Охрана труда и окружающей среды на железнодорожном транспорте
МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Поволжский
филиал МИИТ
Контрольная
работа
По
дисциплине: Безопасность жизнедеятельности.
Выполнил: Студент 3
курса
Ермошин Александр
Владимирович
Проверил преподаватель:
Леонтьева Л.Д.
Саратов
2011 г.
Содержание
1. Способы отбора проб воздуха и методы количественного и
качественного определения вредных веществ в воздухе. Нормирование запыленности
и загазованности
. Условия применения глушителей шума. Расчетные формулы и эскизы
для активных и реактивных глушителей шума. Средства индивидуальной защиты от
шума
. Напряжение шага и прикосновения. График и расчетные формулы
изменения напряжения шага и прикосновения на различных расстояниях от
заземлителя при размыкании тока на землю. Нормирование параметров заземляющих
устройств
. Единая государственная система предупреждения и ликвидации
чрезвычайных ситуаций (РСЧС): задачи и структура. Уровни управления, состав
органов по уровням, органы повседневного управления
. Рассчитать зону защиты от прямых ударов молнии для
производственного здания
. 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)
Список литературы
запыленность загазованность шум
заземляющий чрезвычайная ситуация
Задание 1. Способы отбора проб
воздуха и методы количественного и качественного определения вредных веществ в
воздухе. Нормирование запыленности и загазованности
Воздушная среда, в которой живет и
работает человек, представляет собой естественную многогазовую смесь, из
которой состоит атмосфера. К вредным веществам, которые содержатся в воздухе
относятся различные газы, пары и пыль, выделяющиеся при технологических процессах.
Способы отбора проб воздуха и методы
количественного и качественного определения вредных веществ в воздухе. Оценка
загрязнения воздуха заключается в определении состава и концентрации вредных
примесей. Она производится различными способами, выбираемыми в зависимости от
требуемой точности результата и необходимой скорости его получения.
Периодичность контроля состояния воздушной среды устанавливает орган
санитарного надзора в соответствии с ГОСТ 12.1.005-76. Места забора и
количество контрольных проб определяют в зависимости от требуемой достоверности
характеристики воздуха. Во всех случаях количество контрольных проб должно быть
не менее пяти. Результаты измеренных концентраций вредных веществ в воздухе
рабочей зоны для сравнимости приводят к нормальным условиям.
Для оценки загрязнения воздуха
парогазовоздушными вредными аэрозолями применяют лабораторный и экспрессный
методы. Лабораторный метод состоит из отбора проб воздуха в установленных
местах и последующего анализа их в лаборатории. Обработка проб традиционными
методами требует определенной затраты времени, иногда значительной. С
распространением новейших хроматографических и спектрофотометрических способов
анализа точность и быстрота обработки проб резко возросли.
Экспрессный метод, в основе которого
лежат быстропротекающие химические реакции с изменением цвета реактива,
позволяет оценить концентрации вредных веществ непосредственно на рабочих
местах. Различают две разновидности этого метода - линейно-калориметрический и
индикационный. При линейно-калометрическом методе в прозрачную стеклянную
трубочку помещают силикагель или фарфоровый порошок, через который пропускают
определенный объем исследуемого воздуха.
О содержании вредного вещества в
пропущенном через трубочку воздухе судят по длине окрашенного столбика
наполнителя. Так, наполнитель индикаторных трубок при анализе воздуха на окись
азота становится красным, на окись углерода - коричневым, на ацетон - желтым.
Количественное содержание каждого газа оценивают по стандартным шкалам, с
которыми сравнивают данные индикаторных трубок.
Для максимально быстрого выявления в
воздухе особенно опасных веществ (например, паров ртути, свинца и др.)
применяют индикационный метод. Он основан на способности некоторых химических
реактивов мгновенно менять окраску под действием ничтожных концентраций вполне
определенных веществ или соединений.
Основным методом оценки запыленности
воздуха является весовой метод. Он заключается в определении массф пыли,
находящейся в единице объема воздуха. Для этого известный объем воздуха
пропускают через мембранный фильтр, массу которого определяют на аналитических
весах. Для отбора проб запыленного воздуха на рабочем месте используют
установку, которая состоит из аллонжа с фильтром, реометра-индикатора и
воздуходувки, соединенных между собой резиновыми шлангами.
В настоящее время при оценке воздуха
на запыленность используют преимущественно аналитические аэрозольные фильтры. В
этих фильтрах в качестве фильтрующего элемента применена ткань ФП (фильтр
Петросянова). При весовом методе исследований рекомендуется фильтр АФА-ВП с
коэффициентом проскока не более 0,1%.
Для более полной оценки запыленности
весовой метод дополняют счетным, который позволяет глубже судить о вредности
пыли и ее дисперсности. При счетном методе всю пыль, содержащуюся в
определенном объеме воздуха, осаживают каким-либо из известных способов на
покровное стекло микроскопа. Затем по относительно простым методикам
подсчитывают количество осевших пылевых частиц, относя его единице объема
исследуемого воздуха. Под микроскопом определяют и дисперсность пыли. Для
подсчета числа пылевых частиц различных фракций в единице объема воздуха
существуют специальные счетчики.
Задание 2. Условия применения
глушителей шума. Расчетные формулы и эскизы для активных и реактивных глушителей
шума. Средства индивидуальной защиты от шума
Назначение глушителей -
препятствовать распространению шума через трубопроводы, воздуховоды, каналы,
всякого рода технологические и смотровые отверстия и т. п.
Глушители являются обязательной
составной частью установок с двигателями внутреннего сгорания, газотурбинными и
пневматическими двигателями, вентиляторных и компрессорных установок,
аэродинамических устройств и т. п. Различают глушители со звукопоглощающим
материалом (активные или диссипативные) и без звукопоглощающего материала
(реактивные). Глушители без звукопоглощающего материала применяют
преимущественно в поршневых машинах, пневматических и ротационных двигателях и
двигателях внутреннего сгорания. В остальных случаях наиболее эффективно применение
глушителей с звукопоглощающим материалом.
Реактивный глушитель (рис. 1, а)
состоит из впускного 1 и выпускного 7 патрубков, корпуса 2.
соединительных трубок 4, перегородок 5, диафрагм 6. Корпус и
глухие перегородки образуют камеры 3. Действие реактивного глушителя
основано на том, что сужения и расширения внутреннего сечения глушителя
вызывают отражение звуковых волн обратно к источнику. Кроме того, повышенное
гидравлическое сопротивление в местах поворота потока, диафрагмах и т. п.
вызывает необратимые потери энергии в колеблющейся массе газа, протекающего
через глушитель.
Рис.1. Схемы глушителей
Стрелками на схемах показано
направление потока, звук может распространяться как в этом же, так и в
противоположном направлениях.
Простейшим активным глушителем
является трубчатый (рис. 1, б). В корпусе 2 образованном расширением
трубопровода, располагается звукопоглощающий пористый материал 10. От выдувания
его защищают перфорированной трубой 8 и защитным слоем 9. В качестве
звукопоглощающего материала чаще всего используют минеральную или стеклянную
вату, а в качестве защитного слоя - стеклоткань.
Перфорированная труба (с площадью
отверстий более 19% общей площади трубы и их диаметром от 2 до 8 мм) обычно
имеет сечение, одинаковое с трубопроводом.
Звуковые волны в
трубчатом глушителе вследствие дифракции попадают в поглощающий слой, а
постоянный поток воздуха или газа беспрепятственно проходит в прямом
направлении. Затухание звука определяется частотой звука, длиной глушителя 1,
диаметром трубы d, толщиной звукопоглотителя а и свойствами
звукопоглощающего материала. При правильно подобранных параметрах глушителя
величина затухания на один калибр 
составляет в среднем 2
дБ и может доходить до 6 дБ.
В каналах больших
размеров (d > 500 мм) устраивают пластинчатые глушители (рис.1, в). В
этих глушителях параллельными рядами устанавливают звукопоглощающие стенки
(пластины) 10, которые могут иметь такую же конструкцию, как в трубчатых
глушителях, либо выкладываться из пористых бетонных блоков (глушители
вентиляционных установок метрополитенов, тоннелей и других объектов).
Чем ниже частота звука,
тем больше должна быть толщина звукопоглощающих пластин. Максимум поглощения
достигается при толщине крайних пластин 
(
- длина звуковой волны в воздухе) и толщине средних пластин, в 2 раза большей.
Затухание в пластинчатых глушителях составляет в среднем 
дБ
калибр.
Равномерной
характеристикой звукопоглощения в широкой полосе частот обладают камерные
глушители (рис.1, г). Они состоят из ряда последовательно расположенных
камер 3, облицованных звукопоглотителем 10. Затухание в одной камере
составляет 8-12 дБ.
В каналах крупных аэродинамических
установок с горячими газами применяют цилиндрические глушители (рис. 1, д),
состоящие из звукопоглощающих цилиндров 11, свободно подвешенных в
вертикальном канале при помощи тяг 12. Количество цилиндров, их шаг,
длину и число рядов определяют расчетом на основе опытных данных. В качестве
поглотителя в цилиндрических глушителях применяют огнеупорную минеральную
крошку, а перфорированный лист или сетку делают из жаропрочного материала.
Задание 3. Напряжение шага и прикосновения.
График и расчетные формулы изменения напряжения шага и прикосновения на
различных расстояниях от заземлителя при размыкании тока на землю. Нормирование
параметров заземляющих устройств
Замыканием на землю называют
случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей
или нетоковедущими проводящими конструкциями или предметами, не изолированными
от земли. Замыкание частей электроустановки на землю сопровождается протеканием
через нее тока. Земля становится участником электрической цепи. И поскольку
земля обладает некоторым сопротивлением, имеет место падение напряжения и
появляется разность потенциалов между отдельными точками на ее поверхности.
Напряжение прикосновения
представляет собой напряжение между двумя точками цепи тока, которые
одновременно касается человек. Корпус электроустановки, связанный с
заземлителем, при пробое изоляции окажется под тем же потенциалом, что и сам
заземлитель 
Под напряжением относительно земли
понимают напряжение корпуса электроустановки относительно точки земли,
находящейся
вне закона растекания тока замыкания
на землю
В реальных условиях
произвольная точка 
на
поверхности земли, находящаяся на расстоянии 
от заземлителя, будет
иметь потенциал
Тогда разность
потенциалов между корпусом потребителя и точкой А на поверхности земли будет
равна
,
где 
-
коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой
при полусферическом заземлителе.
,
где 
-
коэффициент учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях.
.
; 
Тогда
Напряжение шага - это напряжение
между двумя точками цепи тока, на которых одновременно стоит человек, т.е.
между точками, находящимися одна от другой на расстоянии шага.
Попав в зону растекания тока,
человек может оказаться под разностью потенциалов и в случае, если он не
касается частей электроустановки,
находящейся под
напряжением. Разность потенциалов двух точек на поверхности земли расположенных
друг от друга на расстоянии 
может быть найден из
выражений 
и
Тогда
,
где 
-
коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой при
полусферическом заземлителе.
,
где 
-
коэффициент учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях.
Задание 4. Единая
государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
(РСЧС): задачи и структура. Уровни управления, состав органов по уровням,
органы повседневного управления
Постановлением
Правительства РФ от 18 апреля 1992 г. № 261 была создана Российская система
предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях (сокращенно РСЧС),
преобразованная 5 ноября 1995 г. постановлением Правительства РФ № 1113 в
единую государственную систему предупреждения и ликвидации чрезвычайных
ситуаций. В настоящее время Постановление Правительства РФ № 1113 от 05.11.95
г. существенно дополнено «Положением о РСЧС», введенным Постановлением
Правительства РФ от 30.12.2003 г.
Основной целью создания
этой системы было объединение усилий федеральных органов исполнительной власти,
органов представительной и исполнительной власти субъектов Российской
Федерации, органов местного самоуправления и организаций, их сил и средств в
области предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и
техногенного характера, защиты от них населения и территорий в мирное время.
В соответствии с Федеральным законом
«О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера»
основными задачами созданной системы являются:
разработка и реализация правовых и
экономических норм по обеспечению защиты населения и территорий от ЧС;
осуществление целевых и
научно-технических программ, направленных на предупреждение ЧС и повышение
устойчивости функционирования организаций, а также объектов социального
назначения в чрезвычайных ситуациях;
обеспечение готовности к действиям
органов управления, сил и средств, предназначенных и выделяемых для
предупреждения и ликвидации ЧС;
сбор, обработка, обмен и выдача
информации в области защиты населения и территорий от ЧС;
подготовка населения к действиям в
чрезвычайных ситуациях;
прогнозирование и оценка
социально-экономических последствий ЧС;
создание резервов финансовых и
материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций;
осуществление государственной
экспертизы, надзора и контроля в области защиты населения и территорий от ЧС;
ликвидация чрезвычайных ситуаций;
осуществление мероприятий по
социальной защите населения, пострадавшего от ЧС, проведение гуманитарных акций;
реализация прав и обязанностей
населения в области защиты от ЧС, а также лиц, участвующих в их ликвидации;
международное сотрудничество в
области защиты населения и территорий от ЧС.
На федеральном уровне
законодательную и нормативную правовую основу построения и функционирования
РСЧС составляют: Конституция РФ, более 60-ти федеральных законов, свыше 120-ти
постановлений Правительства РФ, 300 ведомственных приказов, положений и
инструкций, регулирующих деятельность органов государственной власти в области
защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и
техногенного характера.
Структура системы объединяет органы
управлении, силы и средства федеральных органов исполнитсльной власти, органов
исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного
самоуправления и организаций, в полномочия которых входит решение вопросов
защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.
Положение о функциональной
подсистеме РСЧС для реагирования и ликвидации последствий аварий на радиоактивно
опасных объектах утверждается Правительством Российской Федерации.
Необходимо отметить, что к
федеральному уровню РСЧС относятся органы управления, силы и средства
центрального подчинения федеральных органов исполнительной власти.
Региональный уровень РСЧС образован
за счет районирования территории России по семи регионам. В состав РСЧС входят:
Центральный (г. Москва), Северо-Западный (г. Санкт-Петербург),
Северо-Кавказский (г. Ростов-на-Дону), Приволжский (г. Самара), Уральский (г.
Екатеринбург), Сибирский (г. Красноярск) и Дальневосточный (г. Хабаровск)
регионы. Каждый регион охватывает территории нескольких субъектов Российской
Федерации.
К территориальному уровню относятся
органы исполнительной власти, силы и средства субъектов Российской Федерации с
элементами функциональных подсистем, дислоцированных на их территориях.
Местный уровень охватывает
территории муниципальных образований, а объектовый - территорию предприятия,
учреждения, организации.
Каждый уровень РСЧС имеет
координирующие органы, постоянно действующие органы управления, специально
уполномоченные на решение задач в области защиты населения и территорий от ЧС,
органы повседневного управления, силы и средства, резервы финансовых и
материальных ресурсов, системы связи, оповещения и информационного обеспечения.
Общее руководство функционированием
РСЧС осуществляется Правительством Российской Федерации, непосредственное
руководство функционированием РСЧС возложено на МЧС России. В целях координации
деятельности органов управления, сил и средств на всех уровнях управления РСЧС
создаются координирующие органы - комиссии по чрезвычайным ситуациям.
В соответствии с Федеральным законом
«О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и
техногенного характера» созданы и функционируют:
на федеральном уровне -
Межведомственная комиссия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций
(МВК);
ведомственные комиссии по
чрезвычайным ситуациям в федеральных органах исполнительной власти;
на территориальном уровне - комиссии
по чрезвычайным ситуациям органов исполнительной власти субъектов Российской
Федерации (КЧС);
на местном уровне - комиссии по
чрезвычайным ситуациям органов местного самоуправления;
на объектовом уровне (в
организациях) - объектовые комиссии по чрезвычайным ситуациям.
В целях обеспечения непрерывного
оперативного управления РСЧС, обработки и передачи оперативной информации
создаются органы повседневного управления - дежурно-диспетчерские службы,
включающие в себя:
оперативно-дежурные службы органов
управления субъектов Российской Федерации, городов и других населенных пунктов,
отнесенных к группам по гражданской обороне (центры управления в кризисных
ситуациях, оперативно-дежурные смены, оперативные дежурные), в том числе Центр
управления в кризисных ситуациях МЧС России;
дежурно-диспетчерские службы и
специализированные подразделения федеральных органов исполнительной власти,
организаций.
Задание 5. Рассчитать зону защиты от
прямых ударов молнии для производственного здания
Исходные данные:
Размеры здания, м:
длина 
ширина, 
высота, 
удельное сопротивление
грунта, 
Ом*м;
принять:
молниеотвод одиночный
стержневой;
зона защиты типа Б;
категория молниезащиты
II;
среднегодовая
продолжительность гроз до 40 часов в год;
здание прямоугольной
формы;
длина вертикального
электрода 
м,
материал - круглая сталь радиусом 
м;
заглубление электрода 
м;
импульсный коэффициент
использования заземлителя
;
число вертикальных
электродов 
.
Коэффициент
сопротивления сухого грунта 
Определим:
При среднегодовой
продолжительности гроз до 40 часов в год удельная плотность ударов молнии в
землю составит 
,
1/км2
Ожидаемое количество
поражений молнией в год
,
где, -
ширина здания, м.;
- длина здания, м.;
- высота здания, м;
удельная плотность
ударов молнии в землю.
Сопротивление растеканию
одиночного вертикального электрода:
,
где, 
-
диаметр электрода, м.;
- длина электрода, м.;
м.;
- заглубление электрода,
м.;
, Ом*м;
Ом*м;
Сопротивление растеканию
соединительной полосы:
где 
,
Ом*м;
, м;
, м;
число электродов
, м;
, м;
Ом*м;
Сопротивление растеканию
группового заземлителя
;
где, 
и
Ом*м;
Импульсное сопротивление
сложного заземлителя
Ом*м;
Требуемый радиус зоны
защиты стержневого молнеотвода на уровне высоты защищаемого здания
где 
-
высота молниеотвода, м;
, - высота здания, м;
м;
Радиус зоны защиты
стержневого молниеотвода на уровне земли
м;
Необходимая высота
молниеотвода
м.
Задание 6. 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 до
источника шума, 
м;
расстояние от экрана до
помещения, 
м;
уровни звукового
давления шума, дБ, для среднегеометрических частот октавных полос,Гц:
дБ - 
Гц
дБ - 
Гц
дБ - 
Гц
дБ - 
Гц
дБ - 
Гц
дБ - 
Гц
дБ - Гц
дБ - - Гц
дБ - - Гц
высота экрана 
м;
принять:
расчетная точка и
источник шума расположены на одном уровне 
допустимый уровень шума
принять по предельному спектру ПС-75
Расчетная схема:
Определим: критерий W
где, 
-
расстояние от верха экрана до ИШ, м.;
длина здания, м.;
- среднегеометрическая
частота октавной полосы в нормируемом диапазоне среднегеометрических частот от
63 до 8000 Гц.
- высота здания, м;
удельная плотность
ударов молнии в землю
начальная концентрация
нефтепродуктов в очищаемой воде, 
г/м3.
допустимая концентрация
нефтепродуктов на выходе неф-ки 
г/м3.
Максимальный секундный
расход воды через одну секцию нефтеловушки определяется по формуле:
,
где, 
-
коэффициент часовой неравномерности поступления очищаемой воды;
- число секций в
нефтеловушке;
- расход воды на
промывку одной цистерны;
- количество
обрабатываемых цистерн в сутки.
м3/с.
Определим требуемую
ширину 
,
каждой секции нефтеловушки из условия пропуска 
по формуле:
,
где, 
-
скорость движения воды в отстойной зоне нефтеловушки;
- глубина проточной
части отстойной зоны нефтеловушки.
м.
Скорость всплытия частиц
нефтепродуктов определяется по формуле:
,
где, 
м/с2
- ускорение свободного падения;
- размер улавливаемых
частиц нефтепродуктов в воде;
м2/с -
кинематическая вязкость воды;
кг/м3 -
плотность частиц нефтепродуктов;
м/с.
Длина отстойной зоны
нефтеловушки определяется по формуле:
м,
Действительная скорость
всплытия нефтечастиц определяется по формуле:
,
где, 
-
вертикальная турбулентная составляющая скорости.
м/с.
м/с.
Уточним длину отстойной
зоны нефтеловушки по формуле:
м,
Определим эффективность
работы нефтеловушки по уменьшению концентрации нефтепродуктов в очищаемой воде
по формуле:
,
Вычислим фактическую
концентрацию нефтепродуктов на выходе нефтеловушки по по формуле:
г/м3,
Сравним фактическую
концентрацию нефтепродуктов 
с допустимой
концентрацией 
по
формуле:
.
Список литературы
1. Маслов Н.Н., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на
железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1996.