Научно-образовательный портал
2FJ.RU

Метеорологические условия на промышленных предприятиях

Метеорологические условия на промышленных предприятиях

Мінистерство аграрної політики України

Технікум СДАУ

Реферат

з БЖД на тему:

“ МЕТЕОРОЛОГиЧеские Условия

НА ПРОМышленных предприятиях”

Виконала: Студентка 26 групи

факультету правознавство

Малушина А.В.

Викладач: Чемолосова Н.М.

Суми, 2004Содержание.

1. Основные понятия и определения.

2. Нормирование метеорологических условий.

3. Защита от не нормальных метеорологических условий.

4. Используемая литература.

1. Основные понятия и определения

Метеорологические условия на производстве или микроклимат определяют следующие параметры: температура воздуха в поме-щении, °С; относительная влажность воздуха, %; подвижность воздуха, м/с; тепловое излучение, Вт/м2. Эти параметры отдельно и в комплексе влияют на организм человека, определяя его само-чувствие.

Температура воздуха в помещении зависит в основном от про-изводственного процесса, при осуществлении которого, как прави-ло, всегда выделяется теплота. Источниками теплоты являются печи, котлы, паропроводы, газоходы и пр. Она выделяется при сжигании топлива, при нагреве, расплавлении или обжиге мате-риалов, а также при переходе электрической энергии в тепловую, при трении движущихся частей машин и т. п. В теплое время го-да добавляется еще и теплота солнечного излучения.

Передача теплоты от нагретых поверхностей и предметов со-вершается различными путями, поэтому теплота, выделяющаяся в производственных помещениях, оказывает неодинаковое влия-ние на температуру воздуха в рабочей зоне и на самочувствие работающих.

Тела более нагретые отдают теплоту менее нагретым тремя путями: теплопередачей (теплопроводностью) - при непосредствен-ном контакте тел; конвекцией, т. е. передачей теплоты окружаю-щему воздуху, который, нагреваясь, отдает его холодным поверх-ностям, около которых холодный воздух охлаждается; лучеиспусканием, или тепловой радиацией.

В производственном помещении передача теплоты осуществля-ется в основном конвекцией и лучеиспусканием. Передача тепло-ты конвекцией зависит от формы и состояния поверхности, от тем-пературы окружающего воздуха (вернее, от разницы температур нагретого тела и охлаждающего его воздуха) и от скорости движе-ния воздуха вдоль нагретой поверхности. Передача теплоты луче-испусканием зависит от температуры поверхности и степени ее черноты: темные шероховатые поверхности излучают теплоты больше, чем гладкие, блестящие. От температуры воздуха пере-дача теплоты излучением не зависит.

Лучистая энергия не поглощается окружающим воздухом, она превращается в тепловую энергию в поверхностных слоях облучае-мого тела. Потоки тепловых излучений состоят главным образом из инфракрасных лучей (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Температурные и волновые характеристики источников излучения

Относительная влажность (отношение содержания водяных паров в 1 м3 воздуха к их максимально возможному содержанию) характеризует влажность воздуха при определенной температуре. Влажность воздуха влияет на теплообмен в организме человека-- в основном на отдачу теплоты испарением. Средний уровень отно-сительной влажности 40--60% соответствует условиям метеороло-гического комфорта при покое или при очень легкой физической работе.

Подвижность воздуха (скорость движения), увеличивая интен-сивность испарения, может иметь положительное значение с точки зрения физического охлаждения лишь до температуры воздуха 35--36 °С. При дальнейшем повышении температуры окружающей среды единственным путем теплопередачи является испарение. Од-нако при повышении температуры свыше 40 °С движение даже от-носительно сухого воздуха может оказаться неблагоприятным фактором. Горячий воздух отдает теплоту телу, и подвижность возду-ха в этом случае приводит не к охлаждению, а, наоборот, к нагре-ванию.

Если некоторые из поверхностей, окружающих человека, имеют высокую тем-пературу, то определенные поверхности кожи и одежды интенсивно облучаются тепловыми лучами и поглощают их, что может вызвать перегревание организма. Количество теплоты q, воспринимаемое таким путем 1 м2 облучаемой поверхности в час, определяется выражением:

если

если IF

,

где F-- излучающая поверхность, м2; t-- температура излучающей поверхности, 0С;

-- расстояние между поверхностью и человеком, м.

Действие микроклимата на человека. Обмен веществ в организ-ме человека, протекающий в клетках и тканях, сопровождается образованием тепла, часть которого отдается наружу. В обычных условиях в организме человека поддерживается постоянное соот-ношение между приходом и расходом тепла, поэтому температура тела сохраняется на уровне, необходимом для нормального осу-ществления жизненных процессов. Такое соотношение поддержи-вается в организме человека благодаря функции терморегуляции и в том случае, если температура окружающего воздуха меняется. Поддержание температуры тела человека на определенном уровне (36--37°С) является сложной функцией, которая обеспечивается совместным действием химической и физической терморегуляции, т. е. систем, регулирующих обмен веществ и теплообразование, с одной стороны, и кровоснабжение кожи, потоотделение и дыхание, с другой стороны.

При изменении влажности и температуры воздуха теплоотдача с поверхности тела человека будет неодинаковой. При этом по-требность организма в теплоотдаче бывает неодинаковой и зави-сит от интенсивности нагрева тела человека в связи с разной ин-тенсивностью работы и теплоизлучений от посторонних источников тепла, а также от влажности окружающей среды. Определенное соотношение перечисленных факторов должно создавать условия комфорта, т. е. обеспечивать такие соотношения температуры, влажности и скорости движения воздуха, при которых человек за-трачивает минимум энергии для терморегуляции организма и име-ет минимальную нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Это обеспечивает постоянную температуру тела человека при разных условиях окружающей среды.

Например, установлено, что при температуре 16--20 0С высокая влажность воздуха не оказывает особого влияния на организм че-ловека, но она очень тяжело переносится при температуре 30 0С и выше (рис. 1.1). Движение воздуха в зависимости от его ско-рости может улучшать или ухудшать самочувствие человека. Так как и температура, и влажность, и скорость движения окружаю-щего воздуха влияют на теплообмен, при оценке влияния метеоро-логических факторов на человеческий организм необходимо учи-тывать их комплексное воздействие.

Теплоотдача человеческого организма совершается теми же пу-тями, что и любого нагретого тела (излучением, конвекцией, испа-рением), причем соотношение этих путей изменяется в зависимости от окружающих условий (рис. 1.2).

При выполнении работы обмен веществ в организме усилива-ется, увеличивается и его теплопродукция, следовательно, требует-ся более интенсивная отдача теплоты в окружающую среду, ина-че может наступить накопление теплоты, повышение температуры тела, которое ведет к ухудшению самочувствия человека и к за-болеваниям.

Рис. 1.1. Схема влияния температуры и влажности воздуха на человека

Рис. 1.2. Схема теплоотдачи организма при разных темпера-турах окружающего воздуха:

а - излучением и конвекцией;

б - испарением

Нарушения теплового баланса вызывают тепловую гипертермию, или перегрев. Температура тела в тяжелых случаях достига-ет 40--41 0С и выше, наступает обильное потоотделение, значитель-но учащается пульс и дыхание, появляется шум в ушах, иногда помрачается сознание. Меры первой помощи сводятся в основном к предоставлению заболевшему условий, способствующих восста-новлению теплового баланса: покой, прохладные души, ванны.

2. Нормирование метеорологических условий

На параметры метеорологических условий на производстве вли-яют следующие факторы:

температура наружного воздуха - для холодного и переходного периода года ниже +10°С, для теплого - выше +10°С;

избыток явной теплоты (теплоты, воздействующей на изменение температуры в помещении);

категория выполняемых работ, которые по тяжести подразде-ляются на легкие, работы средней тяжести и тяжелые (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

3. Защита от ненормальных метеорологических условий

Оптимальный микроклимат в помещении обеспечивает поддер-жание теплового равновесия между организмом и окружающей средой. Поддержание на заданном уровне параметров, определя-ющих микроклимат,--температуры, влажности и подвижности воздуха -- может осуществляться кондиционированием или с боль-шими допусками вентиляцией. Но вентиляция и даже кондициони-рование воздуха не защищают от теплового излучения (лучистой теплоты).

Меры защиты от теплового излучения, которые имеют особое значение в горячих цехах промышленных предприятий, можно раз-делить на следующие четыре группы: устраняющие источник теп-ловыделений; защищающие от теплового излучения; облегчающие теплоотдачу тела человека и меры индивидуальной защиты. Источники тепловыделений могут устраняться при изменении технологии (например, замене пламенных печей электрическими), при автоматизации и механизации ручного труда, сокращении дли-ны паропроводов и. газоходов и т. п. Защита от прямого действия теплового излучения осуществляет-ся в основном экранированием -- установкой термического сопро-тивления на пути теплового потока. Экраны весьма разнообразны, но по принципу их действия они делятся на поглощающие и *о т р а ж а ю щ и е лучистую теплоту и могут быть стационарными н подвижными. Экраны не только защищают от тепловых излуче-ний, но и предохраняют от воздействия искр, выплесков расплав-ленного металла, окалины и шлака.

Отражающие экраны выполняются из кирпича, алюминия, жести, асбеста, алюминиевой фольги (альфоль) на асбесте пли металлической сетке ч из других материалов. Экраны могут быть одно- и многослойными, причем свободный про-сос воздуха между слоями увеличивает эффективность экранирования. Расчет отражающего экрана производится по формуле:

^:=7\,/7-э,

где i.i--заданное относительное снижение температуры, "С; Тк--температура источника излучения, "С; Ту--заданная температура экрана, которая определя-ется следующим выражением:

Ts=f^+aPfta,

где /„--температура воздуха, °С; Р--интенсивность облучения, Вт/м2; а--ко-эффициент теплопоглощения материала экрана; а--удельная теплоотдача мате-риала экрана, Вт/^-град).

Теплозащитные характеристики экранов из различных мате-риалов приведены на рис. 2.1.

Поглощающие экраны представляют собой завесы, а также щиты и экраны из малотеплопроводных материалов. Завесы устанавливаются против излучаю-щих проемов и выполняются либо из мелких металлических цепей, снижающих лучистый поток на 60--70%, либо из водяной пленки, поглощающей до 90% тепловых излучений и пропускающей видимые излучения. Уравнение поглощения лучистой энергии какой-либо средой имеет вид:

Р=^е-",

где Р, Pa--мощность лучистого потока в данной точке при наличии и отсутствии завесы, Вт/см2, б--коэффициент ослабления средой (для воды=1,3 1/мм): /-- толщина завесы, мм.

Для улучшения теплоотдачи обычно нет необходимости созда-вать определенные метеорологические условия во всем объеме го-рячего цеха; такие условия обеспечиваются на отдельных рабочих местах. Это осуществляется путем создания оазисов и душей. Воз-душный оазис - огороженный с боков щитами и открытый сверху объем в цехе, куда подается охлаж-денный воздух. Воздушный душ по-дает на рабочее место через возду-хораспределитель воздух, имеющий заданные параметры.

При температуре в помещении выше -}-28°С и, интенсивности облу-чения 210 Вт/м2 необходимое охлаж-дение воздуха достигается введе-нием в воздушную струю распылен-ной воды. Такой душ называют водо-воздушным.

Индивидуальная защита в горя-чих цехах достигается спецодеждой, выполненной из невоспламеняемого, стойкого против воздействия лучи-сто» теплоты, прочного, мягкого и воздухопроницаемого материала. В зависимости от требований защиты костюм выполняется из сукна, бре-зента, синтетического волокну, хи-мически обработанных с металличе-ским покрытием тканей. Под пневматический комбинезон подается воздух из шлангового прибора пли от сети сжатого воздуха.

Рис. 6.3. Теплозащитные характе-ристики экранов

I--без экрана; 1--асбест; 3 -- яятныД альфоль; 4 -- альсЬоль на асбесте

Голову от перегревов и ожогов защищают шляпой из войлока, фетра или грубошерстного сукна. Костюм дополняет специальная, стойкая к повышенной температуре и облучению обувь и рука-вицы.

Глаза от воздействия лучистой энергии защищают очками со светофильтрами, спектральное поглощение которых соответствует спектру лучистого потока. При температурах источников 'до 1800°С используют синие стекла СС11, при температурах более высоких--темные: ТС2, ТСЗ. Очки крепятся к козырьку или по-лям головного убора.

На горячих производствах существенное значение имеет питье-вой режим и режим отдыха. Для восстановления водного баланса в организме рабочих снабжают подсоленной (0,2% поваренной со-ли), газированной водой из расчета 4--5 л на человека в смену.

Такая вода хорошо утоляет жажду, так как при добавлении соли ткани организма лучше удерживают воду.

При работах с высокой концентрацией излучаемой теплоты в течение смены устраиваются перерывы, частота и длительность ко-торых определяется условиями и тяжестью работы. Во время пе-рерывов рабочие отдыхают в специально оборудованных местах отдыха--закрытых кабинах или огороженных местах, где обеспе-чивается заданный благоприятный микроклимат.

Используемая литература.

Е. А. Криксунов, В.В. Пасечник, А.П. Сидорин «Экология»

Издательский дом «Дрофа» 1995

Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин «Экология человека» ММП «Экоцентр», КРУК 1994