8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

8.1 Охрана труда

Источник питания предназначен для магнитожидкостного расходомера. Принцип действия прибора основан на преобразовании одного вида энергии в другой, т.е. переменного электрического тока в постоянный, с дальнейшим преобразованием в сигнал различной формы и амплитуды.

Разрабатываемый прибор будет эксплуатироваться в лаборатории со следующими геометрическими параметрами:

-длина 4.5м.;

-ширина 4м.;

-высота 2.5м.

При работе с проектируемым прибором человек может подвергаться воздействию механических (вибрации и шума) и электрических (электрического тока, статического электричества, электрического и магнитного полей) факторов - опасных и вредных для здоровья.

8.1.1 Шум и вибрация. Работа проектируемого прибора может сопровождаться шумом и вибрациями, источниками возникновения которых являются трубопроводы и трансформаторы.

Шум неблагоприятно воздействует на организм человека, вызывает психические и физиологические нарушения, снижающие работоспособность и создающие предпосылки для общих и профессиональных заболеваний и производственного травматизма.

Поэтому в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 прибор не должен производить шум, превышающий допустимый уровень:

а) при эксплуатации в лабораториях для проведения экспериментальных работ  94  70 дБ (уровень звука 80 дБ);

б) при эксплуатации на постоянных рабочих местах и рабочих зонах в производственных помещениях и на территории предприятий  99  74 дБ (уровень звука 85 дБ).

При уровне звука, создаваемом проектируемым прибором, выше 80 дБ стандарт предписывает зону работы обозначить специальными знаками, а работающих в этой зоне снабдить средствами индивидуальной защиты.

Вредное действие вибрации выражается в виде повышенного утомления, головной боли, боли в суставах, повышения раздражительности, некоторых нарушений координации движений. В отдельных случаях длительное воздействие интенсивных вибраций приводит к развитию вибрационной болезни, вызывающей тяжелые, часто необратимые изменения в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах, а также в опорно-двигательном аппарате.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 проектируемый прибор относится к группе устройств, являющихся источниками технологической вибрации. При эксплуатации ИП вибрация с частотой 25 Гц не должна превышать амплитуды 0,1 мм при логарифмическом уровне значения виброскорости 92 дБ.

Основным мероприятием для защиты от шума является снижение его в источнике, что достигается высоким качеством изготовления прибора и правильной его эксплуатацией.

Одним из наиболее эффективных способов защиты от вибрации является вибродемпфирование, которое осуществляется:

---

а) путем введения упругой связи между оборудованием и опорой. Амортизаторы вибраций изготавливают обычно из специальных пружин или резиновых, пластмассовых, капроновых, текстолитовых, деревянных

прокладок;

б) нанесением на колеблющиеся объекты материалов с высоким коэффициентом потерь;

в) жесткие покрытия: твердые пластмассы, рубероид, изолирующий битумизированный войлок, фольга, гидроизол;

г) мягкие покрытия: мягкие пластмассы, пенопласт, технический винипор, отдельные виды пластиков.

Например, для уменьшения вибрации трубопроводов и других деталей, выполненных из стальных листов, используемых в совокупности с разрабатываемым прибором можно применить вибропоглощающие покрытия из резины, пластмасс, мастик, которые рассеивают энергию колебаний.

8.1.2 Микроклимат производственной среды.Микроклимат производственной среды определяется сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха. Указанные параметры нормируются для рабочей зоны производственного помещения, под которой понимается зона высотой 2 м над уровнем пола.

Проектируемый прибор не является причиной нарушения микроклимата и с данной точки зрения не оказывает вредного воздействия на организм человека.

Согласно проведенному анализу области применения, по ГОСТ 16019-78 прибор по условиям эксплуатации относится к стационарной аппаратуре

1 группы, для которой

 температура окружающей среды от t_min = -40С до t_max = +55С;

 относительная влажность (при t = 25 С) 80%;

 пониженное атмосферное давление H_min = 61 кПа.

Вышеуказанные данные необходимо принять во внимание при подборе элементов конструкции ИП, особенно при выборе полупроводниковых приборов и микросхем устройства контроля и индикации.

С точки зрения охраны труда проектируемый прибор должен работать в нормальных условиях при температуре 18  22 С, относительной влажности воздуха 40  60 % и движении воздуха со скоростью 0,1  0,2 м/с.

8.1.3 Пожарная безопасность. Эксплуатация источника питания характеризуется наличием условий повышенной пожарной опасности: воспламенением электроизоляции кабелей, отдельных элементов устройства вследствие прямого контакта сгораемых веществ и материалов с источниками зажигания или средой, способной их зажечь, а также в результате коротких замыканий при перегрузке оборудования и искр, образующихся от разряда статического электричества.

Предотвращение образования источников зажигания достигается следующими мероприятиями: соответствующим исполнением, применением и режимом эксплуатации прибора; ликвидацией условий для самовозгорания; регламентацией допустимой температуры и энергии искрового разряда, заземлением оборудования (защита от статического электричества), изоляцией горючей и взрывоопасной среды; применением негорючих и трудно горючих веществ и материалов; ограничением количества горючих веществ; регламентацией пределов огнестойкости.

---

В связи с применением проектируемого устройства в совокупности с другими устройствами (расходомер с использованием магнитной жидкости, блок индикации, трубопровод с жидкими средами) устройство должно иметь уровень взрыво и пожарозащиты, соответствующий категориям В-1а по ГОСТ 12.1.017-80 и П-1 по ПУЭ-85.

8.1.4 Освещение. Освещенность рабочего места  важнейший фактор создания нормальных условий труда. Практически возникает необходимость освещения как естественным, так и искусственным светом.

Неправильное освещение приводит к преждевременному утомлению, притупляет внимание, снижает производительность и качество труда. Все это может служить причиной несчастного случая, а при работах в условиях воздействия ионизирующих излучений  высоких доз облучения работающих. Недостаточное освещение может вызвать ухудшение зрения. Излишняя яркость вызывает временное ослепление, резь в глазах и головную боль.

Согласно СНиП 23-05-95 для зрительных работ высокой точности с наименьшим размером различения 0,3  0,5 мм при среднем контрасте различения со светлым фоном и классе зрительной работы III в освещенность при искусственном общем освещении Е=100 лк и при естественном верхнем или боковом освещении коэффициент естественной освещенности (КЕО) е_н=5 %.

8.1.5 Воздействие электромагнитного поля. Источником сильного электромагнитного поля в блоке являются трансформатор, предназначенный для питания разрабатываемого устройства. Длительное воздействие электромагнитного поля на организм человека может вызвать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, сильных болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.

Реакция организма человека на составляющие электромагнитного поля не является одинаковой, поэтому при оценке условий работы необходимо учитывать электрическую и магнитную напряженность поля. Неблагоприятные воздействия токов промышленной частоты проявляются только при напряженности магнитного поля порядка 160-200 А/м. В проектируемом приборе напряженность магнитного поля может достигать величин порядка 500 А/м.

В соответствии с ГОСТ 12.1.002-84 нормы допустимых уровней напряженности электрических полей зависят от времени пребывания человека в контролируемой зоне. При напряженности электрического поля до 5 кВ/м время пребывания в нем  8 ч, а при напряженности 20  25 кВ/м время пребывания в нем не должно превышать 10 мин. При напряженности свыше 25 кВ/м необходимо применять средства защиты (ГОСТ 12.1.006-84).

В качестве защитных средств при работах в электрическом поле применяются: стационарные экранирующие устройства (навесы, козырьки, перегородки и); переносные и передвижные экранирующие устройства (щиты, зонты, экраны); специальная экранирующая одежда (экранирующие костюмы).

---

8.1.6 Эргономические параметры. Уровень производительности труда прямо и непосредственно зависит от организации рабочего места.

В соответствии с эргономическими требованиями можно выделить следующие рекомендации:

­­­а) исходя из предполагаемых условий эксплуатации, устройство контроля и сигнализации разместить в зоне досягаемости пальцев при вытянутом плече;

б) наименьшая дистанция для наблюдения показаний на приборной панели должна составлять 0,3 м, т. е. быть на расстоянии наилучшего видения;

в) яркость индикатора должна превышать уровень освещенности окружающей среды не менее чем на 10 %, но не более чем на 300 %;

г) индикатор на панели устанавливать в плоскости, перпендикулярной линии взора;

д) все надписи на приборе выполнять прописными буквами черным цветом на светлом фоне, высота букв и цифр 3  5 мм, ширина 3/5 их высоты;

ж) для предупреждения оператора о поступлении критичного сигнала (о полном заполнении концентратора) предусмотреть звуковую сигнализацию с частотой сигналов 200  600 Гц при длительности сигналов и интервалов между ними 1  3 с;

з) тумблеры располагать вертикально, положение «выключено» должно быть внизу;

к) в процессе трудовой деятельности целесообразно чередование рабочих поз в соответствии с особенностями трудовых операций и с учетом эргономических требований.

8.2 Меры электробезопасности.

Для питания экспериментальной установки используется напряжение 220В и частотой 50Гц. Согласно ПУЭ помещение лаборатории относится к 2 категории «Помещения с повышенной опасностью», поскольку существует возможность касания корпусов аппаратуры и батарей центрального отопления. Для понижении класса опасности помещения требуется на радиаторах отопления установить защитные ограждения из диэлектрического декоративного материала, например из пластика.

ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно-допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека, предназначенные для проектирования способов и средств защиты людей при взаимодействии с электроустановками производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока с частотой 50 Гц.

Для предотвращения поражения, работающих в лаборатории требуется заземлить корпуса всех приборов и установок. Необходимо так же включать лабораторное оборудование только через автоматические выключатели с защитой по току. При выходе из строя понижающего трансформатора (его первичной обмотки), или другой части входной цепи блока питания прибора может возникнуть короткое замыкание, вследствие этого быстрое нагревание сетевого провода и разрушение изоляции, что в свою очередь может привести к поражению людей током, ожогам и возгоранию. Поэтому так же защиту от короткого замыкания предполагается выполнить по месту в виде плавкой вставки.

---

Расчет плавкой вставки. Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи  быстро отключает поврежденную электроустановку. В соответствии с этим зануление должно рассчитываться на отключающую способность.

При замыкании фазы и нуля электроустановка автоматически отключится, если значение тока короткого замыкания удовлетворяет условию

где I_пл  номинальный ток плавкой вставки предохранителя;

k  коэффициент кратности тока;

I_кз  ток при котором перегорает плавкая вставка;

Значение коэффициента k принимается в зависимости от типа защиты электроустановки. Так если защита осуществляется автоматически выключателем, имеющий только электромагнитный расцепитель (отсечку), т.е. который срабатывает без задержки времени, то k принимается в пределах 1,251,4.

Если установка защищается плавкими предохранителями, время перегорания которых, как известно, от тока (уменьшается с ростом тока), то с целью быстрого отключения принимают k3 (во взрывоопасных помещениях k4). При k=3 время перегорания составляет примерно 0,51сек.

Значение I_к зависит от U_ф и сопротивлений цепи, в том числе от активного и индуктивного сопротивлений трансформатора R_т и X_т , активных сопротивлений фазного и нулевых проводов R_ф и R_н. Таким образом ток I_к будет равен

(А)

(А)

(А)

Для упрощения можно принять приближенную формулу, в которой полные сопротивления трансформатора Z_т и петли проводов фаза  ноль Z_н складывается алгебраически:

некоторая погрешность формулы ужесточает требования к занулению, т.е. повышает условия безопасности, и поэтому допустима.

Z_т=400 Ом

(Ом)

U_ф=220 В

(А)

(А)

Выбираем плавкую вставку из стандартного ряда на ток 0,2А. /10/. Нашему случаю соответствует плавкая вставка ВПБ45 на I_ном=0,2А.

При этом плавкая вставка является защитой второго уровня по отношению к автоматическому выключателю и ее время реакции на превышение критического тока на порядок больше.

8.3 Чрезвычайные ситуации

В мирное время возникают чрезвычайные ситуации:

- природного характера (землетрясения, наводнения, вулканические извержения, оползни, снежные обвалы, солевые сходы);

- техногенного характера (катастрофы, аварии на железнодорожном, автомобильном, воздушном, водных транспортах и выход из строя оборудования на производственных предприятиях);

- экологического характера (катастрофические просадки, обвалы земной поверхности).

При возникновении чрезвычайных ситуаций, аварий на радиоактивно - опасных и химически вредных предприятиях, а также в случае войны с применением противником средств массового поражения любой объект промышленности может оказаться в зоне действия поражающих факторов. К поражающим факторам относятся: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и радиоактивное излучение, электромагнитный импульс, которые воздействуют на радиоэлементную базу аппаратуры, выводя ее из строя./ /

---

Смотрите также файлы

• Записка.doc

• Плакат4 - ЛАЧХ и ЛФЧХ.doc

• ПлакатI0 - программа2.doc

• Плакат3 - ГЦ и МЭЖРЭ.doc

• Плакат7 - Усил и ЦАП.doc