Основы безопасности жизнедеятельности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основы безопасности жизнедеятельности



1.Теоретические основы и практические функции БЖД

Главная задача науки о безопасности жизнедеятельности -- превентивный анализ источников и причин возникновения опасностей, прогнозирование и оценка их воздействия в пространстве и во времени.

Современная теоретическая база БЖД должна содержать как минимум:

-- методы анализа опасностей, генерируемых элементами техносферы;

-- основы комплексного описания негативных факторов в пространстве и во времени с учетом возможности их сочетанного воздействия на человека в техносфере;

-- основы формирования, исходных показателей экологичности к вновь создаваемым или реконструируемым элементам техносферы с учетом ее состояния;

-- основы управления показателями безопасности техносферы на базе мониторинга опасностей и применения наиболее эффективных мер и средств защиты;

-- основы формирования требований по безопасности деятельности к операторам технических систем и населению техносферы.

При определении основных практических функций БЖД необходимо учитывать историческую последовательность возникновения негативных воздействий, формирования зон их действия и защитных мероприятий. Достаточно долго негативные факторы техносферы оказывали основное воздействие на человека лишь в сфере производства, вынудив его разработать меры техники безопасности. Необходимость более полной защиты человека в производственных зонах привела к охране труда. Сегодня негативное влияние техносферы расширилось до пределов, когда объектами защиты стали также человек в городском пространстве и его жилище, а также биосфера, примыкающая к промышленным зонам.

Нетрудно видеть, что почти во всех случаях проявления опасностей источниками воздействия являются элементы техносферы с их выбросами, сбросами, твердыми отходами, энергетическими полями и излучениями.

Идентичность источников воздействия во всех зонах техносферы неизбежно требует формирования общих подходов и решений в таких областях защитной деятельности, как безопасность труда, безопасность жизнедеятельности и охрана природной среды. Все это достигается реализацией основных функций БЖД. К ним относятся:

-- описание жизненного пространства его зонированием по значениям негативных факторов на основе экспертизы источников негативных Воздействий, их взаимного расположения и режима действия, а также с учетом климатических, географических и других особенностей региона или зоны деятельности;

-- формирование требований безопасности и экологичности к источникам негативных факторов -- назначение предельно допустимых выбросов (ПДВ), сбросов (ПДС), энергетических воздействий (ПДЭВ), допустимого риска и др.;

-- организация мониторинга состояния среды обитания и инспекционного контроля источников негативных воздействий;

-- разработка и использование средств экобиозащиты;

-- реализация мер по ликвидации последствий аварий и других ЧС;

-- обучение населения основам БЖД и подготовка специалистов всех уровней и форм деятельности к реализации требований безопасности и экологичности.

Не все функции БЖД сейчас одинаково развиты и внедрены в практику. Существуют определенные наработки в области создания и применения средств экобиозащиты, в вопросах формирования требований безопасности и экологичности к наиболее значимым источникам негативных воздействий, в организации контроля состояния среды обитания в производственных и городских условиях.

Вместе с тем только в последнее время появились и формируются основы экспертизы источников негативных воздействий, основы превентивного анализа негативных воздействий и их мониторинг в техносфере.

2.Основы расчета аэрации

чистота промышленный безопасность

Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляции. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции. Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией. Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление, или тепловой напор АРГ и ветровым напором ДРВ), действующим на здание. Расчетный тепловой напор (Па)

ДPт = gh(с_н-с_в)

где g-- ускорение свободного падения, м/с²; h -- вертикальное расстояние между центрами приточного и вытяжного отверстий, м; р_н и р_в-- плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м³.

При действии ветра на поверхностях здания с подветренной стороны образуется избыточное давление, на заветренной стороне -- разряжение. Распределение давлений по поверхности зданий и их значения зависят от направления и силы ветра, а также от взаиморасположения зданий. Ветровой напор (Па)



где k_п -- коэффициент аэродинамического сопротивления здания; значение k_п не зависит от ветрового потока, определяется эмпирическим путем и для геометрически подобных зданий остается постоянным; w -- скорость ветрового потока, м/с.

Неорганизованная естественная вентиляция -- инфильтрация, или естественное проветривание -- осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов -- силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждений и качества строительных работ. Инфильтрация может быть значительной для жилых зданий и достигать 0,5...0,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий -- до 1...1.5 ч^-1.

Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция. Организованная естественная вентиляция может быть вытяжной без организованного притока воздуха (канальная) и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (канальная и бесканальная аэрация). Канальная естественная вытяжная вентиляция без организованного притока воздуха (рис. 1) широко применяется в жилых и административных зданиях. Расчетное гравитационное давление таких систем вентиляции определяют при температуре наружного воздуха + 5°С считая, что все давление падает в тракте вытяжного канала, при этом сопротивление входу воздуха в здании не учитывается. При расчете сети воздуховодов, прежде всего, производят ориентировочный подбор их сечений, исходя из допустимых скоростей движения воздуха в каналах верхнего этажа 0,5...0,8 м/с, в каналах нижнего этажа и сборных каналах верхнего этажа -- 1,0 м/с и в вытяжной шахте -- 1...1.5 м/с.

Рис. 1 Схема естественной канальной вытяжной вентиляции

чистота промышленный безопасность

Для увеличения располагаемого давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки-дефлекторы. Наибольшее распространение получили дефлекторы типа ЦАГИ (рис. 2), которые представляют собой цилиндрическую обечайку, укрепленную над -вытяжным патрубком, заканчивающимся плавным диффузором. Поток ветра, обтекая обечайку, создает вокруг большей части ее периметра разряжение, обеспечивающее подсос воздуха из вытяжного патрубка. Разрежение, создаваемое дефлектором, и количество удаляемого воздуха зависят от скорости ветра и могут быть определены с помощью номограмм.

Рис. 2 Принципиальная схема дефлектора ЦАГИ



Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра). Как способ вентиляции аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных цехах, литейных, кузнечных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола (рис. 3), в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов (h = 1,5...2 м).

Рис. 3 Схема аэрации промышленного здания

При расчете аэрации определяют требуемую площадь проходного сечения проемов и аэрационных фонарей для подачи и удаления необходимого количества воздуха. Исходными данными являются конструктивные размеры помещений, проемов и фонарей, величины теплопродукции в помещении, параметры наружного воздуха. Согласно СНиП 2.04.05--91 расчет рекомендуется выполнять на действие гравитационного давления. Ветровой напор надлежит учитывать только при решении вопросов защиты вентиляционных проемов от задувания.



3. Эволюция среды обитания человека

В жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек-среда обитания».

Среда обитания -- окружающая человека, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает как минимум две основные задачи:

-- обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

-- создает и использует защиту от негативных воздействий как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует Мир. Источниками естественных негативных воздействий являются изменение климата, освещенности земной поверхности и стихийные явления грозы, землетрясения и т. п.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К сожалению, появление жилища, применение огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи -- все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и как следствие мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в.-- начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы,

что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:

-- высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

-- рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

-- интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

-- массовое использование средств транспорта;

-- рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Год 1840 1930 1962- 1975 1987 1999

Численность населения, млрд. чел. 1 2 3 4 5 6

Период прироста, лет/1 млрд. чел. 500 000 90 32 13 12 12

Задача 1

Произвести проверочный расчет снижения уровня шума в помещении персонала со стороны погрузочно-разгрузочной площадки грузового двора за счет экрана (постройки сплошного забора из железобетонных панелей). Исходные данные: Расстояние от экрана, м:

- до источника шума (а = 15 м)

- до помещения (в = 20 м)

Уровни звукового давления шума, дБ, для среднегеометрических частот октавных полос, Гц:

Таблица 2



Высота экрана, м:

h = 3.5м

Допустимый уровень принять по предельному спектру ПС-60.

Решение:

1. Определяем критерий W

, где

2. Определяем величину снижения шума за счет экрана по формуле:



2. Определяем уровни шума с учетом их снижения по формуле:

4. L₃=Lр.т.-Lдоп (дБ)

L_3(31,5)=88-96 = -

L₃₍₆₃₎=88-83 = 5

L₃₍₁₂₅₎=80-74 = 6



L₃₍₂₅₀₎=64,3-68 = -

L₃₍₅₀₀₎=54-63= -

L_3(1000)=50-60= -

L_3(2000)=44-57= -

L_3(4000)=60-55=5

L_3(8000)=60-54=6

Вывод: из расчетов видно, что при среднегеометрических частотах 63Гц, 125 Гц, 4000Гц-8000Гц высота 3,5 м экрана недостаточна. А при 31,5Гц; 250 Гц-2000 Гц экран высотой 3,5 м может быть использован для снижения шума в помещении персонала со стороны погрузочно-разгрузочной площадки грузового двора.

Задача 2

Определить необходимую потребность в воде для тушения пожара в хозяйственно-противопожарном водопроводе в связи с реконструкцией депо и рабочего поселка.

Исходные данные.

Объем здания шириной 9000 м3

Категория цехов по пожарной безопасности - Б

Степень огнестойкости зданий - I

Производительность пожарной струи -2.5 л/с

Количество жителей в рабочем поселке - 9000 чел.

Количество этажей - 2

Площадь территорий депо принять - 170 га

Решение.

1) Согласно СНиП 2.04.02-84 устанавливаем возможное количество пожаров (п) и время тушения пожара (t_H).

п = 2 пожара; t„ = 3 часа

Расход воды на наружное пожаротушение на один пожар в_п = 20 л/с

2) Определяем расход воды на наружное и внутреннее пожаротушение на территории завода:

Вн = п*в_п*t_н = 2*20*3*3600 = 432000 л

Вв = С*вс*t_n= 2*2,5*3*3600 = 54000 л

3) Определим расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте:

Вх = N*qж*Kч*Kc/2, где

N - количество жителей в рабочем поселке;

N = 9000 чел.;

qж - средняя норма хозяйственно-бытового водопотребления на одного жителя; qж = 160 л/сут

Кч - коэффициент часовой неравномерности расхода воды;

Кч = 1,25; Кс - коэффициент суточной неравномерности расхода воды Кс = 1,1. Тогда Вх = 9000*160*1.25*1,1/2 = 990 000 л

3) Суммарный расход воды на пожаротушение будет равен:
В = Вн + Вв + Вх = 432 000 + 54000 + 990 000 =1 476000 л

4) Определим необходимый напор у спрыска для создания требуемой компактной струи:

Sk- требуемая высота компактной струи:

Sk = 3,25C, где

С - количество этажей.

Sk = 3.25*2 = 6,5 м; L =1,2; ф_а =0,0096

hс=1.2*6.5/1-(0.0096*6.5)=8.3 (м)

А=0,0226

5) Найдем потерю напора в пожарном рукаве:

Hр=0,0226*2,5²=0,14 (м)

6) Определим свободный напор у гидранта:

Н_г = h_c + h_p + 10 = 8,3+ 0,14 + 10 = 18,44 (м)

Вывод: суммарный расход воды на пожаротушение депо и рабочего поселка составит 1476000л.

Задача 3

Установить необходимый воздухообмен в электроцехе, в ко-тором согласно принятой технологии работ имеет место незна-чительное применение окрасочных работ с выделением паров ацетона.

Исходные данные для расчета принять по варианту, номер которого совпадает с последней цифрой учебного шифра.

Вариант: 5

Таблица 3. Исходные данные:

Примечание: плотность воздуха, кг/м³, для температуры t,°C, определяется по следующей формуле: Р = 353 / (273 +t)

Указания к решению задачи

1. Установить предельно допустимую концентрацию аце-тона в воздухе рабочей зоны согласно санитарным нормам проектирования промышленных предприятий (СН-245-91) или ГОСТ 12.1. 005-98.

2. Определить:

необходимый воздухообмен для цеха (концентрацию вредных примесей в приточном воздухе принять равной нулю);

установить величину теплового напора (разность давлений на уровне верхних и нижних отверстий принять одинаковой);

скорость движения воздуха в приточных и вытяжных проемах;

площадь приточных и вытяжных проемов.

3. Дать заключение о возможности использования аэрации
в цехе.

Решение:

1. Предельно допустимая концентрация ацетона в воздухе рабочей зоны согласно санитарным нормам проектирования промышленных предприятий (СН-245-71) или ГОСТ 12. 1. 005 - 88.

ацетон - 200 мг/м³

3. Расчет воздухообмена из условия выделения вредных веществ:

где L_в- количество приточного или удаляемого воздуха в зависимости от принятой схемы механической вентиляции, м³/ч,

G_вр - количество вредных веществ, выделяемых в производственном помещении, мг/ч;

q_ПДК - предельно допустимая концентрация вредных веществ в помещении, мг/м³. Определяется из ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”;

q_П- концентрация вредных веществ в наружном воздухе, подаваемом в помещение, мг/м³; 3. Определим величину теплового напора по формуле:



кг/м² ;

Для этого нужно найти плотность приточного и удаляемого воздуха:

плотность удаляемого воздуха, кг/м³, для температуры t,°C, определяется по следующей формуле: = 353 / (273 +26)= 1,181 кг/м³

плотность приточного воздуха, кг/м³, для температуры t,°C, определяется по следующей формуле: = 353 / (273 +16)= 1,222 кг/м³ , отсюда

4. Скорость движения воздуха в приточных и вытяжных вентиляционных проемах:

Где

= 4,2 (м/с),

= 4,3 (м/с)

5. Площадь приточных и вытяжных проёмов определяется по формуле:



,

чистота промышленный безопасность

где  -- расход воздуха (м³/ч), V -- скорость воздуха (м/с);

²

²

Вывод: необходимый воздухообмен в электроцехе, в котором согласно принятой технологии работ имеет место незначительное применение окрасочных работ с выделением паров ацетона, составил 75000 м³/ч. Аэрация в цехе должна быть обязательно.



Библиографический список

1.Глебова Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: Учебное пособие для вузов / Е.В. Глебова. - 2-е издание, переработанное и дополненное -- М: Высшая школа, 2007. - 382 с

2.Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В. Белов, В.А. Девисилов, А.В. Ильинская и др.; Под общей редакцией С.В. Белова. 8-е издание, стереотипное - М.: Высшая школа, 2009. - 616 с.

3.Трефилов В. А., Башлыков И. М., Бердышев О. В. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов / - М.: Издательский центр «Академия», 2011. - 304 с.

4.Занько Н. Г., Ретнев В. М. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности: учебник для вузов, 3-е изд./ - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 288 с.

5.Мастрюков Б.С. Опасные ситуации техногенного характера и защита от них. Учебник для вузов / Б.С. Мастрюков.- М.: Академия, 2009. - 320 с.: ил.

6.Хван, Т. А. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / Т. А. Хван, П. А. Хван. - Изд. 4-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2003 - 415 с.

Размещено на Allbest.ru

...