Структура и текстура вакуумированной и невакуумированной изотропной электротехнической стали после горячей прокатки, нормализации и окончательной термической обработки

К опасным производственным факторам относятся такие, воздействие которых на людей может привести к травмам и другим внезапным повреждения здоровья людей. В процессе выполнения данной исследовательской работы могут возникнуть следующие опасности:

механические повреждения при работе на шлифовальным станке;

поражение электрическим током.

К вредным производственным факторам относятся такие факторы, воздействие которых может привести к заболеванию либо снижению их работоспособности. Отрицательно влиять на санитарно-гигиенические условия труда при проведении исследований могут следующие факторы:

неудовлетворительные микроклиматические условия;

неудовлетворительная освещенность рабочих мест;

производственный шум;

пары и газы вредных химических веществ.

6.3 Мероприятия по обеспечению безопасности труда

При выполнении работ по исследованию образцов на работающих воздействуют опасные вредные производственные факторы, представленные в таблице 16.

Таблица 16.Опасные и вредные факторы при проведении научного эксперимента

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержания оптимального или допустимого теплового состояния организма. Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются (СанПиН 2.2.4.548 96):

температура воздуха;

температура поверхностей;

относительная влажность воздуха;

скорость движения воздуха.

Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю рабочую зону. Допустимые показатели устанавливаются дифференцировано для постоянных и непостоянных рабочих мест.

Проводимая исследовательская работа относится к категории Iб, к которой относятся работы с интенсивностью энергозатрат 121150 ккал/ч (140175 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением. Оптимальные параметры микроклимата для категории работ Iб должны быть в пределах норм, указанных в таблице 16.

Таблица 17. Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений для категории работ Iб (СанПиН 2.2.4.54896)

Перепад температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а так же изменение температуры воздуха в течении смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2 С. При наличии теплового облучения работающих, температура воздуха на рабочих местах для категории Iб не должна превышать 24 С.

Параметры микроклимата в помещениях лаборатории в пределах значений, указанных в таблице 17, обеспечивается необходимой толщиной наружных ограждающих строительных конструкций (по теплотехническому расчету), работой систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводится в холодный период года.

Шум

При проведении исследований источником шума является полировальный круг. Работа круга 2-3 часа в сутки. Уровни звукового давления в октавных полосах частот, замеренного на рабочем месте превышают нормативные уровни звукового давления по ГОСТ 12.1.003 - 83, приведенных в таблице 18.

Таблица 18. Допустимые и фактические уровни звукового давления в октавных полосах частот и эквивалентный уровень звука для лабораторий

Электробезопасность

Помещение лаборатории в отношении опасности поражения электрическим током относится к помещению повышенной опасности. По доступности электрооборудования и по квалификации персонала помещение лаборатории относится к производственному помещению. Питание всех электроустановок производится от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Система электроснабжения - трехпроводная с заземленной нейтралью (ГОСТ 12.1 - 038 - 82). Электропроводка скрыта под слоем штукатурки. Причиной поражения электрическим током может явиться: 1) прикосновение к токоведущим частям, изоляция которых повреждена; 2) прикосновение к металлическим частям оборудования, случайно оказавшимся под напряжением в результате отсутствия или повреждения защитных устройств. Воздействие электрического тока на организм вызывает различные электротравмы (электрический ожог, металлизация кожи, электрический знак, электpоофтальмия, электpоудаp). Для защиты от соприкосновения с токоведущими частями приборы имеют закрытое исполнение. Все оборудование располагается по периметру помещения. Провода и кабели размещены в недоступных местах. Полы помещений изготовлены из нетокопроводящих материалов.

В лаборатории имеются предупреждающие плакаты и надписи, что является важной мерой предосторожности при работе с электрооборудованием.

Для защиты работающих в случае прикосновения к металлическим частям электроустановок, случайно оказавшихся под напряжением, применяется защитное заземление. Пpи этом безопасность обеспечивается за счет малого сопротивления заземляющего устройства по сравнению с электpосопpотивлением тела человека. Электроустановки периодически подвергаются контролю. Для повышения надежности и безопасности работы проводятся профилактические испытания электрооборудования.

Используются искусственные заземлители, расположенные по периметру здания по контурной схеме. В качестве искусственных заземлителей применяются трубы диаметром 50 мм и длиной 2,5 м, расположенных друг от друга на расстоянии 2,5 м и на расстоянии 0,7 м от уровня земли до их верхних концов. Так как напряжение в сети до 1000 В (380/220 В), а мощность источника тока более 100 кВт, то сопротивление защитного заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом.

Пожарная безопасность

Основными системами пожарной безопасности являются системы предотвращения пожара и противопожарной защиты, включает организационно-технические мероприятия. Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей с помощью указанных систем должен быть не менее 0,999 999 предотвращения опасных факторов в год в расчете на одного человека. Пожарная опасность производственных зданий определяется пожарной опасностью технологического процесса и конструктивно-планировочными решениями здания. Для правильного подбора противопожарных мероприятий и противопожарных средств необходимо определить категорию здания и степень огнестойкости его конструкций. Согласно НПБ 105-95 помещение лаборатории по взрывоопасной и пожарной стойкости относится к категории Д, характеризующейся обращением в производстве несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии.

Возникновение отдельных пожаров зависит от степени огнестойкости здания, а образование сплошных пожаров от плотности застройки. Огнестойкость строительных конструкций проявляется в их способности сопротивляться воздействию огня или высокой температуры и сохранять при этом свои эксплуатационные функции.

Степень огнестойкости здания - I. Пределы огнестойкости строительных конструкций приведены в таблице 19.

Помещение лаборатории находится на втором этаже здания (рис.45). Для эвакуации людей из помещения категории Д с числом работающих не более 50 человек, при площади пола не более 600 м2 допускаются проектировать одну дверь, ведущую к эвакуационным выходам. Площадь пола лаборатории составляет 87 м2, число одновременно работающих не более 6 человек, что удовлетворяет требованиям нормативного документа СНиП 2.09.04 - 87.

Рис. 50. План эвакуации со второго этажа здания, масштаб 1:600. Условные обозначения: о - огнетушитель, - пожарный кран, ___ - путь эвакуации через основной выход, - - - - путь эвакуации через запасной выход, х - экспериментальная лаборатория, R - длина рукава пожарного крана

Таблица 19. Пределы огнестойкости строительных конструкций и распространение огня по ним для зданий I степени огнестойкости

Расстояние от наиболее рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода для здания I степени огнестойкости должны быть не более 40 м (в нашем случае 20 м). На рис. 45 показан план эвакуации со второго этажа здания при возникновении пожара в помещениях зданиях. Минимальная нормированная и реальная ширина коридоров, проходов, дверей, маршей и площадок лестниц приведены в таблице 20. Все реальные параметры удовлетворяют требованиям СНиП 2.09.04 - 87.

Таблица 20. Параметры проходов, коридоров, дверей, маршей и площадок лестниц

Между соседними зданиями разрывы должны быть не менее 10 м, а у нас 12 м. Количество эвакуационных выходов должно быть не менее 2 (выходом считается выход наружу или на лестничную клетку).

Источником пожара могут быть сгораемые материалы электрическое оборудование, установленное в лаборатории. Возгорание материалов в лаборатории устраняется путем подачи воды из пожарного крана, расположенного на расстоянии 6 м от двери лаборатории. Длина рукавов 16 м и длина струи под давлением 8 м позволяет устранить возгорание материалов в любой точке лаборатории. Кроме этого, для предотвращения возникновения пожара в результате короткого замыкания применяется релейная защита и плавкие предохранители. Для устранения локального возгорания в лаборатории имеются два огнетушителя ОП - 25 (ОХП - 10, ОУ - 5), что удовлетворяет требованиям НПБ 105-95. Успех ликвидации пожара зависит, прежде всего, от быстроты оповещения о его начале, поэтому лаборатория, согласно данной работе, оборудована датчиками пожарной сигнализацией. На территории, прилегающей к зданию, имеются два въезда - выезда, территория покрыта асфальтом, что позволяет произвести подъезд к любой точке здания в любое время года и при любой погоде. Для обеспечения внешнего пожаротушения на наружных сетях водоснабжения предусмотрены два гидранта (по одному с каждого торца здания).

Защита от вредных химических веществ

Содержание вредных химических веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимые концентрации, определяемых по ГОСТ 12.1.005-88.

При проведении опытов для обработки микрошлифов используется 3%-ный раствор азотной кислоты в дистиллированной воде. Азотная кислота относится к 3 классу опасности, с предельно допустимой концентрацией (ПДК), составляющей 2 мг/м3. Во избежание химического ожога и возрастания концентрации паров HNO3 выше ПДК = 2 мг/м3, приготовление реактивов ведется с использованием резиновых перчаток в вытяжном шкафу.

Фактическая концентрация паров HNO3 должна контролироваться газоанализаторами ГХ - 4 и УГ - 2. Периодичность контроля, за соблюдением максимально разовой ПДК для веществ 3 класса опасности - не реже одного раза в квартал.

Защита от пыли

При приготовлении шлифов образуется кремнесодержащая абразивная пыль. Фактический объем пыли не должен превышать нормативного объема концентрации 1 мг/м3. Мероприятия по ограничению неблагоприятного воздействия пыли должны быть комплексными и включать меры технологического, санитарно-технического, профилактического и организационного характера. Борьба с пылью осуществляется путём предотвращения проникновения её извне и удаления пыли, образующейся в помещениях. Подаваемый в помещение наружный и рециркуляционный воздух очищают в воздушных фильтрах, я сами помещения в случае необходимости изолируют. Для удаления пыли необходимо использовать механическую местную вытяжную вентиляцию. В качестве индивидуальных средств защиты можно рекомендовать противопылевые респираторы: «Лепесток», «Астра - 2» и др.

Защита от ионизирующего излучения

При проведении текстурного анализа работа проводится на рентгеновском дифрактометре опасным фактором при работе с которым является ионизирующее излучение. От ионизирующего излучения предусмотрена конструктивная защита в соответствии с НРБ - 96 ; в частности применяется защитный кожух, состоящий из двух слоёв стали по 1 мм каждый и применяется защитное свинцовистое стекло толщиной 3 мм.

Искусственное освещение лаборатории

Искусственное освещение в лаборатории согласно СНиП 23-05-95 по расположению светильников является комбинированным (общее + местное), а по типу светильников - освещение с газоразрядными лампами.

Уровень искусственной освещенности определяется точностью зрительной работы и видимостью объекта различения. Зрительная работа, производимая в ходе исследования, согласно СНиП 23-05-95, относится к работе средней точности, наименьший размер объекта различения 0,5-1 мм, следовательно, разряд зрительной работы - IV.

Видимость характеризуется способностью глаза воспринимать объект в зависимости от яркости и контраста объекта с фоном. Яркость оценивается коэффициентом отражения поверхности , так как у нас = 0,3, то значит фон - средний. Коэффициент контраста k = 0,1, т.е. контраст - малый (объект и фон мало отличаются по яркости). Зная и k, определяем подразряд работы - б. Учитывая разряд и подразряд зрительной работы (IV б) освещенность рабочих мест должна быть 200 лк [20].

Проведем расчет и подбор ламп в лаборатории. Расчет и подбор люминесцентных ламп производится методом коэффициента использования. Этим методом расчет ведут в тех случаях, когда освещение рабочей поверхности происходит не только за счет светового потока, отражаемого от потолка, стен, элементов конструкции.

Согласно СНиП 23-05-95, выбираем наименьшую освещенность поверхности ен = 200 лк при освещении люминесцентными лампами. Эти лампы используются при необходимости создать особо благоприятные условия для зрительной работы. Они характеризуются большой световой отдачей (в 3-4 раза больше, чем у ламп накаливания), большим сроком службы (до 5 000 часов), благоприятным для зрения спектральным составом света.

Рассчитаем потребляемый световой поток:

F = eн•kз•S•z/N•r, (27)

где ен - номинальная освещенность, лк, (ен = 200 лк);

kз - коэффициент запаса (k = 1,5);

S - площадь помещения, м2, (S = 72 м2);

z - коэффициент для перехода от наименьшей освещенности к средней, (z = 1,1);

N - количество светильников, шт;

r - коэффициент использования, то есть относительная доля светового потока лампы, падающая на поверхность;

А и В - длина и ширина помещения, м (А = 12 м, В = 6 м);

h - высота подвеса светильников, м (h = 3 м).

Находим индекс помещения:

i = A•B/h•(A+B) = 12•6/3•(12+6) = 1,3 (28)

По значению i находим коэффициент использования для комнаты площадью 72 м2, r = 0,27.

FЧN = (200Ч1,5Ч72Ч1,1)/0,27 = 88 000, (лкЧшт) (29)

Выбираем светильники ШОД с люминесцентными лампами ЛБ. Поток лампы ЛБ 40 принимают 2480 лк. Следовательно, необходимое количество ламп:

N = 88 000/2 480 = 35,5, (шт). (30)

Так как количество ламп должно быть наименьшим четным числом, то округляем до 36 и берем число рядов равное 4, в каждом ряду по 9 светильников. Длина светильников с лампами - 1 250 мм, а общая длина ряда - 3 000 мм, то есть ряды будут на 0,5 м не доходить до торцевых стен.

Общеобменная исскуственная вентиляция

Лабораторное помещение представляет собой комнату размером 12 Ч 6 Ч 3 м (V = 216 м3). При приготовлении шлифов образуется кремнесодержащая абразивная пыль. Фактический объем концентрации пыли составляет 125,5 мг/м3 при нормативном объеме концентрации 1 мг/м3. Для вентиляции помещения требуется расчет и проектирование системы вытяжной вентиляции в рабочей зоне. Требуемый коэффициент воздухообмена в рабочей зоне за час:

k = CФ/ПДК = 125,5/1 = 125,5 (31)

Требуемый воздухообмен рабочей зоны за 1 час вычисляется по формуле:

m = Lтр = kЧV = kЧaЧbЧh = 27108 м3 (32)

По требуемому воздухообмену производится подбор вентиляторов. Центробежный вентилятор Ц 4-70 №6 имеет производительность LB = 6 500 м3/ч.

Требуемое количество вентиляторов n будет равно

n = Lтр/ Lв = 27108/6500 = 4,17 шт (33)

Принимаем n = 5 шт.

По воздухообмену LB = 6500 м3/ч и скорости движения воздуха н = 2 м/с подбираем необходимое сечение воздуховода FB по формуле

Fв = (Lв•n)/(3 600•v) =(6 500•5)/(3 600•2) = 4,51 м2 (34)

Фактический воздухообмен от 5 вентиляторов считаем по формуле

Lф = 5•6500 = 32500 м3/ч (35)

По площади сечения воздухопровода определяем его диаметр

d = v5,42 = 2,33 м (36)

С учетом производительности вентиляторов определяем фактическую концентрацию вредностей в воздухе рабочей зоны при работе системы вытяжной вентиляции

Сф1 = m / Lф = 27108/ 32500 = 0,83 мг/м3 (37)

Сф1< ПДК

0,83 < 1

Вывод: при работе вытяжной системы вентиляции с вентилятором Ц 4-70 №6 фактическая концентрация вредностей в воздухе рабочей зоны не будет превышать ПДК. Защита работающего персонала от вредностей будет обеспечена, если количество вентиляторов составит 5 шт.

Библиографический список