ДИПЛОМ / Раздел ДП Безопасность и охрана труда, Методические указхапния и примеры расчета / ПРимеры выполнения расчетов по ОТ

1 – граница зоны защиты на высоте hх; 2 – граница зоны защиты на уровне земли

Рис. 9.8. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода

Размеры зоны защиты одиночных тросовых молниеотводов определяют, по формулам

а) для зоны типа А

r0=(1,35-6,0025-h)h;	(9.21)
rx =(1,35-0,0025h)(h-hx/ 0,85)	(9.22)
h0=0,85 h	(9.23)

б) для зоны типа Б

h0=0,92 h;	(9.24)
r0=1,7 h;	(9.25)
rх = 1,7(h-hх/0,92)	(9.26)

Для зоны типа Б высота одиночного тросовогомолниеотвода при известных hх и rх равна

h = (rx +1.85 hx )1,7

9.9. Расчет молниезащиты при установке молниеотвода на объекте защиты

Расчет молниезащиты при установке молниеотвода на объекте защиты ведут в следующей последовательности. Первоначально определяют коэффициент грозозащиты (кгз) по формуле [23]

кгз = (l + сtgα)Bн

(9.28)

где α – угол защиты, принимается равным 45–50°; βн– коэффициент надежности защиты, (для штыревой защиты при не-

посредственном соединении молниеотвода с защищаемым объектом βн =0,65 в остальных случаях – βн = 0,6).

Находят суммарную высоту крыши (рис. 9.9) и молниеприемннка ( h) по

237

формуле

h = 0,5bmах kгз

(9.29)

где bmax– максимальная ширина сооружения, м.

Рис. 9.9. Схема к расчету молниезащиты водонапорной башни

Рассчитывают длину молниеприемника (hмп ) по формуле

hмп= h – hкр

(9.30)

где hкр – высота крыши, м.

Производят расчет обшей высоты штыревой грозозащиты (Нгз) по формуле

Нгз = hзд+ h

(9.31)

Вычисляют радиус грозозащиты на уровне земли (rо) по формуле

r0 = кгзНгз

(9.32)

Рассчитывают импульсный очаг заземления:

а) определяют сопротивление одиночного заземлителя (Rоз) растеканию тока промышленной частоты из выражения (Ом)

- расположенного вровень с поверхностью земли по формуле

	R		ln	4l		0,366	lg	4l	(9.33)
		2 l		d		l		d
	оз

где l и d – длина и диаметр трубы, соответственно, м;

ρ– удельное сопротивление грунта, Ом.м (табл. 9.2).

-заглубленного на расстояние t от поверхности земли

238

2l

1

4t l

0,366

2l

1

4t l

(9.34)

lg

ln

lg

lg

2

2 l d

4t l

l d

2 4t l

Таблица 9.2 – Удельное сопротивление грунта ρ

Характер фунта

Сопротивление грунта,ρ, Ом м

Торф

40

Садовая земля

40

Глина

70....80

Каменистая глина

100

Суглинок

150

Известняк, щебень, глина

150

Чернозем

200

Супесь

400

Песчаная почва

700...900

Известняк, мергель

14000

Скальный грунт

3000

б) Производят расчет импульсного сопротивления трубы (Rи.тp) по фор-

муле
Rи.тр = Rоз αи	(9.35)

где αи – коэффициент импульсного сопротивления (табл. 9.3).

Таблица 9.3 – Значение коэффициентов импульсного сопротивления αи

Удельное		Импульсный коэффициент единичных заземлителей
сопротивление грунта ρ,		для трубы длиной	для горизонтального троса дли-
Ом · см		2 – 3 м		ной, м
			10	20	30
104		0,8	0,9	1,1	1.4
3х104		0,6	0,7	0,9	1,0
5x104		0,4	0,7	0,7	0,8
105		0,35	0,4	0,6	0,7

в) Рассчитывают количество труб для импульсного заземлителя (n) по формуле

	n	Rоз сез	(9.36)
		RД ст

где Rд – допустимое сопротивление растеканию тока, Ом (для животноводческих помещений и водонапорных башен, принимается 10 Ом, для промышленных и гражданских сооружений – 20 Ом);

сез – коэффициент сезонности (для центрального региона России сез = 1,6);

ст – коэффициент экранирования ( ст = 0,3. ..0,95).

г) Находят сопротивление растеканию тока полосового заземлителя (Rпол)

239

- расположенного у поверхности земли по формуле

	R			ln	4l		0,366	lg	4l	(9.37)
			2 l		d		l		d
	пол

- заглубленного на расстояние t от поверхности земли по формуле

	R		ln	2l2		0,366	lg	2l2	(9.38)
		2 l		d t		l		d t
	оз

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом-м; l – длина заземлителя (полосы), м;

l=1,05·а·п,

(9.39)

где а – расстояние между стержнями заземления (а = 2,5…3м)...5 d – диаметр (ширина) заземлителя, м (l >> d);

д) Рассчитывают импульсное сопротивление полосы (Rи.пол) по формуле

Rи.пол = Rпол· αи

(9.40)

где αи – импульсное сопротивление полосы (табл. 9.3).

е) Подсчитывают импульсное сопротивление растеканию тока всей системы заземлителя (Rобщ) по формуле

	R		Ru.mp	Ru.noл	(9.41)
			R	R
	общ
			u.mp	u.noл

Импульсное сопротивление растеканию тока системы заземления не должно превышать пределов, указанных в пункте «в».

Пример 9.5. Рассчитать импульсное сопротивление заземлителя грозовой защиты в суглинистом фунте (ρ = 0,5·104 Ом·см), Длина полосы 8 м, ширина 60 мм, глубина укладки 1 м.

Решение. Сопротивление протяженного заглубленного заземлителя найдем по формуле (9.38)

					2 l2		0,366 0,5 10	4		2 800		м
R	noл			ln					lg		7,50
			2 l				800
					d t					6 100

Для условий задачи αи = 0,9 (табл. 9.3). Тогда импульсное сопротивление грозозащиты рассчитаем по формуле (9.40)

240

Rи.пол = Rпол – αи= 7,5x0,9 = 6,75 Ом.

Вывод. Сопротивление заземления молниезащиты равно 6,75 Ом, что удовлетворяет условию надежного срабатывания защиты 6,75<10 Ом.

Задачи

1 Размеры защищаемого от атмосферного электричества объекта равны: l = 6м – длина объекта, b = 4м – ширина объекта, hх = 3м – высота объекта. Рассчитайте высоту стержневого молниеотвода на пересечении диагоналей плоскости крыши объекта, обеспечивающего защиту.

2 Высота защищаемого объекта hх = 8 м, а радиус зоны защиты на высоте защищаемого объекта rх= 10 м. Определить высоту одиночного стержневого молниеотвода.

3Рассчитать заземление молниеотвода, если известно, что заземлитель в супесчаной почве выполнен из 4 труб диаметром 50 мм и длиной 2 м, расположенных в ряд. Верхние концы труб заглублены от поверхности земли на 60 см

исоединены стaльной полосой шириной 60 мм. Расстояние между трубами 3 м. Определить импульсное сопротивление растеканию тока.

4Рассчитать молниезащиту двухрядного коровника. Использовать полосовые заземлители, размещенные на расстоянии 0,6 м от поверхности земли.

5Рассчитать молниезащиту стога грубых кормов с помощью стальной проволоки диаметром 8-10 мм, подвешенной над стогом. Проволока закреплена на деревянных кронштейнах, благодаря чему обеспечивается удаление токоотводов от сена (соломы) на расстояние 0,8-1 м. Заземление выполнено в виде труб длиной 3 м, забитых по обе стороны стога.

6Спроектировать молниезащиту конефермы с помощью 4 молниеотводов высотой 9 м от поверхности земли. Для заземляющего контура использовать протяженный полосовой заземлитель.

7Спроектировать молниезащиту для здания насосной станции легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), которая находится в местности с интенсивностью грозовой деятельности 40-60 ч в год. Определить категорию и тип молниезащиты, рассчитать высоту модниеприемника.

8Спроектировать молниезащиту производственного сооружения с кирпичной дымовой трубой. Высота трубы 23 м. Размеры здания 22x7,5 м2.

9Рассчитать молниезащиту для жилого здания при помощи молниеотвода, установленного на дереве. Расстояние от дерева до здания 10-15 м. Высота де-

рева 15-20 м.

10Спроектировать молниезащиту жилого дома площадью 150 м2 и высотой 7 м. с неметаллической кровлей.

11Рассчитать молниезащиту коровника, используя 5 стержневых молниеприемников.

241

Глава 10. Обеспечение безопасности транспортных работ

10.1. Общие сведения

При планировании транспортных работ на предприятии должны тщательно разрабатываться маршруты движения, учитываться опасные места дорог и переездов, профиль и углы наклона дорог, габаритные размеры проездов при перевозке грузов и др.

Основными документам», регулирующими транспортные работы, являются: межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации транспорта; положение по обеспечению безопасности дорожного движения в предприятиях, организациях, осуществляющих перевозки пассажиров и грузов; правила дорожного движения; межотраслевые правила по охране труда на автомобильном транспорте.

Кроме указанных документов на предприятии должны разрабатываться локальные документы, такие как стандарт предприятия по обеспечению безопасности дорожного движения; инструкции (на основе типовых) по всем видам работ, связанным с движением, ремонтом и техническим обслуживанием транспортных средств, приказ о закреплении ответственности за безопасность дорожного движения.

На транспортных работах происходит наибольшее количество несчастных случаев с тяжелыми последствиями.

Перед каждым выездом в рейс водителям или трактористам необходимо выдавать путевой лист или наряд и утвержденный маршрут движения.

Перед использованием в качестве транспортных средств мобильные машины следует хорошо подготовить. Основное внимание обращается на тормозную систему, рулевое управление, муфту сцепления, ходовую часть, сцепное устройство, приборы освещения и сигнализации, так как их техническое состояние во многом определяет безопасность движения [26].

К тормозной системе трактора предъявляют следующие требования: рабочий тормоз должен обеспечивать одновременное затормаживание всех колес; не допускается подсекание жидкости в гидравлической системе тормозов, в пневматической системе должно обеспечиваться установленное давление воздуха; Рычаг стояночного тормоза должен удерживаться запирающим устройством; стояночный тормоз должен удерживать транспортное средство на подъеме или спуске с уклоном 16°. Тормозная система считается неисправной, если в систему привода через неплотности просачивается воздух; подтекает жидкость из главного и колесных цилиндров, из шлангов и других соединений; свободный ход тормозной педали больше установленного. Все прицепы, масса которых с грузом превышаем массу трактора, оборудуют тормозами.

Рулевое управление колесных тракторов, используемых на транспортных работах, должно быть исправно. Нельзя использовать тракторы, у которых ослаблено крепление рулевой колонки, неисправны рулевые тяги, люфт в шарнирах рулевых тяг превышает допустимый.

242

10.2. Требования к проездам, помещениям и площадкам для размещения машин

На территории предприятия необходимо предусмотреть устройство дорог для обеспечения безопасности движения техники.

Необходимая ширина дорог определяется по формулам [23] - для одностороннего движения

В1=Втах + 18;	(10.1)
- для двустороннего движения
В2=Втах + 2,7,	(10.2)

где Втах – максимальная ширина машины, м.

Скорость движения машинно-тракторного парка по территории предприятия (хозяйства) не должна превышать 3 км/ч, в помещениях – 2 км/ч, а автомобильного транспорта, соответственно, 10 км/ч и 5 км/ч.

Размещение машин и оборудования играет важную роль в обеспечении безопасных условий труда. Размещение машин, находящихся на ремонте, приведено на рис. 10.1.

а – размещение тракторов (1 – моечная машина; 2 – стена; 3 – окно; 4 – трактор; 5 – ворота;

6– верстак; 7– площадка-стеллаж для укладки узлов);

б– размещение машин (8 – колонна; 9 – машина)

Рис. 10.1. Размещение ремонтируемых машин Сектор хранения (гаражи, навесы, сараи) должен обеспечивать правильное

размещение автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. При строительстве гаражей, сараев, навесов следует выдерживать соответствующие размеры зданий и их конструктивных элементов исходя из максимальных габаритов машин (рис. 10.2).

1 – ворота; 2 – стена; 3 – сельскохозяйственная машина; 4 – трактор; 5 – окно; 6 – колонна

Рис. 10.2. Размещение машин при хранении

243

Высота гаражей, сараев, навесов определяется по формуле

Нсар = Нтах + 1,2;

(10.3)

Высота ворот рассчитывается по формуле

Нв = Нтах+ 1,0

(10.4)

где Нтах – максимально высокогабаритная машина с учетом перспективы развития, м;

1,0 и 1,2 – надбавка к габариту, м. Ширина ворот исчисляется по формуле

Вв = Втах+ 1,0

(10.5)

где Втах – максимально широкогабаритная машина, м; 1,0 – надбавка к габариту машины, м.

Склады для хранения и выдачи запасных частей располагают в сухих помещениях, предусматривая проходы между стеллажами не менее 1 м.

10.3. Устойчивость мобильных машин к опрокидыванию

Устойчивость мобильной машины – это способность сохранять им заданное положение или движение без опрокидывания, сползания и заноса.

Потеря устойчивости происходит при передвижении с недопустимым поперечным или продольным уклоном, под воздействием центробежных сил и других возмущающих сил на поворотах и при заносах.

Обеспечение надежной поперечной и продольной устойчивости тракторов, особенно колесных, является важнейшим условием их безаварийной и безопасной работы. Добиться ее можно различными путями.

Поперечная устойчивость трактора обеспечивается в том случае, если

удерживающий момент силы G В cos будет больше опрокидывающего момен-

2

та силы G·hц·sinα, т. е. [35]

G hn	sin a G	B	cosa,	(10.6)
	2

где G – вес трактора, агрегата, Н; hu – высота центра тяжести, м; В – ширина колеи трактора, м;

α – статический угол поперечного наклона пути, град (рис. 10.3);

244

Рис. 10.3. Схема составляющих сил массы трактора на уклоне

Трактор будет в состоянии устойчивости при соблюдении условия [11]

tg	B	или α arctg	B	(10.7)

2hц 2hц

Поперечная устойчивость возрастает с увеличением ширины колеи колес и уменьшением высоты центра тяжести.

Предельные углы наклона, при котором машина стоит, не опрокидываясь и не сползая, в зависимости от ширины колеи колес равны: для тракторов с четырьмя колесами α = 40 – 50°; для тракторов трехколесного типа α = 30 – 35°; для грузовых автомобилей α = 35°; для легковых автомобиле α > 45°.

Статический угол поперечного уклона, при котором может произойти сползание трактора или автомобиля, может быть определен из выражения

tg α =

(10.8)

где – коэффициент сцепления движителей с почвой (табл. 10.1, 10.2). Поперечная устойчивость трактора уменьшается при его работе с навес-

ным орудием в транспортном положении, особенно при недостаточной жесткости механизма навески и чрезмерном раскачивании навесной машины, а также при работе с прицепом.

Таблица 10.1 – Коэффициенты сопротивления качению (f) и коэффициенты сцепления ( ) движителей тракторов с почвой

Тип пути	Тракторы на пневматиче-				Гусеничные тракторы
		ских шинах
		f				f
Грунтовая сухая дорога	0,03	...0,05	0,6	...0,8	0,05	...0,07	0,9...	1,1
Целина, плотная залежь	0,05...	0,07	0.7...	0.9	0,06...	0,07	1,0...	1,2
Залежь 2 – 3-летняя, скошенный луг	0,06...	0,08	0,6...	0,8	0,06...	0,07	0,9...	1,1
Стерня	0,08...	0,10	0,6...	0,8	0,06...	0,08	0,8...	1,0
Вспаханное поле	0,12...	0,18	0,5...	0,7	0,08...	0,10	0,6...	0,8
Поле, подготовленное под посев	0,16...	0,18	0,4...	0,6	0,9...	0,12	0,6...	0,7
Болотно-торфяная целина		-		-	0,11...	0,14	0,4...	0,6
Укатанная снежная дорога	0,03..0,04		0,3..0,4		0,06...	0,07	0,5..0,7
		245

Таблица 10.2 – Коэффициенты сопротивления качению (f) и коэффициенты сцепления ( ) шин автомобилей с почвой

Тип пути		f
Асфальтированное шоссе	0,015	...0,020	0,60	...0,75
Гравийно-щебеночная дорога	0,020...	0,030	0,50...	0,65
Булыжная мостовая	0,025...	0,035	0,40...	0,50
Сухая грунтовая дорога	0,030...	0,050	0,50...	0,70
Грунтовая дорога после дождя	0,050...	0,150	0,35...	0,50
Песок	0,100...	0,300	0,65...	0,75
Укатанная снежная дорога	0,030...	0,040	0,30...	0,35

Поперечная устойчивость снижается также от толчков колес о выемки, выбоины, кочки и другие неровности пути, при сплющивании скатов, проседании фунта и т. д. Поэтому угол, определяющий динамическую устойчивость (αд), меньше угла статической устойчивости

αд = (0,4…0,6) α

(10.9)

Поперечное опрокидывание и скольжение могут произойти при движении трактора на повороте под воздействием центробежных сил.

Устойчивость против опрокидывания трактора на повороте, учитывающая влияние центробежной силы масс трактора при движении по кривой на горизонтальном участке дороги, называется динамической устойчивостью.

Оценкой устойчивости на повороте является критическая скорость, которая должна быть выше транспортной скорости трактора для минимальных закруглений дорог. Рассмотрим случай, когда путь передвижения не имеет поперечного уклона, движение равномерное и угол поворота постоянный. При повороте центробежная сила, которая может вызвать опрокидывание или занос, определится по формуле

	P	G 2	(10.10)
		g R
	ц

где – скорость движения трактора, м/с; g – ускорение силы тяжести, м/c

R– радиус поворота, м.

Сувеличением скорости и уменьшением радиуса поворота опасность опрокидывания увеличивается. Начало опрокидывания определяют из равенства моментов около ребер опор колес

P H	ц	G	B	(10.11)
ц		2

Отсюда определяют критическую скорость, при которой будет опрокидываться трактор при данном радиусе кривизны поворота

246