БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Методические указания по выполнению лабораторных работ
Для курсантов и студентов всех специальностей
Калининград
«УТВЕРЖДАЮ»
Ректор БГА РФ
профессор __________ А.П.Пимошенко
«___» ________________ 2003 г.
Авторы: Кузьмин С.А., заведующий кафедрой ЗЧС, к.т.н., доцент
Юрченко Ю.Г., старший преподаватель кафедры ЗЧС
Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой «Защита в чрезвычайных ситуациях» БГА РФ 26 декабря 2002 г., протокол № 3.
Рецензент: Репин В.П., доцент кафедры ЗЧС, к.в.н., доцент.
О Г Л А В Л Е Н И Е
1. Лабораторная работа № 1.
Тема: «Исследование метеорологических условий на рабочих
местах» …….................................................................................4
2. Лабораторная работа № 2.
Тема: «Определение степени загазованности воздушной среды
в производственных помещениях» ……………………………9
3. Лабораторная работа № 3.
Тема: «Исследование сопротивления изоляции
электроустановок» …………………………………………….17
4. Лабораторная работа № 4.
Тема: «Исследование освещенности рабочих мест» ……………….23
5. Лабораторная работа № 5.
Тема: «Исследование производственного шума и методов борьбы
с ним» …………………………………………………………..31
6. Лабораторная работа № 6.
Тема: «Исследование производственных вибраций и методы
борьбы с ними»............................................................................44
7. Лабораторная работа № 7.
Тема: «Расследование несчастного случая на производстве» ……..55
Лабораторная работа № 1
Тема: «Исследование метеорологических условий на рабочих местах»
Краткое описание работы.
1.1. Целевая установка: изучить основные принципы нормирования микроклимата в производственных помещениях, исследовать параметры микроклимата на рабочем месте и дать им оценку методом эффективных температур.
1.2. Краткое теоретическое обоснование.
1.2.1. Под микроклиматом производственных помещений понимается климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температурой окружающей поверхности и барометрическим давлением.
Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Нормальное протекание физиологических процессов в организме возможно лишь тогда, когда выделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую среду за счет конвекции воздуха – qк, теплопроводности через одежду –qm, излучения –, испарения влаги с поверхности кои, выделяемой потовыми железами –qп нагрева выдыхаемого воздуха – qq:
Q = qк + qm + qи + qп + qq.
Соответствие между определенным количеством тепла, вырабатываемым организмом, и охлаждающей способностью среды характеризует её как комфортную. Комфортные метеоусловия производственных помещений обеспечивает хорошее самочувствие и оптимальные условия для более высокой производительности труда.
Если тепловое равновесие нарушено, например, теплоотдача меньше теплообразования, то в организме происходит накопление тепла – перегрев, сопровождаемый снижением скорости кровотока, нарушением водно-солевого обмена, вегетативными расстройствами. Длительная работа в условиях высоких температур может привести к тепловому удару. Пребывание в условиях низких температур вследствие повышенной теплоотдачи приводит к переохлаждению и даже обморожениям, может явиться причиной многих заболеваний.
1.2.2. Нормируемыми параметрами микроклимата в производственных помещениях, в том числе промысловых судов, являются температура, относительная влажность и скорость движения воздуха. Оптимальные и допустимые значения этих параметров установлены ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» (табл. 1.1) и Сан ПиН 2.8.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
В нормах учитываются:
Таблица 1.1
Оптимальные нормы микроклимата
в рабочей зоне производственных помещений
| Период года | Категория работ | Температура, 0С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с, не более |
| Холодный и переходный | Легкая – I Средней тяжести – IIа Средней тяжести – IIб Тяжелая - III | 20-23 18-20 17-19 16-18 | 60-40 60-40 60-40 60-40 | 0,2 0,2 0,2 0,2 |
| Теплый период | Легкая – I Средней тяжести – IIа Средней тяжести – IIб Тяжелая -III | 22-75 21-23 20-22 18-21 | 60-40 60-40 60-40 60-40 | 0,2 0,3 0,4 0,5 |
1) Периоды года – теплый, с температурой +100С и выше; холодный и переходный, с температурой +100С.
2) Категории тяжести выполняемой работы, с учетом энергозатрат организма:
- легкие, при которых энергозатраты не превышают 172 дж/с;
- средней тяжести – энергозатраты находятся в пределах 172-293 дж/с;
- тяжелые, при которых энергозатраты превышают 293 дж/с.
3) Величина избытков явного тепла, выделяемого в помещении от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов и других источников, влияющих на температуру воздуха в помещении.
1.2.3. Защита работающих от неблагоприятных метеоусловий осуществляется как коллективными средствами, так и средствами индивидуальной защиты. Поддержание заданных параметров микроклимата постоянными осуществляется системой кондиционирования. На судах, где нет системы кондиционирования, предусматривается вентиляция и отопление.
Одним из способов нормализации микроклимата является тепловая изоляция оборудования и корпуса судна, уменьшающая теплопритоки в теплый период и теплопотери – в холодный.
Индивидуальные средства защиты: спецодежда, спецобувь, головные уборы и т.п. – защищают работающих от перегрева и переохлаждения, особенно при работе на открытых палубах, в охлажденных трюмах и морозильных камерах.
1.2..4. Тепловые ощущения человека определяются комплексным воздействием на него всех параметров микроклимата: температуры, влажности и скорости движения воздуха. Поэтому необходима величина, которая определяла бы тепловые ощущения человека и в то же время являлась функцией параметров микроклимата, характеризующих состояние среды. Для определения и качественного учета тепловых ощущений человека широкое распространение получил метод эффективных температур.
Было замечено, что благодаря способности организма к терморегуляции, всегда можно подобрать такие сочетания значений параметров микроклимата, которые будут равноценны тепловому ощущению при фактических значениях.
Отсюда под эффективной температурой (ЭТ) понимают температуру насыщенного (φ = 100 %) неподвижного воздуха (V = 0), обладающего такой же охлаждающей способностью, как и при данных значениях температуры и влажности. При этом фактическое значение скорости воздуха равно нулю.
Если действительное значение скорости воздуха не равно нулю, то для любого сочетания значений t, φ и V можно найти температуру, которая при неподвижном (V = 0) насыщенном (φ = 100 %) воздухе создает те же тепловые ощущения, т.е. будет обладать такой же охлаждающей способностью.
Эта температура называется эффективно-эквивалентной (ЭЭТ).
Значения ЭИ и ЭЭТ для разнообразных сочетаний t, φ и V можно определить по монограмме.
1.3. Материальное обеспечение
1.3.1. Для оценки метеорологических условий труда применяют следующие приборы: термометры – для измерения температуры; психрометры, гигрометры – для измерения относительной влажности; анемометры (чашечные, крыльчатые, индукционные) и кататермометры – для измерения скорости движения воздуха.
Лабораторная работа выполняется на стенде, состоящем из корпуса, чашечного анемометра МС-13, аспирационного психрометра МВ-4М с электропроводом и комнатного вентилятора. На стенде смонтирована панель переключателей и имеется стакан с водой и пипеткой. Психрометр и вентилятор питаются от сети напряжением 220В (рис.1.1).
1.3.2. Принцип работы психрометра основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха.
Психрометр аспирационный МВ-4М состоит из двух одинаковых ртутных термометров, закрепленных в термодержателе. Резервуары термометров помещены в трубки защиты, которые соединены аспирационной чашкой с воздухопроводной трубкой. На верхнем конце трубки укреплена аспирационная головка с вентилятором, который приводится во вращение заводным механизмом или электроприводом.
Резервуар одного из термометров (на стенде верхнего) обернут тканью, которая смачивается водой перед началом работы.
Вращением вентилятора в психрометре всасывается воздух. При обтекании воздуха вокруг резервуаров термометров сухой термометр будет показывать температуру этого потока, а показания смоченного термометра будут меньше, т.к. он будет охлаждаться вследствие испарения воды с поверхности ткани облегающей резервуар. Температура воздуха определяется по показаниям сухого термометра, а относительная влажность - по показаниям сухого и влажного термометров по психометрическому графику: по наклонным линиям графика отмечают показания сухого термометра, по горизонтальным -
Рис 1.1. Лабораторный стенд:
1 – анемометр МС-13; 2 – психрометр МВ-4М; 3 – термометр увлажненный;
4 – вентилятор; 5 – пипетка; 6 – стакан с водой; 7 – переключатели;
8 – арретир анемометра.
показания смоченного термометра. На пересечении этих линий с вертикальной получают значения относительной влажности, выраженное в процентах.
1.3.3. Анемометр ручной чашечный МС-13 предназначен для измерения скорости движения воздуха в пределах от 1 до 20 м/с.
Анемометр состоит из ветроприемника, представляющего собой четырехчашечную вертушку, посаженную на ось. На нижнем конце оси нарезан связанный с редуктором червяк, передающий движение трем стрелкам счетного механизма, циферблат которого имеет три шкалы: единиц, сотен и тысяч. Ветроприемник защищен крестовиной. Включение и выключение механизма производится арретиром. При повороте арретира против часовой стрелки ветроприемник соединяется со счетным механизмом.
Перед измерением скорости воздушного потока записывают показания по трем шкалам. Включают одновременно механизм анемометра арретиром и секундомер. По истечении 100с механизм и секундомер выключают и записывают показания по шкалам анемометра. Разность между конечными и начальными показаниями анемометра делят на время экспозиции (100с) и определяют число делений шкалы, приходящихся на 1с. Скорость ветра находят по графику. По вертикальной оси откладывают число делений шкалы в одну секунду и проводят горизонталь. Из точки пересечения с прямой графика опускают перпендикуляр и на горизонтальной оси находят искомую скорость воздушного потока в м/с.
Методические рекомендации.
2.1. Лабораторная работа выполняется группой курсантов 3-4 человека.
2.2. Работу следует выполнять в такой последовательности:
2.2.1. Ознакомиться с настоящими методическими указаниями, устройством стенда, устройством и правилами пользования приборами. Проверить подключение стенда к электропитанию.
2.2.2. Определить относительную влажность воздуха в помещении:
а) смочить пипеткой ткань на резервуаре верхнего термометра психрометра;
б) включить вентилятор психрометра;
в) через 4 мин. Снять показания обоих термометров и по психрометрическому графику определить относительную влажность.
2.2.3. Найти эффективную температуру (ЭТ): на вертикальных шкалах номограммы отложить значения показаний сухого и влажного термометров психрометра, соединить эти значения воображаемой прямой линией и в точке пересечения этой линии с линией скорости номограммы, равной нулю, найти эффективную температуру.
2.2.4. Определить эффективно-эквивалентную температуру:
а) привести в рабочее состояние психрометр (пункт 2.1.2., а), б), в));
б) включить комнатный вентилятор на стенде, измерить анемометром скорость воздушного потока;
в) отложив на шкалах номограммы показания сухого и влажного термометров психрометра и соединив их воображаемой прямой в точке пересечения этой прямой с линией скорости, равной скорости воздушного потока определить эффективно-эквивалентную температуру.
2.2.5. Полученные результаты занести в таблицу 1.2.
Таблица 1.2
| Условие | Показания термометров, 0 С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, | ЭТ, | ЭЭТ, | |
| Сухого | Влажного | м/с | 0 С | 0 С | ||
| Неподвижный воздух | ||||||
| Подвижный воздух |
2.2.6. Пользуясь обозначенными на номограмме температурными зонами комфорта, сделать вывод о комфортности для данного периода года при неподвижном и подвижном воздухе.
2.2.7. Составить отчет по форме:
- целевая установка;
- краткие теоретические сведения;
- используемые приборы и оборудование;
- таблицы результатов;
- выводы.
Меры безопасности.
3.1. Оборудование стенда и приборы подключены к электросети напряжением 220 В. Это напряжение опасно. При обнаружении неисправности электрооборудования немедленно отключить питание и доложить преподавателю.
3.2. Соблюдайте осторожность при работе с психрометром. Термометры психрометра заполнены ртутью, которая чрезвычайно опасна для здоровья.
Контрольные вопросы.
1. Какое влияние оказывает микроклимат на состояние работающего?
2. Что следует понимать под эффективной (ЭТ) и эффективно-эквивалентной (ЭЭТ) температурой?
3. Какими приборами оценивается состояние параметров микроклимата, принцип действия?
4. Как измерить относительную влажность?
5. Как определить скорость движения воздуха?
Литература.
1. Безопасность жизнедеятельности/Под ред. В.Б. Белова. - М., 1999.
2. ГОСТ 12.1.005-88.
3. Сан ПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений». – М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996.
4. Шарапов В.И. Охрана труда на судах ФРП. – М.: Агропроимздат, 1989.
5. Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. – М.: Изд. дом «Дашков и К», 2001.
6. Русак О.Н., Милаян К.Р., Занько И.Г. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. – Санкт-Петербург.: Изд. «Лань», 2002.
Лабораторная работа № 2
Тема: «Определение степени загазованности воздушной среды
в производственных помещениях»
Краткое описание работы
1.1.Целевая установка: изучить устройство универсального газоанализатора, ознакомиться с порядком нормирования концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, освоить методику определения загазованности воздушной среды в производственных помещениях.
1.2.Краткое теоретическое обоснование.
1.2.1.Воздух представляет собой физическую смесь различных газов, образующих атмосферу Земли. Чистый, наиболее благоприятный для дыхания воздух содержит: азота – 78,08%, кислорода – 20,95%, аргона – 0,93%, диоксида углерода – 0,03%, прочих газов – 0,01%. Наряду с химическим составом важное значение имеет ионный состав воздуха.
При эксплуатации судового оборудования и в ряде технологических процессов происходит выделение различных вредных веществ, загрязняющих воздух.
В соответствии с ГОСТ 2.1.007-76 вредными являются вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Вредные вещества, проникая в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки, могут вызвать острые и хронические отравления.
Согласно ГОСТ 12.0.003 – 74 вредные вещества по характеру воздействия на организм человека подразделяются на две группы:
- общетоксические – вызывающие отравление всего организма (окись углерода, свинец, ртуть, бензол и пр.);
- раздражающие - вызывающие раздражение дыхательного тракта, слизистых оболочек и кожи (аммиак, ацетон, кислоты, щелочи, сероводород и др.);
- сенсибилизирующие – вызывающие повышенную чувствительность к ним, действующие как аллергены (различные растворители и лаки на основе нитросоединений, формальдегид и др.);
- канцерогенные – вызывающие развитие злокачественных опухолей (полициклические ароматические углеводороды, которые могут входить в состав сырой нефти, мазута, смазочных масел и др.);
- мутагенные - приводящие к изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества, уретан, формальдегид и др.);
- влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец, никотин, бензол, радиоактивные вещества и др.)
В судовых помещениях загрязнителями воздуха могут быть окись углерода и углекислый газ, окислы азота, аммиак, кислоты, щелочи, растворители, лаки, углеводороды и др.
По степени опасности для человека согласно ГОСТ 12.1.007-76 все вредные вещества делятся на четыре класса:
1-чрезвычайно опасные (ртуть, свинец, азот, озон и др.);
2-высокоопасные (окислы азота, бензол, дихлорэтан, кислоты серная и соляная, медь и др.);
3-умеренно опасные (ацетон, масла минеральные, спирт метиловый, табак и др.);
4-малоопасные (аммиак, бензин, керосин, скипидар, окись углерода и др.)
Кроме химических к вредным веществам относится производственная пыль.
1.2.2.Нормирование содержания вредных веществ в воздухе.
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций (ПДК),
т.е. таких весьма малых доз вредных веществ, наличие которых в воздухе рабочих помещений не может вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья при ежедневной работе в течение полного рабочего времени, но не более 40 часов в неделю, и всего трудового стажа.
Предельно допустимые концентрации установлены ГОСТ 2.1.005-88.
В таблице 2.1 приведены нормы ПДК основных вредных веществ, в том числе встречающихся на судах.
Предельно допустимые концентрации принято оценивать в миллиграммах на метр кубический (мг/м3).
При содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия, т.е. близких по химическому строению и характеру действия на организм человека, для обеспечения безопасности работы должно соблюдаться следующее условие:
С1 С2 ……. Сп
ПДК 1 ПДК 2 ПДК п
где: С1, С2 …….., Сп – концентрации соответствующих вредных веществ в воздухе, мг/м3;
ПДК 1, ПДК 2 ……., ПДКп - предельно допустимые концентрации соответствующих вредных веществ, мг/м3.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием, ПДК остаются такими же, как и при изолированном действии.
1.2.3. Средства и способы защиты от воздействия вредных веществ.
Для защиты работающих от промышленных ядов и пылей предусматриваются как коллективные, так и индивидуальные средства зашиты.
Таблица 2.1
| Наименование вещества | Величина ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Агрегатное состояние |
| Азота кислоты | П | ||
| Аммиак | П | ||
| Ацетон | П | ||
| Бензин топливный | П | ||
| Бензол | П | ||
| Дихлорэтан | П | ||
| Диоксид углерода | П | ||
| Йод | П | ||
| Керосин | П | ||
| Кислота соляная | П | ||
| Кислота серная | П | ||
| Оксид углерода | П | ||
| Ртуть | 0,01 | П | |
| Свинец и его соединения | 0,01 | А | |
| Сероводород | П | ||
| Скипидар | П | ||
| Спирт метиловый | А |
Примечание: П – пары, А – аэрозоли.
Коллективными средствами защиты являются:
1. Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими, что позволяет вывести работающего из опасной зоны, устранить тяжелый ручной труд.
2. Замена в технологических процессах используемых вредных веществ на безвредные для здоровья.
3. Хорошая герметизация оборудования, трубопроводов, своевременное и качественное обслуживание и ремонт оборудования, способствующие снижению поступления в воздух различных вредных веществ.
4. Устройство вентиляции и кондиционирования воздуха с целью удаления или разбавления до допустимых концентраций вредных выделений.
При недостаточной эффективности коллективных средств защиты применяют средства индивидуальной защиты: респираторы, противогазы, очки открытого и закрытого типов, перчатки, рукавицы, спецобувь, изолирующие костюмы, мази и пасты.
Большое значение в профилактике заболеваний работающих на вредных условиях имеют предварительные и периодические медицинские осмотры.
Работающим во вредных условиях выделяются спецпитание и предоставляется дополнительный отпуск.
1.3. Материальное обеспечение.
1.3.1. При выполнении лабораторной работы используется универсальный переносной газоанализатор УГ-2. Принцип работы газоанализатора основан на измерении длины окрашенного столбика индикаторного порошка, полученного при просасывании через индикаторную трубку воздуха, содержащего вредные примеси.
Цвета, приобретаемые индикаторным порошком после просасывания исследуемого воздуха, указаны в таблице 2.2.
Таблица 2.2
| Анализируемые газы (пары) | Цвет порошка после анализа | Анализируемые газы (пары) | Цвет порошка после анализа |
| Сернистый ангидрид | Белый | Окислы азота | Красный |
| Этиловый эфир | Зеленый | Бензин | Светло-коричневый |
| Ацетилен | Светло-коричневый | Бензол | Светло-зеленый |
| Окись углерода | Коричневый | Толуол | Темно-коричневый |
| Сероводород | Коричневый | Ксилол | Красно-фиолетовый |
| Хлор | Красный | Ацетон | Желтый |
| Аммиак | Синий | Углеводороды нефти | Светло-коричневый |
Прибор УГ-2 состоит из воздухообразного устройства с тремя штоками и набора реактивов и принадлежностей.
1.3.2. Воздухообразное устройство состоит из корпуса, в котором помещается сильфон с двумя фланцами и стаканом с пружиной. Конструкция сильфона обеспечивает постоянство объема.
На верхней плате имеются неподвижная втулка для направления хода штока, отверстия для хранения штоков в нерабочем положении и штуцер, который внутри корпуса соединен с внутренней полостью сильфона. На наружную часть штуцера надета резиновая трубка, к которой присоединяют индикаторную трубку.
Шток служит для сжатия сильфона. На гранях штока под его головкой обозначены объемы просасываемого при анализе воздуха.
На цилиндрической поверхности штока имеются четыре продольные канавки, каждая с двумя углублениями, служащими для фиксации шток в верхнем и нижнем положении. При ходе штока от одного углубления до другого сильфон забирает необходимо для анализа количеств исследуемого воздуха.
1.3.3. Набор реактивов и принадлежностей. К воздухообразному устройству прилагаются коробки ЗИП в количестве 14 штук, по числу вредных веществ, концентрацию которых прибор позволяет определять.
Каждая коробка содержит:
- ампулы с индикаторным порошком;
- ампулы с поглотительным порошком для фильтрующих патронов (в условиях лаборатории патроны хранятся в стеклянных флаконах, закрытых пробками);
- образцы приготовленных индикаторных трубок и фильтрующих патронов;
- стеклянны трубки для приготовления фильтрующих патронов и индикаторных трубок;
- запасные пустые ампулы;
- воронки с оттянутым концом для заполнения трубок индикаторным порошком;
- воронку с широким концом для заполнения фильтрующего патрона;
- стеклянные заглушки для герметизации фильтрующего патрона;
- резиновые трубки;
- стержень для установки ватных заглушек в стеклянные трубки;
- штырек;
- фольгу;
- малую коробку. На крышке коробки имеется таблица со шкалой измерения концентрации, с указанием объема просасываемого воздуха и времени просасывания.
