1. Денисова Исследование метеорологических условий на рабочем ме. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине Производственная санитария и гигиена труда для студентов специальности 280102 Безопасность технологических процессов и производств и по дисциплине
 Скачать 0.65 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования žКузбасский государственный технический университет¡ Кафедра аэрологии, охраны труда и природы ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ Методические указания к лабораторной работе по дисциплине žПроизводственная санитария и гигиена труда¡ для студентов специальности 280102 žБезопасность технологических процессов и производств¡ и по дисциплине žБезопасность жизнедеятельности¡ для студентов всех специальностей всех форм обучения Составители Л. Н. Денисова С. Г. Артинова Утверждены на заседании кафедры Протокол № 5 от 01.02.2011 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 280102 Протокол № 5 от 01.02.2011 Электронная копия находится в библиотеке ГУ КузГТУ Кемерово 2011 1 Цель работы. Изучить основные принципы нормирования метеорологических условий на рабочем месте, приборы для оп- ределения параметров микроклимата; исследовать параметры микроклимата в учебной лаборатории на соответствие дейст- вующим нормам. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Термины и определения Производственные помещения – замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей. Рабочее место – место, в котором работник должен нахо- диться или в которое ему необходимо прибыть в связи с его ра- ботой и которое прямо или косвенно находится под контролем работодателя. Работоспособность – состояние человека, определяемое возможностью физиологических и психических функций орга- низма, которое характеризует его способность выполнять кон- кретное количество работы заданного качества за требуемый ин- тервал времени. Холодный период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха равной +10 ®С и ниже. Теплый период года – период года, характеризуемый сред- несуточной температурой наружного воздуха выше +10 ®С. Среднесуточная температура наружного воздуха – сред- няя величина температуры наружного воздуха измеренная в оп- ределенные часы суток через одинаковые интервалы времени. Она принимается по данным метеорологической службы. Разграничение работ по категориям осуществляется на ос- нове интенсивности общих энергозатрат организма, ккал/ч (Вт). Характеристика отдельных категорий работ (Iа, Iб, IIа, IIб, III) представлена в приложении 1. Тепловая нагрузка среды (ТНС) – сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое облучение), вы- раженное одночисловым показателем, ®С. 2 1.2. Общие требования и показатели микроклимата Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятель- ности человека является обеспечение благоприятных метеороло- гических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на его тепловое самочувствие и работоспособность. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма. Нормируемыми параметрами, характеризующими микро- климат в производственных помещениях, являются: t возд , ®С – температура воздуха; t повер , ®С – температура поверхностей; ƒ, % – относительная влажность воздуха; υ, м/с – скорость движения воздуха; I, Вт/м 2 – интенсивность теплового облучения. Нормы, приведенные в СанПиН 2.2.4.548–96, устанавлива- ют гигиенические требования к показателям микроклимата рабо- чих мест производственных помещений с учетом интенсивности энергозатрат работающих, времени выполнения работы, перио- дов года. Нормы по микроклимату различают оптимальные и до- пустимые. 1.3. Оптимальные условия микроклимата (оптимальные нормы) Оптимальные микроклиматические условия или комфорт- ные условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Оптимальные нормы – это такие сочетания параметров микроклимата, которые обеспе- чивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в те- чение восьми часовой рабочей смены при минимальном напря- жении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах. Оптимальные величины показателей микроклимата необхо- димо соблюдать на рабочих местах производственных помеще- ний, на которых выполняются работы операторского типа, свя- занные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинетах, на 3 пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться опти- мальные величины микроклимата, определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами Государственного са- нитарно-эпидемического надзора в установленном порядке. Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в табл. 1, при- менительно к выполнению работ различных категорий в холод- ный и теплый периоды года. Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2 ®С и выходить за пределы вели- чин, указанных в табл. 1 для отдельных категорий работ. Таблица 1 Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений Период года Категории работ по уровню энергозатрат, Вт Температура воздуха, ®С Температура поверхностей, ®С Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с Холодный Iа (до 139) Iб (140–174) IIа (175–172) IIб (233–290) III (более 290) 22–24 21–23 19–21 17–19 16–18 21–25 20–24 18–22 16–20 15–19 60–40 60–40 60–40 60–40 60–40 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 Теплый Iа (до 139) Iб (140 –174) IIа (175–172) IIб (233–290) III (более 290) 23–25 22–24 20–22 19–21 18–20 22–26 21–25 19–23 18–22 17–21 60–40 60–40 60–40 60–40 60–40 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 1.4. Допустимые условия микроклимата (допустимые нормы) Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Допустимые нор- 4 мы – это такие сочетания параметров микроклимата, которые не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощуще- ний теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморе- гуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособ- ности. Допустимые величины показателей микроклимата устанав- ливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, тех- ническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины. Допустимые величины показателей микроклимата на рабо- чих местах должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 2 применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года. При обеспечении допустимых величин микроклимата на ра- бочих местах: - перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3 ®С; - перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение смены не должны превышать: - при категориях работ Iа и Iб – 4 ®С; - при категориях работ IIа и IIб – 5 ®С; - при категориях работ III – 6 ®С. При этом абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пределы величин, указанных в табл. 2 для отдельных категорий работ. При температуре воздуха на рабочих местах 25 ®С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы: - 70 % – при температуре воздуха 25 ®С; - 65 % – при температуре воздуха 26 ®С; - 60 % – при температуре воздуха 27 ®С; - 55 % – при температуре воздуха 28 ®С; При температуре воздуха 26 – 28 ®С скорость движения воз- духа, указанная в табл. 2 для теплого периода года, должна соот- ветствовать диапазону: - 0,1–0,2 м/с – при категории работ Iа; - 0,1–0,3 м/с – при категории работ Iб; Таблица 2 Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений Температура воздуха, ®С Скорость движения воздуха, м/с Период года Категория ра- бот по уровню энергозатрат, Вт диапазон ниже оптимальных величин диапазон вы- ше оптималь- ных величин Температура поверхностей, ®С Относительная влажность воз- духа, % для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более Холодный Iа (до 139) Iб (140–1740 IIа (175–172) IIб (233–290) III (более 290) 20,0–21,9 19,0–20,9 17,0–19,9 15,0–16,9 13,0–15,9 24,1–25,0 23,1–24,0 21,1–23,0 19,1–22,0 18,1–21,0 19,0–26,0 18,0–25,0 16,0–24,0 14,0–23,0 12,0–22,0 15–75* 15–75 15–75 15–75 15–75 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,4 Теплый Iа (до 139) Iб (140–174) IIа (175–172) IIб (233–290) III (более 290) 21,0–22,9 20,0–21,9 18,0–19,9 16,0–18,9 15,0–17,9 25,1–28,0 24,1–28,0 22,1–27,0 21,1–27,0 20,1–26,0 20,0–29,0 19,0–29,0 17,0–28,0 15,0–28,0 14,0–27,0 15–75* 15–75* 15–75* 15–75* 15–75* 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5 0,5 *При температурах воздуха 25 ®С и выше максимальные величины относительной влажности возду- ха должны приниматься в соответствии с требованиями п. 6.5. **При температурах воздуха 26–28 ®С скорость движения воздуха в теплый период года должна при- ниматься в соответствии с требованиями п. 6.6. 5 6 - 0,2–0,4 м/с – при категории работ IIа; - 0,2–0,5 м/с – при категории работ IIб и III. Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источни- ков, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.) должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 3. Таблица 3 Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников Облучаемая поверхность тела, % Интенсивность теплового облучения, Вт/м 2 , не более 50 и более 35 25–50 70 не более 25 100 Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.) не должны превышать 140 Вт/м 2 . При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе защиты лица и глаз. При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующих величин: - 25 ®С – при категории работ Iа; - 24 ®С – при категории работ Iб; - 22 ®С – при категории работ IIа; - 21 ®С – при категории работ IIб; - 20 ®С – при категории работ III. В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно установить из-за технологических требований к производствен- ному процессу или экономически обоснованной нецелесообраз- ности, условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные. В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть использованы защитные мероприя- 7 тия (например, системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование, компенсация неблагоприятного воздей- ствия одного параметра микроклимата изменением другого, спецодежда и другие средства индивидуальной защиты, помеще- ния для отдыха и обогревания, регламентация времени работы, в частности, перерывы в работе, сокращение рабочего дня, увеличе- ние продолжительности отпуска, уменьшение стажа работы и др.). 2. ИЗМЕРЕНИЕ И КОНТРОЛЬ 2.1. Требования к организации контроля и методам измерения микроклимата Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года – в дни с температурой наружного возду- ха, отличающиеся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5 ®С, а в теплый период года – в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более на 5 ®С. Частота измерений в оба периода гола определяется ста- бильностью производственного процесса, функционированием технологического и санитарно-технического оборудования. При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы, влияющие на микроклимат рабочих мест (фазы технологического процесса, функционирование систем вентиляции и отопления и др.). Измерения показателей микро- климата следует проводить не менее 3 раз в смену (в начале, се- редине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами, необходи- мо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих. Измерения следует проводить на рабочих местах. Если ра- бочим местом являются несколько участков производственного помещения, то измерения осуществляются на каждом из них. При наличии источников локального тепловыделения, ох- лаждения или влаговыделения (нагретых агрегатов, окон, двер- ных проемов, ворот, открытых ванн и т.д.) измерения следует 8 проводить на каждом рабочем месте в точках, минимально и мак- симально удаленных от источников термического воздействия. В помещениях с большой плотностью рабочих мест при от- сутствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения, участки измерения температуры, относи- тельной влажности и скорости движения воздуха должны рас- пределяться равномерно по площади помещения в соответствии с табл. 4. Таблица 4 Минимальное количество участков измерения температуры, относительной влажности воздуха и скорости движения воздуха Площадь помещения, м 2 Количество участков измерения До 100 4 От 100 до 400 8 Свыше 400 определяется расстоянием между ними, которое не должно превышать 10 м При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м, а отно- сительную влажность воздуха – на высоте 1,0 м от пола или ра- бочей площадки. При работах, выполняемых стоя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха – на высоте 1,5 м. При наличии источников лучистого тепла тепловое облуче- ние на рабочем месте необходимо измерять от каждого источни- ка, располагая приемник прибора перпендикулярно падающему потоку. Измерения следует проводить на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 м от пола или рабочей площадки. Температуру поверхностей следует измерять в случаях, ко- гда рабочие места удалены от них на расстояние не более двух метров. Температура каждой поверхности измеряется аналогично измерению температуры воздуха по п. 7.6 [1]. Температуру и относительную влажность воздуха при нали- чии источников теплового излучения и воздушных потоков мож- но измерять психрометрами, не защищенными от воздействия те- плового излучения и скорости движения воздуха. Могут исполь- 9 зоваться также приборы, позволяющие раздельно измерять тем- пературу и влажность воздуха. Скорость движения воздуха следует измерять анемометрами вращательного действия (крыльчатые, чашечные и др.). Малые величины скорости движения воздуха (менее 0,5 м/с), особенно при наличии разнонаправленных потоков, можно измерить тер- моэлектроанемометромами, а также цилиндрическими и шаро- выми кататермометрами при защищенности их от теплового из- лучения. Температуру поверхностей следует измерять контактными приборами (типа электротермометров) или дистанционными (пи- рометры и др.). Интенсивность теплового облучения следует измерять при- борами, обеспечивающими угол видимости датчика близкий к полусфере (не менее 160 ®) и чувствительными в инфракрасной и видимой области спектра (актинометры, радиометры и т.д.). Диапазон измерения и допустимая погрешность измери- тельных приборов должны соответствовать требованиям табл. 5. По результатам исследования необходимо составить прото- кол, в котором должны быть отражены общие сведения о произ- водственном объекте, размещении технологического и санитар- но-технического оборудования, источниках тепловыделения, ох- лаждения и влаговыделения, приведены схема размещения уча- стков измерения параметров микроклимата и другие данные. В заключение протокола должна быть дана оценка результа- тов выполненных измерений на соответствие нормативным тре- бованиям. 2.2. Приборы для измерения температуры воздуха Принцип действия приборов для измерения температуры основан на физических свойствах тел, связанных определенной зависимостью с температурой. Наиболее широкое применение нашли жидкостные стеклянные термометры, принцип действия, которых основан на объемном расширении жидкости, заключен- ной в закрытый стеклянный резервуар. Резервуар соединен с ка- пилляром трубкой, имеющей малый внутренний диаметр. При нагревании резервуара заполняющая его жидкость уве- личивается в объеме и поднимается вверх по капилляру. По вы- 10 соте столбика в капилляре можно судить об изменяемой темпера- туре (рис. 1). Рис. 1. Термометры: а – палочный; б – с вложенной шкалой; в – технический; г, д – угловые; е – одноконтактный В качестве рабочей жидкости в термометрах обычно ис- пользуются ртуть и органические жидкости. Ртутно-стеклянные термометры применяют для измерения температуры от –30 до +500 ®С. Термометры с органическими жидкостями называют низкотемпературными, в них применяют: этиловый спирт до –130 ®С, толуол до –90 ®С. При необходимости наблюдения за температурой воздуха в помещение в течение суток или более длительного времени при- меняют приборы термографы и электронные самопишущие мос- ты с термометрами сопротивления. Чувствительной частью при- бора-термографа М-16 А является изогнутая биметаллическая пластина 1, изменяющая свою крутизну в зависимости от темпе- ратуры (рис. 2). 11 Рис. 2. Термограф М-16 А Один конец пластины закреплен, а другой системой рычагов связан со стрелкой 2. На конце стрелки установлено перо, в кото- рое заливаются медленно сохнущие чернила. Перо вычерчивает кривую изменения температуры на диаграммной ленте 3, закреп- ленной на барабане. Барабан вращается под действием помещенного в него ча- сового механизма. В зависимости от модификации прибора бара- бан делает один оборот в сутки (суточный термограф) или в не- делю (недельный). Часовой механизм заводиться ключом. Для измерения температуры воздуха в рабочей зоне поме- щения термометры устанавливаются по возможности на высоте 1,5 м от пола, вдали от холодных наружных ограждений и обору- дования, излучающего тепло, и вне зоны действия приточных струй и солнечных лучей. Резервуары термометров должны сво- бодно омываться воздухом. Измерять температуру воздуха вблизи горячих или холод- ных поверхностей следует аспирационными психрометрами, ре- зервуары которых защищены от воздействия тепловой радиации. Температура наружного воздуха измеряется термометрами, которые должны быть защищены от непосредственного воздей- ствия солнечных лучей и атмосферных осадков. Показания термометров следует снимать не ранее чем через 5 мин после установки, причем не следует дотрагиваться до ре- зервуара термометра рукой, дышать на него, освещать спичками. 12 2.3. Приборы для измерения влажности воздуха Относительная влажность воздуха равна отношению дейст- вительной влажности к его максимально возможной влажности, соответствующей насыщению при данной температуре. Относительную влажность измеряют при помощи гигромет- ров и психрометров, а при необходимости непрерывного измере- ния и записи относительной влажности используют гигрографы. Гигрометр – измерительный прибор для определения влаж- ности воздуха. Существует несколько типов гигрометров, дейст- вие которых основано на различных принципах: весовой, волос- ной, плёночный и прочих. Весовой (абсолютный) гигрометр состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насо- сом протягивают некоторое количество воздуха, влажность кото- рого определяют. Зная массу системы до и после измерения, а также объём пропущенного воздуха, находят абсолютную влаж- ность. Действие волосного гигрометра основано на свойстве обез- жиренного волоса, изменять свою длину при изменении влажно- сти воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100 %. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шка- лы. Плёночный гигрометр имеет чувствительный элемент из ор- ганической плёнки, которая растягивается при повышении влаж- ности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны передаётся стрелке. Волосной и плёночный гигрометр в зимнее время являются основными приборами для измерения влажности воздуха. Показания волосного и плёночно- го гигрометра периодически сравниваются с показаниями лее точного прибора – психрометра, который также применяется для измерения влажности воздуха. 13 Рис. 3. Гигрометр М-19 В электролитическом гигрометре пластинку из электроизо- ляционного материала (стекло, полистирол) покрывают гигро- скопическим слоем электролита – хлористого лития – со связую- щим материалом. При изменении влажности воздуха меняется концентрация электролита, а следовательно, и его сопротивление; недостаток этого гигрометра – зависимость показаний от темпе- ратуры. Действие керамического гигрометра основано на зависимо- сти электрического сопротивления твёрдой и пористой керамиче- ской массы (смесь глины, кремния, каолина и некоторых окислов металла) от влажности воздуха. Конденсационный гигрометр определяет точку росы по температуре охлаждаемого металлического зеркальца в момент появления на нём следов воды (или льда), конденсирующейся из окружающего воздуха. Конденсационный гигрометр состоит из устройства для охлаждения зеркальца, оптического или электри- ческого устройства, фиксирующего момент конденсации, и тер- мометра, измеряющего температуру зеркальца. В современных 14 конденсационных гигрометрах для охлаждения зеркальца поль- зуются полупроводниковым элементом, принцип действия кото- рого основан на Пельтье эффекте, а температура зеркальца изме- ряется вмонтированным в него проволочным сопротивлением или полупроводниковым микротермометром. Всё большее распространение находят электролитические гигрометры с подогревом, действие которых основано на прин- ципе измерения точки росы над насыщенным соляным раствором (обычно хлористым литием), которая для данной соли находится в известной зависимости от влажности. Чувствительный элемент состоит из термометра сопротивления, на корпус которого надет чулок из стекловолокна, пропитанный раствором хлористого ли- тия, и двух электродов из платиновой проволоки, намотанных поверх чулка, на которые подаётся переменное напряжение. Гиг- рограф (греч. hygr½s grapho – влажный+пишу) – прибор для не- прерывной регистрации относительной влажности воздуха. Чув- ствительным элементом гигрографа служит пучок обезжиренных человеческих волос или органическая плёнка. Запись происходит на разграфленной ленте, надетой на барабан, вращаемый часовым механизмом. В зависимости от продолжительности оборота бара- бана гигрографы бывают суточные и недельные. Чувствительным элементом гигрометров и гигрографов (от греческого hygros – влажный) является обезжиренный человече- ский волос или органическая (животная) пленка, обладающие свойством изменять длину в зависимости от содержания водяного пара в воздухе. Конструкция гигрометра М-19 показана на рис. 3. Наиболее широкое распространение получили психрометры (от греческого psychros – холодный). Простейший из них (пси- хрометр Августа) состоит из двух термометров – сухого и влаж- ного. Ртутный резервуар влажного термометра обернут куском марли или батиста с концом, опущенным в стаканчик с водой. У этого термометра температура ниже, чем у сухого, поскольку во- да, испаряясь, отнимает теплоту. 15 Рис. 4. Психрометр Ассмана Для более точных измерений применяют аспирационный психрометр (психрометр Ассмана) (рис. 4). Он так же состоит из двух термометров (žсухого¡ и žвлажного¡) 1 и 2, заключенных в металлическую оправу 3. С помощью встроенного в верхнюю часть прибора вентилятора 4 воздух поступает через металличе- ские трубки 5, 6 со скоростью 3–4 м/с и омывает резервуары тер- мометров. Резервуар правого термометра обертывают батистом в один слой и перед работой смачивают чистой дистиллированной водой с помощью резинового баллона с пипеткой 7. При измерении прибор подвешивают на стержне, на одном конце которого есть винтовая нарезка, а на другом – крюк с про- резью 8. Стержень ввинчивают горизонтально в деревянный столб и на него навешивают прибор. Заводят механический привод аспи- ратора до отказа (при использовании психрометра МА-4М с ме- ханическим приводом вентилятора) или включают электрический двигатель (при использовании психрометра М-34 с электродвига- 16 телем) и через 4 мин после включения аспиратора отсчитывают показания термометров. Температура воздуха определяется по показанию žсухого¡ термометра, а влажность – по показаниям žсухого¡ и žмокрого¡ термометров по специальным психрометрическим таблицам или графикам (приложение 3). Для непрерывного измерения и записи относительной влаж- ности воздуха используются гигрографы (рис. 5). Рис. 5. Гигрограф 2.4. Приборы для измерения скорости движения воздуха Приборы для измерения скорости движения воздуха назы- вают анемометрами (от греческого anemos – ветер). Анемометры бывают механические (МС-13, АСО-3) и электрические (ТА- ЛИСТ, ТП-45, ЗА-2М и др.) 17 Рис. 6. Крыльчатый анемометр Чашечный и крыльчатый анемометры (рис. 6 и 7) состоят из воспринимающей части, вращающейся под действием воздушно- го потока, и счетного механизма. Воспринимающая часть крыль- чатого анемометра АСО-3 состоит из крыльчатки-втулки с наса- женными на ней восьмью крылышками, поставленными под уг- лом 45® к потоку. На оси крыльчатки укреплен червячный винт, передающий вращение счетному механизму, который снабжен циферблатом и стрелками. Циферблат имеет три шкалы: единиц, сотен и тысяч. Крыльчатый анемометр АСО-3 применяется для определения скоростей воздушного потока от 0,2 до 5 м/с. Чашечный анемометр МС-13 отличается от крыльчатого лишь конструкцией воспринимающей части, которая состоит из четырех полых полушарий, укрепленных на крестовине, сидящей на оси. Вследствие того, что поток воздуха по-разному действует на выгнутую и выпуклую часть полушарий, происходит их вра- щение вокруг оси. Чашечным анемометром МС-13 можно изме- рить скорости движения воздуха от 1 до 20 м/с. 18 Рис. 7. Чашечный анемометр Порядок измерения скорости движения воздуха механиче- скими анемометрами состоит в следующем: 1. Выключают с помощью арретира счетное устройство и записывают начальное показание счетчика. 2. Вносят анемометр в воздушный поток так, чтобы ось крыльчатого анемометра располагалась параллельно воздушному потоку. Ось чашечного анемометра должна быть перпендикуляр- на направлению движения воздуха. 3. Через 5–10 с после внесения анемометра в поток одновре- менно включают секундомер и счетное устройство анемометра. 4. По истечению 30–100 с механизм и секундомер выклю- чают и записывают конечное показание счетчика и длительность измерения в секундах. 5. Находят число делений n, приходящееся на 1 с: n = (N 2 – N 1 )/t, 19 где N 1 , N 2 – соответственно начальное и конечное показания счетного механизма; t – время, с. 6. По тарировочному графику V = f(n) находят скорость воздушного потока V, м/с (рис. 8). Рис. 8. Тарировочный график: 1 – АСО-3; 2 – чашечный анемометр При больших размерах отверстия его сечение разбивают на несколько равных площадей и измерение проводят в центре каж- дой из них. Среднюю скорость находят как среднее арифметиче- ское из значений скоростей по всем площадкам. В тех случаях, когда в одной части проема воздух движется в одном направле- нии, а в другом – в противоположном, до измерения с помощью анемометра определяют положение нейтральной линии в проеме, где скорость движения воздуха практически равна нулю. После 20 этого измеряют скорость движения по обе стороны от нейтраль- ной линии. 2.5. Порядок выполнения работы 1. Изучить устройство и принцип действия приборов для ис- следования параметров микроклимата, порядок и условия их применения. 2. Измерить температуру, относительную влажность и ско- рость движения воздуха в помещении. Температуру воздуха из- мерить по žсухому¡ термометру – психрометру МВ-4М. Относи- тельную влажность определяют одновременно при помощи гиг- рометра и психрометра МВ-4М. Результаты измерений занести в табл. 6. 3. Установить по ГОСТ 12.1.005–88 ССБТ, СанПиН 2.2.4.546 – 96 оптимальные и метеорологические условия для дан- ного помещения, занести их в таблицу, сравнить их с фактиче- скими и сделать вывод о соответствии фактических параметров микроклимата нормативным значениям. 4. Измерить скорость движения воздуха в диффузоре встро- енной в стенд вентиляционной установки, определить ее произ- водительность. Результаты измерений занести в табл. 8. 2.6. Приборы для измерения параметров микроклимата Приборы такие как метеоскопы и метеометры предназначе- ны для измерения ряда параметров: температуры воздуха, отно- сительной влажности, скорости движения воздуха, интенсивно- сти теплового облучения, ТНС-индекса, атмосферного давления. 21 Рис. 9 Метеометр МЭС-200 Рис 10. Метеоскоп БВЕК 22 Составными частями метеоскопа являются: 1) сенсометрический щуп, в котором размещены датчики анемометра, температуры и влажности; 2) сфера Вернона (шаровой термометр) предназначена для оценок индекса тепловой нагрузки среды и интенсивности тепло- вого излучения; 3) индикаторный блок, в котором размещены датчик давле- ния, схема аналогово-цифрового преобразователя, центральный процессор, блок стабилизаторов и преобразователей напряжения питания, кнопочный блок управления процессором и жидкокри- сталлический алфавитно-цифровой дисплей матричного типа; 4) сетевое зарядное устройство для подзарядки аккумуля- торной батареи питания прибора; 5) штатив. Таблица 6 Результаты исследования метеорологических условий в ауд. № Параметры микроклимата Характеристика температура воздуха, ®С относительная влажность, % скорость движения воздуха, м/с Оптимальные Допустимые Фактические Таблица 7 Результаты исследования метеорологических условий в ауд. № Параметры микроклимата Характеристика температура воздуха, ®С относительная влажность, % скорость движе- ния воздуха, м/с ТНС-индекс ®С Оптимальные Допустимые Фактические 2 3 Таблица 8 Результаты измерения скорости воздуха Отсчеты по анемометру Место замера Площадь сечения нач. кон. Разность отсчетов Время замера, с Число делений в 1 с Скорость движения воздуха, м/с Произво- дительность вентилятора, м 3 /с Диффузор вентиляционной установки 2 4 25 Приложение 1 Характеристика отдельных категорий работ 1. Категории работ разграничиваются на основе интенсив- ности энергозатрат организма (ккал/ч, Вт). 2. К категории Iа относятся с интенсивностью энергозатрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождаю- щиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часо- вом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.). 3. К категории Iб относятся работы с интенсивностью энер- гозатрат 121–150 ккал/ч (140–174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физи- ческим напряжением (ряд профессий в полиграфической про- мышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.). 4. К категории IIа относятся работы с интенсивностью энер- гозатрат 151–200 ккал/ч (175–232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физиче- ского напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах ма- шиностроительных предприятий, прядильно-ткацком производ- стве и т.п.). 5. К категории IIб относятся работы с интенсивностью энер- гозатрат 201–250 ккал/ч (233–290 Вт), связанные с ходьбой, пе- ремещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающие- ся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в меха- низированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.). 6. К категориям III относятся работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с посто- янными передвижениями, перемещением и переноской значи- тельных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физиче- ских усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машино- строительных и металлургических предприятий и т.п.). 26 Приложение 2 Определение индекса тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) 1. Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим сочетанное дейст- вие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения). 2. ТНС-индекс определяется на основе величин температу- ры смоченного термометра аспирационного психрометра (t вкл ) и температуры внутри зачерненного шара (t ш ). 3. Температура внутри зачерненного шара измеряется тер- мометром, резервуар которого помещен в центр зачерненного полого шара; t ш отражает влияние температуры воздуха, темпера- туры поверхностей и скорости движения воздуха. Зачерненный шар должен иметь диаметр 90 мм; минимально возможную тол- щину и коэффициент поглощения 0,95. Точность измерения тем- пературы внутри шара À0,5 ®С. 4. ТНС-индекс рассчитывается по уравнению: ТНС = 0,7t вл + 0,3t ш 5. ТНС-индекс рекомендуется использовать для интеграль- ной оценки тепловой нагрузки среды на рабочих местах, на кото- рых скорость движения воздуха не превышает 0,6 м/с, а интен- сивность теплового облучения – 1200 Вт/м 2 6. Метод измерения и контроля ТНС-индекса аналогичен ме- тоду измерения и контроля температуры воздуха [1, пп. 7.1–7.6]. 7. Значение ТНС-индекса не должно выходить за пределы величин, рекомендуемых в табл. 8. 27 Таблица 8 Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма Категория работ по уровню энергозатрат Величины интегрального показателя, ®С Iа (до 139) Iб (140–174) IIа (175–172) IIб (233–290) III (более 290) 22,2–26,4 21,5–25,8 20,5–25,1 19,5–23,9 18,0–21,8 28 Приложение 3 Время работы при температуре воздуха на рабочем месте выше или ниже допустимых величин В целях защиты работающих от возможного перегревания или охлаждения при температуре воздуха на рабочих местах вы- ше или ниже допустимых величин время пребывания на рабочих местах (непрерывно или суммарно за рабочую смену) должно быть ограничено величинами, указанными в табл. 9 и табл. 10 приложения. При этом среднесменная температура воздуха, при которой работающие находятся в течение рабочей смены на ра- бочих местах и местах отдыха, не должна выходить за пределы допустимых величин температуры воздуха для соответствующих категорий работ, указанных в [1], табл. 10. Таблица 9 Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха выше допустимых величин Время пребывания, ч, не более, при категориях работ Температура воздуха на ра- бочем месте, ®С Iа – Iб IIа – IIб III 32,5 1 – – 32,0 2 – – 31,5 2,5 1 – 31,0 3 2 – 30,5 4 2,5 1 30,0 5 3 2 29,5 5,5 4 2,5 29,0 6 5 3 28,5 7 5,5 4 28,0 8 6 5 27,5 – 7 5,5 27,0 – 8 6 26,5 – – 7 26,0 – – 8 29 Таблица 10 Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха ниже допустимых величин Время пребывания, ч, не более, при категориях работ Температура воздуха на рабочем месте, ®С Iа Iб IIа IIб III 6 – – – – 1 7 – – – – 2 8 – – – 1 3 9 – – – 2 4 10 – – 1 3 5 11 – – 2 4 6 12 – 1 3 5 7 13 1 2 4 6 8 14 2 3 5 7 – 15 3 4 6 8 – 16 4 5 7 – – 17 5 6 8 – – 18 6 7 – – – 19 7 8 – – – 20 8 – – – – Среднесменная температура воздуха (t в ) рассчитывается по формуле , 8 t t t t n вn 2 2 в 1 1 в в где t в1 , t в2 , … t вn – температура воздуха (®C) на соответствующих участках рабочего места; τ 1 , τ 2 , ... τ n – время (ч) выполнения рабо- ты на соответствующих участках рабочего места; 8 – продолжи- тельность рабочей смены (ч). Остальные показатели микроклимата (относительная влаж- ность воздуха, скорость движения воздуха, температура поверх- ности, интенсивность теплового облучения) на рабочих местах должны быть в пределах допустимых величин [1]. Приложение 4 Психометрическая таблица для температур от 0 до 22 ®С по влажному термометру Разность показаний сухого и влажного термометров Показания влажного термометра 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 0 100 90 81 73 64 75 50 45 36 31 26 20 16 11 7 3 – – – – – 1 100 90 82 74 66 59 52 46 39 33 29 19 19 15 11 7 – – – – – 2 100 90 83 75 67 61 54 47 42 36 31 26 23 16 14 10 – – – – – 3 100 90 83 76 69 63 53 49 44 39 34 29 66 21 17 13 10 – – – – 4 100 91 84 77 70 64 57 51 46 41 38 32 28 24 20 16 14 11 – – – 5 100 91 85 76 71 65 59 54 48 43 39 34 30 27 23 19 17 13 10 – – 6 100 92 85 78 72 66 61 66 50 45 41 35 33 29 26 22 19 16 13 10 – 7 100 92 87 79 73 67 62 57 52 47 43 39 35 31 28 25 22 19 15 12 11 8 100 92 86 80 74 68 63 58 54 49 45 41 37 33 30 27 25 21 18 15 14 9 100 93 86 81 75 70 65 60 55 51 47 43 39 35 32 29 27 24 23 18 17 10 100 94 87 82 76 71 66 61 57 53 48 45 41 37 34 31 28 26 23 21 19 11 100 94 88 82 77 72 67 62 59 55 50 47 43 40 36 33 30 29 25 23 20 12 100 94 88 82 77 73 66 63 59 56 52 48 44 42 38 35 32 30 27 25 22 13 100 94 89 83 78 73 69 64 61 57 53 50 46 43 40 37 34 32 29 27 24 14 100 94 89 83 79 74 70 66 62 58 54 51 47 45 41 39 36 34 31 29 26 15 100 94 89 84 80 75 71 67 63 59 55 52 49 46 43 41 37 35 33 31 28 16 100 95 90 84 80 76 72 67 64 60 57 53 50 48 44 42 39 37 34 32 30 17 100 95 90 84 81 76 73 68 65 61 58 54 52 49 46 44 40 39 36 34 31 18 100 95 90 85 81 76 74 68 66 62 59 53 53 50 47 45 42 40 37 35 33 19 100 95 91 85 82 77 74 70 66 63 60 57 54 51 48 46 43 41 39 37 34 20 100 95 91 86 82 78 75 71 68 64 61 58 55 53 49 47 44 43 40 38 36 21 100 95 91 86 83 70 75 71 68 65 62 59 56 54 55 49 46 44 42 39 37 22 100 95 91 87 83 79 76 72 69 65 63 60 57 55 52 50 47 45 42 40 38 3 0 31 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какие параметры воздушной среды производственных помещений относятся к метеорологическим условиям? 2. Какие факторы учитываются при нормировании метеоро- логических условий для промышленных предприятий? 3. На какие периоды разделяется год при нормировании па- раметров микроклимата? 4. На какие категории разделяются работы по тяжести? 5. Какие приборы применяют для измерения и непрерывной регистрации температуры? 6. Устройство и принцип действия приборов для измерения влажности воздуха. 7. Как измерить относительную влажность воздуха при по- мощи аспирационного психрометра Ассмана? 8. Какие приборы применяются для измерения скорости движения воздуха? 9. Порядок измерения скорости движения воздуха анемо- метрами типа АСО-3 и МС-13. 10. Устройство и принцип действия гигрографа. 11. Что такое оптимальный микроклимат? 12. Что такое допустимый микроклимат? 13. Что необходимо сделать в целях предотвращения воз- действия не благоприятного микроклимата на человека? 14. В каких случаях в производственных помещениях раз- решается установить допустимые параметры микроклимата? 15. Что такое индекс тепловой нагрузки среды? 16. Как определить категорию работ? ЛИТЕРАТУРА 1. СанПиН 2.2.4.548–96. Гигиенические требования к мик- роклимату производственных помещений. 2. Белов, С. В. Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов / С. В. Белов, А. В. Ильницкая, А. Ф. Козьяков [и др.]. – М.: Высш. шк., 1990. – 448 с. 32 Составители Людмила Николаевна Денисова Светлана Геннадьевна Артинова ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ Методические указания к лабораторной работе по дисциплине žПроизводственная санитария и гигиена труда¡ для студентов специальности 280102 žБезопасность технологических процессов и производств¡ и по дисциплине žБезопасность жизнедеятельности¡ для студентов всех специальностей всех форм обучения Печатается в авторской редакции Подписано в печать 25.03. 2011. Формат 60Ã84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,7. Тираж 220 экз. Заказ ГУ КузГТУ. 650000, Кемерово, ул. Весенняя, 28. Типография ГУ КузГТУ. 650000, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4 а. |