Анализ вредных и опасных факторов

При проектировании, разработке и конструировании радиотехнического устройства на работников действуют опасные и вредные факторы, такие как повышенный уровень шума, неудовлетворительные микроклиматические параметры, отсутствие или недостаток естественного света, недостаточная освещенность рабочей зоны, возможность поражения электрическим током, статическое электричество и электромагнитные излучения. Также оказывают воздействие психофизиологические факторы: умственное перенапряжение, перенапряжение зрительных и слуховых органов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.

Воздействие указанных неблагоприятных факторов приводит к снижению работоспособности, вызываемое развивающимся утомлением. Появление и развитие утомления связано с изменениями, возникающими в процессе работы в центральной нервной системе, с тормозными процессами в коре головного мозга.

Длительное нахождение человека в зоне комбинированного воздействия различных неблагоприятных факторов может привести к профессиональным заболеваниям.

При проектировании изделия необходим тщательный анализ вредных и опасных факторов с целью устранения их при изготовлении и эксплуатации, при этом необходимо руководствоваться ГОСТ 12.0.003-74 и ГОСТ 12.0.005-88.

Микроклимат.

Микроклиматические параметры нормируются в соответствии с СанПин ГОСТ 12.1.005 - 88 в зависимости от периода года и тяжести работ.

Так как в данном случае работа производится в основном сидя и не требует систематического физического напряжения или поднятия и переноски тяжестей, то такая работа считается легкой и относится к IБ категории работ. Допустимые нормы микроклиматических параметров для данного вида работ представлены в таблице 2.

Таблица 2. Допустимые нормы микроклиматических параметров рабочей

зоны

Для проверки соответствия микроклиматических параметров установленным нормам, на рабочим месте производится контроль температуры воздуха (с помощью ртутного термометра), контроль влажности (с помощью аспирационного психрометра) и контроль скорости движения воздуха (с помощью анемометра).

Для того чтобы температура воздуха в холодный период соответствовала нормам, используется система централизованного отопления. Для отопления используются секционные водяные отопительные радиаторы с гладкой поверхностью, покрытые защитными деревянными перфорированными ограждениями. Отопительные приборы размещены под световыми проемами в местах, доступных для осмотра.

Вентиляция

В лаборатории помимо естественной вентиляции предусмотрена приточная - вытяжная вентиляцию. Основным параметром, определяющим характеристики вентиляционной системы, является кратность обмена, т.е. сколько раз в час сменится воздух в помещении. Расчет воздухообмена проводится по теплоизбыткам от ПЭВМ и вспомогательного оборудования(системный блок, монитор), людей, солнечной радиации и искусственного освещения. Расчет производится для теплого периода года.

где L – объем приточного воздуха, м³/ч;

Q_изб – избыточные тепловыделения, кДж/ч;

c – теплоемкость воздуха (1,005 кДж/(кг∙^оС));

ρ – плотность приточного воздуха, кг/м³, ( =1,2 кг/м³);

t_вытяж, t_приточ – температура вытяжного и приточного воздуха, ^оС.

Теплоизбытки в лаборатории можно определить по формуле:

Q_изб = Q_обор. + Q_людей. + Q_осв. + Q_рад.;

где Q_{обор .} – выделение тепла от оборудования(персональный компьютер),

Q_людей – поступление тепла от людей,

Q_осв. – выделение тепла от электрического освещения,

Q_рад. – поступление тепла от солнечной радиации,

Определим отдельные составляющие теплоизбытков в лаборатории.

Выделение тепла от оборудования, потребляющего электроэнергию:

Q_обор. = 3600 * N * j₁ * j₂;

где N – суммарная установленная мощность оборудования, кВт;

j₁ – коэффициент использования установочной мощности (j₁=0,95);

j₂ – коэффициент одновременности работы (j₂ = 1).

Принимаем для персонального компьютера N = 0,5 кВт/ч.

Q_обор = 3600 ∙ 0,5 ∙ 0.95 ∙ 1 = 1710кДж/ч.

Выделение тепла от людей:

Q_людей. = n ∙ q;

где n – количество людей, одновременно работающих в машинном зале, 6 человек;

q – количество тепла, выделяемого одним человеком (для категории работ 1а.

q = 150 ккал/ч = 628,02 кДж/ч.

Q_людей = 6 ∙ 628,02 = 3768,12 кДж/ч.

Поступление тепла от электрического освещения:

Q_осв. = 3600 ∙ N ∙ n ∙ k₁ ∙ k₂

где N – мощность одной лампы, кВт (0,04 кВт);

n – количество ламп (18);

k₁, k₂ – коэффициенты, учитывающие способ установки и особенности светильников (для встроенных в подвесной потолок светильников с люминесцентными лампами k₁ = 0,25…0,45; k₂ = 1,3). ~

Q_осв. = 3600 ∙ 0,04 ∙ 18 ∙ 0,3 ∙ 1,3 = 1010,88 кДж/ч.

Количество тепла, поступающее от солнечной радиации:

Q = q' ∙ F ∙ C ∙ F ∙

где q' - поступление тепла при наклонном заполнении светового проема, облучаемого прямой солнечной радиацией, ккал/м² ∙ч,

F – суммарная площадь окон в помещении;

С – коэффициент относительного проникновения солнечной радиации (С =0,59 для окон со средними по окраске шторами);

t_н, t_в – температура наружная и внутренняя;

R – сопротивление теплопередачи, ч∙м²∙°С/ккал (R =0,4 для окон со шторами).

Второе слагаемое в правой части формулы для вентиляции с испарительным охлаждением не учитывается.

q' = (q_г.п. ∙ K + q_в.п. ∙ K + q_г.р.) ∙ K₁ ∙ K₂,

где К₁ – коэффициент, учитывающий затенение остекления световых проемов переплетами и загрязнение атмосферы (К₁ = 0,9);

К₂ – коэффициент, учитывающий загрязнение стекла (К₂ = 0,95);

q_{г.п .} и q_{в.п .} – количество тепла прямой солнечной радиации в июле на широте 56 градусов, поступающего в помещение через окна соответственно горизонтального и вертикального заполнения светового проема, ккал/ч∙м²;

q_г.р. – количество тепла рассеянной солнечной радиации в июле на широте 56 градусов, поступающего в помещение через окна горизонтального заполнения светового проема, ккал/ч∙м².

Значения этих параметров возьмем максимальными из возможных в течение рабочего дня: q_в.п. 325 ккал/ч∙м q_г.р 80 ккал/ч∙м (оба окна ориентированы на запад). ' ^

Значения коэффициентов К₃ и К₄ при угле наклона плоскости окна к горизонту 90° соответственно равны 0 и 1.

q' = 346,3 ккал/м²∙ч =1449,8 кДж/м²∙ч,

F = 2 ∙2.3 ∙ 1.8 = 8.28 м²,

Q_рад = 1449,8 ∙ 8,28 ∙ 0,59 = 7082,6 кДж/ч.

В ориентировочных расчетах вентиляции можно принять:

t = t_вытяж - t_приточ = 2 4 - 18 = 6 (^OC)

Найдем количество приточного воздуха:

Для подачи воздуха в помещение предполагается использование кондиционера типа БК-2500, который имеет габариты 460 660 615 мм, способный подавать объем воздуха 620 м³ /ч. Кондиционер обеспечивает перепад температур на 10 градусов.

Необходимое число кондиционеров:

n = L / V,

где V - производительность кондиционера.

n = 1875,57 / 620 = 3.

Таким образом, для создания благоприятных условий в выбранном помещении должны находиться 3 кондиционера типа БК-2500, которые устанавливаются в оконные рамы.

6.4 Шум

Для деятельности, связанной с разработкой и проектированием, а так же с творчеством ГОСТ 12.1.003-83 предусматривает максимальный уровень шума – 50 дБ А. В нашем случае источниками шума являются кондиционеры БК-2500 и персональный компьютер. Согласно паспорту на кондиционер, его уровень шума не превышает 8 дБ А. В современных персональных компьютерах применяются малошумящие вентиляторы, уровень шума которых не превышает 5 дБ А. Будем считать, что в компьютере установлены 2 таких вентилятора. В таком случае суммарный уровень шума не будет превышать:

.

Таким образом уровень шума не превышает предусмотренный в ГОСТ(СанПин).

Поэтому введение этих методов защиты на оборудовании не требуется.

Освещение

Помещение представляет собой комнату размерами 7´9´3,5м Вспомогательное оборудование составляет 12,35 м² Общая площадь помещения 63 м²

Искусственное освещение выполняется посредством электрических источников света двух видов: ламп накаливания и люминесцентных ламп. Будем использовать люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания имеют существенные преимущества:

•По спектральному составу света они близки к дневному, естественному освещению;

•Обладают более высоким КПД (в 1.5-2 раза выше, чем КПД ламп накаливания);

•Обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания);

•Более длительный срок службы.

Воспользуемся методом светового потока.

Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле:

,

Где F – световой поток (для ЛБ80 F = 4320 лм);

N – количество ламп;

Е – нормированная минимальная освещенность (работу программиста и конструктора можно отнести к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет Е = 400 Лк при газоразрядных лампах);

S – площадь освещаемого помещения (в нашем случае S = 63 м²);

Z – отношение средней освещенности к минимальной (пусть Z = 1,1);

К – коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение определяется по таблице коэффициентов запаса для различных помещений и в нашем случае К = 1,5);

n – коэффициент использования (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (Р_с) и потолка (Р_п)), значение коэффициентов Р_с и Р_п определим по таблице зависимостей коэффициентов отражения от характера поверхности: Р_с =30%, Р_п =50%.

Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле:

,

где S – площадь помещения, S = 63 м²;

h – расчетная высота подвеса, h = 3,2м;

A – ширина помещения, А = 7м;

В – длина помещения, В = 9м.

Подставив значения, получим:

Зная индекс помещения I, Р_с и Р_п, по таблице находим n = 0,56.

Подставим все значения в формулу для определения светового потока F найдем необходимое количество ламп для искусственного освещения данного помещения:

Принимаем число ламп равным 18. Светильники комплектуем по две лампы каждый и располагаем их в 3 ряда по 3 светильника в каждом.

Освещение с точностью соответствует рассчитываемому помещению.

1 – окна; 2 – люминесцентная лампа типа ЛБ80; 3 - дверь.

Рис. 3 Схема расположения светильников

6.6 Заземление

Электропитание осуществляется от силовых трансформаторов напряжением 380 В. Нейтраль трансформатора изолирована. Заземляющее устройство предполагается выполнить в виде прямоугольника 30х40 м. Стержни соединены между собой стальной полосой 40 на 4 мм и зарыты на глубину 0,7 м. Коэффициент сезонности равен 1. Исходная информация для расчета представлена в таблице 4.

Таблица 4

В ПЭУ нормируются сопротивления заземления в зависимости от напряжения электроустановки. В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом, однако т.к. суммарная мощность силового трансформатора Р=50 кBA не превышает 100 кBA, то сопротивление заземления не должно быть выше 10 Ом.

Определим сопротивление одиночного вертикального заземления R_В по следующей формуле:

H₀>0,5 м;

где r_P=r×y - расчетное удельное сопротивление грунта;

r=350 Ом×м;

y=1 - коэффициент сезонности;

r_P=350×1=350 Ом×м.

Рис.4. Уголковый заземлитель в грунте. Рис.5. Полоса в грунте.

Ом.

Определим сопротивление стальной полосы, соединяющей трубчатые заземлители:

Ом.

Определим ориентировочное число n одиночных трубчатых заземлителей, согласно:

где [R_З]=10 Ом - допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства;

h_B - коэффициент использования вертикальных заземлителей (для ориентировочного расчета h_В=1);

шт.

Принимаем расположение вертикальных заземлителей по контуру с расстоянием между смежными заземлителями 2l. По табл. 10.4 и 10.5 найдем действительные значения коэффициентов использования h_В и h_П: h_В=0,66; h_П=0,4.

Тогда необходимое число вертикальных заземлителей:

шт.

Вычислим общее расчетное сопротивление заземляющего устройства R с учетом соединительной полосы:

Ом.

Правильно рассчитанное заземляющее устройство должно отвечать условию R£[R_З]. Расчет выполнен верно, т.к. 6,85<10 Ом.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: