PRAKTIKUM_BZhD-k_izdaniyu

По аналогии выполнить задание 2. Подписать отчет и сдать преподавателю.

Таблица 4.4 Варианты к заданию 4.3.2 «Расчет резинометаллических

виброизоляторов»

№ вар	т, кг	f1 , Гц	а, м/с2	V, м/с·10-2	LV, дБ	t, ч
1	140	56	-	-	108	8,0
2	500	19,6	-	0,8	-	4,5
3	160	60,0	2,4	-	-	6,5
4	2000	7,0	-	-	110	8,0
5	120	35,5	-	0,7	-	6,5
6	1000	12,0	1,9	-	-	4,0
7	200	40,0	-	-	103	5,0
8	2000	6,0	-	1,12	-	8,0
9	300	47,7	2,47	-	-	6,0
10	500	13,0	-	-	99,6	4,0
11	40	72,0	-	6,89	-	5,5
12	3000	9,8	0,45	-	-	5,0
13	120	42,0	-	-	104,6	6,5
14*	200	36,0	-	1,79	-	8,0
15	100	49,0	9,11	-	-	1,5
16*	300	46,2	-	-	112,3	4,5
17	160	44,1	-	1,62	-	3,5
18	200	25,0	1,0	-	-	7,0
19	3000	5,0	-	-	94,5	8,0
20	80	70,0	-	3,08	-	1,5
21	200	45,0	7,3	-	-	7,0
22*	150	36,5	-	-	114,8	2,0
23	50	54,0	-	2,92	-	5,0
24	700	12,6	1,0	-	-	5,0
25*	100	50,4	-	-	106,0	8,0
26	3000	25,0	2,4	-	-	8,0
27	120	5,0	-	-	110	1,5
28	200	70,0	-	0,7	-	4,5
29	100	45,0	1,9	-	-	3,5
30*	300	36,5	-	-	103	7,0

* - агрессивная среда

Практическое занятие № 5 НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Электромагнитная волна – это колебательный процесс, связанный с изменяющимися в пространстве и во времени взаимосвязанными электрическими и магнитными полями. Область распространения электромагнитных волн называется

электромагнитным полем (ЭМП).

Электромагнитное поле (ЭМП) - особая форма материи. Посредством ЭМП осуществляется взаимодействие между заряженными частицами.

Электрическое поле (ЭП) - частная форма проявления электромагнитного поля; создается электрическими зарядами или переменным магнитным полем и характеризуется напряженностью.

Магнитное поле (МП) - одна из форм электромагнитного поля, создается движущимися электрическим зарядами и спиновыми магнитными моментами атомных носителей магнетизма (электронов, протонов и др.).

Источники электромагнитных полей Источниками электромагнитных полей являются - атмосферное

электричество, радиоизлучение солнца и галактик, квазистатические, электрические и магнитные поля Земли.

К источникам ЭМП на производстве относятся две большие группы источников:

-изделия, которые специально созданы для излучения электромагнитной энергии: радио-и телевизионные вещательные станции, радиолокационные установки, физиотерапевтические аппараты, технологические установки в промышленности.

-устройства, не предназначенные для излучения электромагнитной энергии в пространство, но в которых при работе протекает электрический ток. Это системы передачи и распределения электроэнергии: линии электропередачи, трансформаторные и распределительные подстанции; и приборы, потребляющие

электроэнергию:	электроплиты,			электродвигатели,
электронагреватели.
Магнитные поля создаются электромагнитами, соленоидами,
установками конденсаторного типа.
Электрическая	сеть	-	совокупность		подстанций,

распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи: предназначена для передачи и распределения электрической энергии.

Электроустановка - совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенная для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) - устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам.

В ЭМП различаются три зоны, которые формируются на различных расстояниях от источника ЭМИ,

Первая зона – зона индукции (ближняя зона) охватывает промежуток от источника излучения до расстояния r≤λ6 (ЭМП еще не

сформировалось).

Вторая зона – зона интерференции (промежуточная зона). Третья зона – волновая (дальняя) зона располагается на

расстоянии свыше r > λ6 . В этой зоне электромагнитная волна

сформирована, электрическое и магнитные поля взаимосвязаны. В этом случае обе составляющие ЭМП (электрическая и магнитная) в диапазоне 300 МГц …300 ГГц оцениваются поверхностной плотностью потока энергии ППЭ (интенсивность облучения).

Основные характеристики электромагнитного поля - частота излучения f (Гц)

- напряженность электрического поля E B

м

- напряженность магнитного поля H				А
				м
- плотность потока энергии	ППЭ	=		Вт
				2
				м

5.1 Классификация электромагнитных полей

Электромагнитные поля классифицируются по частотным диапазонам или длине волны.

Видимый свет (световые волны), инфракрасное (тепловое) и ультрафиолетовое излучение – это также электромагнитная волна.

Эти виды коротковолнового излучения оказывают на человека специфическое воздействие.

Электромагнитные волны очень высоких частот относятся к ионизирующим излучениям (рентгеновским и гамма-излучениям). Из- за большой частоты эти волны обладают высокой энергией, достаточной для того, чтобы ионизировать молекулы вещества, в котором распространяется волна.

Электромагнитный спектр радиочастотного диапазона условно разделен на четыре частотных диапазона:

-низкие частоты (НЧ) – менее 30 кГц,

-высокие частоты (ВЧ) – 30 кГц…30 МГц,

-ультравысокие частоты (УВЧ) – 30…300 МГц,

-сверхвысокие частоты (СВЧ) – 300 МГц…300 ГГц.

Особой разновидностью ЭМИ является лазерное излучение, генерируемое в диапазоне длин волн 0,1 …1000 мкм. Особенностью лазерного излучения является его монохроматичность (строго одна длина волны), когерентность (все источники излучения испускают волны в одной фазе), острая направленность луча (малое расхождение луча).

Условно к неионизирующим излучениям (полям) можно отнести

электростатические поля (ЭСП) и магнитные поля (МП). Электростатическое поле – это поле неподвижных

электрических зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Статическое электричество – совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков, или на изолированных проводниках.

Магнитное поле может быть постоянным, импульсным, переменным.

5.2 Воздействие электромагнитных излучений на человека

Воздействие электромагнитных полей на человека зависит от:

-напряженности электрического и магнитного полей, потока энергии.

-частоты колебаний.

-размера облучаемой поверхности тела.

- индивидуальных особенностей организма.

Воздействие электромагнитного поля на человека можно свести

к:

-тепловому действию;

-специфическому действию на ткани человека как биологические объекты.

Электромагнитные поля наиболее интенсивно действуют на органы с большим содержанием воды. Зачастую эти же органы обладают и слабой терморегуляцией (глаза, хрусталик глаза, мозг, почки, желчный пузырь, желудок), так что для них электромагнитные поля наиболее опасны. Например, облучение глаз вызывает помутнение хрусталика (катаракту), которая обнаруживается через несколько дней или недель после облучения.

Воздействие электромагнитных полей может также приводить к функциональным изменениям в нервной и сердечно-сосудистой системах (повышенная утомляемость, нарушения сна, артериального давления, боли в области сердца, нервно-психические расстройства, а также онкозаболевания, нарушение репродуктивной способности (влияние на сперматогенез).

Специфическое воздействие электромагнитных полей сказывается при интенсивности поля значительно меньше теплового порога. Электромагнитные поля изменяют ориентацию молекулы или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий поля, тем самым ослабляют биохимическую активность белковых молекул, приводят к изменению структуры клеток крови, ее состава, эндокринной системы, к трофическим заболеваниям (например, выпадение волос, ломкость ногтей и др.). Встречается при этом и специфическое кожное заболевание «эффект жемчужной нити» (появление на коже ряда последовательно расположенных пузырьков, наполненных жидкостью).

5.3 Защита от электромагнитных полей и излучений

Для защиты человека от воздействия ЭМП предусматриваются следующие способы и средства:

1) уменьшение параметров излучения в самом источнике (защита количеством, поглотители мощности из поглощающих материалов - резина, полистирол, чистый графит)

2) экранирование источника излучения, экранирование рабочего места

Экранирование источников излучения ЭМП используют для снижения интенсивности излучения на рабочем месте или ограждения опасных зон излучения. Экраны изготовляют из металлических листов или сетки в виде замкнутых камер, шкафов или кожухов. Экранирование рабочих мест применяют в случаях, когда невозможно осуществить экранирование аппаратуры.

Толщина экрана, изготовленного из сплошного алюминия, см,

В =	0,63 lg Э			,	(5.1)
		f

где Э – заданное ослабление интенсивности излучения ЭМП; f – частота излучения ЭМП, Гц.

3)выделение зон излучения (зонирование), применение сигнализации (сигнальные цвета и знаки).

4)установление рациональных режимов эксплуатации установок и режима работы персонала, применение сигнализации (световой, звуковой)

5)СИЗ - защитные халаты от СВЧ из ткани «Щит» - вискоза с наполнением, очки с металлизированными стеклами (двуокись олова)

6)защита расстоянием (увеличение расстояния между источником и рабочим местом)- для дальней зоны - кроме ближней зоны, где ППЭ не зависит от расстояния.

Расстояние от рабочего места до излучающей антенны РТО, м

Рср σ

r =		,	(5.2)
	12,56 ППЭ
	Σ

где Р – средняя мощность излучения, Вт; σ - коэффициент усиления антенны. Средняя мощность излучения

	Римп	τ
Рср=			,	(5.3)
	Тс

где Римп- мощность излучения в импульсе, Вт; τ - длительность импульса, мс; Тс – период следования импульсов, мс.

Основной способ защиты от ЭМП в окружающей среде – защита расстоянием. Для защиты населения от воздействия ЭМП,

создаваемых РТО, устанавливают санитарно-защитные зоны. Санитарно-защитная зона – это площадь, примыкающая к технической территории РТО. Внешнюю границу этой зоны определяют на высоте 2 м от поверхности земли по предельной интенсивности излучения ЭМП, приводимой в нормах.

Радиус санитарно-защитной зоны определяют по формуле 5.2 при условии ППЭ(суммар) = ППЭ = 5 мкВт/см2.

		Таблица 5.1
	Нормативные размеры санитарных зон
	Суммарная мощность	Размеры санитарной зоны, м
	передатчика, кВт
	До 10	В пределах технической территории
	10-75	200…300
	75-160	400…500
	Более 160	500…1000

Санитарная зона разделяется на зону строгого режима (50…100 м) и зону ограниченного пользования в зависимости от мощности передатчика. В зоне строгого режима допускается пребывание только работников передающей станции, и ограниченное время. В зоне ограниченного пользования можно располагать объекты, в которых граждане могли бы находиться менее 8 час (гаражи, хозяйственно- бытовые помещения).

Защита временем (ограничение времени пребывания персонала

врабочей зоне) - только для электрического поля с f = 50 Гц и ЭМП

вдиапазоне 300 МГц…300 ГГц

	WN
Т=		,	(5.4)
	ППЭ
	Σ
где Т - максимальное время пребывания человека в зоне
облучения, ч;
WN – нормированное значение допустимой энергетической
нагрузки на организм человека, Вт ч/м2 (мкВт ч/м2).
Нормированные значения допустимой энергетической			на-
грузки на организм человека составляют:

-200 мкВт ч/см2 – для всех случаев облучения от неподвижных антенн;

-2000 мкВт ч/см2 – для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн.

5.4. Нормирование электромагнитного излучения

Санитарные правила и нормы СанПин 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» устанавливают предельно-допустимые уровни (ПДУ) воздействия на людей электромагнитных излучений в диапазоне частот 30 кГц-300 ГГц.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) - уровни ЭМП,

воздействие которых при работе установленной продолжительности в течение трудового дня не вызывает у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения.

Настоящие санитарные правила устанавливают на рабочих местах:

·ПДУ электростатического поля (ЭСП);

·ПДУ постоянного магнитного поля (ПМП);

·ПДУ электрического и магнитного полей промышленной частоты 50 Гц (ЭП и МП ПЧ);

·ПДУ электромагнитных полей в диапазоне частот ³ 10 кГц - 30

кГц.

·ПДУ электромагнитных полей в диапазоне частот ³ 30 кГц - 300 ГГц.

Предельно допустимые уровни электростатического поля Оценка и нормирование ЭСП осуществляется по уровню

электрического поля дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену.

Уровень ЭСП оценивают в единицах напряженности электрического поля (Е) в кВ/м.

Предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля (Епду) при воздействии <= 1 час за смену устанавливается равным 60 кВ/м. При воздействии ЭСП более 1 часа за смену Епду определяются по формуле:

EÏÄÓ	=	60			,	(5.5)
			t

где t - время воздействия (час).

В диапазоне напряженностей 20 - 60 кВ/м допустимое время пребывания персонала в ЭСП без средств защиты (tдоп) определяется по формуле:

		60			2
					(5.6)
täîï	=
		E
			ôàêò

где Ефакт - измеренное значение напряженности ЭСП (кВ/м). При напряженностях ЭСП, превышающих 60 кВ/м, работа без

применения средств защиты не допускается. При напряженностях ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в электростатических полях не регламентируется.

Предельно допустимые уровни электромагнитного поля частотой 50 Гц

Оценка ЭМП ПЧ (50 Гц) осуществляется раздельно по напряженности электрического поля (Е) в кВ/м, напряженности магнитного поля (Н) в А/м или индукции магнитного поля (В), в мкТл.

Нормирование электромагнитных полей 50 Гц на рабочих местах персонала дифференцированно в зависимости от времени пребывания в электромагнитном поле.

Предельно допустимые уровни напряженности электрического поля 50 Гц

Предельно допустимый уровень напряженности ЭП на рабочем месте в течение всей смены устанавливается равным 5 кВ/м.

При напряженностях в интервале больше 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания в ЭП Т (час)

рассчитывается по формуле:
Т = (50/Е) – 2	(5.7)

где Е - напряженность ЭП в контролируемой зоне, кВ/м; Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем

уровне напряженности, ч.

При напряженности свыше 20 до 25 кВ/м допустимое время пребывания в ЭП составляет 10 мин.

Пребывание в ЭП с напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.

Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время необходимо находиться вне зоны влияния ЭП или применять средства защиты.

Время пребывания персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью ЭП (Тпр) вычисляют по формуле:

Тпр = 8(tE1/ТЕ1 + tЕ2/ТЕ2 + ... + tEn/ТЕn)

(5.8)

где Тпр - приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту пребыванию в ЭП нижней границы нормируемой напряженности;

tE1, tЕ2, ... tEn - время пребывания в контролируемых зонах с напряженностью Е1, Е2, ... Еn, ч;

ТЕ1, ТЕ2, ... Теn - допустимое время пребывания для соответствующих контролируемых зон.

Приведенное время не должно превышать 8 ч.

Количество контролируемых зон определяется перепадом уровней напряженности ЭП на рабочем месте. Различие в уровнях напряженности ЭП контролируемых зон устанавливается 1 кВ/м.

Требования действительны при условии, что проведение работ не связано с подъемом на высоту, исключена возможность воздействия электрических разрядов на персонал, а также при условии защитного заземления всех изолированных от земли предметов, конструкций, частей оборудования, машин и механизмов, к которым возможно прикосновение работающих в зоне влияния ЭП.

Предельно допустимые уровни электромагнитных полей диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц

Оценка и нормирование ЭМП диапазона частот >= 30 кГц - 300 ГГц осуществляется по величине энергетической экспозиции (ЭЭ).

Энергетическая экспозиция в диапазоне частот >= 30 кГц - 300 МГц рассчитывается по формулам:

(5.9)

где Е - напряженность электрического поля (В/м), Н - напряженность магнитного поля (А/м), плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м2, мкВт/см2), Т - время воздействия за смену (час.).

Энергетическая экспозиция в диапазоне частот >= 300 МГц - 300

ГГц рассчитывается по формуле:
ЭЭппэ = ППЭ х Т, (Вт/м2).ч, (мкВт/см2).ч,	(5.10)