Раздел 1. Теоретические основы безопасности

ВВЕДЕНИЕ

Понятие о безопасности жизнедеятельности. Основные нормативные акты Российской Федерации о безопасности жизнедеятельности. Цель и содержание, научные и практические задачи, объект изучения и средства познания безопасности жизнедеятельности. Актуальность проблем безопасности жизнедеятельности. Краткие исторические сведения о развитии науки об опасностях. Роль науки и образования в обеспечении безопасности жизнедеятельности. Связь курса безопасности жизнедеятельности со специальными и общеобразовательными дисциплинами. Роль инженерно-технических работников в обеспечении безопасности жизнедеятельности.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

В Конституции РФ записано:

Статья 37....Каждый имеет право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены....

Статья 42. Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии....

Статья 58. Каждый должен сохранять природу и окружающую среду....

В развитие этих и других статей Конституции РФ приняты ряд федеральных законов: Трудовой кодекс РФ, Федеральный закон об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний, Федеральный закон об основах охраны здоровья граждан в РФ, Федеральный закон об охране окружающей природной среды, Федеральный закон о пожарной безопасности, Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», Федеральный закон о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения, Федеральный закон о промышленной безопасности опасных производственных объектов и др.

Изучение этих законов позволит более четко уяснить права и обязанности каждого гражданина РФ в области безопасности жизнедеятельности.

Литература: [1, 2, 3, 6]

 

Вопросы для самопроверки.

1. Что понимается под безопасностью жизнедеятельности?

2. Каковы практические задачи и объект изучения в безопасности жизнедеятельности?

3. В чем заключаются права граждан на охрану здоровья и информацию о факторах, влияющих на здоровье?

4. Назовите обязанности работодателя и работника по обеспечению охраны труда на предприятиях.

5. Назовите права и обязанности граждан в области пожарной безопасности.

6. Перечислите права и обязанности граждан и предприятий по вопросам санитарно-эпидемиологического благополучия.

 

Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Введение

Среда обитания человека: окружающая, производственная, бытовая. Понятие опасности. Аксиома о потенциальной опасности. Понятие о риске и приемлемом риске.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении этих вопросов особое внимание обратить на аксиому о потенциальной опасности и понятии о приемлемом риске.

Литература: [1, 3, 6]

 

Вопросы для самопроверки

1. Что понимается под опасностью?

2. В чем заключается сущность аксиомы о потенциальной опасности?

3. Что понимается под риском?

4. В чем заключается концепция приемлемого риска?

 

Тема 1. Характеристика человека как элемента системы "человек - среда обитания"

Естественные системы защиты человека от опасностей. Личностные факторы, обуславливающие способность человека противостоять опасности: психобиологические факторы, факторы социально-психологического и психофизиологического качества. Краткая характеристика организма человека: собственно тело, системы (костно-мышечная, кровообращение, нервная и т.д.), анализаторы (кожного покрова, органов зрения, слуха, обоняния и т.д.). Нижний, верхний и дифференцированный пороги чувствительности.

Психофизические основы деятельности человека. Прием информации, хранение, переработка ее и принятие решения.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении этой темы необходимо освоить возможность естественной системы защиты человека от опасностей среды обитания и психофизические основы деятельности человека, ибо они во многом определяют безопасность любого вида деятельности.

Литература: [1, 3, 6]

 

Вопросы для самопроверки

1. Что относится к личностным факторам человека?

2. Дайте краткую характеристику естественным системам человека (тела, систем и анализаторов).

3. Что понимается под порогами чувствительности анализаторов?

4. Какие существуют виды памяти?

5. В чем заключается процесс принятиярешения?

Тема 2. Характеристика среды как элемента системы "человек - среда обитания"

Понятие об опасных и вредных факторах среды обитания. Признаки опасных и вредных факторов. Классификация опасных и вредных факторов по происхождению, природе действия и их характеристика.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении этой темы кроме рекомендуемой литературы необходимо ознакомится с нормативным документом: ГОСТ 12.0.003. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

Литература: [1, 3, 6]

 

Вопросы для самопроверки

1. Что понимается под опасным и вредным факторами?

2. Перечислите признаки опасных и вредных факторов.

3. Как делятся опасные и вредные факторы по происхождению по природе действия?

 

Тема 7. Излучения

Виды излучений и их источники.

Электромагнитные поля их характеристики. Влияние их на организм человека. Нормирование электромагнитных полей. Средства и методы защиты от электромагнитных полей. Измерение характеристик электромагнитных полей.

Ультрафиолетовое излучение и влияние на организм человека. Нормирование ультрафиолетового излучения. Меры профилактики.

Лазерное излучение и его характеристики. Воздействие его на организм человека. Средства и методы защиты от лазерных излучений. Измерение характеристик (параметров) лазерного излучения.

Ионизирующие излучения и их характеристики. Влияние их на организм человека. Нормирование ионизирующих излучений. Средства и методы защиты от ионизирующих излучений. Дозиметрический контроль.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении этой темы, кроме рекомендованной литературы, необходимо ознакомиться со следующими нормативными актами: ГОСТ 12.1.006. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля; ГОСТ 12.1.002-99. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах; СН 5046-89. Профилактическое облучение людей; ГОСТ 12.1.040-83. Лазерная безопасность. Общие положения; СН 5804-91. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров; СанПиН 2.6.1.2523-09 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009); СП 2.6.1.2612-10 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности.

Литература: [1, 2, 3, 4, 6]

 

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите виды излучений.

2. Как воздействуют различные виды излучений на организм человека?

3. Какие применяются средства коллективной и индивидуальной защиты от различных видов излучений?

 

Тема 8. Электробезопасность

Электротравматизм и его причины. Действие электрического тока на организм и факторы, влияющие на исход поражения. Растекание тока в земле. Виды включения человека в электрическую цепь и степень опасности включения. Классификация помещений по степени электроопасности. Требования безопасности к электроустановкам и методы защиты человека от поражения. Оказание первой помощи при поражении электротоком.

Статическое электричество и источники его образования. Опасности статического электричества и методы борьбы с ним.

Атмосферное электричество. Молнезащита производственных зданий и сооружений. Принципы построения зон защиты молнеотводов.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении темы, кроме рекомендуемой литературы, необходимо ознакомиться со следующими нормативными актами: ГОСТ Р 50571.3-2009; ГОСТ 12.1.19-79. Электробезопасность. Общие требования; ГОСТ12.1.038-82. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов; ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

Литература: [1, 3, 4, 6]

 

Вопросы для самопроверки

1. Назовите виды воздействия электрического тока на организм человека?

2. Каковы основные схемы включения человека в электросеть?

3. Что такое напряжения прикосновения и шага?

4. Охарактеризуйте способы коллективной защиты от поражения?

5. Средства индивидуальной защиты?

6. Источники образования статического электричества и основные опасности?

7. Способы борьбы со статическим электричеством?

 

Тема 11. Требования безопасности труда к устройству предприятий и цехов

Санитарно-гигиеническая классификация предприятий. Выбор площадки для предприятия и размещения зданий на ее территории. Требования безопасности к устройству зданий и сооружений.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Изучая эту тему надо ознакомиться с СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий и СНиП 2.09.04-87. Административные и бытовые здания.

Литература: [2, 4 ]

 

Вопросы для самопроверки

1. 1.На какие классы подразделяются предприятия?

2. 2.Что понимается под санитарно-защитной зоны?

3. Какие факторы учитываются при выборе площадки для предприятия?

4. Что учитывается при расположении зданий на территории предприятия?

5. Что учитывается при устройстве зданий и помещений?

 

 

В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

 

Введение

Понятие чрезвычайных ситуаций.

Чрезвычайные ситуации техногенного характера. Техногенные аварии и катастрофы, внутренние и внешние причины их.

Чрезвычайные ситуации природного происхождения и экологического характера.

Человеческое общество − источник зарождения военно-политических, социально-политических и межнациональных конфликтов.

Статистика ущерба и потерь.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении этого материала надо уяснить виды чрезвычайных ситуаций и к чему они приводят.

Литература: [1, 5, 6]

 

Вопросы для самопроверки

1. Что понимается под чрезвычайной ситуацией?

2. Назовите виды и примеры чрезвычайных ситуаций.

3. Какие причины вызывают чрезвычайные ситуации?

4. Дайте характеристику чрезвычайных ситуаций экологического характера?

 

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

Контрольная работа состоит из решения двух задач и ответов на пять вопросов.

Ответы на вопросы должны сопровождаться ссылками на литературные источники, а также при необходимости рисунками. Тексты ответов на вопросы и решения задач должны быть согласованы с рисунками путем цифровых обозначений.

На каждой странице оставляются поля для замечаний рецензента.

Контрольная работа выполняется по варианту (см. таблицу 1), номер которого совпадает с последней цифрой учебного шифра студента, а исходные данные для решения задачи выбираются по варианту, номер которого совпадает с предпоследней цифрой учебного шифра.

Необходимые данные для решения задач приведены в таблицах к каждой задаче, а вопросы - в конце методических указаний.

Таблица 1 - Варианты контрольной работы

Показатели	Варианты
Номера вопросов	6, 13, 19, 32,	1, 14, 24, 29, 41	7, 17, 27, 34, 42	3, 12, 25, 31, 47	8, 18, 23, 33, 39	2, 11, 20, 37, 48	9, 21, 28, 35, 45	4, 16, 36, 44, 49	10, 22, 26, 38, 43	5, 15, 30, 40, 50
Номера задач	3,8	4, 11	1, 9	2, 10	3, 7	4,6	1, 7	2, 6	5, 10	5, 9

 

Задача 1

Рассчитать сопротивление заземляющего устройства при использовании защитного заземления для защиты человека от поражения электрическим током в случае перехода напряжения на корпус электроустановки.

Исходные данные:

а) рабочее напряжение установки U_л = 380 В;

б) удельное сопротивление грунта - ρ_табл, Ом · м;

в) заземлители - вертикальные круглые стержни диаметром d = 10 мм и длиной l, м;

г) стержни размещаются по контуру.

Численные значения ρ_табл и l принять по таблице 2.

Таблица 2

Показатели	Варианты
Вид грунта (земли)	пе-сок	супесок	суглинок	гли-на	камень глина	гли-на	супесок	пе-сок	гли-на	супесок
Удельное сопротивление грунта, ρтабл
Длина заземлителя, l		4,5			4,5	4, 5	4,5		4,5

 

Указания к решению задачи.

1. Определение расчетного удельного сопротивления грунта ρ_расч с учетом климатического коэффициента ψ:

ρ_расч = ρ_табл · ψ.

Вместо ρ_табл в формулу можно подставлять значение измеренного удельного сопротивления грунта ρ_изм в конкретном месте расположения заземляющего устройства. Значение коэффициентов ψ принимается в зависимости от климатических зон России, вида и длины заземлителей. Для данной задачи примем ψ = 1,25.

2. Определение сопротивления одиночного вертикального стержневого заземлителя, заглубленного ниже уровня земли на t ₀ = 0,5 м по формуле:

, Ом,

где t = t ₀+0,5 l - глубина заложения стержневого заземлителя, м

Если сопротивление одиночного заземлителя окажется больше требуемого сопротивления заземляющего устройства R _и, т.е. если R > R _и или R > R _з при отсутствии естественных заземлителей, то необходимо использовать несколько соединенных между собой заземлителей. Величину R _з для данной задачи согласно ПУЭ принять равной 4 Ом.

3. Определение потребного количества заземлителей n без учета их взаимного экранирования:

.

4. Определение необходимого количества заземлителей n _э с учетом их взаимного экранирования:

,

где ξ - коэффициент использования заземлителей, учитывающий их взаимное экранирование и зависящий от количества n и расстояния между заземлителями. Определяется по таблице и для вариантов 1, 2, 7, 8 и 0 данной задачи может быть принят равным 0,45, а для остальных вариантов - 0,65.

Учитывая то, что заземлители соединяются между собой стальной полосой, которая является дополнительным заземлителем, количество заземлителей можно уменьшить.

5. Определение расчетного, сопротивления при принятом числе заземлителей n _эп:

.

6. Определение сопротивления соединительной стальной полосы:

, Ом

где L _сп= 1,05L n _эп- общая длина соединительной полосы, м;

L = l - расстояние между вертикальными заземлителями, м;

b = 40 мм - ширина соединительной полосы.

7. Определение расчетного сопротивления соединительной полосы с учетом взаимного экранирования:

, Ом,

где ξ_п - коэффициент использования соединительной полосы. Определяется по таблице, с учетом количества и длины заземлителей и расстояния между ними. Для вариантов 1 и 8 ξ_п принять равным 0,19; для вариантов 2, 3, 7 и 0 - 0,23, а для остальных - 0,36.

8. Определение общего расчетного сопротивления заземляющего устройства:

, Ом.

Если R _{0 расч} > R _з, то принятое количество n _эп необходимо увеличить и снова определить R _{0 расч}.

 

Задача 2

Определить потенциал на поверхности цистерны, сопротивление заземляющего устройства и время полного разряда цистерны при сливе из нее бензина.

Исходные данные:

а) скорость электризации q = 10 ⁻⁸ А۰мин на 1 л продукта;

б) электрическая емкость цистерн, применяемых в практике для слива - налива нефтепродуктов, может быть в среднем принята равной С = 10 ⁻⁹ Ф;

в) объем перекачиваемого продукта М, л;

г) скорость слива продукта V, л/мин.

Численные значения M и V принять по таблице 3.

Указания по решению задачи

1. Определить полный заряд, передаваемый электризованным бензином цистерне:

Q = q М, Кл,

Таблица 3

Показатели	Варианты
Объем сливаемого бензина М, л
Скорость слива V, л/мин

 

где q - скорость электризации или заряда в кулонах на 1 л электризуемого продукта;

М - количество перекачиваемого продукта, л.

2. Определить потенциал на изолированной цистерне при указанной электрической емкости:

U = Q / C, B.

3. Определить тепловую энергию искры при найденном потенциале:

Е = 0,5 C U ², Дж

4. Сравнить энергию искры с энергией, необходимой для воспламенения бензина (равной 10 ⁻³ Дж). Для снижения потенциала (при превышении энергии воспламенения бензина) до какой-то величины необходимо устройство токопроводящего соединения с сопротивлением:

R = U ₁ T / Q, Ом,

где U ₁ - величина, потенциала, до которой его необходимо снизить (принимается студентом);

Т - время слива бензина из цистерны, определяется:

Т = M / V, мин.

5. Определить время полного разряда цистерны:

t = 3 С R, c.

Для ограничения опасных потенциалов, возникающих на резервуарах и цистернах при сливе и наливе светлых нефтепродуктов, требуется малое сопротивление заземляющего устройства. Практически величина сопротивления может быть порядка 1 МОм.

Методика решения задачи заимствована: Садов А.И., Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта (практические расчеты) / Под.ред. А.И. Салова. - М.: Транспорт, 1997. -183с.

 

Задача 3

Определить дневную дозу шума оператора машины и допустимое время работы, если шум широкополосный и постоянный, а уровень звука L _A (дБА) при допустимом уровне звука L _A = 80 дБА.

Численные значения фактического уровня звука L _Aф принять по таблице 4.

Таблица 4

Показатели	Варианты
Уровень звука L Aф, дБА

 

Указания к решению задачи

1.Определяем допустимое значение звукового давления P _Aд, действующего в течение всей смены

, Па,

где L _A - допустимый уровень звука в течение восьмичасового рабочего дня, дБА.

2. Определяем допустимую дозу шума Д_доп за восьмичасовой рабочий день

,Па² ч,

где Т- продолжительность рабочего дня, ч.

3. Определяем фактическое значение звукового давления P _Aф, действующего в течение всей рабочей смены

.

4.Определяем фактическую дозу шума Д_ф за восьмичасовой рабочий день

.

5.Определяем допустимое время работы в фактических условиях шума Т _доп

.

 

Задача 4

Рассчитать общее равномерное люминесцентное освещение, исходя из норм СНиП 23-05-95.

Исходные данные:

а) система освещения – общее равномерное;

б) высота помещения H = 6,0 м;

в) величина свеса h = 0,5 м;

г) напряжения питания осветительной сети 220В;

д) коэффициенты отражения: потолка ρ_n =70%, стен ρ_c =50%;

е) размеры помещения А*В в м.

Размер объекта различения в мм. Показатель ослепленности Р и коэффициент пульсации К _п принять по таблице 5.

Таблица 5

Показатели	Варианты
Размеры помещения А*В, м	15×10	25×15	50×30	70×50	100×	110×	50×30	70×35	100×	25×15
Наименьший размер объекта различения, мм	0,15 -0,3	0,3 -0,5	0,5 -1,0	0,15 -0,3	0,3 -0,5	0,5 -1,0	≤0,15	≥ 5,0	0,5 -1,0	0,3 -0,5
Показатель ослепленности Р
Коэффициент пульсации К п

 

 

Указания к решению задачи.

1. По справочной литературе выбрать светильник. Помещение не взрывоопасно, выделений пыли нет, капельной влаги и брызг нет.

2. Расчетная высота подвеса светильника определяется по формуле:

где h _p = 0,8 м - высота рабочей поверхности;

h _c – 0,5 м - свес светильника.

3. Оптимальное расстояние между светильниками при многорядном их расположении, определяется по формуле:

, м

4. Необходимое количество ламп рассчитать по формуле:

, шт.

5. Составить эскиз плана цеха с поперечным разрезом и расположением светильников с указанием всех необходимых размеров.

 

Задача 5

Рассчитать местное освещение, исходя из действующих норм СНиП 23-05-95.

Исходные данные:

а) светильник типа СМО - 100М;

б) источник света - лампа накаливания;

в) напряжение питания - 36 В;

г) h и d - соответственно высота подвеса светильника и расстояние от проекции центра источника света на рабочую поверхность до точки рабочей зоны с наименьшей требуемой освещенностью, см;

д) размер объекта различения, мм; показатель ослепленности Р,коэффициент пульсации К _п и коэффициент запаса К _з.

Численные значения исходных данных принять из таблицы 6.

Таблица 6

Показатели	Варианты
Высота подвеса светильника h, см
Расстояние d, см
Наименьший размер объекта, мм	0.15 -0.3	0.3-0.5	0.5-1.0	0.15 -0.3	0.3-0.5	0.5-1.0	≤ 0.15	≥ 5.0	0,5-1.0	0.3- 0.5
Показатель ослепленности Р
Коэфф. пульсации, Кn
Коэфф. запаса, Кз	2.0	1.4	1.5	1.3	1.8	2.0	1.4	2.0	1.5	1.3

 

Указания к решению задачи.

1. Рассчитать световой поток лампы по формуле:

, лм,

где Е - нормируемая освещенность на рабочей поверхности, составляющая не менее 0,9 от нормируемой освещенности при комбинированном освещении, но не менее 200 лк при разрядных лампах и 75 лк при лампах накаливания (выбрать по табл. 1 СНиП для условий варианта).

2. Условную освещенность е определить по графику условных горизонтальных изолюкс для светильника СМО-100М (Рисунок 1)

3. Составить расчетную схему и эскиз светильника, показать защитный угол светильника.

4. По рассчитанному значению светового потока лампы из таблицы 7 выбрать источник света с ближайшим большим световым потоком.

 

Рисунок 1 – условные горизонтальные изолюксы для светильника СМО - 100

 

Таблица 7 - Характеристики источников света

Тип лампы	Мощность, Вт	Напряжение, В	Световой поток, лм
Лампы без отражателя
МО 12-40
МО 12-60
МО 36-40
МО 36-60
МО 36-100
МО 40-25
МО 40-40
МО 40-60
МО 40-100
Лампы с диффузным отражателем
МОД 12-40
МОД 12-60
МОД 36-40
МОД 36-60
МОД 36-100
Лампы с зеркальным отражателем
МОЗ 12-40
МОЗ 12-60
МОЗ 36-40
МОЗ 36-60
МОЗ 36-100
МОЗ 40-40
МОЗ 40-60
МОЗ 40-100

 

Литература. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – М.: Минстрой РФ, 1995. – 35 с.

 

Задача 6

Провести следующие расчеты, связанные с безопасностью при эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Задача состоит из трех заданий.

Задание 1. Компрессор подает воздух с давлением P ₂, кПа при начальном давлении сжимаемого воздуха P ₁ = 98 кПа и температуре T ₁ = 288° К. В компрессоре применяется компрессорное масло марки 12(М) с температурой вспышки не ниже 216° С.

Согласно Правилам устройства и безопасной эксплуатации воздушных компрессоров и воздуховодов разница между температурой вспышки масла и температурой сжатого воздуха должна быть, не менее 75° С. Определить температуру сжатого воздуха и сделать заключение о возможности эксплуатации компрессора без охлаждения.

 

Задание 2. Воздухосборник компрессора имеет объем V, м³, и рассчитан на давление Р ₂, кПа. Определить мощность взрыва этого воздухосборника, принимая время действия взрыва t =0,1 с. Численные значения V и Р ₂ принять по таблице 8.

 

Задание 3. Произошел взрыв баллона с ацетиленом. Определить, при каком давлении произошел взрыв баллона, если: толщина стенки баллона S = 4 мм; внутренний диаметр баллона D в = 200 мм; материал - сталь 20.

По действующим нормам предельное рабочее давление (Р) в баллоне должно быть 2942 кПа.

 

Указания к решению задачи

Задание 1. Конечная температура сжатого воздуха определяется по формуле:

,

где T ₁ - абсолютная температура воздуха до сжатия, ° К;

T ₂ - абсолютная температура после сжатия, ° К;

m - показатель адиабаты (для воздуха m - 1,41).

Таблица 8.

Показатели	Варианты
Конечное давление Р2, кПа Объем воздухосборника V, м^3	800 1,4	600 1,6	400 1,8	1200 1,0	1000 1,5				1000 2,5	800 3,5
Объем воздухосборника V, м^3	1,4	1,6	1,8	1,0	1,5	2,0	3,0	2,0	2,5	3,5

 

Полученный результат сопоставить с температурой вспышки компрессорного масла и сделать заключение о необходимости охлаждения компрессора.

 

Задание 2. Мощность взрыва воздухосборника определяется по формуле:

кВт,

где А - работа взрыва при адиабатическом расширении газа, которая находится по формуле:

, Дж,

где P₁ - конечное (атмосферное) давление воздуха, Па;

m - показатель адиабаты (для воздуха m = 1,41).

 

Задание 3. Давление, при котором произошел взрыв баллона, определяется по формуле 1:

, см,

где Р - давление, кПа;

с _р - допустимое сопротивление стали на растяжение, Па;

f = 1 - коэффициент прочности для бесшовных труб;

С - прибавка на минусовые допуски стали, см.

Задача и методика ее решения заимствованы из источника: Охрана труда: Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников машиностроительных специальностей /Б.Н.Филиппов. - М.: Высш. школа, 1983. - 39с.

 

Задача 7

На кислородном баллоне редуктор прямого действия отрегулирован на давление 0,5 МПа. За время работы давление в баллоне снижается с 15 до 2,5 МПа.

Определить необходимость дополнительной регулировки редуктора, если давление кислорода, подаваемого в горелку, будет менее 0,4 МПа. Необходимо учесть, что давление менее 0,4 МПа недопустимо из-за возможности обратного удара.

Исходные данные:

а) Площадь сечения клапана редуктора f ₁ = 0,4 см²

б) Рабочая площадь мембраны f ₂ = 30 см²;

в) Усилие, создаваемое нажимной пружиной Q ₁ = 1000 Н;

г) Усилие, создаваемое возвратной (запорной) пружиной Q ₂ = 100 Н;

д) Усилие пружина считать постоянным.

 

Указания к решению задачи

1. Рабочее давление газа в магистрали определяется из уравнения равновесия давлений для редуктора прямого действия

P ₁ f ₁ + Q ₁ = P ₂ f ₂ + Q ₂

Принять Р ₁ = 2,5 МПа, т.е. наименьшее давление в баллоне.

2. Если в результате расчета будет Р ₂ < 0,4 МПа, то возможен обратный удар. Для предупреждения обратного удара необходима дополнительная регулировка редуктора.

3. Определить остаточное давление, на которое следует провести дополнительную регулировку редуктора. Это давление P ₁ определяется из того же уравнения равновесия при P ₂ = 0,4 МПа.

Задача взята из книги / Салов А.И. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта (практические расчеты). Под ред. А.И.Салова. - М.: Транспорт, 1977. - 183с.

 

Задача 8

Рассчитать потребное число баллонов с диоксидом углерода (СО₂) и внутренний диаметр магистрального трубопровода установки пожаротушения по методике, изложенной в СНиП 2.04.09-84. Пожарная автоматика зданий и сооружений.

Исходные данные:

а) горючий материал - керосин;

б) размеры защищаемого помещения а × b × h (ширина, длина и высота помещения), м;

в) суммарная площадь постоянно открытых проемов А ₂, м²;

г) длина магистрального трубопровода по проекту l ₁, м.

Численные значения исходных данных принять по таблице 9.

Таблица 9

Показатели	Варианты
Ширина помещения а, м
Длина помещения b, м
Высота помещения h, м
Площадь открытых проемов А 2, м^2
Длина трубопровода l 1, м

 

Указания к решению задачи.

1. Определение объема помещения V:

V = а ∙ b ∙ h, м³.

2. Определение основного запаса диоксида углерода m:

m = 1,1 k ₂ [ k ₃ (A ₁ + 30 A ₂ ) + 0,7 V ], кг,

где k ₂ - коэффициент, учитывающий вид горючего вещества, материала, определяемый по таблице 1 СНиП, для керосина k ₂ = 1;

k ₃ - коэффициент, учитывающий утечку диоксида углерода через неплотности в ограждающих конструкциях, принимается равным 0,2 кг/м²;

A ₂ определяется по рисунку 1 СНиП в зависимости от объема защищаемого помещения. Для заданных объемов помещения A ₂ определены и приведены в таблице 9 задания;

A ₁ - суммарная площадь ограждающих конструкций защищаемого помещения (м²), определяемая по формуле:

A ₁ = 2 h (а + b) + (а × b).

3. Определение расчетного числа баллонов для установки из расчета вместимости в 40-литровый баллон 25 кг диоксида углерода.

4. Определение среднего расхода диоксида углерода Q_m, кг/c по формуле:

Q_m = m / t где t - время подачи диоксида углерода в защищаeмoe помещение, с, зависящее от соотношения суммарной площади открытых проемов и принимается: при A ₂ /A ₁ < 0,03 не более 120 с и при A ₂ /A ₁ > 0,03 не более 60 с.

5. Определение внутреннего диаметра магистрального трубопровода d_i, м, по формуле:

d_i = 9,6 · 10^-3(k ₄ Q_m l ₁ ) ^0,19,

где k₄ - множитель, определяемый по таблице 2 Приложение СНиП в зависимости от среднего (за время подачи) давления в изотермической емкости. При хранении диоксида углерода в баллонах k ₄ – 1,4.

 

Задача 9

В помещении в качестве растворителя применяется ацетон (СН₃СОСН₃). Допускается, что в этом помещении произошла авария, в результате чего ацетон разлился по полу, и вентиляция перестала работать.

Определить, к какой категории по взрывопожарной и пожарной опасности необходимо отнести это помещение.

Исходные данные:

а) масса разлитого ацетона m, кг;

б) радиус лужи ацетона r, см;

в) свободный объем помещения V _св, м³;

г) молекулярная масса ацетона М = 58,08 кг ∙ кмоль.

Численные значения m, r и V _св принять по таблице 10.

Таблица 10