Перед проведенням роботи слід ознайомитись з правилами техніки безпеки, які наведені в кінці методичних вказівок.
Визначення запиленості ваговим методом проводять у такій послідовності:
1. Попередньо на аналітичних вагах з точністю до третього
знака зважують фільтр.
- Встановлюють фільтр в патрон і затискають його за допомогою затискного пристрою.
- З’єднують резиновим шлангом пилову камеру з патроном і приладом ПРУ-4 (ротаметр 3).
- Включають у мережу вентилятори пилової камери.
- Включають в мережу установку ПРУ-4.
- Включають тумблер установки ПРУ-4 і фіксують час початку відбору проби.
- За допомогою крана встановлюють продуктивність установки 10 л/хвил.
- Відбір повітря на аналіз проводять на протязі 3 хвилин. Термін часу відмічають за секундоміром або за стрілкою годинника. Одночасно в журнал записують показники термометра і барометра.
- По закінченню відбору проби повітря виключають тумблер установки ПРУ-4.
- Відключають установку від мережі електричного струму.
- Повторно зважують фільтр.
- За формулами (2) і (1) визначають запиленість повітря.
- Результати замірів вносять до таблиці 1.
4. РОЗРАХУНОК КІЛЬКОСТІ ПОВІТРЯ,
ЩО ПОДАЄТЬСЯ В ПРИМІЩЕННЯ
Визначення кількості зовнішнього повітря, що подається в приміщення системою приточно-витяжної вентиляції з метою підтримання оптимальних санітарно-гігієнічних умов, щоб концентрація пилу у виробничих приміщеннях не перевищувала ПДК проводять за формулою:
(3)
де Vo – об’єм повітря, видаленого з приміщення місцевими отсосами і на технологічні потреби, м3/год;
GВР - кількість пилу, що утворюється у виробничому приміщенні, мг/год;
Co – концентрація пилу в повітрі, видаленому з робочої зони приміщеня, мг/м3, Со = С ПДК для робочої зони виробничого приміщення;
C п – концентрація пилу в повітрі, що надходить до приміщення, мг/м3, Сп = С ПДК для населених міст;
Cух – концентрація пилу в повітрі, видаленому з приміщення за межами робочої зони, мг/м3, С ух = С ПДК для робочої зони виробничих приміщень.
Таблиця 1
Визначення концентрації пилу ваговим методом
| Назва параметра | Умовне позна-чення | Метод визначення | величина |
| 1.Вага фільтра до випробу-вання, мг 2. Вага фільтра після випробу-вання, мг 3. Збільшення ваги фільтра, мг 4.Температура, оС 5.Атмосферний тиск, мм.рт.ст 6.Об’єм повітря, що пропущено через фільтр за 3 хвилини, л 7.Об’єм повітря, приведений до нормальних умов, л 8.Концентрація пилу, мг/м3 9.Перевищення ПДК | G1 G2 G2 – G1 T Р V1 Vo Со Со /СПДК | Зважуванням на аналітичних вагах Зважуванням на аналітичних вагах Розрахунком Термометром За показниками барометра За показниками приладу ПРУ-4 За формулою (2) За формулою (1) Розрахунком |
Варіант для розрахунків по таблиці 2 вказує викладач. Кількість пилу, що утворюється у виробничому приміщенні визначають за формулою:
(4)
Таблиця 2
Вихідні дані для розрахунків
| параметри | Умовне позна-чення | Варіант | ||
| 1.Обєм повітря, м3/год; 2.Кількість пилу, мг/год; 3. ПДК пилу для робочої зони виробничих приміщень, мг/м3 4. ПДК пилу для населених міст, мг/м3 | Vo
Gвр
| 10 . 103 формула (4) залежить від природи пилу (ГОСТ 12.1.005-76) залежить від природи пилу (СН 245-71. Для нетоксичного пилу СПДК=0,5 мг/м3) | 20 . 103 | 40 . 103 |
Таблиця 3
Результати розрахунків з визначення кількості зовнішнього повітря
| Назва параметра | Умовне позначення | величина |
| 1.Об’єм повітря, м3/год 2.Кількість пилу, мг/год 3.Гранично допустима концентрація (ПДК) пилу для робочої зони виробничих приміщень, мг/м3 4.Гранично допустима концентрація (ПДК) пилу для населених міст, мг/м3 5.Кількість зовнішнього повітря, м3/год | Vo
Gвр
VНВ
|
5. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ
- Як характеризується запиленість повітря?
- На які види підрозділяють пил по дії на органи людини? Наведіть приклади.
- Які Ви знаєте методи визначення запиленості повітряного середовища?
- Назвіть призначення і принцип дії ротаційної установки ПРУ-4. З яких основних елементів складається ця установка?
- Які методи індивідуального захисту людини від пилу Ви знаєте?
- Які методи боротьби з пилом застосовують на виробництві?
6. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ
Основною потенційною небезпекою під час проведення роботи є електричний струм. Під час виконання даної роботи необхідно особливу увагу зосередити питанням електробезпеки.
Перед початком роботи необхідно:
Перевірити справність розеток і шнурів для підключення електричних двигунів;
Перевірити зєднання устаткування із заземленням;
Під час роботи установки на торкатись руками частин, що проводять струм.
При виявленні несправності до роботи не приступати і повідомити про це викладача.
7. МАТЕРІАЛЬНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
1. Пилова камера
2. Прилад ПРУ-4
3. Патрон із з’єднуючими трубками
4. Фільтри
5. Барометр
6. Термометр
7. Штатив із затискачем
8. Аналітичні ваги
9. Відкрутка
8. ЛІТЕРАТУРА
1.ГОСТ 12.1.005-88. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони.
2. Основи охорони праці: Підручник. 2-ге видання / К.Н.Ткачук, М.О.Халімовський, В.В.Зацарний та ін. – К.: Основа, 2006 – 448 с.
3. Запорожець О.І., Протоєрейський О.С., Франчук Г.М., Боровик І. М. Основи охорони праці. Підручник. – К.: Центр учбової літератури, 2009. – 264 с.
4. Основи охорони праці:. /В.В. Березуцький, Т.С. Бондаренко, Г.Г.Валенко та ін.; за ред. проф. В.В. Березуцького. – Х.:Факт, 2005. – 480 с.
5. Успенский С.Д. Лабораторный практикум по охране
труда в текстильной промышленности.- М.:Легкая
индустрия,1972.
6.Кельберт Д.Л. Охрана труда в текстильной промышленности.-М.:Легкая индустрия,1971.
7. Охорона праці (практикум): Навч. посіб. / За заг. ред..
к.т.н., доц.. І. П. Пістуна. – Львів: «Тріада плюс», 2011 – 436 с.
Лабораторна робота №3
ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЙНИХ МЕЖ
ЗАЙМАННЯ ГАЗІВ І ПАРИ
1. Мета роботи:
1. Ознайомитись з методами розрахунку концентраційних меж займання газів і пари відповідно до вимог ГОСТ 12.1.044-89.
2. Експериментально встановити граничні значення концентрації займання (вибуху) пароповітряних сумішей.
3. Відповідно до знайденої теоретично межі займання за державним стандартом ГОСТ 12.1.011-78 визначити максимально допустиму вибухобезпечну (незаймисну) концентрацію горючих речовин (ПДВК).
4. За знайденою нижньою межєю займання і температурою займання відповідно до СН і П ІІ-90-81 визначити категорію пожарної безпеки виробництва, повязану із застосуванням досліджуваних речовин.
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА.
Відповідно до властивостей і кількості горючих речовин, що можуть утворювати вибухонебезпечні суміші, промислові підприємства підрозділяють на такі категорії: А, Б, В, Г, Д.
Категорії виробництва за пожежною небезпекою в значній мірі визначають вимоги до промислових споруд, їх конструкції і планування, організації пожежної охорони і її технічного забезпечення. За категорією пожежної небезпеки можна визначити, наприклад, допустимій ступінь вогнетривкості споруд, кількість поверхів, пожежні відстані (розриви) між спорудами. За категоріями пожежної небезпеки, ступенем вогнетривкості і об’ємом споруд можна вірно визначити необхідну кількість води для зовнішнього і внутрішнього гасіння пожеж, вибрати необхідні системи опалення приміщень, вентиляції і кондиціонування повітря, водозабезпечення, освітлення і засобів для тушіння пожеж. Крім того, можна визначити відстань до евакуаційного виходу від найвіддаленішого робочого місця, ширину проходів і проїздів в приміщеннях, площу етажа між протилежними стінами.
Особливу увагу в попередженні вибухів приділяють вибору електроустаткування. У вибухонебезпечних приміщеннях застосовують тільки вибухозахищене устаткування, що не спричиняє вибухи в робочих приміщеннях завдяки спеціальним пристроям.
Нижче наведена характеристика категорій приміщень промислових підприємств.
Категорія А (вибухопожежонебезпечні)
До цієї категорії відносять виробництва, на яких утворюються горючі гази з нижньою межєю займання 10% і нижче та рідини з температурою спалаху до 28 оС включно за умови, що вказані гази або рідина можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в об’ємі, більше 5% від загального об’єму приміщень, а також речовини, здатні самозайматися і горіти при з’єднанні з водою, киснем повітря або один з другим.
Категорія Б (вибухопожежонебезпечні)
До цієї категорії відносять виробництва, на яких утворюються горючі гази, нижня межа займання яких вище 10%, а також рідина з температурою займання від 28 до 61 оС включно, або нагріті до температури займання і вище горючий пил чи волокна, нижня концентраційна межа займання яких більше 65 г/м3, речовини, здатні тільки горіти, але не вибухати при контакті з повітрям, водою або один з другим, а також тверді згораємі речовини і матеріали.
Категорія В (пожежонебезпечні)
До цієї категорії відносять виробництва, на яких використовуються рідини з температурою займання вище 61 оС и горючий пил, нижня концентраційна межа займання яких більше 65 г/м3, речовини, здатні тільки горіти, але не вибухати при контакті з повітрям, водою або один з другим, а також тверді згораємі речовини і матеріали.
Категорія Г (пожежобезпечні)
До цієї категорії відносять виробництва, на яких використовуються негорючі речовини і матеріали в гарячому, розжареному або розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділенням променистого тепла, іскор, полум’я, а також речовини, горючі гази, рідини та тверді речовини, які спалюються або утилізуються як паливо.
Категорія Д (пожежобезпечні)
До цієї категорії відносять виробництва, на яких використовують негорючі речовини і матеріали в холодному стані.
Одним з критеріїв оцінки вибухових властивостей пароповітряних сумішей є концентраційні межі вибухоздатності: нижня та верхня. Нижнєю концентраційною межєю вибухової здатності (НПВ) називають мінімальний вміст горючих парів (газів) в повітрі, при яких можливий вибух. Вернєю концентраційною межєю вибухової здатності (ВПВ) називають максимальний вміст горючих парів (газів), вище якого вибух неможливий. Концентраційні межі вибухової здатності для газів і парів визначають у об’ємних відсотках (% об).
У виробничих приміщеннях утворення вибухонебезпечних пароповітряних сумішей можливе лише в тих випадках, коли існують умови випаровування горючих рідин у повітряний простір приміщень (відкриті резервуари, ємкості, ванни) або під час розливанн рідин.
2.ТЕОРЕТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК КОНЦЕНТРАЦІЙНИХ МЕЖ ЗАЙМАННЯ ГАЗІВ І ПАРІВ.
Відповідно до вимог державного стандарту ГОСТ 12.1.044-89 концентраційні межі займання газів і парів окремих органічних речовин, що містять атоми водню, кисню, азоту, хлора в повітрі при атмосферному тиску (101 ± 7) кПа і початковій температурі, що не перевищує 473 оК визначають за формулою:
(1)
де hS – коефіцієнти, що характеризують наявність структурних груп;
mS – число таких структурних груп в молекулі горючої речовини.
Значення коефіцієнтів hS за вимогами ГОСТ 12.1.044-89 для різних структурних груп наведені в таблиці 1.
Таблиця 1
Значення коефіціента hS
| Вид структурної групи | Значення hS | Вид структурної групи | Значення hS |
| С - Н | 49,2 | С = С | 341,5 |
| С – С | 41,2 | С – N | |
| С = С | 122,1 | N – H | 20,9 |
| С - 0 | 10,9 | C – CL | 7,8 |
| С = 0 | 34,3 | N – N | 152,2 |
| 0 = Н | 5,7 | Ο | 485,4 |
Число структурних груп (m) розраховують виходячи зі структурної формули палива. Наприклад, для ацетона (С3Н60) структурна формула має вигляд:
Н 0 Н
Н - С - С - С - Н
Н Н 
З даної структурної формули видно, що в молекулі ацетона існує 6 зв’язків С- Н, два зв’язки С – С і один зв’язок С = 0. Відповідно до даних таблиці 1 знаходимо 
а потім за формулою (1) визначимо нижню межу займання ацетону φн.
Верхня межа займання визначається за формулою:
Якщо 
(2)
Якщо 
(3)
Де 
- стахіометричний коефіцієнт кисню в реакції горіння (окислення):
(4)
де 
- відповідно число атомів вуглероду, водню, хлору і кисню в молекулі палива;
К – коефіцієнт, що визначаєиться за формулою (5):
Де q – число різних структурних груп палива;
ai – величина коефіцієнтів груп;
nКС - загальне число полуторних, двійних і трійних зв’язків
(С–С) в молекулі палива;
КСВ – середня кратність звязків (С-С) в молекулі палива.
Для молекули ацетона ai = -0,06; nКС = 0; К св =1; mC =0; q =1
Виходячи з цього за формулою (5) визначають значення коефіцієнта К і за формулою (2) або (3) значення верхньої межи займання.
Визначивши величини нижньої і верхньої меж займання по формулам (1) і (2) та величину коефіцієнта безпеки (К б) відповідно ГОСТ 12.1.004-91, розрахуємо максимально допустиму вибухонебезпечну концентрацію горючої речовини (ПДВК) за формулою:
(6)
 |
Рис.1 Схема установки для визначення концентраційних меж вибуху пароповітряних сумішей:
1 –корпус, 2 – верхній фланець, 3 – кришка; 4 – гайка; 5 – вибухова діафрагма; 6 – іскровий генератор; 7 – вимикач; 8 – електроди;
9 – шпилька; 10 – нижній фланець; 11 – дно; 12,14 – отвір для електродів; 13 – отвір для подачі повітря; 15 – отвір для подачі ЛЗР.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
4.1.Опис експериментальної установки.
Визначення нижньої межі займання проводиться на установці, схема якої показана на рис.1. Складається установка з посудини і вибухового пристрою, що живиться від мережі перемінного струму напругою 220 В. Посудина виконана у вигляді скляного циліндра (1) з фланцями (2) і (10), що з’єднані між собою шрильками. У верхній кришці (2) є 5 отворів. Центральний круглий отвір слугує для випуску продуктів згоряння при вибухі. Цей отвір закривається діафрагмою, яка під час вибуху розривається. В два інші отвори (12) і (14) герметично вмонтовані електроди (8), що ізольовані і не стикаються з корпусом посудини. Отвір (15) слугує для введення в посудину легкозаймисної рідини (ЛВЖ) за допомогою пипетки. Після введення ЛЗР(легкозаймистої рідини) цей отвір закривають пробкою. Отвір (13) слугує для входу повітря з допомогою груші, для випуску продуктів згоряння і перемішування горючої суміші з повітрям. В цьому отворі встановлено штуцер для приєднання груші. Включення іскового розряду проводиться за допомогою кнопки (7). Вся установка має заземлення і захищена екраном, що встановлюють перед посудиною.
