Размещено на http://www.allbest.ru/

Обеспечение производственной и экологической безопасности.

1. Оценка производственной и экологической опасности проектируемого производства, технологического процесса изготовления изделия, применяемого оборудования и станков

Целью работы является разработка установки для производства метанола из древесных отходов. Установка расположена внутри здания (в лаборатории).

Размеры помещения: длина 10 м, ширина 4 м, высота 4 м.

Необходимое оборудование:

1. Лабораторный газогенератор.

2. Циклон.

3. Теплообменник.

1.1 Основные опасные и вредные производственные факторы, характерные для объекта проектирования (исследования)

Характеристика токсичных свойств применяемых веществ представлена в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Характеристика токсичных свойств применяемых веществ

Наименование вещества	ПДК, мг/м3	Класс опасности	Характер токсичного воздействия на организм человека
1	2	3	4
диоксид углерода	10	4	По своему действию на организм углекислый газ является наркотиком, оказывает раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки. В больших концентрациях угнетает дыхательный центр. Высокое содержание углекислого газа обычно сопровождается низкой концентрацией кислорода в воздухе, что также является причиной аноксемии.
окись углерода	20	4	При вдыхании небольших концентраций (до 1 мг/л) тяжесть и ощущение сдавливания головы, сильная боль во лбу и висках, головокружение, шум в ушах, покраснение и жжение кожи лица, дрожь, чувство слабости и страха, жажда, учащение пульса, пульсация височных артерий, тошнота, рвота. Больше всего при отравлении страдает центральная нервная система. По мере развития аноксемии человек постепенно теряет способность рассуждать. Затем нарушается функция мозжечка и утрачивается координация движений.

Характеристика пожароопасных свойств применяемых веществ представлена в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Характеристика пожароопасных свойств веществ

Наименование вещества	Агрегатное состояние	Температура, °С	пределы воспламенения, % об.
		вспышки, tвсп	самовоспламенения, tcв	верхний	нижний
1	2	3	4	5	6
Окись углерода	г	-	605	12,5	74
Диоксид углерода	г	-	510	6,2	90
Водород	г	-	571	7,4	96

Опасные и вредные факторы:

- Опасность поражения электрическим током при эксплуатации электроустановок (из-за неисправности изоляции, а также отсутствия или неисправности защитного заземления).

- Возможность возникновения пожароопасных ситуаций при нарушении режима технологического процесса и техники безопасности;

- Токсичность, т.к. используются вещества, оказывающие токсическое действие на организм человека, приводящие к заболеванию или снижению работоспособности (при превышении ПДК данных веществ в рабочей зоне, не использовании средств индивидуальной защиты) - во время исследования в воздух помещения могут попадать газообразные вещества: водород, оксид и диоксид углерода. - Возможность термического поражения, в связи с повышенной температурой поверхности оборудования и материалов;

- Повышенный уровень шума на рабочем месте;

- Повышенная влажность воздуха рабочей зоны: повышенная или пониженная подвижность воздуха в рабочей зоне;

1.2 Критерии опасности производственного или эксплуатационного производства

Расчёт избыточного давления Р для оксида углерода, диоксида углерода и водорода. Расчет ?Р произведем по оксиду углерода, диоксиду углерода и водороду, образующиеся при нагреве древесного сырья в газификаторе.

Избыточное давление Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Сl, Вr, I, F, определяется по формуле:

где Р_max-максимальное давление, развиваемое при сгорании стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями 4.3. При отсутствии данных допускается принимать Р_max равным 900 кПа; Р₀ -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); m -масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (А.6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (А.11), кг;

Z -коэффициент участия горючих газов и паров в горении (принимаем Z=0,5);

V_св -свободный объем помещения, м³;

_г,п -плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг м-³, вычисляемая по формуле

Где

М-молярная масса, м³ кмоль-¹;

V₀ -мольный объем, равный 22,413 м³ кмоль-¹;

t_р -расчетная температура, С.

В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t_р по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 С; С_ст -стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (объемных), вычисляемая по формуле:

где

стехиометрический коэффициент вещества в реакции сгорания;

n_С, n_H, n_О, n_X -число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

К_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н равным трем.

Расчёт избыточного давления Р для оксида углерода.

стехиометрический коэффициент в реакции сгорания

в = 1 + (0-0)/4 - 1/2 = 0,5.

Стехиометрическая концентрация С_ст = 100/(1+4,84·0,5) = 29,24 % об.

Плотность газа

с_г = 28 / 22,413·(1+0,00367·61) = 1,021 кг/м³

Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

где V_а -- объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т -- объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

где P₁ -- давление в аппарате, кПа (Р₁ = 101 кПа);

V -- объем аппарата, м³ (V = ((3,14·0,52²)/4)·0,78 = 0,166 м³);

Следовательно,

V_а = 0,01·101·0,166 = 0,168 м³

,

где V_1т -- объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т -- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

,

где q -- расход газа, м³ с-¹; при d = 0,1 м и объеме получаемого газа V = 59,1 м³,

q = 0,011м³/с

Т -- время, определяемое по А.1.2, с (принимаем Т = 100с);

,м³

где P₂ - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01·3,14·20,1·(0,05·2) = 0,063 м³,

Vт = 1,1 + 0,063 = 1,163 м³

Свободный объем помещения, м³. допускается принимать 80% от объема помещения. Т.е.

V_св = V_п · 0,8 = 160· 0,8 = 128 м³ ,

где V_п - объем помещения, вычисляется по формуле:

V_п = a·b·h = 10 · 4 · 4 = 160 м³ ,

где a = 10 м - длина;

b = 4 м - ширина;

h = 4 м - высота;

Масса, поступившего в помещение при расчетной аварии газа

m = (0,168 + 1,163) · 1,021= 1,36 кг

Избыточное давление Р

кПа < 5 кПа

Расчёт избыточного давления Р для диоксида углерода:

Стехиометрическая концентрация С_ст =27,58 % об.

Плотность газа с_г = 44 / 22,413·(1+0,00367·61) = 1,604 кг/м³

Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

где V_а -- объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т -- объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

где P₁ -- давление в аппарате, кПа (Р₁ = 101 кПа);

V -- объем аппарата, м³ (V = ((3,14·0,52²)/4)·0,78 = 0,166 м³);

Следовательно,

V_а = 0,01·101·0,166 = 0,168 м³

,

где V_1т -- объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т -- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

,

где q -- расход газа, м³ с-¹; при d = 0,1 м и объеме получаемого газа V = 59,1 м³,

q = 0,011м³/с

Т -- время, определяемое по А.1.2, с (принимаем Т = 100с);

,м³

где P₂ - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01·3,14·20,1·(0,05·2) = 0,063 м³,

Vт = 1,1 + 0,063 = 1,163 м³

Свободный объем помещения, м³. допускается принимать 80% от объема помещения. Т.е.

V_св = V_п · 0,8 = 160· 0,8 = 128 м³ ,

где V_п - объем помещения, вычисляется по формуле:

V_п = a·b·h = 10 · 4 · 4 = 160 м³ ,

где a = 10 м - длина;

b = 4 м - ширина;

h = 4 м - высота;

Масса, поступившего в помещение при расчетной аварии газа

m = (0,168 + 1,163) · 1,604 = 2,13 кг

Избыточное давление Р

кПа < 5 кПа

Расчёт избыточного давления Р для водорода:

стехиометрический коэффициент водорода в реакции сгорания

в = 0 + (2-0)/4 - 0 = 0,5.

Стехиометрическая концентрация С_ст = 100/(1+4,84·0,5) = 29,24 % об.

Плотность газа

с_г = 2 / 22,413·(1+0,00367·61) = 0,073 кг/м³

Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

где V_а -- объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т -- объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

где P₁ -- давление в аппарате, кПа (Р₁ = 101 кПа);

V -- объем аппарата, м³ (V = ((3,14·0,52²)/4)·0,78 = 0,166 м³);

Следовательно,

V_а = 0,01·101·0,166 = 0,168 м³

,

где V_1т -- объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³; V_2т -- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

,

где q -- расход газа, м³ с-¹; при d = 0,1 м и объеме получаемого газа V = 59,1 м³,

q = 0,011м³/с

Т -- время, определяемое по А.1.2, с (принимаем Т = 100с);

,м³

где P₂ - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01·3,14·20,1·(0,05·2) = 0,063 м³,

Vт = 1,1 + 0,063 = 1,163 м³

Свободный объем помещения, м³. допускается принимать 80% от объема помещения. Т.е.

V_св = V_п · 0,8 = 160· 0,8 = 128 м³ ,

где V_п - объем помещения, вычисляется по формуле:

V_п = a·b·h = 10 · 4 · 4 = 160 м³ ,

где a = 10 м - длина;

b = 4 м - ширина;

h = 4 м - высота;

Масса, поступившего в помещение при расчетной аварии газа

m = (0,168 + 1.163) · 0,073 = 0,097 кг

Избыточное давление Р

кПа < 5 кПа

Расчеты на избыточное давление показали, что не один газ выделяющийся при проведении эксперимента на данной установке, не превышает допустимой нормы, то есть 5 кПа.

Стало быть помещение не относится к взрывоопасным категориям. С учетом того, что в помещении обращаются горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы, вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть. По СП 12.13130-2009 помещение лаборатории относится к пожароопасной категории В1-4. Определение категории пожарной опасности помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки приведенной ниже:

В1q>2200 МДж/м²

В2q=1401-2200 МДж/м²

В3q=181-1400 МДж/м²

В4q=1-180 МДж/м²

Пожарная нагрузка определяется по формуле:

,МДж

гдеG_i - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;

- низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

Пожарную нагрузку будем определять по количеству древесных кусковых отходов, находящихся в помещении лаборатории:

 МДж

120 кг - количество древесных кусковых отходов в помещении

Теплота сгорания древесных кусковых отходов = 19,3 МДж/кг.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется из соотношения:

гдеS - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м²).

Площадь размещения пожарной нагрузки составляет 40 м² (площадь помещения)

МДж/м²

Таким образом, категория пожарной опасности помещения лаборатории В4. В связи с тем, что в лаборатории используются горючие материалы , то согласно положениям федерального закона №123-ФЗ надлежит классифицировать помещение в целом или отдельные его зоны по пожарной опасности. В нашем случае помещение лаборатории относится к пожароопасной зоне П-IIа.

1.3 Технические и организационные решения, обеспечивающие производственную и экологическую безопасность эксплуатации проектируемого объекта (процесса изготовления изделий)

1.3.1 Основные технологические решения, направленные на обеспечение безопасности проектируемого объекта. Безопасность производственного оборудования

Допускается хранение в лаборатории не более суточного запаса сырья и материалов. Хранение сырья и материалов в неповрежденной таре и упаковке на металлических поддонах на расстоянии не более 1 м от отопительных приборов и оборудования.

В целях снижения опасности и вредности производства, а также обеспечения безопасности при обслуживании технологического оборудования необходимо следить за выполнением следующих мероприятий, предусмотренных проектом:

- полная герметизация технологического оборудования: неразъёмные соединения обеспечиваются сваркой, разъёмные - различными уплотнителями; - теплоизоляция аппаратов и трубопроводов выполнено из несгораемых материалов(асбест, минеральная вата, фольга).

Обеспечение безопасности технологического оборудования и безопасного эксплуатация оборудования:

Установка, на которой проводится экспериментальные исследования, состоит из газификатора. Все элементы установки изготовлены из жаропрочной стали марки 12Х18Н10Т. Температура в газификаторе может достигаться +800°С. Для предотвращения пожара использованные обтирочные материалы и промасленную ветошь убираются в металлические ящики с плотно закрывающимися крышками. Необходимо: не допускать скопления пыли на оборудовании и рабочих местах, не сушить специальную одежду и обувь на нагревательных приборах, обеспечивать свободный доступ к средствам пожаротушения.

1.3.2 Защита от шума и вибрации

Источниками шума в помещении лаборатории являются вентилятор вентиляционной установки, парогенератор.

Согласно СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» определяем допустимые уровни звука и звукового давления на рабочих местах, которые приведены в таблице 1.6. [10]

Таблица - Допустимые уровни звука и звукового давления в помещении лаборатории.

Рабочие места	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в Гц	Уровни звука и эквивал. уровни звука, дБ А
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
норма по стандарту	95	87	82	78	75	73	71	69	80
Шумовые характеристики электродвигателя вентиляционной установки (по паспорту)	108	109	107	100	96	100	90	89	88
Шумовые характеристики парогенератора(по паспорту)	104	105	103	96	92	96	86	85	84

Уровень шума (непостоянного) от нескольких некогерентных источников шума, работающих одновременно, подсчитывается на основании принципа энергетического суммирования излучений отдельных источников по формуле (3):

(3)

где n- количество источников, L_i - уровень звукового давления от i-го источника шума.

Произведем расчет в соответствии с вышеприведенной формулой.

L =10 · lg(10^{8.8 +} 10^8.4) = 96.2 дБА > 80 дБА

Допустимый уровень шума составляет 80 дБ. [10]

Вывод: в помещении лаборатории уровень шума превышает допустимые нормативные значения, поэтому есть необходимость в применении мероприятий по снижению шума. Были проведены мероприятия по снижению шума. Трубы и разъемные соединения парогенератора были уплотнены специальными уплотнителями, что дало достичь допустимы уровень шума, который составил не более 80дБ. Вентилятор был переустановлен за пределами лаборатории в вентиляционной камере.

Нормирование параметров вибрации ведется в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность». Гигиенические нормы вибраций приведены в таблице 1.7. [10]

Таблица - Гигиенические нормы и действительные значения вибраций

Вид вибрации	Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
	1	2	4	8	16	31,5	63	125	250	500	1000
Локальная (норма)				115	109	109	109	109	109	109	109
Локальная (по факту)				76	70	70	70	70	70	70	70

1.4 Обеспечение электробезопасности и защита от разрядов статического электричества

В помещении лаборатории применяется трехфазная четырехпроводная электрическая сеть с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В с частотой 50 Гц.

Согласно ПУЭ помещение лаборатории относится к пожаропасной зоне класса П-IIа. В таких помещениях используется электрооборудование без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты IР54 (защита от пыли и от брызг)

В соответствии с ГОСТ 12.1.018-86 учебное заведение относится по классу электрической искробезопасности (ЭСИБ) к 1-му - безыскровая электризация. К классу ЭСИБ безыскровой электризации относятся объекты с заземлением электропроводным оборудованием, в котором не применяют и материалы с удельным объемным электрическим сопротивлением более 10⁵ Ом_*м и отсутствуют процессы разбрызгивания, распыления, измельчения, или диспергирования.

Для обеспечения безопасной работы с электрооборудованием применяются:

1. защитное заземление. Принцип действия защитного заземления - снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения. Сопротивление заземляющего устройства в соответствии с ПУЭ не более 4 Ом. Заземлению подлежат корпуса электрооборудования, светильников, приводы электрических машин. Указанное оборудование должно представлять собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая присоединена к контуру заземления не менее чем в двух точках.

2. изоляция токоведущих частей с использованием диэлектрических материалов (полихлорвинил); R_из = (0.5 - 1)Ч10⁶ Ом

1.4.1 Расчет защитного заземления

Рассчитаем защитное заземление производственного оборудования, состоящее из вертикальных заземлителей (электродов) длиной 3 м (используем для этого равнобокий уголок 40Ч40 мм) и горизонтальной соединительной полосы толщиной 4 мм и шириной 0,12 м. Тип грунта - суглинок.

Определяем сопротивление одиночного заземлителя R_о по формуле

, Ом,(1)

где p - удельное электрическое сопротивление грунта, Ом·м (для суглинка равно 100);

l - длина заземлителя, м;

d - диаметр заземлителя, м

Для уголка с шириной полки b:

d = 0,95·b

t - расчетная глубина заложения, м;

t = t_о+ 0,5l ,

t_о - заглубление верхнего конца заземлителя относительно поверхности земли, м (при l »d t_о? 0,5м).

м

м

Ом

Находим необходимое количество вертикальных заземлителей n, обеспечивающих снижение сопротивления до нормативного значения R_н = 4 Ом методом подбора:

,(2)

где з_в - коэффициент использования вертикальных заземлителей.

Значение з_в определяется по таблице 1.22 [4], предварительно задаваясь числом заземлителей.

По = 1 находят исходное число n₁, для n₁ находят , подставляют в формулу (1.27) находят n₂, и т.д. до получения разницы ;

 шт.

Для 7 заземлителей находим з_в (заземлители расположены по контуру. Отношение расстояний между электродами к их длине выбираем ) по таблице 1.22 [4] методом интерполяции:

подставляем найденное значение з_в в формулу (2):

шт.

Для 12 заземлителей находим з_в по таблице 1.22 [4] методом интерполяции:

Подставляем найденное значение з_в в формулу (2):

шт.

Для 13 заземлителей находим з_в по таблице 1.22 [4] методом интерполяции:

Подставляем найденное значение з_в в формулу (2):

шт.

Для 14 заземлителей находим з_в по таблице 1.22 [4] методом интерполяции:

Подставляем найденное значение з_в в формулу (2):

шт.

Таким образом, необходимое количество вертикальных заземлителей получается равным 14 шт.

Определяем длину соединительной полосы

l_n = (n-1)·a, м,(1.28)

где а - расстояние между заземлителями, м.

м

Рассчитываем сопротивление стальной соединительной полосы

_, Ом,(1.29)

где t_о - глубина заложения полосы, м (t_о ?0,5 м);

b_п - ширина полосы, м.

Ом

Находим сопротивление всего заземляющего устройства:

, Ом(1.30)

где з_{п -} коэффициент использования соединительной полосы, Ом (табл. 1.23 [4]).

Проверяем соотношение R_заз? R_н

Ом

Соотношение R_заз? R_н соблюдается, соответственно данная схема заземления удовлетворяет предъявляемым требованиям.

По результатам расчетов составляем схему заземляющего устройства с указанием основных размеров.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.

1 - вертикальные заземлители (электроды)

2 - соединительная полоса

3 - внешний контур

4 - внутренний контур

5 - помещение

6 - оборудование

1.5 Производственная санитария

вредный производственный шум нормирование

1.5.1 Нормирование метеорологических условий производственной среды

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», микроклимат определяется в соответствии с температурой, относительной влажности, скорости движения воздуха в рабочей зоне. [9]

Работа, выполняемые при газификации древесины относится к категории Iб, так как работа легкой тяжести производимая сидя, стоя или связанная с ходьбой и сопровождающаяся некоторым физическим напряжением, в соответствии с ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ и имеет следующие параметры:

Нормы параметров	Период года	Температура, єС	Относит, влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Оптимальные	Холодный переходной Теплый переходной	20-24 21-28	75 60	не >0,4 0,1-0,3

1.5.2 Вентиляция производственных помещений

Для обеспечения санитарно-гигиенических или технологических требований к параметрам воздушной среды в помещении цеха предусматривается естественная и искусственная вентиляция. Естественная вентиляция (через встроенные в стены шахты-короба). Механическая вентиляция - общая приточная и местная вытяжная в виде вытяжных зонтов, установленных над рабочими столами станков. Общие требования к системе вентиляции производственных и общественных зданий и сооружений определены ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. [6] В помещении предусмотрена естественная и механическая общая приточная и местная вытяжная вентиляция. Естественная вентиляция осуществляется через вытяжные каналы и шахты. Механическая общая приточная и местная вытяжная вентиляция. Местная вентиляция осуществляется в виде вытяжного зонта, и расположенным над установкой и закрепленным на специальных опорах

Размер зонта и скорость воздуха под зонтом принимаем в соответствии с габаритами установки и производственными условиями.

Необходимая производительность местных вытяжных систем:

где, Vo=0,7-скорость воздуха на входе в воздухоприемное устройство;

Fp=2- суммарная площадь поперечного сечения зонта, ;

Fд=1- площадь вспомогательных отверстий, ;

- коэффициент запаса, учитывающий незначительные неплотности укрытия.

Выбираем вентилятор ВР 285-44-4, электродвигатель АИР 112М4.

Производительность L=4600-8500 м³/ч;

Полное давление создаваемое вентилятором Р=1200-1750Па;

КПД=0,72;

Частота вращения 1440 об/мин ;

Мощность двигателя Ng=5,5 КВт

1.5.3 Освещение производственных помещений

Для создания оптимальных условий для трудового процесса в лаборатории необходимо предусмотреть рациональное освещение рабочих мест.

Нормы естественной и искусственной освещенности выбираются в соответствии с разрядом зрительной работы, определяемым по величине объекта различения. Разряд (подразряд) зрительной работы IV. Освещенность при системе общего освещения составляет Е = 200 лк. Коэффициент естественного освещения КЕО = 1.5 %.

Разряд зрительной работы зависит от размера объекта различения. В нашем случае при работе с контрольно-измерительными приборами - толщина линии градуировки шкалы равна 0,8 мм (IV разряд зрительной работы - зрительная работа средней точности (величина объекта различения свыше 0,5 до 1,0 мм)). Подразряд зрительной работы зависит от контраста объекта с фоном и характеристики фона. Фоном называется поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой она рассматривается. В нашем случае в помещении лаборатории фон светлый, а контраст средний. Поэтому достаточен такой уровень освещенности (200 лк).

1.5.4 Расчет естественного освещения лаборатории

Согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» требуемая площадь световых проемов при боковом освещении определяется по формуле [7] :

, м²,

гдеS₀ - площадь световых проемов (в свету) при боковом освещении;

гдеS_p - площадь пола, м², определяемая по формуле:

 м²,

гдеА, B - длина и ширина помещения соответственно, м;

е_н - наименьшее нормированное значение коэффициента естественной освещенности, %.

К_з - коэффициент запаса; принимаем значение равное 1.4 (для вертикального расположения светопропускающего материала);

- световая характеристика окон, определяемая в зависимости от отношения длины помещения а к его глубине b и от отношения глубины помещения b к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h₁.(h₁ = 2 м)

Отсюда = 9.5

К_зд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями в зависимости от отношения расстояния между рассматриваемым и противостоящим зданием Р к высоте расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна Н_зд.

отсюда К_зд = 1

₀ - общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле:

где ф₁ - коэффициент светопропускания материала (стекло оконное листовое одинарное, принимаем равным 0,9)

ф₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема. (деревянные одинарные переплеты для окон промышленных зданий). Принимаем равным 0,75 ф₃ - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, т.к. освещение боковое принимаем равным 1

ф₄ - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах; (горизонтальные козырьки, с защитным углом не более 30є). Принимаем равным 0,8

r₁ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию. В нашем случае для средневзвешенного коэффициента отражения 0.4, r₁ = 1.8

Т.о. площадь световых проемов при боковом освещении:

м².

S_фак= 2Ч3,6 = 7,2 м².

В действительности в помещении имеется 2 окна размерами 2Ч1.8 м

Таким образом, площадь одного окна составляет 3,6 м²

Вывод: естественного освещения для данного помещения недостаточно и необходимо дополнительно использовать искусственное освещение.

1.5.5 Расчет искусственного освещения лаборатории

Необходимое количество ламп, обеспечивающих нормированное значение освещенности, рассчитывается по формуле:

где Е - наименьшая нормируемая освещенность, лк; для IV разряда зрительной работы Е = 200 лк; S - площадь помещения, м²; (40 м²)

К - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности ламп в процессе эксплуатации; К = 1,1

F - световой поток лампы, лм; выбираем люминесцентную лампу дневного света ЛБ - 40 (F = 3120 лм)

z - поправочный коэффициент светильника z = 1,2

з - коэффициент использования светового потока, равен 0.35, определяется исходя из типа светильника (ОДА) с учетом коэффициентов отражения светового потока от потолка (%), стен (%) и показателя индекса помещения i найденного по формуле

где А, В - длина и ширина помещения, м; А=10 м, В=4 м.

h - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м. h = 3 м

Определяем необходимое количество ламп:

ламп

Таким образом, для освещения лаборатории необходимо 10 люминесцентных ламп ЛБ-40. Так как в каждом светильнике типа ОДА (со сплошным отражателем) по две лампы типа ЛБ-40, то число светильников вычисляется по формуле:

шт.

Освещение безопасности создает на рабочих поверхностях в производственных помещениях наименьшую освещенность в размере 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий. Светильники аварийного освещения присоединены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения (аккумулятор).

Вывод: принимаем 5 светильника с люминесцентными лампами ЛБ-40. Данное количество ламп, для помещения с категорией зрительных работ IV, обеспечивает работоспособность персонала.

1.5.6 Защита зданий и сооружений от разряда атмосферного электричества (молниезащита)

Расчет молниезащиты производится по СО 153-34.21.122-2003 в зависимости от назначения здания, сооружения, среднегодовой продолжительности гроз в районе расположения здания, ожидаемого количества поражений молнией в год

Производим расчет ожидаемого количества N поражений молнией в год.

h - наибольшая высота здания, м. h_x = 8 м;

а - длина здания, м. L = 66 м;

b - ширина здания, м. S = 42 м

n - среднегодовое число ударов молнии в 1 км земной поверхности (удельная плотность, ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.

Для Казани

Ожидаемое количество поражений молнией в год находим по формуле:

Помещения здания относятся к пожароопасной зоне класса П-IIа. Так как N < 1, то тип зоны защиты - зона Б, а категория молниезащиты - III.

Так как здание цеха относится к категории молниезащиты III, а тип зоны защиты Б, то защита от прямых ударов молнии выполняется с помощью наложенной на покрытие металлической сетки из проволоки диаметром 6-8 мм с заземлением. Шаг ячеек сетки не должен быть более 10Ч10 м.

1.6 Противовзрывная и противопожарная профилактика

По СП 12.13130-2009 помещения учебного корпуса относятся к пожароопасной категории В4. [15] Степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его конструкций в соответствии со СНиП 21-01-97*."Пожарная безопасность зданий и сооружений".[15]

Для здания принимаем II степень огнестойкости

Таблица 2

Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее
Несущие элементы здания	Наружные ненесущие стены	Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)	Элементы бесчердачных покрытий	Лестничные клетки
			Настилы (в том числе с утеплителем)	Фермы, балки, прогоны	Внутренние стены	Марши и площадки лестниц
R 90	Е 15	REI 45	RE 15	R 15	REI 90	R 60

Согласно СНиП 21-01-97* помещение лаборатории имеет 1 эвакуационный выход.

Высота эвакуационных выходов в свету не менее 1,9 м, ширина не менее 0,8 м.

Согласно СНиП 31-03-2001 расстояние от наиболее удаленного рабочего места в помещении до ближайшего эвакуационного выхода из помещения непосредственно наружу или в лестничную клетку для помещения категории В4 со степенью огнестойкости здания II составляет 60 м (при плотности людского потока в общем проходе 2 чел/м²) [15]

Огнетушащие средства выбираются в зависимости от характеристики горючей среды или горящего объекта в соответствии с ППБ 01-03 «Правила пожарной безопасности в РФ».

Т.к. в данном производстве используются обычные твердые материалы, то пожар в данном помещении относится к классу А. Для тушения данного класса пожар рекомендуются все виды средств (прежде всего вода). Электроустановки, находящиеся под напряжением (класс пожара Е) тушат диоксидом углерода, порошковыми составами.

Для тушения и локализации небольших очагов горения используют ручные огнетушители. Нормы оснащения помещений категории В (площадью до 200 м²) переносными огнетушителями (согласно ППБ 01-03):

Воздушно-пенные огнетушители: ОВП-10 - 1 шт.

Порошковые огнетушители: ОПС-5 - 2 шт.

Входят в состав пожарного щита ЩП-А.

Для тушения электроустановок применяют углекислотные огнетушители ОУ-5 - 2 шт. Входят в состав пожарного щита ЩП-Е.

Пожарные краны, установлены на внутреннем пожарном водопроводе на высоте 1,35 м от пола. Пожарные рукава находятся рядом в шкафах со стеклянными дверцами (длина 20 м, диаметр 51 мм).

Так как класс пожара А и Е, то согласно ППБ 01-03 лаборатория оснащается пожарными щитами типа ЩП-Е и ЩП-А.

Для подачи сигнала о пожаре имеются ручные пожарные извещатели типа ПКИЛ-9. Для приведения в действие ручной электрической пожарной сигнализации необходимо разбить стекло и нажать на кнопку пожарного извещателя. Ручные пожарные извещатели установлены по одному на всех лестничных площадках каждого этажа. Места установки ручных пожарных извещателей освещены искусственным освещением.

1.7 Мероприятия по защите окружающей природной среды

Выбросы в атмосферу. Основными веществами, удаляемыми в атмосферу, при процессе газификации древесных отходов являются оксид углерода, диоксид углерода и водород, образующиеся в результате сжигания в газогенераторе отходов деревообработки при температуре до 800 єС. В процессе очистки топочных газов абсорбером осуществляется обезвреживания вредных веществ, а именно СО, СО_2. Оставшиеся вещества (в допустимом количестве) в виде газа, после очистки абсорбером, удаляются через вентиляционную систему в атмосферу h=25 м.

Водоснабжение предназначено:

- для хозяйственно-бытовых нужд. Использованная вода идет в канализацию бытовых стоков.

- для технологических нужд, подаваемая на охлаждение оборудования.

Вода используется для охлаждения оборудования, но непосредственно с сырьем в газогенераторе не контактирует, таким образом, не загрязняется. Используется многократно (система оборотного водоснабжения).

Список использованных источников

1. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средства их тушения. / Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н.. М.: Химия, 1990. В 2-х томах.

2. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров, врачей. В трех томах. Под ред. проф. Н.В. Лазарева и И.Д. Гадаскиной. Л., Химия, 1977. - 608

3. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1984. 824 с.

4. Правила устройства электроустановок /6-е, изд. перераб. и доп.- М.: Энергоиздат, 1987. - 648 с.

5. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование

6. Естественное и искусственное освещение. СНиП 23-05-95 // Светотехника. - 1995, №11-12

7. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений - м.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 1997, 15 с.

8. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

9. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки

10. СНиП 31-03-2001 Производственные здания

11. Правила пожарной безопасности в РФ. ППБ 01-03. - М.: ГУПС МУС России, 2003. - 180 с.

12. ГОСТ 12.1.018-93 Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования

13. Федеральных закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Принят Государственной Думой 04.07.2008 г.

Размещено на Allbest.ru

...