БЖД.Лабораторный практикум. Лабораторная работа 1 Исследование параметров микроклимата рабочей зоны производственных помещений Цель работы изучение приборов и методов измерения параметров микроклимата производственных помещений,
 Скачать 1.95 Mb.
|
|
Расчет защитного заземления Сначала принимаем схему заземления электродвигателя, как показано на рис. 8.2. Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя R B , Ом, по формуле 2 1 4 ln 2 4 2 расч B l t l R d t l l , (8.3) где t – расстояние от середины заземлителя до поверхности грунтам соответственно длина и диаметр стержневого заземлителям. Расчетное удельное сопротивление грунта определяем по формуле расч , (8.4) где – коэффициент сезонности, учитывающий возможность повышения сопротивления грунта в течение года (см. прил. 8); – удельное сопротивление грунта (см. прил. 9). Вычисляем сопротивление стальной полосы, Ом, соединяющей стержневые заземлители 2 ln 2 расч П l R l dt , (8.5) где l – длина полосы, м t – расстояние от полосы до поверхности земли, м d=0,5b (b – ширина полосы. 73 ное сопротивление грунта расч Определяем расчетное удель- при использовании соединительной полосы в виде горизонтального электрода расч , (8.6) Находим необходимое количество вертикальных заземлителей B З В R n r , (8.7) где З – допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства В – коэффициент использования вертикальных заземлителей. Вычисляем общее расчетное сопротивление заземляющего устройства с учетом соединительной полосы В П В П П В R R R R R n (8.8) Значения коэффициентов использования В, П см. в прил. 10, 11. Правильно рассчитанное заземляющее устройство должно отвечать условию З. Если не соответствует, то необходимо увеличить число вертикальных заземлителей (электродов. Описание лабораторной установки и контрольно-измерительных приборов В лабораторной установке моделируется реальное заземляющее устройство. Установка состоит из емкости с грунтом, набора заземлителей и измерительного прибора (рис. 8.3). Рис. 8.3. Схема лабораторной установки – емкость 2 – вода 3 и 4 – электроды 5 – заземляющее устройство 6 – прибор МВ качестве грунта используется водопроводная вода. Здесь и далее она будет называться проводящей средой. Вертикальными электродами служат стержни из нержавеющей стали диаметром 2; 3; 4; 5 мм и длиной 300 мм. В качестве горизонтального электрода используется стальная полоса. Для измерения сопротивления заземления устройств используется прибор М (рис. 8.4), действие которого основано на компенсационном методе. Рис. 8.4. Прибор М - 416 Прибор М состоит из трех основных узлов источника постоянного тока, преобразователя постоянного тока в переменный и измерительного устройства. Имеет специальный калибровочный резистор реохорд) с центровой шкалой, что позволяет непосредственно отсчитывать величину измеренного сопротивления. Источником постоянного тока являются три сухих элемента напряжением по 1,5 В в каждом. Прибор имеет четыре предела измерения от 0,1 до 10 Ом от 0,5 до 50 Ом от 2,0 до 200 Ом от 10 до 1000 Ом. Для присоединения соединительных проводов на приборе имеются четыре зажима, которые обозначены цифрами 1; 2; 3; 4. Прибор М – 416 выполнен в переносном виде, в пластмассовом корпусе с откидной крышкой. На лицевой панели расположены рукоятка реохорда, кнопка включения прибора и четыре зажима для присоединения измерительных проводов. Порядок выполнения работы Задание 1. Измерение сопротивления заземляющего устройства. Перед началом измерений необходимо проверить прибор М -416 на работоспособность. Для этого установить переключатель пределов измерений 4 в положение контроль 5 », нажать кнопку 5 и вращением лимба 3 добиться установления стрелки индикатора 2 на нулевую отметку. На шкале 1 реохорда должно быть показание 5+0,35 Ом. 75 Собрать установку для измерения сопротивления по схеме, показанной на рис. 8.3. Измерить сопротивление заземляющего устройства. Результаты записать в таблицу (см. табл. 8.2). Построить графики зависимостей ) (d f R и ) (l f R . Сделать выводы полученных зависимостей сопротивления заземляющего устройства от количества и размеров заземлителей. Таблица 8.2 Сопротивление заземляющего устройства Номер измерения Диаметр электрода, мм Количество замерителей Глубина погружения, мм Сопротивление заземляющего устройства, Ом Задание 2. Измерение удельного сопротивления грунта. Для этого устанавливается заземлитель, измеряется его сопротивление растеканию и по формуле (8.6) определяется удельное сопротивление грунта, считается при этом, что глубина заложения электрода ( t ) равна его длине ( l ). Результаты расчета заносятся в таблицу (см. табл. 8.3). Таблица 8.3 Сопротивление одиночного заземлителя и расчетное удельное сопротивление грунта Сопротивление одиночного заземлителя R 0 , Ом Длина одиночного заземлителям Диаметр одиночного заземлителям Расчетное удельное сопротивление грунта изм , Ом м Контрольные вопросы Действие электрического тока на организм человека. Характер воздействия тока на организм человека. Категории помещений по опасности поражения электрическим током. Что такое защитное заземление В чем его назначение Что такое защитное зануление и отключение В чем заключается их сущность Отчего зависит величина сопротивления заземляющего устройства Какие нормативные требования предъявляются к величине сопротивления заземляющих устройств Как нормируется сопротивление заземляющего устройства Отчего зависит удельное объемное сопротивление грунта 76 Лабораторная работа № 9 Характеристика пожарной опасности производств Цель работы изучить основные показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов, виды горения, методы оценки взрыво- и пожароопасности объектов и методику определения температур вспышки и воспламенения жидкого топлива. Основные понятия и определения Промышленные предприятия часто характеризуются повышенной взрыво- и пожароопасностью, так каких отличает сложность производственных установок, значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых сгораемых материалов, большое количество емкостей и аппаратов, в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, разветвленная сеть трубопроводов с регулировочной аппаратурой, большая оснащенность электроустановками. Пожар – это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и свечением. Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя (обычно кислород воздуха) и источника зажигания. Кроме того, необходимо, чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел бы определенную энергию. Окислителями являются также хлор, фтор, оксиды азота и другие вещества. Согласно ГОСТ 12.1.004–91 ССБТ Пожарная безопасность Общие требования пожарная безопасность – это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей. С учетом этого определения разрабатывают профилактические мероприятия и систему пожарной защиты. Нормативная вероятность возникновения пожара принимается равной не более 10 -6 в годна отдельный пожароопасный элемент рассматриваемого объекта. Такая же вероятность воздействия опасных факторов пожара в расчете на отдельного человека (риск) принимается при разработке системы пожарной защиты. Опасными факторами пожара являются повышенная температура воздуха и предметов, открытый огонь и искры, токсичные продукты горения и дым, пониженная концентрация кислорода, взрывы, повреждение и разрушение зданий и сооружений. 77 Вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, называются горючими в отличие от веществ, которые на воздухе не горят и называются негорючими. Промежуточное положение занимают трудногорючие вещества, которые возгораются при действии источника зажигания, но прекращают горение после удаления последнего. Пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов определяется показателями (свойствами, характеризующими предельные условия возникновения процесса горения. Если горючее вещество является газом, то его основные показатели следующие 1) концентрационные пределы распространения пламени (КП) или пределы воспламенения 2) скорость распространения пламени н 3) минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК); 4) температура самовоспламенения с 5) давление взрыва Р maх ; 6) скорость его нарастания dP/dt; 7) минимальная энергия зажигания (МЭЗ). Применяют также показатели нижний концентрационный предел распространения пламени (НКП) и верхний концентрационный предел распространения пламени (ВКП). При оценке пожароопасности жидкостей перечисленные выше показатели дополняются следующими температура вспышки Т в сп ; температура воспламенения Т в ; температурные пределы распространения пламени (ТП); нижний предел (НТП) и верхний предел (ВТП) – это температуры жидкости, при которых давление насыщенных паров создает над жидкостью концентрации, соответствующие концентрационным пределам распространения пламени. Пожарная опасность твердых веществ и материалов характеризуется их склонностью к возгоранию и самовозгоранию. Различают следующие виды горения а) вспышка – быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов б) возгорание – возникновение горения от источника зажигания в) воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени г) самовозгорание – горение, возникающее при отсутствии внешнего источника зажигания д) самовоспламенение – самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени е) взрыв – чрезвычайно быстрое горение, при котором происходит выделение энергии и образование сжатых газов, способных производить механические разрушения. 78 Температурой вспышки называется самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные давать вспышку в воздухе от источника зажигания, но скорость образования паров и газов недостаточна для устойчивого горения. Значения температуры вспышки применяют при классификации жидкостей по степени пожароопасности, при определении категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с требованиями СНиП классов взрывоопасных и пожароопасных зон в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ), а также при разработке мероприятий для обеспечения пожарной безопасности и взрывобезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004–85 и ГОСТ 12.1.010–76. По температуре вспышки горючие вещества делятся на два класса 1) Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ). К ним относятся жидкости с температурой вспышки, не превышающей С (или Св открытом тигле) – бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и др. 2) Горючие жидкости (ГЖ). Жидкости, имеющие температуру вспышки выше С (или Св открытом тигле, относятся к классу ГЖ (масла, мазут, формалин и др. Температура воспламенения – наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при поднесении источника зажигания возникает устойчивое горение. Температурой самовоспламенения называют самую низкую температуру вещества, при которой оно загорается в процессе нагревания без непосредственного контакта согнем. Самовоспламенение возможно только при определенных соотношениях горючего вещества и окислителей. Существуют понятия нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения. Интервал между ними называется диапазоном или областью воспламенения. Различают и температурные пределы воспламенения. Процессы самовозгорания в зависимости от внутреннего импульса бывают 1. Химические Химическое самовозгорание возникает от воздействия на вещество кислорода, воздуха, воды или от взаимодействия веществ самовозгорание промасленных тряпок, спецодежды, ваты и даже металлических стружек. 2. Микробиологические Микробиологическое самовозгорание происходит при соответствующих влажности и температуре в растительных продуктах (от грибка. 3. Тепловые Тепловое самовозгорание происходит в результате продолжительного действия незначительного источника тепла, при этом 79 вещества разлагаются, адсорбируются ив результате действия окислительных процессов самонагреваются (опилки, ДВП, паркет при температуре С. Существуют и другие показатели для оценки пожарной опасности веществ, определяемые по стандартным методикам. Пожарная и взрывная опасность веществ и материалов – близкие характеристики, поясняемые в основном одними и теми же показателями. Различие между этими характеристиками заключается вскорости распространения пламени, которая для взрывных процессов существенно выше, чем при пожаре. Знание скорости распространения пламени необходимо для оценки возможной взрывной нагрузки на взрывоопасные здания и сооружения, а также для расчета и проектирования предохранительных (легкосбрасываемых) конструкций, предназначенных для сброса избыточного давления. Определение температур вспышки и воспламенения жидкого топлива К повышению температуры вспышки приводит и повышение давления. Зависимость между температурой вспышки при нормальном давлении и температурой вспышки t p при ином барометрическом давлении ρ (мм рт. ст) выражается эмпирической формулой р – ρ)(273+ р. (9.1) Температуру вспышки определяют по стандартным методикам вот- крытых и закрытых тиглях. Различие между температурой вспышки, определяемой в открытом и закрытом тиглях, составляет 20...60 СВ закрытых тиглях пары, образующиеся при нагревании жидкого топлива, не удаляются в окружающее пространство. Концентрация паров топлива в смеси с воздухом, при котором происходит вспышка, достигается при нагреве более низкой температуры, чем в открытых тиглях. При низкой температуре вспышки жидкого топлива ее определяют обычно в закрытых, а при высокой – в открытых тиглях. Температура вспышки мазута различных марок должна быть не ниже 80…140 С. Описание установки Температуру вспышки и воспламенения определяют в открытом приборе. Прибор открытого типа состоит из металлического тигля диаметром мм, высотой 47±1 мм, помещенного в металлическую песчаную баню 2 с электроподогревом (рис. 9.1). 80 Рис. 9.1. Установка для определения температуры вспышки и воспламенения жидкого топлива 1 – металлический тигель 2 – металлическая песчаная баня с электропо догревом; 3 – термометр 4 – передвижная лапка Для измерения температуры жидкого топлива служит термометр 3, верхний конец которого закрепляют на штативе при помощи передвижной лапки 4. Нижний конец термометра погружают в жидкое топливо. Подогрев песчаной бани 2 осуществляется вмонтированным электр о- нагревателем, включение которого производится двумя кнопками на панели прибора. Мощность электронагрева подбирается включением соответствующей кнопки 150 или 250 Вт. Порядок выполнения работы Предварительно промытый бензином и подогретый тигель 1 помещают в песчаную баню 2 так, чтобы уровень песка был на одной высоте с уровнем топлива в тигле. Затем укрепляют лапку 4 штатива с термометром на такой высоте, чтобы ртутный шарик термометра помещался посредине между дном тигля и уровнем жидкости. При испытании жидкого топлива вспышки до 210 С уровень жидкости должен находиться на расстоянии 12 мм от края тигля. Включают электроподогрев песчаной бани. Вначале скорость повышения температуры продукта составляет 10 град/мин, а затем за 40 С до ожидаемой температуры вспышки 4 град/мин. За С до ожидаемой температура вспышки начинают через каждые 2 с испытания на вспышку, проводя по краю тигля параллельно поверхности топлива пламенем 81 зажигательного устройства. При этом делают два оборота один почасовой стрелке, другой – против. Длительность испытания должна быть не более 2 3 с. Моментом вспышки считается появление над жидким топливом синего пламени, сопровождаемое обычно легким взрывом, при котором отмечается появление перебегающего и быстро исчезающего синего пламени. За температуру вспышки принимают показание термометра в момент вспышки. Допускаемое расхождение между двумя параллельными определениями для жидкого топлива с температурой вспышки выше 150 С находится в пределах 6 С. Температуру воспламенения жидкого топлива определяют после установления температуры вспышки. Для этого продолжают нагревать жидкое топливо со скоростью 4 град/мин. Через каждые 2 С повышения температуры пламенем зажигательного устройства проводят горизонтально над поверхностью тигля. Температура, при которой жидкое топливо воспламенилось и продолжает гореть не менее 5 с, является температурой воспламенения. После воспламенения топлива ослабляют лапку штатива и вынимают из тигля термометр. Тигель накрывают крышкой для прекращения доступа воздуха. Допускаемое расхождение между двумя определениями температуры воспламенения равно 6 С. После определения температуры воспламенения прекращают обогрев песчаной бани. При снижении температуры жидкого топлива на 40 С возобновляют нагрев песчаной бани и испытания проводят второй раз. Обработка результатов Температуру вспышки и воспламенения жидкого топлива определяют с точностью 1 С при помощи термометра. По барометру измеряют давление воздуха в условиях опыта. Рассчитывают температуру вспышки при нормальном давлении t 760 по эмпирической формуле (9.1). Данные заносятся в таблицу (табл. 9.1). Таблица 9.1 Экспериментальные значения температуры вспышки и воспламенения Температура, С Опыт Отклонение характеристики й й Вспышки Вспышки при нормальных условиях Воспламенения Определяют расхождения между полученными характеристиками жидкого топлива. |