Основні поняття

Пожежа — неконтрольований процес горіння, який супроводжується знищенням матеріальних цінностей і створює небезпеку для життя людей.

Пожежна безпека — етап об'єкта, при якому з регламентованою ймовірністю виключається можливість виникнення та розвиток пожежі і впливу на людей її небезпечних факторів, а також забезпечується захист матеріальних цінностей.

Горіння — це процес окислення, який супроводжується інтенсивним виділенням тепла і променевої енергії.

Вибух — швидке перетворення речовин (вибухове горіння), яке супроводжується виділенням енергії і утворенням ударної хвилі.

Температура займання — це найнижча температура речовини при якій вона виділяє пари з такою швидкістю, що після займання їх від джерела запалювання витікає стійке горіння.

Температура спалаху — це найнижча (в умовах спеціального дослідження) температура речовини, при якій над її поверхнею утворюються пари, здатні спалахнути у повітрі від джерела запалювання, але швидкість утворення парів недостатня для подальшого горіння.

Вогненебезпечна зона — це простір, де можуть знаходитися спалимі речовини, як при нормальному технологічному процесі, так і при можливих його порушеннях.

Вибухонебезпечна зона — це простір, в якому є або можуть з'явитися вибухонебезпечні суміші.

Статична електрика — сукупність явищ, пов'язаних із виникненням, збереженням і релаксацією (зменшенням величини) вільних електричних зарядів на поверхні і в об'ємі діелектричних і напівпровідникових матеріалів або на ізольованих провідниках.

Вогнестійкість — здатність будівельних конструкцій чинити опір дії високої температури, утворенню наскрізних тріщин та поширенню вогню в умовах пожежі і виконувати при цьому свої звичайні, експлуатаційні функції.

Межа вогнестійкості — це час, протягом якого конструкція може витримати дію вогню, а потім вже починається деформація.

Межі поширення вогню — максимальний розмір пошкоджень (у см), яким вважається обвуглювання, вигорання матеріалу або оплавлювання матеріалів.

Контрольні запитання

1. Як поділяються приміщення за пожежною небезпекою?

2. Де виникає і накопичується статична електрика і яка її дія на людину і обладнання?

3. Які способи гасіння пожежі?

Производственное освещение

B машиностроении через органы зрения рабочие получают 80% информации. Ho зрительная работа может быть связана с опасными и вредными факторами, такими как:

1. отсутствие или недостаток естественного освещения

2. недостаточная освещенность рабочих мест

3. повышенная яркость света, пониженная контрастность

4. прямая и отраженная блесткость

5. пониженная контрастность объекта с фоном

6. повышенная пульсация светового потока

Ясное видение осуществляется за счет процессов зрительного восприятия, основными из которых являются аккомодация, конвергенция и адаптация. От напряженности процессов зрительного восприятия, которые в свои очередь зависят от размеров объекта, различения и наличия опасных и вредных факторов зрительной работы, зависит степень утомления органов зрения.

Светотехнические показатели освещения

Освещение характеризуется качественными и количественными показателями.

Основными количественными показателями являются:

1. световой поток Ф , лм (люмен) - это энергия видимой части спектра излучения;

2. сила света , кд (кандела) - угловая плотность светового потока, т.е. световой поток, распространяющийся в определенном направлении (например в элементарном телесном угле ):

3) освещенность, лк (люкс) - поверхностная плотность светового потока:

4) яркость света, нт (нит) - поверхностная плотность силы света

Основными качественными показателями являются:

1) спектральный состав света (естественный,искусственный, совмещенный)

2. характеристика фона (светлый, средний, темный)

3. контраст объекта с фоном (большой, средний, малый)

4. коэффициент пульсации освещенности (или светового потока)

5. показатель ослепленности.

Виды и системы освещения

B зависимости от источника света производственное освещение может быть естественным, искусственным или совмещенным.

Поэтому в производственных помещениях проектируются системы искусственного т естественного освещения, которые могут работать как самостоятельные системы, а их совместное действие обеспечивает совместное освещение.

Естественное освещение может быть:

• боковое

• верхнебоковое

Искусственное освещение может быть:

• комбинированное (общее и местное)

• общее

По функциональному назначению освещение может быть:

• рабочее;

• аварийное;

• эвакуационное;

• охранное;

• дежурное (в нерабочее время)

Естественное освещение

Естественное освещение наиболее благоприятное в биологическом отношении. Глаза человека тысячелетиями формировались в условиях естественного освещения, привыкли к уровню естественного освещения, его спектральному составу, его количественным и качественным показателям. Спектр естественного света содержит все частоты (семь полос), он рассеянный, диффузный, не дает резких теней.

Естественное освещение в помещениях создается световыми приемами -окнами или верхними аэрационными фонарями. Кроме того более высокий уровень естественного освещения обеспечивается светлыми отражающимися поверхностями.

Естественное освещение непостоянно, зависит от времени суток, года, погоды, ориентации световых проемов, окраски стен, потолка, пола, высоты и глубины помещения и других факторов.

Поэтому количественная оценка этого вида освещения по относительному показателю - коэффициенту естественного освещения (KEO):

или

где Е_вн- освещенность рабочей поверхности внутри помещения, лк; Е_нар- освещенность горизонтальной поверхности на открытом пространстве, лк (наружная освещенность).

Нормирование естественного освещения Согласно СНиП II - 4 - 79 нормируется минимальный KEO для бокового и верхнебокового освещения. Нормируемый KEO приводится для третьего пояса светового климата бывшего СССР, то есть стран СНГ. Луганская область находится в W поясе светового климата, поэтому нормированный KEO необходимо корректировать:

где - нормированный KEO в третьем поясе светового климата; в

СНиП приводятся для восьми разрядов зрительной работы; для точных

работ с I по V разряд оговаривается размер объекта различения;

m - коэффициент светового климата; для IV пояса m = 0,9;

с - коэффициент солнечности, зависит от ориентации световых проемов относительно сторон горизонта.

Расчет естественного освещения

Аналитический метод. При проектировании производственных помещений предварительный расчет площадей световых проемом производится по эмпирическим формулам согласно II - 4 - 79.

Площадь окон S₀ при боковом освещении определяется из формулы:

Площадь верхних фонарей Sф определяется по формуле:

где S_n - площадь пола помещения, м ;

- нормативный KEO при боковом освещении;

- нормативный KEO при верхнем освещении (представляет собой разницу между KEO верхнебокового и бокового освещения);

- коэффициент запаса (1,3 ... 1,7), зависит от запыленности в помещении;

-световые характеристики окон и фонарей в зависимости от

габаритов помещения;

- коэффициент светопропускания, зависит от конструкции остекления;

- коэффициенты отражения света от внутренних поверхностей и наружных (рядом стоящих сооружений);

- коэффициент конструктивного исполнения фонаря.

Графический метод Данилюка. По графикам Данилюка, приведенным в СНиП II — 4 — 79, которые накладываются на продольный и поперечный разрезы помещения, определяется количество условных лучей. По графику 1 на продольном разрезе определяется п₍ лучей, по графику 11 на поперечном разрезе определяется n₂ лучей. Графики содержат по 10 тысяч участков

(условных лучей) равной световой активности. Геометрически KEO будет равен:

а) б)

Рисунок - Продольный (а) и поперечный (б) разрез

Искусственное освещение

Искусственное освещение создается лампами накаливания или газоразрядными (люминесцентными) лампами.

Источники искусственного освещения

Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Под действием электрического тока вольфрамная нить накаливается и излучает поток лучистой энергии. Они бывают вакуумные (В), газонаполненные (Г), биспиральные (Б), биспиральные криптоновые (БК) и др.

Их преимущества:

• простота конструкции;

• удобство эксплуатации;

• малое время разгорания;

• независимость от условий внешней среды;

• сравнительно низкая стоимость;

• широкий диапазон напряжений и мощностей;

• компактность.

Недостатки:

• неэкономичность;

• низкая световая отдача (7-20 лм/Вт);

• большая яркость и ослепляющее действие;

• плохой спектральный состав (в основном частоты красного и желтого диапазона);

• сравнительно малый срок службы до 2,5 тысяч часов;

— пожароопасность (температура нагрева колбы до 200⁰). Поэтому они применяются в основном для помещений с временным пребыванием людей или для местного освещения.

Газоразрядные лампы в результате электрического разряда в среде инертных газов и паров ртути за счет процессов люминесценции излучают свет оптического диапазона. B зависимости от люминофора, наносимого на внутреннюю поверхность, различают лампы дневного света (ЛД), лампы дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), лампы белого света (ЛБ), лампы теплого белого (ЛТБ) и холодного белого (ЛХБ) света.

Преимуществами их являются:

• высокая экономичность и высокая световая отдача (40-100 лм/Вт);

• широкий спектральный состав;

• возможность изменять спектральный состав подбором соответствующего люминофора, паров металлов, инертных газов;

• большой срок службы до 10 тысяч часов;

--- низкая температура нагрева поверхностей лампы (до 30⁰, максимум

до 60⁰);

• меньшая яркость;

• более рассеянный свет.

Недостатки:

• пульсация светового потока (стробоскопический эффект);

• сложность схемы включения;

• шум дросселей;

• большое время зажигания;

• относительная дороговизна;

• радиопомехи;

• чувствительность к температуре окружающей среды (оптимальная t⁰ = 18°^25⁰);

• невозможность использования одновременно в сетях постоянного и переменного напряжения.

Наиболее предпочтительны.

Кроме газоразрядных ламп низкого давления (обычных) применяются лампы высокого давления:

• дуговые ртутные (ДРЛ);

• металлогенные (МГЛ);

• дуговые натриевые (ДНаТ).

Эти лампы имеют высокую световую отдачу, компактны. Применяются для высоких цехов, территории предприятий (минимальная высота 7 м).

Светильники

Ha практике источник света применяется в комплексе со светильником, который необходим для крепления источника света и перераспределения светового потока.

Основные характеристики светильников:

• светораспределение, то есть отношение потока, направленного в нижнюю полусферу к полному световому потоку. По светораспределению они бывают прямого, отраженного и рассеянного света;

• кривая силы света: концентрированная (К), глубокая (Г), косинусная (Д), полуширокая (Л), широкая (Ш), равномерная (M), синусная (С);

• защитный угол у для открытых светильников обуславливает степень защиты от слепящего действия (не видна нить накала);

• конструктивное исполнение: открытые, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывобезопасные и др.

По назначению светильники бывают общего и местного освещения.

Нормирования искусственного освещения

Согласно СНиП 11-4-79 нормируется минимальная освещенность E₁ лк для комбинированной и общей систем освещения в зависимости от разряда зрительных работ (всего 8 разрядов). При этом учитывается цвет фона и контраст объекта с фоном. Для работ, связанных с точностью дается нормированное значение комбинированной освещенности Е_к, лк и оговаривается общая освещенность Е₀,лк (разряды с Іпо V). Для зрительных

работ не связанных с точностью (с V по VIII) нормируется общая освещенность E₀, лк. Нормы даны для газоразрядных (люминесцентных) ламп. При использовании ламп накаливания освещенность необходимо снизить на 1-2 ступени.

Доля местного освещения в комбинированной определяется как разница комбинированной и общей освещенности:

лк.

Расчет искусственного освещения

Метод коэффициента использования светового

потока.

Данный метод применяется для расчета общего освещения. Световой поток лампы или группы лам определяется по формуле:

, лм

где- нормированное значение общей освещенности, лк (СНиПII - 4 - 79);

S - площадь помещения, м~; S = AB, где А-длина и B- ширина помещения;

z - коэффициент неравномерности освещения, зависит от расстояния между светильниками: 1 < h_p;

k - коэффициент запаса, зависит от запыленности (1,3... 1,7);

N - количество светильников общей системы освещения;

- коэффициент использования светового потока, зависит от конструкции светильника, отражающей способности потолка, стен, пола и индекса помещения , где- высота подвеса светильников над рабочей поверхностью.

По расчетному Ф, лм выбирается лампа, стандартный Ф_ст, лм которой может находиться в пределах 0,9...1,2Ф, лм расчетного. Затем выбирается мощность W, Вт и напряжение U, В., после чего рассчитывается мощность системы освещения.

Данный метод используется для расчета общего и местного освещения. Сила света лампы местного освещения:

Точечный метод

Рабочая поверхность

, кд

где Е_м - нормируемой значение местного освещения Е_м = Е_к - E₀, лк;

k - коэффициент запаса, зависит от запыленности;

h - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.;

- угол между направлением силы света и нормалью к рабочей поверхности;

По расчетной силе света I выбираем лампу местного освещения, стандартная I_ст которой может находиться в пределах I_ст=0,9...1,21, затем определяется ее мощность W Вт. Напряжение ламп местного освещения U = 24B.

Метод удельной мощности

Предварительно мощность осветительной установки можно определить по энергетическим нормативам:

, Вт,

где W_H - нормативная удельная мощность осветительной установки в зависимости от характера зрительных работ в данной отрасли Вт/;

S - площадь помещения, .

Звук , шум и вибрация.

ВІБРАЦІЯ

Вібрація серед всіх видів механічних впливів для технічних об'єктів найбільш небезпечна. Знакозмінні напруження, викликані вібрацією, сприяють накопиченню пошкоджень в матеріалах, появі тріщин та руйнуванню. Найчастіше і досить швидко руйнування об'єкта настає при вібраційних впливах за умов резонансу. Вібрації викликають також й відмови машин, приладів.

За способом передачі на тіло людини вібрацію поділяють на загальну, яка передається через опорні поверхні на тіло людини, та локальну, котра передається через руки людини. У виробничих умовах часто зустрічаються випадки комбінованого впливу вібрації — загальної та локальної.

Вібрація викликає порушення фізіологічного та функціонального станів людини. Стійкі шкідливі фізіологічні зміни називають вібраційною хворобою. Симптоми вібраційної хвороби проявляються у вигляді головного болю, заніміння пальців рук, болю в кистях та передпліччі, виникають судоми, підвищуються чутливість до охолодження, з'являється безсоння. При вібраційній хворобі виникають патологічні зміни спинного мозку, серцево-судинної системи, кісткових тканин та суглобів, змінюється капілярний кровообіг.

Функціональні зміни, пов'язані з дією вібрації на людину-оператора — погіршення зору, зміни реакції вестибулярного апарату, виникнення галюцинацій, швидка втомлюваність. Негативні відчуття від вібрації виникають при прискореннях, що складають 5% прискорення сили ваги, тобто при 0,5 м/с². Особливо шкідливі вібрації з частотами, близькими до частот власних коливань тіла людини, більшість котрих знаходиться в межах 6...30 Гц.

Резонансні частоти окремих частин тіла наступні:

• очі —22...27

• горло — 6... 12

• грудна клітка — 2... 12

• ноги, руки — 2...8

• голова — 8...27

• обличчя та щелепи — 4...27

• пояснична частина хребта — 4... 14

• живіт — 4...12

Загальну вібрацію за джерелом її виникнення поділяють на:

• транспортну, котра виникає внаслідок руху по дорогах;

• транспортно-технологічну, котра виникає при роботі машин, які виконують технологічні операції в стаціонарному положенні або при переміщенні по спеціально підготовлених частинах виробничих приміщень, виробничих майданчиків;

• технологічну, що впливає на операторів стаціонарних машин або передається на робочі місця, які не мають джерел вібрації.

Вібрації, що впливають на операторів різних машин, поділяються на категорії згідно ГОСТ 12.1.012-90:

• трактори, автомобілі вантажні, будівельно-дорожні машини, снігоочищувачі — 1;

• екскаватори, крани промислові та будівельні, самохідні бурильні установки, шляхові машини, бетоновкладачі — 2.

Підлоговий виробничий транспорт, верстати метало- та деревообробні, ковальсько-пресове обладнання, ливарні машини, електричні машини, насосні агрегати та вентилятори; бурильні вишки та установки, бурові верстати, обладнання промисловості будматеріалів — 3.

ГІГІЄНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА НОРМУВАННЯ ВІБРАЦІЙ

Гігієнічне нормування вібрацій забезпечує вібробезпеку умов праці. Дія вібрації на організм людини визначається наступними її характеристиками: інтенсивністю, спектральним складом, тривалістю впливу, напрямком дії.

Показниками інтенсивності є середньоквадратичні або амплітудні значення віброприскорення, віброшвидкості або віброзміщення, виміряні на робочому місці. Для оцінки інтенсивності вібрації поряд з розмірними величинами використовується логарифмічна децибельна шкала. Це пов'язано з широким діапазоном зміни параметрів, при котрих вимірювання їх лінійною шкалою стає практично неможливим. Особливість цієї шкали — відлік значень від порогового початкового рівня. Децибел — математичне безрозмірне поняття, котре характеризує відношення двох незалежних однойменних величин.

Гігієнічну оцінку вібрації, що діє на людину у виробничих умовах, згідно з ГОСТ 12.1.012-90 здійснюють за одним з наступних методів:

• частотним (спектральним) аналізом нормованого параметра;

• інтегральною оцінкою за частотою нормованого параметра;

• дозою вібрації.

Гігієнічною характеристикою вібрації є нормовані параметри, вибрані в залежності від застосовуваного методу її гігієнічної оцінки.

Вібрацію, що діє на людину, нормують окремо для кожного встановленого напрямку згідно з ГОСТ 12.1.012-90.

Гігієнічні норми вібрації, що впливають на людину у виробничих умовах встановлені для тривалості 480 хв. (8 год). При впливі вібрації, котра перевищує встановлені нормативи, тривалість її впливу на людину протягом робочої зміни слід зменшити згідно з даними табл. 1.

Таблиця 1- Допустима тривалість вібраційного впливу при перевищенні нормативних значень

Перевищення нормативів вібрацій для робочих місць, не більше		Допустима тривалість вібраційного впливу при роботі на стаціонарних та трансидетних машинах, не більше, хв.
дБ	разів
0	1,0	480
3	1,4	120
6	2,0	60
9	2,8	30
12	4,0	15

Загальний спектр частот вібрації містить октавні частотні смуги з середньогеометричними значеннями частот 1; 2; 4; 8; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц. Вібрація з середньогеометричними частотами до 31,5 Гц відноситься до низькочастотної, з більшими середньо-геометричними частотами — до високочастотної.

Тривалий вплив вібрації з середньогеометричними значеннями частот 16...250 Гц є особливо небезпечним.

При дії локальної вібрації з перервами протягом робочої зміни допустимі значення нормованого параметра збільшуються шляхом множення на коефіцієнти, що наводяться нижче (табл. 2):

Таблиця 2 - Коефіцієнти збільшення допустимих значень нормованого параметра дії локальної вібрації

Загальний час регулярної пе­рерви в дії ло­кальної вібрації за 1 год робо­чої зміни, хв.	До 20 включно	20—30	30—40	Більше 40
Коефіцієнт	1	2	3	4