В экономической части дипломного проекта ставится задача спланировать проведение научно-исследовательской работы (НИР), оценить затраты на разработку и ее эффективность.

План выполнения НИР.

Охрана труда на современном этапе в большей мере решает проблемы производственной гигиены и санитарии, чем безопасности труда. Это объясняется тем, что в последние годы в нашей стране травматизм на производстве значительно снизился. С другой стороны, прогресс науки и техники способствовал широкому внедрению во всех областях народного хозяйства новых машин, механизмов, приборов и материалов. Это может привести к ухудшению гигиенических условий труда.

Анализ условий труда.

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ "Опасные и вредные производственные факторы. Классификация." Опасные и вредные факторы подразделяются по природе действия (на 4 группы (см. табл.9.1.).

При изготовлении печатных плат приходится сталкиваться с целым рядом опасных и вредных факторов. Наиболее часто платы изготавливают фотометодом. Для этого сначала чертится тушью чертеж будущего монтажа на бумаге, затем фотографируется. Фольгированный материал обезжиривается различными растворами, депонируется в растворе серной кислоты, промывается и покрывается слоем светочувствительной эмульсии. Экспонирование печатной платы, проявление, закрепление (а иногда и обжиг при соответствующей температуре) различны для разных типов светочувствительных эмульсий. Травление обычно производят в растворе хлорного железа, а оставшуюся эмульсию удаляют с платы щелочными растворами. Затем плата промывается и залуживается специальными сплавами, а затем уже покрывается лаком. Как видно из техпроцесса работающий подвергается опасности при работе в данном цехе. На него действует целый комплекс опасных и вредных химических веществ.

Таблица 9.1

Воздействие опасных и вредных химических веществ или составов на работающих зависит от физико-химических свойств самого вещества или состава, его агрегатного состояния, класса опасности вещества, времени и характера воздействия, путей проникновения веществ в организм и правильного использования средств обеспечения безопасности труда.

Существую три возможных пути проникновения вредных веществ в организм человека: через органы дыхания, кожу и пищеварительную систему. При разработке мер необходимо ликвидировать все возможные пути проникновения.

Опасные и вредные вещества, участвующие а техпроцессе занесены в табл., где показана степень их опасности.

ПДК - предельно-допустимая концентрация в воздухе.

КО - класс опасности вещества.

Кроме химических факторов действуют так же и физические факторы, такие как метеорологические условия, уровень шума и другие:

опасность поражения электрическим током;

повышенный уровень статического электричества;

недостаточная освещённость помещения;

повышенный уровень шума на рабочем месте;

неблагоприятные микроклиматические условия;

возможность возникновения пожара;

повышенный уровень электромагнитных излучений;

Рассмотрим влияние этих факторов более подробно.

Опасность поражения электрическим током вызвана тем, что всё оборудование машинного зала питается от трехфазной сети переменного тока (380/220 В, 50 Гц). В процессе разработки и эксплуатации оборудования непосредственно участвующие в этом люди подвергаются опасности поражения электрическим током, источником которого могут являться различные электроприборы, используемые в процессе разработки и эксплуатации.

Действие электрического тока на организм человека может вызвать травмы различной степени тяжести, и даже смертельный исход. Анализ смертельных несчастных случаев на производстве показывает, что на долю поражений электрическим током приходится до 40%, а в энергетике - до 60%. Большая часть смертельных электропоражений (до 80%) наблюдается в электроустановках напряжением до 1000В.

Все помещения делятся по степени поражения людей электрическим током на три класса:

без повышенной опасности;

с повышенной опасностью;

особо опасные.

Место работы инженера-программиста (машинный зал) относится к помещениям первого класса (без повышенной опасности). Согласно классификации, это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими полами.

С целью уменьшения опасности поражения электрическим током необходимо провести комплекс мероприятий по повышению электробезопасности приборов, устройств и помещений связанных с процессом проектирования, производства и эксплуатации устройства, в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79* "Электробезопасность. Общие требования". Это мероприятия технические и организационные. Например, в качестве технических мер может быть применение двойной изоляции ГОСТ 12.2.006-87*, а в качестве организационных мер может быть проведение инструктажа, проверка электрооборудования на исправность, качества изоляции, заземления, обеспечение средств первой медицинской помощи и др.

Двойная изоляция - это есть совокупность рабочей и дополнительной изоляций. Рабочая изоляция это изоляция токоведущих частей укрытых в металлическом корпусе образца и обеспечивает нормальную работу электроприбора и защиту человека. Дополнительная изоляция - состоит из изоляционного материала который покрывает металлические корпуса электроприборов или инструментов.

Повышенный уровень статического электричества. Электризация - это комплекс физических и химических процессов, приводящих к разделению в пространстве зарядов противоположных знаков или к накоплению зарядов одного знака. Суть электризации заключается в том, что нейтральные тела, не проявляющие в нормальном состоянии электрических свойств, в условиях отрицательного контакта или взаимодействия становятся электрозаряжёнными.

На рассматриваемом рабочем месте инженера-программиста электризация (повышенный уровень статического электричества) возникает на поверхности экранов видеомониторов при их длительной работе. Статическое напряжение на них может достигать 25 кВ.

Статическое электричество оказывает вредное воздействие на организм человека, причём не только при непосредственном контакте с зарядом, но и за счёт действия электрического поля, возникающего вокруг заряженных поверхностей. Требования по защите от статического электричества приведены в ГОСТ 12.4.124-83* "Средства защиты от статического электричества".

Допустимые значения параметров неионизирующих электростатических излучений [СанПиН 2.2.2.542-96, ГОСТ Р 50948-96]:

поверхностный электростатический потенциал не должен превышать 500В.

Допустимое значение параметра напряжённости электростатического поля связанно с поверхностным электростатическим потенциалом, и косвенно вычисляется по методике.

Для предотвращения действия на организм и защиты от статического электричества в помещениях с ВДТ необходимо использовать нейтрализаторы и увлажнители, полы должны иметь антистатическое покрытие. Экран и поверхность монитора ежедневно должны освобождаться от пыли (ГОСТ 12.4.012-83).

Недостаточная освещённость рабочего места обычно связана с неправильным выбором и размещением осветительных приборов в производственном помещении. Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда. О важности вопросов производственного освещения для вычислительного центра говорит тот факт, что условия деятельности операторов в системе "человек-машина" связаны с явным преобладанием зрительной информации - до 90% общего объема.

Разряд зрительных работ в лаборатории соответствует 3 категории и согласно СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение" освещённость рабочего места при данном разряде зрительных работ должна быть в пределах 300 - 500 лк, но не менее 300 лк (для газоразрядных ламп) [СанПиН 2.2.2.542-96, ГОСТ Р 50923-96].

Повышенный уровень шума на рабочем месте, обусловлен работой печатающих устройств, накопителей, кондиционеров и систем вентиляции. Сильный шум вызывает трудности в распознании цветовых сигналов, снижает быстроту восприятия цвета, остроту зрения, зрительную адаптацию, нарушает восприятие визуальной информации, снижает способность быстро и точно выполнять координированные движения, уменьшает на 5-12% производительность труда; длительное воздействие шума снижает производительность труда на 30-40%. Медицинские обследования показали, что помимо снижения производительности труда высокие уровни шума приводят к ухудшению слуха.

В помещениях, где работают инженерно-технические работники, осуществляющие лабораторный, аналитический или измерительный контроль, уровень шума не должен превышать 60 дБА.

Снизить уровень шума в помещениях можно использованием звукопоглощающих материалов с максимальными коэффициентами звукопоглощения в области частот 63-8000 Гц, для отделки помещений (разрешённых органами и учреждениями Госсанэпиднадзора России), подтверждёнными специальными акустическими расчётами. Дополнительным звукопоглощением служат однотонные занавеси из плотной ткани, гармонирующими с окраской стен и подвешенные в складку на расстоянии 15-20 сантиметров от ограждения. Ширина занавеси должна быть в 2 раза больше ширины окна [СанПиН 2.2.2.542-96].

Уровень шума не должен превышать норм для залов вычислительного центра, установленных ГОСТ 12.1.003-83* "Шум. Общие требования безопасности".

Уровень шума на рабочем месте оператора не должен превышать значений, указанных в таблице 9.2:

Печатающее оборудование, является источником шума, его следует устанавливать на звукопоглощающие поверхности автономно от рабочего места оператора.

Таблица 9.2

Уровень шума на рабочем месте оператора при работе печатающего оборудования не должен превышать значений, указанных в таблице 9.3.

Таблица 9.3

Оптимальные микроклиматические условия. Микроклимат на рабочем месте определяется температурой воздуха, относительной влажностью, скоростью движения воздуха, барометрическим давлением и интенсивностью теплового излучения от нагретых поверхностей.

Неблагоприятные микроклиматические условия приводят к ухудшению самочувствия работника, ослаблению внимания, быстрой утомляемости, и при продолжительном воздействии могут вызвать различные заболевания.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88* "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования" условия комфорта на рабочем месте инженера-программиста для летнего периода могут быть достигнуты при температуре воздуха 23-25 градусов, относительной влажности воздуха 40-60%, скорости движения воздуха не более 0,2 м/с [СанПиН 2.2.4.548-96. "Гигиенические требования к микроклимату производственного помещения"].

Нормализация воздуха рабочей зоны достигается соответствующим кондиционированием технического оборудования, правильной его эксплуатацией, а также подачей чистого воздуха с помощью вентиляции.

Возможность возникновения пожара. Небрежная работа с паяльником или короткое замыкание в сети могут привести к пожару. Причинами возгорания могут так же быть следующие факторы: короткое замыкание проводов, перегрузки в сети, применение электрических ламп накаливания общего назначения и люминесцентных ламп.

К основным воздействиям пожара на организм человека можно отнести ожоги и отравления продуктами горения. Для предотвращения возникновения пожара на рабочем месте необходимо проведение мероприятий, которые делятся на организационные и технические, они направлены на повышение пожарной безопасности ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность. Общие требования". К техническим относятся средства и системы пожарной безопасности. Наиболее быстрым и надёжным видом пожарной сигнализации является электрическая система, состоящая из автоматических извещателей. На данном рабочем месте целесообразно применить термодатчики. Наиболее эффективным и безопасным средством тушения горящего электрооборудования является углекислотные огнетушители (ОУ - 5), так как углекислый газ не проводит электрический ток, но при этом охлаждает горючее вещество и изолирует его от доступа воздуха.

Наиболее важным является проведение организационных мероприятий, направленных на повышение пожарной безопасности. Например, проведение инструктажа, распределение обязанностей в пожарных расчётах, составление плана эвакуации и доведение и доведение его до каждого из сотрудников, обеспечение всех производственных помещений и лабораторий средствами пажаротушения, их периодической проверкой и ремонту, укомплектованности пожарных щитов, исправности пожарных кранов и рукавов и других мероприятий.

Анализ условий поражения электрическим током при настройке прибора

При настройке прибора наиболее опасным фактором является появление опасных напряжений на корпусах токопроводящих частях измерительных приборов.

Для правильного проектирования средств и способов защиты людей от поражения электрическим током необходимо знать допустимые уровни напряжений прикосновения, и значения токов, протекающих через тело человека. Они установлены ГОСТом 121.038-82 при нормальном и аварийном режимах электроустановки. Для обеспечения электробезопасности при проведении экспериментальных исследований наиболее часто применяются следующие защитные меры:

- защитное заземление;

- защитное зануление;

- защитное отключение;

Для обеспечения электробезопасности при настройке приборов целесообразно использовать защитное зануление, так как в сети с заземленной нейтралью защитное заземление не эффективно в связи с тем, что ток глухого замыкания на землю зависит от сопротивления заземления. Применение же защитного отключения нецелесообразно так как оно сложнее в исполнении и более дорогостоящее.

Принцип действия зануления - превращение замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание с целью вызвать большой ток, способный вызвать срабатывание защиты и тем самым автоматически отключит поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть плавкие предохранители или автоматы максимального тока.

Таким образом зануление осуществляет два защитных действия - быстрое автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети и снижение напряжения на зануленных металлических токоведущих частях, оказывающихся под напряжением относительно земли.

Проведем расчет зануления. Цель расчета - определение сечения нулевого провода, удовлетворяющего условию срабатывания максимальной токовой защиты.

Возьмем медный провод, так как у него наибольшая удельная проводимость.

Каждый проводник, не нагреваясь, может проводить ток, величина которого не больше допустимой. Эта величина характеризуется плотностью тока

, где

I - ток.

S - площадь поперечного сечения проводника.

Для медного провода допустимая плотность тока составляет .

Пусть мощность установки P = 1000Вт. Найдем силу тока:

. Тогда

.

Сечение провода плавкой вставки 0,56 мм². Для зануления выберем провод стандартного сечения S = 2,5 мм². Зададимся длиной провода который приведен к рабочему месту настройщика равной l = 20м.

Определим активное сопротивление медного провода:

Ом

Рассчитаем сопротивление петли "фаза-нуль":

, где

Х_п - индуктивное сопротивление петли "фаза-нуль"

Но так как нулевой и фазовый провода выполнены из одного материала, имеют одинаковую длину и поперечное сечение, значит

Ом.

С учетом сопротивления петли "фаза-нуль" определим рассчитанный ток короткого замыкания:

, где

- сопротивление трансформатора со вторичным напряжением 380/220В. Для сети 380/220В:

Ом.

А.

Из расчетов следует, что провод сечением S = 2,5 мм² может обеспечить протекание рассчитанного тока, не вызывая нагревания, так как ток плавкой вставки предохранителя I_п = 8А и отношение и система зануления обеспечена. Тип плавкой вставки ВП1-8А.

Время отключения t = 0,3 сек. В процессе работы необходимо проверить соответствие зануления требованиям "Правил устройства электроустановок". Для этого необходимо измерять сопротивление нейтрали и петли "фаза-нуль", поверять целостность зануления сети.

Принципиальная схема зануления в трехфазной сети показана на рис.9.1.

Повторное заземление нулевого защитного провода практически не влияет на отключающую способность схемы зануления, и в нашем случае мы без него обходимся, так как длина фазовых проводов не велика и заземление находится вблизи установки.

Рис.9.1.

10. Экологичность проекта