Файл: В. А. Власов Доктор технических наук, профессор тгасу.pdf

48
М
ЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Исследования микроклимата проводятся на рабочих местах студентов в лаборатории.
Для измерения микроклиматических факторов (температуры, влажности, и интенсивности тепловой подвижности воздуха) ранее использовались приборы: термометры, психрометры, анемометры и актинометры, которые в настоящее время используются в роли образцовых приборов для поверки.
Однако в последнее время, благодаря достижениям в области микроэлектроники, в практику вошли универсальные автономные приборы контроля параметров воздушной среды – метеометры, предназначенные для измерения атмосферного давления, температуры, относительной влажности воздуха, скорости воздушных потоков, параметров тепловой нагрузки среды – индекса и концентрации токсичных газов как внутри помещений, так и вне их.
Для желаемой корректировки состояния воздушной среды в лабораторном помещении применяется следующее оборудование:

Электроплитка;

Вентилятор.
Метеометр
Метеометр МЭС-200А предназначен для измерения атмосферного давления, относительной влажности воздуха, температуры воздуха, скорости воздушного потока внутри помещения или в вентиляционных трубопроводах. МЭС-200А состоит из измерительного модуля и сменных измерительных щупов. Щуп соединяется с измерителем гибким кабелем длиной 0,5 м.
Рис. 2. Внешний вид МЭС-200А
На лицевой панели МЭС-200А расположены:

кнопка для включения и выключения МЭС, время прогрева прибора не превышает 5 мин, время непрерывной работы МЭС-200А от блока питания

49 составляет 12 часов, и только в режиме измерения скорости воздушного потока – 5 часов.

кнопки для задания режимов работы.
На передней торцевой стороне модуля расположен разъем для подключения щупа, на задней торцевой стороне расположен разъем для подключения источника электропитания. Кроме того, на этой же стороне модуля установлен светодиод сигнализации зарядки источника питания, который светится при выключении МЭС-
200А и свидетельствует о его зарядке.
Перед эксплуатацией МЭС-200А проверяют визуально. При этом внимание должно быть обращено на отсутствие видимых повреждений щупов и измерителя, состояние разъемных соединений.
Производят зарядку прибора от источника электропитания, подключаемого к гнезду «+12 В». Время заряда должно быть не менее 16 ч. Во время заряда МЭС-
200А должен быть выключен. Подключают соединительный кабель используемого щупа к разъему «T, H, V» и снимают защитный кожух со щупа.
В период эксплуатации МЭС-200А при резкой смене температур необходимо выдержать МЭС-200А при положительной температуре в течение 20 мин, после чего прибор готов к измерениям.
При пользовании
МЭС-200А необходимо предохранять сенсоры, расположенные в щупах, от касания с различными предметами.
При транспортировке щупов сенсоры должны быть обязательно закрыты защитным кожухом.
Порядок работы
1. При нажатии кнопки «П» включается подсветка матричного индикатора на время 20 с. На индикаторе появляются надписи со значениями температуры и
влажности. В режиме измерения температуры и влажности (Т, Н) при нажатии кнопки «П» и сразу затем кнопки «–» младшему разряду единицы измерения температуры соответствует 0,01

С.
2. Для установки МЭС-200А в режим измерения давления необходимо нажать кнопку «П». При следующем нажатии кнопки «П» МЭС-200А возвращается в режим измерения температуры и влажности.
В режиме измерения давления при нажатии кнопки «П» и сразу затем кнопки «–» младшему разряду единицы измерения давления соответствует 0,01 кПа и 0,1 мм.рт.ст.
3. Для установки МЭС-200А в режим измерения скорости воздушного потока необходимо после нажатия кнопки «П» сразу нажать кнопку «+» и выждать
(2–3) минуты, после чего можно производить измерения скорости. При следующем нажатии «П» МЭС-200А устанавливается в режим измерения температуры и влажности.
При измерении скорости воздушного потока измерительный щуп Щ-1 должен быть ориентирован относительно направления воздушного потока таким образом, чтобы плоскость приемного окна сенсора скорости измерительного щупа была перпендикулярна направлению воздушного потока, при этом головка крепежного винта на щупе должна быть направлена в сторону потока.
4. Подсветка матричного индикатора возникает каждый раз при нажатии кнопки «П» и продолжается в течение 10 с. Для повторной подсветки следует нажать кнопку «+» или «–».

50
Техника безопасности
При пользовании электрическими приборами необходимо соблюдать правила электробезопасности. Запрещается оставлять включенные приборы без наблюдения, по окончании работы их необходимо отключить от сети.
При работе с вентилятором необходимо следить, чтобы в зону вращающихся лопастей не попадали части тела, одежда и другие предметы.
П
ОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. М
ИКРОКЛИМАТ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
В первом задании исследуют параметры микроклимата в естественных условиях на моделируемом рабочем месте (в соответствии с заданием преподавателя).
Таблица 7
Исходные данные для выполнения
Номер задания
Период года
Характеристика выполняемых работ
1
Теплый
Рабочее место инженера-проектировщика
2
Холодный
Рабочее место генерального директора
3
Теплый
Рабочее место токаря за станком с ЧПУ
4
Холодный
Рабочее место мастера контролера
5
Теплый
Рабочее место начальника смены
6
Холодный
Рабочее место подсобного рабочего в магазине
7
Теплый
Рабочее место кухонного работника
8
Холодный
Рабочее место экономиста
9
Теплый
Рабочее место кассира
10
Холодный
Рабочее место оператора насосной станции
11
Теплый
Рабочее место ремонтника нефтегазового оборудования
12
Холодный
Рабочее место строгальщика (фрезеровщика)
13
Теплый
Рабочее место электрика
14
Холодный
Рабочее место лаборанта-аналитика
15
Теплый
Рабочее место автомеханика
16
Холодный
Рабочее место оператора котельной
17
Теплый
Рабочее место химика-технолога

51 18
Холодный
Рабочее место оператора доильной установки
19
Теплый
Рабочее место электрика пожарной сигнализации
20
Холодный
Рабочее место гардеробщика
Температура, влажность и скорость воздуха на рабочем месте измеряются метеометром МЭС-200А. Измерительный щуп метеометра располагается в зоне дыхания работника на рабочем месте (на высоте 1,5 м от пола при работе стоя и
1,0 м при работе сидя). Результаты измерений заносятся в табл. 8.
По табл. 1 определяется категория тяжести выполняемой в лаборатории работы. По табл. 2 – оптимальные и по табл. 3 –допустимые значения параметров микроклимата, соответствующих выбранной категории тяжести.
Сравнивая измеренные и нормированные параметры микроклимата, делается вывод о соответствии микроклимата лаборатории требованиям нормативов. При не соответствии микроклимата лаборатории требованиям нормативов даются рекомендации по созданию в исследуемом помещении благоприятного микроклимата.
По табл. 5 и 6 устанавливается рекомендуемое время работы при температуре воздуха на рабочем месте выше или ниже допустимых величин. Результаты работы записывают в табл. 8.
2. М
ИКРОКЛИМАТ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА
.
Во втором задании исследуется микроклимат в условиях выделения избыточного тепла на моделируемом рабочем месте.
Включается электрическая плитка. После ее нагрева, измерительный щуп метеометра помещается в зоне дыхания работника на рабочем месте Метеометром измеряется температура, влажность и скорость воздуха на рабочем месте, при этом температура воздуха не должна превышать 32,5 °C.. Результаты измерения заносятся в табл. 8.
Сравнивая измеренные и нормированные параметры микроклимата, делается вывод о соответствии микроклимата лаборатории требованиям нормативов. При не соответствии микроклимата лаборатории требованиям нормативов даются рекомендации по созданию в исследуемом помещении благоприятного микроклимата.
По табл. 5 и 6 устанавливается рекомендуемое время работы при температуре воздуха на рабочем месте выше или ниже допустимых величин. Результаты работы записывают в табл. 8.
3.
М
ИКРОКЛИМАТ ПРИ ВОЗДУШНОМ ДУШИРОВАНИИ
В третьем задании исследуется микроклимат в условиях воздушного душирования на моделируемом рабочем месте. Включается электрическая плитка.
После ее нагрева, включается вентилятор. Измерительный щуп метеометра помещается в зоне дыхания работника на рабочем месте вблизи плитки.
Метеометром измеряется температура, влажность и скорость воздуха на рабочем месте. Результаты измерения заносятся в табл. 8.
При превышении допустимой скорости воздушного потока (более 0,5 м/с), по табл. 4 определяются нормы температур и скоростей движения воздуха при воздушном душировании. Тепловое облучение плитки составляет 2400 Вт/м2.

52
Сравнивая измеренные и нормированные параметры микроклимата, делается вывод о соответствии микроклимата лаборатории требованиям нормативов. При не соответствии микроклимата лаборатории требованиям нормативов даются рекомендации по созданию в исследуемом помещении благоприятного микроклимата.
По табл. 5 и 6 устанавливается рекомендуемое время работы при температуре воздуха на рабочем месте выше или ниже допустимых величин. Результаты работы сводятся в табл. 8.
К
ОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое микроклимат на рабочем месте?
2. Какие показатели нормируются на рабочем месте?
3. Каким прибором измеряются данные показатели на РМ?
4. На какой высоте производить замеры показателей микроклимата?
5. Сколько этапов выполнения работ и чем они отличаются?
6. По какому нормативному документу проводится нормирование показателей микроклимата?
7. Что учитывают нормы?
8. Как определить категорию тяжести работ?

53
Таблица 8
Сводная таблица
Ном ер эт ап а
Период г ода
Кат ег ори я ра бот ы
Результаты измерений
Нормированные значения
Время раб от ы
в не благ опри ят ных условиях
Оценк а с оо твет ст вия
t, °С
W, %
v, м/с
t
опт
, °С W
опт
, %
v
опт
, м/с
T, ч
t
доп
, °С W
доп
, %
v
доп
, м/с
1 2
3

54
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ИСКУССТВЕННОГО
ОСВЕЩЕНИЯ
Ц
ЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение принципов оценки освещения производственных помещений, количественных и качественных характеристик источников искусственного освещения, оценка влияния различных факторов на их величину. Знакомство с различными приборами для измерения характеристик источников света.
О
СНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Основная информация об окружающем нас мире поступает через зрительное восприятие, повышенная активность и работоспособность зависит от хорошего освещения в рабочем помещении. Именно поэтому обеспечение рационального освещения на рабочих местах является одной из задач охраны труда.
Освещение – использование света для того, чтобы сделать видимыми объекты и/или их окружение [ГОСТ Р 56228-2014].
Рациональное освещение помещений и рабочих мест – один из важнейших факторов создания благоприятных и безопасных условий труда. Напряженная зрительная работа у работников ряда профессий в условиях нерационально организованного освещения может стать причиной функциональных зрительных нарушений. И наоборот, правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, уменьшает возможность травматизма в условиях плохой видимости, повышает производительность и работоспособность человека.
Видимое излучение создает часть электромагнитного спектра с длинами волн от 380 до 760 нм (1 нм = 10-9 м), регистрируемых человеческим глазом. Излучения различной длины волн в пределах видимой части спектра вызывают в органах зрения человека различные цветовые и световые ощущения: от фиолетового, с длиной волны 380-440 нм до красного, с длиной волны 630-760 нм.
Основными показателями, характеризующими свет, являются световой поток, сила света, освещенность и яркость.
Мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом, называется световым потоком
(Ф). За единицу светового потока принят люмен (лм).
Сила света I является основной единицей светотехники. Характеризует величину световой энергии, переносимой в некотором направлении в единицу времени. Количественно равна отношению светового потока, распространяющегося внутри элементарного телесного угла к этому углу
dF
I
d


, где dF световой поток (лм - люмен), dω телесного угла (часть пространства, заключенная внутри конической поверхности) (ср - стерадиан).
Единица измерения силы света в Международной системе единиц (СИ): кандела (кд).
Освещенность (Е) – характеризует поверхностную плотность светового потока, люкс (лк).
dF
E
dS

,

55 где dF – световой поток, падающий на элемент поверхности, содержащий рассматриваемую точку, dS – площадь этого элемента, м2 (СП 52.13330.2016)
Яркость (L) – отношение силы света в данном направлении к площади проекции изучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению
(кд м2) cos
dI
B
dS


, где I – сила света, кд; dS – площадь излучающей поверхности, м2; α – угол между направлением излучения и плоскостью, 1 рад.
В зависимости от источника света освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и совмещенное (смешанное). Естественное освещение
– освещение помещений светом неба (прямым или отражённым), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.
Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых испытывается недостаток естественного света, а также для освещения помещения в те часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.
По принципу организации искусственное освещение можно разделить на три вида: общее, местное и комбинированное.
Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работ в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильники размещают в соответствии с расположением оборудования, что позволяет создавать повышенную освещенность на рабочих местах.
Комбинированное искусственное освещение состоит из общего и местного.
Его целесообразно устраивать при работах высокой точности, а также при необходимости создания в процессе работы определенной направленности светового потока. Не следует путать комбинированное освещение с совмещенным, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным в течение полного рабочего дня.
Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создает необходимой освещенности даже на прилегающих к ним участкам. Оно может быть стационарным и переносным. Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещается, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными местами утомляет зрение, замедляет скорость работы, и нередко являются причиной несчастных случаев.
По функциональному назначению согл.СП 2016 искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.
Рабочее освещение обеспечивает нормируемые световые условия
(освещенность, качество освещения) в помещениях и местах производства работ вне зданий.
Аварийное - освещение, предусматриваемое в случае выхода из строя питания рабочего освещения. Подразделяется эвакуационное и резервное. Виды аварийного освещения представлены на рисунке 1. Эвакуационное освещение подразделяется на освещение путей эвакуации (включая систему указания путей эвакуации),

56 освещение зон повышенной опасности и антипаническое эвакуационное освещение
(рисунок 1).
Рис. 3. Виды аварийного освещения
Аварийное освещение предусматривается на случай нарушения питания рабочего освещения. Аварийное освещение должно включаться автоматически при отключении питания рабочего освещения либо вручную, если автоматика не сработала.
Существует также резервное и эвакуационное освещения. Резервное – вид аварийного, позволяющее продолжить работу в случае отключения рабочего освещения. Эвакуационное аварийное освещение предназначено ля эвакуации людей или завершения потенциально опасного процесса.
Эвакуационное освещение следует предусматривать в местах, отведенных для прохода людей, в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей в количестве более 50 человек. Это освещение должно обеспечивать 50% нормируемой освещенности через 5 с после нарушения питания рабочего освещения, а 100% нормируемой освещенности - через 10 с
Охранное освещение предусматривается вдоль границ территории, охраняемой в ночное время. Охранное освещение должно обеспечивать освещенность не менее 0,5 лк на уровне земли.
Дежурное освещение используется в нерабочее время. Область применения, значения освещенности, равномерность и требования к качеству для дежурного освещения не нормируются.
В качестве источников искусственного освещения наиболее часто применяются лампы накаливания, газоразрядные лампы, светодиодные осветительные лампы.
В лампах накаливания источником света является раскаленная вольфрамовая проволока. Эти лампы дают непрерывный спектр излучения с повышенной (по сравнению с естественным светом) интенсивностью в желто-красной области спектра. По конструкции лампы накаливания бывают вакуумные и газонаполненные, в том числе галогенные.

57
Рис.4. Сравнительные характеристики различных типов ламп
Общим недостатком ламп накаливания является сравнительно небольшой срок службы (менее 2000 ч) и малая световая отдача (отношение создаваемого лампой светового потока к потребляемой электрической мощности) (8–20 лм/Вт). В промышленности они находят применение для организации местного освещения.
Наибольшее применение в промышленности находят газоразрядные лампы низкого и высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления, называемые люминесцентными, содержат стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, наполненную дозированным количеством ртути (30–80 мг) и смесью инертных газов под давлением около 400 Па. На противоположных концах внутри трубки размещаются электроды, между которыми, при включении лампы в сеть, возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением преимущественно в ультрафиолетовой области спектра. Это излучение, в свою очередь, преобразуется люминофором в видимое световое излучение.
В зависимости от состава люминофора люминесцентные лампы обладают различной цветностью.
В последние годы появились газоразрядные лампы низкого давления со встроенным высокочастотным преобразователем. Газовый разряд в таких лампах
(называемый вихревым) возбуждается на высоких частотах (десятки кГц) за счет чего обеспечивается очень высокая светоотдача. К газоразрядным лампам высокого давления (0,03–0,08 МПа) относят дуговые ртутные лампы (ДРЛ). В спектре излучения этих ламп преобладают составляющие зелено-голубой области спектра.
Основными достоинствами газоразрядных ламп является их долговечность (свыше
10000 часов), экономичность, малая себестоимость изготовления, благоприятный спектр излучения, обеспечивающий высокое качество цветопередачи, низкая температура поверхности. Светоотдача этих ламп колеблется в пределах от 30 до
105 лм/Вт, что в несколько раз превышает светоотдачу ламп накаливания.
Известны два подхода к нормированию освещенности рабочих поверхностей.
СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» определяют наименьшую освещенность рабочих поверхностей в производственных