Читать образец (пример) методички по безопасности жизнедеятельности - ONLINE: Методические указания к практическим занятиям по курсу "Безопасность жизнедеятельности"
Методические указания к практическим занятиям по курсу "Безопасность жизнедеятельности"
Занятие №1
Расчет заземляющих устройств
1.1 Цель занятия
Определение необходимого количества заземляющих устройств в отсутствии или при обрыве нулевого провода при соприкосновении человека с токоведущими частями.
Предметом данной задачи является изучение факторов, определяющих степень опасности поражения электрическим током человека. Проводится анализ схем включения человека в цепь тока и выясняется процесс растекания тока при замыкании на землю. В качестве методов обеспечения электробезопасности изучаются защитные свойства изоляции, заземление, индивидуальные защитные средства, защитное отключение, блокировка и сигнализация, методы защиты от перехода высшего напряжения в сеть низшего и от опасности остающихся зарядов. Рассматриваются основные требования безопасности к устройству электроустановок, классификация электроустановок по напряжению с точки зрения мер безопасности, классификация помещений, классификация и характеристика работ, производимых в электроустановках.
Виды воздействия электрического тока:
.Термическое. Результат воздействия - ожоги, нагрев ткани.
.Электролитическое. Результат воздействия - разложение органики внутри человека (кровь).
.Биологическое. Результат воздействия - спазм (сокращение) мышц.
.Электродинамическое (механическое), приводит к разрыву мышц. Электротравма - травма, полученная в результате воздействия электрического тока или электрической дуги.
Виды электротравм:
Местная электротравма (вероятность 20%);
Электрические удары (25%);
Смешанные (55%).
Виды местных электротравм:
.Ожог. Получается в результате воздействия электрической дуги. Симптомы - покраснение, образование пузыря, омертвление кожи, обугливание.
.Электрические знаки. Сопротивление кожи и внутренних органов, приводит к пробою кожи в виде кружочка в месте прохождения электрического тока через кожу.
.Металлизация кожи. При возникновении короткого замыкания происходит расплавление электрических частей, и разлетающиеся в разные стороны частицы металла попадают на кожу.
.Механические повреждения.
.Электроавтономные. При возникновении электрической дуги происходит яркая вспышка и воздействует на сетчатку глаза (яркие электрические искры при сварке).
.Смешанные.
Степени воздействия электрических ударов на тело человека:
1 степень - судорожные едва ощутимые сокращения мышц;
2 степень - судорожные сокращения мышц без потери сознания;
3 степень - потеря сознания с сохранением дыхания и работы сердца;
4 степень - потеря сознания с нарушением дыхания и работы сердца;
5 степень - клиническая смерть.
Виды смерти:
1.Биологическая - необратимое прекращение биологических процессов в клетках и тканях организма.
2.Клиническая - короткий период (в пределах 4-6 минут, точное время зависит от температуры окружающей среды) после прекращения дыхания и сердечной деятельности, в который еще сохраняется жизнеспособность тканей. В это период существует возможность вернуть человека к жизни.
.Электрические параметры:
.1. Сопротивление электрода.
.2. Сила тока. Ток вызывает повышенное потовыделение и усиливает кровообращение в местах прохождения электрического тока.
.3. Напряжение. Чем выше напряжение, тем меньше сопротивление тела человека. Сопротивление человека может изменяться в 200 раз. При напряжении >50 В сопротивление человека равно 1000 Ом, при напряжении <50 В сопротивление человека равно 6000 Ом.
.Величина и длительность воздействия тока на тело человека.
Виды тока:
ощутимый ток (1 мА для переменного напряжения) - это электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека ощутимые раздражения;
неотпускающий ток 10-15 мА электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в который зажат проводник;
фибрилляционный ток 0,1 А электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца;
.Смертельный путь прохождения тока: голова - левая рука (левая нога).
.Род и частота тока (напряжение до 500 В). Переменный ток опаснее постоянного. При повышении частоты тока до 50 Гц возрастает вероятность летального исхода, при дальнейшем увеличении частоты тока опасность снижается.
.Индивидуальные характеристики человека:
oсостояние здоровья;
oсердечно-сосудистые заболевания;
oкожные заболевания.
1.2 Исходные данные
Таблица 1.1
Предпоследняя цифра номера студенческого билета1,72,83,94,056Вид грунтаПесок влажныйСухой песокСуглинокГлинаЧернозёмТорфр, Ом.м50030080605025
Таблица 1.2.
Пара метрыПоследняя цифра номера студенческого билета1234567890Rn, Ом4102041020410204Zn, Ом0,81,41,622,43,23,64,556,3ZH, Ом0,50,90,911,21,82,12,83,04,0RЗМ, Ом100150100755050100100200100l, м4,06,02,03,02,03,02,03,02,03,0d, м0,030,050,070,030,050,070,030,050,070,03t, м2,02,52,02,52,02,52,02,52,02,5ηз0,650,670,690,710,730,750,770,790,810,83
Для всех вариантов UФ = 220 В.
1.3 Методика решения
I. Перечертить схему трехфазной, четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенным оборудованием (схема приводится в соответствующей лекции).
II. Током короткого замыкания называют ток, возникающий при сопротивлении нагрузки раной нулю, но в технике безопасности (ТБ) - ток короткого замыкания, определяется по формуле (1.1).
(1.1)
где Iн - ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн = 20, 30, 50, 100 А).
III. Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус:
а) напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления по формуле (3);
б) с повторным заземлением нулевого провода по формуле (4).
VI. Определить потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва) по формуле (5,6,7,8).
V. Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании фазы на корпус:
а) без повторного заземления нулевого провода по формуле (9,11);
б) с повторным заземлением нулевого провода по формуле (10,12).
VI. Определить напряжение прикосновения на корпус установки при замыкании одной из фаз на землю по формуле (13)
VII. Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из индивидуальных заземлителей, так, чтобы Rз не превышало 4 Ом по формуле (14,15)
При занулении корпуса электрооборудования соединяются нулевым проводом. Зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключается
поврежденный участок сети. Зануление снижает потенциалы корпусов, появляющиеся в момент замыкания на корпус или землю.
При замыкании фазы на зануленный корпус ток короткого замыкания протекает по петле фаза-нуль.
При решении задачи используются следующие формулы:
1. Величина 1К.3. тока короткого замыкания определяется по формуле:
(2)
где Zn - сопротивление петли фаза-нуль, учитывающее величину
сопротивления вторичных обмоток трансформатора, фазного провода, нулевого провода, Ом;
Uф - фазное напряжение, В.
2. Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления
[В]. (3)
где Zh - сопротивление нулевого провода, Ом.
3. Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода
, (4)
где Ro Rn - соответственно сопротивление заземления нейтрали и повторного заземления нулевого провода, причем Ro = 4 Ом.
Повторное заземление нулевого провода снижает напряжение на корпусе в момент короткого замыкания, особенно при обрыве нулевого провода.
. При обрыве нулевого провода и замыкании на корпус за местом обрыва напряжения корпусов относительно земли:
без повторного заземления нулевого провода для:
а) корпусов, подключённых к нулевому проводу за местом обрыва
. (5)
б) корпусов, подключённых к нулевому проводу перед местом обрыва
U2 = 0 (6)
С повторным заземлением нулевого провода для:
в) корпусов, подключённых к нулевому проводу за местом обрыва
. (7)
г) корпусов, подключённых к нулевому проводу перед местом обрыва
. (8)
5. Ток через тело человека в указных случаях будет определиться следующим образом.
где Rh - сопротивление тела человека (обычно принимают Rh = 1000 Ом).
6. Напряжение на корпусе занулённого оборудования при случайном замыкании фазы на землю (без повторного заземления нулевого провода)
. (13)
где Rзм - сопротивление в месте замыкания на землю фазового провода.
. Сопротивление одиночного заземлителя, забитого в землю на глубину t, определяется по формуле:
где ρ - удельное сопротивления грунта, Ом·м (сопротивление образца грунта объёмом 1м3);
l - длина трубы, м;
d - диаметр трубы, м;
t - расстояние от поверхности земли до середины трубы.
Необходимое число заземлителей при коэффициенте экранирования ηз
где R3=4 Ом - требуемое сопротивление заземляющего устройства.
Занятие №2
Расчет кратности воздухообмена
2.1 Цель занятия
Определить кратность воздухообмена по избыткам тепла, вредных выделений газа и пыли.
Микроклимат - это искусственно создаваемые климатические условия в закрытых помещениях для защиты от неблагоприятных внешних воздействий и создания зоны комфорта.
Микроклиматические условия (физические условия) - давление (не нормируется), температура, относительная влажность, скорость движения воздуха влияют на самочувствие человека и вызывают определённые пограничные состояния. Человек реагирует на эти состояния через:
1.Механизм терморегуляции, то есть регулирование теплообмена с окружающей средой.
2.Сохранение температуры тела на постоянном нормальном уровне 36,6 оС, независимо от внешних условий и тяжести выполняемой работы.
Терморегуляция может быть:
физической;
химической.
Химическая терморегуляция организма достигается ослаблением обмена веществ при угрозе перегревания или усилением обмена веществ при охлаждении.
Роль химической терморегуляции в тепловом равновесии организма с внешней средой невелика по сравнению с физической, которая регулирует отдачу тепла в окружающую среду, излучая инфракрасные лучи с поверхности тела в направлении окружающих предметов с более низкой температурой. Конвекция, испарение пота с поверхности тела, влаги с легких и слизистых оболочек верхних дыхательных путей также ведет к охлаждению тела. В комфортных условиях количество выработанной теплоты равно количеству отданной теплоты за единицу времени, такое состояние называется тепловым балансом организма, а при его нарушении возникает перегрев или переохлаждение. Перегрев наступает при высокой температуре воздуха, сопровождающейся низкой его подвижностью, высокой относительной влажностью, характеризуется учащением пульса, дыхания, слабостью, повышением температуры тела выше 38оС, затруднением речи и т.п. Повышение влажности W 75-80% при высокой температуре препятствует выделению пота и приводит к перегреву, тепловому удару и судорогам. Признаки этого тяжелого поражения - потеря сознания, слабый пульс, почти полное прекращение потоотделения.
Последствия от потери влаги:
1 - 2% от веса тела - жажда.
5% - помрачнение сознания, галлюцинации.
20 - 25% - смерть.
За сутки человек теряет:
в покое - до 1 литра;
при тяжёлой физической работе - до 1,7 литров в час, до 12 литров за смену. При этом выводятся соли Na, Ca, K, P - до 5-6 грамм на литр, микроэлементы Cu, Zn, I, витамины, понижается желудочная секреция.
Переохлаждение возникает при низких температурах, высокой влажности, большом ветре. Это объясняется тем, что влажный воздух лучше проводит тепло, а подвижность его увеличивает теплоотдачу конвекцией.
Признаки переохлаждения:
резкое понижение температуры тела;
сужение кровеносных сосудов;
нарушение работы сердечно - сосудистой системы;
При переохлаждении возможны простудные заболевания.
Пыль. Наличие пыли в воздухе измеряется в мг/м3. Содержание пыли:
·на пыльной дороге - 150 мг/ м3;
·в жилом помещении - 5-6 мг/м3.
Пыль может быть токсичной, органической, неорганической, смешанной. Степень воздействия пыли на организм человека зависит от ее физико-химических свойств, токсичности, дисперсности, и концентрации, кроме «обычных» ее проявлений в виде дерматита, бронхита, силикоза и т.д. Надо всегда помнить, что это сильнейший канцероген.
Способы борьбы с пылью:
) Создание условий для выпадения её в осадок (гравитационный способ).
) Создание в смеси сил, действие которых приводит к извлечению пылевых частиц из воздуха - уменьшению концентрации пыли (концентрация пыли - это способность пыли длительное время находится в подвешенном состоянии). Такое регулирование концентрации пыли обычно обеспечивается с помощью вентиляции.
2.2 Исходные данные
Таблица 2.1
Кол-во вредных выделений, w, г/чПредпоследняя цифра номера студенческого билета1234567890СО2,53,03,54,04,55,04,55,03,53,0Пыли Рb-10-3-10-10-15-5-5Нетоксичной пыли П5,5-5,0-4,5-4,0-3,5-
Таблица 2.2
Тепловые выделенияПоследняя цифра номера студенческого билета12345V, м3100150200250300Qn, кДж/ч5∙1036∙1037∙1038∙1039∙103Qотд, кДж/ч1∙1031,2∙1031,4 ∙1031,6∙1031,8∙103∆Т,° К98765Тепловые выделенияПоследняя цифра номера студенческого билета67890V, m3350400450500550Qn, кДж/ч1∙1042∙1043∙1044∙1045∙104Qотд, кДж/ч2∙1034∙1036∙1038∙1031∙103∆Т,°К98765
.3 Методика решения
В рабочих помещениях необходимо предусматривать возможность непрерывного обмена воздуха и применять инженерные решения по защите от вредных выделений. Вентиляция подразделяется на естественную и механическую. При контроле за эффективностью действия вентиляционных установок проверяют кратность воздухообмена в производственном помещении, а так же измеряют температуру, влажность, скорость движения воздуха и анализируют его гигиенические качества.
1. Подлежащие удалению тепло избытки Qизб, определяется по формуле:
где Qn - количество тепла, поступающего в воздух помещения от производственных и осветительных установок, в результате тепловыделений людей, солнечной радиации и др., кДж/ч;
Qотд - теплоотдача в окружающую среду через стены здания, кДж/ч.
. Количество воздуха, которое необходимо удалить за 1 ч из производственного помещения L при наличии тепло избытков, определяется по формуле:
где с - теплоёмкость воздуха, с =1 кДж/кгÌК;
∆Т - разность температур удаляемого и приточного воздуха. К;
γ пр - плотность приточного воздуха γ пр = 1,29 кг/м3.
3. При наличии в воздухе помещения вредных газов и пыли количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение для уменьшения концентраций вредных выделений до допустимых норм, рассчитывают по выражению
где W - количество поступающих вредных выделений, г/ч;
Cд - предельно допустимая концентрация вредных выделений в воздухе помещения, г/ м3, причем:
для СО Сд =2∙10-2 г/м3;
для пыли Рb Сд = 1 ∙10 -5 г/м3;
для нетоксичной пыли П Сд =10-2 г/ м3;
Здесь Сn - концентрация вредных примесей в воздухе, поступающим в производственное помещение, г/ м3.
При решении данной задачи считать, что Cn =0.
. Для каждого вида вредных выделений необходимое количество вентиляционного воздуха L рассчитывается отдельно. Затем берётся наибольшее из полученных значений и подставляется в формулу для расчёта кратности воздухе обмена.
Занятие №3
Расчет параметров устройств защиты от электромагнитных излучений
.1 Цель занятия
заземляющий воздухообмен излучение
Расчет и определение минимальной толщины экрана и длины трубки в трубчатом волноводе, при помощи которой выводят ручку управления из экранирующей камеры, обеспечивающих необходимую мощность облучения, с учетом требований по защите обслуживающего персонала от воздействия ЭМИ.
Действие электромагнитных полей высокой частоты на организм человека может вызвать тяжелые заболевания. Превышение определенных уровней облучения приводят к расстройству нервной и сердечно-сосудистой системы. Защита человека от вредного действия ионизирующих излучений сводится к защите от внешнего и внутреннего облучений. Защита осуществляется комплексом следующих мероприятий:
·Установление предельно допустимых доз облучения (внешнего и внутреннего);
·Применение технических средств защиты, которые наряду с нормированием рабочего времени снижают интенсивность облучения;
·Осуществление дозиметрического контроля и периодического медицинского контроля.
Э л е к т р о м а г н и т н о е п о л е (ЭМП) радиочастот характеризуется способностью нагревать материалы; распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела двух сред; взаимодействовать с веществом. При оценке условий труда учитываются время воздействия ЭМП и характер облучения работающих.
Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями биологического объекта, поэтому биологический эффект зависит от физических параметров ЭМП радиочастот: длины волны (частоты колебаний), интенсивности и режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), продолжительности и характера облучения организма (постоянное, интермиттирующее), а также от площади облучаемой поверхности и анатомического строения органа или ткани. Степень поглощения энергии тканями зависит от их способности к ее отражению на границах раздела, определяемой содержанием воды в тканях и другими их особенностями. При воздействии ЭМП на биологический объект происходит преобразование электромагнитной энергии внешнего поля в тепловую, что сопровождается повышением температуры тела или локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик, стекловидное зло, семенники, и др.). Тепловой эффект зависит от интенсивности давности облучения.
Действие ЭМИ радиочастот на центральную нервную систему при плотности потока энергий (ППЭ) более 1 мВт/см2 свидетельствует о ее высокой чувствительности к электромагнитным излучениям.
Изменения в крови наблюдаются, как правило, при ППЭ выше 10 мВт/см3. При меньших уровнях воздействия наблюдаются фазовые изменения количества лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина (чаще лейкоцитоз, повышение эритроцитов и гемоглобина). При длительном воздействии ЭМП происходит физиологическая адаптация или ослабление иммунологических реакций.
Поражение глаз в виде помутнения хрусталика - катаракты является одним из наиболее характерных специфических последствий воздействия ЭМП в условиях производства. Помимо этого следует иметь в виду и возможность неблагоприятного воздействия ЭМП облучения на сетчатку и другие анатомические образования зрительного анализатора.
3.2 Исходные данные
Таблица 3.1
Последняя цифра номера студенческого 6 илета12345W12615193I, A3502501006040f, Гц3Ì1084Ì1083Ì1084Ì1083Ì108Т, ч420.246D, m1Ì10-22Ì10-23Ì10-24Ì10-25Ì10-2R, m32323г, м2,5Ì10-110 -12Ì10-110