Обеспечение безопасности условий труда

СОДЕРЖАНИЕ: Оценка и оптимизация условий труда и их оздоровление. Обеспечение освещения производственных помещений, определение категории пожарной опасности здания. Расчет уровня шума на рабочем месте. Защита от электрического тока и средства электробезопасности.

Тема № 1. Оценка и оптимизация условий труда

Задача № 1.1

В процессе аттестации постоянного рабочего места в производственном помещении получены значения следующих факторов:

- температура воздуха – t_в ,°C;

- освещенность в системе искусственного освещения – E,лк;

- концентрация вредного вещества (ВВ) – С,мг/м³ ;

- уровень шума – L,дБ.

Установить класс условий труда по каждому фактору. Сделать вывод об аттестации рабочего места. Предложить план мероприятий по оздоровлению условий труда.

Исходные данные:

Показатель	Вариант № 3
Категория тяжести работ	2б
Вид трудовой деятельности и место нахождения рабочего места	4
Период года	X
Разряд зрительных работ	5а
Система освещения рабочего места	О
Вид вредного вещества (ВВ)	ДА
Температура воздуха, °C	15
Освещенность рабочей поверхности, лк	200
Концентрация ВВ, мг/м3	15
Уровень шума, дБ	85

Решение:

1) ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Для категории тяжести работ 2б и холодного периода года t=15-21°C, t_р =15°C соответствует норме. Следовательно, рабочее место сварщика в помещении цеха, аттестовано со 2 допустимым классом условий труда.

2) СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»

Для разряда зрительных работ 5а и общей системы освещения нормируемое значение освещенности Е_м =200 лк, Е=200 лк, что соответствует норме. Следовательно, рабочее место сварщика в помещении цеха, аттестовано со 2 допустимым классом условий труда.

3) ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

ПДКск=5 мг/м³

С= 15 мг/м³ , что превышает норму в три раза. Следовательно, рабочее место сварщика в помещении цеха, условно аттестовано с классом условий труда 3.1.

План мероприятий по улучшению условий труда:

- под источником вредного вещества установить местную систему вентиляции в виде вытяжного зонта;

- использовать средства индивидуальной защиты.

4) ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

ПДУ=80 дБ, DL=L- ПДУ=85дБ-80дБ =5 дБ.

По шумовому фактору рабочее место сварщика в помещении цеха, условно аттестовано с классом условий труда 3.1

План мероприятий по улучшению условий труда:

- использовать звукопоглощающие материалы для отделки стен и пола цеха;

- использовать средства индивидуальной защиты.

В целом, помещение условно аттестовано с классом условий труда 3.1.

«Вредный третьей степени».

Тема № 2. Оздоровление воздушной производственной среды

Задача № 2.1

В производственном помещении установлено тепловыделяющее технологическое оборудование, а на рабочем месте ведутся работы с выбросом вредных веществ в воздушную среду. Определить потребный расход воздуха общеобменной механической вытяжной вентиляции и кратность воздухообмена, обеспечивающей допустимые условия труда на рабочем месте. Период года - теплый. Категория тяжести работ - тяжелая. В помещении местные отсосы отсутствуют. Во всех вариантах принять теплоемкость воздуха, равную С =1,005кДж/(кг°C), плотность при температуре 15°C составляет ₊₁₅ °=1,202кг/м³ , температурный градиент плотности воздуха по высоте равный = (-0,004)кг/(м³ °C). Объем помещения - V , м³ /ч. Тепловыделения от оборудования - Q_изб ,кДж/ч. Градиент температуры по высоте помещения - ,°C/м. Высота расположения над полом помещения вытяжного вентиляционного проема - Н ,м. Температура воздуха вне помещения – t_н ,°C. Температура воздуха, измеренная на верхней границе рабочей зоны – t_р.з ,°C. Вид вредного вещества - ВВ (код: 1 - оксид углерода, 2 - ацетон, 3 - спирт метиловый, 4 - бензин, 5 - керосин). Расход вредного вещества в воздух помещения - m ,г/с. Вредное вещество в воздухе вне помещения отсутствует.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
V, м3	145
H, м	4,5
Qизб, кДж/ч	4 000
tн, °C	22
tр.з,°C	28
,°C /м	0,7
m, г/с	0,004
ВВ код	4
Спр.	0

Решение:

1) расчет по теплоизбыткам:

=4000кДж/ч/(1,005кДж/(кг°C)*1,157кг/м³ *(26,25°C-22°C)) =809,42м³ /ч

=1,202кг/м³ +(-0,004 кг/(м³ °C))(26,25°C-15)=1,157кг/м³

=28°C+0,7°C/м(4,5м-2м)=26,25°C

2) расчет по наличию вредных веществ:

=(0,004г/с*1000*3600)/(100мг/м³ -0мг/м³ )=144м³ /ч

=(809,4157м³ /ч)/145м³ =5,6ч

ПППр

Потребный расход воздуха общеобменной механической вытяжной вентиляции составил 809,42м³ /ч, а кратность воздухообмена равна 5,6ч.

Задача № 2.2

Определить расход воздуха, удаляемого из помещения в теплый период года, через открытые фрамуги, расположенные на расстоянии 1 м от потолочного перекрытия, если температура на верхней границе рабочей зоны равна 26°C, тепловой напор вытяжки составляет 80% общего теплового напора в помещении k =0,8. Коэффициент местного сопротивления воздушного потока для установленных фрамуг равен m=0,6. Градиент температуры воздуха по высоте помещения _авен t =0,9°C/м. Плотность воздуха при температуре 15°C составляет ₊₁₅ °=1,202 кг/м³ . Температурный градиент плотности воздуха =(-0,004)кг/(м³ °C). F – общая площадь фрамуг,м² . Н – высота помещения, м. Температура воздуха вне помещения – t_н ,°C.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
F, м2	2,6
H, м	5,0
tн, °C	19
g	9,81 м/с2

Решение:

=8351м³ /ч

=1,202кг/м³ +((-0,004)кг/(м³ °C)*(27,8°C-15°C))=

=1,1508кг/м³

=26°C+0,9°C/м*(4,0м-2,0м)=27,8°C

=1,202кг/м³ +((-0,004)кг/(м³ °C)*(19°C-

15°C))=1,186кг/м³

Расход воздуха, удаляемого из помещения в теплый период год, через открытые фрамуги составляет 8351м³ /ч

Задача № 2.3

В производственном помещении площадью S , м и высотой Н , м установлено N единиц однотипного технологического оборудования. Работы связаны с выбросом вредных веществ ВВ (код: 1 – оксид углерода, 2 – ацетон, 3 – спирт метиловый, 4 - бензин, 5 - керосин), в воздух рабочей зоны с расходом m, г/с. Определить потребный расход приточного воздуха и потребный расход воздуха общеобменной механической вытяжной вентиляции помещения для теплого периода при условии, что с целью удаления ВВ каждое технологическое оборудование оснащено местным отсосом, выполненным в виде вытяжного зонта, открытого с трех сторон. Зонт установлен над источником ВВ на высоте h . Источник ВВ представлен условно объектом прямоугольного сечения шириной В и длиной L . Скорость воздуха в приемном сечении зонта – V , м/с. Все местные отсосы подсоединены к вытяжной системе, отдельной от общеобменной. Учесть, что помещение оборудовано естественной вентиляцией, обеспечивающей кратность воздухообмена 0,3 ч^-1 . Вредное вещество в воздухе вне помещения отсутствует. Сделать вывод о возможности устройства такой вентиляции помещения по критерию кратности воздухообмена. Кратность воздухообмена для заданного помещения должна находиться в пределах (от 2,0 до 4,0) ч^-1 .

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
N, шт.	5
S, м2	30
H, м	4,5
m, г/с	0,004
ВВ код	4
h,м	1,3
B, м	0,25
L, м	0,6
, м/с	0,9

Решение:

=144м³ /ч +23409м³ /ч +40,5м³ /ч =23 593,5м³ /ч

=(0,004г/с*1000*3600)/(100мг/м³ -0мг/м³ )=144м³ /ч

=3600*1,445м*0,9 м/с=4681,8м³ /ч

=(0,25м+0,8*1,3м)(0,6м+0,4*1,3м)=1,445м

=4681,8м³ /ч *5шт.=23409м³ /ч

=0,3ч^-1 *30м² *4,5м=40,5м³ /ч

==174,7 ч

Потребляемый расход приточного воздуха равен 23 593,5м³ /ч. Устройство такой вентиляции помещения по критерию кратности воздухообмена невозможно, так как кратность воздухообмена равна 174,7 ч, а для заданного помещения она должна находиться в пределах от 2,4 до 4,0 ч.

Тема № 3. Освещение производственных помещений

Задача № 3.1

Рассчитать методом коэффициента использования светового потока осветительную установку, обеспечивающую общее равномерное освещение рабочей поверхности с освещенностью - Е , лк, для производственного помещения с размерами: ширина - В , длина - L , высота - Н , и коэффициентами отражения потолка - , стен - , пола - . Работы выполняются в позе «сидя». Применяемые светильники: тип ЛСП 01-2х40 (а - без перфорации и решетки, б - с перфорацией без решетки, в - без перфорации с решеткой, г - с перфорацией и решеткой). Светильники подвешены на расстоянии 0,3м от потолка. Во всех вариантах принять разряд зрительных работ-IV.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
B, м	10
L, м	14
H, м	3,8
, %	50
, %	30
, %	10
Е, лк	300
Кз	1,5
Тип светильника	в
Тип лампы	ЛХБ

Решение:

=(300лк*10м*14м*1,5*1,16)/(1*0,53)=47764,705лм

=(10м*14м)/(2,7м*(10м+14м))=2,16

=3м–0,3м=2,7м

=3,8м–0,8м=3м

=47764,705лм/м /(2600лм*2шт)9шт

Световой поток осветительной установки, обеспечивающей общее равномерное освещение рабочей поверхности равен 47764,705лм. Число светильников в установке 9 штук.

Задача № 3.2

В производственном помещении 6х6 м имеется осветительная установка из четырех светильников, установленных по углам квадрата со стороной 3 м (в плане) и расстоянием до стен 1,5 м. Высота подвеса светильника над полом помещения - h_c , м. Рассчитать точечным методом освещенность на рабочем месте, расположенном в центре помещения. Работы производятся «сидя». Если в светильниках типа (код по вариантам: а - светильник для административных помещений типа «Шар» с лампой накаливания; б - светильник типа НСП с куполообразным отражателем без рассеивателя; в - светильник для производственных помещений рассеянного света с лампой накаливания) установлены лампы типа (код по вариантам: 1 - Г мощностью 500 Вт; 2 - Г мощностью 750 Вт; 3 - Б мощностью 300 Вт; 4 - Г мощностью 200 Вт; 5 - Б мощностью 200 Вт) и напряжением питания 220 В.

Освещенностью от естественного освещения пренебречь. Коэффициент запаса К_з =1,3.

Исходные данные: Величина	Вариант № 3
hc, м	4,0
Тип светильника	в
Тип лампы	3

Решение:

Ф=2920лм

Е_i =4лк

=4шт*4лк=16лк

=(2920лм*1,1*16лк)/(1000*1,3)=39,5лк

Освещенность от естественного освещения пренебречь. Коэффициент запаса К_з =1,3.

Задача № 3.3

Рассчитать методом удельной мощности осветительную установку, обеспечивающую общее равномерное освещение рабочей поверхности с освещенностью - Е , лк, для производственного помещения с размерами: ширина - В , длина - L , высота - Н , и коэффициентами отражения потолка , стен - , пола - . Работы выполняются в позе «сидя». Применяемые светильники: тип ЛСП 01-2х40 (а - без перфорации и решетки, б - с перфорацией без решетки, в - без перфорации с решеткой, г - с перфорацией и решеткой). Светильники подвешены на расстоянии 0,3 м от потолка. Коэффициент неравномерности освещения = 1,16.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
B, м	10
L, м	16
H, м	3,8
, %	50
, %	30
, %	10
Е, лк	300
Кз	1,5
Тип светильника	в
Тип лампы	ЛХБ

Решение:

=(15,2Вт/м² *10м*16м)/(2шт*40Вт)=30шт

=3м-0,3м=2,7м

=3,8м-0,8м=3м

=4,8Вт/м² *3,165=15,2 Вт/м²

==3*1*1,055=3,165

Число светильников осветительной установки, обеспечивающей общее равномерное освещение рабочей поверхности, при расчете методом удельной мощности, равно 30 штук.

Задача № 3.4

Рассчитать методом светящейся линии для производственного помещения с размерами: ширина - В , длина - L , высота - Н , осветительную установку, обеспечивающее общее равномерное освещение пола с освещенностью - Е . Применяемые светильники: тип - ЛСП 01 - 2х40. Светильники подвешены на расстоянии 0,3 м от потолка. Коэффициент запаса принять равным 1,3.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
B, м	10
L, м	16
H, м	4,0
Е, лк	300
Тип лампы	ЛХБ

Решение:

=4,0м-0,3м=3,7м

=1,5*3,7м=5,55м

=0,4*5,55=2,22м

=(1772,7 лм/м*16м/(2600лм*2шт)=6шт.

=6шт*3=18шт

=(1000*300лк*1,3*3,7м)/(1,1*740лк)=1443000лк*м/8

14лк=

1772,7лм/м

№ участка
1	1,4	0,38	3,7м	3,7	1	150
2	1,4	0,38	3,7м	12,3	3,3	160
3	1,4	0,38	3,7м	3,7	1	150
4	1,4	0,38	3,7м	12,3	3,3	160
5	4,2	1,14	3,7м	3,7	1	50
6	4,2	1,14	3,7м	12,3	3,3	70

Число светильников, рассчитанных методом светящейся линии для производственного помещения. Обеспечивающих общее равномерное освещение пола, равно 18.

Задача № 3.5

Естественная освещенность участка предприятия, измеренная с помощью люксметра на четырех рабочих местах составила Е₁ , Е₂ , Е₃ , Е₄ при наружном освещении Е_нар. Рабочие места находятся на расстоянии 1м, 2м, 3м и 4м от окна. Определить коэффициент естественной освещенности (КЕО) на каждом рабочем месте и построить график распределения КЕО по глубине помещения.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
Е1, лк	105
Е2, лк	75
Е3, лк	50
Е4, лк	40
Енар., лк	7 000

Решение:

=(105 лк/7000лк)*100%=1,50%

=(75 лк/7000лк)*100%=1,07%

=(50 лк/7000лк)*100%=0,71%

=(40 лк/7000лк)*100%=0,57%

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) на 1 рабочем месте равен 1,50 %, на 2-0,7%, на 3-0,71% и на 4-0,57%. График распределения КЕО по глубине помещения выглядит следующим образом:

Тема № 4. Пожарная безопасность

Задача № 4.1

Определить категорию пожарной опасности здания площадью 2000 м² , если в нем имеется одно помещение площадью S категории А , а остальные с площадями в пропорции х/у относятся к категориям Б и Д .

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
S, м2	60
х/у	1/5

Решение:

=*100%=3%5%

Следовательно, здание не относится к категории А.

1940м² = S+5S_Б ;

S_Б =323м²

==19,15%5%

Следовательно, здание S =2000м² относится к категории взрывопожарной опасности Б.

Задача № 4.2

Рассчитать категорию пожарной опасности деревообрабатывающего участка площадью S , на котором одновременно находится в обработке сосновая древесина массой Q и древесноволокнистые плиты массой Р .

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
S, м2	60
Q, кг	250
Р, кг	400

Решение:

Q₁ =13,86мДж/кг

Q₂ =17,2мДж/кг

=172,4мДж/м²

Деревообрабатывающий станок относится к категории В4 пожарной опасности.

Задача № 4.3

Определить категорию взрывопожарной опасности производственного помещения площадью S и высотой Н , где для работы применяется ацетон. На основании анализа аварии, в результате которой пролитый на пол ацетон массой m испаряется в течение 3600с.

При решении задачи принять коэффициент участия во взрыве неиспарившейся части ацетона 0,25, а коэффициент, учитывающий негерметичность помещения, равный 4.

Оборудование, установленное в помещении занимает 15% его объема. В момент аварии температура воздуха в помещении составляла 27°C.

Коэффициент , учитывающий влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения, принять 2,1. Давление насыщенных паров ацетона 30,7кПа.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
m, кг	7
Н, м	3,8
S, м2	55

Решение:

=(900кПа-

101кПа)*((123,7кг*0,25*100)/(177,65м*

2,354кг/ м*4,27%*4))=346кПа

=900кПа

=101кПа

=0,00491кг/м*c*7 м*3600c=123,7кг

=10^-6 *30,7кПа*2,1*=0,00491кг/м*c

M=12*3+6*1+16=58г/моль

F=7м²

=0,85*55м² *3,8м=177,65 м

=58г/моль/(22,413м³ /кмоль*(1+0,00367*27°C))=2,

354кг/ м

V₀ =22,413м³ /кмоль

=100/(1+4,48*5)=100/23,4=4,27%

Так как температура вспышки 28С и P=346кПа5кПа, то производственное помещение S 55 м относится к категории А взрывопожарной опасности.

Тема № 5. Производственный шум

Задача № 5.1

В производственном помещении установлено два одинаковых источника шума на расстоянии r ,м, друг от друга. Рабочее место расположено посередине между ними. Рассчитать уровень шума на рабочем месте при одном и двух источниках шума, если источник шума находится на уровне рабочей поверхности.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
L0,дБ	95
r, м	24

Решение:

S===

L=L₀ +10lgN

S=3,14*(24² м/2)=3,14*288м=904,3м²

L₁ =95дБ+10lg(1*1)/3,14*288м)=95 дБ+10lg0,0011058=95дБ-30дБ=65дБ

Уровень шума при одном источнике шума, если источник шума находится на уровне рабочей поверхности составит 65 дБ.

L₂ =L₀ +10lg2=95дБ+3дБ=98дБ

Уровень шума при двух источниках шума, если источник шума находится на уровне рабочей поверхности составит 98 дБ.

3адача № 5.2

Определите суммарный уровень шума от станков. Уровни звукового давления для среднегеометрической частоты октавных полос 63-8000 Гц и число станков указаны в таблице. По результатам расчета постройте спектрограмму, в которой покажите кривые, характеризующие спектр звукового давления, полученный по расчету, и спектры, допустимые по ГОСТ 12.1.003-76. Допустимые уровни звукового давления по ГОСТ 12.1.003-76 представлены в таблице.

Исходные данные:

Номер вариант	Число станков	Уровень звукового давления, дБ, при среднегеометрической частоте октавных полос
Номер вариант	Число станков	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
3	30	91	90	93	97	94	92	91	81

Допустимые уровни звукового давления по ГОСТ 12.1.003-76

Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	Номер варианта
Допустимые уровни звукового давления, дБ, согласно ГОСТ 12.1.003-76	83	74	68	63	60	57	55	54	3

Решение:

L=L₀ +10lgN

L₆₃ =L₀ +10lg30=91дБ+10lg30=91+10*1,5=106дБ

L₁₂₅ =L₀ +10lg30=90дБ+10lg30=90+10*1,5=105дБ

L₂₅₀ =L₀ +10lg30=93дБ+10lg30=93+10*1,5=108дБ

L₅₀₀ =L₀ +10lg30=97дБ+10lg30=97+10*1,5=112дБ

L₁₀₀₀ =L₀ +10lg30=94дБ+10lg30=94+10*1,5=109дБ

L₂₀₀₀ =L₀ +10lg30=92дБ+10lg30=92+10*1,5=107дБ

L₄₀₀₀ =L₀ +10lg30=91дБ+10lg30=91+10*1,5=106дБ

L₈₀₀₀ =L₀ +10lg30=81дБ+10lg30=81+10*1,5=96дБ

Суммарный уровень шума от 30 станков равен 849дБ.

Задача № 5.3

В производственном помещении установлено два одинаковых источника шума на расстоянии r ,м друг от друга. Рабочее место расположено посередине. Источник шума находится в пространстве. Уровень звуковой мощности источника шума L₀ ,дБ. Шум распространяется равномерно по всем направлениям. Установите класс условий труда по уровню шума на рабочем месте в зоне прямого звука при работающем одном источнике шума, если известно, что для этого рабочего места ПДУ=60дБ. Рассчитайте звукоизоляцию корпуса источника шума по методу масс на октавной частоте f ,Гц, если известно, что материал корпуса имеет плотность ,кг/м^З , толщина стенок корпуса h ,мм. Во всех вариантах принять размер источника шума l_max =0,3м.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
L0,дБ	98
r, м	25
f, Гц	2000
, кг/мЗ	1700
h, мм	15

Решение:

L=98дБ+10lg((1*1)/1962,5м² )=98дБ+10lg0,0005095=98дБ-33дБ=65дБ

=12,5м/0,3м=41,72, следовательно =1

S===

S=3,14*25² м=1962,5м²

=65дБ-60дБ =5дБ

=20lg(25,5кг/м*2000Гц)-47,5=94,2-47,5=46,7

=1700кг/м^З *0,015м*1м² =25,5кг/м²

Класс условий труда данного производственного помещения 3.1 « Вредной первой степени».

Задача № 5.4

В двух соседних помещениях производственного здания, разделенных глухой перегородкой площадью S , находятся металлообрабатывающий участок и бухгалтерия. На участке установлен металлорежущий станок. Имеется рабочее место слесаря, отдаленное от станка на расстояние r . Станок имеет уровень шума L₀ . Источник шума станка считать расположенным в пространстве. Акустическая постоянная помещения участка - В . Рассчитать возможный уровень шума на рабочем месте слесаря в зоне прямого и отраженного звука при работающем станке.

Исходные данные:

Величина	Вариант № 3
L0,дБ	99
r, м	9
В, м2	16
S,м2	23

Решение:

L=L+10lg()=99дБ+10lg(+)=99дБ-8,2дБ=90,8дБ

S==4*3,14*9=1017,4м

Ф=1

==0,7 т.е =0,6

Возможный уровень шума на рабочем месте слесаря в зоне прямого и отраженного звука при работающем станке равен 90,8дБ.,

Тема № 6. Защита от электрического тока и средства электробезопасности

Задача № 6

Определить сопротивление выносного защитного заземления при допустимом сопротивлении заземляющего устройства R_д = 4 Ом, в котором вертикальные заземлители, имеющие длину 2 м, выполнены из стальных труб (код - 1) диаметром 100 мм или стального уголка (код - 2) с шириной полки 100 мм и соединены между собой стальной полосой размерами 40х4 мм на сварке. Заземляющее устройство заглублено на 1 м в грунт-суглинок с удельным сопротивление . Вертикальные заземлители забиты в грунт на расстоянии S друг от друга. Коэффициент использования вертикальных заземлителей в формуле для определения сопротивления защитного заземления принять равным 0,9 при двух, 0,85 при трех, 0,83 при четырех, 0,82 при пяти и более заземлителях.

Исходные данные: