Методические_указания_БЖД_общий_курс. Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего образования
 Скачать 6.36 Mb.
|
|
Лабораторная работа Исследования влияния сопротивления обуви и пола на условия электробезопасности Цель работы Изучить опасность воздействия электрического тока на человека, средства защиты от него, проверить влияние сопротивления обуви и пола на условия электробезопасности, определить их значение для обеспечения электробезопасности. 134 Оборудование модуль Трехфазный источник питания, модуль Трехфазный трансформатор, модуль Модель человека, модуль «Мультиметр», соединительные проводки. Порядок выполнения лабораторной работы 1. Изучить теоретический материал достаточный для выполнения лабораторной работы. Получить у преподавателя допуск к проведению работы. 2. Согласно рис выполнить электрические соединения модулей для исследования влияния сопротивления обуви и пола на условия электробезопасности. Монтаж схемы производить при отключенном питании. Рис.5 Схема электрическая соединения лабораторных модулей для исследования влияния сопротивления обуви и поверхности на условия электробезопасности Использовать • TV - трехфазный трансформатор (модуль Трехфазный трансформатор R - сопротивление заземления (модуль Трехфазный трансформатор • об - сопротивление обуви (модуль Модель человека п – сопротивление поверхности пола (модуль Модель человека • PA1- мультиметр 1 модуля «Мультиметр», в режиме измерения переменного тока с пределом до 20 мА. Установить галетные переключатели об и п в положение «1 кОм. После 135 проверки правильности соединений схемы преподавателем или лаборантом подать напряжение питания на лабораторный стенд выключением дифференциального автомата QF1 модуля «Трёхфазный источник питания автоматического выключателя и выключателя дифференциального тока Сеть модуля Однофазный источник питания. Включить мультиметр 1. Занести значение силы тока чел (PA1) протекающего через модель тела человека в соответствующую ячейку табл. 1.4. 4. Последовательно увеличивая сопротивление обуви об при неизменном сопротивлении поверхности пола п = 1 кОм, заносить значения силы тока чел (PA1) протекающего через модель тела человека в соответствующие ячейки табл. 1.4. Повторить измерения поп. для других значений сопротивления поверхности пола п. 6. После оформления черновика и проверки результатов преподавателем выключить дифференциальный автомат QF1 модуля «Трёхфазный источник питания, автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока сеть модуля Однофазный источник питания, предоставить комплект в полном составе и исправности преподавателю или лаборанту. Таблица 2 Исследования влияния сопротивления обуви и поверхности на условия электробезопасности № опыта об, кОм п, кОм чел, кОм 1 2 … * для обеспечения безопасности экспериментов испытательное напряжение снижено до В, что следует учитывать при анализе результатов 7. Используя данные таблицы 2 построить графики зависимости силы тока, протекающего через модель тела человека, от сопротивления обуви Iчел=f(Rоб) и поверхности пола Iчел=f(Rп) 8. Анализируя графики зависимостей Iчел=f(Rоб) и Iчел=f(Rп) определить комбинации сопротивлений поверхности пола и обуви, обеспечивающие условия электробезопасности 136 Расчет защитного заземления Расчет заземляющих устройств производят из условия наличие данных напряжения электроустановок, планы размещения заземляемого оборудования, типа грунта. Методика расчета 1. Задаться диаметром d п (таблица №3), ми длиной l в) м, вертикальных электродов. 2. Определить глубину погружения вертикальных электродов в грунт h (0,5-1,0) м задаться отношением расстояния между электродами к их длине, n 0 (1;2;3). 3. Определить удельное сопротивление грунта ρ, (таблица №6) Ом/м. 4. Допустимая величина сопротивления заземляющего устройства з Ом. Сопротивление растеканию тока заземляющего устройства, определяется исходя из правил ПТЭЭП (табл. 7). 5. Определить расстояние от середины вертикального электрода до поверхности земли (грунта, Нм+ в / 2 ( м. Определить электрическое сопротивление одиночного вертикального заземлителя (электрода, R в : 𝑅 в = 0,16∗𝜌 𝑙 в ∙ (𝑙𝑛 2∙𝑙 в 𝑑 п + 1 2 ∙ 𝑙𝑛 4∙𝐻+𝑙 в 4∙𝐻−𝑙 в ) (Ом) 7. Определить ориентировочное число вертикальных электродов n , без учета горизонтальных электродов = 𝑅 в 𝑅 з Ψ где Ψ -значение сезонного климатического коэффициента сопротивления грунта ( табл. 8). 8. Определить суммарную длину горизонтального соединяющего электрода г 𝑛 0 ∙ в − 1) (м) 9. Определить электрическое сопротивление горизонтального электрода: 𝑅 г = 0.366 ∙ Ψ∙𝜌 𝑙 г ∙𝜂 г ∙ 𝑙𝑔 ( 2∙𝑙 г 2 𝑑 п ∙ℎ ) (Ом) 10. Определить коэффициенты использования вертикальных (в) (таблица №4) и горизонтальных заземлителей (г) (таблица №5). 137 11. Определение сопротивления вертикального электрода, с учетом горизонтального заземлителя. 𝑅 в \ = 𝑅 г ∙ 𝑅 в 𝑅 г − в. Определить необходимое количество вертикальных электродов = 𝑅 в 𝜂 в ∙ в. Определить электрическое сопротивление заземляющего контура 𝑅 = 𝑅 в ∙𝑅 г 𝑅 в ∙𝜂 г +𝑅 г ∙𝜂 в ∙𝑛 (Ом) 14. Сравнить R из. Если , з то количество вертикальных электродов (n) и соответственно длина горизонтального электрода г увеличиваются и расчет вновь повторяют до тех пор, пока не будет удовлетворено неравенство R≤R з Таблица №3 Наименьшие размеры стальных заземлителей. Форма заземлителя Нормируемый размер Наименьший допустимый размер Круглый (прутковый) Диаметр, мм 10 Круглый оцинкованный Диаметр, мм 6 Полосовая сталь Сечение, мм 48 Толщина мм 4 Угловая сталь Толщина, мм 4 Стальные трубы Толщина стенок, мм 3,5 Таблица №4 Коэффициенты использования вертикальных электродов группового заземлителя (труб, уголков и т.д.) Число заземлителей Отношения расстояния между заземлителей к их длине n 0 1 2 3 1 2 3 Размещение электродов Вряд По контору 2 0,85 0,91 0,94 - - - 4 0,73 0,83 0,89 0,69 0,78 0,85 138 6 0,65 0,77 0,85 0,61 0,78 0,80 10 0,59 0,74 0,81 0,56 0,689 0,76 20 0,48 0,67 0,76 0,47 0,63 0,71 40 - - - 0,41 0,58 0,66 60 - - - 0,39 0,55 0,64 100 - - - 0,36 0,52 0,62 Таблица №5 Коэффициенты использования г горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды (трубы, уголки и т.п.) группового заземлителя. Отношение расстояний между заземлителям к их длине n 0 Число стержневых заземлителей 2 4 6 10 20 40 60 100 Стержневые электроды размещены вряд 0,82 0,68 - - - Стержневые электроды размещены по контуру 1 - 0,45 0,40 0,34 0,27 0,22 0,20 0,19 2 - 0,55 0,48 0,4 0,32 0,29 0,27 0,23 3 - 0,7 0,64 0,56 0,45 0,39 0,36 0,33 Таблица №6 Удельные электрические сопротивления почвы, ρ (ом м) Наименование Пределы колебаний При влажности 10- 20% к массе грунта Глина 8-70 40 Суглинок 40-150 100 Песок 400-700 700 Супесок 150-400 300 Торф 10-30 20 Чернозем 9-53 20 Садовая земля 30-60 40 Каменистый грунт 500-800 - Скалистый грунт 10 4 -10 7 - Вода морская 0,2-1,0 - Речная 10-100 - Прудовая 40-50 - 139 Грунтовая 20-70 - В ручьях 10-60 - Табл. 7. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств (ПТЭЭП) Табл. 8 Значение сезонного климатического коэффициента сопротивления грунта Тип заземляющих электродов Климатическая зона I II III IV Стержневой вертикальный) 1.8 - 2 1.5-1.8 1.4-1.6 1.2-1.4 Полосовой горизонтальный) 4.5 - 7 3.5 - 4.5 2 - 2.5 1.5 Климатические признаки зон Средняя многолетняя низшая температура январь) от - 20+15 по Сот по Сот до 0 по Сот О до- +5 по С Средняя многолетняя высшая температура июль) от +16 до -»- 18. по Сот до по Сот до -+24 по Сот до -+26 по -С Удельное Сопротивление Характеристика электроустановки сопротивление Заземляющего грунта ρ , Ом-м устройства, Ом з Искусственный заземлитель к которому присоединяется нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В 660/380 до 100 15 свыше 100 0.5ρ 380/220 до 100 30 свыше 100 0.3 ρ 220/127 до 100 60 свыше 100 0.6 ρ 140 Исходные данные № варианта Тип сети Напряжения, В Грунт Заземлитель 1 Трехфазная с изолированной нейтралью До В Глина Круглый, прутковый 2 Трехфазная с изолированной нейтралью 660 Суглинок Круглый, прутковый 3 Трехфазная с изолированной нейтралью 380 Песок Круглый, оцинкованный 4 Трехфазная с изолированной нейтралью 220 Супесок Стальная труба 5 Трехфазная с изолированной нейтралью До 1000 В Суглинок Стальная труба 6 Трехфазная с изолированной нейтралью 660 Супесок Круглый, оцинкованный 7 Трехфазная с изолированной нейтралью 380 Суглинок Круглый, оцинкованный 8 Трехфазная с изолированной нейтралью 220 Садовая земля Угловая сталь 9 Трехфазная с изолированной нейтралью До 1000 В Песок Угловая сталь 10 Трехфазная с изолированной нейтралью 660 Супесок Угловая сталь 11 Трехфазная с изолированной нейтралью 380 Супесок Круглый, прутковый 12 Трехфазная с изолированной нейтралью 220 Песок Круглый, прутковый 13 Трехфазная с изолированной нейтралью До 1000 В Садовая земля Круглый, оцинкованный 14 Трехфазная с изолированной нейтралью 660 Песок Круглый, оцинкованный 15 Трехфазная с изолированной нейтралью 380 Супесок Стальная труба 16 Трехфазная с изолированной нейтралью 220 Торф Стальная труба 17 Трехфазная с изолированной нейтралью До 1000 В Супесок Угловая сталь 18 Трехфазная с изолированной нейтралью 660 Суглинок Угловая сталь 19 Трехфазная с изолированной нейтралью 380 Супесок Круглый, оцинкованный 20 Трехфазная с изолированной нейтралью 220 Глина Круглый, оцинкованный 21 Трехфазная с изолированной нейтралью До 1000 В Песок Круглый, прутковый 22 Трехфазная с 600 Суглинок Круглый, 141 изолированной нейтралью прутковый 23 Трехфазная с изолированной нейтралью 380 Суглинок Стальная труба 24 Трехфазная с изолированной нейтралью 220 Песок Стальная труба 25 Трехфазная с изолированной нейтралью До 1000 в Суглинок Стальная труба Контрольные вопросы 1. приведите среднее значение порогового ощутимого тока 2. как проявляется ощутимый ток 3. приведите определение порогового неотпускающего тока, его среднее значение 4. приведите среднее значение фибрилляционного тока 5. приведите значение безопасного тока 6. какова вероятность ощутить ток силой мА 7. каким образом защитные средства обеспечивают электробезопасность 142 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ЖИДКОСТИ. ПЕРВИЧНЫЕ СРЕДСТВА ПОЖАРОТУШЕНИЯ (ОГНЕТУШИТЕЛЬ) Методические указания для лабораторных и практических работ по дисциплинам Безопасность жизнедеятельности, Пожарная безопасность и охрана труда, «Техносферная безопасность для студентов всех специальностей и направлений 143 Составитель Шипулина Ю.В., к.т.н., доцент Руденко М.Ф., д.т.н., профессор Марков А.А., ст. преподаватель кафедры Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология Рецензент Саинова В.Н., к.т.н., доцент кафедры Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология Определение температуры воспламенения жидкости Методические указания для лабораторных и практических работ по дисциплинам Безопасность жизнедеятельности, Пожарная безопасность и охрана труда, «Техносферная безопасность для студентов всех специальностей и направлений В методическом указании рассмотрены вопросы пожарной безопасности и приведена методика определения температуры воспламенения жидкости. Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология 144 I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Определить категорию пожарной опасности производства и противопожарные требования к производственным зданиям в соответствии с противопожарными нормами строительного проектирования. Выполнить расчет на заданную тему. II. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ 1. Прибор для определения температуры воспламенения жидкости, выполнен по ГОСТу. Тренажерный комплекс по применению средств пожаротушения ЛиТП-2 III. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Пожарная безопасность - состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства требования пожарной безопасности - специальные условия социального и (или) технического характера, установленные в целях обеспечения пожарной безопасности законодательством Российской Федерации, нормативными документами или уполномоченным государственным органом нарушение требований пожарной безопасности - невыполнение или ненадлежащее выполнение требований пожарной безопасности противопожарный режим - правила поведения людей, порядок организации производства и (или) содержания помещений (территорий, обеспечивающие предупреждение нарушений требований пожарной безопасности и тушение пожаров меры пожарной безопасности - действия по обеспечению пожарной безопасности, в том числе по выполнению требований пожарной безопасности. Пожар, как явление может принимать различные формы, однако все они в конечном счете сводятся к химической реакции между горючими веществами и кислородом воздуха. Для возникновения пожара необходимо наличие трех компонентов горючего вещества, кислорода и источника тепла или открытого пламени. Большинство пожаров связано с горением твердых веществ, хотя начальная стадия пожара может связана с горением жидких и газообразных горючих веществ, в большом количестве используемых на современном производстве. 145 После образования в помещении первичного очага возгорания процесс развития горения может пойти по одному из трех сценариев загоревшийся предмет сгорит полностью, и горение прекратится. Этот вариант возможен, когда загоревшийся предмет находится в достаточной изоляции от других горючих вещества тепла , образующегося при его горении недостаточно для распространения горения выгорит весь кислород, и горение прекратится. Этот вариант возможен при плохой вентиляции помещения процесс горения переходит в разряд неконтролируемого процесса, те. пожара. Такой вариант мы наблюдаем при достаточном количестве горючего материала и постоянном притоке свежего воздуха. Ориентировочно условием охвата пламенем всего помещения можно считать наличие в помещении плотности теплового потока, превышающего 20 кВт/м 2 . Причем источниками теплового потока могут быть как сам факел горящего материала, таки раскаленные поверхности верхних частей помещения и раскаленные продукты сгорания. Способствуют распространению пламени горючие или нагревающиеся жидкости и плавящиеся и растекающиеся термопластики. После полного охвата пожаром всего помещения тепловыделения достигают своего максимума и температура внутри помещения может достичь 1100 – 1200 С. Высокие температуры будут держаться до тех пор, пока интенсивность образования воспламеняющихся летучих продуктов не будет уменьшаться. В этот период за счет повышенных термических нагрузок могут происходить обрушения элементов здания. Разрушение элементов здания приводит к нарушению герметизации помещений, и, следовательно, к притоку свежего воздуха. Пожар разгорается с новой силой, при этом часть горючих газов будет сгорать снаружи помещения в пламени, вырывающемся из окон. Дальнейшее распространение пожара на соседние здания происходит посредством передачи теплового излучения сначала от оконных проемов, затем от всей поверхности горящего здания. Пожарная обстановка, динамика ее развития зависят от следующих факторов пожаровзрывоопасных свойств используемых на объекте веществ и материалов огнестойкости зданий, конструкций и их элементов пожарной опасности производств плотности застройки метеоусловий, в частности от силы и направления ветра. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется следующими показателями - для газовоздушных смесей : 146 нижний (НКПВ) и верхний (ВКПВ) концентрационный пределы воспламенения - температуры жидкостей, при которых давление насыщенных паров создает концентрацию паров, соответствующую распространению пламени температура самовоспламенения (t 0 C ) – минимальная критическая температура, при которой возможно самопроизвольное возгорание нормальная скорость (v, м) распространения пламени – скорость распространения фронта пламени по нормали к его поверхности и т.д. - для жидких и твердых тел температура вспышки (t всп, С – минимальная температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются газы и пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания температура воспламенения (t в, 0 С) - минимальная температура вещества, при которой происходит загорание вещества от источника зажигания температура самовоспламенения (t св, 0 С) – самая низкая температура, при которой происходит самопроизвольное возгорание вещества. - для строительных материалов, кроме вышеперечисленных, введено понятие горючесть, те. способность вещества загораться или разрушаться под воздействием высоких температур и по этой способности все материалы разделяются на четыре группы горючих материалов (Г – Г) и одну негорючих (НГ). - для строительных конструкций огнестойкость – это способность строительных конструкций сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом свои функции предел огнестойкости - время, в течении которого строительная конструкция или ее элементы сохраняют свою огнестойкость - для зданий или сооружений степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его отдельных конструкций (стены, перекрытия, несущие элементы. Всего существует 4 степени огнестойкости зданий, самая высокая степень – I, самая низкая – 4. Пожарная опасность производств определяется по принадлежности производства к той или иной категории по взрыопожароопасности. Категории помещений определяются путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям от высшей (А) к низшей (Д. Категории Аи Б – взрывопожароопасные производства В – В пожароопасные производства, Г и Д малоопасные производства (таблица 1). 147 В зависимости от категории к зданию или производству предъявляются требования по взрывопожароопасности в отношении планировки и застройки, этажности здания, площадей застройки, размещения помещений и т.д. По наиболее пожароопасному производству, предназначенному для размещения в здании, определяют необходимую степень огнестойкости здания, этажность, его место на генеральном плане. Таблица 1 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности. Категория помещения Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении А взрывопожароопасные Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой воспламенения менее 28 Св таком количестве, что могут образовать взрывоопасные паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышающее 5 кПа. Б взрывопожароопасные Горючие пыли и волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой воспламенения более 28 Св таком количестве, что могут образовать взрывоопасные паровоздушные или пылевоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышающее 5 кПа. В – В пожароопасные Горючие и трудно горючие жидкости и трудно горючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другим только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии не относятся к категориям Аи Б. Г Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, горючие газы, горючие жидкости и горючие твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. Д Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. 148 С увеличением расстояния между зданиями уменьшается опасность распространения пожара и легче бороться согнем. Поэтому противопожарные разрывы, те. расстояние между зданиями, строго нормируются в зависимости от степени огнестойкости элементов здания. При пожарах существует несколько различных опасных факторов Повышенные температуры в зоне горения. Они могут привести к ожогам поверхности кожи человека и ожогам внутренних органов, а также вызвать потерю несущей способности строительных конструкций зданий и сооружений Продукты сгорания. Поступление в воздух помещения значительного количества продуктов сгорания приводит к острым отравлениям людей Дым Процесс горения сопровождается выделением большого количества дыма. Дым уменьшает видимость, тем самым затруднятся эвакуация людей, находящихся в помещении, что также может привести к воздействию на них продуктов сгорания. Снижение концентрации кислорода. За счет выгорания кислорода происходит снижение концентрации кислорода в воздухе, что негативно сказывается на процессах жизнедеятельности людей. Разрушение конструкций. Разрушение элементов зданий приводит к нарушению герметизации помещений, и, следовательно, к притоку свежего воздуха, в результате чего пожар может разгораться с новой силой, к травмированию и смерти людей. Методы и системы тушения пожаров. Тушение пожара заключается в прекращении процесса горения. В настоящее время для тушения пожара используют метод охлаждения, объёмный метод, поверхностный метод, метод химического торможения. Метод охлаждения основан на том, что горение вещества возможно тогда, когда температура верхнего слоя вещества выше температуры его воспламенения. Если с поверхности вещества удалить теплоту, то есть охладить её ниже температуры воспламенения, горение прекратится, На этом методе устроены системы тушения пожара водой и углекислотой. Объемный метод основан на способности вещества гореть при содержании кислорода в воздухе больше 14-16% по объему. С уменьшением кислорода в воздухе до указанной величины пламенное горение прекращается, а затем прекращается и тление, вследствие уменьшения скорости окисления. Уменьшение концентрации кислорода достигается введением в воздух инертных газов или паров извне или разбавлением кислорода продуктами 149 горения. На основе этого метода созданы системы тушения пожара углекислотой и паром. Поверхностный метод основан на прекращении поступления кислорода или воздуха к горящему веществу, для чего применяют различные изолирующие огнегасительные вещества (пену, порошки, песок и др. Метод химического торможения основан на введении в зону горения галоидопроизводных веществ (бромистый метил, этил и хладоны, которые при попадании в пламя распадаются и соединяются с активными центрами, исключая экзотермическую реакцию, то есть выделение теплоты, в результате чего горение прекращается. На этом методе основана система порошкового пожаротушения. Первичные средства пожаротушения. К первичным средствам пожаротушения относят ручные и передвижные огнетушители, бочки с водой, ведра, лопаты или совки, ящики с песком, пожарные кошмы и др. Их применяют для ликвидации небольших загораний до приведения в Действие стационарных и полустационарных средств пожаротушения или до прибытия пожарной команды. В каждом цехе, участке (на судне) и на отдельных объектах оборудуются противопожарные посты в соответствии с нормами оснащения этих объектов противопожарным оборудованием и инвентарем. В зависимости от используемых огнегасительных веществ, огнетушители подразделяют на пенные, газовые, жидкостные и порошковые. |