Метеорологические условия на промышленных предприятиях - реферат
Мінистерство аграрної політики України
Технікум СДАУ
Реферат
з БЖД на тему:
“ МЕТЕОРОЛОГиЧеские Условия
НА ПРОМышленных предприятиях”
Виконала: Студентка 26 групи
факультету правознавство
Малушина А.В.
Викладач:Чемолосова Н.М.
Суми, 2004 Содержание.
1. Основные понятия и определения.
2. Нормирование метеорологических условий.
3. Защита от не нормальных метеорологических условий.
4. Используемая литература.
1. Основные понятия и определения
Метеорологические условия на производстве или микроклимат определяют следующие параметры: температура воздуха в помещении, °С; относительная влажность воздуха, %; подвижность воздуха, м/с; тепловое излучение, Вт/м2
. Эти параметры отдельно и в комплексе влияют на организм человека, определяя его самочувствие.
Температура воздуха
в помещении зависит в основном от производственного процесса, при осуществлении которого, как правило, всегда выделяется теплота. Источниками теплоты являются печи, котлы, паропроводы, газоходы и пр. Она выделяется при сжигании топлива, при нагреве, расплавлении или обжиге материалов, а также при переходе электрической энергии в тепловую, при трении движущихся частей машин и т. п. В теплое время года добавляется еще и теплота солнечного излучения.
Передача теплоты от нагретых поверхностей и предметов совершается различными путями, поэтому теплота, выделяющаяся в производственных помещениях, оказывает неодинаковое влияние на температуру воздуха в рабочей зоне и на самочувствие работающих.
Тела более нагретые отдают теплоту менее нагретым тремя путями: теплопередачей
(теплопроводностью) - при непосредственном контакте тел; конвекцией, т.
е. передачей теплоты окружающему воздуху, который, нагреваясь, отдает его холодным поверхностям, около которых холодный воздух охлаждается; лучеиспусканием,
или тепловой радиацией.
В производственном помещении передача теплоты осуществляется в основном конвекцией и лучеиспусканием. Передача теплоты конвекцией зависит от формы и состояния поверхности, от температуры окружающего воздуха (вернее, от разницы температур нагретого тела и охлаждающего его воздуха) и от скорости движения воздуха вдоль нагретой поверхности. Передача теплоты лучеиспусканием зависит от температуры поверхности и степени ее черноты: темные шероховатые поверхности излучают теплоты больше, чем гладкие, блестящие. От температуры воздуха передача теплоты излучением не зависит.
Лучистая энергия не поглощается окружающим воздухом, она превращается в тепловую энергию в поверхностных слоях облучаемого тела. Потоки тепловых излучений состоят главным образом из инфракрасных лучей (табл. 1.1).
Таблица 1.1. Температурные и волновые характеристики источников излучения
Источники излучения
Температура излучения, 0
С
Длина волны ИК излучения, мкм
Характеристика
излучения
Наружные поверхности печей; остывающие объекты
До 500
3,7-9,3
Инфракрасные
Внутренние поверхности печей, пламя, нагретые заготовки
500—1200
1,9-3,7
Инфракрасные видимые длинноволновые
Пламя, разогретые электроды,
Расплавленный металл
1200—1800
1,4-1,9
Инфракрасные и видимые
Пламя дуговых печей, сварочные аппараты
Выше 1800
0,8-1,2
Инфракрасные видимые и ультрафиолетовые
Относительная влажность
(отношение содержания водяных паров в 1 м3
воздуха к их максимально возможному содержанию) характеризует влажность воздуха при определенной температуре. Влажность воздуха влияет на теплообмен в организме человека— в основном на отдачу теплоты испарением. Средний уровень относительной влажности 40—60% соответствует условиям метеорологического комфорта при покое или при очень легкой физической работе.
Подвижность воздуха
(скорость движения), увеличивая интенсивность испарения, может иметь положительное значение с точки зрения физического охлаждения лишь до температуры воздуха 35—36 °С. При дальнейшем повышении температуры окружающей среды единственным путем теплопередачи является испарение. Однако при повышении температуры свыше 40 °С движение даже относительно сухого воздуха может оказаться неблагоприятным фактором. Горячий воздух отдает теплоту телу, и подвижность воздуха в этом случае приводит не к охлаждению, а, наоборот, к нагреванию.
Если некоторые из поверхностей, окружающих человека, имеют высокую температуру, то определенные поверхности кожи и одежды интенсивно облучаются тепловыми лучами и поглощают их, что может вызвать перегревание организма. Количество теплоты q,
воспринимаемое таким путем 1 м2
облучаемой поверхности в час, определяется выражением:
если
если I
F
,
где F—
излучающая поверхность, м2
; t—
температура излучающей поверхности, 0
С;
— расстояние между поверхностью и человеком, м.
Действие микроклимата на человека.
Обмен веществ в организме человека, протекающий в клетках и тканях, сопровождается образованием тепла, часть которого отдается наружу. В обычных условиях в организме человека поддерживается постоянное соотношение между приходом и расходом тепла, поэтому температура тела сохраняется на уровне, необходимом для нормального осуществления жизненных процессов. Такое соотношение поддерживается в организме человека благодаря функции терморегуляции и в том случае, если температура окружающего воздуха меняется. Поддержание температуры тела человека на определенном уровне (36—37°С) является сложной функцией, которая обеспечивается совместным действием химической и физической терморегуляции, т. е. систем, регулирующих обмен веществ и теплообразование, с одной стороны, и кровоснабжение кожи, потоотделение и дыхание, с другой стороны.
При изменении влажности и температуры воздуха теплоотдача с
поверхности тела человека будет неодинаковой. При этом потребность организма в теплоотдаче бывает неодинаковой и зависит от интенсивности нагрева тела человека в связи с разной интенсивностью работы и теплоизлучений от посторонних источников тепла, а также от влажности окружающей среды. Определенное соотношение перечисленных факторов должно создавать условия комфорта, т. е. обеспечивать такие соотношения температуры, влажности и скорости движения воздуха, при которых человек затрачивает минимум энергии для терморегуляции организма и имеет минимальную нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Это обеспечивает постоянную температуру тела человека при разных условиях окружающей среды.
Например, установлено, что при температуре 16—20 0
С высокая влажность воздуха не оказывает особого влияния на организм человека, но она очень тяжело переносится при температуре 30 0
С и выше (рис. 1.1). Движение воздуха в зависимости от его скорости может улучшать или ухудшать самочувствие человека. Так как и температура, и влажность, и скорость движения окружающего воздуха влияют на теплообмен, при оценке влияния метеорологических факторов на человеческий организм необходимо учитывать их комплексное воздействие.
Теплоотдача человеческого организма совершается теми же путями, что и любого нагретого тела (излучением, конвекцией, испарением), причем соотношение этих путей изменяется в зависимости от окружающих условий (рис. 1.2).
При выполнении работы обмен веществ в организме усиливается, увеличивается и его теплопродукция, следовательно, требуется более интенсивная отдача теплоты в окружающую среду, иначе может наступить накопление теплоты, повышение температуры тела, которое ведет к ухудшению самочувствия человека и к заболеваниям.
Рис. 1.1.
Схема влияния температуры и влажности воздуха на человека
Рис. 1.2.
Схема теплоотдачи организма при разных температурах окружающего воздуха:
а -
излучением и конвекцией;
б -
испарением
Нарушения теплового баланса вызывают тепловую гипертермию,
или перегрев. Температура тела в тяжелых случаях достигает 40—41 0
С и выше, наступает обильное потоотделение, значительно учащается пульс и дыхание, появляется шум в ушах, иногда помрачается сознание. Меры первой помощи сводятся в основном к предоставлению заболевшему условий, способствующих восстановлению теплового баланса: покой, прохладные души, ванны.
2. Нормирование метеорологических условий
На параметры метеорологических условий на производстве влияют следующие факторы:
· температура наружного воздуха - для холодного и переходного периода года ниже +10°С, для теплого - выше +10°С;
· избыток явной теплоты (теплоты, воздействующей на изменение температуры в помещении);
· категория выполняемых работ, которые по тяжести подразделяются на легкие, работы средней тяжести и тяжелые (табл. 2.1).
Таблица 2.1. Нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений
Характеристика производственных помещений
Категория работы
Холодный и переходный периоды года
температура наружного воздуха ниже +10°С)
На постоянных рабочих местах
Допустимая температура воздуха вне пос.
тоянных рабочих
мест, "С
Оптимальные
Допустимые
температура воздуха, 0
С
Относительная влажность воздуха, %
скорость движения воздуха, м/с
Помещения, характеризуемые
Незначительны
Ми избытками
Явной теплоты
(23 Вт/м2
и менее)
Легкая
20—22
60—30
Не более
0,2
17—22
Не более 75
Не более
0,3
15—22
Средней
тяжести
17-19
60—30
Не более
0,3
15—20
То же
Не более
0,5
13—20
Тяжелая
16-18
60—30
То же
13—18
»
То же
12-18
Теплый период года (температура наружного воздуха +10°С и выше)
)
Помещение с не значительными избытками явно» теплоты (более 23 Вт/м2
)
Легкая
Средней тяжести
Тяжелая
22-25
20—23
18—21
60-30
60—30
60-30
0,2-0,5
0,2—0,5
0,3-0,7
Не более чем на 3°С выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца но не более 28° То /ке
При 28° С не более 55. При 27° С не более 60. При 24° С не более 75
То же
0,3-0,7
0,3—0,7
Не более 1, но не менее 0,5
Не более чем на 3" С выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца То же
3. Защита от ненормальных метеорологических условий
Оптимальный микроклимат в помещении обеспечивает поддержание теплового равновесия между организмом и окружающей средой. Поддержание на заданном уровне параметров, определяющих микроклимат,—температуры, влажности и подвижности воздуха — может осуществляться кондиционированием или с большими допусками вентиляцией. Но вентиляция и даже кондиционирование воздуха не защищают от теплового излучения (лучистой теплоты).
Меры защиты от теплового излучения, которые имеют особое значение в горячих цехах промышленных предприятий, можно разделить на следующие четыре группы: устраняющие источник тепловыделений; защищающие от теплового излучения; облегчающие теплоотдачу тела человека и меры индивидуальной защиты. Источники тепловыделений могут устраняться при изменении технологии (например, замене пламенных печей электрическими), при автоматизации и механизации ручного труда, сокращении длины паропроводов и. газоходов и т. п. Защита от прямого действия теплового излучения осуществляется в основном экранированием — установкой термического сопротивления на пути теплового потока. Экраны весьма разнообразны, но по принципу их действия они делятся на поглощающие и •о
т р а ж а ю щ и е лучистую теплоту и могут быть стационарными н подвижными. Экраны не только защищают от тепловых излучений, но и предохраняют от воздействия искр, выплесков расплавленного металла, окалины и шлака.
Отражающие экраны выполняются из кирпича, алюминия, жести, асбеста, алюминиевой фольги (альфоль) на асбесте пли металлической сетке ч из других материалов. Экраны могут быть одно- и многослойными, причем свободный просос воздуха между слоями увеличивает эффективность экранирования. Расчет отражающего экрана производится по формуле:
^:=7\,/7-э,
где i.i—заданное относительное снижение температуры, "С; Тк—
температура источника излучения, "С; Ту—
заданная температура экрана, которая определяется следующим выражением:
Ts=f^+aPfta,
где /„—температура воздуха, °С; Р—
интенсивность облучения, Вт/м2
; а
—коэффициент теплопоглощения материала экрана; а—удельная теплоотдача материала экрана, Вт/^-град).
Теплозащитные характеристики экранов из различных материалов приведены на рис. 2.1.
Поглощающие экраны представляют собой завесы, а также щиты и экраны из малотеплопроводных материалов. Завесы устанавливаются против излучающих проемов и выполняются либо из мелких металлических цепей, снижающих лучистый поток на 60—70%, либо из водяной пленки, поглощающей до 90% тепловых излучений и пропускающей видимые излучения. Уравнение поглощения лучистой энергии какой-либо средой имеет вид:
Р=^е-",
где Р, Pa—
мощность лучистого потока в данной точке при наличии и отсутствии завесы, Вт/см2
, б—
коэффициент ослабления средой (для воды=1,3 1/мм): /— толщина завесы, мм.
Для улучшения теплоотдачи обычно нет необходимости создавать определенные метеорологические условия во всем объеме горячего цеха; такие условия обеспечиваются на отдельных рабочих местах. Это осуществляется путем создания оазисов и душей. Воздушный оазис - огороженный с боков щитами и открытый сверху объем в цехе, куда подается охлажденный воздух. Воздушный душ подает на рабочее место через воздухораспределитель воздух, имеющий заданные параметры.
При температуре в помещении выше -}-28°С и, интенсивности облучения 210 Вт/м2
необходимое охлаждение воздуха достигается введением в воздушную струю распыленной воды. Такой душ называют водо-воздушным.
Индивидуальная защита в горячих цехах достигается спецодеждой, выполненной из невоспламеняемого, стойкого против воздействия лучисто» теплоты, прочного, мягкого и воздухопроницаемого материала. В зависимости от требований защиты костюм выполняется из сукна, брезента, синтетического волокну, химически обработанных с металлическим покрытием тканей. Под пневматический комбинезон подается воздух из шлангового прибора пли от сети сжатого воздуха.
Рис. 6.3. Теплозащитные характеристики экранов
I—
без экрана; 1—
асбест; 3
— яятныД альфоль; 4
— альсЬоль на асбесте
Голову от перегревов и ожогов защищают шляпой из войлока, фетра или грубошерстного сукна. Костюм дополняет специальная, стойкая к повышенной температуре и облучению обувь и рукавицы.
Глаза от воздействия лучистой энергии защищают очками со светофильтрами, спектральное поглощение которых соответствует спектру лучистого потока. При температурах источников 'до 1800°С используют синие стекла СС11, при температурах более высоких—темные: ТС2, ТСЗ. Очки крепятся к козырьку или полям головного убора.
На горячих производствах существенное значение имеет питьевой режим и режим отдыха. Для восстановления водного баланса в организме рабочих снабжают подсоленной (0,2% поваренной соли), газированной водой из расчета 4—5 л на человека в смену.
Такая вода хорошо утоляет жажду, так как при добавлении соли ткани организма лучше удерживают воду.
При работах с высокой концентрацией излучаемой теплоты в течение смены устраиваются перерывы, частота и длительность которых определяется условиями и тяжестью работы. Во время перерывов рабочие отдыхают в специально оборудованных местах отдыха—закрытых кабинах или огороженных местах, где обеспечивается заданный благоприятный микроклимат.
Используемая литература.
1.
Е. А. Криксунов, В.В. Пасечник, А.П. Сидорин «Экология»