книги / Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов

в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению излучения.

B = S cosI α ,

где В — яркость поверхности, кд/м2; I — сила света, кд;

S — площадь излучающей поверхности, м2;

α — угол между направлением излучения и плоскостью поверхности, град. При обычных условиях яркость 30 000 кд/м2 является слепящей. Гигиенически

приемлемой считается яркость до 5000 кд/м2.

Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на котором он рассматривается.

Фон считается:

светлым — при коэффициенте отражения поверхности более 0,4; средним — от 0,2 до 0,4; темным — менее 0,2.

При этом коэффициент отражения поверхности определяется отношением отражаемого от поверхности светового потока (Фотр) к падающему на нее световому

потоку (Фпад).

Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсо-

лютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона по формуле

К = Lо − Lф ,

Lф

где Lо — яркость объекта различения, кд/м2; Lф — яркость фона, кд/м2.

Контраст объекта различения с фоном считается:

большим — при К более 0,5 (объект и фон резко различаются по яркости); средним — при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно различаются по ярко-

сти);

малым — при К менее 0,2 (объект и фон мало различаются по яркости). Показатель ослепленности (Р) — критерий оценки слепящего действия ос-

ветительной установки, определяемый по формуле

Р= (S–1)1000,

где S — коэффициент ослепленности, определяемый отношением пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Коэффициент пульсации освещенности (Кп, %) — критерий оценки относи-

тельной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, определяемый по формуле

Кп = Еmax − Еmin , 2Еср

271

где Еmax и Еmin — соответственно максимальное и минимальное значение освещенности за период ее колебания, лк;

Eср — среднее значение освещенности за тот же период, лк.

Показатель дискомфорта (М) — критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей

вполе зрения, выражающийся формулой

М= Lc w0,5 ,

ϕo L0,5ад

где Lc — яркость блеского источника, кд/м2;

w — угловой размер блеского источника, ср;

φо — индекс позиции блеского источника относительно линии зрения;

Lад — яркость адаптации, кд/м2.

При проектировании показатель дискомфорта рассчитывается инженерным методом.

Объект различения – рассматриваемый объект, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы (например, при работе со шкалами – толщина линии шкалы; при чтении – размер буквы, запятой, точки и т.п., мм).

Цилиндрическая освещенность (Ец) – характеристика насыщенности помещения светом. Определяется как средняя плотность светового потока на поверхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю. Расчет Ец производится инженерным методом.

Коэффициент запаса – принимается при проектировании естественного, искусственного и совмещенного освещения, учитывающего снижение освещенности

впроцессе эксплуатации из-за загрязнения и старения светопрозрачных заполнений

всветовых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также отражающих свойств поверхностей помещения. Принимается по СНиП 23-05–95.

14.7. СВЕТОВЫЕ ПРИБОРЫ (СВЕТИЛЬНИКИ)

Светильник-лампа с осветительной арматурой, предназначенной для общего освещения или световой сигнализации. Арматура также служит для крепления и подвешивания лампы, устройством для подведения тока, перераспределения светового потока лампы и уменьшения ее слепящего действия, защиты лампы от воздействия пыли, копоти, влаги и брызг, механических повреждений и взрывоопасной среды, а также для эстетического оформления помещений и открытых пространств.

Экономичность и качество освещения в значительной степени зависят от светораспределения светильников. По распределению потока между верхней и нижней полусферами различаются светильники:

• прямого света П (в нижнюю полусферу излучается не менее 80 % всего потока);

272

•преимущественно прямого света Н (в нижнюю полусферу излучается от 60 до 80 % всего потока);

•рассеянного света Р (в каждой из полусфер распределяется не более 40–60 % всего потока);

•преимущественно отраженного света В (в верхнюю полусферу излучается от 60 до 80 % всего потока);

•отраженного света О (в верхнюю полусферу излучается более 80 % всего по-

тока).

По характеру перераспределения света ламп СП подразделяются на три основных вида:

1)светильники;

2)приборы прожекторного типа (прожекторы);

3)приборы проекторного типа (проекторы).

По назначению светильники классифицируются следующим образом:

1. Светильники для освещения.

Класс А. Светильники для внутреннего освещения:

•для производственных помещений;

•для общественных помещений;

•для жилых помещений;

•для транспортных средств;

•для рудников и шахт.

Класс Б. Светильники для наружного освещения:

•для улиц, дорог и площадей;

•для больших открытых пространств;

•для туннелей и пешеходных переходов;

•для технологического оборудования;

•для транспортных;

•для архитектурного освещения;

•для садово-паркового освещения.

Класс В. Светильники для экстремальных сред:

•под водой;

•в космосе.

2. Сигнальные светильники.

Класс А. Светильники для внутренней сигнализации:

•для щитов управления, световые указатели;

•рекламные и информационные;

•для транспортных средств.

Класс Б. Светильники для наружной сигнализации:

•навигационные световые указатели;

•информационные;

•знаки дорожные;

•для транспортных средств.

Класс В. Сигнальные светильники для экстремальных сред:

•под водой;

•в космосе.

273

По форме кривой светораспределения (КСС) преимущественно в нижней полусфере светильники могут быть:

•глубокого светораспределения (сила света достигает максимума в пределах углов 0–40º, имея в направлениях 50–90º значительно меньшую величину);

•косинусного светораспределения (сила света приблизительно пропорциональна косинусу меридионального угла);

•равномерного светораспределения (сила света более или менее постоянна во всех направлениях данной полусферы);

•широкого светораспределения (в пределах углов 50–90º, имея в направлениях 0–40° значительно меньшую величину).

Световые приборы (СП) для освещения (рис. 14.3) имеют исполнения по способу установки: подвесные, потолочные, встраиваемые, настенные, напольные, настольные, венчающие, консольные, торцевые, ручные, головные.

Рис. 14.3. Классификация световых приборов по способу установки

По степени защиты лампы от воды светильники подразделяются: водозащищенные, каплезащищенные, дождезащищенные, брызгозащищенные, струезащищенные, волнозащищенные, водонепроницаемые, герметичные.

В соответствии с существующей классификацией электрического оборудования от попадания внутрь его твердых посторонних тел (в частности пыли) и степени защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряжением частями, расположенными внутри оболочки изделий световые приборы подразделяют-

274

ся: на пыленезащищенные (открытые и перекрытые); пылезащищенные (полностью пылезащищенные, с ограниченной пылезащищенной зоной); пыленепроницаемые (полностью пыленепроницаемые, с ограниченной пыленепроницаемой зоной).

К характеристикам безопасности светильников относятся: электрическая безопасность, взрывобезопасность, пожаробезопасность, механическая безопасность.

Светильники предназначаются для эксплуатации в соответствующем климатическом районе земли и выпускаются в различных климатических исполнениях, например, с умеренным климатом, с холодным климатом, с влажным тропическим климатом, с сухим тропическим климатом.

Как любые изделия светильники характеризуются надежностью, долговечностью и сроком службы.

Под надежностью понимается свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени.

Под долговечностью понимается свойство изделий сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта. При этом предельное состояние определяется невозможностью дальнейшей эксплуатации изделий либо обусловленным снижением эффективности работы, либо требованиями безопасности.

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации изделия до момента возникновения предельного состояния, оговоренного в документации, или до списания, а ресурс (в часах) определяется наработкой изделия до предельного состояния.

Осветительные устройства со щелевыми световодами. (Комплексные ос-

ветительные установки). Расширение номенклатуры и количества выпускаемых промышленностью светильников не устраняет многих затруднений при устройстве осветительных установок в помещениях со взрыво- и пожароопасными средами.

Трудности устройства рационального освещения обусловлены такими причинами, как наличие затенений, создаваемых громоздким оборудованием, обилие всевозможных коммуникаций, темная окраска поверхностей помещений и оборудования, повышенное содержание в воздухе паров и пыли и более низкие светотехнические характеристики светильников по сравнению с применяемыми в помещениях с нормальной средой.

Все это приводит к необходимости установки большего числа светильников, разных аппаратов и электроустановочных изделий, значительного увеличения протяженности электропроводок, усложнения электромонтажных работ и эксплуатации осветительных установок.

Новый принцип внутреннего освещения осветительными устройствами со щелевыми световодами устраняет многие недостатки, присущие освещению с применяемыми в настоящее время светильниками. Эти устройства, предложенные канд. техн. наук Г.Б. Бухманом, основаны на новом качественном решении оптической и электрической систем осветительных установок. В них световой поток от сконцентрированных в немногих точках (вводных устройствах) мощных ламп направляется по щелевым световодам для освещения определенных участков помещений.

275

Щелевой световод представляет собой цилиндрическую полую трубу, выполненную из эластичной пленки и органического стекла. Внутренняя поверхность трубы по всей длине частично покрыта зеркализованным отражающим слоем. Остальная светопропускающая часть поверхности трубы, свободная от отражающего слоя, является «оптической щелью» световода (пленка полиэтилентерефталамовая ПЭТФ или прессованный алюминиевый профиль) (рис. 14.4).

Рис. 14.4. Схемы комплексных осветительных установок (КОУ):

а– для помещений со взрывоопасной средой; б – для помещений с невзрывоопасной средой

Спомощью зеркальных отражателей световой поток, излучаемый группой мощных ламп (до 8 ламп типа ОРИ мощностью по 3,5 кВт, установленных в одном вводном устройстве), направляется внутрь световода с его торца. После многократных отражений световой поток, выходящий равномерно из «оптической щели» световода, освещает заданное пространство помещения.

Вводные устройства (камеры) с сосредоточенными в них источниками света

иотражателями могут размещаться в помещениях с нормальными или даже тяже-

276

лыми условиями среды. Из помещений со взрыво- и пожароопасными средами вводные устройства, как правило, выносят в смежные помещения с нормальной или относительно нормальной средой.

Исследованиями установлена конструктивная и экономическая целесообразность выполнения световодов из светопропускающей пленки, обладающей высокой прочностью при растяжениях, газонепроницаемостью и другими положительными свойствами. При изготовлении оболочек световодов на часть раскроенной пленки наносят зеркализованное покрытие, оставляя без покрытия часть, предназначенную для «оптической щели».

Изготовленные из пленки оболочки световодов натягиваются между отверстиями камер вводных устройств и плотно стыкуются с ними. После заполнения оболочек воздухом через впускные клапаны световоды приобретают упругость и необходимую конфигурацию.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено оптимальное расстояние передачи света по световодам при вводных устройствах с двух торцов с мощностью ламп в одной камере до 28 кВт:

диаметр, мм	250	600	1150
расстояние, м	24	40–50	80–96

По сравнению с освещением обычными светильниками эффективность применения КОУ выражается:

•в снижении расчетных годовых затрат на каждый киловатт установленной мощности на 25–30 %;

•в снижении трудоемкости электромонтажных работ в 15–25 раз;

•в снижении количества световых точек, требующих обслуживания в 10–50 раз;

•в снижении расхода материалов, необходимых для изготовления светильников в 20–30 раз.

Применение КОУ во взрыво- и пожароопасных помещениях кроме указанной технико-экономической эффективности гарантирует высокую надежность и безопасность эксплуатации освещения в этих средах.

Кроме вышеперечисленных преимуществ КОУ, необходимо отметить и следующие:

1.Наличие холодного без электрического потенциала протяженного световода.

2.Создание протяженной светящейся полосы с несимметричным в продольных плоскостях светораспределением, обеспечивающим высокую равномерность освещения.

3.Снижение влияния окружающей среды на параметры КОУ в процессе эксплуатации благодаря аэродинамическим свойствам цилиндрических каналов, оптическая щель которых практически не загрязняется.

4.Концентрация нескольких высокоэффективных ГЛ в одной точке с возможностью их одновременного или частичного включения.

5.Возможность поворота оптической щели, а также возможность любого расположения (до вертикального).

277

6. Возможность варьирования спектра излучения путем использования соответствующих фильтров или применения ламп с различным спектральным составом.

Мобильная осветительная установка «Световая башня». Предназначена для экстренного развертывания на местности в случае природных и техногенных катастроф, при несанкционированном отключении освещения, для освещения больших площадей на массовых мероприятиях, а также при проведении работ в темное время суток в промышленности, в строительстве в труднодоступных местах без использования дорогостоящего оборудования и отсутствии квалифицированного персонала.

Собственно светильник установки выполнен из специальной светопроницаемой ткани, позволяющей при ее надувании насосом получать цилиндр диаметром 450 мм и высотой до 7 м, который обеспечивает достаточно яркое освещение на площади до 10 000 м2.

Используемый источник света – натриевая (металлогалогенная) лампа ДНАТ или ДНАЗ мощностью 400–600 Вт и световым потоком от 48 000 до 90 000 лм.

Цилиндр надувается насосом, который может питаться от встроенного генератора или от электрической сети 220 В. Установка комплектуется встроенной бензиновой 4-тактной электростанцией (генератором) мощностью 1,5–2,2 кВт. Общий вес – до 26 кг (с встроенной электростанцией до 65 кг). Время надува до 60 с. Ветроустойчивость установки (до 20 м/с) достигается за счет использования специально предусмотренных растяжек.

Мобильные установки компактны, их можно перевозить в багажнике легкового автомобиля. Вся система может быть запущена в действие одним человеком за три минуты. При использовании установки с встроенной электростанцией мощность позволяет подключать дополнительные электроинструменты и электроприборы мощностью до 1,5 кВт.

14.8. ВИДЫ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Искусственное освещение в зависимости от функционального назначения на промышленных предприятиях подразделяется на рабочее, охранное, аварийное, эвакуационное, дежурное (рис. 14.5).

Рабочее освещение обеспечивает необходимые условия при нормальном режиме работы ОУ, оно обязательно во всех помещениях и на открытых пространствах.

Охранное освещение – разновидность рабочего освещения, оно устанавливается по линии охраняемых границ территорий промышленных предприятий, строек, а также территорий некоторых общественных зданий.

Аварийное освещение – освещение безопасности, обеспечивает минимально необходимые осветительные условия для продолжения работы при временном погасании рабочего освещения в помещениях и на открытых пространствах в случаях, когда отсутствие искусственного освещения может вызвать тяжелые последствия для людей, производственных процессов, нарушить нормальное функционирование жизненных центров предприятия и узлов обслуживания массовых потребителей.

278

Типы освещения

В зависимости от

В зависимости от

источника света

функционального назначения

Естествен-

Искусствен-

Совмещен-

ное

ное

ное

Рабочее

Аварийное

Эвакуационное

Охранное

Дежурное

Боковое

Верхнее

Комбинирован-

ное (боковое и верхнее)

Общее

Местное

Комбинированное

Одностороннее

Двухсторон-

нее

Равномер-

ное

Локализованное

Рис. 14.5. Классификация искусственного освещения

Эвакуационное освещение служит для безопасной эвакуации людей из помещений и с открытых пространств при аварийном погасании рабочего освещения.

Дежурное освещение используется при перерывах, когда рабочее освещение отключают, например, при уборке помещений и для его охраны.

Указания, в каких случаях необходимо аварийное и эвакуационное освещение, содержатся в СНиП и в отраслевых нормах искусственного освещения. Согласно СНиП аварийное освещение должно создать освещенность не ниже 5 % нормируемой освещенности, но не менее 2 лк в помещениях и 1 лк снаружи. Освещенность более 30 лк в помещениях и более 5 лк снаружи разрешается создать при наличии соответствующих обоснований.

Эвакуационное освещение должно создавать освещенность не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк снаружи. Для аварийного и эвакуационного освещения могут использоваться лампы накаливания (в том числе галогенные лампы накаливания) и люминесцентные лампы, причем последние только в помещениях с температурой воздуха не ниже +5 ºC при питании их переменным током и напряжении не ниже 90 % номинального. Лампы типов ДРЛ, ДРИ и ДНАТ могут использоваться только как дополнительно присоединяемые к группам аварийного освещения в целях усиления освещенности сверх нормированной для аварийного освещения.

279

14.9. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК И НАДЗОР ЗА НИМИ

Надлежащий надзор за состоянием осветительных установок (ОУ) имеет большое санитарное и производственно-экономическое значение. Даже правильно выполненная ОУ при неудовлетворительной ее эксплуатации может быть нерентабельной и малоэффективной.

Наиболее характерные нарушения при эксплуатации ОУ следующие:

•запыление и загрязнение арматуры светильников и самих ламп, что ведет

кснижению освещенности на рабочих местах, уменьшению КПД и к искажению кривой силы света светильников;

•несвоевременная замена перегоревших ламп, а также стареющих ламп, что ведет к снижению световой отдачи светильников;

•использование ламп ниже запроектированной мощности, что ведет к уменьшению освещенности в помещении и на рабочих местах;

•эксплуатация светильников в системе общего света без затенителей или применение «голых» ламп в системе местного освещения, что приводит к повышенной яркости или неблагоприятному воздействию блескости;

•внесение в осветительную установку изменений без учета светотехнических и гигиенических требований, например при изменении назначения рабочих помещений, при расположении дополнительного оборудования и т.п.;

•применение газоразрядных ламп на переменном однофазном токе, вследствие чего возникают недопустимые пульсации светового потока с большой амплитудой колебаний;

•загрязнение ограждающих конструкций (потолка, стен), что уменьшает отраженный световой поток, а следовательно, и освещенность на рабочих местах;

•загрязнение светоаэрационных фонарей и окон;

•неправильное хранение и утилизация вышедших из строя газоразрядных ламп, содержащих ртуть, что может привести к загрязнению помещений ртутью, которая относится к веществам I класса опасности.

Для поддержания требуемой освещенности на должном уровне в расчетные формулы при проектировании вводится коэффициент запаса, учитывающий состояние воздушной среды и, в первую очередь, содержание в ней пыли, дыма и копоти.

Взависимости от коэффициента запаса (Кз) устанавливается число чисток светильников разных эксплуатационных групп в год: для наиболее пыльных и грязных помещений – от 4 до 18 раз; для помещений со средним выделением пыли, дыма

и копоти – от 2 до 6 раз; в малозапыленных и малозагрязненных помещениях – от 1 до 4 раз.

Естественно, что в процессе эксплуатации лампы стареют и перегорают, поэтому для поддержания необходимой освещенности необходима своевременная замена перегоревших и стареющих ламп. Существуют два способа замены ламп – групповой, когда заменяют все лампы по истечении 70–80 % от номинального срока их службы, и индивидуальный, при котором лампы заменяются по мере их перегорания. Групповой способ более экономически выгоден, он позволяет поддерживать равномерную освещенность и использовать часть ламп для освещения вспомогательных помещений с низким уровнем нормируемой освещенности. Индивидуальный способ замены перегоревших ламп применим для небольших ОУ с лампами большой мощности.

280