: для устройства, эксплуатируемого человеком, - применительно к трудовой деятельности в процессе эксплуатации; для устройства, работающего в автоматическом режиме, - применительно к трудовой деятельности в процессе регламентного контроля, регулировки или настройки.

Инженерно-технические мероприятия по устранению и уменьшению опасных и вредных производственных факторов должны носить конкретный характер, подтверждаться необходимыми расчетами и обязательно учитываться в конструкторских чертежах и схемах. При этом не допускается приводить описательные соображения о важности мероприятий, представлять мероприятия в виде общих советов, рекомендаций, пожеланий таких, как "нужно предусмотреть", "необходимо разработать" и т.п.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА

По вопросам охраны труда и окружающей среды при необходимости можно оформить один лист в графической части проекта. На листе могут быть проставлены результаты анализа производственных условий или технологического процесса, выявленные опасные и вредные производственные факторы, создаваемые проектируемой аппаратурой, и разработанные мероприятия по их устранению или уменьшению. Изображены отдельные конструктивные и схемные элементы, защитные устройства, обеспечивающие или повышающие безопасность работы применительно к конкретным условиям дипломного проекта и т.п.

Каждый дипломный проект должен иметь на титульном листе пояснительной записки подпись преподавателя - консультанта по охране труда. При защите дипломного проекта дипломник должен в своем выступлении изложить вопросы охраны труда и окружающей среды, разработанные в дипломном проекте.

3. ПЕРЕЧЕНЬ ТИПОВЫХ ВОПРОСОВ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ИЗЛОЖЕНИЮ

3.1. Безопасность труда при эксплуатации проектируемой аппаратуры, разработка средств защиты [1, 2]

- Дать характеристику производственного помещения, где человек будет эксплуатировать разрабатываемую аппаратуру (микроклимат, класс помещения по условиям среды и степени опасности поражения человека электрическим током, категорию производства по пожарной опасности);

- указать возможные причины и источники возникновения опасных и вредных производственных факторов (электрические, излучения, механические, вредные вещества и пыль, пожар, шум и другие), указать фактические их значения, используя соответствующие технические условия, стандарты или другие нормативно-технические документы. В случае отсутствия необходимых данных следует определить их ориентировочные величины методом сравнения с известными в литературе данными;

- используя ГОСТ ССБТ привести предельно допустимые значения параметров опасных и вредных производственных факторов;

- разработать инженерно-технические и организационные мероприятия по устранению или уменьшению опасного и вредного воздействия на человека (степень защиты электрооборудования, заземление, защитные кожуха и экраны, вентиляция, защита от перегрузок и короткого замыкания в электрических цепях и т.д.).

3.2. Безопасность труда при выполнении операций разрабатываемого технологического процесса, разработка средств защиты [1- 3]

Вопрос излагается для 3-4 наиболее опасных операций из разработанных технологических карт. Методика изложения аналогична приведенной в п. 3.1.

3.3. Санитарно-гигиенические условия труда на рабочем месте [1, 2, 4]

- Дать характеристику санитарно-гигиенических условий труда (микроклимата, вредных веществ и пыли, вибраций, шума, инфра- и ультразвука, излучений, освещенности), указать фактические и нормированные значения по каждому параметру;

- обосновать и выбрать систему вентиляции, провести расчет необходимого воздухообмена;

- обосновать и выбрать систему освещения, установить нормы на освещение рабочих мест;

- разработать инженерно-технические мероприятия по созданию благоприятных условий труда (защита от шума, вибраций, излучений и т.д.);

- установить состав санитарно-бытовых помещений и индивидуальных средств защиты;

- произвести выбор методики и приборов контроля параметров среды.

3.4. Характеристика вредных веществ, применяемых в технологическом процессе, разработка средств поддержания и контроля параметров воздушной среды [1-3]

- Дать характеристику применяемых вредных веществ на операциях технологического процесса (указать источники их выделения, дисперсный и химический состав, влияние их на организм человека);

- привести предельно допустимые концентрации (ПДК) на применяемые вредные вещества, указать класс опасности;

- обосновать и выбрать систему вентиляции, провести расчет необходимого воздухообмена;

- произвести выбор методики и приборов для контроля применяемых вредных веществ.

3.5. Разработка требований к освещению рабочих мест. Проектирование и расчет осветительной установки [1. 2, 5]

- Дать характеристику зрительной работы на рабочих местах;

- выбрать и обосновать систему производственного освещения;

- произвести расчет осветительной установки;

- привести методику и средства контроля освещенности.

3.6. Защитное заземление. Расчет и проектирование заземляющего устройства [1, 2, 5]

- Дать характеристики электрооборудования и применяемых электрических сетей;

- обосновать необходимость применения защитного заземления;

- произвести расчет заземляющего устройства;

- привести методику и приборы контроля сопротивления заземляющего устройства.

3.7. Безопасность труда при работе на установке с использованием источника излучения электромагнитных полей радиочастот. Расчет средств защиты [2]

- Дать характеристику источника излучения;

- установить границы ближней и дальней зон излучения, расположение рабочего места относительно их;

- рассчитать напряженности электрического или магнитного полей, плотность потока излучения на рабочих местах;

- привести нормы излучения на рабочих местах;

- произвести расчет экранов для ослабления излучения;

- выбрать индивидуальные средства защиты;

- привести методику и приборы для контроля излучения на рабочих местах.

3.8. Безопасность труда при работа на установке с использованием источника лазерного излучения. Расчет средств защиты [2]

- Дать характеристику источника лазерного излучения;

- указать основные и сопутствующие опасности, их воздействие на человека:

- установить класс опасности источника лазерного излучения;

- привести фактические и предельно допустимые уровни лазерного излучения на рабочих местах;

- разработать защитные средства и мероприятия от воздействия основных и сопутствующих факторов;

- привести методику и приборы контроля лазерного излучения.

3.9. Безопасность труда при работе на установке с использованием источника ионизирующего излучения. Расчет средств защиты [5, 6]

- Дать характеристику источника излучения;

- указать биологическое действие ионизирующего излучения на человека;

- установить допустимые уровни излучения на рабочем месте;

- произвести расчет экранов для ослабления излучения, разработать организационно-технические мероприятия;

- привести методику и приборы контроля.

3.10. Влияние вредных веществ на окружающую среду. Расчет и проектирование средств защиты и контроля [1,7, 8]

-Дать характеристику вредных веществ, применяемых на операциях технологического процесса;

- охарактеризовать вредное воздействие их на человека;

- привести ПДК вредных веществ на рабочих местах и для окружающей среды;

- произвести выбор системы очистки от вредных веществ;

- привести методику и приборы контроля.

3.11. Безопасность труда при работе на робототехническом комплексе (РТК). Разработка средств защиты [9]

-Дать характеристику производственного помещения;

- указать источники создания опасных и вредных производственных факторов (электрические, шум, вибрация, механические и др.);

- разработать инженерно-технические средства защиты и сигнализации;

- изобразить в плане размещение оборудования относительно РТК и защитные средства.

3.12. Пожарная безопасность проектируемого технологического процесса. Разработка средств пожаротушения [10]

- Дать характеристику производственного помещения;

- указать возможные причины и источники возникновения пожара;

- дать характеристики горючих веществ и жидкостей (их концентрационные и температурные характеристики);

- рассчитать и установить категорию производства по взрыво-пожарной опасности;

- установить при необходимости степень взрывозащиты электрооборудования;

- разработать систему сигнализации о пожаре;

- установить перечень первичных средств пожаротушения.

3.13. Безопасность и санитарно-гигиенические условия труда на рабочем месте пользователя ПЭВМ (для выполняющих дипломные работы).[1 - 5, 10, 11]

- Дать характеристику санитарно-гигиенических условий труда (микроклимата, вредных веществ и пыли, вибраций, шума, излучений, освещенности) в конкретном помещении, с указанием размеров помещения, количества работающих и действующего оборудования;

- обосновать и выбрать систему вентиляции, произвести расчет необходимого воздухообмена;

- обосновать и выбрать систему освещения, установить нормы на освещение рабочих мест, произвести расчет осветительной установки;

- разработать инженерно-технические мероприятия по созданию благоприятных условий труда (защита от шума, вибраций, излучений и т.д.), используя санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96;

- дать характеристики электрооборудования и применяемой электрической сети, обосновать необходимость применения защитного заземления (зануления), привести нормы на сопротивления заземления и изоляции;

- указать возможные причины и источники возникновения пожара, выбрать систему пожарной сигнализации и установить перечень первичных средств пожаротушения.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ПРОВЕДЕНИЮ АНАЛИЗА ОСНОВНЫХ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ.

4.1. Микроклимат производственного помещения

Микроклимат производственного помещения определяется температурой (^ОС), относительной влажностью (%), скоростью движения воздуха (м/с).

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" нормирование параметров микроклимата в рабочей зоне производится в зависимости от периода года, категории работ по энергозатратам, наличия в помещении источников явного тепла.

В табл. 4.1 приведена классификация работ в зависимости от энергозатрат.

В табл. 4.2 приведены оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

Для нормализации воздушной среды производится расчет воздухообмена в производственном помещении.

Согласно санитарных норм проектирования промышленных предприятий СН 245-71 в производственных помещениях с объемом на одного работающего менее 20 м³ следует проектировать подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м³/ч на каждого работающего, а в помещениях с объемом на каждого работающего более 20 м³ - не менее 20 м³/ч на каждого работающего.

В помещениях с объемом на каждого работающего более 40 м³ при наличии окон или окон и фонарей и при отсутствии выделения вредных и неприятно пахнущих веществ допускается предусматривать периодически действующую естественную вентиляцию (открывание створок переплетов окон и фонарей).

В помещениях без естественной вентиляции объем наружного воздуха должен составлять не менее 60 м³/ч на одного работающего.

Иногда допускается объем приточного воздуха L производить по кратности воздухообмена

L = K · U, м³/ч,

где К - рекомендуемая кратность воздухообмена; U - объем помещения. Величина К

обычно составляет 1-10 для обычных производственных помещений и 30-300 для герметизированных помещений.

При наличии вредных выделений для общеобменной вентиляции воздухообмен приточного воздуха L определяют по формуле

, м³/ч,

где Мn - количество вредного вещества, поступающего в течение часа в помещение, мг/ч; m_уд и m_пр - концентрация соответственно в удаляемом и приточном воздухе, мг/м³.

В цехах, где нет выраженных тепловыделений, m_уд = ПДК. Значение m_пр должно быть не более 0,3 ПДК, в противном случае требуется специальная предварительная очистка воздуха. ПДК некоторых вредных веществ приведены в табл. 4.3. Количество воздуха, удаляемого местной вытяжной вентиляцией, определяют по формуле

L=F·V·3600, м³/ч

где F - площадь открытых проемов, отверстий, неплотностей, через которые засасывается воздух, м²; V - скорость воздуха в этих проемах и отверстиях, м/с.

Скорость воздуха устанавливается в зависимости от характера вредных веществ и обычно принимают для малотоксичных веществ при отсутствии нагревания и механического перемешивания V = 0,5-0,7 м/c, а при наличии токсичных веществ с ПДК < 0,1 мг/м³, возможных выбросах и нагревании V= 1,0-1,5 м/с.

Таблица 4.1.

Таблица 4.2.

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха

в рабочей зоне производственных помещений (по ГОСТ 12.1.005-88)

Бóльшая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая - минимальной температуре воздуха. Для промежуточных величин температуры воздуха скорость его движения допускается определять интерполяцией; при минимальной температуре воздуха скорость его движения может приниматься также ниже 0,1 м/с - при легкой работе и ниже 0,2 м/с - при работе средней тяжести и тяжелой.

Таблица 4.3

4.3. Электрическая опасность

Анализ электрической опасности целесообразно проводить на примере наиболее опасного двухфазного (двухполюсного) прикосновения. При этом сопротивление тела человека Rч для напряжения 5В и выше переменного тока 50 Гц можно рассчитать по формуле [4]

, кОм

где Uпр напряжение прикосновения.

В нашей стране в качестве расчетных значений приняты Rч -= 1000 0м при Uпр 50 В и выше, при этом продолжительность воздействия тока на человека считается менее 1 с, и Rч=6000 Ом при Uпр=36 В и менее при длительности воздействия тока более 1 с.

Следует учитывать, что при Uпр около 200 В всегда происходит пробой рогового слоя кожи и Rч становится равным примерно 300 0м. При питающих напряжениях менее предельно допустимых (табл.4.4) анализ электрической опасности не проводится.

Напряжение прикосновения и токи, протекающие через человека нормируются согласно ГОСТ 12.1.038 - 88 “ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов”. Эти нормы соответствуют прохождению тока через тело человека по пути рука-рука или рука-ноги.

Стандарт предусматривает нормы для электроустановок при нормальном рабочем (неаварийном) режиме их работы (табл.4.4), а также при аварийных режимах производственных (табл.4.5) и бытовых (табл.4.6) электроустановок.

Таблица 4.4

Таблица 4.5

Таблица 4.6

При измерении токов и напряжений прикосновения сопротивление тела человека в электрической цепи при частоте 50 Гц должно моделироваться резистором сопротивления:

для табл.4.4 - 6,7 кОм;

для табл.4.5 при времени воздействия:

до 0,5 с - 0,85 кОм;

более 0,5 с - сопротивлением, имеющим зависимость от напряжения согласно чертежа (рис. 4.1);

для табл.4.6 при времени воздействия:

до 1 с - 1 кОм;

более 1 с - 6 кОм.

Исходя из предельно допустимых значений напряжения прикосновения и тока, а также продолжительности воздействия, следует выбрать защитные отключающие устройства, время срабатывания которых не должно превышать допустимой длительности прохождения тока через человека.

Рис. 4.1

4.4. Классификация помещений по степени опасности поражения человека

электрическим током

Таблица 4.7

4.5. Классификация помещений по условиям в воздушной среды

Таблица 4.8

4.6. Требования к заэемлению (эанулению) электроустановок. Нормы на сопротивление изоляции и заземляющего устройства

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 защитному заземлению или занулению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые иэ-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей. При этом в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения человека электрическим током, а также в наружных электроустановках заземлению или эанулению подлежат электроустановки с напряжением выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности - при напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. Во взрывоопасных помещениях все установки обязательно заземляются независимо от величины питающих напряжений. Изоляция должна соответствовать классу нагревостойкости, а величина сопротивления изоляции электрических цепей авиационных приборов, электрических машин и аппаратов соответствовать значениям, указанным в табл. 4.9.

Таблица 4.9

Сопротивление изоляции электрических цепей электронных цифровых вычислительных машин общего назначения должно быть не менее значений, указанных в табл.4.10.

Таблица 4.10

Сопротивление изоляции силовой и осветительной сети напряжением до 1000 В на участке между двумя смежными предохранителями или между любым проводом и землей, а также между двумя любыми проводами должно быть не менее 0,5 МОм.

Нормативные (допустимые) значения сопротивлений заземления приведены в табл. 4.11.

Таблица 4.11

4.7. Выбор степени защиты электрооборудования

Согласно ГОСТ 12.2.020-76 введена следующая маркировка взрывозащитного электрооборудования.

В зависимости от уровня взрывозащиты, обозначаемой цифрами:

2 - повышенной надежности против взрыва, в котором вэрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме;

1 - взрывобезопасное, в которых взрывоэащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при вероятных повреждениях, кроме повреждений средств взрывозащиты;

О - особо взрывобезопасное, в которых по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты.

В зависимости от вида взрывоэащиты, обозначаемой буквами латинского алфавита:

взрывонепроницаемая оболочка - d; искробезопасная электрическая цепь - i; защита вида "е" - е; заполнение или продувка под избыточным давлением - p; масляное заполнение оболочки - O; кварцевое заполнение оболочки - q; специальный вид взрывозащиты - S.

В зависимости от области применения:

группа 1 - рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников, опасных по газу или пыли;

группа II - взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки, кроме рудничного взрывоэащищенного.

В зависимости от значения предельной температуры электрооборудование группа II подразделяется на шесть температурных классов, соответствующих группам взрывоопасных смесей:

Пример маркировки электрооборудования: 2EXdIIT3

Установленная степень защиты должна наноситься на оболочке изделия или на заводской табличке электрооборудования с паспортными данными.

Для защиты обслуживающего персонала от соприкосновения с движущимися частями или с частями, находящимися под напряжением, электротехнические изделия помещают в корпуса (оболочки), которые характеризуются определенной степенью защиты. Для обозначения степени защиты электрооборудования согласно ГОСТ 14254-60 приняты буквы - IР, за которыми следуют две цифры.

Первая цифра характеризует степень защиты персонала от соприкосновения с движущимися или находящимися под напряжением частями, а также степень защиты изделия от попадания внутрь твердых посторонних предметов, вторая цифра обозначает степень защиты от проникновения воды.

Условные цифровые обозначения приведены в табл. 4.12

Таблица 4.12

Примеры условного обозначения степени защиты: IP20, IP65, IP24 и т.д.

Если для электрооборудования нет необходимости в одной из степеней защиты, в условном обозначении проставляют знак X, например: IPX5, IP3X и т.д.

4.8. Электромагнитные излучения [2]

При анализе электромагнитных излучений важно знать расположение рабочего места относительно источника. Для этого необходимо определить границы зон: ближней (зона индукции), промежуточной (зона интерференции) и дальней (зона излучения).

Для источника, не обладающего направленностью излучения, максимальная протяженность ближней зоны

Для зеркальных направленных антенн

где D - максимальный раскрыв антенны.

Напряженности электрического и магнитного полей в ближней зоне определяются по формулам:

;

где I - ток в проводнике (антенне), А; l - длина проводника (антенны), м; e - диэлектрическая проницаемость среды, Ф/м; w - круговая частота поля, w=2pf, f- частота поля, Гц; R - расстояние от точки наблюдения до источника излучения, м.

При направленном излучении плотность потока энергии в ближней зоне по оси диаграммы направленности излучения

,

где Р_ср - средняя мощность излучения, Вт; S - площадь излучающей поверхности, м²

Для направленной антенны в промежуточной зоне напряженности полей можно определить по формулам:

; .

Плотность потока энергии в промежуточной зоне

,

где R - расстояние от центра раскрыва антенны до точки наблюдения, расположенной в промежуточной зоне, м.

В дальней зоне, расположенной от источника изотропного излучения на расстоянии R_д.з.»l / 2p, а для зеркальных антенн R_д.з.@ 2D² / l, напряженности электрического и магнитного полей определяются из выражений:

для изотропного источника излучения

; ,

для зеркальной антенны

; ,

где Р - мощность излучения, Вт; G - коэффициент усиления антенны; R - расстояние от центра раскрыва антенны до точки наблюдения, расположенной в дальней зоне, м.

При этом Е=377 Н.

Плотность потока энергии по оси излучения определяется по формуле

.

Для установок, работающих в импульсном режиме, средняя мощность

Р_ср= Р_имп t / Т, где Р_имп - мощность излучения в импульсе, Вт; t - длительность импульса, с; Т - период следования импульсов.

ЭМП радиочастот следует оценивать показателями интенсивности поля и создаваемой им энергетической нагрузкой.

В диапазоне частот 60 кГц - 300 МГц интенсивность ЭМП характеризуется напряженностью электрического (Е) и магнитного (Н) полей. Энергетическая нагрузка, создаваемая электрическим полем, равна ЭН_Е = Е²·Т, магнитным ЭН_Н=Н²·Т, где Т - продолжительность воздействия поля.

Предельно допустимые значения Е и Н на рабочих местах персонала следует определять исходя из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия по формулам

; ,

где Е_П и Н_П - предельно допустимые напряженности электрического, В/м, и магнитного, А/м, поля; ЭН_Еп и ЭН_Нп - предельно допустимое значение энергетической нагрузки в течение рабочего дня, (В/м)²×ч, и (А/м)²×ч.

Максимальные значения Е_П, Н_П, ЭН_Еп, ЭН_Нп указаны в табл.4.13

Таблица 4.13

Одновременное воздействие электрического и магнитного полей в диапазоне частот от 0,06 до 3 Мгц следует считать допустимым при условии

,

где ЭН_Е и ЭН_Н - энергетические нагрузки, характеризующие воздействия электрического и магнитного полей.

Допускаются уровни выше указанных, но не более чем в 2 раза, в случаях, когда время воздействия на персонал не превышает 50% продолжительности рабочего дня.

В диапазоне частот 300 Мгц - 300 ГГц интенсивность ЭМП характеризуется плотностью потока энергии - ППЭ, энергетическая нагрузка равна ЭН_ППЭ=ППЭ·Т.

Предельно допустимые значения плотности потока энергии в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц на рабочих местах следует определять, исходя из допустимой энергетической нагрузки на организм с учетом времени воздействия по формуле

,

где ППЭ_П - предельно допустимое значение плотности потока энергии, Вт/м²; ЭН_ППЭп - предельно допустимая величина энергетической нагрузки за рабочий день, равная 2 Вт×ч/м² (200 мкВт×ч/см²), К - коэффициент ослабления биологической эффективности, равный:

1 - для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн;

10 - для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50;

Т - время пребывания в зоне облучения за рабочую смену, ч. (без учета режима вращения или сканирования антенн).

Максимальное значение ППЭ_П не должно превышать 10 Вт/м² (1000 мкВт/см²).

В случае превышения составляющих электромагнитного поля нормированных значений следует рассчитать защитные экраны. Толщина сплошного экрана определяется по формуле

, мм,

где h - заданное ослабление излучения экраном, дБ; f - частота экранируемого поля, Гц; m - абсолютная магнитная проницаемость металла экрана, Гн/м (для алюминия m = 4×p×10^-7 Гн/м, для стали m=72×p×10^-6 Гн/м); s - проводимость металла экрана, Ом/м (для алюминия s = 3,54×10⁷ Ом/м; для стали s = 1×10⁷ Ом/м). На расстоянии, равном длине волны, электромагнитное поле в проводящей среде практически полностью затухает.

4.9. Технические средства безопасности эксплуатации РТК

Все опасные производственные факторы, возникающие в роботизированном производстве, можно представить по видам энергии (табл. 4.14) [9].

Таблица 4.14

Разработку технических средств защиты от механической опасности следует вести в соответствии с ГОСТ 12.2.072-82 "Роботы промышленные, роботизированные технологические комплексы и участки. Общие требования безопасности". Условная классификация технических средств обеспечения безопасности эксплуатации ПР представлена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Классификация технических средств обеспечения безопасности эксплуатации ПР.

Средства защиты обслуживающего персонала выбирают с учетом планировочных решений РТК, которые бывают трех типов (рис. 4.3), где 1 - технологическое оборудование. 2-ПР.

Рис. 4.3. Основные типы планировок РТК: а) исключающая возможность появления оператора в пределах рабочей зоны ПР. при его автоматической работе; б) с совмещением рабочих зон оператора и ПР; в) с разделением рабочих зон оператора и ПР.

Рис. 4.4. Ограждение ПР и технологического оборудования: 1 - пресс, 2 - тара; 3 - ПР;

4 - управляющее устройство; 5 - шиберный накопитель деталей; 6 - ограждение; 7 - вход с блокировкой.

Простейшим защитным устройством стационарного типа являются ограждения, изображенные на рис.4.4. Ограждения рекомендуется устанавливать высотой не менее 1300 мм от уровня пола при условии, что расстояние исполнительного устройства ПР до ограждения составляет не менее 700 мм. Причем выполняют его обычно из труб, обшитых металлической сеткой с размерами ячеек 60х60 мм, и окрашивают в виде чередующихся полос с углом наклона 45 - 60° и шириной 150 - 200 мм желтого и черного цветов при соотношении ширины полос 1: 1.

При необходимости входа в зону действия ПР при некоторых режимах его работы на дверях в ограждении часто устанавливают специальные замки, находящиеся под контролем программного управления ПР.

Из бесконтактных устройств наибольшее распространение получили оптоэлектронные и инфракрасные системы защиты, например, система "Световой барьер" СБ-15, работающая в инфракрасном диапазоне спектра (l= 940-960 мм), позволяет организовать линию ограждения до 15 м. На рис. 4.5 показаны типовые планировки РТК и размещение на них светолокационных стоек.

При использовании в качестве источника света ламп накаливания длина светового ограждения не превышает 6 м.

Рис.4.5. Схемы световых ограждений

1 - основное технологическое оборудование; 2 - ПР; 3 - излучатель; 4 - приемник.

Основные характеристики ультразвуковых локационных датчиков, используемых в транспортных работах, приведены в табл. 4,15.

Таблица 4.15

При использовании в качестве ограждающих устройств светозащиты, ультразвуковых локаторов и т.п. должно быть предусмотрено дублирование этих устройств. Рабочее пространство ПР необходимо обозначать сплошными линиями шириной 50-100 мм, наносимыми на плоскость пола краской желтого цвета, стойкой к истиранию.

4.10. Шум

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 устанавливаются допустимые уровни звукового давления по табл. 4.16.

Таблица 4. 16

Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах при широкополосном шуме

4.11. Лазерная безопасность

ГОСТ Р50723-94 устанавливает классификацию опасных и вредных производственных факторов, возникающих при эксплуатации лазеров. По степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса:

класс 1 - лазерные изделия безопасные при предполагаемых условиях эксплуатации;

класс 2 - лазерные изделия, генерирующие видимое излучение в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм. Защита глаз обеспечивается естественными реакциями, включая рефлекс мигания;

класс 3А - лазерные изделия безопасные для наблюдения незащищенным глазом. Для лазерных изделий, генерирующих излучение в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм, защита обеспечивается естественными реакциями, включая рефлекс мигания. Для других длин волн опасность для незащищенного глаза не больше чем для класса 1.

Непосредственное наблюдение пучка, испускаемого лазерными изделиями класса 3А с помощью оптических инструментов (например, бинокль, телескоп, микроскоп), может быть опасным;

класс 3В - непосредственно наблюдение таких лазерных изделий всегда опасно. Видимое рассеянное излучение обычно безопасно;

класс 4 - лазерные изделия, создающие опасное рассеянное излучение. Они могут вызвать поражение кожи, а также создать опасность пожара. При их использовании следует соблюдать особую осторожность.

В табл. 4.17 приведены опасные и вредные производственные факторы, создаваемые лазерными установками.

Таблица 4.17

В таблице “+" - имеют место всегда опасные и вредные производственные факторы, "-" отсутствуют, "-(+)"- наличие зависит от конкретных технических характеристик лазера и условий его эксплуатации.

4.12. Пожарная безопасность

Основными причинами пожара от электроустановок является короткое замыкание, перегрузка, большое переходное сопротивление, искрение и электрическая дуга.

Эффективным средством защиты электрооборудования от токов перегрузки и короткого замыкания является использование плавких предохранителей или автоматов защиты. Для этого необходимо произвести расчет и выбрать необходимый тип плавкого предохранителя или автомата защиты.

Наиболее широкое применение в бортовой аппаратуре получили стеклянно-плавкие предохранители (СП) и малоинерционные предохранители (ПМ). Значение тока плавкой вставки определяют из соотношения

I_вст = (1,21...1,37) I_ном,

где I_ном - номинальное значение тока в приборе.

Инерционно-плавкие предохранители(ИП), защищают электрические цепи с большими пусковыми токами и рассчитываются по номинальному току потребителя без учета пусковых токов:

I_вст = (1,25...1,5) I_ном.

При расчете средств защиты по пусковому току для электродвигателей с нечастыми пусками

,

где I_пуск - пусковой ток электродвигателя, I_пуск = (2¸10) I_ном

Для электродвигателей с частыми пусками или большой длительностью пускового периода

.

Тугоплавкие предохранители (ТП) защищают электрические цепи только от коротких замыканий и не защищают от перегрузок:

I_вст = (1,4...1,5) I_ном.

Основные типы плавких вставок, автоматов защиты и их номинальные значения токов приведены в табл. 4.18.

При выборе печатных проводников следует соблюдать условие

,

где j- номинальная плотность тока в печатном проводнике, А/мм²; I_ном - номинальный потребляемый ток, А; b и h- соответственно ширина и толщина печатного проводника; j_доп - допустимая плотность тока, А/мм².

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: