Расчет искусственного освещения
Задача расчета – определение потребляемой мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности.
Проектируя установку необходимо решать следующие задачи:
- выбор источника света. Для освещения помещения желательно брать газоразрядные лампы, а для местного освещения - лампы накаливания;
- определение систему освещения;
- выбор типа светильника с учетом характеристик светового распределения по экономическим показателям, с учетом взрыво- и пожаробезопасности;
- определение количества светильников;
- определение нормы освещенности на рабочем месте. Для этого необходимо установить характер выполняемых работ по наименьшему размеру объекта различия.
Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности группы люминесцентных ламп и ламп накаливания используют метод светового потока:
Ф(лм)=100 × Е × К × ZS/(N),
где Е - нормированная минимальная освещенность; S - площадь освещаемого помещения; Z - коэффициент линейной освещенности (для ламп накаливания Z=1,15; для люминесцентных Z=1,1); К - коэффициент запаса (по таблице); N - количество светильников в помещении;
Расчет естественного освещения.
Для правильной расстановки оборудования надо определить КЕО в помещении. Световой поток, падающий в рассчитываемую точку складывается из прямого света небосвода и света, отраженного от внутренней поверхности помещения.
При боковом освещении:
КЕО = (Чq+здЧR)Ч0Чr,
где, зд – геометрические коэффициенты естественной освещенности в рабочих точках, определяемые графическим методом; q – коэффициент, учитывающий неравномерность освещения небосводом; R – коэффициент, определяющий относительную яркость противоположного здания; 0 – коэффициент светопропускания, характеризующий потери света в материале; r - коэффициент, учитывающий отражение от потолка и стен.
Вопросы для самопроверки
1. Освещение рабочих мест, виды освещения и их классификация?
2. Требования к производственному освещению?
3. Основные светотехнические величины и единицы их измерения?
4. Электрические источники света. Нормирование освещения?
Литература
1. Куцын П.В. «Охрана труда на буровых и нефтедобывающих предприятиях». Москва, 1978 г.
Тема 11-12: Характеристики источников вибрации и шума. Опасность воздействия на человека шума и вибрации. Гигиенические и технические требования к оборудованию и его устройству. Методы контроля уровня шума и вибрации. Защита от шума и вибрации
Шумом принято называть совокупность беспорядочного сочетания звуков различной силы и интенсивности, возникающих в результате колебательных процессов и вызывающих неприятные ощущения у человека.
С развитием техники увеличиваются мощность и производительность машин и механизмов, повышающих в некоторых случаях уровень шума и вибрацию. Объясняется это тем, что в процессе создания нового оборудования не всегда учитываются санитарные нормы по шуму и вибрации.
Шум условно делят на механический и аэродинамический .шум механического происхождения возникает в результате соударения твердых тел, упругих деформаций деталей машин и механизмов могут предаваться через их фундаменты на конструкции зданий и сооружений, сопровождаясь шумом. Аэродинамический шум возникает при больших скоростях движения газов, тел в воздухе, в результате взрывных процессов и др.
Действие шума на организм человека характеризуется уровнем звукового давления, измеряемого в децибелах (дБ), и уровнем звука, измеряемого в дБА.
Источники шума.Источниками шума и вибрации в нефтяной и газовой промышленности являются:
- грязевые насосы (до 92 дБ);
- буровая лебедка (96 дБ);
- вибросита, двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели (до 100 дБ);
- компрессоры газогенераторные (до 115 дБ);
- элементы вентиляционных установок;
- трубопроводы для перекачки нефти и газа;
- нефть и природный газ при открытом истечении (более 120 дБ);
- счетно – решающие устройства телетайпы и другие устройства (до 83 дБ).
Сильный шум, действуя на органы слуха, может привести к полной глухоте или к профессиональной тугоухости. При этом нарушается нормальная деятельность сердечно – сосудистой и пищеварительной систем, возникают хронические заболевания. Но этим не ограничивается вредное воздействие шума.
Шум влияет на состояние психического равновесия.
Под действием шума наблюдаются истощение клеток головного мозга, замедленные психологические реакции и функциональные сдвиги нервной системы, которые проявляются в поступках, не соответствующих нормальной деятельности человека.
Известно, что под действием длительного, систематического шума высокого уровня производительность труда в ряде случаев снижается до 60%, а число ошибок в расчетных работах увеличивается более чем на 50 %. Шум увеличивает также энергетические затраты человека, вызывая переутомление. Притупленное внимание и замедленная реакция у работающих, вызванные воздействием шума, могут служить и косвенной причиной несчастных случаев на производстве.
В производственных условиях шум создается колебаниями твердых, жидких и газообразных тел. Это беспорядочное сочетание различных звуков в диапазоне частот 16 – 20000 Гц.
Шум разделяется на простые составляющие его тона с указанием интенсивности и частоты. Важнейшей его характеристикой является спектр – графическое изображение состава шума. Спектры производственного шума исследуют в диапазоне частот 40 – 8000Гц.
Звуки одной интенсивности, но разной частоты человек ощущает различно. Такое субъективное ощущение оценивается уровнем громкости.
Общие уровни производственного шума в пределах 30 – 130 дБ при частотных границах 50 –8000 Гц изучают с помощью шумомеров. Данные измерений сопоставляют с допустимыми уровнями звукового давления по санитарным нормам (табл 11.1).
Таблица 11.1 Допустимые уровни звукового давления, дБ
| Место возникновения шума | Средняя геометрическая частота октавных полос Гц | |||||||
| На постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории. В конструкторских бюро, лабораториях и других помещениях при проникновении извне |
Вибрацией называются механические колебания упругих тел, различных сооружений, машин и инструмента, ведущие в ряде случаев к нарушению механической прочности и герметичности оборудования и коммуникаций. Вредное воздействие вибрации на организм человека выражается в возникновении вибрационной болезни.
Вибрация может возникнуть от неуравновешенности движущихся частей оборудования, от пульсирующих потоков жидкостей и газов в трубопроводах, а также при работе пневматического и электрического ручных инструментов.
Уровни вибрации определяют с помощью виброметров и вибрографов. в качестве приемников вибрации применяют емкостные, индуктивные или пьезометрические преобразователи. Результаты измерений сравнивают с допустимыми по санитарным нормам параметрами вибрации (табл 6).
Шум (звук) — упругие колебания в частотном диапазоне слышимости человека, распространяющиеся в виде волны в газообразных средах.
Звук представляет собой волновое движение упругой среды (например, воздуха, воды и др.), которое воспринимается слуховым аппаратом человека. Основные характеристики звука в соответствии с ГОСТ 12.1.003—83 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10—32—2002 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территориях жилой застройки».
Производственный шум — совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные ощущения.
Постоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характеристике измерительного прибора «медленно».
Непостоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характеристике измерительного прибора «медленно». Непостоянный шум разделяют на колеблющийся, прерывистый и импульсный.
Колеблющийся шум — шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.
Прерывистый шум — шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дБА и более), при этом уровни звука, измеренные на стандартизованных временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются менее чем на 7 дБА.
Импульсный шум — шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, для которых уровни звука, измеренные на стандартизованных временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются на 7 дБ А и более.
Широкополосный шум обладает непрерывным спектром более одной октавы, тональный (дискретный) содержит в спектре выраженные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значительно выше уровня звука на других частотах). Шум реактивного самолета — широкополосный шум, шум дисковой пилы — тональный (в спектре шума имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука).
Механические шумы возникают по причинам наличия в механизмах инерционных возмущающих сил, соударения деталей, трения и др. Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэродинамический шум возникает при работе вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых туРКин, выпусков пара и газа в атмосферу и т.д. Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях.
Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании, использующих электромагнитную энергию.
Шум звукового диапазона на производстве приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы. В результате снижается производительность труда и ухудшается качество выполняемой работы. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических объектов и внутрицехового транспорта сигналы, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.
Звуки, превышающие по своему уровню порог болевого ощущения, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (пеРКорация или даже разрыв барабанной перепонки). Область на частотной шкале, лежащая между двумя кривыми, называется областью слухового восприятия.
Шум с уровнем звукового давления до 30...45 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звука до 40...70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может стать причиной неврозов.
Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести к ухудшению слуха — профессиональной тугоухости. При действии шума свыше 130 дБ возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смертельный исход.
Предельно допустимый уровень шума — уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Субъективные ощущения человека от воздействия шума зависят не только от уровня звукового давления, но и от частоты. Звуки низкой частоты воспринимаются как менее громкие по сравнению со звуками более высокой частоты такой же интенсивности.
Уровень громкости (единица измерения фон) — разность уровней громкости двух звуков данной частоты, для которых равные по громкости звуки с частотой 1000 Гц отличаются по интенсивности (или уровню звукового давления) на 1 дБ.
При частотах ниже 1000 Гц уровни громкости оказываются ниже уровней звукового давления, и, наоборот, при больших частотах
уровни громкости оказываются выше уровней звукового давления. Следовательно, понятие «уровень громкости» — чисто физиологическая характеристика звука.
Измерения уровней шума в производственных условиях производят приборами шумомерами.
Частотным спектром постоянного шума называется зависимость среднеквадратичных значений звукового давления от частоты.