Расходы на сборку

Стоимость сборки 1 прибора определим по формуле:

ССБ = ЗСБ / ОПР (8.12)

где ЗСБ - затраты на сборку за год, тенге.

ССБ = 25000212 / 500 = 1200 тенге.

Срок окупаемости прибора Ток назначим равным 5 лет, что меньше нормативного срока окупаемости (Токн=6,5 лет).

Объем производства Опр равен 500 приборов в год.

После произведения всех необходимых расчетов, вычислим себестоимость 1 прибора с учетом затрат на разработку и сборку:

СС = 7623 + 1200 + 502671 /(5*500) = 9024 тенге

8.3 Расчет цены прибора

Стоимость приборов, аналогичных разработанному

Проведя анализ существующих приборов этого класса, можно сделать вывод, что разработанный прибор может составить им ценовую конкуренцию.

8.4 Расчет экономического эффекта от приобретения прибора

Возьмем в качестве базового варианта прибор ПЗ-70, как самый дешевый по цене из аналогичных приборов. Амортизационные отчисления составляют 10% в год от стоимости прибора. Рассчитаем ежегодные амортизационные отчисления для прибора ПЗ-70:

36500 10% / 100% = 3650 тенге

Ежегодные амортизационные отчисления для разработанного прибора составят:

10828 10% / 100% = 1083 тенге

Разница в амортизационных отчислениях составит:

?Аот = 3650 - 1083 = 2567 тенге

Таким образом, экономический эффект от приобретения разработанного прибора тем больше, чем больше приборов будет куплено организацией.

Рассчитаем по формуле срок окупаемости разработанного прибора:

года (8.14)

Внедрение прибора для измерения параметров электромагнитного поля окупится за Ток=4,22 года, что меньше нормативного окупаемости (Токн=6,5 лет). Следовательно, внедрение прибора рентабельно.

9. Охрана труда

Охрана труда -- система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Необходимо отметить, что охрану труда нельзя отождествлять с техникой безопасности, производственной санитарией, гигиеной труда, ибо они являются элементами охраны труда, её составными частями. Таким образом, в состав системы охраны труда входят следующие элементы:

- Техника безопасности.

- Производственная санитария определяется как система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

- Гигиена труда характеризуется как профилактическая медицина, изучающая условия и характер труда, их влияние на здоровье и функциональное состояние человека и разрабатывающая научные основы и практические меры, направленные на профилактику вредного и опасного воздействия факторов производственной среды и трудового процесса на работающих.

- Электробезопасность -- состояние защищённости работника от вредного и опасного воздействия электротока, электродуги, электромагнитного поля и статического электричества.

- Пожарная безопасность - состояние защищённости личности, имущества общества и государства от пожаров.

- Промышленная безопасность -- состояние защищённости жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий. В свою очередь охрана труда, электробезопасность, промышленная безопасность, пожарная безопасность являются составными частями:

- Безопасности жизнедеятельности -- наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой.

- Управления безопасностью труда -- организация работы по обеспечению безопасности, снижению травматизма и аварийности, профессиональных заболеваний, улучшению условий труда на основе комплекса задач по созданию безопасных и безвредных условий труда. Основана на применении законодательных нормативных актов в области охраны труда.

9.1 Анализ опасных и вредных воздействий электромагнитного поля

Спецификой разрабатываемого прибора является возможное превышение ПДУ электромагнитного поля в зоне измерений. Следовательно, при проведении измерений человеком, его работа может быть оценена как вредная, а при особо высоких значениях напряженности электрического и(или) магнитного полей - опасная.

В европейских и международных стандартах дается краткое описание принципов нормирования. В основе нормирования, принятого в зарубежных странах, лежат следующие положения. Под действием электромагнитного поля, в котором находится человек, в его теле возбуждается электрический ток. Полагают, что на частотах до 1 МГц этот ток оказывает непосредственное вредное воздействие на мышечные ткани, нервную систему и другие органы человека. По результатам медико-биологических исследований устанавливается предельно допустимая плотность тока в теле человека (The basic restrictions for current densities in the body). Сведения о том, как это конкретно делается, в доступной литературе отсутствуют. Полученные значения предельно допустимой плотности тока используются для расчета ПДУ параметров электромагнитного поля, которые подлежат контролю при обеспечении электромагнитной безопасности. На низких частотах (в частности, на частотах ниже 1 МГц) такими параметрами являются напряженности электрического и магнитного полей. Расчет ПДУ производится следующим образом. Решается задача о возбуждении тока в модели тела человека, помещенной во внешнее электрическое (магнитное) поле. В результате решения этой задачи находится связь между плотностью тока в теле человека и напряженностью внешнего электрического (магнитного) поля. Используя эту связь, по известному значению предельно допустимой плотности тока устанавливают предельно допустимые значения напряженности электрического (магнитного) поля. Следует особо подчеркнуть, что ПДУ устанавливаются для параметров именно внешнего электромагнитного поля, т.е. электромагнитного поля, которое существует в среде при отсутствии тела человека. Связь между ПДУ и предельно допустимой плотностью тока может быть установлена не только теоретически, но и экспериментально, если поместить манекен (фантом, модель человека), имеющий необходимые электрические параметры, во внешнее электрическое (магнитное) поле и измерять в разных точках манекена плотность тока.

На частотах выше 1 МГц полагают, что вредное воздействие на организм оказывает не непосредственно протекающий ток, а тепло, выделяемое при протекании тока в теле человека, характеристикой которого является количество энергии dW, выделенное в массе тела dm за интервал времени dt. Так как приращение выделенной энергии dW за интервал времени dt является мощностью, то вводят понятие поглощенной удельной мощности (ПУМ) электромагнитной энергии в единице массы dm (Specific Absorption Rate - SAR).

-

. (9.1)

ПУМ выражается в единицах ватт на килограмм (Вт/кг).

ПУМ может быть выражена через приращение температуры тела dT за время dt, если известна его теплоемкость ci:

¦t = 0 (9.2)

Для электромагнитных величин

, (9.3)

где ? - плотность ткани тела объема dV, кг/м3;

Ei - среднее квадратическое значение напряженности электрического поля в ткани (В/м);

? - удельная проводимость ткани тела См/м.

По результатам медико-биологических исследований устанавливаются предельные значения ПУМ. Далее на основе установленных значений ПУМ проводят расчет ПДУ параметров внешнего электромагнитного поля. Для этого, как и в случае частот ниже 1 МГц, решается задача о возбуждении тока в модели человека, помещенной во внешнее электрическое (магнитное) поле на частотах до 10 МГц или в поле плоской волны на частотах выше 10 МГц. В результате решения этой задачи находится распределение ПУМ в модели при заданных параметрах внешнего электромагнитного поля. После этого устанавливают предельно допустимые значения напряженности внешнего электрического (магнитного) поля или параметров падающей плоской электромагнитной волны. При этом на частотах выше 10 МГц может использоваться любой из параметров плоской электромагнитной волны: напряженность электрического поля, напряженность магнитного поля, плотность потока энергии.

Однако как в рекомендациях ICNIRP, так и в нормативных документах ряда зарубежных стран устанавливаются не значения ПДУ, а лишь значения так называемых «контрольных (контролируемых) уровней» (reference levels), которые, по сути, не являются нормативными в понимании, принятом у нас в стране.

Все это относится к ПДУ, которые считаются гигиеническими, так как они устанавливаются исходя из вредного воздействия электромагнитного поля на человека. Относительно недавно появились ПДУ параметров электромагнитного поля, возбуждаемого видеодисплейными терминалами (ВДТ), которые также используются при контроле для обеспечения электромагнитной безопасности при работе с ВДТ, но устанавливаются по-другому. Такие ПДУ можно назвать техническими, и устанавливались они следующим образом. Для серии ВДТ были произведены измерения параметров электромагнитного поля, найдены средние значения этих параметров и эти средние значения либо сами, либо умноженные на коэффициент, меньший единицы, были взяты в качестве ПДУ. Как правило, полученные таким образом технические ПДУ более чем на порядок меньше гигиенических ПДУ. Такой подход для нормирования параметров электромагнитного поля, возбуждаемого ВДТ, получил широкое распространение, хотя эти стандарты являются стандартами на технические параметры, а не гигиеническими.

С недавнего времени получил распространение и еще один принцип гигиенического нормирования электромагнитного поля, в первую очередь магнитного поля промышленной частоты - предупредительный принцип (precautionary principle). Впервые предупредительный принцип в отношении магнитного поля промышленной частоты был сформулирован в 1996 г. в Швеции. Национальный институт защиты от излучений, Национальный совет по электробезопасности, Национальный совет по здоровью и безопасности населения, Национальный совет по здоровью и социальному обеспечению, Национальный совет по строительству и планированию разработали совместный документ ADI 478 о степени биологического действия магнитных полей промышленной частоты. В октябре 2001 г. он нашел отражение в информационном сообщении ВОЗ «Electromagnetic fields and public health. Extremely low frequency fields and cancer», предупреждающем о возможной канцерогенности крайне низкоинтенсивных магнитных полей промышленной частоты и рекомендующем всеми доступными средствами ограничивать воздействие магнитного поля промышленной частоты на организм человека.

Негативное воздействие на человека электрических и электромагнитных полей доказано многочисленными исследованиями. Ему ежедневно подвергается персонал, обслуживающий установки высокого и сверхвысокого напряжения и большинство излучающих установок радиочастотного диапазона. Воздействие этих техногенных факторов вызывает развитие у человека серьезных патологий, включая злокачественные опухоли, расстройства сердечно-сосудистой, нервной, иммунной и эндокринной систем, а также репродуктивной функции.

Многолетний опыт разработки, внедрения и применения защитных мероприятий показал недостаточную эффективность, принципа защиты "временем" и "расстоянием". Зачастую технология проведения работ требует присутствия оперативного и ремонтного персонала в зонах высокой напряженности поля в течение достаточно продолжительного времени. Стационарные экраны, смонтированные на открытых распредустройствах и подстанциях высокого напряжения, в целом обеспечивают снижение уровня напряженности поля до приемлемых значений. Однако зона их действия весьма ограничена из-за необходимости соблюдения требуемых изоляционных промежутков при монтаже высоковольтного оборудования и определяется геометрией эксплуатируемых устройств. Все эти мероприятия просто не возможны при работах на ЛЭП, без снятия напряжения, а также на вышках ретрансляторов сотовой связи, теле- и радиопередающих антеннах и т.п.

9.2 Мероприятия по безопасной организации работ

Если условия работы не удовлетворяют требованиям норм, то применяются следующие способы защиты: ограничение времени работы вблизи источника поля, увеличение расстояния между источником поля и рабочим местом, применение стационарных экранов и т.п.

В этих условиях наиболее универсальным и эффективным средством защиты персонала зарекомендовали себя индивидуальные экранирующие комплекты, обеспечивающие вне зависимости от уровня напряженности электрического поля и времени проведения работ, гарантированную защиту человека от целого спектра поражающих факторов электрического поля промышленной частоты - емкостных токов, наведенного и индуктированного напряжения, шагового напряжения. Среди компаний зарекомендовавших себя в этой области можно отметить «НПО «Энергоформ», применяя экранирующие комплекты которой, человек получает гарантированную защиту, работая в непосредственном контакте с проводами не отключенных воздушных линий электропередачи напряжением до 1150 кВ включительно. Кроме того, при помощи индивидуального экранирующего комплекта обеспечивается эффективная защита от воздействия электромагнитных излучений радиочастотного диапазона персонала, обслуживающего большинство излучающих установок. Важно отметить, что «Энергоформ» является единственной в мире компанией выпускающей сертифицированные индивидуальные экранирующие комплекты зимнего исполнения. Все разработанные и выпускаемые компанией модели индивидуальных экранирующих комплектов соответствуют требованиям Российских и международных стандартов (ГОСТ 12.4.172-87, МЭК 60895) и сертифицированы Госстандартом. Их применение разрешено Госсанэпиднадзором России.

Для защиты от электромагнитного поля промышленной частоты используются комплекты Эп-4(0).Экранирующие комплекты Эп-4(0) предназначены для защиты персонала от наведенного напряжения, в частности, при работе на участках контактной сети железных дорог, подстанциях, включая тяговые, а так же воздушных линиях электропередачи.

Комплекты изготавливаются с применением системы гибких каналов высокой электрической проводимости с многочисленными параллельными связями и металлизированной ткани, из которой изготовлен внутренний (электропроводящий) слой комплекта. Такая конструкция исключает протекание электрического тока через тело пользователя, шунтируя токи смещения и импульсные токи и токи, обусловленные наведенным напряжением, а также обеспечивает индивидуальное экранирование пользователя

Принцип действия комплекта состоит в шунтировании им тока, протекающего через тело человека, попавшего (например, из-за нарушения схемы заземления) под наведенное напряжение. Комплект рассчитан на протекание, минуя тело человека, электрического тока величиной до 100 А в течении времени, достаточного для принятия защитных мер (например, восстановления схемы заземления). Нагрев элементов комплекта (около 40 градусов Цельсия) при этом не только не вызывает разрушения защитных элементов, но и не приводит к ожогам или дискомфорту пользователя. Это свидетельствует о способности комплекта защищать персонал не только при попадании под напряжение, наведенное емкостным путем, но и в случае индуктивной (электромагнитной) наводки, когда величина тока может достигать сотен ампер.

В состав экранирующих комплектов Эп-4(0) входят гальванически соединенные друг с другом элементы:

- экранирующая куртка с капюшоном;

- экранирующий полукомбинезон;

- экранирующий накасник;

- экранирующие трикотажные перчатки;

- кожаные экранирующие ботинки.

Кроме того, поставляется пояс с монтерской сумкой для инструментов.

Комплект сертифицирован Госстандартом России и Государственной санитарно-эпидемиологической службой РФ.

Таблица 9.1

Технические характеристики комплекта Эп-4(0)

9.3 Выбор и расчет необходимого количества СИЗ для работников организации, выполняющей замеры электромагнитного поля промышленной частоты

Потребность в СИЗ рассчитывается на основании данных планового отдела о численности рабочих каждой профессии (спеднесписочное количество за прошедший год с учетом потребности рабочей силы на измененный план последующего года).

Потребность в спецодежде и спецобуви ( ПС ) определяется по формуле:

?C = ?BH + ?УК ? ООЖ , (9.4)

где ПВН - потребность в СИЗ, идущая на возмещение износа;

ПУК - потребность в СИ3, предусматривающих увеличение контингента работающих в планируемом году;

ООЖ - ожидаемый остаток СИЗ на начало планируемого года.

Значения ПВН и ПУК находят по числу работающих соответствующего контингента в текущем и планируемом годах (соответственно), а также по нормам расхода изделий ( Н ), которые определяют по формуле:

, (9.5)

где tp - расчетный период, равный 12 месяцам;

tc - срок службы изделия, месяцы ( обычно приведен в “Нормах бесплатной

выдачи”).

Например, если срок носки tc рукавиц равен 2 месяцам, а расчетный период tр -12 месяцам, то норма расхода H рукавиц в год составляет: 12 : 2 = 6 пар.

Значение ООЖ определяется на основе данных личных карточек учета СИЗ, в которых указывается дата выдачи и срок носки выданной спецодежды или спецобуви.

Все перечисленные выше показатели заносят в специальные формы раздельно для мужской и женской спецодежды и спецобуви.

Потребность в предохранительных приспособлениях одного наименования на планируемый год определяют по формуле:

П = ПОБЩ - ПЭ , (9.6)

где П - потребное число предохранительных приспособлений одного наименования на планируемый год;

ПОБЩ - число предохранительных приспособлений одного наименования на планируемый год работающим, которым они полагаются;

ПЭ - число имеющихся в наличии приспособлений, годных к эксплуатации в планируемом году (по данным предприятия).

Значение ПОБЩ равно числу человек, умноженному на норму выдачи приспособления. Если ПЭ ? ПОБЩ, то дополнительного количества приспособлений заказывать не требуется.

При расчете потребности в касках следует учитывать, что гарантийный срок хранения и эксплуатации со дня изготовления составляет два года, после чего они списываются.

На основе обобщения потребности в СИЗ различных подразделений устанавливается общее количество спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений по размерам, ростам. Согласно проведенным расчетам, составляются спецификации на СИЗ с указанием ГОСТов, ТУ, моделей, типов изделий, артикула тканей, вида пропитки, цвета (для спецодежды).

Ниже приведены примеры типовых решений сформулированных выше задач.

1. Анализ условий труда. 3аполняется карта условий труда, в которой указываются факторы, действующие на рабочих местах, и уровень каждого фактора. Карта заполняется в соответствии с Указанием МПС от 09.01.1987 № Г-197 У.

2.Список профессий. В зависимости от задач, поставленных в дипломном проекте, здесь можно рассмотреть две ситуации. Если в дипломном проекте решается задача организации производства, то список профессий будет сформулирован в зависимости от целей проектирования и предлагается самим разработчиком. Если в проекте рассматриваются задачи проектирования в условиях сложившейся ранее организации производства, то список профессий должен быть установлен в соответствии с действующим штатным расписанием на данном производстве.

3.Расчет необходимых средств индивидуальной защиты. Расчет выполняется в соответствии с нормами бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и других средств индивидуальной защиты работникам предприятий и организаций.

10. Промышленная экология

10.1 Вредное воздействие электромагнитного поля на окружающую среду

На протяжении миллиардов лет естественное магнитное поле Земли, являясь первичным периодическим экологическим фактором, постоянно воздействовало на состояние экосистем. В ходе эволюционного развития структурно-функциональная организация экосистем адаптировалась к естественному фону. Некоторые отклонения наблюдаются лишь в периоды солнечной активности, когда под влиянием мощного корпускулярного потока магнитное поле Земли испытывает кратковременные резкие изменения своих основных характеристик. Этот явление, получившее название магнитных бурь, неблагоприятно отражается на состоянии всех экосистем, включая и организм человека. В этот период отмечается ухудшение состояние больных, страдающих сердечно-сосудистыми, нервно-соматическими и другими заболеваниями. Влияет магнитное поле и на животных, в особенности на птиц и насекомых.

На нынешнем этапе развития научно-технического прогресса человек вносит существенные изменения в естественное магнитное поле, придавая геофизическим факторам новые направления и резко повышая интенсивность своего воздействия. Основные источники этого воздействия - электромагнитные поля от линий электропередачи (ЛЭП) и электромагнитные поля от радиотелевизионных и радиолокационных станций.

На территории СНГ общая протяженность только ЛЭП-500 кВ превышает 20000 км (помимо ЛЭП-150 ЛЭП-300 ЛЭП-750). Линии электропередачи и некоторые другие энергетические установки создают электромагнитные поля промышленных частот (50 Гц) в сотни раз выше среднего уровня естественных полей. Напряженность поля под ЛЭП может достигать десятков тысяч В/м.

Наибольшая напряженность поля наблюдается в месте максимального провисания проводов, в точке проекции крайних проводов на землю и в пяти метрах от неё кнаружи от продольной оси трассы: для ЛЭП-330 кВ - 3,5 - 5,0 кВ/м, для ЛЭП - 500 кВ - 7,6 - 8 кВ/м, для ЛЭП-750 кВ - 10,0 - 15,0 кВ/м.

Отрицательное воздействие электромагнитных полей на человека и на те или иные компоненты экосистем прямо пропорционально мощности поля и времени облучения. Неблагоприятное воздействие электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП, проявляется уже при напряженности поля, равной 1000 В/м. У человека нарушаются эндокринная система, обменные процессы, функции головного и спинного мозга и др.

Воздействие неионизирующих электромагнитных излучений от радиотелевизионных и радиолокационных станций на среду обитания человека связано с формированием высокочастотной энергии. Японскими учеными обнаружено, что в районах, расположенных вблизи мощных излучающих теле- и радиоантенн заметно повышается заболевание катарактой глаз. Медико-биологическое негативное воздействие электромагнитных излучений возрастает с повышением частоты, то есть с уменьшением длины волн.

Неионизирующие электромагнитные излучения радиодиапазона от радиотелевизионных средств связи, радиолокаторов и других объектов приводят к значительным нарушениям физиологических функций человека и животных. Вредное воздействие на человеческий организм невидимого, но очень опасного электромагнитного загрязнения окружающей среды идет гораздо более быстрыми темпами, чем прогресс в электронике.

Влияние электрического поля на растения. Опыты проводились в специальной камере в неискаженном поле с напряженностью от 0 до 50 кВ/м. Было выявлено небольшое повреждение ткани листьев при экспозиции от 20 до 50 кВ/м, зависящее от конфигурации растения и первоначального содержания влаги в нем. Омертвление ткани наблюдалось в частях растений с острыми краями. Толстые, с гладкой закругленной поверхностью растения не повреждались при напряженности 50 кВ/м. Повреждения являются следствием короны на выступающих частях растений. У наиболее слабых растений повреждения наблюдались уже через 1--2 ч после экспозиции. Важно, что у сеянцев пшеницы, имеющих очень острые концы, корона и повреждения были заметны при сравнительно низкой напряженности, равной 20 кВ/м. Это был самый низкий порог появления повреждений в исследованиях. Наиболее вероятный механизм повреждения ткани растений -- тепловой. Поражение ткани появляется тогда, когда напряженность поля становится достаточно высокой, чтобы вызвать коронирование, и через кончик листка течет ток короны высокой плотности. Тепло, выделяемое при этом на сопротивлении ткани листа, приводит к гибели узкого слоя клеток, которые сравнительно быстро теряют воду, высыхают и сжимаются. Однако этот процесс имеет предел и процент высохшей поверхности растения невелик.

Проведенные наблюдения и эксперименты по влиянию электромагнитного поля воздушных линий на растения показали, что наблюдается уменьшение сухого веса надземной массы растений овса, подсолнечника растущих под воздушными линиями, по сравнению с контрольным. Отмечено отрицательное действие электромагнитного поля на величину потенциальной нитрогеназной активности почвенной ризосферной популяции, длину проростков растений. В некоторых исследованиях, например отмечается стимуляция роста и прорастания сухих семян креписа при воздействии напряженности электромагнитного поля 40 кВ/м.