Практичне та методичне забезпечення 2 страница

Рис. 2.1. Газоаналізатор УГ - 2 1 - корпус; 2 - сильфон; 3 - стакан з пружиною; 4 - кільця; 5 - канавка з двома поглибленнями; 6 - шток; 7 - втулка; 8 - фіксатор; 9 - плата, 10 - трубка; 11 - штуцер; 12 - гумова трубка.

2. Вивчити методику виконання роботи. Визначити концентрацію газів у повітрі витяжної шафи.

Перед проведенням аналізу стиснути сильфон штоком до верхнього отвору на об'єм 400 мл. і зафіксувати це положення фіксатором. Гумову грубку перегнути і затиснути затискачем. Відвести фіксатор і після ривка штока відпустити його. Повітрянозабірний пристрій рахується герметичним, якщо протягом 10 хв. не спостерігається переміщення штока.

Для проведення аналізу і визначення концентрації шкідливих випарів потрібно підібрати індикаторну трубку відповідно до шкідливого газу і шток з надписом відповідного об'єму. Вставити шток в отвір газоаналізатора і стиснути сильфон. Звільнити індикаторну трубку від герметизації і приєднати її до гумової трубки.

Якщо в досліджуваному повітрі містяться гази або пари, що заважають визначенню, їх необхідно вловити фільтруючим патроном, який приєднують за допомогою гумової трубки до індикаторної вузьким місцем в дотик. Відкрити вентиль балону з газом, закрити витяжну шафу і вставити другий кінець індикаторної трубки в отвір у шафі.

Натиснути однією рукою на головку штока, іншою відвести фіксатор. Як тільки шток почне рухатись, фіксатор відпустити.

Після припинення руху штока вимкнути вентиляцію шафи, відкривши шафу, закрити вентиль на балоні. Зняти індикаторну трубку. Зрівнявши нижню межу стовпчика забарвленого порошку індикаторної трубки з початком вимірювальної шкали, знайти цифру за шкалою. Ця цифра вказує концентрацію досліджуваного газу. Далі патрон від'єднати від індикаторної трубки, закрити заглушками і покласти в ексикатор. Вимкнути вентиляцію шафи.Одержані результати записати до табл. 2.1.

Таблиця 2.1.

Результати вимірів концентрації шкідливих газів (парів)
Місце відбору проб і номера проб	Газ або пари	Об'єм просмок­туваного повітря, мл	Час аналізу, с	Забарвлення індикаторного порошку	Концентрація газу (парів) досліджена, мг/м3	ГДК, мг/м3
До аналізу	Після аналізу

Висновок: ______________________________________________

3.Визначити ГДК газів в повітрі на робочих місцях і в приміщенні.

Результати записати в табл. 2.2.

Таблиця 2.2. ГДК досліджуваних газів
№ п/п	Газ (пари)	Характеристика газів (парів)
Агрегатний стан	Клас небезпеки	ГДК, мг/м3

Висновок:____________________________________________________

Питання для контролю та самоконтролю

1.Дати визначення шкідливих речовин.

2.На які групи поділяються шкідливі речовини за характером впливу на організм людини?

3.Що впливає на ступінь отруєння організму людини шкідливими речовинами?

4.Як поділяються шкідливі речовини за вибірковою дією?

5.Що таке ГДК шкідливих речовин? Навести приклади ГДК для декількох речовин і пояснити їх значення.

6.Навести класифікацію шкідливих речовин за ступенем дії на організм людини (тобто величиною ГДК).

7.Розповісти про біологічну дію шкідливих речовин на організм людини.

8.Розповісти про призначення і принцип роботи газоаналізатора УГ-2.

9.Пояснити методику визначення шкідливих речовин у повітрі за допомогою газоаналізатора УГ-2.

10. Пояснити, які методи використовують для визначення концентрації шкідливих речовин у повітрі?

11. Розповісти про захист від впливу шкідливих речовин;

Додаток до практичної роботи № 2

«Дослідження загазованості атмосферного повітря»

Таблиця 2.1

Показники режиму просмоктування досліджуваного повітря

№ п/п	Досліджуваний газ (пар)	Просмок- туваний об’ємповітря, мл	Верхнє значення шкали, мг/м3	Тривалість ходу штока, с	Загальний час просмок-тування, с
	Аміак			30-60
		4-10
	Ацетилен			260-300
	Ацетон			180-240
	Азоту оксид			220-300
	Бензин			200-230
	Бензол			230-280
	Вуглеводні нафти			200-300
	Вуглецю оксид			180-240
	Етиловий спирт			405-435
	Ксилол			100-132
	Сіркидіоксид			15-45
	Сірко­водень			140-200
		10-30
	Хлор			270-330
	Толуол			200-300

Таблиця 2

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі населених пунктів

№ п/п	Назва речовини	Максимальна разова, мг/м3	Середньодо­бова, мг/м3
	Ангідрид сірки	0,5	0,05
	Аміак	0,2	0,004
	Ацетон	0,35	0,35
	Азоту оксиди	-	0,04
	Вуглецю оксид	3,0	1.0
	Кіптява (сажа)	0,15	0,05
	Кислота сірчана (пари)	0,3	0,1
	Кислота оцтова (пари)	0,2	0,06
	Пил технічний	0,5	0,15
	Нітробензол	0.008	0,008
	Пари свинцю, ртуті	-	0,0003
	Сірководень	0,008	0,008
	Хлор	0,1	0,03

Таблиця 3

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в повітрі робочої зони

№ п/п	Назва речовини	ГДК мг/м3	Клас небезпеки	Агрегатний стан
	Азоту оксиди			П
	Аміак			П
	Ангідрид сірчистий			П
	Ацетон			П
	Бензин-розчинник			П
	Бензин-паливний			П
	Гас			П
	Кислота сірчана			А
	Кислота соляна			А
	Вуглецю оксид			П
	Озон	0,1		П
	Ртуть металева	0,01		П
	Сірководень			П
	Свинець та його неорганічнісполуки	0,01	І	А
	Спирт метиловий			П
	Хлор			А

Примітка; П- пари; А- аерозоль.

Таблиця 4.

Характеристика індикаторних порошків

№ п/п	Досліджу­ваний газ (пар)	Забарвлен­ня індика­торного порошку	Газ (пари), які уловлюються фільтруючим патроном	Гази (пари),які заважають визначенню
	Аміак	Синє	—	Кислот, лугів, амінів
	Ацетилен	Світло-коричневе	Сірководню, фосфористого водню,-ацетону, аміаку, води, кремнистого водню
	Ацетон	Жовте	Оцтової кислоти, оцтового ангідриду, соляної кислоти, сірки діоксиду	Кетонів, оцтового ангі­дриду, соляної і оцтової кислот, складні ефіри
	Азоту оксид	Червоне	--	Галогенів (хлору, брому, йоду), азоту
	Бензин	Світло-коричневе	Вуглеводнів ароматичного і ненасиченого радів
	Бензол	Світло-зелене	Води	Вуглеводнів жирного і ароматичоге радів
	Вуглеводи і нафти	Світло-коричневе	Води, вуглеводнів ароматичних і ненасичених	--
	Вуглецю оксид	Коричневе кільце	Ацетилену, етиле­ну, бензину, бен­золу, спиртів, ацетонну, сполук сірки, хлору, азоту оксидів	Карболітів Металів
	Етиловий спирт	Зелене	Води, етилового спирту,органічних кислот, фенолу	--
	Ксилол	Червоно-фіолетове	Води	Вуглеводнів жирного і ароматичногорядів
	Сірки діоксвд	Біле	Сірководню, аміа­ку, азоту діоксиду, води
	Сірководень	Коричневе	--	Меркаптаннів
	Хлор	Червоне	—	Брому, йоду, окислювачів, хлорамідів
	Толуол	Темно-коричневе	Води	Вуглеводнів, жирного і ароматичного рядів

Рис.1. Шкали для визначення концентрації шкідливих речовин за допомогою газоаналізатора УГ-2

Практична робота №3

Тема: Дослідження ефективності освітлення у виробничих і навчальних приміщеннях та на робочих місцях.

Мета роботи: вивчити основні світлотехнічні терміни та визначення, класифікацію видів виробничого освітлення та навчитись розраховувати штучне освітлення для приміщень.

Основні світлотехнічні терміни та визначення.

1. Освітленість (Е) — відношення світлового потоку (Ф), що падає на елемент поверхні, до площі цього елементу (S). Одиницею освітленості є люкс (лк) — рівень освітленості поверхні площею 1м², на яку падає рівномірно розподіляючись, світловий потік в 1 люмен.

2. Яскравість (В) — відношення сили світла (І), що випромінюється елементом поверхні в даному напрямку, до площі поверхні, яка світиться. Одиницею яскравості є ніт (нт) — яскравість поверхні, що світиться і від якої в перпендикулярному напрямку випромінюється світло силою в 1 канделу з 1 м².

3. Робоча поверхня— поверхня, на якій проводиться робота і на якій нормується чи вимірюється освітленість.

4. Умовна робоча поверхня — умовно прийнята горизонтальна поверхня, що розміщена на висоті 0,8м. від підлоги.

5. Об'єкт розпізнавання — предмет, що розглядається, окрема його частина чи дефект, які необхідно розпізнавати в процесі роботи.

6. Коефіцієнт відбиття поверхні — відношення світлового потоку, відбитого від поверхні, до світлового потоку, що падає на неї.

7. Фон — поверхня, що прилягає безпосередньо до об'єкта розпізнавання, на якій він розглядається.

8. Фон вважається:

світлим — при > 0,4;

середнім — при = 0,25-0,4;

темним — при < 0,2.

9. Контраст об'єкта розпізнавання з фоном (К) визначається відношеннямабсолютної величини різниці між яскравістю об'єкта і фону до яскравості фону.

10. Контраст об'єкта з фоном вважається:

великим— при К >0,5;

середнім — при К = 0,2-5-0,5;

малим — при К < 0,2.

11. Робоче освітлення — освітлення приміщень будівель, а також діляноквідкритих просторів; призначених для роботи, проходу людей і руху транспорту.

12. Аварійне освітлення — освітлення для продовження роботи при аварійному відключенні робочого освітлення.

13. Евакуаційне освітлення (аварійне освітлення для евакуації) — освітлення для евакуації людей з приміщення при аварійному відключенні робочого освітлення.

14. Чергове освітлення — освітлення в неробочий час.

15. Охоронне освітлення — освітлення вздовж меж території, що охороняється в нічний час.

16. Загальне освітлення — освітлення, при якому світильники розміщуються у верхній зоні приміщення рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або стосовно до розташування обладнання (загальне локалізоване освітлення).

17. Місцеве освітлення — освітлення, додаткове до загального, що створюється світильниками, які концентрують світловий потік безпосередньо на робочих місцях.

18. Комбіноване освітлення — освітлення, при якому до загального освітлення додається місцеве.

19. Переносний світильник — нестаціонарний освітлювальний приладз індивідуальним джерелом живлення.

20. Коефіцієнт запасу (К₃) — розрахунковий коефіцієнт, що враховує зниження освітленості в процесі експлуатації внаслідок забруднення та старіння джерел світла (ламп) і світильників, а також зниження властивостей відбивання від поверхонь приміщень.

21. Показник засліплення (Р) — критерій оцінки сліпучої дії освітлювальної установки, який виражається формулою:

P=(S — 1)1000,(3.1)

де S — коефіцієнт засліплення, що дорівнює V₁/V₂(де V₁, — видимість об'єкта спостереження при екрануванні блискучих джерел світла; V₂— видимість об'єкта спостереження при наявності блискучих джерел світла в полі зору).

Види виробничого освітлення.

Залежно від джерела світла виробниче освітлення може бути: природним, що створюється прямими сонячними променями та розсіяним світлом небосхилу; штучним, що створюється електричними джерелами світла; суміщеним, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.

Природне освітлення поділяється на: бокове (одно- або двохстороннє), що здійснюється через світлові отвори (вікна) в зовнішніх стінах; верхнє, здійснюване через ліхтарі та отвори в дахах і перекриттях; комбіноване — поєднання верхнього та бокового освітлення.

Штучне освітлення може бути загальним та комбінованим. Загальним називаються освітлення, при якому світильники розміщуються у верхній зоні приміщення (не нижче 2,5м. над підлогою рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або з врахуванням розташування робочих місць (загальне локалізоване освітлення). Комбіноване освітлення складається із загального та місцевого. Його доцільно застосовувати при роботах високої точності, а також, якщо необхідно створити певний або змінний, в процесі роботи, напрямок світла. Місцеве освітлення створюється світильниками, що концентрують світловий потік безпосередньо на робочих місцях. Застосовування лише місцевого освітлення не допускається з огляду на небезпеку виробничого травматизму та професійних захворювань.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне, чергове.

Робоче освітлення призначене для забезпечення виробничого процесу, переміщення людей, руху транспорту і є обов'язковим для всіх виробничих приміщень.

Аварійне освітлення використовується для продовження роботи у випадках, коли раптове відключення робочого освітлення, та пов'язане з ним порушення нормального обслуговування обладнання може викликати вибух, пожежу, отруєння людей, порушення технологічного процесу.

Евакуаційне освітлення призначене для забезпечення евакуації людей з приміщень при аварійному відключенні робочого освітлення. Його необхідно влаштовувати в місцях, небезпечних для проходу людей; в приміщеннях допоміжних будівель, де можуть одночасно знаходитись 100 осіб; в проходах; на сходових клітках; у виробничих приміщеннях, в яких працює більше 50 працівників.

Охоронне освітлення влаштовується вздовж меж території, яка охороняється в нічний час спеціальним персоналом.

Чергове освітлення передбачається у неробочий час, при цьому, як правило використовують частину світильників інших видів штучного освітлення.

Класифікація виробничого освітлення приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Класифікація видів виробничого освітлення

Нормування природного освітлення

Природне освітлення, як правило, передбачається у всіх приміщеннях з постійним перебуванням людей. Без природного освітлення допускається проектування приміщень, що визначені відповідними "Будівельними нормами та правилами" (СНиП ІІ-4-79).

Оскільки природне освітлення змінюється не лише протягом доби, а навіть протягом короткого проміжку часу, для нормування та розрахунку природного освітлення приміщень, використовують відносний показник — коефіцієнт природного освітлення (КПО):

де Е_вн— освітленість у даній точці всередині приміщення, що створюється світлом неба (безпосереднім чи відбитим).

Е_зовн— освітленість горизонтальної поверхні, що створюється в той самий час ззовні світлом повністю відкритого небосхилу.

На рис. 3.2 схематично зображено внутрішню освітленість (Е_вн) умовної точки М всередині приміщення та зовнішню освітленість (Е_зовн).

Нормовані значення КПО визначаються відповідно до СНиП ІІ-4-79. З метою врахування особливостей світлового клімату в різних географічних пунктах вся територія колишнього СРСР зонована на 5 поясів світлового клімату (СНиП ІІ-4-79, чинний на сьогодні в Україні, затверджений ще в 1979 році і переглядався в 1985 році).

Розрахунок штучного освітлення.

Загальні положення розрахунку. Завдання світлотехнічного розрахунку системи штучного освітлення полягає у визначенні потужності джерел світла за заданою освітленістю, або у визначенні за заданим розміщенням світильників і відомій потужності джерел світла освітленості на розрахунковій площині і розподілу яскравості в полі зору.

Вирішення як першого, так і другого завдань, які часто в світлотехніці називаються прямим та перевірочним розрахунками, вимагає в загальному випадку як розрахунку розподілу світлових потоків, що безпосередньо падають від світильників на розрахункову площину, стелю, стіни, так і розрахунку потоків світла, що багаторазово відбиваються між поверхнями, які обмежують освітлюване приміщення.

Сумарна освітленість у заданій точці розрахункової площини (Е_р) може, в загальному вигляді, розглядатись, як сума двох доданків:

де (Е_р)_пр— пряма складова освітленості; (Е_р)_в— відбита складова освітленості.

Розподілення відбитої складової освітленості на розрахунковій площині, як правило, вважається рівномірним, розподілення ж прямої складової освітленості може бути суттєво нерівномірним, оскільки залежить як від світлорозподілу так і від розміщення світильників у просторі, що освітлюється.

Якщо обидві складові освітленості (пряма та відбита) розподіляються майже рівномірно, то для розрахунку середньої освітленості прийнято користуватись коефіцієнтом використання світлового потоку, під яким розуміють відношення світлового потоку, що падає на розрахункову площину (F_p) до сумарного світлового потоку джерел світла:

де Р_л— світловий потік джерела світла (лампи), лм; п — кількість джерел світла.

Коефіцієнт використання освітлювальної установки, визначає ефективність використання світлового потоку джерела світла. Його величина залежить від багатьох факторів, основними з яких є світлорозподіл та розміщення світильників в приміщенні, ККД світильників, співвідношення розмірів приміщення і відбиваючих властивостей поверхонь, що обмежують приміщення.

В тих випадках, коли умови рівномірності розподілення прямої складової освітленості не витримується, або коли необхідно проаналізувати фактичне розподілення освітленості на розрахунковій площині, виникає необхідність у окремих розрахунках прямої та відбитої складових освітленості.

Для розрахунку прямої складової освітленості використовують різноманітні методи, які визначаються, в основному, типом світильників і їх розміщенням у просторі, що освітлюється.

Вибір методу розрахунку. Для розрахунку штучного освітлення використовують, в основному, три методи: світлого потоку (коефіцієнта використання), точковий та питомої потужності.

Метод світлового потоку, як правило, використовують для розрахунку потужності освітлювальної установки при рівномірному розміщенні світильників загальногоосвітлення над горизонтальною площиною, коли відсутні крупногабаритнізатінюючі предмети. При розрахунку за цим методом враховується як пряме так і відбите світло. Перехід від середньої освітленості до мінімальної здійснюється в цьому методі наближено.

Метод питомої потужності використовується в тих же випадках, що і метод світлового потоку. Цей метод вважається наближеним, оскільки простота розрахунку досягається за рахунок деякої втрати точності.

Загальне локалізоване освітлення, а також загальне рівномірне при наявності суттєвих затінень повинні розраховуватись за точковим методом. Цей же метод використовується при розрахунку освітленості похилих площин та відкритих просторів, а також місцевого освітлення. Відбита складова освітленості у точковому методі враховується наближено.

Метод світлового потоку. Основне розрахункове рівняння методу світлового потоку, за яким можна визначити світловий потік лампи світильника, має такий вигляд:

де Е— нормована освітленість, лк;

S— площа приміщення, що освітлюється, м²;

К₃— коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в результаті забруднення та старіння ламп (табл. 3.2);

Z— коефіцієнт нерівномірності освітлення (Z = 1,15 для ламп розжарювання та ДРЛ; Z= 1,1 для люмінесцентних ламп, якщо відношення L/hне перевищує встановлених значень);

N — кількість світильників;

n— кількість ламп у світильнику;

— коефіцієнт використання світлового потоку.

Нормована освітленість Е приймається відповідно до СНиП ІІ-4-79, або розроблених на їх основі галузевих норм.

Коефіцієнт визначається за світлотехнічними таблицями залежно від показника приміщення і, коефіцієнтів відбиття стін та стелі. Показник приміщення і вира­ховується за формулою:

де а і b— довжина і ширина приміщення, м;

h— висота світильника над робочою поверхнею, м.

При величині показника приміщення і >5 коефіцієнт використання приймається як при і = 5.

Значення коефіцієнтів використання для найбільш розповсюджених типів світильників наведені в табл. 3.3 і 3.4.

Таблиця 3.1. Рекомендовані та допустимі значення L/h для світильників з різними КСС
	Тип КСС світильника (ГОСТ 13828-74)	L/h
		Рекомендовані значення	Найбільші допустимі значення
	Концентрована (К) Глибока(Г) Косинусна(Д) Рівномірна (М) Напівширока (Л)	0,4—0,7 0,8—1,2 1,2—1,6 1,8—2,6 1,4—2,0	0,9 1,4 2,1 3,4 2,3

Визначивши світловий потік лампи Ф_л, за таблицею вибирають найближчустандартну лампу (табл. 3.5, 3.6), причому її світловий потік не повинен відрізнятисьвід розрахункового більше ніж на (- 10) - (+ 20)%. При неможливості вибрати лампуз таким наближенням коректується кількість ламп у світильнику (п), або ж кількість світильників (N). Якщо вже є відомим вид світильника та кількість і тип ламп в ньому,тобто відомий світловий потік світильника, то розрахунок зводиться до визначення N.

Коди як джерела світла використовуються люмінесцентні лампи, то їх доцільно розташовувати рядами. Оскільки довжина цих ламп значна необхідно порівнювати сумарну довжину ряду світильників з люмінесцентними лампами з довжиною приміщення. При цьому можливі такі випадки:

- сумарна довжина світильників, що розташовані в ряд перевищує довжину приміщення: необхідно застосовувати більш потужні лампи, у яких світловий потік на одиницю довжини більший, або збільшувати кількість рядів, чи компонувати ряди із подвоєних, потроєних і т. д. світильників;