Прибор для измерения ионизирующего излучения

Определим условно-постоянные расходы (W):

W=N*(Опр+Общ+Впр),(11.7)

где Опр - общепроизводственные расходы;

Общ - общехозяйственные расходы;

Впр - внепроизводственные расходы;

N=250 штук - объем продаж в 2014 году.

Определим удельный вес условно-переменных расходов (V) в объеме продаж - Кпер.

Определим условно-переменные расходы (V):

V=N*(М+Зо+Д+СВ), (11.8)

где М - затраты на основной материал;

Зо - основная заработная плата;

Д - дополнительная заработная плата;

СВ - страховые взносы в государственные внебюджетные фонды;

N= штук - объем продаж в 2014 году.

. (11.9)

Объем продаж в точке безубыточности определяется расчетом по следующей формуле:

Qб/уб=. (11.10)

Запас финансовой прочности:

ЗФП=Qпр-Qб/уб= 623599 - 400756 = 222 843 руб. (11.11)

Коэффициент запаса финансовой прочности Кзфп определяется отношением величины запаса финансовой прочности к объему продаж. Он характеризует степень финансовой устойчивости, рекомендуемая нижняя граница - 30% к объему продаж. Предприятие считается финансовоустойчивым при Кзфп?30%.

Кзфп =.(11.12)

Данный расчет иллюстрируется построением графика безубыточности 11.3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 11.3 - График безубыточности проекта

Слева от точки критического объема продаж находится область убытков. Справа от точки критического объема при любом объеме продаж получается прибыль.

Объем безубыточности производства и реализации составляет 400 756 руб. в 2014 году при объеме продаж 623 599 руб. Коэффициент запаса финансовой прочности равен 35,7%, при рекомендуемой нижней границе - 30%.

Проект является эффективным, поскольку обладает достаточным запасом финансовой прочности.

12. Безопасность и экологичность проекта

12.1 Анализ "Рентгеновского излучателя для смотровой техники" на соответствие систем стандартов безопасности труда СССБП и экологичности

Источниками ионизирующих излучений в приборостроении могут быть радиационные дефектоскопы, плобиомеры, радиотопные термоэлектрические генераторы, установки рентгеноструктурного анализа, а также высоковольтные электровакуумные установки и приборы: радиометры, дозаторы и т.п.

К ионизирующим излучениям относятся рентгеновское излучение (совокупность тормозного и характерического излучений, диапазон энергии фотонов которых составляет 1-1000 кэВ).

Биологическое действие ионизирующего излучения - это совокупность процессов в живом организме, возникающих под действием излучений излучений.В результате облучения в живой ткани поглощается энергия и происходит ионизация молекул облучаемого вещества.

Ионизация живых тканей сопровождается воздействием молекул клеток, что ведет к разрыву молекулярных связей и к изменению химической структуры различных соединений. Так как основную часть массы тела человека составляет вода (75%), то первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа ОН и Н+ и последующими цепными каталитическими реакциями в основном окислением этими радикалами молекулбелка. В клетках происходит функциональные изменения.

Одним из отрицательных свойств ионизирующей радиации является суммарное действие на организм, особенно при попадании в организм радиоактивных веществ и отложение их в определенных тканях и органах. Под их влиянием происходит перерождение нормальных клеток в злокачественные, возникает литкемия и лучевая болезнь

В основе нормативных требований к защите персонала и населения от ионизирующих излучений положены три принципа радиационной безопасности: не превышение установленного дозового предела, исключение необоснованного облучения, снижения дозы облучения до низкого уровня, с учетом экологических и социальных аспектов.

При работе с установками, не использующими рентгеновское излучение согласно НРБ-99 и Гигиенических нормативов ГН 2.6.1.054-96 и СП 2.6.1.758-99 формируемыми параметрами являются: доза эквивалентная и эффективная. Единица измерения Зиверт (Зв)

Таблица 12.1

Нормируемые величины	Дозовые пределы
	Лица персонала	Лица из населения
Эффективная доза	20 м/Зв в год в среднем за любые 5 лет, но не более 50 м/Зв	1 м/Зв в год в среднем за любые 5 лет
Эквивалентная доза за год В хрусталике Коже Костях и суставах	15 м/Зв 500 м/Зв 500 м/Зв	150 м/Зв 50 м/Зв 50 м/Зв

Лица, работающие с рентгеновскими излучателями не относятся к категории лиц, профессионально связанных с использованием в работе источников ионизирующего излучения.

Эквивалентная доза служащих при использование приборов с рентгеновским излучением не должна превышать 0.5 Бэр в год.

Для контроля за уровнем ионизирующего излучения необходимо устанавливать радиационные дозиметры и сигнализаторы опасности.

Мощность экспозиционный дозы излучения на вновь разрабатываемых рентгеновских приборах контроля не должна превышать 0.3 мР/ч на расстоянии 1 метр от поверхности блока прибора с источником и 10 мР/ч в плотную к поверхности блока с источниками.

При работе с установками использующими рентгеновское излучение контролируется мощность излучения на рабочих местах и опорных стенок, пультов, флуоресцирующих экранов со стороны рабочий мест персонала, на расстоянии 5 см от корпуса аппарата, у видеоконтрольного устройства системы на стороне, обращенной к оператору. Для установок, в которых рентгеновское излучение является побочным фактором, контролируется мощность в любой точке пространства, на расстоянии 5 см от корпуса установки ( защита электровакуумного прибора).

К основным методам защиты относятся: использование источников с минимально возможным выходом рентгеновского излучения (защита количеством); ограничение времени работ с источниками ( защита временем) и удаление рабочего места от источника (защита расстоянием), а также экранирование источника.

Если источником излучения является рентгеновская трубка, для характеристики поля излучения пользуются понятием лучевая отдача трубки. Лучевая отдача стандартной рентгеновской трубки зависит от максимального напряжения на ней.

К= 2.5·1.2·0.3· =0.1125

По монограмме (д) толщина защиты экрана из свинца от рентгеновского излучения при напряжении 250 кВ обеспечивает д = 6 мм при 36 часовой рабочей неделе.

Общими инженерно - психологическими требованиями к системе "человек-машина-среда" являются обеспечение надежности, точности, быстродействия системы в целом, оптимальные условия для оператора, высокой работоспособности.

При работе с рентгеновским излучателем следует выполнять принципы удобства управлением - размещение органов управления требует экономии движений и времени, а главное условие - безопасность оператора и обеспечение защиты от рентгеновского излучения. Источник ионизирующего излучения - объект, содержащий радиоактивный материал или техническое устройство, испускающие или способное в определенных условиях испускать ионизирующее излучение. Радиоактивное загрязнение - наличие или распространение радиоактивных веществ сверх их естественного содержания на поверхностях и в объемах, в теле человека, в производственной обстановке и в ОС.

Источником рентгеновского излучения может служить любой рентгеновский аппарат с питающим напряжением на трубке до 200кВ.

Центральная ось рабочего пучка должна находиться на расстоянии 150 см от пола, стен, потолка и посторонних предметом.

При использовании приборов рентгеновским излучателем предпочтительно их направлять при контроле к земле или в сторону, где отсутствуют люди. Необходимо максимально удалять источники от персонала и ограничивать время пребывания людей в близи источников, создавать передвижные ограждения и защитные экраны, вывешивать предупреждающие знаки радиационной опасности.

При работе с закрытыми источниками с термаэквивалентом более 400 мГр· мІ/с ( 200 мг экв Ra) следует использовать специальные устройства с дистанционным управлением. Все радиоактивные источники излучения в нерабочем положении должны находится в защитных контейнерах, нерадиоактивные источники необходимо обесточивать.

Если рентгеновские излучатели используются в помещениях, то они должны быть оборудованы системами блокировки и сигнализации о положении облучателя и превышении мощности дозы необходимо разрабатывать мероприятия по действию персонала в случае аварии - разгерметизация источника.

Организация труда и рабочих мест операторов- контролеров имеет большое значение и должна обеспечивать безопасность, уменьшение тяжести и напряженности труда в процессе эксплуатации прибора, монтажа, наладки, ремонта, учитывать антропометрические, физиологические, психофизиологические возможности. Организация рабочего места предусматривает выполнение работы в удобное позе, свободу движений, необходимый обзор зоны наблюдения.

Расположении экрана должно обеспечивать удобство визуального контроля путем размещения в вертикальной плоскости под углом 30є от нормальной линии взгляда оператора.

Мощность дозы рентгеновского излучения в любой точке перед экраном трубки на расстоянии 5 см от поверхности экрана не должны превышать 100 мк Р/ч

Гигиенические требования к экрану (НРБ-99, СП 2.6.1.758-99)

- Яркость изображения на экране одноцветного дисплея должна быть не менее 100 Кд/мІ

- Наблюдаемое изображение не должно иметь мельканий.

- Для исключения бликов и отражений на экране применяются защитные средства (антибликовые покрытия)

- Контраст изображения на экране должен быть не менее 3:1

Если рентгеновский излучатель используют в помещениях, то освещенность рабочих мест в горизонтальной плоскости на уровне 0.8 м от пола должна быть не менее 400 лк, вертикальная плоскость экрана не более 300 лк.

Требования к освещению установлены СИИП23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течении 8 часовой рабочей смене, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Оптимальные величины показателей микроклиматасогласно Сан ПиН 2.2.4.458-96 - Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений необходимо соблюдать на рабочих местах операторского типа, связанных с нервно эмоциональным напряжением (на постах контроля, пультах управления и т.п.).

Таблица 12.2

Период года	Категория работ по уровню энергозатрат Вт	Температура воздуха С0	Температура поверхности С0	Относительная влажность воздуха %	Скорость движения воздуха м/с
Холодный <+10 С0	1а (до 139) 1б (140-174) 2а(175-232)	22-24 21-23 19-21	21-25 20-24 18-22	60-40 60-40 60-40	0,1 0,1 0,2
Теплый >+ 10 С0	1а (до 139) 1б (140-174) 2а(175-232)	23-25 22-24 22-22	22-26 21-25 19-23	60-40 60-40 60-40	0,1 0,1 0,2

Электробезопасность при работе рентгеновского излучателя должна соответствовать ГОСТ 12.1.038-82

Таблица 12.3 - Предельно допустимые уровни напряжения и тока

Род тока	Нормируемая величина	Предельно допустимые уровни при продолжительности действия тока в Сек
		00,1-0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 10 00,8 1,0
Переменный 50 ГЦ	И,В	650 500 520 165 125 100 85 70 65 55 50 36
	У,мА	- - - - - - - - - - - 6
	И,В У,мА	650 500 400 350 300 250 240 230 220 210 200 40 - - - - - - - - - - - 15

12.2 Расчет защитного заземления стационарного измерителя рентгеновского излучения

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Исходные данные:

- Линейной напряжение в сети ?л= 6 кВ

- Длина верхних стержней L=2.5 м, диаметр d=0,06м

- Длина воздушных линий Lв= 20 км

- Ждлина кабельных линий Lк= 60 км

- Удельное сопротивление грунта с= 100 Омм

- Расстояние между вертикальными стержнями Ln=2.5 м

- Заглубление заземлителя ?= 0.5 м

Расчетный ток замыкания со стороны подстанции 6000В

Y3=?л[35·(Lk+LB)] / 350; Y3=6·[35·(60+20)] / 350= 36,3 А (12.2)

Сопротивление заземляющего устройства нейтрального трансформатора на стороне 380 В

R3= = = 3,44Ом (12.3)

Величина допустимого сопротивления заземления [R]доп= 4 Ом

Удельное сопротивление грунта 100 Ом

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя

RC= 0, 366 [Lq + Lq()] ом (12.4)

RC=0,366 (Lq + Lq ()]=30,95 Ом (12.5)

Сопротивление горизонтальной полосы заземлителя

RN=0,366 Lq, OМ (12.6)

где:b - расстояние от поверхности земли до заземлителя

h - расстояние от поверхности земли до горизонтальной оси

RN=0,366 Lq = 60 OM (12.7)

Количество заземлителей n, приняв коэффицент использования N?=0,6 стержневых заземлителей

n= шт (12.8)

n= = 13 шт (12.9)

Суммарное сопротивление (горизонтального полосового и вертикального стержнев) заземлителя.

Rобщ = = 3,4 OM (12.10)

Rзаз.общ = 3,4 ОМ < [R]доп = 4 Ом (12.11)

Следовательно обеспечена защита персонала от случайного прикосновения к металлическим частям оборудования, которое случайно может оказаться под напряжением.

12.3 Расчет освещения контрольно - пропускного пункта

Благоприятные условия зрительной работы исключают быстрое утомление зрения, и возможность возникновения несчастных случаев способствуют повышению производительности и качества труда.

Освещенность на рабочем месте должна отвечать требованиям нормам СНиП 23.05-95, согласно которым при выполнении зрительной работы малой точности 5 разряда "а", составляет 300 лк, так как наименьший размер объекта различения составляет 0т 0,1 до 5 мм.

Помещение контрольно пропускного имеет размеры: длину - 12м, ширину - 8м, высоту 4м, потолок и стены побелены. Напряжение сети - 220 В.

Расчет производителя методом коэффициента использования светового потока.

Для освещения выбираем светильники ПВЛ в пылезащитном исполнении. В качестве источников света используются молинесцентные лампы типа ЛБ.

Расчетная длина подвеса светильника над освещаемой поверхностью

h = 4-0,62-0,9=2,5 м (12.12)

Расстояние между светильниками

L=л·h (12.13)

л - параметрический коэффициент, равный 1,0

L=1·2,5=2,5 м. Расстояние от стен до ближайшего светильника

l=0,3·L; l= 0,3·2,5=0,75 м (12.14)

Требуемое число светильников: по длине Na, по ширине Nb

Na=A/L (12.15)

Na= 12/2,5=5 (12.16)

Nb= B/L (12.17)

Nb=8/2,5= 3 (12.17)

Общее число светильников

N= Na· Nb=3·5=15 шт (12.18)

Число ламп в 15 светильниках по две лапы

Na=30 шт

Индекс помещения

Я = (12.19)

Я = (12·8) / 2,5 (12+8) = 1,92 (12.20)

Коэффициент отражения потолка, стен и рабочих поверхностей

сn=70%, сс= 50%, ср = 10%; з = 0,56 при i = 2 (12.21)

Световой поток

Фл = лм (12.22)

Фл = = 2829 лм (12.23)

10. Выбираем лампу ЛБ мощностью 40 Вт с Ф = 3000 лм

11. Производим проверочный расчет освещенности

E = Фл·з· Na / KsSz (12.24)

E = 3000·0,56·30/1,5·12·8·1,1 = 318 Лк (12.25)

12. Общая мощность осветительной установки

P0 = Kn·P·N (12.26)

где Kn - коэффициент учитывающий потери пускорегулирующей аппаратуры, Kn= 1,25

P0 = 1,25·40·30 = 1500 Вт = 1,5 кВт (12.27)

Заключение

Прибор для измерения ионизирующего излучения в основном соответствует требованиям стандартов по безопасности и экологичности, так как используется излучение не превышающее нормативно допустимой величины согласно НРБ 99.

Для обеспечения качественного контроля требуется оптимальные условия для операторов в стационарных пунктах, при работе на открытых площадках следует строго соблюдать требования радиационной безопасности согласно НРБ-99.

Литература

1. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. Пособие. - М.: Высш. школа, 1982 г.

2. Нестеров П.В., Шеньгин В.Ф. Микропроцессоры: Кн.1. Архитектура и проектирование микроЭВМ. Организация вычислительных процессов. - М.: Высш. шк., 1986.

3. Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы. - М.: Радио и связь, 1989.

4. Баранов В.В., Бекин Н.В. Полупроводниковые БИС запоминающих устройств: Справочник. - М.: Радио и связь, 1987.

5. Коффрон Дж., Лонг В. Расширение микропроцессорных систем. - М.: Машиностроение, 1987.

6. Ананченко В.Н., Гофман Л.А. Теория измерений: Учеб. пособие. - Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2003

7. Методические указания по выполнению дипломного проектирования по специальности 200101 - Приборостроение. - Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2006.

8. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для вузов. - 2-е изд. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004.

9. Справочник. "Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике". - М.: "Радио и связь". 1987.

10. Половко А.М., Гуров С.В. «Основы теории надежности. Практикум». Издательство «БХВ - Петербург»; г. СПб; 2006.

Размещено на Allbest.ru