Приборы и оборудование

ПРАКТИКУМ

По курсу « Основы безопасности

Жизнедеятельности»

Волгоград

«Перемена»

ББК 68.69(2)-5

К 642

Кондауров Ю. Н., Тышкевич В. Н.

К 659 Практикум по курсу «Основы безопасности жизнедеятельности» : Учеб. пособие.

– Волгоград: Перемена, 1996. – 193 с.: ил.

ISBN 5-88234-194-9

Рассмотрены вопросы производственной санитарии и пожарной профилактики, системы управления и организации работы по безопасности жизнедеятельности. Приведена методика обнаружения и измерения вредных и опасных производственных факторов, даны описания применяемых установок и приборов, методика проведения лабораторных и практических работ, деловых игр, порядок оформления отчетов.

Для студентов педагогических вузов, учащихся педагогических колледжей, старшеклассников.

Рецензисты:

Л. В. Чернов, канд. техн. наук, доц. (ВСХА);

В. М. Луганцев, канд. юр. наук, доц. (ВолгГТУ);

А. П. Лавриненко, канд. техн. наук, доц. (ВГПУ).

ББК 68/69(2)-5

ISBN 5-88234-194-9© Составление. Ю. Н. Кондауров,

В. Н. Тышкевич, 1996

Раздел I

Лабораторно-практические работы

введение

Курс «Безопасность жизнедеятельности» изучает взаимо­действие человека с техносферой и содействует формированию у будущих учителей знаний, умений и навыков по проблеме сохранения здоровья и безопасности человека в среде обитания.

Настоящее учебное пособие создано на основе стандартов безопасности жизнедеятельности, действующих санитарных норм и правил, положений, руководств, других нормативных документов и в соответствии с программой курса «Безопасность жизнедеятельности» для высших педагогических заведений по специальности «Общетехнические дисциплины и труд». Его задачи: освоение студентами основ профилактики травматизма и профессиональных заболеваний, привитие навыков самостоя­тельной оценки условий труда на рабочих местах, работы с приборами, нормативными документами, планирования и практического осуществления мероприятий по безопасности жизне­деятельности в учреждениях народного образования.

Практикум ориентирует студентов на серьезную самостоя­тельную подготовку к каждой работе. Он состоит из пяти лабораторно-практических работ, одна из которых (№ 5) состав­лена в форме деловой игры. В описании каждой работы даются ее цель, общие сведения, используемые приборы и оборудова­ние, порядок выполнения работы, контрольные вопросы. Кро­ме того, в практикуме приведены методические указания к лабораторно-практическим занятиям, задания для учебно-ис­следовательской работы студентов (УИРС), необходимые спра­вочные материалы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОКЛИМАТА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Цель работы: научить исследовать микроклимат в учебных помещениях при помощи стандартного оборудования и опреде­лять его соответствие санитарным нормам.

Общие сведения

Основные понятия и термины, нормативы для оптимальных и допустимых метеорологических условий определены в ГОСТ 12.1.005.-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требова­ния к воздуху рабочей зоны».

Микроклимат производственных помещений — климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающей среды. Указанные параметры нормируются для рабочей зоны производственных и учебных помещений, под которой понимается или зона высотой 2 м над уровнем пола, или площадка постоянного или временного пребывания рабо­тающих. Постоянным рабочим местом считается место, на котором работающий находится большую часть (более 50% или более 2 часов непрерывно) своего рабочего времени. Если при этом работа осуществляется в различных точках рабочей зоны, то постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.

Температура воздуха — параметр, отражающий его тепло­вое состояние. Характеризуется кинетической энергией движения молекул газов воздуха.

Влажность воздуха — параметр, отражающий содержание в воздухе водяных паров. Абсолютная влажность выражается парциальным давлением водяных паров (Па) или в единицах массы в определенном объеме воздуха (г/м³). Максимальная влажность определяется количеством влаги при полном насы­щении воздуха при данной температуре. Относительная влаж­ность — отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах.

Движение воздуха в рабочей зоне может быть вызвано неравномерным нагревом воздушных масс, действием вентиля­ционных систем или технологического оборудования и измеря­ется в м/с.

Влияние параметров микроклимата на организм рабо­тающих зависит и от тяжести труда. По степени тяжестивыполняемые физические работы подразделяются на кате­гории:

легкие физические работы (категория 1):

— категории 1а: энергозатраты человека не превышают 139 Вт, например, работы, производимые сидя, сборочные работы в точном машиностроении; ремонт и изготовление швейных и трикотажных изделий, ремонт часов и т.п.;

— категории 1а: энергозатраты составляют 121... 174 Вт, например работа мастера;

физические работы средней тяжести (категория 2):

— категории 2а: энергозатраты составляют 175... 232 Вт, например работа маляра; ремонт и изготовление мебели и т. п.;

— категория 2б с энергозатратами 233—290 Вт, например работа, связанная с переноской тяжестей до 10 кг, работа в механосборочных, термических цехах;

тяжелые физические работы (категория 3): с энергозатра­тами более 290 Вт, к которым относятся работы, связанные с систематическим физическим напряжением и переносом зна­чительных (более 10 кг) тяжестей, это — кузнечные цехи с ручной ковкой.

Микроклимат оказывает существенное влияние на общее состояние и работоспособность человека. Человек постоянно находится в состоянии теплового воздействия с окружающей средой. Нормальное протекание физиологических процессов в организме возможно лишь тогда, когда выделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую среду за счет конвекции, излучения, потоотделения, нагрева выдыхаемого воздуха, теплопередачи. Оптимальные климатические условия характеризуются тепловым балансом организма, при котором его теплопередача равна теплообразованию, благодаря чему температура тела сохраняется в нормальных пределах. Теплорегуляцией и терморегуляцией называют свойство организма приспосабли­ваться к окружающим условиям, сохраняя свою температуру в пределах, необходимых для нормальной жизнедеятельности.

Главную роль в физической терморегуляции играет теплооб­мен излучением и конвекцией, за счет которых организм отдает около 80% избыточной теплоты. Излучение теплоты организ­мом происходит при условии, что температура поверхностей, окружающих человека, ниже температуры поверхности одеж­ды и открытых частей тела. Если же температура окружающих поверхностей высокая (30... 35°С), то теплоотдача за счет излучения и конвекции прекращается, а при более высокой температуре окружающих поверхностей идет обратный процесс нагрева организма человека. При влажности 99—100% выклю­чается механизм потоотделения.

В естественных условиях параметры микроклимата могут меняться в следующих пределах: температура от -89,2 до + 60°С; относительная влажность от 10 до 100%; скорость движения воздуха от 0 до 100 м/с.

Высокая температура в учебном помещении, на рабочем месте способствует изменениям в сердечно-сосудистой системе (учащается пульс), что оказывает отрицательное влияние на центральную нервную систему и проявляется в ослаблении внимания, замедлении реакции, ухудшении координации дви­жений, быстрой утомляемости работающих. Постоянно повто­ряющееся тепловое воздействие приводит к ослаблению имму­нитета организма, развитию профессиональных заболеваний: нарушению водно-солевого баланса, профессиональной ката­ракте.

При сильной степени перегрева может наступить тепловой удар (повышение температуры тела, покраснение кожи, уча­щенное дыхание, в тяжелых случаях — появление судорог и потеря сознания).

Низкая температура воздуха может вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания или обморожения. К низким относятся темпера­туры ниже -6°С, а к пониженным (субнормальным) от +10°С до —6°С. Отрицательное воздействие на человеческий организм оказывают сквозняки, они вызывают понижение температуры, переохлаждение организма, что снижает работоспособность, ослабляет защитные действия организма и способствует по­вышению восприимчивости к инфекционным и простудным заболеваниям. Пониженная влажность (менее 18%) вызывает ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей и также ухудшает самочувствие и работоспособность. Таким образом, для обеспечения хорошего самочувствия необ­ходимо определенное сочетание параметров микроклимата. Согласно ГОСТ 12.1.005-88, устанавливается комплекс опти­мальных и допустимых метеорологических условий для ра­бочей зоны помещений, при выборе которых необходимо учи­тывать: время года — холодный переходный период с темпера­турой воздуха ниже -10°С и теплый период с температурой +10°С и выше; категорию работ в зависимости от тяжести выполнения работы (прил. 1).

Оптимальные метеорологические условия — это сочетания параметров микроклимата, которые при длительном система­тическом воздействии на человека сохраняют нормальное функ­циональное и тепловое состояние организма без напряжения реакций терморегуляции, вызывают ощущение теплового ком­форта и создают предпосылки для высокой работоспособности.

Допустимые метеорологические условия — сочетания па­раметров микроклимата, которые при длительном и системати­ческом воздействии на человека могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теп­лового состояния организма и напряжение реакций терморегу­ляции, не выходящие за пределы его физиологических возмож­ностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, однако могут наблюдаться дискомфортные ощущения, ухудшение самочувствия и понижение работо­способности.

Резкие отклонения параметров микроклимата на рабочих местах от оптимальных и допустимых величин приводят к нарушениям терморегуляции организма, вызывают чрезмерное утомление, простудные заболевания, затрудняют сердечную деятельность.

При работе на постоянном рабочем месте должны быть обеспечены оптимальные величины температуры воздуха, от­носительной влажности и скорости воздуха. Для производст­венных помещений больших размеров можно использовать допустимые нормы параметров микроклимата, но при этом должны быть соблюдены гигиенические требования в отноше­нии режимов труда и отдыха, а также использованы профилак­тические средства, направленные против перегрева и охлажде­ния организма.

При характеристике помещений по категории выполняе­мых работ необходимо ориентироваться на те из них, в выпол­нении которых принимают участие более 50% работающих Допустимые нормы параметров микроклимата предусматрива­ют несколько большие колебания температур воздуха вне постоянных рабочих мест в холодный и переходный период года.

В соответствии с санитарными правилами по устройству и содержанию общеобразовательных школ (№ 1186-74) в помеще­ниях школ относительная влажность должна быть 40—60% , в теплое время года возможно ее повышение до 75% ; температура воздуха в классах, кабинетах, лабораториях 16—20°С,в мас­терских по обработке металла и дерева 16—18°С, в гимнастичес­ких залах, вестибюлях, коридорах 14—16°С. Допустимые ско­рости движения воздуха в теплое время должны быть не более 0,6 м/с и в холодное и переходное время года — не более 0,5 м/с

Для поддержания нормального воздушно-теплового режима в школе в каждом помещении открывающаяся площадь фрамуг и форточек должна составлять не менее 2% площади пола Учебное помещение проветривается во время перемен, а рекре­ационные — во время уроков. В теплые дни занятия проводятся при открытых форточках. Продолжительность сквозного про­ветривания нормируется и устанавливается в зависимости от наружной температуры.

Тепловые ощущения человека обусловливаются одновре­менным действием температуры, влажности, скорости движе­ния воздуха и температуры окружающих поверхностей. Для количественной оценки тепловых ощущений человека в зависи­мости от условий окружающей среды пользуются методом, основанным на определении эквивалентно эффективной тем пературы (ЭЭТ) с помощью номограммы и сравнении ее с зоной комфорта для соответствующей категории работ.

ЭЭТ при неподвижном воздухе и 100%-й относительной влажности создает те же тепловые ощущения, что и комплекс метеорологических условий с заданными значениями темпера­туры, влажности и скорости движения воздуха.

Для обеспечения нормативных требований к метеорологи­ческим условиям в помещениях применяют устройства систем вентиляции, кондиционирования, отопления; средства защиты от тепловых излучений (тепловые экраны, сигнализация, знаки безопасности и т. п.); средства защиты от высоких и низких температур окружающей среды, оборудования (теплоизоля­ция, ограждения, устройства для обогрева или охлаждения).

Приборы и оборудование

Для измерения параметров микроклимата применяют раз­личные приборы (рис. 1). Температуру воздуха измеряют обычно ртутными или спиртовыми термометрами. При тепло­вых излучениях от оборудования показания обычных термо­метров не отражают истинной температуры воздуха в помеще­нии, в этих случаях пользуются парным термометром, один резервуар которого с ртутью зачернен, а другой покрыт слоем серебра. Первый поглощает тепловое излучение, второй отра­жает его. Истинную температуру находят, умножая разность показаний термометров на константу прибора. Для непрерыв­ной регистрации температуры применяют самопишущие при­боры — термографы.

Крылъчатый анемометр АСО-3 служит для измерения скорости движения воздуха в интервале от 0,3 до 5 м/с. Он регистрирует число оборотов крыльчатки за определенный промежуток времени.

Чашечные анемометры имеют пределы измерения скорости от 1 до 10 м/с.

Для определения малых скоростей воздуха (менее 1 м/с), что чаще всего требуется на производстве, используют термо­анемометры и кататермометры.

Термоанемометр ЭА-2М используется для измерения тем­пературы воздуха в пределах от 10 до 60°С и скорости воздуш­ного потока от 0,03 до о м/с. Термоанемометр состоит из измерительного прибора 1 (см. рис. 1,в) и соединенного с ним датчика 4. Шкала прибора отградуирована в мА. Датчик представляет собой два терморезистора с подогреваемой обмот­кой. Действие датчиков основано на изменении сопротивления терморезисторов в зависимости от температуры и скорости воздушного потока. От механических повреждений датчик защищен цилиндрической обечайкой 3, а при хранении поме­щается в металлический футляр 6. Питание — от сети 220 В через стабилизатор 2 или четырех элементов типа «Марс». Определение скорости движения воздуха осуществляется по градуировочному графику, прилагаемому к прибору.

Кататометр (тепловой анемометр) применяется для из­мерения скорости движения воздуха от 0,05 до 2 м/с; представ­ляет собой спиртовой термометр с большим шаровым (шаровой кататометр) или цилиндрическим (цилиндрический катато-метр) резервуаром и капилляром, расширяющимся в верхней части. Действие прибора основано на зависимости скорости охлаждения спирта от скорости движения воздуха.

Барометр-анероид служит для измерения величины атмос­ферного давления; это действие основано на упругой деформа­ции мембранной анероидной коробки под влиянием изменяю­щегося атмосферного давления и преобразовании деформации в угловые перемещения стрелки прибора.

Относительную влажность воздуха определяют при помощи гигрометров, гигрографов и психрометров различных конструк­ций.

Гигрометр М-19 предназначен для прямого определения относительной влажности воздуха. Действие этого прибора основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса удли­няться при повышении влажности воздуха и укорачиваться — при понижении. Шкала прибора проградуирована в процентах относительной влажности.

Психрометры состоят из двух термометров: сухого и влаж­ного. Сухой термометр показывает температуру воздуха. У влажного термометра ртутный резервуар покрыт влажной тка­нью. Показания влажного термометра зависят от влажности воздуха: чем меньше влажность, тем ниже температура, по­скольку с уменьшением влаги в воздухе возрастает испарение воды с увлажненной ткани, и поверхность ртутного резервуара охлаждается в большей мере.

Простые психрометры (Августа, ПБУ-1М) не имеют венти­ляторов, и их показания зависят от скорости движения воздуха и воздействия лучистого тепла. Относительную влажность опре­деляют по показаниям сухого и влажного термометров с исполь­зованием таблиц и графиков.

Аспирационные психрометры (Ассмана, М-34) имеют венти­ляторы электрические или механические с часовым механиз­мом, чтобы исключить влияние подвижности воздуха на пока­зания влажного термометра. Они создают постоянную скорость

Рис. 1. Приборы для определения параме­тров микроклимата: а — крыльчатый анемо­метр; б — чашечный анемометр; в — тер­моанемометр ЭА-2М: 1 — измерительный прибор; 2 — стабилизированный источник питания; 3 — обечайка датчика; 4 — датчик; 5 —трубка-держатель; б — футляр датчика; г — шаровой кататометр: 1 — верхний ре­зервуар; 2 — капиллярная трубка; 3 — ниж­ний резервуар; д — гигрометр М-19; е — простой психрометр; ж — аспирационный пси­хрометр Ассмана. 1 — сухой термометр; 2 — вентилятор; 3 — завод вентилятора; 4 — влаж­ный термометр, з — актинометр Носова

в трубках, в которых находятся резервуары термометров. Трубки эти играют также защитную роль, предохраняя термо­метры от механических повреждений и отражая излучения, которые могут исказить показания прибора. Относительную влажность определяют по психрометрической таблице.

Для автоматической записи влажности воздуха на ленту используют гигрографы.

Интенсивность тепловых излучений измеряют актино­метром. Наибольшее распространение получили актиномет­ры, устройство которых основано на принципе термоэлектри­ческого эффекта, возникающего в замкнутой электрической цепи (термоэлемента), состоящей из различных проводников. Если места их контактов имеют различную температуру, то в цепи возникает ток, сила которого пропорциональна разности температур. Шкала актинометра градуирована в калориях на 1 см/мин. Техника измерения такова: откинув крышку, прибор подносят к источнику излучения той стороны, где располагают­ся термоэлементы, и по шкале определяют интенсивность теплового излучения.