Файл: Санктпетербургский горный университет кафедра безопасности производств лабораторная работа 1 Измерение параметров теплового излучения и оценка эффективности защиты По дисциплине Безопасность жизнедеятельности наименование учебной дисциплины) Выполнили сту.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 17
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВ Лабораторная работа №1 Измерение параметров теплового излучения и оценка эффективности защиты По дисциплине Безопасность жизнедеятельности наименование учебной дисциплины) Выполнили студентки гр. ТО
/ Быстрова Т.В,Бедник И.А. / подпись)
(Ф.И.О.) Проверил доцент
/ Гридина Е.Б./ подпись)
(Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2023 г.
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВ Лабораторная работа №1 Измерение параметров теплового излучения и оценка эффективности защиты По дисциплине Безопасность жизнедеятельности наименование учебной дисциплины) Выполнили студентки гр. ТО
/ Быстрова Т.В,Бедник И.А. / подпись)
(Ф.И.О.) Проверил доцент
/ Гридина Е.Б./ подпись)
(Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2023 г.
Цель работы приобретение навыков измерения параметров теплового инфракрасного) излучения (ИКИ), изучение методов защиты от него и их эффективности. Основные теоретические сведения Лучистый теплообмен представляет собой процесс преобразования внутренней энергии среды (тела) в энергию излучения электромагнитных волн, отличающихся длиной волны. Все электромагнитные излучения имеют одинаковую природу и отличаются длиной волны. Длина волны лучистого потока с максимальной энергией теплового излучения для абсолютно черного тела определяется по формуле
????
????????х
=
С
Т
, мкм где Т – температура, К С – константа, С мкм∙ºК. Воздух прозрачен (диатермичен) для теплового излучения, поэтому при прохождении лучистой теплоты его температура не повышается. ИКИ поглощается предметами, нагревая их. Последние, соприкасаясь с воздухом, нагревают его. ИКИ является одной из составляющих микроклимата рабочих зон производственных помещений. Отдача теплоты излучением является наиболее мощным путем отдачи тепла и составляет в комфортных метеоусловиях в состоянии покоя 44-59 % общей теплоотдачи. Излучение тела человека находится в диапазоне волн длиной от 5 до 25 мкм с максимальной энергией, приходящейся на волны длиной
9,4 мкм. Тепловое излучение интенсивностью до 350 Вт/м2 не вызывает неприятного ощущения, а интенсивностью свыше 3500 Вт/м2 уже через 2-5 с вызывает ощущение жжения и возможен тепловой удар. Нормирование излучения осуществляется по интенсивности допустимых суммарных потоков энергии с учетом длины волны, размера облучаемой поверхности, защитных свойств спецодежды и продолжительности воздействия в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96.2.2.4.
????
????????х
=
С
Т
, мкм где Т – температура, К С – константа, С мкм∙ºК. Воздух прозрачен (диатермичен) для теплового излучения, поэтому при прохождении лучистой теплоты его температура не повышается. ИКИ поглощается предметами, нагревая их. Последние, соприкасаясь с воздухом, нагревают его. ИКИ является одной из составляющих микроклимата рабочих зон производственных помещений. Отдача теплоты излучением является наиболее мощным путем отдачи тепла и составляет в комфортных метеоусловиях в состоянии покоя 44-59 % общей теплоотдачи. Излучение тела человека находится в диапазоне волн длиной от 5 до 25 мкм с максимальной энергией, приходящейся на волны длиной
9,4 мкм. Тепловое излучение интенсивностью до 350 Вт/м2 не вызывает неприятного ощущения, а интенсивностью свыше 3500 Вт/м2 уже через 2-5 с вызывает ощущение жжения и возможен тепловой удар. Нормирование излучения осуществляется по интенсивности допустимых суммарных потоков энергии с учетом длины волны, размера облучаемой поверхности, защитных свойств спецодежды и продолжительности воздействия в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96.2.2.4.
Рис. 1. Лабораторный стенд по исследованию инфракрасного излучения Расчет и основные формулы Эффективность защиты от теплового излучения
???? =
????
1
− ????
2
????
1
× 100% где ????
1
− интенсивность теплового излучения без применения защиты, Вт/м
2
где ????
2
− интенсивность теплового излучения с применением защиты Вт/м
2
Пример расчета
1)
????
1−2
=
????
1
−????
2
????
1
× 100% =
670−370 670
× 100% = 44,8 %
2)
????
1−3
=
????
1
−????
2
????
1
× 100%=
670−240 670
× 100% = 64,2 %
3)
????
1−4
=
????
1
−????
2
????
1
× 100%=
670−235 670
× 100% = 64,9 % Таблица Полученные измерения и результаты График зависимости интенсивности ИКИ от расстояния до источника, беззащитного экрана
???? =
????
1
− ????
2
????
1
× 100% где ????
1
− интенсивность теплового излучения без применения защиты, Вт/м
2
где ????
2
− интенсивность теплового излучения с применением защиты Вт/м
2
Пример расчета
1)
????
1−2
=
????
1
−????
2
????
1
× 100% =
670−370 670
× 100% = 44,8 %
2)
????
1−3
=
????
1
−????
2
????
1
× 100%=
670−240 670
× 100% = 64,2 %
3)
????
1−4
=
????
1
−????
2
????
1
× 100%=
670−235 670
× 100% = 64,9 % Таблица Полученные измерения и результаты График зависимости интенсивности ИКИ от расстояния до источника, беззащитного экрана
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Расстояние, Интенсивность ИКИ I (Вт/м^2) Беззащитного экрана 20 40 60 80 100 120 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900
Расст
. (см от источника Интенсивность ИКИ (Вт/м2)
Цепной защитный экран
0 20 40 60 80 100 120 0
50 100 150 200 250 300 350
Расст
. (см от источника Интенсивность ИКИ (Вт/м2)
Алюминиевый защитный экран
0 20 40 60 80 100 120 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275
Расст
. (см от источника Интенсивность ИКИ (Вт/м2)
Стальной защитный экран
0 20 40 60 80 100 120 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280
Расст
. (см от источника Интенсивность ИКИ (Вт/м2)
Асбестовый защитный экран
0 20 40 60 80 100 120 0
50 100 150 200 250 300 350 400 450
Расст
. (см от источника Интенсивность ИКИ (Вт/м2)
Тканевый защитный экран
Вывод Входе лабораторной работы были получены результаты измерений параметров теплового излучения, изучены методы защиты и эффективности. А также построены графики зависимостей интенсивности теплового излучения как с применением защитных экранов, таки без них от расстояния от источника. Наиболее эффективными оказались экран из стали с полученной эффективностью экранирования
64,9 %, затем экран комбинированный (цепь+ткань)
– 64,8 % и асбестовый экран с эффективностью 64,6 %. В соответствии с ГОСТом 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96., интенсивность теплового излучения от нагретых до темного свечения поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, материалов и т.д. на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м
2
, при облучении 50% поверхности тела и более. Полученные результаты теплового излучения почтив раза превышают нормы (При условии, что воздействию ИКИ подвергается не менее 25% поверхности тела.
0 20 40 60 80 100 120 230 240 250 260 270 280 290
Расст
. (см от источника Интенсивность ИКИ (Вт/м2)
Комбинированный защитный экран
64,9 %, затем экран комбинированный (цепь+ткань)
– 64,8 % и асбестовый экран с эффективностью 64,6 %. В соответствии с ГОСТом 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96., интенсивность теплового излучения от нагретых до темного свечения поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, материалов и т.д. на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м
2
, при облучении 50% поверхности тела и более. Полученные результаты теплового излучения почтив раза превышают нормы (При условии, что воздействию ИКИ подвергается не менее 25% поверхности тела.
0 20 40 60 80 100 120 230 240 250 260 270 280 290
Расст
. (см от источника Интенсивность ИКИ (Вт/м2)
Комбинированный защитный экран